栽培木本植物樣本對(duì)比實(shí)驗(yàn)精密測量顯微鏡
新近的技術(shù)進(jìn)展包括電子顯微鏡、分子生物學(xué)、放射性和穩(wěn)態(tài)
同位素示蹤、開發(fā)自然穩(wěn)態(tài)同位素的新方法,以及研制新儀器方面
的巨大進(jìn)展。精密儀器如今可以在數(shù)秒內(nèi)自動(dòng)編程完成生物指標(biāo)測
定。例如,研究光合作用和呼吸作用的便攜式氣體交換測量設(shè)備可
以直接用于野外測量。廣泛應(yīng)用的渦動(dòng)相關(guān)分析微氣象技術(shù)采用紅
外氣體分析儀和三維聲波風(fēng)速計(jì),使二氧化碳和水蒸氣交換的測定
延伸至更大的生態(tài)尺度,可以在生態(tài)系統(tǒng)的水平上取樣。精心設(shè)計(jì)
取樣和碳?xì)溲醴€(wěn)態(tài)同位素分析,可以深入研究植物獲得的物質(zhì)及其
利用狀況,還可以用來研究生態(tài)系統(tǒng)呼吸作用在自養(yǎng)組分和異養(yǎng)組
分的分配比例。
樹木可以提供產(chǎn)品、穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)、美化環(huán)境、改善氣候、緩解污
染、減少水土流失、降低洪澇、抵御風(fēng)害,因此極其重要。許多木
本植物在體量、冠形、壽命、生長速率、耐寒性、抗逆性諸方面表
現(xiàn)出很大的遺傳變異。環(huán)境決定了植物遺傳潛力的表達(dá)程度。木本
植物易于受到生物和非生物脅迫,這些脅迫通過影響植物生理過程
而改變其生長。環(huán)境脅迫造成一系列生理波動(dòng),并最終對(duì)植物生長
產(chǎn)生不利影響。適當(dāng)?shù)脑耘啻胧┩ㄟ^提高基本生理過程的效率而改
善生長。
生理過程是至關(guān)重要的媒介,通過生理過程變化,遺傳與環(huán)境
才得以互作并調(diào)控植物生長。植物生長需要吸收水分和礦物質(zhì)、合
成有機(jī)物和激素、將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成更簡單的化合物、產(chǎn)生呼吸能、
將物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到生長點(diǎn)、合成植物組織。
木本植物生理學(xué)知識(shí)有助于解決許多實(shí)際問題,包括不良的發(fā)
芽、低產(chǎn)、高死亡率、二氧化碳升高和全球變暖的潛在后果、環(huán)境
污染、生物多樣性缺失、植物競爭與演替、離體營養(yǎng)和繁殖結(jié)構(gòu)的
調(diào)控等。
木本植物生理學(xué)知識(shí)的有效應(yīng)用受到近來生理測定技術(shù)進(jìn)步的
推動(dòng)。電子顯微鏡、分子生物學(xué)、同位素、人工氣候室、包括超級(jí)
計(jì)算機(jī)等新儀器在研究中的使用,加強(qiáng)了人類對(duì)植物生長復(fù)雜性的
深入了解,并有助于對(duì)植物生長的調(diào)控。這些進(jìn)展將催生更好的森
林、果樹、庭蔭樹種的栽培管理措施。
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