在植物根際這片(pian)微觀(guan)生(sheng)態領域，平(ping)面(mian)光(guang)極(ji)技(ji)術(shu)（PO）以其(qi)優秀的(de)高(gao)分辨(bian)率(lv)成(cheng)像與(yu)實時(shi)監(jian)測能(neng)力，成(cheng)為破譯(yi)根際動(dong)態變化的(de)關鍵(jian)工(gong)具。
在溶解(jie)氧(yang)（DO）變(bian)化監測上(shang)，平(ping)面(mian)光(guang)極(ji)技(ji)術(shu)可實時(shi)捕(bu)捉根際區域溶解(jie)氧(yang)的(de)分布(bu)與(yu)動(dong)態演(yan)變。根系(xi)呼吸和微(wei)生(sheng)物活(huo)動(dong)作(zuo)為氧氣(qi)消耗的(de)主(zhu)因，其(qi)產(chan)生(sheng)的(de)影響通過(guo)高(gao)分辨(bian)率(lv)溶解(jie)氧(yang)分布(bu)圖直觀(guan)呈(cheng)現(xian)，助(zhu)力(li)研究(jiu)人(ren)員解析(xi)微(wei)生(sheng)物群(qun)落(luo)的(de)結構與(yu)功能(neng)。pH值變(bian)化方面，根際pH值是(shi)反映(ying)植物根系(xi)與(yu)土壤微(wei)生(sheng)物相互(hu)作(zuo)用(yong)的(de)重要指(zhi)征(zheng)。平(ping)面(mian)光(guang)極(ji)技(ji)術(shu)能(neng)精準(zhun)追(zhui)蹤(zong)其(qi)動(dong)態波動(dong)，根系(xi)分泌(mi)有(you)機(ji)酸引(yin)發(fa)的(de)酸化過(guo)程清晰(xi)可(ke)見(jian)，通(tong)過(guo)對(dui)pH值(zhi)的(de)監測，可(ke)評(ping)估植物對(dui)土(tu)壤酸堿(jian)性(xing)的(de)適應(ying)程度。
微生(sheng)物活(huo)動(dong)規律同(tong)樣在平(ping)面(mian)光(guang)極(ji)技(ji)術(shu)的(de)監測下(xia)無(wu)所遁(dun)形(xing)。浙(zhe)江大學(xue)徐建(jian)明團隊研究(jiu)發(fa)現(xian)，枯(ku)草(cao)芽孢桿菌(jun)在根際的(de)生(sheng)長(chang)呈(cheng)現(xian)明顯晝夜波動(dong)，且(qie)與(yu)溶解(jie)氧(yang)、pH值(zhi)變化緊密相關，這(zhe)壹發現(xian)為揭(jie)示微(wei)生(sheng)物與(yu)植物根系(xi)間的(de)協同(tong)或(huo)競爭(zheng)關系(xi)提(ti)供了(le)關鍵(jian)依據。二(er)氧化碳(tan)（CO₂）釋(shi)放(fang)作(zuo)為根系(xi)呼吸與(yu)微生(sheng)物代(dai)謝的(de)重要產(chan)物，平(ping)面(mian)光(guang)極(ji)技(ji)術(shu)對其(qi)濃(nong)度變化的(de)實時(shi)監(jian)測，有(you)助(zhu)於(yu)評估根系(xi)對有(you)機(ji)物的(de)分解(jie)與(yu)礦(kuang)化作(zuo)用(yong)強(qiang)度。
在根際養分分布(bu)研究(jiu)中(zhong)，平(ping)面(mian)光(guang)極(ji)技(ji)術(shu)整(zheng)合(he)溶解(jie)氧(yang)、pH值(zhi)與(yu)養分濃(nong)度數據，為(wei)探究(jiu)植物根系(xi)對養分的(de)吸收利用(yong)效(xiao)率(lv)提(ti)供多維(wei)度視角(jiao)。根際氧化還原狀態(tai)（Eh）的(de)監測，則(ze)為(wei)理解(jie)根際微生(sheng)物代(dai)謝活(huo)動(dong)與(yu)植物根系(xi)氧化能(neng)力搭(da)建橋梁(liang)。通(tong)過(guo)結(jie)合(he)DGT等(deng)技(ji)術(shu)，平(ping)面(mian)光(guang)極(ji)技(ji)術(shu)進壹步(bu)深入揭示(shi)根際微生(sheng)物群(qun)落(luo)結(jie)構(gou)功能(neng)及(ji)其(qi)與(yu)植物根系(xi)的(de)互(hu)作(zuo)關系(xi)，例(li)如海(hai)草(cao)根際釋(shi)氧(yang)對(dui)微(wei)生(sheng)物群(qun)落(luo)的(de)多重影響，涵蓋(gai)沈積物(wu)解(jie)毒(du)、營養溶解(jie)、銨(an)生(sheng)產及(ji)甲烷(wan)氧(yang)化等過(guo)程。
平(ping)面(mian)光(guang)極(ji)技(ji)術(shu)具備的(de)亞毫米(mi)級微(wei)觀異質性捕捉(zhuo)能(neng)力，能(neng)夠細(xi)致(zhi)展現(xian)土壤(rang)中(zhong)氧(yang)氣(qi)、水分、養分和(he)二氧(yang)化碳(tan)的(de)濃(nong)度分布(bu)變化，深度解析(xi)植物根系(xi)與(yu)土壤間(jian)的(de)復雜互(hu)作(zuo)機(ji)制。同(tong)時，通(tong)過(guo)持續監測根際環境變(bian)化，該技(ji)術(shu)為評(ping)估植物在不(bu)同(tong)營養水平(ping)、土(tu)壤(rang)酸(suan)堿(jian)條(tiao)件下的(de)環境適(shi)應(ying)能(neng)力提(ti)供數據(ju)支撐(cheng)，如沈水(shui)植物在高(gao)營(ying)養環境下(xia)生(sheng)長(chang)過(guo)程對甲烷(wan)排放(fang)通量(liang)的(de)影響。在生(sheng)態與(yu)生(sheng)物地(di)球(qiu)化學(xue)功能(neng)層面(mian)，平(ping)面(mian)光(guang)極(ji)技(ji)術(shu)揭示(shi)出海(hai)草(cao)根際釋(shi)氧(yang)促進甲烷(wan)氧(yang)化、降(jiang)低溫(wen)室氣(qi)體排放(fang)等重要生(sheng)態效(xiao)應(ying)。
智感環(huan)境平(ping)面(mian)光(guang)極(ji)技(ji)術(shu)（PO）憑借(jie)實時(shi)、高(gao)分辨(bian)率(lv)的(de)監測特性，有(you)效(xiao)揭示根際區域溶解(jie)氧(yang)、pH值(zhi)、微生(sheng)物活(huo)動(dong)、養分分布(bu)、氧化還原狀態(tai)等多維(wei)動(dong)態變化。這些(xie)數據(ju)不(bu)僅為深(shen)入理解(jie)植物根系(xi)與(yu)土壤微(wei)生(sheng)物的(de)互(hu)作(zuo)機(ji)制提(ti)供關鍵(jian)支撐(cheng)，更為(wei)優化植物栽(zai)培管理策略(lve)、評(ping)估植物環(huan)境適(shi)應(ying)性開辟了(le)新(xin)路(lu)徑(jing)，在植物科學(xue)與(yu)生(sheng)態研究(jiu)領域展現(xian)出巨(ju)大的(de)應(ying)用(yong)價(jia)值與(yu)潛力。
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