在植物根際這片微觀生態(tài)領域，平面光極技術（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)變化的關鍵工具。

       在溶解氧（DO）變化監(jiān)測上，平面光極技術可實時捕捉根際區(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構與功能。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。平面光極技術能精準追蹤其動態(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程度。

       微生物活動規(guī)律同樣在平面光極技術的監(jiān)測下無所遁形。浙江大學徐建明團隊研究發(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，這一發(fā)現(xiàn)為揭示微生物與植物根系間的協(xié)同或競爭關系提供了關鍵依據(jù)。二氧化碳（CO?）釋放作為根系呼吸與微生物代謝的重要產物，平面光極技術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。通過結合DGT等技術，平面光極技術進一步深入揭示根際微生物群落結構功能及其與植物根系的互作關系，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、銨生產及甲烷氧化等過程。

       平面光極技術具備的亞毫米級微觀異質性捕捉能力，能夠細致展現(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)與生物地球化學功能層面，平面光極技術揭示出海草根際釋氧促進甲烷氧化、降低溫室氣體排放等重要生態(tài)效應。

       智感環(huán)境平面光極技術（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)境適應性開辟了新路徑，在植物科學與生態(tài)研究領域展現(xiàn)出巨大的應用價值與潛力。