生态化学计量学顾名思义指的就是充分研究生物体在生态环境作用下形成的碳、氮、磷等多种化学元素相互作用、相互平衡的一门科学，有效融入了包含生物学以及化学计量学等多个学科的基本理论。这一研究的发现和创新实现了生物学科的研究理论得以有效融合，对加强生态环境保护工作的实施奠定了基础。
1生态化学计量学的主要特征
根据研究可以发现，生态化学计量学尺度特征主要包含三方面内容：其一是生态系统尺度；其二是功能群体水平；其三是全球的区域尺度。随着对生态化学计量学的不断研究和发展，多数学者逐渐发现，碳、氮、磷等化学元素是构成海洋浮游生物的主要内容，海洋与陆地中的节肢动物身体内氮元素和磷元素比例也具有高度一致性，随着生态化学研究的不断深入，诸多学者逐渐开展对区域尺度以及生态化学间进行深入研究和探讨，针对同一区域，他们的生态化学计量特征并未出现明显的差异，但是在不同的区域环境下，其生态化学计量特征差异性逐渐拉大。立足于生态化学计量特征角度分析，单独存在的各个生态系统，例如森林生态系统等，其碳、氮以及磷之间的比率或者氮、磷比率均远远超过全球生态系统比率。另外，部分学者从功能全尺度角度进行了深入分析和探讨，立足于生态系统的光合效果、生活环境等角度进行分析可以发现，对于不同种群植物而言，氮、磷比率存在较大差异性，而植物活体与枯落物的化学规律存在较多相似之处。从土壤角度分析可以发现，位于极寒区域的土壤特征远远超过温暖地区的森林和草原，生态化学计量特征也会受到土壤性质的变化而产生不同波动[1]。
2驱动生态化学计量的因素
驱动生态化学计量的主要因素涵盖了多项内容，举例来说，植物类型因素、尺度因素等等，根据专家学者对氮、磷、碳比率研究分析可以得知，无论植物处于何种状态，氮、磷、碳比率会随着经纬度变化而产生从，并且受土壤龄期以及环境温度等因素影响，进而出现梯度变化特征。我国专家学者对中国寒温带、温带、亚热带和热带中四种植物类型进行分析比对可以发现，氮、磷、碳比率在针阔混交林最低，反之在亚热带常绿阔叶林中比率最高，由此也侧面反映了纬度变化对氮、磷、碳比率的影响。另外，不同区域生态环境对生态计量学特征产生影响的原因也存在较大差异性，举例来说，有学者研究表明，我国新疆山地草原地区生态计量学特征会受到雨水和环境温度的影响，而有的高寒草原和蒙古温带草原受上述两方面因素影响条件下，还会受到人类活动痕迹的影响而出现波动现象。部分地区氮、磷、碳比率受人类活动因素影响也存在较大差异性，由此可以表明，环境因素、功能群类型以及尺度等都是影响生态化学计量学特征变化的主要缘由。现阶段，多数专家学者对草地和森林的研究更为深入和透彻，研究成果和研究数据也更为精确，而且草地与森林的研究尺度往往以宏观为主[2]。
3生态化学计量学的研究发展趋势
化学计量学通过氮、磷、碳比率分析，创新性融合了生物学等在内的传统生物学科，并将研究理论结果充分应用到群落生态学以及生态系统生态学等多个学科领域当中，并与生物的生活环境等进行紧密联系，因此化学计量学能够为生物学创新整合以及国家开展生态环境保护工作提供完善的理论基础。
未来化学计量学主要研究方向包含以下几方面：
3.1植物生态化学计量学的开展
植物是生态圈的重要构成，对完善生态系统发展意义重大。植物生态化学计量学的在不断的研究中将对以下内容进行深入探讨：（1）植物自身氮、磷、碳比率与生存环境氮、磷、碳比率之间存在何种关系，两者之间的差异性体现在哪些方面；（2）群落环境背景下，植物为了适应生存环境的氮、磷、碳比率阙值范围；（3）植物自身的繁殖效率对氮、磷、碳比率的影响；（4）在初级和次级生长临界点上，植物氮、磷元素比例的变化模式等。另外，借助生态化学计量学知识理论还能够对赤潮现象进行深入解释，这也将会成为植物生态化学计量学未来阶段主要研究和探讨的方向。水体环境中氮、磷、碳比率变化可能是影响赤潮大规模泛滥的重要因素。但是，关于该方面研究尚处于初期阶段，植物生长需求与水环境养分供应的研究与分析仍需要进行多方面探讨[3]。
3.2陆地生态系统生态化学计量学的推进
陆地生态系统作为人类生存活动的主要场地，其研究难度更大，也更为复杂。目前陆地生态化学计量学主要研究内容包含以下几方面：（1）人类生存活动迹象对氮、磷元素沉降的影响程度；（2）氮、磷、碳比率平衡变化对于全球生物地区化学循环的影响；（3）植物-凋落物土壤相互作用的养分调控等等。
立足于陆地生态系统生态化学计量学研究数据结果构建完善的多元素循环生态模型，对生物量、养分循环以及土壤中养分与生产力的作用，分析养分间接竞争背景下化学计量学抑制过程，明确了解碳元素对于维系陆地生态系统所发挥的重要意义。
加快陆地生态系统化学元素计量比研究，紧紧把握氮、磷、碳比率平衡发展趋势，并借助植物、凋落物以及土壤养分组成比分析，进一步深入探讨生态系统元素平衡的氮、磷、碳比率临界值，对养分循环比速率进行科学计算和预测，充分表明陆地氮、磷、碳各个元素之间的相互制衡和联系作用，为陆地生态化学计量学的进一步发展和研究提供充足的理论基础。
3.3人工湿地生态系统生态化学计量学的探索
人工湿地是我国地球三大生态系统的重要组成部分，主要应用于污水处理，但是脱氮效果受各种因素影响仍存在一定的差异性。在人工湿地微生物反硝化系统应用中，反硝化菌可以利用碳源作为电子供体，完成脱氮还原反应，达到去除污水中有机物质的目的。由此可以说明，碳源是影响反硝化质量的重要元素，而进水的氮、磷、碳比率是影响生物脱氮和除氮的主要诱因。加强氮、磷、碳比率对提升实地氮清除效率，提升水源净化质量具有重要作用。另外，不同进水氮、磷、碳比率对湿地根区微生物数量以及类型的影响，也是未来人工湿地生态系统生态学化学计量学的主要研究和创新内容。
4结语
综上所述，随着科学技术的不断发展，我国生态化学计量学与生物学等学科的蓉儿越发契合，备受国际学者的关注和青睐。但是由于我国生态化学计量学研究尚处于初期阶段，其理论研究尚存在一定的不足，因此需要加强生态化学计量学特征以及驱动因素的深入研究和探讨，并根据目前的理论研究确定未来阶段的研发趋势和主要内容，对植物生态学、陆地生态学乃至人工湿地生态学等进行进一步的深入研究和探讨，做好生态系统计量学的生态安全保护，为加强生态环境保护工作提供充足的理论支持。
参考文献
[1]张大庚,栗杰,董越,等. 设施菜田土壤碳氮磷生态化学计量学特征[J]. 江苏农业科学,2023,51(4):232-238.
[2]王子寅,刘秉儒,李子豪,等. 不同发育阶段柠条灌丛堆土壤生态化学计量学特征[J]. 中国草地学报,2023,45(5):9-19.
[3]卫东. 2000—2020年我国深层生态学的发展现状、热点以及发展趋势的可视化研究——基于Citespace的文献计量学分析[J].黑龙江生态工程职业学院学报， 2021， 34（03）：4-7.
