生理生態學

生理生態學是一門有關生物與環境相互作用中生命過程和生命現象的一門科學。但關於生理生態學的概念有很多，以下列出了一些主要的概念：

① “生理生態學是指對所有環境影響的研究，這些影響連續不斷且共同對動植物產生作用，動植物等對這些影響進行反應和調節以使自己在脅迫條件下維持生存”。② “生理生態學是對有機體對其物理環境的結構適應功能調節的研究”。③ “生理生態學是對有機體在自然或模擬條件下生命過程的研究”。④“生理生態學是與環境脅迫有關的生理適應性研究，可解釋有機體在自然界中的分佈”。⑤“生理生態學是研究有機體的功能與其環境相互關係的科學”。⑥“生理生態學是涉及有機體和其環境相互作用的科學，包括有機體對環境反應的描述性研究和生態學相關的生理機制的原因分析”。⑦ “生理生態學是理解有機體如何根據自然環境和進化歷史而進行設計的科學”。 ^[1] 

20世紀30年代，在野生生態學發展的基礎上形成了實驗生態學，比較生理學則與自然歷史研究相結合形成了生理生態學。過去的所謂個體生態學，其研究內容大致與生理生態學相當。從個體水平研究生物適應性的機理是生態學的基礎。對種羣、羣落和生態系統功能的研究，都依賴於對生物有機體的研究。近代的生理生態學，一方面向分子生態學、化學生態學、生物化學生態學、生物物理生態學等更微觀的方向發展；另一方面，也加強了與種羣生態學、羣落生態學的結合點的研究。 ^[2] 

從生態學的觀點出發，生理生態學研究有機體內部及其與環境之間物質代謝和能量流動，植物生長環境條件及負荷下生命的效率和能力。其常在實驗室控制條件下進行研究。 ^[3] 

生理生態學主要研究温度、濕度等氣候因子對動植物的生長、發育、生殖、存活的影響；對植物的光合作用、水分代謝、營養生理的影響；對動物的體温調節、滲透壓調節的影響，以及在極端或脅迫環境條件下，動植物的生理適應、行為適應，還有生物能量學等。 ^[4] 

生理學研究生物的功能，生態學研究生物與它們的環境關係，生理生態學則研究生物體的功能與其環境關係。生理生態學作為作物生態學的重要基礎，其研究方法也是作物生態學常用方法之一。生理生態學的研究方法可歸納為碳代謝、水分代謝、礦物質營養等等。

生理生態學的研究方法也可分為兩大類：生物學研究方法和數學研究方法。生物學研究方法是試圖研究環境因子對植株或植物冠層生物過程或物理過程的影響，而數學研究方法則是利用數學手段分析研究作物與環境的關係。 ^[5] 

生理生態學的學科範疇是很廣的，以動物為例，動物對環境的適應進化策略方面包括：動物對熱環境的適應、動物對冷環境的適應、動物對地下環境的適應、動物對水環境的適應、動物對高海拔寒冷環境的適應等，這些適應包括生理、行為和形態上的調節變化，如產熱能力、水鹽代謝、能量收支、繁殖調節等。

對環境適應的概念是生理生態學的核心，進行生理生態學研究可以在生物組織的不同層次上進行，從分子、細胞、組織、器官、個體，到種羣、羣落、甚至生態系統等都可以進行有關的研究，但研究的焦點是有機體本身，也就是説在個體水平上，無論哪個尺度的研究都要圍繞個體的基本性能表現進行。個體是自然選擇的主體，個體層次起承上啓下的作用。 ^[1] 

生理生態學的同義語很多，以下這些術語有時在文獻中是交互使用的，如生態生理學（Ecophysiology or Ecological physiology）、比較生理學（Comparative physiology）、環境生理學（Environmental physiology）、生態相關生理學（Ecologically relevant physiology）、進化生理學（Evolutionary physiology）、功能生態學（Functional ecology），甚至生物物理生態學（Biophysics）等，這些學科許多內容是與生理生態學的內容相似的，但每個學科還是有自己的學科重點的。這些名稱覆蓋了當今生理生態學的範疇，也反映了學科發展和進化過程中不同的研究途徑及研究的興趣和側重點。 ^[1]