اکولوژی گیاهی

اکولوژی گیاهی

از نظر انواع موجودات زنده مورد مطالعه ، دانش بوم شناسی به بوم شناسی گیاهی ، جانوری و انسانی تقسیم می‌شود. موضوع بوم شناسی گیاهی بررسی روابط بین گیاهان مختلف با خود و با محیط پیرامون آنهاست.

مقدمه

هر موجود زنده‌ای برای برخی از فرآورده‌ها و فرایندهای زیستی اساسی بطور انکارناپذیری به محیط زیست خود و بویژه به موجودات زنده دیگر وابسته است. لازمه بقا ، همبستگی گروهی است و بررسی چگونگی این همبستگیها مورد توجه دانش اکولوژی است. دانش اکولوژی مجموعه شناختهایی است که انسان درباره اثرات محیط بر روی موجودات زنده ، اثرات موجود زنده بر روی محیط و ارتباطات متقابل بین موجودات زنده دارد.

وقتی موجود زنده‌ای از لحاظ بوم شناسی مورد مطالعه قرار می‌گیرد، هدف این است که معلوم شود، چرا موجود مورد نظر در محیطهای خاص و تحت شرایط معینی زندگی می‌کند؟ شرایط محیطی چه اثراتی بر موجود زنده دارند؟ و موجود زنده به نوبه خود چه تحولاتی در محیط پدید می‌آورد؟ طبیعی است که خود انسان به عنوان یک موجود زنده ، متاثر از عوامل محیط و موثر بر روی عوامل طبیعت در چارچوپ مطالعات اکولوژی از توجه و اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

تعریف جامعه گیاهی

کوچکترین واحد اجتماعات گیاهی را جامعه گیاهی می‌نامند. یک جامعه گیاهی مانند سایر جامعه‌ها از افراد متعددی تشکیل یافته است که در بعضی صفات با یکدیگر شباهت دارند و همین اشتراک منافع و وجود صفات مشترک سبب شده است که در شرایط واحد برویند و به طریق همزیستی معنوی با یکدیگر زندگانی کنند. بنابراین دو اجتماع گیاهی که از لحاظ سیمای ظاهری و ترکیب و صفات بوم شناختی (فراوانی ، بارز بودن یا غلبه ، تراکم ، اهلیت ، توانایی زیستی ، طبقه بندی ، وابستگی و ...) با یکدیگر مشابه باشند، جامعه گیاهی واحدی را تشکیل می‌دهند.

تعریف جامعه شناسی گیاهی

دانشی که اجتماعات گیاهی را مورد بررسی قرار می‌دهد و درباره صفات مختلف آنها ، تغییرات حاصل از نفوذ شرایط محیط در اجتماعات مذکور و همچنین تکامل این اجتماعات بحث و گفتگو می‌کند، جامعه شناسی گیاهی نامیده می‌شود. دانش جامعه شناسی اعم از اینکه جامعه مورد نظر انسانی یا جانوری یا گیاهی باشد، هیچ گاه با یک فرد از آن اجتماع سروکار ندارد، بلکه با گروه و توده افراد در ارتباط است.

صفات بوم شناسی

صفات بوم شناسی عبارتند از: فراوانی ، بارز بودن ، تراکم ، اهلیت ، توانایی زیستی ، طبقه بندی ، وابستگی و غیره.

صفات مختلف بوم شناختی ، جامعه‌های گیاهی را از یکدیگر مشخص می‌کند و سبب تمایز آنها از یکدیگر می‌شود. مثلا فراوانی ، تعداد افراد یک گیاه در واحد سطح است و غلبه معرف پوشش و سطحی است که گیاه اشغال کرده است. بنابراین فراوانی و غلبه یک گونه گیاهی ، در جامعه‌های مختلف متفاوت است و یک گیاه ممکن است فراوان باشد، ولی پوشش زیاد نداشته باشد. بالعکس گیاه دیگر هر چند به فراوانی نوع اول نباشد، ولی ممکن است پوشش زیادی داشته باشد و از لحاظ غلبه بر او پیشی بگیرد.

بطور کلی در یک جامعه گیاهی یک یا دو گیاه غالب وجود دارد. گیاهان غالب ممکن است یک ساله ، چند ساله ، درختچه و یا درخت باشند که به نسبت بیشتری از محیط خود بهره‌مند می‌شوند. نامی که به یک جامعه گیاهی داده می‌شود، از گیاهان غالب آن جامعه گرفته شده است. مانند جامعه راشستان و بیدستان.

وابستگی گیاهان به جامعه‌های مختلف یکسان نیست. مثلا بعضی از گیاهان در جامعه‌های مختلف دیده می‌شوند و گیاه هر منطقه‌ای محسوب می‌گردند. در حالی که بعضی دیگر در جامعه‌های محدودتری ظاهر می‌شوند، لذا نمی‌توانند خود را با محیطهای مختلف و عوامل گوناگون سازش دهند و ناچار در همه جوامع دیده نمی‌شوند. بعضی دیگر فقط به جامعه خاصی بستگی دارند و در شرایط محدودی که در آن جامعه برایشان فراهم است، ظاهر می‌گردند. در چنین حالتی این گیاهان معرف آن جامعه محسوب می‌شوند.

عوامل پراکنش گیاهان

شرایط مختلف محیط در همه نقاط سطح زمین به یک میزان فراهم نیست و از این رو در نقاط مختلف ، گیاهان متفاوتی دیده می‌شوند. بطور کلی عوامل اکولوژی عبارتند از : عوامل آب و هوایی یا اقلیمی ، عوامل خاکی ، عوامل زیستی. این است که ترکیب و سیمای رستنیهای مختلف در هر گوشه جهان مشخص است و با نقاط دیگر تفاوت فاحش دارد. به عنوان مثال اختلاف تابش نور خورشید در عرضهای جغرافیایی مختلف در ترکیب و سیمای مدارات مختلف تغییراتی ایجاد می‌کند. بطوری که سیمای جنگلهای استوایی کاملا با سیمای جنگلهای معتدل فرق می‌کند.

با این حال اگر شرایط محیط در دو نقطه مساوی و یکنواخت باشد، نیز ممکن است در ترکیب رستنیهای آن دو نقطه اختلاف شدید مشهود گردد، زیرا موانع طبیعی بسیاری می‌توانند از پراکنش گیاهان در نقاط مناسب جلوگیری کنند. عوامل طبیعی مانند اقیانوسها ، کوهها و بیابانها مانع کلی پراکندگی گیاهان در دو محیط مشابه‌اند و اگر این سدهای طبیعی ، قاره‌ها و خشکیها را از یکدیگر جدا نمی‌ساخت، شاید پراکنش بسیاری از گیاهان مختلف جهان سریع‌تر صورت می‌گرفت.

عوامل آب و هوایی

گیاهان تحت تاثیر آب و هوا قرار گرفته و شکل زیستی خاصی می‌یابند، یعنی شکل و سیمای ظاهری آنها تا حدی تابع آب و هوای محیطشان می‌شود و در این صورت می‌توانند کم و بیش از تقسیمات کلی آب و هوایی موثر واقع شوند. بدیهی است درختان و جنگلها همواره بر اثر تعریق ، مقدار متنابهی بخار آب دفع می‌کنند و بر مقدار بخار آب جو به میزان قابل ملاحظه‌ای می‌افزایند. در این صورت مناطق جنگلی همواره در اثر باران مشروب می‌شوند و دارای آب و هوای مرطوب‌اند. هر قدر تعداد درخت در محیطی کمتر باشد و به جای آن بوته‌های گیاه و چمنزار سطح خاک را بپوشاند، به همان نسبت از بارندگی محیط و رطوبت زمین کاسته می‌شود.

دما و بارندگی از عوامل اقلیمی مهمی هستند که ظهور گونه‌های مختلف گیاهی و رویش آنها را تعیین می‌کنند. دما بر فعالیتهای تعرق ، تنفس ، رویش ، رشد و تولید مثل تاثیر می‌گذارد. بارندگی سالیانه عامل اصلی در تعیین انتشار گیاهان است. بطور کلی جنگلها ، نواحی پرباران را اشغال می‌کنند. صحراها در نواحی کم باران دیده می‌شوند و علفزارها در نواحی دارای بارندگی متوسط وجود دارند. نور سومین عامل اقلیمی مهمی است که در رشد گیاه ، گل دادن و فتوسنتز آن تاثیر بسزایی دارد. بسیاری از گونه‌ها نیازهای نوری نسبتا معینی دارند. برخی از آنها مانند رستنیهای کف جنگل ، برای رشد به نور کم و بعضی دیگر مانند درختان به نور زیاد دارند.

عوامل خاکی

عواملی که در پراکنش ، رشد و بقای گیاه تاثیر می‌گذارند، عبارتند از: دمای خاک ، مقدار آب ، اکسیژن ، مواد آلی ، مواد کانی و درجه اسیدی خاک. دمای خاک در رشد گیاه بویژه از لحاظ تاثیر در جذب آب و مواد کانی ، عامل موثری به شمار می‌آید. در دماهای پایین ، دراز شدن ریشه متوقف گشته، سبب کندی نفوذ آن به طبقات واجد آب و مواد کانی می‌شود، لذا میزان جذب آب و مواد کانی کاهش می‌یابد. باکتریها نیز در خاک سرد غیر فعال‌اند. بنابراین مواد کانی به اندازه کافی در دسترس ریشه قرار نمی‌گیرد. در این صورت کشتکاران ناگزیرند از کودهای نیتروژن‌دار استفاده کنند. دمای پایین خاک و هوا ، همراه با بادهای شدید ، سبب کوتاه ماندن گیاهان نواحی کوهستانی می‌شوند.

عوامل زیستی

گیاهان در طبیعت همراه با سایر موجودات زنده ، اعم از جانور و گیاه ، زندگی می‌کنند و از این رو هر یک از آنها کم و بیش در زندگی موجودات دیگر تاثیر دارد. بطور کلی طبیعت میدان تنازع بقاست و ضعیف همواره مغلوب قویتر از خود می‌شود. جانوران و پستانداران گوشتخوار ، پستانداران علفخوار را طعمه خود می‌سازند و علفخواران از رستنیها و گیاهان وحشی تغذیه می‌کنند و کمک آنها به جامعه گیاهی فقط ریختن فضولات و تقویت جزئی خاک است.

خرگوش و موش و مورچه خسارات زیادی به جامعه‌های گیاهی وارد می‌سازند، ولی در اثر احداث راهروهای زیر زمینی خاک را تهویه می‌کنند و یا آنکه در پراکندگی دانه‌ها و سایر فعالیتها بوم شناسی موثرند. بنابراین جانورانی که در جامعه گیاهی زیست می‌کنند، هر در وضع محیط زیستی خود موثرند و اثرات سودمند یا زیانبخش بر روی آن جامعه باقی می‌گذارند و حالت تعادل را برقرار می‌سازند، بطوری که از بین رفتن یکی از آنها موازنه طبیعی آن جامعه را بر هم می‌زند و دگرگون می‌سازد.

تنازع بقا یکی از مسائل مهم زیستی جهان گیاهی و از خواص عمومی جوامع گیاهی به شمار می‌رود و در بین افراد یک گونه و یا گونه‌های مختلفی که در مجاورت یکدیگر می‌رویند و دارای نیازهای مشترک‌اند و به وجود دیگری نیاز ندارند، حکمفرماست. بنابراین تنازع بقا از مشخصات جامعه‌های گیاهی است.هنگامی که گیاه در شرایط مناسب می‌روید و در معرفی کمبود مواد غذایی و عواملی مانند نور و هوا واقع نشده است، یعنی ریشه آن به راحتی از آب و مواد غذایی استفاده می‌کند و ساقه و برگ آن نیز از نور و هوا بهره‌مند می‌گردد و بطور کلی مزاحمتی برای گیاه مجاورش فراهم نمی‌سازد، مسئله تنازع بقا مفهومی ندارد.

ولی پس از آنکه تعداد افراد رو به افزایش گذاشت و گیاهان مختلف با یکدیگر تماس نزدیک حاصل کردند و به عبارت دیگر ، اصطکاک منافع بین آنها ایجاد شد، گیاه قویتر ، گیاه ضعیفتر را حتی اگر از افراد همان گونه باشد، در مضیقه می‌گذارد و از شرایط زندگی و حق حیات محروم می‌سازد تا حدی که باعث از بین رفتن آن می‌شود. بنابراین تنازع بقا معرف کمبود مواد و عوامل مورد نیاز برای زندگی گیاه است و نشانگر آن است که آب و نور و مواد غذایی به حد کافی در اختیار کلیه گیاهان دیگر قرار ندارد.

توالی گیاهی

بطور کلی مراحل تغییر تدریجی یک اکوسیستم را که در مدتی طولانی و در طول قرنها رخ می‌دهد، توالی گویند. در توالی بوم شناختی ، اجتماعات مختلف بطور متوالی و منظم در محل معینی پدید می‌آیند. ترتیب اجتماعات که از روی سنگ برهنه آغاز می‌شود و مثلا تا تشکیل یک جنگل بلوط و گردو ادامه می‌یابد، توالی اولیه نام دارد، یعنی قبلا اجتماعی در این محل وجود نداشته است.

در موارد دیگر اجتماعاتی که در گذشته بوده و از بین رفته‌اند، همچنان بر ویژگیهای محیط فیزیکی اثر خواهند داشت. به عنوان مثال این اثر وقتی رخ می‌دهد که جنگلی با آتش سوزی ویران شود. توالی در این محل یعنی روی خاکی آغاز می‌شود که با فعالیتهای اجتماعات پیشین تعدیل شده است. بنابراین ترتیب اجتماعات در مناطقی که قبلا در آنها اجتماع زیستی وجود داشته، نمونه‌های توالی ثانویه هستند.

گیاه شناسی شاخه‌ای از زیست شناسی است که با گیاهان سروکار دارد. که چند نوع گیاه وجود دارند؟ چگونه زندگی و رشد می‌کنند. چه طور نسبت به محیط اطراف خود واکنش نشان می‌دهند نسبت به چه امراضی حساس هستند و مهمتر از همه آنکه به چه نحوی گیاهان در زندگی روزمره ما تاثیر می‌گذارند. مطالعه بیشتر دید روشن‌تری نسبت به وابستگی انسان به گیاهان و تاثیر زیادی که آنها در منشا و پیشرفت تمدن داشته‌اند به دست می‌دهد. و به مطالعه علمی گیاهان می‌پردازد. بطور قراردادی ، گیاه شناسان به بررسی کلیه موجودات زنده‌ای که عموما جزء گونه‌های حیوانات محسوب نمی‌شوند می‌پردازند، یعنی موجودات زنده‌ای ‌که ثابت بوده یـا به پایه‌ای متصلند، هدف بررسی گیاه شناسان هستند.

بنابراین پیشرفتهای حاصل در دانش اقسام گوناگون حیات موجب ایجاد حوزه‌های دیگر مطالعات تخصصی ، جدا از گیاه شناسی برای این موجودات "شبیه گیاه" شده است. امروزه رشته‌ای به نام قارچ شناسی به مطالعه قارچها ، میکروبیولوژی به بررسی ویروسها و باکتریها و رشته جلبک شناسی به بررسی جلبکهـــــا می‌پردازد. امروزه موجودات زنده جزء این سه گروه (بیشتر قارچها ، جلبکها و میکروبها) دیگر در قلمرو گیاهان ، مورد بررسی قرار نمی‌گیرند اما هنوز هم توجه گیاهان شناسان به آنها معطوف می‌باشد.

تاریخچـــــــه

در بین کارهای آغازین مربوط به گیاه شناسی که تقریبا 300 سال قبل بعد از میلاد نوشته شده دو رساله بزرگ توسط تئوفراستوس (فیلسوف یونانی) دیده می‌شود: درباره تاریخچه گیاهان (Historia Plantarum) و درباره اهداف گیاهان. این دو کتاب روی هم بیشترین تاثیر را در دوران باستان و قرون وسطی در علم گیاه شناسی داشته‌اند. Dioscorides نویسنده رومی شواهد مهمی مبنی بر دانش یونانیان و رومیان درباره گیاهان دارویی ارائه می‌دهد.

Robert Hooke در سال 1665 با استفاده از یک میکروسکوپ ابتدایی ، سلول را در چوب پنبه و اندک زمانی بعد در بافت گیاه زنده کشف کرد. او با نگاه به یک برش باریکی از چوب پنبه نوشت : من توانستم تعداد بسیار زیادی منفذ و سوراخ در آن مشاهده کنم که بیشتر شبیه کندوی عسل هستند. این روزنه‌ها یا سلولها عمق زیادی نداشتند اما تعداد بسیار زیادی جعبه کوچک محسوب می‌شوند. (Leonhart Fuchs) نویسنده آلمانی ، (Conrad Gessner) نویسنده سوئیسی و (Nicholas Culpeper) و (John Gerard) نویسند‌گان انگلیسی یک کتاب گیاهی منتشر کردند که اطلاعاتی را درباره گیاهان داروئی ارائه می‌کرد.

نخستین گیاهان در زندگی بشر

گیاهان نه فقط برای ما غذا ، لباس و مسکن تهیه می‌کنند، بلکه هوایی را که تنفس می‌کنیم از اکسیژن ، که بدون آن زندگی ممکن نیست محیا می‌سازند. بعضی از گیاهان نظیر باکتریها موجب ایجاد امراض مهمی برای انسان و حیوانات می‌شوند. اما در عین حال آنتی بیوتیک‌ها ، نظیر پنی‌سیلین و دیگر داروهایی که از گیاهان بدست می‌آیند به جلوگیری از انتشار یافتن این امراض کمک می‌نمایند. گیاهان برای بکار افتادن کارخانه‌ها نیرو تهیه می‌کنند و در بیشتر موارد ، مواد خام نظیر پنبه ، روغنها ، چربیها ، مومها ، لاستیک و چوب تولید می‌نمایند که در ساخت فرآورده‌های آنها بکار می‌روند.

اکثر کارگران جهان بوسیله کار با گیاهان و فرآورده‌های گیاهی افراد معاش می‌کنند. از ابتدای تاریخ ، گیاهان به دفع نیازهای بشر کمک کرده و موجب پیشرفتش گریده است. احتمالا یکی از مهمترین اتفاقات در تاریخ تمدن کشف این پدیده بود که بذرهایی که به داخل خاک می‌افتند رشد کرده ، گیاهان غذا دهنده را تولید می‌کنند. این انسان را ملزم به ماندن در یک محل به قدر کافی طولانی ، می‌کرد تا محصولاتی زراعی را برداشت کند و در تشکیل گروههای اجتماعی که به نوبه خود منجر به تقسیم کار می‌شد و منشا تجارت بود نقش مهمی را ایفا کند.

زیست گیاهی پایه چه علومی است؟

دانش عمومی از اشیایی که چنان قسمت بزرگی از محیط ما را تشکیل می‌دهند و نقش چنان برجسته‌ای در زندگی ما ایفا می‌نمایند تا حد یک آموزش وسیع ضروری است. برای دانشجویان کشاورزی ، بیولوژی ، جنگلداری و منابع طبیعی بطور کلی زیست گیاهی پایه‌ای است که دانش اختصاصی‌تر آنها بر روی آن بنا شود.

رشته‌های زیست گیاهی

زیست گیاهی یکی از تقسیمات اصلی زیست شناسی (علم زندگی) است. برای سهولت مطالعه ، موضوع زیست گیاهی به چندین رشته مهم تقسیم گردیده است. این رشته‌ها عبارتند از:

   1. تاکسونومی: یا سیستماتیک گیاهی با نامگذاری و تقسیم بندی گیاهان سرو کار دارد.

   2. مورفولوژی گیاهی: شکل و ساختمان و توسعه آنها همراه با روابط قسمتهای گیاهان با یکدیگر را بررسی می‌کند. و شامل مطالعه آناتومی ، سیتولوژی و امبریولوژی (جنین شناسی گیاهی) است.

   3. فیزیولوژی گیاهی: اعمال این علم مطالعه اعمال حیاتی گیاه ، فرایندهای رشدو نمو ، متابولیسم و تولید مثل در گیاهان است.

   4. بیماری شناسی گیاهی: با امراض نباتی سروکار دارد.

   5. اکولوژی: علم بررسی روابط موجودات زنده با محیط اطرافشان می‌باشد.

   6. ژنتیک گیاهی: با مطالعه توارث در گیاهان سروکار دارد.

   7. مایکولوژی: علم مطالعه قارچها می‌باشد.

   8. فیکولوژی: علم مطالعه جلبکها می‌باشد.

انواع مختلف گیاهان

یک گردش کوتاه در داخل جنگلها یا مزارع هنگام تابستان یا پاییز ، اختلافات وسیعی را از نظر شکل و ساختمان در گیاهان آشکار می‌سازد. بعضی ، درختانی مرتفع هستند، عده‌ای علفهایی کوتاه می‌باشند. بعضی گلهای زیبا دارند و بذر تولید می‌کنند. حال آنکه عده‌ای ، نظیر سرخسها به هیچ وجه تولید گل نمی‌کنند. اما بوسیله ساختمانهایی بسیار کوچک به نام اسپور تکثیر می‌شوند. بعضی روی زمین و بعضی در آب زندگی می‌کنند این اختلافات وسیع باعث شده که گیاه شناسان گیاهان را در گروههای مختلفی تقسیم کنند. و بر اساس شباهتها و یا روابط بنیانی تمام گیاهان به چند گروه بزرگ تقسیم می‌شوند.

   1. ساده‌ترین این گیاهان ، باکتریها هستند که اکثرا تک سلولی می‌باشند. عده‌ای از این باکتریها موجب امراض سخت در انسان و حیوان و گیاه می‌شوند ولی بسیار دیگر برای انسان مفید می‌باشند.

   2. قارچها مانند باکتریها تماما فاقد رنگیزه‌های کلروفیل سبز که لازمه زندگی مستقل هستند می‌باشند و از این رو باید غذای خود را از موجودات دیگر بدست می‌آورند برخی قارچها سبب امراض انسانی و حیوانی می‌شوند و بسیاری نیز برای انسان مفید هستند.

   3. جلبکها به صورت غوطه‌ور در آب یا در شرایط مرطوب می‌رویند و محتوی رنگیزه‌های نوری مانند کلروفیل سبز می‌باشند و از این رو گیاهان مستقلی هستند برخی تک سلولی و برخی به صورت کلنی می‌باشند. و پایه غذایی تمام جانوران آبزی می‌باشند از این رو از اهمیت اقتصادی برخوردارند.

   4. خزه‌ها و پنجه گرگیان ، گروهی از گیاهان را تشکیل می‌دهند. که در محلهای مرطوب سراسر جهان می‌رویند و فاقد ریشه ، ساقه و برگهای حقیقی هستند.

   5. سرخسهای معمولی و دم اسبیان با داشتن تنه‌های گیاهی کاملا متمایز از جلبکها و قارچها و پنجه گرگیان و خزه تفاوت دارند و دارای ریشه ، ساقه و برگهای حقیقی هستند‌. و سیستم آوندی کاملا مشخص دارند. ولی به دلیل عدم تولید گل ، میوه یا بذر از گیاهان عالی متمایزند.

   6. توسعه یافته‌ترین گیاهان با بزرگترین تغییرات ، گیاهان بذردار می‌باشند. آنها دارای ریشه‌ها ، ساقه‌ها و برگهای حقیقی و یک سیستم آوندی کاملا توسعه یافته می‌باشند هر چند مهمترین صفت ویژه در مورد آنها این امر است که بذر تولید می‌کنند. اکثر گیاهان زراعی ، درختان ، درختچه‌ها و گیاهان گلدار به این گروه تعلق دارند. گیاهان بذردار به دو گروه اصلی یعنی بازدانگان و نهاندانگان تقسیم می‌گردند. بازدانگان بوسیله تولید بذر بدون پوشش مشخص می‌شوند یعنی بذرها در میوه محصور نمی‌شوند.

      نهاندانگان ، دارای گلهای کاملا توسعه یافته هستند و بذرهای خود را در یک ساختمان محصور شده که میوه نامیده می‌شود تولید می‌کنند. اعضای این گروه بسیار فراوان و تمام گیاهان گلدار معروف را دربرمی‌گیرند نهاندانگان به دو گروه مناسب کوچکتر تقسیم می‌شوند: تک‌‌لپه‌ایها و دولپه‌ایها.

ارتباط با سایر علوم

گیاه شناسی دارای روابط گسترده با سایر علوم است. گیاه شناسی با جانور شناسی ، فیزیولوژی گیاهی ، بیوشیمی ، ژنتیک گیاهی ، کشاورزی و اکولوژی گیاهی و اکولوژی عمومی رابطه دارد.

فتوسنتز

زندگی در روی کره زمین به انرژی حاصل از خورشید وابسته است. فتوسنتز از نظر لغوی به معنی تولید با استفاده از نور خورشید است. در فتوسنتز ، انرژی خورشیدی برای اکسید کردن آب ، آزاد شدن اکسیژن و نیز احیا کردن به ترکیبات آلی و در نهایت قند بکار می‌رود. فتوسنتز شامل دو دسته از واکنشهاست: واکنشهای نوری و واکنشهای تاریکی.

بطور کلی در بخش فتوسنتز مباحث مختلفی بحث می شود:

مفاهیم کلی در مورد فتوسنتز ، عملکرد کوانتومی نور ، ساختمان دستگاه فتوسنتزی ، ساختار تیلاکوئیدها در کلروپلاست ، گیرنده‌های نوری ، فتوسیستم‌های I و II ، مکانیزم انتقال الکترون و پروتون در کلروپلاستها ، ژنوم کلروپلاست ، چرخه احیای فتوسنتزی ، تنفس نوری ، چرخه احیای فتوسنتزی ، چرخه احیای کربن در گیاهان CAM(کراسولاسه) ، سنتز نشاسته و ساکارز در گیاهان و ... .

تنفس

تنفس فرایندی است که انرژی ذخیره شده در مواد انرژی‌زا مانند کربوهیدراتها را به شیوه‌ای کنترل شده ، آزاد می‌کند. در طی تنفس انرژی آزاد ، رها شده و به شکل ATP در می‌آید که این شکل از انرژی می‌تواند به سهولت برای نگهداری و رشد گیاه مورد استفاده قرار گیرد.

مباحثی که در مورد تنفس در فیزیولوژی گیاهی ، بحث می‌شود، به صورت زیر است:

تنفس هوازی و بی‌هوازی ، ساختمان میتوکندری‌ها ، گلیکولیز و چرخه کربس ،زنجیره انتقال الکترون در میتوکندری ، مسیر پنتوز فسفات و ... .

رشد و نمو گیاهی

رشد و نمو اساسا از پدیده‌های مهم در طی انتوژنی گیاه است. رشد و نموتحت تاثیر عوامل متعدد محیطی و ژنتیکی قرار دارد. البته عامل مهم تعیینکننده الگوهای رشد و نمو ، عمدتا پایگاه ژنتیکی دارد. رشد عبارت استتغییرات کمی و افزایش غیر قابل برگشت در ابعاد یک موجود یا یک اندام. بهمجموعه تغییراتی که ماهیت کیفی دارند، به اضافه تغییرات کمی (رشد) ، نمواطلاق می‌شود.
مباحثی که در رشد و نمو گیاهی بحث می‌شود، به صورت زیر است. سینتیک رشد ، تروپیسمها یا گرایشها در گیاهان ، جنبشهای گیاهان ، تنظیم کننده‌ها یاهورمونهای رشد در گیاه مانند اکسین ، جیبرلین و ... ، مکانیزم تشکیل گل و

فتوپریودیسم ، فیتوکرومها و دیگر پذیرنده‌های نوری و ... .