地球上的万物都不是孤立存在的。生物也离不开周围的环境。英国著名的植物群落学家坦斯尼把生物及其环境称为生态系统，认为“生态系统的基本要领是物理学的"系统"整体，这个系统不仅包括有机复合体，而且还包括构成环境的各种自然因素的复合体。”环境中的因子众多，只有生态因子流入生物体内作为生理因子转化成生物的一部分，并经过生理代谢变化，最终死亡，又回到环境中去。刊登在2012年第1期《前沿科学》上面的《生态系统中的生态生理系统》一文，提出生态生理系统，阐明它的概念、流转、功能和前景，以充实生态系统的内容。

　　从环境系统进入生物系统的生态因子，由于所处地方、条件和性质不同而转变为生理因子，它们共同组成生态生理系统。生态生理系统的基本要领是从环境系统到生物系统再到环境系统的物质和能量流转和变化的循环体系。它的组分是生态因子和生理因子。这些因子一方面合成生物系统的有机物，形成组织和器官，固定下来，成为生物的一部分；另一方面转化为化合物和元素，再流转回环境系统。没有生态生理系统，环境系统与生物系统就无从联系，生态系统也不能成为一个“"系统"整体”而存在。

　　在生态系统中，环境系统是生态因子的发源地，生态生理系统是生态因子的流转渠道，生物系统则是生态因子转变为生理因子，合成有机物并积累保存的储存库。生态因子从环境系统经生态生理系统到生物系统，形成生态系统质能循环。在质能循环中，生态因子转变为生理因子合成有机物，有的被固定于生物体，有的经过落叶落果，脱皮脱毛，分泌排泄，分解还原等生理活动，又返回到环境系统。根据物质不灭定律和能量守恒定律，这里提出生态系统质能守恒定律：在生态系统中，从环境系统流转入生物系统的物质和能量的数量，等于从生物系统流转回环境系统的数量加上被固定于生物系统的数量的总和。这一定律支配着生态系统质能循环的流转，对于农业生产和改善环境具有指导的意义。在这样的循环中，人们可以发挥主观能动性，开源促流富库，调控良性循环，繁荣生态系统。以上就是生态系统的源流库循环理论。生态系统中的生态因子从环境系统进入生态生理系统，转变为生理因子，发生生物性物理化学变化，进行生命活动，才有如今现实的生物系统。没有生态生理系统就没有生物系统。生态生理系统是环境系统和生物系统之间的质能流转的命脉。

　　在生态系统之中，生态生理系统主宰着物质和能量的流转，具有不可代替的功能。

　　生态系统中的生态生理因子是生物遗传变异的基础，它的流传和变化对于生物的生长发育和繁殖后代起着重要作用。遗传信息的载体DNA就是由环境系统流转的碳、氢、氧、氮和磷等生态生理因子所构成的生物高分子，并且受着光、热、电、磁和引力等因素的影响。在农业生产中，利用这些条件，作用于遗传物质，改变生物的性状，选育新品种。这就是新近发展起来的生态生理育种，包括异地培育、高光效育种，甚至航天育种等。

　　增产增收是生产者的共同愿望。实现增产增收，除了利用生态生理育种的理论和方法，培育高产品种以外，还要依靠生态生理系统提供物质条件，特别是进行有效的流转变化，才能形成作物产量。近几年，我国在作物生产中推广缓控释肥，使养料释放与作物吸收同步，顺利地进入作物生态生理系统，及时利用，增产增收。

　　农业生产除了要求主产品的数量增加之外，也希望产品的质量提高。与产量一样，农产品的质量也依靠品种的性状和生态生理因子流转和变化，特别是有关品质的养料的流转和变化。氮素是构成烟叶的重要元素，缺少了就会影响叶绿素的形成，从而“油水”少，“身份”薄，香气差，品质低；然而，过多了，叶片肥厚，蛋白质过量，香气和燃烧性不好，品质也要下降。合理施肥灌水，认真调控生态生理系统，对于增优增效将会起到良好的作用。

　　生态生理系统客观存在，关系着生态系统正常流转，那么，它的发展前景如何呢？

　　农业是生产菌物、植物和动物产品的经济部门。这些生物都要求一定的环境系统和生态生理系统，不断提供所需的、畅通高效的生态生理因子。以往在作物生产中应用的测土配法施肥、生长素调节和地膜覆盖等，以及当前推广的缓控释肥和喷灌滴灌等技术，都是调控作物生态生理系统的有效方法。因此，今后应继续研究生态系统，特别是生态生理系统的流转机制，解决存在的问题，总结理论和方法，指导农业生产。

　　在生态系统的质能循环中，生态生理因子的种类及其流转的方向和速度，非常影响人类生活和生存的环境。近年来，气候变暖与二氧化碳等气体过量排放造成温室效应，一些城市空气污染超标，引起相关疾病发生。如能采取调控生态生理系统的适当措施，提高生态生理系统对有害因素的消除，积极植树种草绿化，治理污染，环境将会得到极大的改善。

　　（作者系河南农业大学教授）