淺談植物生態(tài)學(xué)的應(yīng)用與研究

文/唐嘉榮，西安市八十二中

1 引言

植物生態(tài)是地球生態(tài)圈中不可缺少的環(huán)節(jié)，對地球生態(tài)的平衡起到重要作用，通過對植物生態(tài)的研究有助于我們更好的了解植物生態(tài)，同時在維持植物生態(tài)不受到破壞的前提下使其為人類創(chuàng)造更多效益。

2 植物生態(tài)

研究植物生態(tài)學(xué)首先要明確什么是植物生態(tài)，植物生態(tài)從本質(zhì)上來說就是含有葉綠素的非單細(xì)胞植物。在高中學(xué)習(xí)階段，植物生態(tài)就是我們常見的綠色植物。在綠色植物中具有葉綠體這一器官，其中的葉綠素能夠在光照的環(huán)境下發(fā)生光合作用，吸入空氣中的二氧化碳將其轉(zhuǎn)化成氧氣釋放，還能夠合成供給自身代謝活動的能量。而動物與人類的呼吸作用則會消耗空氣中的氧氣，釋放出二氧化碳，綠色植物的存在能夠為空氣補給新鮮氧氣，維持大氣平衡，此外，綠色植物還為人類與動物的生存提供了營養(yǎng)供給。在我們生活中常見的綠色植物種類眾多，例如樹木、小草、海藻等。

從古至今，植物就在為人類的生活默默地做出貢獻(xiàn)，優(yōu)化我們的生活環(huán)境，提供我們的生活必需品。在植物世界中能夠被人類作為食物的就有超過7000種，此外，還有很多植物能夠作為藥材治療人類疾病，為人類的身體健康做出貢獻(xiàn)。

3 植物生態(tài)學(xué)

植物生態(tài)學(xué)的研究核心是植物，研究范圍包括植物之間的關(guān)系、植物與環(huán)境之間的關(guān)系。植物生態(tài)學(xué)包括四大部分：個體生態(tài)學(xué)、種群生態(tài)學(xué)、群落生態(tài)學(xué)以及生態(tài)系統(tǒng)學(xué)。通過對植物特性、生長環(huán)境、遺傳特質(zhì)等進(jìn)行深入研究，能夠找到環(huán)境與植物的匹配因素，并對植物進(jìn)行合理應(yīng)用。生態(tài)學(xué)的應(yīng)用對人類的發(fā)展、社會的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的增長、環(huán)境的優(yōu)化都具有重要意義。

4 植物生態(tài)學(xué)的應(yīng)用

4.1 促進(jìn)有機(jī)物的合成

根據(jù)統(tǒng)計顯示，每公頃的綠色植物每天能夠吸收大約1000公斤的二氧化碳，每年地球全部植物能夠生產(chǎn)出1800億噸左右的有機(jī)物，它們?yōu)槿祟愐约皠游锏纳嫣峁┝宋镔|(zhì)基礎(chǔ)，因此，植物生態(tài)對人類的生存至關(guān)重要。通過植物生態(tài)學(xué)的應(yīng)用，能夠優(yōu)化區(qū)域內(nèi)植物分布，同時還能夠保護(hù)瀕危種群，維護(hù)植物生態(tài)的多樣性，保證植物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，增加有機(jī)物合成總量。

4.2 保證制氧量

在30億年前的地球上，氧氣含量非常稀薄，二氧化碳含量超過90%，人類在這樣的條件下根本無法生存。到3億年前地球上的氧氣含量才達(dá)到了當(dāng)前水平，這都要歸功于植物生態(tài)系統(tǒng)，經(jīng)過它們的不懈努力才為人類的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件。每公頃森林每年能夠制造超過750公斤的氧氣，而公園綠地能夠制造超過600公斤的氧氣。通過植物生態(tài)學(xué)的研究能夠?qū)χ参锏闹蒲趿窟M(jìn)行分析，并計算出每人需要林地數(shù)量，優(yōu)化草坪培育，保證植物制氧量與人類需求相匹配。

4.3 促進(jìn)水土保持

當(dāng)前地球上水土流失問題不斷加劇，土地荒漠化問題嚴(yán)重。在林地區(qū)域內(nèi)地表徑流不足總雨量的10%，當(dāng)降雨發(fā)生時，樹冠能夠留存約為35%的雨量，枯萎的樹葉枝干能夠吸收超過自身體重三倍的水量。對于森林土壤來說，每公頃面積能夠?qū)崿F(xiàn)650噸左右的蓄水量，以此推算，5萬畝的森林就是一個100萬立方米的天然水庫?？茖W(xué)家通過對林地進(jìn)行觀察監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，覆蓋率為30%的林地就能夠提升60%的水土保持量；在山地中，裸露土地與林地相比每年的土沙流失量超過林地的48倍。因此，植物生態(tài)對于水土流失問題有很好的治理效果，通過對植物生態(tài)的研究能夠找出荒漠地區(qū)最適宜栽種的植物物種，并用科學(xué)的培育方法保證其成活率，從而實現(xiàn)水土保持效果，有效遏制土地沙漠化發(fā)展。例如四川蒼溪縣龍王公社將所有的林地資源都在大躍進(jìn)中砍伐殆盡，在1964年的降雨中，250 mm降雨量將1000畝土地沖毀；通過生態(tài)學(xué)研究在該地種植上適宜的林木后，實現(xiàn)了30%的林木覆蓋率，在1981年290mm的降雨量仍然沒有形成自然災(zāi)害。

4.4 促進(jìn)有毒物質(zhì)吸收

在植物生態(tài)中有些植物種群能夠吸收空氣以及水體中的有毒物質(zhì)，通過植物生態(tài)學(xué)的研究能夠?qū)崿F(xiàn)植物種群有毒物質(zhì)吸收量的定量分析。例如，每公頃柳杉林每年能夠?qū)崿F(xiàn)720公斤的二氧化硫吸收量，而柑橘林具有超過柳杉林一倍的吸收量；對于刺槐林和銀樺林而言，每年每公頃林地能夠吸收42公斤氯氣。所得到的研究結(jié)果可以在環(huán)境保護(hù)中加以應(yīng)用，在容易產(chǎn)生有毒氣體的環(huán)境中種植相應(yīng)的植物種群，能夠?qū)崿F(xiàn)空氣的凈化。此外，有些植物種群對水體凈化同樣能發(fā)揮出很大效果，將小球藻在污水池中養(yǎng)殖48小時，就能夠?qū)⑽鬯畠艋⒂糜谵r(nóng)田灌溉。在水池中培植蘆葦，能夠有效降低水體中硫酸鹽以及氨氮類物質(zhì)，避免出現(xiàn)水體富營養(yǎng)化。還有些植物能夠?qū)⑺w中的金屬去除，在水中種植1公頃鳳眼蓮能夠在一晝夜時間吸收297克鎳、89克汞、104克鉛，因此，將植物用于重金屬污染水體的凈化具有很好效果。

4.5 實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測

有些植物對空氣中的物質(zhì)具有極高的敏感度，能夠?qū)Υ髿庵写嬖诘奈廴疚镔|(zhì)進(jìn)行監(jiān)測。人體對空氣中的有毒有害物質(zhì)敏感度較低，例如二氧化硫氣體濃度只有達(dá)到1-5ppm時，人類才能有嗅覺感知，但是紫花苜蓿在二氧化硫濃度達(dá)到0.3ppm時，就會出現(xiàn)反應(yīng)癥狀，因此，可以利用自然手段實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測。

4.6 美化生活

植物能夠裝飾我們生活的城市同樣也能裝點我們的生活，能夠讓城市變得更加美麗，帶給居民愉悅的心情。色彩艷麗的花朵既能夠讓我們賞心悅目，還能夠散發(fā)出迷人的芳香讓我們覺得心曠神怡。此外，大量的負(fù)氧離子存在于綠地與森林中，負(fù)氧離子對人類的健康具有積極作用，城市內(nèi)森林公園的設(shè)計能夠為居民創(chuàng)造更好的生活環(huán)境，帶給我們清新潔凈的空氣。據(jù)調(diào)查顯示，在環(huán)境綠化覆蓋面積較大的城市中，事故發(fā)生率能夠大幅減少，人們的工作效率也得到顯著提升。

5 結(jié)束語

綜上所述，植物生態(tài)學(xué)是一門有益于人類生存與發(fā)展的學(xué)科，綠色植物的存在為人類的生存提供了必要的生存條件。通過植物生態(tài)學(xué)的研究能夠增強(qiáng)植物生態(tài)優(yōu)勢的發(fā)揮，實現(xiàn)對人類生活環(huán)境的優(yōu)化，并保證地球生態(tài)圈的平衡。