《现代生态学(第二版)》:
第五节发展趋势与展望
从个体水平研究植物与环境相互关系和植物适应性的机理是植物生理生态学研究的基础。植物生态学从个体、种群、群落和生态系统等层次上研究植物与环境间关系,在这些研究层次中,植物与环境的物质、能量和信息变换中个体与环境的交换是具体的、最终的和最根本的,其他更高层的情况多属积累的和统计学的。植物生理生态学是当今植物生态学发展的三极之一(另两种是生态系统生态学、群落生态学),是个体生态学的核心,它研究植物的生理功能与环境的关系,生理适应使植物在资源不足或不良环境下得以生存、发展,因而是研究的热点。具体地,植物生理生态学在国际上的发展趋势有:
(1)对各种极端环境的适应性和胁迫生理生态学研究:高温、低温、强辐射、干旱、高盐度等特殊环境条件,极地、高地、荒漠、盐碱地、深海等极端生境,还有人类活动造成的各种污染,对动植物的正常生长发育和生理功能造成种种胁迫。而长期生活于这些环境的植物,具有明显的抗逆性和各种生理生态适应性特征。例如,随水分胁迫的加剧,植物的RNAase活性降低,可用来判断植物的抗旱性。另外,随着植物生理生态学研究的深入,其预测与指导实践的作用日益增强,从而为农业育种、作物栽培、林业经营、污染控制等许多领域提供管理决策的依据。
(2)植物分子生物学与植物生理生态学相结合,形成了植物分子生态学的新领域。1992年英国生态学创办了第一个分子生态学刊物,它以报道有关分子适应、分子种群生物学和分子环境遗传学研究为宗旨,植物分子生态学的重要意义还在于它为植物分子生物学和整体有机生物学之间的缺口建立起一个桥梁。
(3)生物物理生态学是另一个重要新领域,它根据物理学原理,把生物与环境之间的能量和物质交换作为一多变量交换过程来对待,以阐明那些非生物因素限制植物从环境中获得能量和其他有限的资源。
(4)全球变化中的植物生理生态研究:全球气候变化是指大气成分如CO2、CH4、Nz0、CFC(Cholorofluorocarbon,氯氟碳化物)等温度气体增加及其可能造成的全球性大气升温及其他可能变化。全球气候变化可能会导致一系列的植物生态学效应,是当今全球关注的热门课题之一。围绕着全球气候变化对陆地生态系统的影响,尤其CO2浓度升高对植物的直接影响,国内外植物生理生态学者开展了大量的研究。最近10多年来,有关COz浓度升高对植物的直接影响方面的论文就达数千篇之多。这些研究大部分在温室模拟状态下或室外田间环境控制下进行,取得了不少重要的进展。研究的植物生理生态指标有:光合速率、暗呼吸速率、气孔导度、水分利用效率、生物量及产量、关键蛋白质及酶活性、非结构碳水化合物(TNC)含量、元素含量(N、S等)、根及花的发育等。
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