Лекційний курс з дисципліни "Гідроботаніка" (О. М. Гроховська)

Змістовий модуль 1. Будова і розмноження рослин

Тема 1. Вступ. Гідроботаніка у системі біологічних наук і рибництва

План

1. Ботаніка як наука, її розділи.
2. Гідроботаніка, як окремий розділ ботаніки.
3. Особливості рослинного організму.
4. Короткий нарис історії ботаніки.
5. Методи ботанічних досліджень.
6. Значення рослин у природі та житті людини.

1. Ботаніка як наука, її розділи

Ботаніка – це наука про рослини, їх походження, розвиток, будову, класифікацію, географічне поширення, екологічні та фітоценотичні взаємозалежності. Ботаніка тісно пов'язана з аграрною і медичною науками, ґрунтознавством і лісівництвом, хі­мією, фізикою, геологією, зоологією й математикою. Особливо велика увага приділяється вивченню та охороні рідкісних і зникаю­чих рослин, занесених до Червоної книги, оскільки втрата кожно­го виду – це не лише зменшення різноманіття рослин, а й пору­шення екологічного балансу, який формувався впродовж багатьох тисячоліть.

Ґрунтовні знання з ботаніки необхідні майбутнім фахівцям з водних біоресурсів, оскільки основою усіх пасовищних трофічних ланцюгів водних екосистем є рослини і знання особливостей їх розмноження та вирощування потрібні для формування стійких трофічних систем у природних і штучних водоймах.

Метою ботаніки є виявлення і розкриття основних закономірностей будови й розвитку рослин і рослинних угруповань, їх залежності від екологічних факторів; географічного поширення; нагромадження, розподілу органічних речовин і енергії. Пізнання цих закономірностей дає можливість правильно розуміти складні біологічні процеси в природі, захищати і використовувати рослинні ресурси.

На досяг­неннях ботаніки значною мірою базують­ся успіхи в багатьох галузях наук і практичної діяльності людини (зокрема, в сільському і лісовому господарстві, медицині, геології, хімії, ґрунто­знавстві, біоніці, зеленому будів­ництві). Дані ботанічних наук тією чи іншою мірою використо­вують деревообробна, мікробіологіч­на, целюлозно-паперова, харчова, текстильна, будівельна, фармацевтична, а також вугільна й хімічна промисловість. Проте найважливішим завданням ботаніки є вивчення складової частини біо­сфери – рослинного покриву пла­нети (фітосфери), шляхів і методів його раціонального використання й охорони. Зокрема, дедалі гострі­шими стають такі проблеми, як продуктивність фітоценозів, їх вплив на газовий і водний режим Землі та роль у кругообігу речовин і енергії, рослинне ресурсознавство, світова продовольча пробле­ма.

Розділи ботаніки. Ботаніку, яка є частиною біології, у свою чергу, поділяють на ряд окремих наук, завданням яких є вивчення тих чи інших законо­мірностей будови і життя рослин або рослинного покриву.

Морфологія рослин – розділ ботаніки, який вивчає закономірності виникнення і розвитку зовнішніх ознак рослини та їх органів.

Анатомія рослин – розділ ботаніки, що вивчає внутрішню будову, закономірності формування і розвитку тканин та органів у процесі онтогенезу і філогенезу.

Внаслідок поглибленого вивчення анатомії рослин виділилися окремі її підрозділи: фізіологічна анатомія, що вивчає зв'язок між будовою рослин і процесами, які проходять в них; екологічна анатомія – вплив умов се­редовища на будову рослин; патологічна анатомія – вплив хвороботворних організмів на будову рослин; ци­тологія – закономірності будови і розвитку клітини та її органоїдів; ембріологія – закономірності утворення і розвитку зародків, спорогенезу, гаметогенезу, морфологію та еволюцію квітки і суцвіття, формування та ульт­раструктуру спородерми, зародження і роз­виток окремої особини від проростання насіння або спори до фор­мування усіх генетично визначених структур.

Фітопатологія вивчає природу захворювання рослин і розробляє заходи боротьби з ними. Вона ґрунтується на біології розвитку рослин, внутрішньовидовій таксономії сільськогосподарських культур, знаннях реак­ції рослин на застосування препаратів.

Екологія рослин вивчає закономірності взаємозв'язку між рослиною і навколишнім середовищем.

Фізіологія рослин – наука про закономірності життєдіяльності рослин (обмін речовин, ріст, ритми розвитку, розмноження тощо).

Біохімія рослин вивчає хімічні процеси в рослинному організмі.

Географія рослин (фітогеографія) – це розділ ботаніки, що вивчає географічне поширення і розподіл рослин та їх угруповань по окремих регіонах, зонах, континентах, океанах і морях.

Фітоценологія (геоботаніка) – це наука, що вивчає фітоценози (рослинні угруповання) та їх компоненти, досліджує продуктивність фітоценозів та їх зміни під впливом природних і антропогенних факторів, а також районування і картування рослинності, для чого використовує різноманітні методи, наземного дослідження та аерофотозйомки, в тому числі і з косміч­ного простору.

Палеоботаніка – це розділ ботаніки, який вивчає викопні рослини мину­лих геологічних епох.

Систематика рослин – розділ ботаніки, завданням якого є вивчення різноманітності рослин, класифіка­ція сучасних і вимерлих рослин, встановлення зв'язків спорідненості між окремими групами рослин, розробка таксономічних одиниць та філогенетичних систем. Виявлення і опис рослин мають винятково важливе наукове і практичне значення.

Етнобо­таніка – наука про викори­стання рослин різними етнічними групами населення Землі.

За об’єктами дослідження виділяють такі ботанічні науки:

• альгологія – наука про водорості;
• бріологія – всебічно вивчає мохоподібні (мохи і печіночники);
• дендрологія – вивчає деревні рослини;
• палінологія – вивчає пилкові зерна і спори рослин;
• карпологія – вивчає плоди і насіння,
• тератологія – вивчає причини виникнення гігантизму, карликовості, порушень розвитку рослин, тощо.

До складу ботаніки як окремі розділи відносяться лісознавство, лукознавство, болотознавство, тундрознаство і ін.

2. Гідроботаніка як окремий розділ ботаніки

Водні рослини (вищі і