03.00.05 – ботаника

Специальность
Решение коллегии ВАК от 21 июня 2004 г. № 11/13
 

1. Общее введение

  • Понятие о ботанике и ее задачи.
  • История и методология ботанических дисциплин.
  • Роль ботаники в решении задач по охране окружающей среды и рациональному использованию, воспроизводству природных ресурсов, в том числе в реализации обязательств Республики Беларусь по глобальным природоохранным конвенциям: Конвенции ООН о биоразнообразии, Рамочной конвенции ООН об изменении климата, Конвенции ООН по борьбе с опустыниванием/ деградацией земель, CITES, Рамсарской конвенции о водно-болотных угодьях.
  • Место ботаники в системе биологических наук. Ботаника как научная основа современного растениеводства, лесоводства, зеленого строительства и других видов хозяйственной деятельности, объектом которых являются растения.

2. Введение в изучение ботанических дисциплин

  • Мир растений: его своеобразие, роль в становлении и развитии жизни на Земле, место в ряду живых организмов.
  • Мир растений как важнейшая составная часть биосферы и необходимость его охраны для сохранения на Земле среды обитания. Климат и растительный мир: парниковый эффект, углероддепонирующая роль растительного покрова. Значение растений в жизни человека, в том числе в историческом аспекте.
  • Основные вехи развития ботаники в связи с развитием человеческого общества. Растения и становление человека. Растения в жизни человека первобытнообщинного общества. Первые попытки оформления знаний о растениях в античности. Ботаника в средние века и в эпоху Возрождения. Реформы К.Линнея. Ж.Б.Ламарк как ботаник и основатель теории эволюции органического мира. Рост технической оснащенности ботаников и связанный с ним прогресс в изучении растений (особенная роль микроскопа). Оформление клеточной теории. Труды Ч.Дарвина по теории эволюции – теоретическая основа всех биологических наук. Ботаника в XX столетии. Информационная революция и развитие науки о растении и растительности. Современное состояние ботанических исследований.
  • Основные направления ботанических исследований и соответствующие ботанические дисциплины: морфология (включая цитологию, анатомию, эмбриологию и палинологию), генетика, физиология и биохимия, систематика и фитогеография, флористика, экология и фитоценология, палеоботаника, экономическая ботаника, или ботаническое ресурсоведение.
  • Методы ботанических исследований. Описательные и экспериментальные методы, их соотношение. Исторический метод. Новейшие методы ботанических исследований. Значение и место математических приемов исследований. Представление о возможности использования современной электронно-вычислительной техники для сбора, хранения, обработки и использования информации.
  • Специализация ботаники, связанная с изучением определенных таксономических групп водорослей, грибов, лишайников, мохообразных, сосудистых растений.

3. Основы структурной ботаники (включая морфологию, цитологию, анатомию и эмбриологию растений)

  • Клетка как единица строения растения. Клеточная теория и ее роль в развитии естественных наук. Строение клетки: органоиды, включения, вакуоли, оболочка. Деление ядра (амитоз, митоз и мейоз) и клетки. Место мейоза в жизненном цикле растений и его биологическое значение.
  • Эволюция формы тела растений. Морфологические и анатомические преобразования: изменение способа ветвления, возникновение листа, появление стели и её эволюция. Стелярная теория: понятие о стеле и её основные типы, особенности стелы двудольных и однодольных растений. Появление вегетативных органов растений. Макрофильная и микрофильная линии эволюции. Направления морфологической эволюции: прогрессивная и регрессивная эволюция, специализация. Эволюционная разновозрастность признаков. Понятие о девиациях и неотении.
  • Общая характеристика тканей растений. Современная классификация растительных тканей. Эволюция, строение и особенности тканей в связи с выполняемой функцией.
  • Системы вегетативных органов растений. Корень: морфология, функции, ветвление корней; типы корневых систем. Первичное и вторичное строение корня растений. Метаморфозы корней.
  • Побег как основной орган высших растений. Почка, как зачаток побега; классификация почек. Типы побегов. Осевая часть побега – стебель. Анатомическое строение стебля. Первичное и вторичное строение стебля у однодольных и двудольных растений. Метаморфозы побега.
  • Лист, его основные части и функции. Онтогенез листа. Морфологические типы листьев, их классификация. Внутреннее строение листовой пластинки. Листовые следы. Видоизменения листовой пластинки, гетерофиллия, листорасположение. Длительность жизни листьев, листопад.
  • Размножение растений: понятие о размножении, классификация способов размножения. Понятие о поколении и жизненном цикле у растений. Чередование поколений, основные закономерности чередования поколений, его биологическое и эволюционное значение. Органы размножения растений. Половое, бесполое и вегетативное размножение у высших и низших растений. Типы полового размножения на разных этапах эволюции. Эволюция органов размножения, строение стробила в разных группах высших растений. Происхождение цветка и основные направления его эволюции. Строение цветка покрытосеменных. Соцветие и его типы. Биологическое значение завязи. Значение перекрестного опыления. Характеристика процессов, происходящих в цветке: микро- и макроспорогенез, образование мужского и женского гаметофитов, микро- и макрогаметогенез, двойное оплодотворение, формирование семени, развитие плода. Семяпочка и семя. Плоды и семена, их классификация. Распространение плодов и семян.
  • Семя и проросток. Прорастание семени и формирование проростка. Строение и развитие зародыша и проростка покрытосеменных. Тип питания проростка.
  • Вегетативное размножение у высших растений. Естественное вегетативное размножение. Использование вегетативного размножения человеком (черенки, прививки и т.д.).

4. Общее введение в систематику растений

  • Предмет и задачи систематики. Систематика как синтетическая и общебиологическая наука, ее неразрывная связь с современной теорией эволюции. Значение систематики для практической деятельности человека.
  • Основные вехи истории систематики: античность, средневековье, Возрождение, искусственные системы и их «венец» - систем К.Линнея. Возникновения естественных систем и их сущность. Учение Ч.Дарвина и появление филогенетических систем, их особенность.
  • Понятие о таксоне и тасономических рангах. Представление о современной бинарной номенклатуре и системе иерархических единиц (от внутривидовых до надцарства).
  • Вид как конкретная форма существования органического мира и основное понятие систематики. Критерии определения вида. Популяция и видообразование.
  • Характерные особенности низших и высших растений.

5. Основы систематики фотосинтезирующих прокариот (цианей), водорослей и грибов

  • Понятие о прокариотах и эукариотах.
  • Цианеи (цианобактерии, сине-зеленые водоросли). Строение и распространение, принципы классификации, значение в природе и народном хозяйстве.
  • Водоросли. Общая характеристика водорослей, особенности строения. Способы размножения и циклы развития. Экологические группировки водорослей. Значение водорослей в природе и в народном хозяйстве. Водоросли как совокупность самостоятельных отделов растительного мира: принципы классификаций водорослей. Общая характеристика эвгленовых, зеленых, харовых, криптофитовых, динофитовых, золотистых, желто-зеленых, диатомовых, бурых и красных водорослей. Видовое разнообразие водорослей Беларуси. Филогенетические взаимоотношения водорослей.
  • Грибоподобные организмы. Отдел Миксомикота (слизевики). Общая характеристика. Особенности строения вегетативного тела. Размножение. Цикл развития. Классификация. Разнообразие слизевиков Беларуси. Распространение, роль в природе. Сапротрофные миксомицеты. Отдел Плазмодиофоромикота: важнейшие представители. Меры борьбы с фитопатогенными слизевиками. Отдел Оомикота: строение, размножение, жизненные циклы. Экология, важнейшие возбудители болезней растений и меры борьбы с ними.
  • Грибы. Характеристика грибов как гетеротрофных организмов. Пищевые потребности грибов. Способы питания. Паразитизм, сапротрофизм, симбиоз. Морфология: особенности строения грибной клетки, строение вегетативных органов, мицелий и его видоизменения. Общее понятие о размножении грибов: половое и бесполое размножение, строение репродуктивных органов. Смена ядерных фаз и форм развития. Происхождение и эволюция грибов. Распространение грибов: экологические группы. Видовое разнообразие грибов Беларуси. Значение в природе и народном хозяйстве. Основы классификации грибов: отделы Хитридиомикота, Зигомикота, Аскомикота, Базидиомикота. Несовершенные (митоспоровые) грибы.
  • Лишайники. Двойственная природа лишайников и их положение в системе растительного мира. Компоненты лишайников и их взаимоотношение. Морфологическое и анатомическое строение лишайников. Размножение лишайников. Важнейшие физиологические, химические и биологические особенности лишайников. Распространение и роль в природе. Видовое разнообразие лишайников Беларуси. Практическое использование лишайников. Лихеноиндикация.

6. Основы систематики высших растений

  • Отдел Риниофиты. Выход автотрофных растений на сушу как важнейший этап эволюции растительного мира. Первые представители высших растений – риния и куксония. Особенности строения и размножения. Классификация.
  • Отдел Моховидные как высшие растения с преобладанием в цикле развития гаметофита. Главные черты строения вегетативного тела, цикл развития. Деление на классы и порядки: главнейшие представители. Эволюция моховидных. Значение в природе и для человека. Разнообразие во флоре Беларуси.
  • Отдел Хвощевидные: особенности строения, цикл развития. Морфологические и анатомические особенности Хвоща, цикл развития. Происхождение Хвощевидных. Разнообразие хвощей в Беларуси.
  • Представление о псилотовидных. Особенности морфологии и размножения. Происхождение псилотовидных. Представители – псилофит и тмезиптерис.
  • Отдел Плауновидные: особенности строения, цикл развития, основные черты эволюции. Циклы развития равноспоровых и разноспоровых плауновидных. Представители классов Плауноподобных и Полушникоподобных, в частности в Беларуси.
  • Отдел Папоротниковидные: особенности строения, цикл развития равноспоровые и разноспоровых папоротников. Филогенетическое значение. Роль и значение в растительном покрове прошлого и в настоящее время. Систематика отдела Папоротниковидных. Праголосеменные. Разнообразие папоротников в Беларуси.
  • Общая характеристика семенных растений; происхождение семязачатка и семени, их значение для дальнейшей эволюции.
  • Отдел Голосеменные: представление об их происхождении, классификация. Семенные папоротники. Саговниковые, беннеттитовые, гнетовые, гинкговые, кордаитовые. Время существования, роль в растительном покрове в прошлые геологические периоды.
  • Подкласс Пиниды (Хвойные): общая характеристика, особенности строения вегетативных и генеративных органов. Значение в природе и народном хозяйстве. Разнообразие во флоре Беларуси.
  • Появление покрытосеменных. Отдел Цветковые, или покрытосеменные растения, общая характеристика, вероятные предки, время и место возникновения, причины быстрого развития, роль и значение цветковых в сложении растительного покрова Земли и в жизни человека. Особенности онтогенеза цветковых растений. Основные направления морфологической эволюции цветковых растений и современные филогенетические системы.
  • Принципы деления отдела Покрытосеменных на классы и сравнительная характеристика двудольных и однодольных растений; происхождение однодольных.
  • Класс Двудольные. Подклассы двудольных – магнолииды, ранункулиды, кариофиллиды, гамамелиды, дилленииды, розиды, ламеиды, астериды. Филогенетические связи. Главнейшие порядки и семейства, отличительные особенности семейств, важнейшие представители и хозяйственное значение. Географическое распространение. Разнообразие во флоре Беларуси.
  • Класс Однодольные. Подклассы однодольных – алисмиды, лилииды, арециды. Филогенетические связи. Главнейшие порядки и семейства, отличительные особенности семейств, важнейшие представители и хозяйственное значение. Географическое распространение. Разнообразие во флоре Беларуси.

7. Основы фитогеографии с элементами экологии растений и фитоценологии

  • Понятие об ареале растений. Размеры и формы ареалов. Возникновение и развитие ареалов. Расселение растений. Видовая насыщенность ареалов. Очаги видового разнообразия. Типы ареалов и их классификация. Ареалы реликтовые и эндемичные. Понятие о хорологии. Картирование ареалов.
  • Основы учения о флоре. Систематическая структура флоры. Биологический и географический анализы флоры. Генетические и географические элементы флоры. Понятие о возрасте флоры. Сравнительное изучение флор. Конкретная (элементарная) флора. Флорогенез. Изменение состава флоры под влиянием антропогенных факторов.
  • Классификация флор. Принцип флористического районирования. Единицы флористического районирования (царства, области, подобласти, провинции и др.) – принципы их обоснования и выделения. Современные флористические царства и главнейшие флористические области земного шара (характеристика, основные сведения об их происхождении и развитии).
  • Понятие об экологических факторах. Факторы абиотические и биотические. Антропогенные факторы. Концепция лимитирующих факторов. Комплексное действие факторов. Экологическая пластичность организмов. Адаптации растений к факторам среды. Понятие об экологической нише. Экологическая амплитуда вида: эври- и стенотопность. Экологические группы растений по отношению к основным факторам среды (свету, температуре, воде).
  • Распространение растений и экологические условия. Морфолого-анатомические особенности гигрофильных, мезофильных, ксерофильных и галофильных растений. Типы почв Земли и Беларуси. Классификация почв по их гранулометрическому составу. Элементы плодородия почвы: гумус, элементы минерального питания, влага. Зольный состав растений (фосфор, калий, кальций, магний, железо и др.), азот в жизни растений.
  • Понятие жизненных формах растений. Жизненные формы и структура фитоценоза. Классификации жизненных форм Раункиера и И.Г.Серебрякова.
  • Фитоценоз. Основные признаки фитоценоза. Видовой состав. Количественные и качественные соотношения между растениями. Ярусность. Мозаичность. Синузиальность. Физиономичность. Аспективность. Периодичность. Характер местообитания. Внутри- и межвидовая конкуренция у растений и её роль в формировании фитоценозов. Понятие об аут- и синэкологии растений. Фитоценотипы, их классификации (по Л.Г.Раменскому и Т.А.Работнову). Ценопопуляции и их типы.
  • Основные геоботанические школы и направления в классификации растительности. Единицы классификации фитоценозов: ассоциация, группа ассоциаций, формация, группа формаций, класс формаций, тип растительности. Правила наименования фитоценозов на русском и латинском языках. Синтаксономия растительности: понятия, методы, номенклатура. Соотношение понятий «ассоциация» и «тип леса».
  • Общее понятие о биогеоценозе и экосистеме. Теория биогеоценологии В.Н. Сукачева. Особенности агроэкосистем.
  • Зональное распределение растительности Земного шара и изменение растительного покрова земного шара в ходе истории Земли. Обеднение флоры под воздействием ледников. Зональные особенности растительности Беларуси. Геоботаническое районирование. Общая характеристика геоботанических подзон Беларуси.
  • Роль человека в динамике флоры и растительности. Формы антропогенного воздействия на растительный покров планеты и Беларуси в частности. Радиоактивное загрязнение территории Беларуси. Понятие о плотности загрязнения почв радионуклидами. Радиационный фон, удельная радиоактивность растений. Особенности использования радиоактивно загрязненных растений и почв.

8. Основы ботанического ресурсоведения. Охрана и устойчивое использование ресурсов растительного мира

  • Понятие о полезных растениях (дикорастущих, культивируемых и культурных). Основные группы полезных растений и их классификация. Ботаническое ресурсоведение. Задачи, методы, связь с другими научными дисциплинами.
  • Ресурсы полезных растений и пути их использования. Поиски полезных растений (предпосылки и методы). Кадастр растительного мира. Особенности, определяющие возможность введения дикорастущих видов в культуру. Интродукция и акклиматизация растений. Ботанические сады Беларуси.
  • Рациональное использование флоры и растительности как важнейшее условие сохранения среды обитания. Основные директивные установки, связанные с охраной природы. Законодательство Республики Беларусь в области охраны и рационального использования растительного мира. Закон Республики Беларусь «О растительном мире» (2003) и его основные положения. Межнациональные и глобальные усилия по охране природы. Роль глобальных природоохранных конвенций: Конвенции ООН о биоразнообразии, Рамочной конвенции ООН об изменении климата, Конвенции ООН по борьбе с опустыниванием/ деградацией земель, CITES, Рамсарской конвенции о водно-болотных угодьях, - в сохранении разнообразия растительного мира. Национальная стратегия и план действий по сохранению и устойчивому использованию биологического разнообразия Республики Беларусь (1997).
  • Генофонд мира растений и важность его сохранения. Роль заповедников, заказников, ботанических садов и других форм ограниченного использования территории в охране растений.
  • «Красные книги», «Красные списки» и их значение. «Красная книга Республики Беларусь» и ее значение в охране растений и растительности. Основные формы просветительской работы среди населения, направленные на охрану растений и растительности.
  • Понятие о генетически измененных организмах и о биобезопасности. Картахенский протокол к Конвенции ООН о биологическом разнообразии. Понятие об инвазионных видах, их представители в Беларуси.

Литература

  1. Азимов А. Краткая история биологии. Пер. с англ., М.: «Мир», 1967. – 175 с.
  2. Александрова В.Д. Классификация растительности. – Л.: Наука, 1969. – 274 с.
  3. Алехин В.В., Кудряшов Л.В., Говорухин В.С. География растений с основами ботаники. 2-е изд. - М.: Гос. уч.-пед. изд-во Мин-ва просвещения РСФСР, 1961. - Ч. 3. - С. 203-506.
  4. Антонов А.С. Основы геносистематики высших растений. М.: МАИК «Наука/Интер периодика", 2000. – 135 с.
  5. Базилевская Н.А., Белоконь И.П., Щербакова А.А. Краткая история ботаники. - М.: Наука, 1968. – 310 с.
  6. Банников А.Г., Русталев А.К., Вакулин А.А. Охрана природы. 2-е изд.- М.: Агропромиздат, 1985 – 287 с.
  7. Биология: Биографический справочник / Т.П. БабийЮ Л.Л. Коханова, Г.Г. Костюк и др.; Под ред. Ф.Н. Серкова. – Киев: Наукова думка, 1984. – 825 с.
  8. Дорофеев В.Ф., Коровин А.И. Человек и мир растений / Под ред. Брежнева Д.Д. М.: Колос, 1982. – 303 с.
  9. Вальтер Г. Растительность земного шара. М.: «Прогресс», 1968-1975. Т. 1, 1968. – 551 с. Т.2, 1974. - 423 с. Т.3, 1975. – 428 с.
  10. Ботаника: Анатомия и морфология растений: Учеб пособие для биол. спец. Пед ин-тов / А.Е. Васильев, И.О Воронин, А.Т. Еленевский. М.: Просвещение, 1978. – 480 с.; 2-е изд. перераб., 1988. – 479 с.
  11. Воронов А.Г. Геоботаника. М.: Высшая школа, 1973. – 384 с.
  12. Гельтман В.С. Географический и типологический анализ лесной растительности Белоруссии. Мн.: Наука и техника, 1982. – С. 326.
  13. Глобальные природоохранные конвенции: опыт осуществления в Республике Беларусь. Мн.: «Поликрафт», 2002. – 196 с.
  14. Горышина Т.К. Экология растений. М.: Высшая школа, 1979. – 368 с.
  15. Дылис Н.В. Основы биогеоценологии. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1978. – 152 с.
  16. Дажо Р. Основы экологии. М.: «Прогресс», 1975. – 415 с.
  17. Еленевский А.Г., Соловьева М.П., Тихомиров В.Н. Ботаника высших, или наземных, растений. М., 2000.
  18. Жизнь растений: В 6 т. Гл. ред. чл.кор. АН СССР, проф. Ал. А. Федоров - М.: «Просвещение», 1974-1977. - Т.1: Введение. Бактерии и актиномицеты / Ред.: Н.А. Красильников, А.А. Уранов. - 1974. – С. 7-178.; Т. 2: Грибы / Ред. М.В. Горленко. - 1976. – 479 с.; Т. 3: Водоросли. Лишайники / Ред. М.М. Голлербах. - 1977. – 487 с.
  19. Жуковский П.М. Ботаника. 5-е изд., М., 1982.
  20. Зубкевич Г.И. Систематика высших растений. Голосеменные. Мн., 2004.
  21. Ипатов В.С., Кирикова Л.А. Фитоценология. Спб.: Изд-во С.-петрб. ун-та, 1999. – 315 с.
  22. Козловская Н.В. Флора Белоруссии, закономерности ее формирования, научные основы использования и охраны. Мн.: Наука и техника, 1978. – 128с.
  23. Козловская Н.В., Парфенов В.И. Хорология флоры Белоруссии. Мн.: Наука и техника, 1972. – 309 с.
  24. Комарницкий Н.А., Кудряшов Л.В„ Уранов А.А. Ботаника. Систематика растений. Изд. 7-е перераб. М.: «Просвещение», 1975. – 608 с.
  25. Красилов А.В. Происхождение и ранняя эволюция цветковых растений. М.: Наука, 1989. – 262 с.
  26. Курс низших растений/ Под. ред. М.Г.Горленко, М.: Высшая школа, 1981. – 504 с.
  27. Лархер В. Экология растений. Пер. с нем. М.: Мир, 1978. – 384 с.
  28. Левина Р.Б. Морфология и экология плодов. Л.: Наука, 1987. – 160 с.
  29. Лотова Л.И. Морфология и анатомия высших растений. М.: Эдиториал УРСС, 2001. – 526 с.
  30. Миркин Б.М., Наумова Л.Г., Соломещ А.И. Современная наука о растительности. М.: Логос, 2001. – 262 с.
  31. Мюллер Э., Леффлер В. Микология. М.: Мир, 1995. – 343 с.
  32. Национальная стратегия и план действий по сохранению и устойчивому использованию биологического разнообразия Республики Беларусь. Мн.: Центр «Конкордия», 1997. – 43 с.
  33. Парфенов В.И. Проблемы использования и охраны растительного мира Белоруссии. Мн.: Наука и техника, 1978. – 104 с.
  34. Приступа А.А. Основные сырьевые растения и их использование. Л.: Наука Ленигр. отд-ние, 1973. – 412 с.
  35. Работнов Т.А. Фитоценология. 2-е изд. М.6 Изд-во Моск. ун-та, 1983. – 296 с.
  36. Радиоактивное загрязнение растительности Беларуси / Парфенов В.И., Якушев Б.И., Мартинович Б.С. и др. - Мн.: «Навука і тэхніка», 1995. – 582 с.
  37. Растительный мир Земли: В 2 т. / Под ред. Ф. Фукарека. М.: «Мир», 1982. Т. 1. – 136 с.; Т. 2. – 184 с.
  38. Рейвн П., Эверт Р., Айкхорн С. Современная ботаника: В 2 т. - М.: «Мир», 1990. – Т. 1. – 347 с.; Т. 2. – 344 с.
  39. Свенсон К., Уэбстер П. Клетка. Пер. с англ. М.: Мир, 1980. – 304 с.
  40. Серебрякова Т.Н. Жизненные формы растений: Жизнь растений в 6 т. - М.: «Просвещение». – Т. 1. - 1974. - С. 87-98
  41. Сравнительная эмбриология цветковых растений. Т. 1-2, Л.: Наука, 1981-1983.
  42. Тахтаджян А.Л. Основы эволюционной морфологии покрытосеменных. М.-Л. : Наука. Ленигр. отд-ние , 1964. – 236 с.
  43. Тахтаджян А.Л. Система и филогения цветковых растений, М.-Л.: Наука, 1966. – 612 с.
  44. Тахтаджян А.Л. Происхождение и расселение цветковых растений. Л. Наука, 1970. – 147 с.
  45. Толмачев А.И. Введение в географию растений. Л.: изд-во Ленингрд. ун-та, 1974. – 244 с.
  46. Трасс Х.Х. Геоботаника: История и современные тенденции развития. Л.: Наука, 1976. – 252 с.
  47. Уровни организации живых систем. М.: Наука, 1980. – 104 с.
  48. Федорук А.Т. Ботаническая география. Мн.: Изд-во БГУ им. В.И. Ленина, 1976. – 224 с.
  49. Ченцов Ю.С. Общая цитология. 2-е изд. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1984. – 352 с.
  50. Эзау К. Анатомия семенных растений. Пер. с англ. М.: Мир, 1980. – 552 с.
  51. Юркевич И.Д., Гельтман В.С. География, типология и районирование лесной растительности Белоруссии. Мн.: Наука и техника, 1965. – 288 с.
  52. Юркевич И.Д., Голод Д.С., Адерихо В.С. Растительность Белоруссии, её картографирование, охрана и использование. Мн.: Наука и техника, 1979. – 248 с.