这一术语由奥地利科学家H.莫里施[注]于1937年提出,并使用allelon(互作植物)和pathos(痛苦,忍受对方)两个希腊词根构成allelopathy这一专有词汇,表达植物化感作用的概念。早期allelopathy一词有过“异株克生作用”“他感作用”“相生相克作用”等诸多中文译称,1992年国家自然科学名词审定委员会公布allelopathy的中文译称为“化感作用”。化感作用是一种活的或死的植物通过适当的途径向环境释放特定的化学物质,从而直接或间接影响邻近或后续(下茬)同种或异种植物萌发和生长的效应,而且这种效应绝大多数情况下是抑制作用,同种植物种内及植物自身发生的抑制常称作自毒作用。活的植物种间和种内的化感作用一般发生在共存期间,而死的植物的化感作用主要针对后续或下茬生长的同种或异种植物。
植物通过自身向环境释放的化学物质实现化感作用,这些引起化感作用的物质称为化感物质。已鉴定的化感物质涉及有机化合物的各种类型,但主要分为酚类、萜类、含氮化合物和其他次生物质四类。在科学研究中,比较关注的是什么植物释放了哪种或哪些化感物质而对邻近植物产生了化感作用。
植物种间和种内的相互作用,过去主要关注空间和资源的竞争作用,很少考虑植物化感作用。越来越多的证据显示,植物化感作用对邻近同种或异种植物的生长和种群建立有着重要影响,一些情况下甚至起到决定性的作用。虽然植物化感作用在生态系统中的作用尚待进一步验证,但忽略植物化感作用将难以全面揭示生态系统中现存物种共存机制及其群落构建机理。事实上,植物化感作用是生态系统中自然化学调控机制之一,是植物对所处生物和非生物环境的一种化学响应策略。鉴于此,植物化感作用研究主要涉及植物产生和释放化感物质的途径及其在环境中的行为,植物化感作用和竞争作用两者的关系,植物化感作用的物质基础及其分子调控机制,外来入侵植物化感作用及其对侵入地生物群落动态变化和演替的影响,植物化感作用及其化感物质在农林生态系统的合理利用等方面。另外,大气二氧化碳(CO2)浓度和气温上升、紫外线和干旱加剧等全球变化因子对植物化感作用的影响也引起了广泛的关注。
植物化感作用已不再是植物种间和种内简单的抑制或促进作用,而是陆地和水生生态系统中各个层次由化学物质介导的植物与同种和异种个体或种群的相互作用,尤其是这些化学作用还涉及地上和地下生态互作以及微生物和动物等各个方面。植物化感作用的理论和实践还能为实现农林业的可持续发展和达到对自然资源的保护提供新的视野和途径。