当前植物生理生态学研究的几个热点问题
植物学研究的现状与趋势文献综述与前瞻
植物学研究的现状与趋势文献综述与前瞻植物学是生物学中的一个重要分支，研究植物的生理、生态、进化、分类等方面的知识。
随着科技的进步和研究方法的不断改进，植物学的研究逐渐深入和扩展，涌现出许多新的研究领域和方向。
本文将综述植物学研究的现状及其未来的发展趋势。
一、植物生理与生态学的研究植物生理与生态学是植物学的重要分支，研究植物在生长发育和生活环境中的生理和生态适应性。
近年来，随着分子生物学和遗传学的发展，植物的基因调控机制和生理代谢途径得到了深入研究。
例如，植物激素的合成与信号传导的机制，植物对环境胁迫的适应性机制等。
同时，近距离的无人机和遥感技术的应用也使得对植物群落及其分布和动态变化的监测更加精确和高效。
二、植物分类学的研究植物分类学是植物学的基础，研究植物的分类、命名和进化关系。
传统的植物分类学以形态学为主要研究手段，随着分子生物学的快速发展，分子数据在植物分类学中得到了广泛应用，例如，DNA条形码技术的引入使得快速鉴定植物物种成为可能。
此外，系统发育学的进步使得研究者能够重建物种间的进化关系，推测它们的共同祖先和演化路径。
三、植物生殖和繁殖的研究植物的生殖和繁殖是植物学中一个重要的研究领域，研究植物的生殖方式、花粉传递、受精及种子发育等过程。
现代研究方法使得对植物的生殖过程有了全新的认识。
例如，基因工程技术的应用可在遗传层面上改变植物的生殖方式和特性，进而提高作物的产量和抗性。
此外，植物的构树方式及其与环境的互动关系也成为当前研究的热点。
四、植物基因组学的研究植物基因组学是植物学的前沿领域，研究植物的基因组结构、基因功能和基因组演化。
随着高通量测序技术的发展，植物基因组的测序和组装成为可能。
通过对植物基因组的研究，可以发现植物的基因家族和功能基因，揭示植物的基因调控网络和生物过程。
此外，蛋白质组学和代谢组学的发展也为植物基因功能的深入研究提供了新的手段。
五、植物保护与生物技术的研究植物保护和生物技术是当今植物学研究的热门领域之一。
植物生理生态学研究的最新进展及其应用
植物生理生态学研究的最新进展及其应用随着现代科技的日益完善，植物生理生态学研究的範围逐渐拓展，相关科学工作者们也在不断进行探索和实验，取得了许多重要的研究成果。
植物生理生态学研究不仅可以为生态系统保护提供理论依据和经验支持，也有望促进农业生产和荒漠化防治等实际应用。
本文将简要介绍植物生理生态学的最新进展以及其应用。
一、叶片发育和生长规律的研究植物的叶片发育和生长规律对于产量和质量的调控有着重要作用。
近年来，植物生理生态学的研究者们对叶片的发育和生长规律进行了系统的探索和实验。
他们发现，植物在萌芽和幼苗生长期的叶片和成熟期的叶片具有不同的形态和生理特性。
在农业生产中，针对这些情况，可以给予不同的肥料施用、浇水和保护盖等措施，以提高产量。
二、光合作用的物理特性与环境因素的影响光合作用是植物的重要代谢活动之一，它对研究植物的生长、发育及其求生与繁殖的特性有着至关重要的影响。
植物生理生态学的研究者们通过对光合作用的物理特性、光合作用的代谢、光合色素的生化合成和分解等方面进行深入研究，以及光照、温度、水份等环境因素对光合作用的影响的探究，为光合作用的代谢调节、光合作用的基本特性、光合作用的动态监测等领域提供了实验证据及理论支撑。
三、植物抗逆性研究现代农业生产中，化肥、病害及气候变化等因素对植物的生长发育产生了剧烈的影响、造成了巨大的经济损失。
为了改善农业生产和保护自然环境，研究者们不断加强对植物抗逆能力的研究，分析植物内部及其环境因素的互动关系。
他们发现植物通过诱导和提高逆境胁迫下的代谢物积累，来保持或提高生命活力和增强抗病能力，为解决实际生产问题提供了科学依据。
四、植物间的竞争在自然生态中，植物之间有着你争我斗的竞争关系。
植物生理生态学的研究，不仅在于分析竞争双方的关系，还在于理解并优化植物在生长过程中对生长因素的利用效率与育种利用。
通过对植物的生态适应机制的探究，可以提高农业生产与城市绿化等领域种植植物的管理水平。
植物科学植物生理与生态学研究现状
植物科学植物生理与生态学研究现状植物科学是研究植物的结构、生理、生态等方面的学科。
而植物生理与生态学是植物科学中两个重要的分支领域。
植物生理研究植物的生命活动和生物化学过程，而植物生态学关注植物与环境相互作用的关系。
本文将对植物生理与生态学研究现状进行探讨。
一、植物生理学的研究现状植物生理学是研究植物生命活动的一门学科。
近年来，随着科技的发展和研究手段的不断创新，植物生理学的研究也有了长足的进展。
1. 植物生长与发育的调控机制研究植物生长和发育是植物生命周期中的重要阶段。
研究者通过对植物生长和发育的调控机制进行深入研究，揭示了植物细胞的分裂、扩展和分化等过程中的关键因子和信号通路。
这些研究为植物品种改良和农业生产提供了重要的理论基础。
2. 植物胁迫响应机制的研究植物在生长过程中会受到各种环境胁迫的影响，如温度、盐碱、干旱等。
研究者通过对植物胁迫响应的机制进行研究，探索植物在胁迫环境下的适应性和耐受性。
这对于改善植物的抗逆性、提高农作物的产量和质量有着重要的意义。
3. 植物代谢调控机制的研究植物代谢是植物生命活动的基础过程，涉及到能量供应、物质转化和信号传递等多个方面。
研究者通过对植物代谢调控机制的研究，揭示了植物在不同生长阶段和环境条件下的代谢途径和关键酶。
这对于生物能源的开发利用和植物资源的合理利用具有重要意义。
二、植物生态学的研究现状植物生态学是研究植物与环境相互作用的学科。
随着环境问题的不断凸显，植物生态学的研究逐渐受到了重视。
1. 植物群落结构与功能的研究植物群落是指在一定地理范围内由多种植物种类组成的群体。
研究者通过对不同植物群落结构与功能的分析，揭示了植物种类组成对生态系统结构和功能的影响。
这对于生态系统保护和恢复具有指导意义。
2. 植物与环境交互作用的研究植物与环境之间存在着复杂的相互作用关系。
在这个领域里，研究者通过对植物与环境交互作用的研究，探索了植物适应环境、寻找资源的生态策略，以及植物对环境变化的响应机制。
植物生理学研究中的关键问题与挑战
植物生理学研究中的关键问题与挑战植物生理学是研究植物生命活动的过程和机制的科学领域。
通过探索植物在生长发育、适应环境和抵御生物胁迫等方面所面临的关键问题，植物生理学为科学家和农业专业人员提供了重要的指导和解决方案。
然而，在植物生理学研究中，仍然存在着许多关键问题和挑战。
一、光合作用调控机制光合作用是植物生命过程中最为重要的反应之一，它是通过光能转化为化学能的过程。
然而，光合作用的调控机制仍然不完全清楚。
研究人员需要进一步探索光合作用的调控网络，揭示光合作用反应链中关键的限制因素和调控机制。
此外，随着气候变化和人类活动的影响，植物如何适应不同的光照条件，以及如何提高光能利用效率也是植物生理学研究中的重要课题。
二、水分和营养元素的吸收与传输水分和营养元素对植物的生长和发育至关重要。
但是，植物如何通过根系吸收水分和营养元素，以及如何通过维管束系统在植物体内进行传输仍然不完全清楚。
植物生理学研究需要揭示植物根系的吸水吸肥机制，包括吸附、渗透调节和转运等关键过程。
同时，研究人员还需要深入了解维管束的形成和功能，以探索植物内部水分和营养元素的传输机制。
三、植物逆境胁迫响应植物在自然环境中面临各种胁迫因素，如高温、低温、干旱、盐碱和重金属等。
植物逆境胁迫响应的研究对于改善植物的抗逆能力和农作物的产量至关重要。
研究人员需要深入了解植物逆境信号传导和适应机制，寻找植物对抗逆境的关键基因和调控网络。
同时，研究人员还需要研究植物与生物胁迫之间的相互作用，以发展绿色环保的生物控制方法。
四、植物生长发育调控植物的生长和发育过程受到多种内外因素的调控。
研究人员需要揭示植物生长发育中的关键分子机制，包括激素信号转导、基因表达调控和细胞扩增与分化等过程。
此外，研究人员还需要研究植物体内控制器官发育和形态建成的关键因素和调控网络，以改善农作物的品质和产量。
总结植物生理学研究中存在着许多关键问题和挑战，包括光合作用调控机制、水分和营养元素的吸收与传输、植物逆境胁迫响应以及植物生长发育调控等方面。
植物生理生态学的前沿研究
植物生理生态学的前沿研究植物生理生态学作为一个交叉学科，研究了植物的生理过程和其在环境中的相互关系。
在过去几十年里，该领域涌现出了许多前沿的研究方向和技术手段，为我们深入理解植物的生物学特性和适应环境的机制提供了新的视角和方法。
本文将探讨植物生理生态学的一些前沿研究方向，包括水分利用效率、氮营养和生物地理学。
一、水分利用效率水分是植物生长和生存的关键资源。
植物要在有限的水资源下生长和繁衍是一个很大的挑战。
在植物生理生态学的前沿研究中，水分利用效率是一个重要的研究方向。
水分利用效率指的是植物在单位水分条件下所获得的生物量。
研究表明，一些植物具有较高的水分利用效率，即能够在较少的水分条件下完成生长，并产生更多的生物量。
其实现机制主要包括气孔调节、根系构建和叶片解剖结构等方面。
气孔调节是植物调节水分蒸腾和二氧化碳吸收的重要途径。
当前的研究重点关注于揭示植物在干旱胁迫下的气孔行为机制。
一些植物研究人员正在研究气孔运动的分子机制和信号传导通路，以期能够培育出具有更高水分利用效率的植物品种。
另外，根系构建也是实现水分利用效率的重要途径。
植物根系能够吸收和储存水分，并与土壤中的微生物相互作用，形成根际生态系统。
研究人员正在探索植物根系对水分的感知机制以及其与微生物共生关系在水分利用效率中的作用。
二、氮营养氮是植物生长和发育的关键元素，对植物的生命活动和产量起着重要的调节作用。
氮在植物体内通过氮代谢途径进行循环利用，研究氮营养是植物生理生态学的另一个重要研究方向。
目前的研究主要集中在植物的氮吸收、转运、利用和排泄等过程。
植物的氮吸收主要依赖于根系吸收根际土壤中的氮形态，如硝酸盐和铵离子。
植物研究人员认识到不同的植物物种对氮吸收的适应性差异，正在探索其背后的分子机制。
另外，氮转运和利用也是研究的热点，研究人员通过生化和分子生物学手段，揭示了一些关键基因在氮代谢途径中的调节作用。
三、生物地理学生物地理学研究植物在地理环境和气候变化下的分布格局、适应性和演化。
植物生理生态学中的重点问题及其研究方法
植物生理生态学中的重点问题及其研究方法植物生理生态学是植物学的一个分支，它研究植物在自然环境中的生理和生态适应过程，包括植物形态和结构、生长发育、光合作用和呼吸作用、物质和能量的转化和利用、逆境适应等方面。
本文将着重介绍植物生理生态学中的重点问题及其研究方法。
一、植物对光环境的适应性光合作用是植物生长发育的基础，并且光的强度、波长以及周期会影响植物的生长和发育。
植物能够自适应不同的光环境，例如阴生植物性状特化、草本植物叶片厚度和羽状度改变、树木叶片下垂等适应策略。
研究植物对光环境的适应性问题可以通过通过光合速率、反馈机制、调控因素、形态结构等方面。
在研究方法方面，可以使用激光扫描共聚焦显微镜来观察植物叶片的细胞结构和组织特征。
通过对植物的光合作用和生长发育情况的调查，可以探究植物对不同光环境的适应性机制。
二、植物对水分和营养的利用植物在自然环境中要面对水分和营养的不平衡问题。
一些荒漠植物和适应水分不足的植物表现出低水分利用阀值、耐旱能力和水分利用效率高等特征；同样，不同的土壤中的缺氧、温度等不同因素也会影响植物的生长和发育。
为了适应这些不同的环境，植物进化出了不同的体型、菌根共生、根系结构等形态策略进行适应。
在研究方法方面，可以利用根系分析、生物地球化学、光谱学等方法来了解植物对水分和营养的利用情况。
例如，水分利用效率可以通过测量气孔导度变化、蒸腾速率等方式进行测量和分析。
三、植物对气候变化的响应全球气候变化给植物生长和发育带来了巨大的影响，植物在面对气候变化时要调整光合作用、呼吸作用、碳和氮元素的循环等过程以适应新的环境。
植物面临的气候变化主要包括气温的升高、干旱变化、CO2浓度的变化、植被覆盖度的变化等。
为了适应这些变化，植物强调了CO2的浓度感知和调节，通过改变产生、转运、分配和贮藏物质的途径来增强逆境适应能力。
在研究方法方面，可以通过气象数据和地理定位系统（GPS）等手段来收集气候和植物数据，分析植物的生理生态学变化和响应机制。
植物生态学的关键问题与研究进展
植物生态学的关键问题与研究进展植物生态学是研究植物在自然环境中的生长、代谢和相互关系的学科。
它关注的是植物与环境之间的相互作用，旨在揭示植物物种适应环境的机制、植物对环境变化的响应以及植物对生态系统功能的影响。
在过去的几十年里，植物生态学在生命科学的发展中扮演着重要角色，并取得了许多重要的研究进展。
本文将介绍植物生态学中的几个关键问题及其研究进展。
一、植物物种多样性与生态系统功能植物物种多样性是植物生态学研究的一个重要方向。
过去的研究表明，物种多样性对生态系统功能具有重要影响。
具体而言，植物物种多样性能够提高生物量生产力、维持生态系统的稳定性、改善养分循环等。
近年来，研究者们通过大规模野外调查和实验研究，进一步深入探讨物种多样性对生态系统功能的影响机制。
他们发现，物种组成、功能性状和物种间相互作用等因素在物种多样性与生态系统功能之间起着重要作用。
这些研究为理解生态系统功能的维持和修复提供了重要的依据。
二、全球气候变化对植物生态系统的影响全球气候变化是当前全球面临的重大环境问题之一。
气候变化对植物生态系统产生了广泛的影响。
植物响应气候变化的方式包括适应、迁移和物种灭绝等。
适应是植物对气候变化的主要响应方式之一，它通过调整生长和繁殖策略来适应新的环境条件。
另外，一些植物可能通过向更适宜的地理区域进行迁移来逃避气候变化的影响。
然而，有些植物可能由于适应能力不足而面临灭绝的风险。
因此，了解气候变化对植物生态系统的影响机制，有助于开展有效的保护与管理工作。
三、植物与其他生物的相互作用植物与其他生物之间的相互作用是植物生态学研究的重要内容之一。
植物与其他生物之间的相互作用既包括植物与动物之间的相互关系，也包括植物与微生物之间的相互关系。
例如，植物与传粉者之间的相互作用是植物生殖成功的重要因素，而植物与共生微生物之间的相互作用则可以促进植物的营养吸收。
此外，植物与竞争者和捕食者之间的关系也对植物生长和存活具有重要影响。
植物生理学的研究现状和发展趋势
植物生理学的研究现状和发展趋势植物生理学是研究植物在生长、发育、代谢等方面的生理性特征和规律的科学，其研究的内容涵盖了植物生命活动的各个方面，是植物科学的重要分支之一。
在当今世界，随着环境污染和气候变化的影响，农业和生态环境的问题日益凸显，植物生理学的研究越来越受人们的关注。
本文将介绍植物生理学的研究现状和发展趋势。
一、植物生理学的研究现状1、植物激素的研究植物激素是一种特殊的生化物质，它能调节植物的生长、发育和代谢等生物过程，是植物生理学的研究热点之一。
目前，对于植物激素的作用机理和调控机制，学界还存在争议，因此，相关的研究尚处于不断深入阶段。
2、植物生长调节剂的应用研究植物生长调节剂是植物生理学领域中的一种重要物质，它具有控制植物生长的特殊作用。
随着农业技术的不断发展，植物生长调节剂的应用已经成为现代农业中的一种重要技术手段。
目前，植物生长调节剂的研究重点在于寻找新型生长调节剂，提高其效果，并研究植物激素和生长调节剂之间的相互作用。
3、植物逆境生理学的研究随着环境污染和气候变化的影响，植物受到了越来越多的逆境胁迫，如高温、低温、干旱、盐碱、重金属污染等。
因此，植物逆境生理学的研究也越来越受到重视。
目前，学界主要关注于研究逆境对植物生长发育的影响和调控机制，以及开发新型抗逆性品种。
二、植物生理学的发展趋势1、从分子水平到系统水平的转化随着生命科学的发展，植物生理学也朝着从分子水平到系统水平的转化方向发展。
传统的植物生理学主要关注于植物的生长、发育和代谢等方面的生理性特征和规律，而系统生物学则注重研究植物的整体性问题，如植物的生长规律、生态系统的运作等。
将传统的植物生理学和系统生物学相结合，可以更加深入地了解植物的生理特性和规律，研究植物生命活动的整体性问题。
2、基于高通量技术的研究高通量技术是一种可以同时分析大量分子数据的技术，它在生命科学领域中发挥了重要作用。
随着植物基因组学和蛋白质组学的快速发展，高通量技术在植物生理学中的应用也越来越广泛。
植物生理生态学研究及其应用现状与前景
植物生理生态学研究及其应用现状与前景随着科学技术的发展，植物生理生态学这门学科的重要性越来越被人们所认识。
它是通过对植物在不同环境条件下的生理、生态等各方面特征的研究，来揭示植物及其环境之间的相互作用关系和适应策略。
本文将从植物生理生态学的研究现状、应用现状以及未来研究方向等方面进行探讨。
一、植物生理生态学研究现状植物生理生态学是一门综合性学科，涵盖了植物生长发育、光合作用、营养代谢、物质转运和各种逆境胁迫等方面。
在过去的几十年里，植物生理生态学得到了迅速发展，研究内容也逐渐拓展到了从分子、细胞、组织、器官到个体、种群和群落的各个层面。
近年来，植物水分利用效率、光合作用效率、养分吸收利用率等方面成为研究重点。
这是因为随着全球气候变化以及人类社会的发展，植物生长的环境变化越来越显著，需要从各个方面去了解植物在不同状况下的适应策略，以便进行合理的管理和利用。
例如，植物水分利用效率的研究可以帮助我们更好地选择适宜的作物品种和调控灌溉方式，从而提高农业水资源利用效率。
除此之外，植物环境互动网络的研究也成为了一大热点。
植物不仅会受到环境因素的影响，也会“影响”到环境。
环境因子如光照、温度、湿度等对植物的生长发育、生理特性、生态效应都会产生影响，而植物通过气孔、气根、根际微生物、挥发物、光合产物等与环境进行交互，从而引起环境因子的变化。
这种互动是一个复杂的生态系统，要深入了解它，需要综合运用植物生理、生态学、分子生物学等多种手段。
二、植物生理生态学应用现状植物生理生态学的研究成果对于生物资源的开发利用和生态环境保护具有十分重要的意义。
在许多领域中，植物生理生态学都有着广泛的应用。
1.农业植物生理生态学的研究成果为农业的发展提供了重要的理论依据。
通过对作物生长发育规律、叶片形态结构及光合作用等机理的深入研究，促进了高效农业和绿色农业的发展。
同时，还针对不同土壤、水分、光照等因素的影响，优化了农业灌溉和肥料使用等管理措施，使农作物的产量和质量得到了提升。
当前植物生理生态学研究的几个热点问题
植物生态学报 2001,25(5)514～519A cta P hytoecolog ica S in ica ・植物生理生态学专栏・当前植物生理生态学研究的几个热点问题Ξ蒋高明(中国科学院植物研究所植被数量生态学开放研究实验室,北京 100093)摘 要 简要介绍了最近国内外植物生理生态学研究的几个热点问题。
这些问题主要围绕着人类活动影响造成的几大重要环境因子改变而可能导致的植物生理生态变化展开,包括CO2浓度升高、紫外辐射增加、温度变化、强光、盐生环境扩大化等;部分工作探讨已经存在的特殊生境下的植物生态适应。
其中,围绕着陆地生态系统的碳平衡是最为热门的话题之一。
虽然以CO2浓度升高主题展开对C3和C4植物的影响研究依然是众多刊物发表生理生态学原始论文的重要内容,一些特殊功能型如CAM植物的响应引起了人们的兴趣;植物对于紫外辐射的生理生态响应有望成为新的研究热点。
研究手段的完善以及实验材料的改进是最近植物生理生态学不断出新成果的重要原因之一,如稳定同位素技术的应用、野外FA CE实验、叶绿素荧光技术等使一些机理性问题不断被揭示出来。
关键词 植物生理生态学 全球变化 CO2 紫外辐射 强光辐射 高温与低温REV IE W ON S OM E HOT T OP I CS T OW AR D S THE RESEARCHESIN THE F IELD OF PLANT PHY SI OECOLOG YJ I AN G Gao2M ing(L aboratory of Q uantitative V eg etation E cology,Institu te of B otany,the Ch inese A cad e my of S ciences,B eij ing 100093)Abstract Som e ho t top ics in p lant physi oeco logy research have recently m ade regular appearances in a num ber of i m po rtant internati onal journals(Science,N ature,etc.).T hese describe the responses of p lant physi oeco logy and grow th to facto rs such as:increasing CO2concentrati on,ultravi o let radiati on enhancem ent,changes in tem2 perature,sunligh t irradiati on and the enlargem ent of salty habitats.A ll of these facto rs are clo sely associated w ith the p rocesses of global cli m ate change.Som e of the research,how ever,ai m s to investigate the response of p lants to existing environm ental stresses in specialised environm ental habitats.Among the intensive studies,the carbon budget of terrestrial eco system s is one of the ho ttest top ics,research conducted recently,including:the e2 m issi on of greenhouse gasses,sink and source dynam ics of carbon at regi onal and global scales and the functi on of the terrestrial and oceanic eco system s.A lthough the responses of C3and C4species to elevated CO2are still the m ain top ics in mo st journals,there has been m uch p rogress in study of CAM functi onal types.P rogress in the ap2 p licati on of new techno logies such as stable iso tope m ethods,free air CO2enrichm ent(FA CE)facilities,and ch lo rophyll fluo rescence techno logy have helped greatly in understanding these general p roblem s.Key words P lant physi oeco logy,Global cli m ate change,CO2,U ltravi o let radiati on,H igh ligh t radiati on,H igh o r low temperature stress 近年来,由于人类经济活动对生物圈干扰的不断升级,造成的生态环境问题越来越突出,如全球气候变化、生物多样性丧失、环境污染的扩大等。
植物生理学研究的现状与展望
植物生理学研究的现状与展望植物作为地球上最为基础的生物之一，其生长发育以及对环境的适应能力一直以来都备受人们的关注。
植物生理学研究作为植物科学学科中极为重要的一个分支，不仅深入探究了植物的生物化学与分子生物学等方面，而且为森林、农业生产、绿化等方面提供了重要的理论和实践基础。
近年来，随着我国科学技术的迅猛发展，植物生理学在诸多方面实现了重大突破，但不同的领域也存在着不同的问题和挑战。
本文将从植物生理学的现状及应用展望两方面进行探讨。
一、植物生理学的现状在植物生理学的研究中，植物生长、代谢、营养等基本问题一直是研究的主要内容。
随着分子生物学、生态学、生物化学等学科不断发展，植物生理学逐渐从宏观生理领域向微观领域转化，具有了更强的科学技术素养。
一、分子生物学与植物生理学的融合植物生理学的发展少不了分子生物学的支持。
现在通过一些先进的工具如基因组学、转录组学、蛋白组学、代谢组学等等，生命科学研究已经趋向于宏观与微观越发地融合。
其中，基因和蛋白是生物体最有意思的两方面，因为只有这两方面提供了所有的遗传和物质基础。
植物生理学对分子生物学的融合主要体现在植物生理过程中所涉及到的一些分子生物学指标的研究。
比如说在光调节中，植物需要利用一种称为光敏转录因子（乃至25%-30%的拟南芥转录因子）的基因来控制植物的反应。
又比如，环境胁迫下植物该如何生存？其背后的分子生物学机制显得尤为重要。
二、植物生理学在环境胁迫中的应用在当下环境恶化、气候变化不断加剧的背景下，研究植物在各类环境胁迫条件下的应对机制，对解决粮食安全、缓解农业生产、改善生态环境等方面的问题具有重要的意义。
植物适应环境胁迫的机制和生理特征已经逐渐被深入研究，并针对关键性的植物分子机制进行了研究，发现一些基因调控网络对植物能否在环境胁迫下生存至关重要。
比如在土壤裂隙和无生物因素威胁中，植物的根须变形可以帮助植物逃离破碎的土壤。
同时，研究者发现，植物中花青素和类黄酮等化合物含量的增加可以协助植物抵御气候变化等环境胁迫，这种抗氧化保护机制的研究深入，将会在解决全球气候变化问题中起到重要作用。
植物生理生态学的前沿问题
植物生理生态学的前沿问题植物生理生态学是研究植物在自然环境中的生理和生态适应的学科，涉及了众多的前沿问题。
本文将介绍几个当前植物生理生态学领域的热点问题，包括植物对气候变化的响应、植物与土壤微生物的相互作用、植物对辐射的适应以及植物与害虫之间的互动关系。
一、植物对气候变化的响应气候变化对植物的生长和发育产生了重要影响。
随着全球气温的升高和降水模式的变化，植物的生理和生态特征也在不断调整。
例如，植物的开花时间、叶片形态和光合作用速率都可能受到气候变化的影响。
研究人员通过实验和模拟模型，探究了植物对气候变化的响应机制，并预测了不同气候条件下物种的适应性。
二、植物与土壤微生物的相互作用土壤微生物是植物根际环境中的重要成分，与植物之间存在着复杂的相互作用关系。
土壤微生物可以通过产生激素、固氮以及分解有机物等方式促进植物生长，同时植物根系分泌的物质也可以影响土壤微生物的组成和功能。
研究人员利用分子生物学和土壤学方法，揭示了植物与土壤微生物之间的相互作用机制，为生态系统的稳定和农业生产的可持续发展提供了理论和实践基础。
三、植物对辐射的适应植物在各种光环境下都能进行光合作用，但不同光环境下植物的光合效率和生长速率可能存在差异。
研究人员通过对植物的光能利用率、叶绿素荧光以及光合相关基因的研究，探索了植物对不同光环境的适应机制。
此外，一些新兴技术如光合速率的遥感监测，也为植物生理生态学的研究提供了新的手段和途径。
四、植物与害虫之间的互动关系植物和害虫之间的互动是生态系统中重要的相互作用关系。
害虫对植物的食害会引起植物的免疫反应，而植物通过释放化学信号物质来招引天敌或者抵抗害虫。
研究人员通过对植物防御基因的研究以及害虫与植物之间的互动实验，揭示了植物与害虫之间的信号交流机制，并探讨了如何利用植物与害虫的相互作用来实现绿色农业的发展。
总结：植物生理生态学的前沿问题离不开对气候变化响应、植物与土壤微生物的相互作用、植物对辐射的适应以及植物与害虫之间的互动关系的研究。
植物生理学的研究现状与前沿
植物生理学的研究现状与前沿植物生理学是生物学的一个重要分支，它研究植物的生长发育和代谢过程，探究植物对内外环境变化的适应机制，进而为植物资源利用和生产提供理论依据。
随着科技的进步和研究环节的深入，植物生理学研究在不断得到拓展和深化的同时，也面临着诸多的挑战和问题。
本文将从国内外的研究现状、研究领域、前沿技术等方面进行探讨，旨在展现植物生理学研究的动态与趋势。
一、研究现状植物生理学起源于日本，在20世纪初传入欧美，近年来在中国也逐渐发展壮大。
目前，国内外的植物生理学研究已经涉及到了许多领域，如植物生长发育、逆境胁迫响应、种子萌发、植物光合作用、激素信号传导等。
在研究方法上，传统的生理生化方法配合生理生化指标检测已经被广泛运用。
同时，新一代高通量测序技术也为研究植物基因表达和全基因组分析提供了更加高效和准确的工具。
此外，高游离态氧（ROS）检测、蛋白质组学等新技术也被应用于研究植物逆境胁迫响应机制、激素信号传导、蛋白质相互作用等领域。
二、研究领域（一）植物逆境胁迫响应随着全球变暖和人类活动的不断增加，气候异常事件频繁发生，植物受到的逆境胁迫也在加剧。
了解植物对环境变化的适应机制和逆境胁迫响应对于保障粮食安全和维护生态平衡具有重要意义。
当前，研究人员主要从植物的抗氧化剂系统、抗寒性能和分子机制、激素信号传递等角度入手，探讨植物在高温、低温、干旱、盐碱等逆境胁迫下的适应和响应机制。
此外，人们还比较关注蓝藻中光合色素和光合酶在不同环境下的呈现态形式的研究。
（二）植物光合作用植物光合作用是生物的重要能量来源，它通过光合色素和光合酶从光能中转化为化学能。
了解植物光合作用的性质、机制以及对环境因素的敏感性，对于从理论上和实践上提高作物光能利用效率和粮食产量具有极为重要的意义。
当前，研究人员重点关注植物对于光强度、光质和光照时长等因素的响应机制，包括相关基因的表达情况、光响应信号的传递、抗氧化防御系统的调节等。
同时，人们也在探讨植物光合作用对于全球变暖的响应机制，以期为应对气候变化提供理论支持。
植物生理生态学研究的新进展
植物生理生态学研究的新进展植物生理生态学是与生产力和环境交互作用有关的科学领域。
近年来，随着技术水平的提高和国家对生态环境的重视，植物生理生态学研究取得了很大的进展。
本文将对植物生理生态学研究的新进展进行探讨。
一、植物光合效率的提高植物的光合效率一直是植物生理生态学研究的重点之一。
过去的研究表明，在光强较低和温度较高的环境下，植物的光合效率较低。
然而，最近的研究表明，通过环境条件的调节，可以提高植物的光合效率。
一些研究表明，提高CO2浓度可以增加光合速率，从而增加植物的生产力。
另外，最近的研究表明，适当的灌溉可以提高植物的光合效率。
水分不足会导致植物蒸腾作用减弱，从而降低光合效率。
因此，适量的灌溉可以增加植物水分，提高植物的光合效率。
二、植物对环境的适应能力植物对环境的适应能力一直是植物生理生态学研究的重点之一。
最近的研究表明，植物具有一定的自适应能力，可以适应各种环境条件。
例如，一些研究表明，植物可以通过改变叶片表面的形态和结构来适应不同的环境条件。
例如，在气温较高和降雨较少的环境下，一些植物会增加叶片的厚度和表面积，从而减少水分的蒸发量，提高植物对干旱的适应能力。
三、植物抗逆性的提高植物受到环境的影响，往往会出现一些压力反应。
过去的研究表明，植物的抗逆性与其基因组结构有关。
然而，最近的研究表明，植物的抗逆性还与其环境适应能力密切相关。
例如，一些研究表明，植物可以通过调节生长激素的水平来适应不同的环境条件。
在干旱和低温环境下，植物会增加ABA的水平，从而提高其抗逆性。
此外，一些研究表明，植物可以通过调节相关基因的表达来增强其抗逆性。
综上所述，植物生理生态学研究取得了很大的进展，尤其是在植物光合效率、对环境的适应能力和抗逆性方面。
这些研究成果对于促进植物生产力和改善环境具有重要意义。
植物生理生态的前沿问题和研究方向
植物生理生态的前沿问题和研究方向植物生理生态学是一个重要的领域，它研究的是植物的生理生态特征及其对环境的适应性。
目前，随着环境的变化和人类活动的影响，植物生理生态学面临着许多前沿问题和研究方向。
一、植物对水分的响应与调节机制水分是植物生长发育过程中不可或缺的重要因素，它影响着植物的生理和生态特征。
随着全球气候变化和人类活动，植物面临着干旱和盐碱等多种胁迫，因此，如何解决植物在节水和抗旱方面的问题，成为了生态科学研究的重点之一。
植物通过根系吸收地下水分，经过植物体内输送、转化和消耗，以调节、维持水分平衡。
植物体内的气孔开合也是植物水分调节的重要手段。
一些研究发现，不同类型的气孔有不同的响应模式，在各自的适宜环境下表现出不同的特征，这为节水和抗旱方面的研究提供了关键的参考。
二、植物对光的响应和能量转化光对植物的生长和发育有着重要的作用，它通过光合作用为植物提供着营养物质和能量。
随着全球气候变化和环境污染的加剧，植物在光照强度和光质方面也面临着很多挑战，这也成为了植物生理生态学研究的另一个重要方向。
植物对光响应的机制包括光的波长、光的强度、光周期等等。
植物的生理生态特征也受到各种环境因素的影响，比如环境污染、气候变化等，这些因素对植物的生长质量和生物量产生了很大的影响。
因此，研究植物对光的响应以及能量转化的过程，将有助于指导植物生产的高效性和可持续发展。
三、植物对温度的响应和适应机制温度是影响植物生理生态特征的重要因素之一。
随着环境的变化和人类活动的干扰，植物面临着温度变化的挑战，因此研究植物对温度的响应和适应机制也将成为植物生理生态学研究的另一个重要方向。
研究表明，植物对温度的响应机制包括生理、生化和分子等多个层次。
例如，植物在温度变化下会发生一系列的代谢活动，从而实现对温度的适应和调节。
对于不同种类的植物而言，其对温度的适应机制也有所不同。
因此，通过深入研究植物对温度的响应和适应机制，可以为植物育种、生产和保护提供科学理论和技术支持。
植物生理学的研究热点
植物生理学的研究热点植物生理学是研究植物内外环境对植物生长、发育和代谢等方面的影响及其机理的科学。
随着科学技术的不断进步，植物生理学研究领域也不断拓展，涉及到植物的生理过程、生物化学反应以及基因调控等多个方面。
本文将介绍当前植物生理学的研究热点，并探讨其意义和应用。
一、植物逆境适应机制研究由于气候变化和环境污染等因素的影响，植物常常面临各种逆境，如高温、干旱、盐碱等。
植物要在这些逆境下生存和繁衍，就需要适应相应的环境。
研究逆境适应机制可以帮助我们深入了解植物在逆境条件下的生理变化和对策，从而为农业生产和植物育种提供理论依据。
一项研究热点是植物胁迫响应与信号转导网络的解析。
研究表明，植物在受到逆境胁迫时，会通过识别外界信号，调控一系列内部信号传递和调节网络来适应环境。
了解这些信号转导路径的调控机制，有助于揭示植物应对逆境的分子机理。
二、植物抗病机制研究植物病害给农业生产带来了严重的损失，因此研究植物的抗病机制对植物保护和农业可持续发展具有重要意义。
目前，植物抗病机制的研究成为植物生理学领域的热点之一。
植物抗病机制的研究涉及到植物免疫系统以及植物与病原体之间的相互作用。
植物通过感知病原体产生的信号来激活免疫反应，从而增强自身的抗病能力。
最近，研究人员发现，植物通过识别病原体释放的特定信号分子来启动免疫反应，并通过调控特定基因的表达来抑制病原体的感染。
理解植物抗病机制的分子机理，可以为培育抗病植物品种和制定植物病害防治策略提供理论指导。
三、植物生长与开花调控研究植物的生长和开花是受到内外因素共同调控的。
研究植物生长与开花调控机制有助于揭示植物发育的分子机理，并对农业生产和园艺育种具有重要意义。
植物生长和开花调控研究的热点之一是激素调控。
植物激素在调控生长和开花过程中起着重要作用。
例如，赤霉素可以促进植物茎的伸长，而植物生长素则参与植物的根系发育。
了解不同激素的功能和相互作用机制，对于植物生长和开花的调控具有重要意义。
植物生理生态学的最新研究进展
植物生理生态学的最新研究进展植物生理生态学是研究植物与环境的相互作用及其生理基础的一门学科。
随着科学技术的发展和研究方法的改进，植物生理生态学也在不断发展。
本文将就植物生理生态学的最新研究进展做一详细的介绍。
1. 植物的光合作用光合作用是植物进行合成有机物质的重要途径。
目前，关于光合作用的研究主要集中在光合作用的机理及影响光合作用的因素。
其中，对于光合色素的研究是热点之一。
最新研究发现，一种新的光合色素——divinyl chlorophyll a/b ——对植物的光合作用有非常重要的作用。
研究发现，这种光合色素的存在可以提高植物的光合效率，并减少光抑制的发生。
这项研究为我们进一步了解光合作用的机理奠定了重要的理论基础。
2. 植物的水分运输植物的水分运输是植物体内水分循环的重要途径。
研究表明，植物的水分运输主要由植物体内的根系和茎部实现。
针对植物的水分运输问题，最新研究发现，植物的水分运输速度与植物根系中的细胞功能状态相关。
研究发现，细胞中存在的膜离子通道对植物的水分运输起着重要的作用。
这项研究为我们进一步了解植物水分运输的机理提供了新的思路。
3. 植物的氮代谢氮代谢是植物维持生长发育的重要代谢过程。
目前，对植物氮代谢的研究主要包括氮素的吸收、转运和利用三个方面。
近期研究表明，植物体内的微生物可以影响植物的氮代谢过程。
研究结果表明，植物体内的微生物能够分解植物体内的游离氮，并将其转化成植物所需的有机氮素。
这项发现将有助于我们开发新型的微生物肥料。
4. 植物的适应策略植物的适应策略是植物对环境变化做出的行为和生理适应。
最新研究表明，植物的适应策略受到环境因素的影响，并且预测模型可以帮助我们了解植物的适应策略。
这项研究为我们了解植物的适应机理提供了新的途径。
5. 植物的生长调控植物的生长调控是植物生长发育的重要途径。
现代分子生物学技术的发展为植物的生长调控研究提供了新的方法和思路。
最新研究表明，植物的生长调控与植物体内激素关系密切，并且激素的含量和分布可以对植物的生长产生直接影响。
植物生理生态学研究进展
植物生理生态学研究进展植物生理生态学是研究植物的生理功能与环境因素之间相互作用的领域，涉及植物的生理学和生态学两个层面。
近年来，随着对环境保护和可持续发展的重视，植物生理生态学研究得到了越来越多的关注和重视。
本文将介绍植物生理生态学研究的一些重要进展。
第一部分：植物生理研究1. 植物的光合作用光合作用是植物生长和能量获取的基础过程。
过去的研究主要集中在植物的光合速率和光合有效利用率上，近年来研究者开始关注光合作用对环境的响应，如光强、温度、二氧化碳浓度等因素对植物光合作用的影响。
2. 植物的水分利用效率植物对水分的利用效率是植物生长和适应干旱环境的关键。
近年来，研究者通过探索植物的水分传输、蒸腾速率、气孔调节等机制，提高了对植物水分利用效率的理解。
同时，研究者还发现一些适应干旱环境的植物具有特殊的解剖和生理机制，这些机制对于植物在干旱环境中存活和生长具有重要意义。
第二部分：植物生态研究1. 植物物种多样性与生态系统功能植物物种多样性是生态系统中重要的生态指标，与生态系统的功能密切相关。
研究者通过对不同植物物种的种间关系、生活史特征以及其对环境和资源的利用方式的研究，揭示了物种多样性与生态系统功能之间的关系，为生物多样性保护和生态系统管理提供了重要依据。
2. 植物生态适应性与环境变化随着气候变化和人类活动的影响，环境条件发生了显著变化，植物需要适应这些变化来生存和繁衍。
植物的生态适应性研究包括对植物的遗传适应、表型适应、生态位等方面的研究。
通过分析植物对环境变化的响应，可以预测未来环境变化对植物分布和物种多样性的影响，为生态系统保护和管理提供参考。
第三部分：植物生理生态学的应用植物生理生态学的研究成果不仅仅在科学领域有重要意义，还对农业、生态环境保护等方面有着广泛的应用。
例如，通过研究植物的营养吸收机制和生长调控机制，可以提高农作物的产量和抗逆性；通过研究植物的气体交换和光合作用，可以优化植物与环境的互动，提高农田生态系统的效率和稳定性；通过研究植物的适应性和生态位，可以辅助物种保护和生态修复等工作。
植物生理生态学的研究进展
植物生理生态学的研究进展植物生理生态学是研究植物个体生理过程与生境环境的相互关系的学科，旨在揭示植物对环境的适应机制。
近年来，随着科学技术的不断进步，植物生理生态学的研究取得了许多重要进展。
本文将从植物的生长、光合作用、水分利用和气候变化等方面介绍近年来植物生理生态学的主要研究进展。
1. 植物生长的调控机制植物对环境的适应性生长具有显著的调控机制。
其中，激素的作用是一个重要的研究方向。
赤霉素、生长素和脱落酸等激素在植物根系、茎叶和果实的生长发育中发挥着重要的调控作用。
通过研究这些激素的分子机制，可以更好地了解植物生长的调控过程。
2. 光合作用的效率提升光合作用是植物与环境之间的关键交互过程，对于全球碳循环和气候变化具有重要影响。
近年来，研究者通过改良光合作用过程的效率，提高植物对光能的利用效率。
其中，基因工程技术的应用使得植物光合作用受光谱范围的扩展，光合酶的结构优化等方式在提高植物光能利用率的同时，降低了能源消耗。
3. 水分利用的优化机制水分是植物生长发育过程中不可或缺的因子，而全球气候变化加剧了地球上水资源的不平衡分布。
因此，研究植物的水分利用对理解植物适应干旱等逆境条件的生理机制具有重要意义。
科学家通过应用分子生物学和生理学的方法，发现植物的根系结构和功能的优化使得植物能更好地吸收、储存和利用水分，有效提高了植物的水分利用效率。
4. 植物对气候变化的响应随着全球气温的升高和气候的不稳定，植物对气候变化的响应成为研究热点。
研究发现，温度升高对植物光合作用和呼吸过程产生了重要影响，进而影响了植物的生长和发育。
此外，气候变化对植物的水分利用也产生了重要影响。
通过研究植物对气候变化的响应机制，可以更好地预测植物的适应性和生态系统的稳定性。
总结起来，近年来植物生理生态学的研究取得了显著的进展，涉及植物生长、光合作用、水分利用和气候变化等多个方面。
这些研究进展为我们深入了解植物的适应性生长机制、环境交互作用等提供了重要的理论和实践基础。
植物生态学目前未解决的问题
植物生态学目前未解决的问题
植物生态学是一个广泛而复杂的领域，仍有许多未解决的问题。
以下是一些未解决的问题示例：
1. 全球气候变化对植物的响应：随着全球气候变化加剧，植物生态学家们需要更深入地了解各种气候因素对植物物种和群落的影响。
例如，对于不同种类的植物，温度、水分和光照等因素的变化如何影响植物的生长和适应能力等问题。
2. 生物多样性维护：在人类活动加速地改变和破坏生态系统的背景下，植物生态学家们需要评估并开发策略以保护和维护生态系统的健康和多样性。
3. 垂直和水平尺度的研究：就像其他分支的生态学研究那样，植物生态学家面临的另一个挑战是在不同的时空尺度上研究植物生长和演化。
为了全面了解植物物种如何响应不断变化的环境要素和人类活动，研究人员需要探索不同地理区域、海拔高度、植被类型和不同年龄的植物等多种维度。
4. 植物生长和互动机制：植物之间存在很多不同类型和复杂程度的互动，从竞争到共生，每种互动都涉及植物物种内在的物理、化学和生物学特性。
目前仍有很多问题需要植物生态学家更好地理解植物生长和互动的机制，例如植物在群落中如何相互作用、植物与微生物的相互作用等。
总之，植物生态学是一个复杂的领域，涉及许多未解决的问题。
对这些问题进行深入研究，有助于更好地理解和维护生态系统的稳定性和多样性。
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植物生态学报 2001,25(5)514～519Acta P h ytoecolog i ca Si nica ·植物生理生态学专栏·当前植物生理生态学研究的几个热点问题蒋高明(中国科学院植物研究所植被数量生态学开放研究实验室,北京 100093)摘 要 简要介绍了最近国内外植物生理生态学研究的几个热点问题。
这些问题主要围绕着人类活动影响造成的几大重要环境因子改变而可能导致的植物生理生态变化展开,包括CO2浓度升高、紫外辐射增加、温度变化、强光、盐生环境扩大化等;部分工作探讨已经存在的特殊生境下的植物生态适应。
其中,围绕着陆地生态系统的碳平衡是最为热门的话题之一。
虽然以CO2浓度升高主题展开对C3和C4植物的影响研究依然是众多刊物发表生理生态学原始论文的重要内容,一些特殊功能型如C AM植物的响应引起了人们的兴趣;植物对于紫外辐射的生理生态响应有望成为新的研究热点。
研究手段的完善以及实验材料的改进是最近植物生理生态学不断出新成果的重要原因之一,如稳定同位素技术的应用、野外F ACE实验、叶绿素荧光技术等使一些机理性问题不断被揭示出来。
关键词 植物生理生态学 全球变化 CO2 紫外辐射 强光辐射 高温与低温REVIEW ON SOME HOT TOPICS TOWARDS THE RESEARCHESI N THE FIELD OF PLANT PHYSIOEC OLOGYJIAN G Gao-M ing(Lab oratory of Quantitative Vegetation Ecology,Institu te of Botany,the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100093)Abstract Some hot topics i n plant physioecology research have recently made regular appearances in a number of important int ernational journals(Science,N ature,etc.).These describe the responses of plant physioecology and g row th to facto rs such as:increasi ng CO2concentration,ul traviolet radiation enhancement,changes in tem-perature,sunlight i rradiation and the enlargement of sal ty habi tats.All of these factors are closely associated wi th the processes of global climat e change.Some of the research,however,aims to investigate the response of plant s to existing environmental st resses in specialised environmental habitat s.Among the intensive studies,the carbon budget of t errest rial ecosystems is one of the ho ttest topics,research conducted recent ly,including:the e-mission of greenhouse gasses,si nk and source dynamics of carbon at regional and global scales and the function of the terrest rial and oceanic ecosystems.Al though the responses of C3and C4species t o elevated CO2are sti ll the main topics i n most journals,there has been much progress i n study of CAM functional types.Prog ress in the ap-plication of new t echnologies such as st able isotope methods,f ree air CO2enrichment(FACE)facili ti es,and chlorophyll fluorescence t echnology hav e helped g rea tly i n understandi ng these general problems.Key words Plant physioecology,Global climate chang e,CO2,Ul traviolet radiation,High light radiation,High or low temperat ure st ress 近年来,由于人类经济活动对生物圈干扰的不断升级,造成的生态环境问题越来越突出,如全球气候变化、生物多样性丧失、环境污染的扩大等。
对这些环境问题的解决引起了各国政府与科学家的广泛关注。
植物生理生态学(Plant Phy sioeco logy)是研究生态因子与植物生理现象之间的关系的科学,它从生理机制上探讨植物与环境的关系、物质代谢和能量流动规律以及植物在不同环境条件下的适应性(La rcher,1995)。
由于它能够给许多生态环境问题以生理机制上的解释,因而得到日益广泛的重视。
收稿日期:2001-06-01 接受日期:2001-07-30基金项目:中国科学院重大创新项目(KS CX1-08-02)和国家重大基础研究与发展计划项目(G1998010100) E-mail:jgm@h 当前植物生理生态学研究主要围绕上述问题展开,包括植物在全球变化中的生理生态响应,植物适应和进化的机理,对有限资源的合理利用,光、温、水、气、营养等多种环境因子的相互作用对植物行为的影响,植物的抗逆性潜能和植物生长过程的动态模拟与模型、特殊生境下植物的生态适应机制等等。
下面试围绕上述内容,就近年来国际上植物生理生态学研究的进展进行简要的分析,以期对国内正在进行的植物生理生态学研究有所帮助。
1 区域或全球性碳循环围绕着区域或全球性碳循环,各国科学家进行了很多的实验。
在证明森林对大气CO2固定作用方面,以往的研究多基于非直接的模型预测,认为森林是大气CO2的汇,但仍然缺乏最直接的数据。
关于这一点,Valentini等(2000)做出了出色的工作,他们测定了欧洲15种森林生态系统的碳通量,发现了不同森林对大气碳的固定作用是不同的,随着纬度降低,森林作为汇的作用增大。
不同森林中,年平均碳平衡从净吸收 6.6t C·hm-2·a-1到净释放1 t C·hm-2·a-1不等。
Robertson等(2000)探讨了集约化农业活动对温室气体排放的影响,测定了CO2、C H4和N2O含量,比较了农田、人工林和天然演替的生态系统释放温室气体的强度,净温室气体排放潜力(GW P,g lobal wa rming po tential)从110到-211CO2·m-2·a-1(将其它温室气体折算成CO2)。
一年生作物系统对碳排放起不到任何减缓作用,尽管免耕系统可接近减缓。
在CO2升高的条件下,微生物的分解活动受到抑制,造成土壤释放CO2减少,使一年生牧草群落成为CO2的汇。
主要原因是CO2升高后,加速了对氮的需求,使土壤因缺有效氮使微生物活动降低(Hu et al.,2001)。
原来的理解认为,极地冻原生态系统陆地碳循环因为温度升高引起了碳的释放,但Oechel等(2000)的实验证明阿拉斯加冻原有部分汇的功能,但总体上仍然以释放为主,这主要是因为冬季的纯CO2释放造成,其源约为40g C·m-2·a-1。
在海洋生态系统中,真光区生物产量很大程度上决定了碳的固定速率,而此速率取决于海洋温度。
因为,所测定的大部分海洋呼吸属于海洋微生物呼吸,这样极地地区的海域就是重要的碳汇,而热带地区因微生物呼吸强其汇的作用反而很小(Riv kin&Leg endre,2001)。
另外,有人证明了铁对海洋固定碳的影响,因为海洋植物界的光合生产很大程度上受到Fe2+有效性的影响,这个发现进一步证明了在冰川期大气CO2浓度的减少是因为大量的铁离子释放到海洋中,刺激了海藻的大量繁殖而固定的碳增加的结果(Wa tson et al.,2000)。
2 植物或生态系统对C O2浓度升高的生理生态响应 全球CO2浓度升高引起的陆地生态系统响应研究,依然是植物生理生态学家继续探索的内容(Drenna n&Nobel,2000;H a n et al.,2001;Smith et al.,2000;杨惠敏等,2001;张其德等,2000),取得了很多新的进展。
例如,干旱区生态系统占全球陆地生态系统的20%,是对全球CO2升高造成的气候变化响应的敏感地带。
Smith等(2000)发现CO2浓度加倍后,北美荒漠生态系统的地上部生物量在雨量正常的年份增加50%,但在干旱的年份并不增加。
另外重要的发现是,随着CO2加倍,一种入侵种的种子早雀麦(Bromus tectorum)增加,长期高CO2引起群落演替加快,而演替的结果是外来的种类占据优势,易形成单优群落,减少了生物多样性,改变了荒漠生态系统的功能。
景天酸科代谢途径(Crassulacean acid m etabo-lism,CAM)植物对CO2浓度升高的响应在以往的研究中较为薄弱。
最近一项研究发现,C AM植物对CO2浓度升高的响应远大于C4植物而接近C3植物,CO2吸收的增加既有白天因RuBP羧化酶活性增加带来的一部分,又有因夜间PEP羧化酶活性增加而增加的一部分,后者以夜间增加的苹果酸含量为主要证据。
平均来看,在CO2浓度加倍条件下, C AM植物的生物量增加约35%(Drennan&No-bel,2000)。
根系对CO2升高的响应是研究的难点。
有人利用具有非破坏性的电导率测定土壤水分的廓线,探索CO2倍增条件下一年生的长白赤松(Pinus sylvestris va r.sylvestriform is)幼苗根-土界面的水分关系,发现CO2倍增条件下,长白赤松根系-土壤水分运输的活跃层及根系分布都向根深处位移(Han et al.,2001)。