Ботаника - Балтийский федеральный университет им. И. Канта

БАЛТИЙСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. И. Канта
Программа вступительного экзамена по специальной дисциплине
профиля (направленности)
ботаника
направления подготовки
06.06.01 – биологические науки
Раздел 1. Морфология и анатомия растений
1.
Общая характеристика высших растений. Содержание понятий морфология
и анатомия растений. Задачи морфологии и анатомии растений. Значение для других
разделов ботаники.
2.
Клетка растений. Протопласт, клеточная стенка (клеточная оболочка),
вакуоль. Органеллы растительной клетки. Образование оболочки при делении клетки.
Срединная пластинка, первичная и вторичная оболочки, их состав, строение и свойства.
Инкрустирующие вещества оболочки, их влияние на её физико-химические свойства.
Плазмодесмы. Поры, их типы. Межклетники. Транспорт веществ по симпласту,
эндопласту и апопласту. Клеточные включения.
3.
Растительные ткани. Основные подходы к классификации растительных
тканей. Простые и сложные ткани. Первичные и вторичные ткани. Системы тканей
растений. Положение в теле растения, строение и функции отдельных тканей.
4.
Органы растений. Побег. Метамерность побега. Закономерности
листорасположения. Апикальная меристема (конус нарастания). Основные представления
об её организации (теории туники - корпуса, цитологической зональности, меристемы
ожидания). Заложение зачатков листьев и пазушных почек. Развитие первичных тканей
стебля в связи с заложением и ростом листьев. Переход от пучкового строения
проводящей системы к кольцевому, роль листьев. Строение многолетнего стебля
древесных растений.
5.
Лист, его функции. Части листа, их роль. Анатомическое строение
пластинки листа. Разнообразие листьев.
6.
Корень. Его функции. Строение (зональность) кончика корня. Апикальная
меристема. Первичное анатомическое строение корня. Вторичное строение корня.
Ветвление корня. Классификация корней. Корневая система, её типы. Контакт
проводящей системы стебля и корня. Симбиоз с бактериями и грибами.
7.
Происхождение и эволюция вегетативных органов растений. Представления
о возникновении листьев у высших растений: энации и теломные листья. Эволюция
ветвления и нарастания. Стела, её типы. Эволюция стелы и проводящих тканей.
Структурно-функциональные основы видоизменения (метаморфоза) органов высших
растений. Органы аналогичные и гомологичные, критерии гомологии. Метаморфоз
побега, листа, корня.
8.
Экологическая морфология и анатомия растений. Жизненные формы
(биоморфы) семенных растений. Их классификация по К. Раункиеру, экологоморфологическая классификация. Группы растений по отношению к световому режиму и
воде, особенности их строения. Ксероморфные олиготрофы. Основные черты строения
растений различных биомов (тропический дождевой лес, саванна, средиземноморский
биом, листопадный лес умеренной зоны, тундра, холодные и жаркие пустыни).
9.
Размножение цветковых растений. Вегетативное размножение. Регенерация,
её структурные основы. Способы вегетативного размножения, специализированное
вегетативное размножение.
10.
Половое размножение. Цветок. Части цветка, их гомологизация, строение,
функции. Разнообразие цветков. Микроспорогенез и развитие мужского гаметофита,
гаметогенез. Строение пыльцы. Мегаспорогенез, развитие женского гаметофита
(мегагаметогенез). Гомологизация частей семезачатка.
11.
Соцветия, их биологическое значение. Классификация соцветий.
Биологическое значение перекрестного опыления и самоопыления. Приспособления,
ограничивающие или предотвращающие самоопыление.
12.
Процесс двойного оплодотворения. Семя, его части, их гомологизация.
Типы семян. Полиэмбриония. Плод. Классификация плодов.
Раздел 2. Систематика высших растений
1.
Вид как основная таксономическая категория. Преобладающие механизмы
видообразования у высших растений. Положение высших растений в системе живых
организмов. Характерные особенности высших растений в связи с приспособлением к
существованию в воздушно-наземной среде. Время появления первых высших растений и
их предполагаемые предки. Две линии эволюции высших растений в соответствии с
преобладанием в цикле полового размножения (жизненном цикле) гаметофита или
спорофита.
2.
Отдел Rhyniophyta (Риниофиты). Риниофиты – древнейшие сосудистые
растения. Время и условия их возникновения, период существования, предполагаемые
жизненные формы. Представления о жизненном цикле риниофитов. Исторические связи
риниофитов с современными отделами высших растений.
3.
Отдел Marchantiophyta (Печеночники). Общая характеристика. Особенности
строения гаметофита и спорофита. Жизненный цикл. Разнообразие печеночников,
особенности представителей классов Marchantiopsida и Jungermanniopsida.
4.
Отдел Bryophyta (Мохообразные). Общая характеристика, особенности
жизненного цикла мохообразных. Разнообразие современных мохообразных.
Сравнительная характеристика классов Bryopsida, Sphagnopsida и Andreaeopsida. Роль
мохообразных в формировании современного растительного покрова.
5.
Отдел Anthocerotophyta (Антоцеротовые мхи). Общая характеристика.
Основные черты строения гаметофита и спорофита. Особенности жизненного цикла и
разнообразие современных антоцеротовых.
6.
Отдел
Lycopodiophyta (Плаунообразные).
Общая характеристика.
Происхождение энационных листьев. Возникновение разноспоровости. Разнообразие
плаунообразных, характеристика классов Lycopodiopsida и Isoёtopsida. Ископаемые
равноспоровые плаунообразные из порядков Drepanophycales (Asteroxylales) и
Protolepidodendrales; современные представители порядка Lycopodiales.
7.
Отдел Psilotophyta (Псилотообразные). Положение группы в системе
высших растений. Проблема происхождения листьев псилотообразных. Разнообразие
псилотообразных, характеристика родов Psilotum и Tmesipteris.
8.
Отдел Equisetophyta (Хвощеобразные). Особенности строения и
размножения ископаемых (порядок Calamitales) и современных (порядок Equisetales)
представителей класса Equisetopsida. Жизненный цикл современных хвощей, особенности
развития гаметофитов. Роль хвощей в растительном мире прошлого и настоящего.
9.
Отдел Polypodiophyta (Папоротникообразные). Особенности строения,
жизненный цикл, многообразие жизненных форм, происхождение листа у папоротников.
Разнообразие современных папоротникообразных: классы Ophioglossopsida, Marattiopsida
и Polypodiopsida. Возникновение разноспоровости, морфологическая редукция
раздельнополых гаметофитов на примере представителей подклассов Marsileidae и
Salviniidae. Географическое распространение папоротникообразных, их роль в
растительном покрове прошлого и настоящего.
10.
Отдел Pinophyta (Голосеменные). Общая характеристика. Происхождение и
строение семезачатка, развитие женского и мужского гаметофитов, опыление и
оплодотворение. Биологическое значение и строение семени. Происхождение и
родственные связи голосеменных.
11.
Характеристика современных представителей классов Cycadopsida и
Ginkgoopsida, особенности строения семезачатка, географическое распространение. Класс
Bennettitopsida: строение обоеполых и однополых стробилов, филогенетическое значение
группы.
12.
Класс Pinopsida (хвойные): общая характеристика. Гомология частей
семенной шишки хвойных. Представители современных порядков хвойных: Araucariales,
Pinales, Cupressales.
13.
Класс Gnetopsida: современные представители, отличия от других групп
голосеменных растений. Разнообразие, условия обитания и географическое
распространение современных представителей класса Gnetopsida: порядки Ephedrales,
Welwitschiales, Gnetales.
14.
Отдел Magnoliophyta (Цветковые, или Покрытосеменные). Общая
характеристика. Разнообразие жизненных форм, экологическая и морфологическая
пластичность, географическое распространение цветковых. Особенности строения,
размножения и расселения цветковых растений. Строение цветка и его частей, структура
семезачатка. Развитие мужского и женского гаметофитов и особенности процесса
оплодотворения цветковых. Роль цветковых в сложении растительного покрова и в жизни
человека.
15.
Происхождение цветка: классические и современные представления.
16.
Актиноморфный, зигоморфный, асимметричный цветок. Тычинки и
плодолистики как специализированные микроспорофиллы и мегаспорофиллы. Модель
ABC морфогенеза цветка.
17.
Разнообразие
цветковых.
Сравнительная
характеристика
классов
Magnoliopsida (двудольные) и Liliopsida (однодольные). Гипотезы происхождения
однодольности.
18.
Характеристика подкласса Magnoliidae, объединяющего представителей,
сохранивших наибольшее число признаков первичной организации цветковых растений.
19.
Основные направления эволюции цветковых растений. Спайнолепестность
как признак высокого уровня организации представителей различных линий эволюции
двудольных. Основные направления совершенствования цветка в ходе эволюции.
20.
Филогенетическая система А.Л. Тахтаджяна. Применение данных
молекулярно-генетического анализа в систематике цветковых растений. Современные
представления о филогении цветковых.
Раздел 3. Геоботаника
1.
Объекты и задачи геоботаники, ее место среди других ботанических
дисциплин. Геоботаника и ботаническая география. Геоботаника и фитоценология.
Геоботаника и экология растений.
2.
Общие положения и основные понятия. Понятия: флора, растительность,
растительный покров. Континуум и квантованность растительного покрова. Понятия
“фитоценоз” (растительное сообщество) и “растительная группировка”. Фитоценоз как
часть биогеоценоза. Соотношение понятий биогеоценоз и экосистема.
3.
Участие продуцентов в потоках энергии и вещества в экосистемах. Влияние
других компонентов экосистемы на функционирование продуцентов. Понятие среды. Роль
растений в биосфере. Фитогеосфера.
4.
Растения и среда. Тепло, вода, воздух, рельеф и почва как экологические
факторы. Зависимость растений от факторов среды. Элементарные и комплексные
экологические факторы. Аутэкологические и синэкологические оптимумы и амплитуды
видов.
5.
Экологическая специфичность видов. Экологические группы видов.
Эвритопные и стенотопные виды. Виды-индикаторы. Экологические шкалы, принципы их
построения и применения.
6.
Средообразующая роль растений. Воздействие растений на световой,
тепловой, водный режимы экотопа. Участие растений в круговороте веществ. Динамика
элементов минерального питания. Динамика органического вещества.
7.
Первичная продуктивность: валовая и чистая. Годичный прирост фитомассы
в растительных сообществах. Роль гетеротрофных организмов в трансформации мертвого
органического вещества. Опад и подстилка.
8.
Значение растений для процесса почвообразования. Растительный покров и
рельеф. Соотношение понятий “экотоп” и “биотоп”. Фитогенное поле. Фитосреда.
9.
Взаимоотношения растений в растительных сообществах. Взаимодействия
растений, принципы их классификации. Механические, химические (аллелопатия),
информационно-биологические взаимодействия. Другие типы взаимодействий.
10.
Конкуренция. Роль животных во взаимодействиях растений. Фитоценотипы.
Доминанты и эдификаторы растительных сообществ. Жизненные стратегии растений.
11.
Классификация жизненных стратегий растений по Л.Г. Раменскому и
Д. Грайму. Механизмы интеграции в растительных сообществах. Факторы интеграции.
12.
Элементы экотопа и их влияние на растительность. Экотопический отбор.
Фитоценотический отбор.
13.
Организация растительного покрова. Соотношение понятий: состав,
структура и строение растительного покрова. Состав фитоценоза. Характеристика состава
сообщества (таксономическая и типологическая): видовой состав, состав жизненных
форм, популяционный и экологический состав. Количественное соотношение видов в
сообществе, способы его оценки.
14.
Представление о ценоэлементах. Ценопопуляции. Консорции.
15.
Понятие “биоразнообразие” (по Р. Уиттекеру). Альфа-, бета-, гаммаразнообразие.
16.
Пространственное строение растительного покрова. Вертикальное строение
фитоценоза. Понятия: ярус, биогеоценотический горизонт, полог, ступень (по
Б.А. Быкову). Распределение биомассы по вертикальному профилю. Классификация
ярусов.
17.
Горизонтальное сложение растительного покрова. Неоднородность
растительного покрова, ее причины. Распределение особей растений по территории. Типы
распределения особей (регулярное, случайное, контагиозное, клинальное).
18.
Границы растительных сообществ. Экотон. Клинальные сообщества.
Понятие о топоэлементах растительного покрова. Микрогруппировки.
19.
Квазифитоценоз. Мозаичность и комплексность растительного покрова.
Комплексы сообществ. Экологические ряды растительных сообществ. Серийные
сообщества. Микро-, мезо- , и макро-комбинации в растительном покрове.
20.
Динамика растительности. Сезонная ритмика фитоценозов, ее причины.
Смена аспектов. Анализ фенологических спектров. Разногодичная изменчивость
сообществ.
21.
Флуктуации и сукцессии растительности, их причины и проявления. Теория
климакса (история вопроса и современные представления). Типы сукцессий (смен).
Сингенез.
22.
Первичные (инициальные) и вторичные сукцессии. Сукцессионные
стратегии растений и сукцессионный статус вида. Примеры природных сукцессий.
Антропогенные сукцессии, примеры.
23.
Классификация растительности. Значение классификации растительности.
24.
Основные подходы к классификации: морфолого-флористический
(доминантный).
25.
Эколого-флористический (школа Браун-Бланке), топологический, экологодинамический, генетический. Основные принципы, используемые в названных системах
классификации.
26.
Характерные, верные и дифференциальные виды. Основные единицы
классификации растительности. Понятия: ассоциация, формация, тип растительности в
различных классификационных системах. Способы наименования ассоциаций и других
синтаксонов.
27.
Геоботаническое
районирование.
Принципы
геоботанического
районирования.
28.
Фитоценохоры и фитоценомеры. Геоботанические области, провинции и
округа.
29.
Внеранговые
единицы
районирования.
Зональное
распределение
растительности на Земном шаре и его причины. Вертикальная (высотная) поясность.
Представления о зональной, интразональной, азональной и экстразональной
растительности.
30.
Районирование и классификация растительности Земли. Основные
растительные формации Земли. Их происхождение и развитие. Основные биомы Земли.
31.
Антропогенная
растительность.
Антропогенная
трансформация
растительного покрова планеты. Современные тенденции этого процесса. Признаки
синантропизации флоры и растительности. Антропогенные сукцессии. Влияние на
растительность: выпаса, сенокошения, мелиорации, рекреационной нагрузки, внесения
удобрений, радиационных и химических загрязнений, строительства, заповедания.
32.
Культурные фитоценозы, их разнообразие и особенности.
33.
Урбанофитоценозы, их специфические особенности.
34.
Охрана растительного покрова. Рациональное использование флоры и
растительности как важнейшее условие сохранения среды обитания. Сохранение
биоразнообразия растительного мира.
35.
Виды редкие и находящиеся под угрозой исчезновения. Виды ценные
(имеющие
пищевое,
фармацевтическое,
эстетическое
значение;
источники
промышленного сырья; носители генофонда сельскохозяйственных растений). Эндемизм
и охрана видов. Региональные Красные Книги.
36.
Роль заповедников, заказников, национальных парков, ботанических садов и
др. форм охраняемых природных территорий в сохранении флоры и растительности.
37.
Особенности охраны арктических и тундровых экосистем; лесных
экосистем; экосистем болот и пойм рек; приморских экосистем; аридных и семиаридных
экосистем; горных экосистем.
38.
Российское законодательство в области охраны растительного мира.
39.
Методы геоботанических исследований. Основные методы геоботанических
исследований: маршрутные, стационарные, экспериментальные, дистанционные.
40.
Описание сообществ. Основные разделы бланка геоботанического описания.
Форма и размеры пробной площади. Минимум-ареал. Способы размещения пробных
площадей.
41.
Шкалы обилия. Табличная форма анализа описаний. Значение
математических методов для геоботанических исследований. Принципы и методы отбора
образцов при количественном изучении растительного покрова. Методы оценки
количества и размещения особей в фитоценозах. Встречаемость видов. Видовое
разнообразие. Оценка сходства сообществ по флористическим и фитоценотическим
критериям.
Основная и дополнительная литература
Основная литература
1.
Еленевский А.Г., Соловьева М.П., Тихомиров В.Н. Ботаника: систематика
высших, или наземных растений. – М.: Академия, 2001.
2.
Жизнь растений. Т. 4-6. – М.: Просвещение, 1978-1982.
3.
Зитте П., Вайлер Э.В., Кадерайт Й. В., Брезински А., Кёрнер К. Ботаника.
Учебник для вузов: в 4 т. на основе учебника Э.Страсбургера [и др.]; пер. с нем.
Е.Б. Поспеловой, К.Л. Тарасова, Н.В. Хмелевской. – М.: Издательский центр «Академия»,
2007-2008. Т. 1. Клеточная биология. Анатомия. Морфология / под ред. А.К. Тимонина,
В.В. Чуба. – 368 с. Т.2 Физиология растений / под ред. В.В. Чуба. – 496 с. Т. 3. Эволюция
и систематика / под ред. А.К. Тимонина, И.И. Сидоровой. – 576 с.
4.
Зитте П., Кадерайт Й. В., Кернер К., Брезински А., Вайлер Э.В. Ботаника:
Эволюция и систематика. – Strasburger. Т. 3. 2007.
5.
Ипатов В.С., Кирикова Л.А., Мирин Д.М. Геоботаника. – СПб., 2010. – 117 с.
6.
Корчагина И.А. Систематика высших споровых растений с основами
палеоботаники: учебник. – СПб.: Изд-во С.- Петербургского университета, 2001.
7.
Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Наука о растительности (история и современное
состояние основных концепций). – Уфа, 1998. – 413 с.
8.
Миркин Б.М., Наумова Л.Г., Соломещ А.И. Современная наука о
растительности. – М., 2001. – 264 с.
9.
Миркин Б.М., Розенберг Г.С., Наумова Л.Г. Словарь понятий и терминов
современной фитоценологии. – М., 1989. – 223 с.
10.
Работнов Т.А. Фитоценология. – М.: Изд. МГУ, 1992. 3-е издание. – 352 с.
11.
Сергиевская Е.В. Практический курс систематики высших растений. – Л.:
Изд-во Ленингр. ун-та, 1991.
12.
Тимонин А.К. Ботаника: Высшие растения. Т. 3. – М.: Академия, 2007.
Дополнительная литература
1.
Боч М.С., Мазинг В.В. Экосистемы болот СССР. 1979. – 120 с.
2.
Быков Б.А. Геоботаника. – Алма-Ата, 1978. – 288 с.
3.
Быков Б.А. Введение в фитоценологию. – Алма-Ата, 1983. – 231 с.
4.
Вальтер Г. Растительность Земного шара. – М., Т. 1. 1968. – 551с., Т. 2. 1974.
– 423 с., Т. 1975. – 428 с.
5.
Васильев А.Е., Воронин Н.С., Еленевский А.Г., Серебрякова Т.И.,
Шорина Н.И. Ботаника. Морфология и анатомия растений. – М., 1988.
6.
Василевич В.И. Статистические методы в геоботанике. – Л., 1969. – 232 с.
7.
Голенкин М.И. Победители в борьбе за существование. – М., 1959.
8.
Грейг-Смит П. Количественная экология растений. – М., 1967. – 359 с.
9.
Дылис Н.В. Основы биогеоценологии. – М., 1978. – 151 с.
10.
Ипатов В.С., Кирикова Л.А. Фитоценология. – СПб.: Изд. СПбГУ, 1997. –
316 с.
11.
Методы выделения растительных ассоциаций. – Л., 1971. – 255 с.
12.
Миркин Б.М. Антропогенная динамика растительности. Итоги науки и
техники. Ботаника. – М.: ВИНИТИ. Т. 5. 1984. С.139-232.
13.
Миркин Б.М. Теоретические основы современной фитоценологии. – М.,
1985. – 136 с.
14.
Миркин Б.М. Современное состояние и тенденции развития классификации
растительности методом Браун-Бланке. Итоги науки и техники. Ботаника. – М.:
ВИНИТИ. Т.9. 1989. – 128 с.
15.
Нешатаев Ю.Н. Методы обработки геоботанических материалов. – Л., 1987.
– 189 с.
16.
Ниценко А.А. Краткий курс болотоведения. – М., 1967. – 147 с.
17.
Ниценко А.А. Растительная ассоциация и растительное сообщество как
первичные объекты геоботанического исследования. – Л., 1971. – 184 с.
18.
Работнов Т.А. Луговедение. – М., 1974. – 384 с.
19.
Рейвн П., Эверт P., Айкхорн С. Современная ботаника. Т.1-2, – М., 1990.
20.
Реймерс Н.Ф. Экология. Теории, законы, правила, принципы и гипотезы. –
М., 1994. – 367 с.
21.
Серебрякова Т.И., Воронин Н.С., Еленевский А.Г., Батыгина Т.Б.,
Шорина Н.И., Савиных Н.П. Ботаника с основами фитоценологии. Анатомия и
морфология растений. – М., 2006.
22.
Сукачев В.Н. Избранные труды. – Л., 1972. Т.1. – 417 с., 1973. Т.2. – 352 с.,
1975. Т.3. – 543 с.
23.
Тахтаджян А.Л. Происхождение и расселение цветковых растений. – Л.:
Наука, 1970.
24.
Тахтаджян А.Л. Система магнолиофитов. – Л.: Наука, 1987.
25.
Шенников А.П. Введение в геоботанику. – Л.,1964. – 447 с.
26.
Ярошенко П.Д. Геоботаника. – М., 1961. – 200 с.