**สรีรวิทยาระบบนิเวศ** (อังกฤษ: Ecophysiology; มาจากภาษากรีก οἶκος, oikos,"บ้าน"; φύσις, physis,"ธรรมชาติ กำเนิด" และ λογία, logia ความรู้) หรือ **สรีรวิทยาสิ่งแวดล้อม** เป็นหัวข้อทางวิทยาศาสตร์ชีวภาพซึ่งจากการศึกษาการปรับตัวทางสรีรวิทยาของสิ่งมีชีวิตกับสภาวะของสิ่งแวดล้อม มีความเกี่ยวข้องกับสรีรวิทยาวิวัฒนาการและสรีรวิทยาเปรียบเทียบ

สรีรวิทยาระบบนิเวศของพืช
------------------------

สรีรวิทยาระบบนิเวศของพืชเป็นวิทยาศาสตร์เชิงทดลองที่พยายามอธิบายกลไกทางสรีรวิทยาพื้นฐานภายใต้ขอบเขตของการสังเกตภายในระบบนิเวศ นักวิทยาศาสตร์ทางด้านสรีรวิทยาระบบนิเวศจะตอบคำถามเกี่ยวกับการควบคุมการเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ การอยู่รอด ความอุดมสมบูรณ์และการกระจายทางภูมิศาสตร์ของพืชในฐานะที่กระบวนการเหล่านี้ได้รับผลจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างพืชกับสภาวะแวดล้อมทางกายภาพ ชีวภาพ และสารเคมี รูปแบบทางสรีรวิทยาระบบนิเวศเหล่านี้ ช่วยให้เราเข้าใจความสำคัญและหน้าที่ของลักษณะเฉพาะของพืชและวิวัฒนาการ คำถามทางสรีรวิทยาระบบนิเวศจะได้มาจากการบูรณาการในระดับสูง เช่น "ระบบนิเวศ"ในความหมายที่กว้างที่สุดซึ่งรวมถึงเกษตรกรรม พืชสวน การป่าไม้ และวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ตามคำอธิบายของสรีรวิทยาระบบนิเวศมักต้องการความเข้าใจกลไกในระดับล่างของการบูรณาการ (สรีรวิทยา ชีวเคมี ชีวฟิสิกส์ ชีววิทยาโมเลกุล) นอกจากนี้ปัญหาสังคมจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับการเกษตร การเปลี่ยนแปลงด้านสิ่งแวดล้อมหรือการอนุรักษ์ธรรมชาติจะได้รับประโยชน์จากมุมมองของสรีรวิทยาระบบนิเวศ สรีรวิทยาระบบนิเวศสมัยใหม่จึงต้องมีความเข้าใจที่ดีทั้งทางด้านกลไกระดับโมเลกุลและกระบวนการทำงานของพืชทั้งต้นในบริบทของสิ่งแวดล้อม

ในหลายกรณีสัตว์สามารถที่จะหลบหนีสภาพแวดล้อมต่างๆที่เปลี่ยนแปลงหรือไม่เหมาะสม เช่นความร้อน ภัยแล้ง ความหนาวเย็นหรือน้ำท่วมในขณะที่พืชไม่สามารถที่จะเคลื่อนย้ายออกไปดังนั้นจึงต้องอดทนต่อสภาพแวดล้อมไม่พึงประสงค์หรือหายนภัย พืชจึงมียีนที่ช่วยในการปรับตัวเข้ากับการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อม สิ่งนี้เป็นสมมติฐานที่ยีนจำนวนมากมีความจำเป็นต่อพืชเพื่อปรับให้เข้ากับสภาวะที่เปลี่ยนแปลงไปได้ในระดับกว้าง

### อุณหภูมิ

เพื่อตอบสนองต่ออุณหภูมิที่สุดขั้ว พืชสามารถผลิตโปรตีนหลายชนิดที่ปกป้องตัวเองจากผลกระทบของการเกิดน้ำแข็งและลดลงของการเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์ที่อุณหภูมิต่ำและ การเพิ่มการเสียสภาพของเอนไซม์และการหายใจแสง (photorespiration) ที่อุณหภูมิสูง ขณะที่อุณหภูมิลดลง การผลิตโปรตีนแอนติฟรีซและดีไฮดรินเพิ่มขึ้น ขณะที่อุณหภูมิเพิ่มขึ้นพืชจะผลิตโปรตีน heat shock พืชยังสามารถปรับรูปร่างเพื่อให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในระยะยาว ตัวอย่างเช่นเพื่อป้องกันการเกิดน้ำแข็ง พืชจะสร้างผนังเซลล์ที่หนาและแข็งแรง (โดยเพิ่ม lignification) เพื่อให้น้ำแข็งที่เกิดขึ้นค้างอยู่ในระหว่างเซลล์ (ใน apoplast) และไม่ได้อยู่ในเซลล์ (ในไซโทพลาซึม) เยื่อหุ้มเซลล์ยังได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและอาจทำให้เยื้อหุ้มเกิดการสูญเสียสภาพการเป็นของเหลวและกลายเป็นเจลในสภาพเย็นหรือรั่วในสภาพอากาศร้อน สิ่งนี้จะมีผลต่อการเคลื่อนไหวของสารผ่านเยื่อหุ้ม พืชป้องกันสถานการณืนี้โดยเพิ่มกรดไขมันไม่อิ่มตัวในองค์ประกอบของเยื่อหุ้มในสภาพอากาศหนาวเย็นมากขึ้น ส่วนในสภาพอากาศร้อนจะเพิ่มกรดไขมันอิ่มตัวเข้าไปในเยื่อหุ้ม

### ลม

ลมแรงอาจมีผลต่อพืชโดยการถอนรากถอนโคนหรือทำลายใบ ตัวอย่างของการปรับตัวของพืชเพื่อป้องกันความเสียหายจากลม เช่น สร้างใบที่มี คิวติเคิลหนาและระบบรากขนาดใหญ่ เหตุผลหนึ่งที่ต้นไม้ผลัดใบในฤดูใบไม้ร่วงคือการลดพื้นที่ผิวและทำให้มีโอกาสสัมผัสกับลมน้อยลง

### น้ำ

การมีน้ำมากเกินไปหรือน้อยเกินไปสามารถทำลายพืชได้ ถ้ามีน้ำน้อยเกินไปเนื้อเยื่อจะคายน้ำและพืชอาจจะตาย ถ้าดินนั้นถูกน้ำท่วมขัง ดินจะขาดอากาศ สามารถฆ่ารากได้ หากเนื้อเยื่อสูญเสียน้ำมาก พืชจะสร้างกรดแอบไซซิก เพื่อปิดปากใบปิด ลดการสูญเสียน้ำและยังช่วยกระตุ้นการเจริญเติบโตของรากเพื่อเพิ่มปริมาณน้ำ ข้าวโพดและข้าวสามารถผลิตแอเรนไคมา ซึ่งเป็นช่องกลวงในเนื้อเยื่อทำให้อากาศเข้าได้ 

### ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์

The Keeling Curve ของความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศที่วัดที่ Mauna Loa Observatory
ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ ในบรรยากาศจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากการตัดไม้ทำลายป่าและการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล พืชใช้คาร์บอนไดออกไซด์ เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์ด้วยแสงเคยคิดว่าอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงเพิ่มขึ้นเมื่อความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้น และนำไปสู่การเจริญเติบโตเพิ่มขึ้น การศึกษาการใช้เพิ่มความเข้มข้นในสภาวะไม่มีอากาศ พบว่าผลผลิตพืชเพิ่มขึ้นเพียง 8%.  การศึกษาชิ้นงานใน ตัวอย่างพืชแห้งได้แสดงให้เห็นว่าจำนวนของปากใบบนใบลดลงในช่วง 150 ปีที่ผ่านมาซึ่งมีความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้น ปากใบทำให้คาร์บอนไดออกไซด์เข้าสู่ใบ แต่จะปล่อยน้ำออกในเวลาเดียวกัน พืชจึงต้องเพิ่มความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ โดยมีปากใบน้อยลง  ระดับของไนโตรเจนลดลงเมื่อพืชปลูกที่ที่มีคาร์บอนไดออกไซด์ สูง เนื่องจากพืชต้องการ rubisco น้อยกว่าในการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนเท่าเดิม ระดับของจุลธาตุอื่น ๆ ลดลงเช่นกันซึ่งอาจมีผลในด้านโภชนาการของมนุษย์ในอนาคต

สรีรวิทยาระบบนิเวศของสัตว์
--------------------------

George A. Bartholomew (1919-2006) เป็นผู้ก่อตั้งสรีรวิทยาระบบนิเวศของสัตว์ เขาทำหน้าที่ในคณะที่ UCLA จากปี 1947 - 1989  Knut Schmidt - Nielsen (1915-2007) ยังเป็นผู้ให้ข้อมูลสำคัญในวิทยาศาสตร์สาขานี้รวมทั้งสรีรวิทยาเปรียบเทียบ 

Hermann Rahn (1912-1990) เป็นผู้นำระดับเริ่มแรกในด้านสรีรวิทยาสิ่งแวดล้อม สำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอกสาขาสัตววิทยาจากมหาวิทยาลัยโรเชสเตอร์ (1933) Rahn เริ่มสอนสรีรวิทยาที่มหาวิทยาลัยโรเชสเตอร์ในปี 1941 เขาร่วมมือกับ Wallace O. Fenn เผยแพร่ผลงานเรื่องการวิเคราะห์ทางภาพของการแลกเปลี่ยนก๊าซในระบบทางเดินหายใจในปี 1955 บทความนี้รวมแผนภาพของ O2-CO2 และเป็นพื้นฐานของงานในอนาคตของ Rahn งานวิจัยของ Rahn นำแผนภาพที่ได้นี้ไปพัฒนาการแพทย์ด้านการบินและความก้าวหน้าในการหายใจที่ระดับความสูง Rahn เข้าร่วมงานกับ University at Buffalo ในปี 1956 และได้เป็นหัวหน้าภาควิชาสรีรวิทยาซึ่งเขาได้พัฒนาศูนย์การวิจัยระดับนานาชาติในด้านสรีรวิทยาสิ่งแวดล้อม

ดูเพิ่ม
-------

* Bennett, A. F. (2005). "The academic genealogy of George A. Bartholomew". *Integrative and Comparative Biology*. **45** (2): 231–233. doi:10.1093/icb/45.2.231. ISSN 1540-7063. `{{cite journal}}`: ไม่รู้จักพารามิเตอร์ `|coauthors=` ถูกละเว้น แนะนำ (`|author=`) (help)
* Bradshaw, Sidney Donald (2003). *Vertebrate ecophysiology: an introduction to its principles and applications*. Cambridge, U.K.: Cambridge University Press. p. xi + 287 pp. ISBN 0-521-81797-8.
* Calow, P. (1987). *Evolutionary physiological ecology*. Cambridge: Cambridge University Press. p. 239 pp. ISBN 0-521-32058-5. `{{cite book}}`: Cite ไม่รู้จักพารามิเตอร์ว่างเปล่า : `|coauthors=` (help)
* Karasov, W. H. (2007). *Physiological ecology: how animals process energy, nutrients, and toxins*. Princeton, NJ: Princeton University Press. p. xv + 741 pp. ISBN 978-0-691-07453-5. `{{cite book}}`: ไม่รู้จักพารามิเตอร์ `|coauthors=` ถูกละเว้น แนะนำ (`|author=`) (help)
* Lambers, H. (1998). *Plant physiological ecology*. New York: Springer-Verlag. ISBN 0-387-98326-0.
* Larcher, W. (2001). *Physiological plant ecology* (4th ed.). Springer. ISBN 3-540-43516-6.
* McNab, B. K. (2002). *The physiological ecology of vertebrates: a view from energetics*. Ithaca and London: Comstock Publishing Associates. xxvii + 576 pp. ISBN 0-8014-3913-2. `{{cite book}}`: Cite ไม่รู้จักพารามิเตอร์ว่างเปล่า : `|coauthors=` (help)
* Sibly, R. M. (1986). *Physiological ecology of animals: an evolutionary approach*. Oxford: Blackwell Scientific Publications. p. 179 pp. ISBN 0-632-01494-6. `{{cite book}}`: ไม่รู้จักพารามิเตอร์ `|coauthors=` ถูกละเว้น แนะนำ (`|author=`) (help)
* Spicer, J. I. and K. J. Gaston. 1999. Physiological diversity and its ecological implications. Blackwell Science, Oxford, U.K. x + 241 pp.
* Tracy, C. R. (1982). "What is physiological ecology?". *Bulletin of the Ecological Society of America (Bull. Ecol. Soc. Am.)*. **63**: 340–347. ISSN 0012-9623. `{{cite journal}}`: ไม่รู้จักพารามิเตอร์ `|coauthors=` ถูกละเว้น แนะนำ (`|author=`) (help). Definitions and Opinions by: G. A. Bartholomew, A. F. Bennett, W. D. Billings, B. F. Chabot, D. M. Gates, B. Heinrich, R. B. Huey, D. H. Janzen, J. R. King, P. A. McClure, B. K. McNab, P. C. Miller, P. S. Nobel, B. R. Strain.

อ้างอิง
-------

1. ↑  Ainsworth, Elizabeth (February 2005). "What Have We Learned from 15 Years of Free-Air CO2 Enrichment (FACE)?". *New Phythologist*. **165** (2): 351–371. doi:10.1111/j.1469-8137.2004.01224.x. PMID 15720649. สืบค้นเมื่อ 07/05/2009. `{{cite journal}}`: ตรวจสอบค่าวันที่ใน: `|accessdate=` (help); ไม่รู้จักพารามิเตอร์ `|coauthors=` ถูกละเว้น แนะนำ (`|author=`) (help)
2. ↑   F. Woodward and C. Kelly New Phytologist 1995 Vol 131 pages 311-327 The influence of CO2 concentration on stomatal density
3. ↑   Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology Vol. 48: 609-639 June 1997 (doi:10.1146/annurev.arplant.48.1.609) MORE EFFICIENT PLANTS: A Consequence of Rising Atmospheric CO2?
4. ↑  Irakli Loladze Trends in Ecology & Evolution Volume 17, Issue 10, 1 October 2002, Pages 457-461 Rising atmospheric CO2 and human nutrition: toward globally imbalanced plant stoichiometry? doi:10.1016/S0169-5347(02)02587-9
5. ↑  "BartGen Tree". คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2012-07-07. สืบค้นเมื่อ 2010-12-31.