浅谈植物生态学的应用与研究

文/唐嘉荣，西安市八十二中

1 引言

植物生态是地球生态圈中不可缺少的环节，对地球生态的平衡起到重要作用，通过对植物生态的研究有助于我们更好的了解植物生态，同时在维持植物生态不受到破坏的前提下使其为人类创造更多效益。

2 植物生态

研究植物生态学首先要明确什么是植物生态，植物生态从本质上来说就是含有叶绿素的非单细胞植物。在高中学习阶段，植物生态就是我们常见的绿色植物。在绿色植物中具有叶绿体这一器官，其中的叶绿素能够在光照的环境下发生光合作用，吸入空气中的二氧化碳将其转化成氧气释放，还能够合成供给自身代谢活动的能量。而动物与人类的呼吸作用则会消耗空气中的氧气，释放出二氧化碳，绿色植物的存在能够为空气补给新鲜氧气，维持大气平衡，此外，绿色植物还为人类与动物的生存提供了营养供给。在我们生活中常见的绿色植物种类众多，例如树木、小草、海藻等。

从古至今，植物就在为人类的生活默默地做出贡献，优化我们的生活环境，提供我们的生活必需品。在植物世界中能够被人类作为食物的就有超过7000种，此外，还有很多植物能够作为药材治疗人类疾病，为人类的身体健康做出贡献。

3 植物生态学

植物生态学的研究核心是植物，研究范围包括植物之间的关系、植物与环境之间的关系。植物生态学包括四大部分：个体生态学、种群生态学、群落生态学以及生态系统学。通过对植物特性、生长环境、遗传特质等进行深入研究，能够找到环境与植物的匹配因素，并对植物进行合理应用。生态学的应用对人类的发展、社会的进步、经济的增长、环境的优化都具有重要意义。

4 植物生态学的应用

4.1 促进有机物的合成

根据统计显示，每公顷的绿色植物每天能够吸收大约1000公斤的二氧化碳，每年地球全部植物能够生产出1800亿吨左右的有机物，它们为人类以及动物的生存提供了物质基础，因此，植物生态对人类的生存至关重要。通过植物生态学的应用，能够优化区域内植物分布，同时还能够保护濒危种群，维护植物生态的多样性，保证植物生态系统的稳定性，增加有机物合成总量。

4.2 保证制氧量

在30亿年前的地球上，氧气含量非常稀薄，二氧化碳含量超过90%，人类在这样的条件下根本无法生存。到3亿年前地球上的氧气含量才达到了当前水平，这都要归功于植物生态系统，经过它们的不懈努力才为人类的出现创造了条件。每公顷森林每年能够制造超过750公斤的氧气，而公园绿地能够制造超过600公斤的氧气。通过植物生态学的研究能够对植物的制氧量进行分析，并计算出每人需要林地数量，优化草坪培育，保证植物制氧量与人类需求相匹配。

4.3 促进水土保持

当前地球上水土流失问题不断加剧，土地荒漠化问题严重。在林地区域内地表径流不足总雨量的10%，当降雨发生时，树冠能够留存约为35%的雨量，枯萎的树叶枝干能够吸收超过自身体重三倍的水量。对于森林土壤来说，每公顷面积能够实现650吨左右的蓄水量，以此推算，5万亩的森林就是一个100万立方米的天然水库。科学家通过对林地进行观察监测发现，覆盖率为30%的林地就能够提升60%的水土保持量；在山地中，裸露土地与林地相比每年的土沙流失量超过林地的48倍。因此，植物生态对于水土流失问题有很好的治理效果，通过对植物生态的研究能够找出荒漠地区最适宜栽种的植物物种，并用科学的培育方法保证其成活率，从而实现水土保持效果，有效遏制土地沙漠化发展。例如四川苍溪县龙王公社将所有的林地资源都在大跃进中砍伐殆尽，在1964年的降雨中，250 mm降雨量将1000亩土地冲毁；通过生态学研究在该地种植上适宜的林木后，实现了30%的林木覆盖率，在1981年290mm的降雨量仍然没有形成自然灾害。

4.4 促进有毒物质吸收

在植物生态中有些植物种群能够吸收空气以及水体中的有毒物质，通过植物生态学的研究能够实现植物种群有毒物质吸收量的定量分析。例如，每公顷柳杉林每年能够实现720公斤的二氧化硫吸收量，而柑橘林具有超过柳杉林一倍的吸收量；对于刺槐林和银桦林而言，每年每公顷林地能够吸收42公斤氯气。所得到的研究结果可以在环境保护中加以应用，在容易产生有毒气体的环境中种植相应的植物种群，能够实现空气的净化。此外，有些植物种群对水体净化同样能发挥出很大效果，将小球藻在污水池中养殖48小时，就能够将污水净化并用于农田灌溉。在水池中培植芦苇，能够有效降低水体中硫酸盐以及氨氮类物质，避免出现水体富营养化。还有些植物能够将水体中的金属去除，在水中种植1公顷凤眼莲能够在一昼夜时间吸收297克镍、89克汞、104克铅，因此，将植物用于重金属污染水体的净化具有很好效果。

4.5 实现环境监测

有些植物对空气中的物质具有极高的敏感度，能够对大气中存在的污染物质进行监测。人体对空气中的有毒有害物质敏感度较低，例如二氧化硫气体浓度只有达到1-5ppm时，人类才能有嗅觉感知，但是紫花苜蓿在二氧化硫浓度达到0.3ppm时，就会出现反应症状，因此，可以利用自然手段实现环境监测。

4.6 美化生活

植物能够装饰我们生活的城市同样也能装点我们的生活，能够让城市变得更加美丽，带给居民愉悦的心情。色彩艳丽的花朵既能够让我们赏心悦目，还能够散发出迷人的芳香让我们觉得心旷神怡。此外，大量的负氧离子存在于绿地与森林中，负氧离子对人类的健康具有积极作用，城市内森林公园的设计能够为居民创造更好的生活环境，带给我们清新洁净的空气。据调查显示，在环境绿化覆盖面积较大的城市中，事故发生率能够大幅减少，人们的工作效率也得到显著提升。

5 结束语

综上所述，植物生态学是一门有益于人类生存与发展的学科，绿色植物的存在为人类的生存提供了必要的生存条件。通过植物生态学的研究能够增强植物生态优势的发挥，实现对人类生活环境的优化，并保证地球生态圈的平衡。