在植物根際這片微觀生態(tài)領(lǐng)域，平面光極技術(shù)（PO）以其優(yōu)秀的高分辨率成像與實時監(jiān)測能力，成為破譯根際動態(tài)變化的關(guān)鍵工具。

       在溶解氧（DO）變化監(jiān)測上，平面光極技術(shù)可實時捕捉根際區(qū)域溶解氧的分布與動態(tài)演變。根系呼吸和微生物活動作為氧氣消耗的主因，其產(chǎn)生的影響通過高分辨率溶解氧分布圖直觀呈現(xiàn)，助力研究人員解析微生物群落的結(jié)構(gòu)與功能。pH值變化方面，根際pH值是反映植物根系與土壤微生物相互作用的重要指征。平面光極技術(shù)能精準(zhǔn)追蹤其動態(tài)波動，根系分泌有機酸引發(fā)的酸化過程清晰可見，通過對pH值的監(jiān)測，可評估植物對土壤酸堿性的適應(yīng)程度。

       微生物活動規(guī)律同樣在平面光極技術(shù)的監(jiān)測下無所遁形。浙江大學(xué)徐建明團(tuán)隊研究發(fā)現(xiàn)，枯草芽孢桿菌在根際的生長呈現(xiàn)明顯晝夜波動，且與溶解氧、pH值變化緊密相關(guān)，這一發(fā)現(xiàn)為揭示微生物與植物根系間的協(xié)同或競爭關(guān)系提供了關(guān)鍵依據(jù)。二氧化碳（CO?）釋放作為根系呼吸與微生物代謝的重要產(chǎn)物，平面光極技術(shù)對其濃度變化的實時監(jiān)測，有助于評估根系對有機物的分解與礦化作用強度。

       在根際養(yǎng)分分布研究中，平面光極技術(shù)整合溶解氧、pH值與養(yǎng)分濃度數(shù)據(jù)，為探究植物根系對養(yǎng)分的吸收利用效率提供多維度視角。根際氧化還原狀態(tài)（Eh）的監(jiān)測，則為理解根際微生物代謝活動與植物根系氧化能力搭建橋梁。通過結(jié)合DGT等技術(shù)，平面光極技術(shù)進(jìn)一步深入揭示根際微生物群落結(jié)構(gòu)功能及其與植物根系的互作關(guān)系，例如海草根際釋氧對微生物群落的多重影響，涵蓋沉積物解毒、營養(yǎng)溶解、銨生產(chǎn)及甲烷氧化等過程。

       平面光極技術(shù)具備的亞毫米級微觀異質(zhì)性捕捉能力，能夠細(xì)致展現(xiàn)土壤中氧氣、水分、養(yǎng)分和二氧化碳的濃度分布變化，深度解析植物根系與土壤間的復(fù)雜互作機制。同時，通過持續(xù)監(jiān)測根際環(huán)境變化，該技術(shù)為評估植物在不同營養(yǎng)水平、土壤酸堿條件下的環(huán)境適應(yīng)能力提供數(shù)據(jù)支撐，如沉水植物在高營養(yǎng)環(huán)境下生長過程對甲烷排放通量的影響。在生態(tài)與生物地球化學(xué)功能層面，平面光極技術(shù)揭示出海草根際釋氧促進(jìn)甲烷氧化、降低溫室氣體排放等重要生態(tài)效應(yīng)。

       智感環(huán)境平面光極技術(shù)（PO）憑借實時、高分辨率的監(jiān)測特性，有效揭示根際區(qū)域溶解氧、pH值、微生物活動、養(yǎng)分分布、氧化還原狀態(tài)等多維動態(tài)變化。這些數(shù)據(jù)不僅為深入理解植物根系與土壤微生物的互作機制提供關(guān)鍵支撐，更為優(yōu)化植物栽培管理策略、評估植物環(huán)境適應(yīng)性開辟了新路徑，在植物科學(xué)與生態(tài)研究領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用價值與潛力。