淺談植物生態學的應用與研究

文/唐嘉榮，西安市八十二中

1 引言

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

2 植物生態

研究植物生態學首先要明確什么是植物生態，植物生態從本質上來說就是含有葉綠素的非單細胞植物。在高中學習階段，植物生態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境下發生光合作用，吸入空氣中的二氧化碳將其轉化成氧氣釋放，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，優化我們的生活環境，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。

3 植物生態學

植物生態學的研究核心是植物，研究范圍包括植物之間的關系、植物與環境之間的關系。植物生態學包括四大部分：個體生態學、種群生態學、群落生態學以及生態系統學。通過對植物特性、生長環境、遺傳特質等進行深入研究，能夠找到環境與植物的匹配因素，并對植物進行合理應用。生態學的應用對人類的發展、社會的進步、經濟的增長、環境的優化都具有重要意義。

4 植物生態學的應用

4.1 促進有機物的合成

根據統計顯示，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出1800億噸左右的有機物，它們為人類以及動物的生存提供了物質基礎，因此，植物生態對人類的生存至關重要。通過植物生態學的應用，能夠優化區域內植物分布，同時還能夠保護瀕危種群，維護植物生態的多樣性，保證植物生態系統的穩定性，增加有機物合成總量。

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到了當前水平，這都要歸功于植物生態系統，經過它們的不懈努力才為人類的出現創造了條件。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。通過植物生態學的研究能夠對植物的制氧量進行分析，并計算出每人需要林地數量，優化草坪培育，保證植物制氧量與人類需求相匹配。

4.3 促進水土保持

當前地球上水土流失問題不斷加劇，土地荒漠化問題嚴重。在林地區域內地表徑流不足總雨量的10%，當降雨發生時，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，每公頃面積能夠實現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。科學家通過對林地進行觀察監測發現，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，植物生態對于水土流失問題有很好的治理效果，通過對植物生態的研究能夠找出荒漠地區最適宜栽種的植物物種，并用科學的培育方法保證其成活率，從而實現水土保持效果，有效遏制土地沙漠化發展。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；通過生態學研究在該地種植上適宜的林木后，實現了30%的林木覆蓋率，在1981年290mm的降雨量仍然沒有形成自然災害。

4.4 促進有毒物質吸收

在植物生態中有些植物種群能夠吸收空氣以及水體中的有毒物質，通過植物生態學的研究能夠實現植物種群有毒物質吸收量的定量分析。例如，每公頃柳杉林每年能夠實現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。所得到的研究結果可以在環境保護中加以應用，在容易產生有毒氣體的環境中種植相應的植物種群，能夠實現空氣的凈化。此外，有些植物種群對水體凈化同樣能發揮出很大效果，將小球藻在污水池中養殖48小時，就能夠將污水凈化并用于農田灌溉。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，避免出現水體富營養化。還有些植物能夠將水體中的金屬去除，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 實現環境監測

有些植物對空氣中的物質具有極高的敏感度，能夠對大氣中存在的污染物質進行監測。人體對空氣中的有毒有害物質敏感度較低，例如二氧化硫氣體濃度只有達到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到0.3ppm時，就會出現反應癥狀，因此，可以利用自然手段實現環境監測。

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，還能夠散發出迷人的芳香讓我們覺得心曠神怡。此外，大量的負氧離子存在于綠地與森林中，負氧離子對人類的健康具有積極作用，城市內森林公園的設計能夠為居民創造更好的生活環境，帶給我們清新潔凈的空氣。據調查顯示，在環境綠化覆蓋面積較大的城市中，事故發生率能夠大幅減少，人們的工作效率也得到顯著提升。

5 結束語

綜上所述，植物生態學是一門有益于人類生存與發展的學科，綠色植物的存在為人類的生存提供了必要的生存條件。通過植物生態學的研究能夠增強植物生態優勢的發揮，實現對人類生活環境的優化，并保證地球生態圈的平衡。