植物生理生態學是植物生態學的一個分支，是生態學最活躍的研究領域之一。它是主要研究植物取得資源以及將資源用於生長、競爭、生殖和保護的結構和生理機理的學科，在很大程度上是藉助生態系統生態學、微氣候學、土壤學、植物生理學、生物化學和功能解剖學等學科的研究知識。
植物生理生態學是認識各種生態關係的基礎，對於森林、草原等更新資源的開發利用與管理，水土保持和控制環境污染等方面顯示出預測和指導作用。
基本介紹
概念,特點,研究內容,研究方法發展,國外發展趨勢,
概念
植物生理生態學是植物生態學的一個分支，它是主要研究隨環境因子變化而發生的植物生理現象，即研究生態因子以及植物生理現象之間的關係的一門學科。它是生態學與生理學的交叉學科。植物生理生態學或植物生態生理學概念基本相同。不過，兩者所強調的內容策略有所不同，前者更強調生態，而後者更強調生理。
特點
植物生理生態學主要是用生理的觀點和方法來分析生態學現象。因此它研究生態因子以及植物生理現象之間的關係，即生態學與生理學的結合。植物生理生態學的特點表明，它具有植物生態學與植物生理學雙親起源的特點，是一門明顯的交叉學科。
植物生理生態學研究可以在不同的尺度水平上展開，從分子、細胞、組織、器官、個體，到種群、群落、甚至生態系統等都可以展開有關的研究，但研究的焦點是有機體本身，即無論在哪個尺度上的研究都要圍繞個體的基本性能表現進行。從個體水平研究植物與環境相互關係和植物適砬性的機制是植物生理生態學研究的基礎。植物生態學從個體、種群、群落和生態系統等層次上研究植物與環境間關係，在這些研究層次中，植物與環境的物質、能量和信息變換中，個體與環境的交換是具體的、最終的和最根本的，其他更高層的情況多屬積累的和統計學的。
研究內容
植物生理生態學是研究不同環境條件對植物生理活動過程的影響，以及植物對環境，特別是在逆境條件下的生理回響。本節主要介紹植物光合作用、呼吸作用、蒸騰作用、植物酶活性、植物內源激素等生理生態指標的測定。
植物生理生態學研究的問題包括：①“植物與環境”系統內的相互作用和基本機制；②植物的生命過程；③環境因素影響下的植物代謝作用和能量轉換；④以及有機體適應環境因子改變的能力。
研究方法發展
植物生理生態學從萌芽階段開始，其研究方法已經歷了三個階段：
①觀察與描述方法階段
在植物生態創始階段，Haberlandt、Schimper、Clements等人分別從植物解剖學，植物地理學和植物生態學的觀點，提出了植物對生境條件的反應和適應性方面的一系列重要的猜測和假說，在很大程度上是由於他們善於觀察，所以不可否認，觀察是生態學研究的一種重要方法。20世紀初，生態學研究基本上停留在描述階段，而生理學研究則大部分局限在實驗室內，植物生理生態學仍未從其雙親學科中脫離出來。一些先驅者開始嘗試在野外開展生理學實驗，如卡內基學院沙漠研究實驗室Fitting和Shreve、澳大利亞的Wood、歐洲的Huber、Stocker和Walter、蘇聯的Waximov和美國的Daubenmire等。早期存在的主要問題是研究手段的缺乏。在與生理活動相應的小尺度上測定氣候物葉溫、光和有效輻射的技術；CO2交換和水汽的現代測定技術使我們可以在自然條件下對氣孔活動、蒸騰和光合速率進行連續的監測。儘管有了較先進的儀器設備，但由於當前獨立的生理生態學研究主要在野外條件下進行，大部分試驗條件難以控制，所以不管觀測手段如何先進，所用方法仍屬於觀察方法。觀察方法具有許多不確定性因素的影響，不能深入理解植物生理生態學上的許多現象，因此，必須採用實驗方法來解決更為深入的生理生態學問題。
②實驗方法階段
狹義的實驗方法是使用儀器有意識地控制自然過程條件，模擬自然現象，避開次要矛盾，突出主要因素，在特定條件下探索客觀規律的認識方法。實驗方法與觀察方法的不同在於：①有人為干預，突出了主要因素，使研究對象以純粹的、更便於觀察和分析的形態表現出來；②實驗結果能夠反覆再現，重複研究。作為植物生理學與植物生態交叉學科，植物生理生態學也是植物生態學中實驗內容最強的分支學科。Blackman根據實驗提出的限制因子定律在理解植物生理活動方面起到了重要作用。其後，植物對各主要環境因子的反應關係，如植物的光補償點、光飽和點、CO2補償點、植物對溫度、水分等耐受能力等均進行了一定程度的研究，取得了有意義的成果。但這些研究大部分是在室內進行，與自然環境差別較大，並且主要是單個因子，故僅能從某個側面反映植物的生理生態特徵，無法表現出自然環境中綜合因素作用下植物的功能特點。
20世紀50年代以來，測試技術得到迅速發展，精確地測定植物代謝與其微環境變化成為可能，也為人工氣候室內自然環境的仿真模擬奠定了基礎。從20世紀60～70年代開始，植物生理生態學家開始越來越多地進行較全面的實驗研究。如研究多種限制因素的相互作用對植物行為的影響、C3和C4植物代謝的研究等。儘管研究手段較以前有明顯的改進，但距離植物生理生態學實驗研究的要求還很遠，只能對草本植物和和木本植物的幼苗進行控制實驗，植物地下環境及植物的地下過程測定方法也相當缺乏。
③理論方法與綜合方法階段
進入20世紀以後，植物生理生態學研究方法和其它學科研究方法相似，呈現出交叉化、多元化、綜合化的發展趨勢，特別是電子計算機的廣泛採用使模型方法得到廣泛的運用。如Monsi等對氣體進出葉片阻力的研究、Gates和Rasehke對葉片能量平衡的研究、Monteith的植物乾物質生產一氣候模型等，奠定了定量研究環境對植物代謝影響的理論基礎。60年代末以後，檀物生長模型研究進入繁榮時期，影響較大的有Brouwerde等農作物同化、呼吸及蒸騰作用的系統性模擬模型，Penning等的作物生長與生產模擬模型。在這時期，系統科學的原理和方法，如系統論、控制論、耗散結構理論、分形理論等也廣泛套用進來。
國外發展趨勢
植物生理生態學在國際上的發展趨勢有：①對各種極端環境的適應性和脅迫生理生態學研究；②植物分子生物學與植物生理生態學相結合，形成了植物分子生態學的新領域；③研究生物與環境之間的能量和物質交換的生物物理生態學是一個重要新領域；④全球環境變化中的植物生理生態研究；⑤把生理生態學研究與遺傳進化研究結合起來的植物遺傳生理學研究；⑥植物生理生態學與種群生態學的“界面”研究；⑦有機體生物學的研究。
