03.02.08 - Институт экологических проблем севера

ВВЕДЕНИЕ
В основу программы вступительного экзамена в аспирантуру по
специальности 03.02.08 – «Экология» положены вузовские дисциплины:
экология, общая биология, эволюционная теория, ботаника, зоология,
физиология растений; физиология животных и пр. Она представляет собой
несколько переработанный вариант программ для сдачи вступительных
экзаменов по данной специальности в аспирантурах при Институте
проблем экологии и эволюции РАН (г. Москва) и Института биологии Коми
НЦ УрО РАН (г. Сыктывкар).
Программа включает практически все основные направления
современной экологии, в которых поступающий в аспирантуру должен
свободно ориентироваться. Помимо перечисленной основной литературы,
нужно провести анализ литературы в рамках предполагаемой темы
диссертационной работы. Поступающий в аспирантуру должен знать
основные фундаментальные достижения в рамках этой темы, а также
методический аппарат, применяющийся для выполнения таких исследований.
1.
2.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
I. ПРЕДМЕТ ЭКОЛОГИИ
Предмет экологии и ее место в системе современных наук. Краткая
история и основные этапы развития экологии.
Подразделения современной экологии. Экология как комплексная,
междисциплинарная наука. Актуальность экологических исследований.
II. СРЕДА И ФАКТОРЫ СРЕДЫ. АУТЭКОЛОГИЯ.
БИОТИЧЕСКИЕ ОТНОШЕНИЯ
Формы воздействия факторов среды на организмы. Взаимодействие
факторов. Компенсация факторов. Лимитирующие факторы.
Оптимум и пессимум. Критические точки. Толерантность.
Отношение организмов; к экстремальным условиям. Криофилия и
термофилия. Активные и латентные состояния организмов.
Устойчивость организмов к неблагоприятным факторам. Адаптация и
преадаптация.
Ритмы экологических процессов. Суточные, сезонные, годовые
ритмы. Эндогенные и экзогенные ритмы.
Экологические факторы в жизни растений и животных. Понятие об
экологическом факторе. Классификация факторов.
Экологическое значение влияния основных экологических факторов
(света, температуры, влажности) на живые организмы.
Микроэлементы и макроэлементы. Их формы. Влияние основных
элементов питания на жизнедеятельность животных и растений.
Экологическая ниша. Потенциальная и реализованная ниша.
Проблема перекрывания ниши. Экологическая ниша как гиперобъем.
Основные
типы
взаимоотношений
между,
организмами.
Классификация типов биотических отношений. Симбиоз, паразитизм,
9.
10.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
1.
2.
3.
4.
комменсализм,
конкуренция,
хищничество.
Классификация
биотических связей В.Н. Беклемишева: трофические, топические,
форические и фабрические связи.
Распространение и значение форм биотических отношений в разных
средах и ландшафтно-зональных условиях.
Взаимоотношения типа «хищник-жертва» и «паразит-хозяин». Правило
конкурентного исключения.
Ш. ПОПУЛЯЦИОННАЯ ЭКОЛОГИЯ
Понятие популяции в экологии, систематике, генетике. Подходы и
принципы выделения популяционных категорий.
Статистические характеристики популяций: численность и плотность
популяций, возрастной и половой состав, генетическая и
пространственная структура. Особенности у животных, растений и
микроорганизмов.
Динамические параметры популяций. Репродуктивный потенциал.
Плодовитость и семенная продуктивность. Рождаемость, смертность.
Скорость роста популяций. Экспоненциальный и логистический рост.
Типы роста популяций и условия среды.
Динамика численности и ее регуляция. Стохастизм и регуляционизм.
Факторы, зависящие и независящие от плотности. Регулирующие и
модифицирующие факторы. Множественность и соотношение
факторов колебания численности и механизмов ее регуляции.
Положение вида в биоценозе и механизмы регуляции
популяционной динамики. Популяционные циклы.
Расселение организмов и межпопуляционные связи. Изоляция.
Островные эффекты. Колонизация и вымирание.
Экологический механизм поддержания генетического разнообразия
популяций. Роль популяционной динамики в микроэволюционных
процессах.
Методы изучения структуры и численности популяций.
IV. ЭКОЛОГИЯ СООБЩЕСТВ
Основные понятия экологии сообществ: сообщество, экосистема,
биоценоз, биогеоценоз, биом. Биогеоценология и синэкология:
различия в подходах.
Таксономическая структура сообществ. Таксоноценозы. Эдификаторы
и доминанты. Численно преобладающие виды и доминанты.
Морфология сообществ. Понятия: ярус, горизонт, синузия, парцелла,
мозаичность, комплексность. Типы пространственной структуры.
Продуктивность биоценозов, первичная и вторичная продукция.
Способы ее выражения: вес, содержание энергии. Связь
продуктивности с климато-эдафическими факторами. Продуктивность
5.
6.
7.
8.
9.
10.
1.
2.
3.
4.
5.
1.
2.
3.
4.
5.
биомов.
Деструкционные процессы в биогеоценозах. Разнообразие
комплекса редуцентов в биогеоценозах разного типа.
Сукцессионные процессы. Первичные и вторичные сукцессии.
Темпы сукцессии. Движущий механизм сукцессии. Схема
сукцессионного процесса в таежной зоне.
Природная зональность. Зональные, интразональные и экстразональные
биогеоценозы, основные природные зоны и подзоны на Европейском
Севере России, краткая характеристика их растительного и животного
мира.
Ландшафты и сообщества. Влияние условий ландшафта на типы леса.
Понятие катены. Катенные ряды (стоковые серии биогеоценозов).
Влияние антропогенной трансформации ландшафтов на сообщества.
Основные методы изучения сообществ.
V. УЧЕНИЕ О БИОЛОГИЧЕСКОМ РАЗНООБРАЗИИ
Понятие биоразнообразие. Уровни биоразнообразия по Р.
Уиттекеру. Определения точечного, альфа, бета и гамма-разнообразия,
значимость такого подхода для проведения исследований.
Параметры альфа-разнообразия. Понятия видового богатства и
выравненности. Основные математические индексы, описывающие
общее разнообразие (индекс Шеннона) и видовое богатство (индекс
Маргалефа). Их биологический смысл.
Параметры
бета-разнообразия.
Индексы
качественного
и
количественного сходства сообществ.
Связь между показателями видовой структуры и обилием. Ранговые
модели распределения видов по обилию, особенности рангового
распределения видов по обилию в разных условиях среды.
Биоразнообразие
и
антропогенные
факторы.
Особенности
Биоразнообразия антропогенных сообществ.
VI. ЭВОЛЮЦИОННАЯ И ИСТОРИЧЕСКАЯ ЭКОЛОГИЯ
Роль различных форм биотических отношений в эволюционных
процессах. Симбиогенез. Коэволюция и коадаптация.
Биоценотический уровень организации жизни и эволюционный
процесс. Взаимосвязь эволюции организмов с изменениями среды и
трансформацией сообществ.
Адаптивная
радиация
таксона.
Экологические
|механизмы
видообразования.
Биота: историко-экологический смысл понятия, аллохтонность и
автохтонность. Миграционная биота. Понятие о рефугиумах.
Плейстоцен и голоцен: продолжительность этапов, их основные
характеристики. Главные этапы изменения климата и зональности в
плейстоцене и голоцене. Влияние этих изменений на биоту Северной
Европы и Урала.
1.
2.
3.
4.
VII. УЧЕНИЕ О БИОСФЕРЕ
Определение понятия «биосфера». Структур биосферы.
Энергетический баланс биосферы. Автотрофы и гетеротрофы.
Биосферный цикл углерода, азота и других химических элементов.
Проблемы динамики биосферы и ее компонентов. Антропогенные
воздействия на компоненты биосферы.
Литература
Основная литература:
1. Бродский А.К. Экология. М.: КНОРУС, 2012.
2. Розанов С.И. Общая экология: учебник для студентов вузов по дисц.
«Экология» для техн. напр. и спец. 3-е изд. стериотип. СПб., М.,
Краснодар: Лань, 2004.
3. Чернова Н.М., Былова А.М. Экология: учеб. пособие для студ. биол.
спец. пед. инст-в. М.: Просвещение, 2004.
4. Шилов И.А. Экология: учебник для вузов. М.: Высш. шк., 2011.
Дополнительная литература:
1. Акимова Т.А. Экология: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений / Под
общ. ред. В. В. Хаскина. М.:ЮНИТИ,1999.
2. Беклемишев
В.Н.
Биоценологические
основы
сравнительной
паразитологии. М.: Наука, 1970.
3. Биологический энциклопедический словарь. М.: Сов. энциклопедия,
1986.
4. Будыко М.М. Глобальная экология. М.: Мысль, 1977.
5. Вернадский В.И. Биосфера. М.: Мысль, 1967.
6. Гальперин М.В. Общая экология: учебник. М.: ФОРУМ-ИНФРА-М,
2007.
7. Гиляров А.М. Популяционная экология: учеб. пособие. М.: Изд. МГУ,
1990.
8. Горышина Т.К. Экология растений. М.: Высшая школа, 1979.
9. Гричук В.П. История флоры и растительности Русской равнины в
плейстоцене. М.: Наука, 1989.
10. Елина Г.А., Лукашов А.Д., Юрковская Т.К. Позднеледниковье и голоцен
восточной Фенноскандии (палеорастительность и палеогеография).
Петрозаводск, 2000.
11. Ипатов В.С., Кярикова Л.А. Фитоценология. Изд-во СПбГУ, 1999.
12. Коли Г. Анализ популяций животных. М.: Мир, 1977.
13. Константинов В. М. Охрана природы: учеб. пособие. М.: Академия,
2000.
14. Мэгарран Э. Экологическое разнообразие и его измерение. М., 1992.
15. Одум Ю. Экология. Т. 1,2. М.: Мир, 1986.
16. Панов Е.Н. Поведение животных и экологическая структура популяций.
М.: Наука, 1983.
17. Пианка Э. Эволюционная экология. М.: Мир, 1981.
18. Сукачев В.Н. Избранные труды. Т. 1-3. Л.: Наука, 1975.
19. Уиттекер Р. Сообщества и экосистемы. М.: Прогресс, 1980.
20. Чернов Ю.И. Биологическое разнообразие: сущность и проблемы //
Успехи современной биологии, 1991. Т. 111. № 4. С. 499-509.
21. Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность: учеб. пособие
для студ. высш. учеб. заведений. М.: Академия, 2002.
22. Чернов Ю.И. Природная зональность и животный мир суши. М: Мысль,
1975.
23. Чернов Ю.И., Пенев Л.Д. Биологическое разнообразие и климат //
Успехи современной биологии, 1993. Т. 113. № 5. С. 515-531.
24. Шварц C.C. Эволюционная экология животных. Свердловск, 1989.
25. Шилов И.А. Экология. М.: Высшая школа, 1997.