06.03.01 – лесные культуры, селекция, семеноводство

Приказ Высшей аттестационной комиссии Республики Беларусь от 7 июня 2007 г. № 108
 

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

Целью программы-минимума является глубокая профессиональная подготовка высококвалифицированных научных сотрудников и специалистов в области лесных культур, селекции и семеноводства.

Задача программы-минимума состоит в изучении вопросов плодоношения древесных и кустарниковых пород, способов воздействия на плодоношение, заготовки, переработки и хранения лесосеменного сырья, научных основ подготовки семян к посеву, выращивания лесного посадочного материала в лесных питомниках, методов и способов производства лесных культур, применения удобрений при выращивании искусственных насаждений, исследовании роста и продуктивности лесных культур разных древесных пород, формового разнообразия древесных растений, получения и использования гибридов древесных растений, методов сортового семеноводства.

Требования к уровню знаний экзаменуемого: селекционно-генетические основы лесного семеноводства, эколого-биологические основы выращивания лесного посадочного материала, методы, способы производства и типы лесных культур, особенности создания и выращивания культур различных древесных видов, основы наследственности, методы лесной селекции, организация семеноводства.

1. Искусственное лесовосстановление и лесоразведение.

Искусственное лесовозобновление и лесоразведение как мировые проблемы, их место и значение в народном хозяйстве Беларуси. Важнейшие нормативные акты Министерства лесного хозяйства Беларуси по вопросам лесокультурных работ. Состояние и перспективы искусственного лесовосстановления и лесоразведения. Лесной кодекс Республики Беларусь. Концепция развития лесного хозяйства и стратегический план развития лесного хозяйства Республики Беларусь. Государственная программа лесовосстановления и лесоразведения в лесах Республики Беларусь.

1.1. Лесосеменное дело.

Селекционно-генетические основы лесного семеноводства. Объекты постоянной лесосеменной базы. Плодоношение древесных и кустарниковых пород. Периодичность плодоношения и факторы ее определяющие. Способы активного воздействия на плодоношение и их теоретическое обоснование. Способы прогноза и учета плодоношения. Физиологическая и урожайная спелости семян. Селекционная инвентаризация деревьев и насаждений.

Заготовка лесосеменного сырья. Техника сбора и переработка лесосеменного сырья. Типы и конструкции современных шишкосушилок, режимы сушки шишек. Особенности получения семян из шишек сосны, кедра, ели, пихты и лиственницы. Получение семян из сухих и сочных плодов. Условия сохранения жизнеспособности семян. Хранение шишек и семян хвойных и основных лиственных древесных и кустарниковых пород. Хранение желудей. Современные промышленные комплексы по переработке лесосеменного сырья и хранению семян, отечественный и зарубежный опыт.

Подготовка семян к посеву. Теоретические основы подготовки семян к посеву, виды семенного покоя и способы его преодоления, сущность происходящих в семенах процессов. Способы подготовки семян к посеву. Показатели качества семян, способы их определения. Контроль посевных качеств семян. Организация лесосеменного дела в лесхозах. Временные и постоянные лесосеменные участки. Лесосеменные плантации, способы закладки и выращивания. Приемы и способы активного воздействия на плодоношение. Районирование семенозаготовок и его научное обоснование. Географические культуры древесных пород, их результаты.

1.2. Лесные питомники.

Лесной посадочный материал. Потребности лесного хозяйства и зеленого строительства в посадочном материале – состояние и перспективы, пути их удовлетворения.

Виды и структура питомников. Организация территории. Севообороты, необходимость, выбор и обоснование, освоение. Расчет площади питомника. Теоретические основы и агротехнические требования к обработке почвы. Системы и виды обработки почвы. Особенности обработки почвы в различных отделениях питомников, агротехнические сроки, технология.

Применение удобрений. Теоретические основы. Содержание в почве элементов минерального питания. Потребность древесных и кустарниковых пород в элементах минерального питания. Виды минеральных и органических удобрений, их характеристики, дозы и способы внесения, условия применения. Виды, технология приготовления и использования компостов. Основные удобрения и подкормки, сроки и дозы внесения. Гербициды, их виды, характеристики, дозы, сроки применения.

Эколого-биологические основы выращивания лесного посадочного материала. Оптимальные условия прорастания семян и роста проростков, всходов, однолетних и двухлетних сеянцев основных лесообразующих пород. Динамика и ритмы питания, роста и развития сеянцев.

Посевное отделение. Агротехника выращивания сеянцев древесных и кустарниковых пород в открытом грунте, технология. Нормы высева, их расчет. Сроки, схемы посевов, глубина заделки семян. Точечный посев. Виды орошения. Поливные нормы. Уходы за посевами и их биологическое обоснование. Выращивание сеянцев в закрытом грунте. Типы и конструкции теплиц, виды покрытий. Микроклимат в теплицах, способы его контроля и стабилизации. Субстрат. Особенности агротехники и технологии выращивания.

Лесной посадочный материал с закрытой корневой системой. Преимущества и недостатки, состояние и перспективы его выращивания. Характеристика и сравнительная оценка "Брика", "Брикет", "Пейперпот", контейнеризированных сеянцев, канадских капсул и других видов сеянцев и саженцев с закрытой корневой системой. Технология выращивания.

Школьное отделение. Виды древесных школ и их назначение. Эколого-биологические основы агротехники выращивания саженцев древесных и кустарниковых пород. Оптимальные условия, ритмы питания, роста и развития. Агротехника выращивания саженцев. Совместное выращивание сеянцев и саженцев, условия применения и схемы закладки, особенности агротехники выращивания.

Плодовые школы. Выращивание культурных сортов саженцев в плодовых школах. Выбор подвоев и их выращивание, заготовка привоев, сроки и техника прививок, уходы за окулянтами и культурным побегом.

Отделение вегетативного размножения. Теоретические основы вегетативного размножения древесных и кустарниковых пород. Способы вегетативного размножения и их сравнительная оценка. Маточные плантации и способы их закладки и эксплуатации. Плантации черенковых саженцев. Зеленое черенкование. Сроки и техника заготовки зеленых черенков, способы их укоренения.

Инвентаризация посадочного материала. Показатели качества сеянцев, саженцев и черенков. Ведомственные стандарты, технические условия. Плановый и фактический выходы посадочного материала, его себестоимость, отпускные цены, рентабельность производства.

1.3. Лесные культуры.

Лесорастительное и лесокультурное районирование. Теоретические основы районирования и проектирования лесокультурных работ. Лесорастительное районирование Беларуси. Ареалы естественного распространения и целесообразность выращивания древесных и кустарниковых пород. Лесокультурное районирование.

Лесная типология - экологическая основа лесокультурного дела. Типы условий местопроизрастания, типы леса, типы вырубок: определения, их сравнительная лесокультурная оценка и условия применения. Характеристика типов условий местопроизрастания. Соотношение искусственного и естественного лесовосстановления. Учение о взаимодействии древесных пород. Основные положения. Конкурентоспособность древесных пород. Биологические и лесоводственные показатели. Лесокультурные приемы регулирования взаимодействия древесных и кустарниковых пород.

Лесокультурный фонд. Его структура. Лесокультурная площадь, категории лесокультурных площадей, очередность освоения. Экологические и лесоводственные особенности площадей лесокультурного фонда. Методика обследования лесокультурных площадей.

Методы, способы производства и виды лесных культур. Посев и посадка леса, их сочетание и соотношение, преимущества и недостатки. Виды посевов Предварительные и последующие культуры; их сравнительная экологическая, лесоводственная и технологическая оценка. История и опыт применения предварительных культур дуба и ели. Современные модификации предварительных культур. Частичные и сплошные, чистые и смешанные культуры. Условия их применения по типам условий местопроизрастания и категориям площадей лесокультурного фонда.

Смешанные культуры. Способы размещения древесных и кустарниковых пород в смешанных культурах, их сравнительная оценка. Примеры роста наиболее известных культур, их лесоводственная оценка..

Густота культур, лесобиологические и хозяйственно-экономические аспекты. Опыт выращивания лесных культур различной густоты: культуры К. Ф. Мирона, Б.Д. Жилкина, М.К. Турского, Н.С. Нестерова, А.П., Тольского, А.В., В.П. Тимофеева, В.И. Рубцова и др. Общие закономерности и результаты выращивания. Оптимальная густота культур главнейших лесообразующих пород по типам условий местопроизрастания и в связи с целевым назначением культур.

Обработка почвы. Виды сплошной и частичной обработки почвы, их сравнительная лесокультурная оценка. Химический и огневой способы обработки почвы. Условия и техника применения. Основные машины и механизмы, техника безопасности.

Применение удобрений при выращивании леса. Теоретические основы. Содержание элементов минерального питания в лесной почве. Потребность насаждений главнейших древесных пород в элементах минерального питания. Биологический круговорот веществ. Виды, дозы и сроки внесения удобрений. Известкование почв. Экологическая и экономическая эффективность применения удобрений в лесу.

Уходы за культурами. Конкуренция травянистой растительности, формы и степень ее проявления в различных лесорастительных зонах, типах условий местопроизрастания и категориях площадей лесокультурного фонда. Конкурентное влияние нежелательных древесных и кустарниковых пород в частичных культурах. Гербициды и арборициды при уходе за лесными культурами.

Типы лесных культур. Общие принципы выбора состава, схем смешения и размещения посадочных мест, агротехника выращивания по типам условий местопроизрастания и категориям площадей лесокультурного фонда.

Типы лесных культур в борах. Естественные насаждения: состав, структура, бонитеты насаждений, напочвенный покров, почвенно-грунтовые условия. Естественное возобновление. Типы лесных культур: главная порода, состав, густота, схемы смешения, методы создания, обработка почвы.

Типы лесных культур в суборях. Естественные насаждения: состав, структура, напочвенный покров, почвы. Бонитеты насаждений. Типы леса. Естественное возобновление. Типы лесных культур: главная порода, состав, густота, схемы смешения, методы создания, обработка почвы.

Типы лесных культур в сложных суборях. Естественные насаждения: состав, структура, напочвенный покров, почвы. Бонитеты насаждений. Типы леса. Естественное возобновление. Типы лесных культур: главная порода, состав, густота, схемы смешения, методы создания, обработка почвы.

Типы лесных культур в дубравах. Синонимы дубрав. Естественные насаждения: состав, структура, напочвенный покров, почвы. Бонитеты насаждений. Типы леса. Естественное возобновление. Типы лесных культур: главная порода, состав, густота, схемы смешения, методы создания, обработка почвы. История и методы искусственного возобновления дубрав.

Культуры основных лесообразующих пород. Производство культур сосны обыкновенной, ели европейской, дуба черешчатого, лиственницы. Особенности создания и выращивания лесных культур тополей, березы, ясеня, ольхи, клена, ильмовых, липы и других древесных пород.

Плантационные лесные культуры, особенности создания и выращивания.

Малоценные насаждения и их реконструкция. Реконструкция малоценных древостоев лесокультурными методами. Способы реконструкции и технология. Культуры на осушенных болотах и заболоченных землях. Рекультивация выработанных торфяников.

Лесные культуры в лесах зеленых зон. Ландшафтные и лесопарковые культуры, индивидуальные лесопарковые посадки. Лесные культуры основных экзотов, плодовых деревьев и других ценных пищевых, технических и декоративных древесных и кустарниковых пород.

Радиоактивное загрязнение лесов. Выделение зон загрязнения радионуклидами. Лесовосстановительные мероприятия по зонам загрязнения.

Лесоразведение, современное состояние. Облесение выведенных из сельскохозяйственного пользования и неиспользуемых в народном хозяйстве земель.

2. Генетика и селекция.

Определение и значение. Определение селекции, генетики и семеноводства как науки. Цели и задачи лесной селекции. Генетика как теоретическая основа лесной селекции. Значение селекции и создания сортового семеноводства древесных пород. Этапы развития генетики и селекции.

2.1. Генетические основы селекции.

Наследственность и изменчивость. Понятие о наследственности и изменчивости. Цитологические основы наследственности. Морфология и химический состав хромосом. Кариотип. Типы деления клетки, генетическое значение митоза и мейоза. Молекулярные основы наследственности. Виды нуклеиновых кислот, их строение и роль в биосинтезе белковых молекул. Ген и генетический код. Транскрипция и трансляция, классификация генов и генная регуляция. Закономерности наследования при взаимодействии аллельных и неаллельных генов. Хромосомная теория наследственности. Сцепленное наследстваниие. Кроссинговер. Цитоплазматическая наследственность. Норма реакции.

Генетические основы онтогенеза. Генотип и фенотип. Типы изменчивости. Изменчивость модификационная, комбинативная и мутационная. Мутации, их классификация. Понятие о полиплоидах. Роль мутаций и гибридизации в эволюции растений, в селекции. Закон гомологических рядов Н.И.Вавилова. Методы изучения изменчивости. Понятие о популяциях и чистых линиях. Генетическая структура популяций. Закон Харди-Вайнберга. Эволюционные процессы в популяциях. Роль мутаций, естественного отбора, дрейфа генов, изоляции и миграции. Полиморфизм древесных растений.

2.2. Селекция.

Особенности лесной селекции и применяемых ей методов. Понятие об исходном материале в селекции растений. Формовое разнообразие основных лесообразующих и наиболее ценных лесных древесных пород. Генофонд древесных пород, методы его сохранения in siti, ex siti. Создание генетических резерватов и коллекционных культур. Направленность и виды отбора в лесной селекции.

Аналитическая селекция (отбор лучших природных форм) – основной метод лесной селекции. Вид, подвид, экотип, популяция, биотип – объекты лесной селекции. Методы изучения внутривидовой изменчивости древесных пород. Географические и экологические культуры. Отбор популяций и биотипов. Плюсовая селекция. Принципы и методика отбора плюсовых деревьев и насаждений. Генетическая оценка селекционного материала. Испытательные культуры. Оценка эффективности отбора.

Гибридизация - метод лесной селекции. Внутривидовая и межвидовая гибридизация. Принципы подбора пар для скрещивания. Техника скрещиваний. Типы и методы скрещиваний. Методы оценки гибридных семей и популяций. Явление гетерозиса. Типы гетерозиса. Гипотезы возникновения гетерозиса. Методы получения эффекта гетерозиса. Общая и специфическая комбинационные способности. Получение и использование гибридных сортов древесных растений в лесном хозяйстве.

Искусственная полиплоидия и мутагенез как методы лесной селекции. Физические и химические мутагены. Методы получения полиплоидных форм у растений. Типы полиплоидов и их селекционная ценность. Перспективы развития мутационной селекции в лесном хозяйстве. Интродукция, ее виды и теоретические основы. Методы интродукции. Генетическая инженерия. Клональное микроразмножение.

2.3. Семеноводство лесных древесных пород.

Общие понятия и задачи. Понятие "семеноводство" и "сорт" в растениеводстве. Задачи лесного семеноводства. Состояние и перспективы развития лесного семеноводства.

Методы сортового семеноводства древесных пород. Постоянная лесосеменная база на селекционной основе. Формы организации лесного семеноводства. Временные и постоянные лесосеменные участки. Лесосеменные плантации семенного и вегетативного происхождения. Способы и методы изучения объектов постоянной лесосеменной базы. Семенные заказники, коллекционно-маточные плантации, архивы. Селекционные методы и программы при организации семенной базы. Семенное и вегетативное размножение селекционно улучшенного материала.

Понятие сорта в лесном семеноводстве. Сорта лесных древесных пород. Селекционный улучшенный репродуктивный материал. Перспективы сортоиспытания лесных древесных пород. Семенное районирование лесных древесных пород и его развитие.

Специфические особенности селекции и организация семеноводства. Достижения в области селекции и семеноводства, перспективы развития. Вклад белорусских и зарубежных ученых в развитие лесной селекции, генетики и семеноводства.

Литература.

  1. Лесной кодекс Республики Беларусь. Мн., 2000 г.

  2. Государственная программа лесовосстановления и лесоразведения в лесах республики Беларусь на период до 2015 г. Минлесхоз РБ. Мн., 1998.

  3. Бриггс Ф., Ноулз П. Научные основы селекции. М.: Колос. 1972 г.

  4. Вересин М.М., Ефимов Ю.П., Арефьев Ю.Ф. Справочник по лесному селекционному семеноводству. М.: Агропромиздат, 1985 г.

  5. Дубинин Н.П. Общая генетика. М.: Наука. 1976 г.

  6. Калиниченко Н.П., Писаренко А.И., Смирнов Н.А. Лесовосстановление на вырубках. М.: Экология, 1991 г., 384 с.

  7. Картель Н.А., Манцевич Е.Д. Генетика в лесоводстве. Мн., 1970.

  8. Кобранов Н.П. Исследование и обследование лесных культур.1973 г.

  9. Коновалов Н.А., Пугач Е.А. Основы лесной селекции и сортового семеноводства. М.: Лесная промышленность, 1978 г.

  10. Любавская А.Я. Лесная селекция и генетика. М. Лесная промышленность, 1982.

  11. Молотков П.И., Патлай И.Н., Давыдова Н.И. и др. Селекция лесных пород. М. Лесная промышленность. 1982 г.

  12. Молчанов А.П. Краткий исторический очерк лесокультурных мероприятий с 1884 по 1894 годы. СПб., 1985 г.

  13. Морозов Г.Ф. Избранные научные труды. М. Лесная промышленность. 1970 г.

  14. Наставление по лесовосстановлению в лесном фонде Республики Беларусь. Мн., 1995.

  15. Наставление по выращиванию посадочного материала древесных и кустарниковых пород в лесных питомниках РСФСР. М. Лесная промышленность, 1979 г.

  16. Новосельцева А.И., Родин А.Р. Справочник по лесным культурам. М. Лесная промышленность, 1984 г.

  17. Новосельцева А.И., Смирнов Н.А. Справочник по лесным питомникам. М.: Лесная  промышленность, 1983 г.

  18. Парфенов В.И., Якушев Б.И. и др. Радиоактивное загрязнение растительности Беларуси. — Мн., 1995.

  19. Победов B.C. Применение удобрений в лесном хозяйстве. Мн.,1972.

  20. Писаренко А.И.. Мерзленко М.Д. Создание искусственных лесов. М. ВО Агропромиздат, 1990 г.

  21. Райт-Джонатан В. Введение в лесную генетику. М. Лесная промышленность, 1978 г.

  22. Редько Г.И., Родин А.Р., Трещевский И.В. Лесные культуры. Учебник для вузов. Изд. 2-е. М. Агропромиздат, 1985 г.

  23. Редько Г. И., Мерзленко М. Д., Бабич Н. А., Трещевский И. В. Лесные культуры и защитное лесоразведение. Учебник для вузов. СПб, 1999 г.

  24. Савченко А.Й., Поджарова З.С., Василевская Л.С. и др. Повыше­ние продуктивности лесов на селекционно-генетической основе. Мн., 1981.

  25. Справочник по лесосеменному делу. М. Лесная промышленность, 1978 г.

  26. Справочник по применению удобрений в лесном хозяйстве. М.: Лесная промышленность, 1977 г.

  27. Царев А.П., Погиба С.П., Тренин В.В.  Генетика лесных древесных пород. Петрозаводск, Изд-во Петрозаводского гос. ун-та, 2000.

  28. Царев А.П., Погиба С.П., Тренин В.В. Селекция и репродукция лесных древесных пород. М., «Логос», 2002.

  29. Юркевич И.Д. Дубравы Белорусской ССР и их восстановление. Мн.,1951.

  30. Юркевич И.Д., Гельтман B.C. География, типология и районирование лесной растительности Белоруссии. Мн., 1965.