بارها برای كشاورزان پیش آمده كه به خاطر بارندگی کم پاییزی و دماهای بالای این فصل شاهد پژمردگی و مرگ محصولاتشان بوده اند. در تیر ماه سال 1391 و پیش از این كه كشاورزان آمریكایی با مشكل کمبود باران و نیز گرمای ركوردشكن پاییز روبه رو شوند، دانشمندان علایم بروز خشكسالی را مشاهده کردند. این کار از روی داده های سازمان فضایی آمریكا، ناسا و ماهواره های NOAA انجام گرفت.
گیاهان برای ادامه زندگی، هر روز به مقدار مشخصی آب نیاز دارند و موقعی كه رطوبت خاك از میزان كافی پایین تر می آید، گیاهان تحت فشار (استرس) قرار می گیرند. با استفاده از داده های ماهواره ای می توان از استرس گیاهان نقشه برداری کرد.

تغییرات آب و هوایی تركیب پوشش گیاهی در 49 درصد از سطح خشكی های زمین را تا پایان قرن حاضر میلادی تغییر خواهد داد. به این ترتیب اكوسیستم های موجود در زمین نیز دچار دگرگونی های زیادی خواهد شد.
به این ترتیب که تغییرات آب و هوایی 37 درصد اكوسیستم خشكی های زمین مثل تندرا، جنگل یا علفزار را تا سال 2100 از نوعی به نوعی دیگر تبدیل خواهد كرد.
این تعویض و دگرگونی پوشش گیاهی احتمال دارد بر زندگی حشرات و به طوركلی جانورانی كه در این اكوسیستم ها زندگی می كنند اثر بگذارد. چراكه این جانوران به نحوی تكامل پیدا كرده اند تا میان گونه های گیاهی بخصوصی و درون محدوده خاصی از لحاظ میزان دما و بارش زندگی كنند.

فتوسنتز یكی از مهم ترین فرایندهای زیستی بر روی زمین است. فتوسنتز به سیستم های زیستی اجازه می دهد تا انرژی را از خورشید بگیرند و از آن برای تولید غذا و سوخت استفاده كنند. اما می توان میزان بهره وری این فرایند زیستی را بیشتر كرد و به دنبال آن بازدهی بسیاری از محصولات كشاورزی را به میزان قابل توجهی افزایش داد.
محققانی که تحقیقاتشان بر زیست شناسی مصنوعی متمركز شده در تلاشند برگی مصنوعی تولید كنند كه قادر است انرژی خورشید را به سوخت مایع تبدیل كند.

براساس یک مطالعه نقاطی در جهان هستند كه در آینده بیش از جاهای دیگر از اثرات سوء گرم شدن زمین بر منابع غذایی رنج خواهند برد. كشورهای آفریقای جنوبی و هند و منطقه جنوب شرق آسیا هم حساسیت بالایی در مقابل تغییرات آب و هوایی دارند و هم از نداشتن سازوكارهای مقابله با این تغییرات در طولانی مدت رنج می برند.
نقاط دیگری هم هستند كه براساس شاخص هایی مثل دسترسی به آب در آینده، تعداد روزهایی كه دمای بالای 30 درجه سانتی گراد دارند،‌ درازای فصل رشد گیاهان، روزهای قابل اتكا در رشد گیاهان و میزان بارش،‌ با خطر كمبود غذا مواجهند. این مناطق مكزیك، شمال شرقی برزیل، جنوب آفریقا و آفریقای غربی هستند. تمام شاخص هایی که شمرده شد باز به تغییرات آب و هوایی مربوطند.

گیاهانی كه در هنگام رقابت برای به دست آوردن نور مبارزه را به همسایگان بزرگترشان می بازند و در سایه آنها قرار می گیرند باز هم میدان را خالی نمی كنند. آنها با طولانی كردن سریع شاخه ها و امتداد دادن برگ هایشان به جانب خورشید خود را با این شرایط وفق می دهند. این واكنش سندرم اجتناب از سایه نامیده می شود.

بعضی از گونه های گیاهان دماهای منجمد كننده را بهتر تحمل می كنند و مقابل فشارها دوام می آورند در حالی كه گیاهان دیگر حساس ترند. به این ترتیب مشخص است که گیاهان از خودشان در مقابل انجماد محافظت می كنند. این موضوع پای ژن یك آنزیم مرموز متابولیسم چربی گیاهی در كلروپلاست ها را به میان می آورد. این ژن بخصوص به تشكیل یك چربی منجر می شود. این چربی از كلروپلاست و غشای سلول گیاهی در مقابل زیان های ناشی از منجمد شدن محافظت می كند.

با وجود گرم شدن هوا، میزان كربن ذخیره شده به وسیله گیاهان كاهش یافته است. یعنی ممكن است ظرفیت گیاهان برای جذب كربن و نقشی كه به عنوان مخزن كربن ایفا می كنند رو به تنزل باشد.
در طول دهه های اخیر همزمان با بالا رفتن دمای هوا، مقدار كربنی كه از جو وارد توده زیستی گیاهان شده افزایش یافته است. اما براساس یک مطالعه در یك دهه اخیر این روند معكوس شده است. این در حالی است كه این دهه از نظر میزان افزایش دما ركورد زده است.

اگر گیاهان به طریقی از خودشان دفاع نكنند، حتماً به وسیله مجموعه ای از شكارچیان حریص از حشرات كوچك گرفته تا پستانداران گیاهخوار بزرگ، بلعیده می شوند. درحقیقت نه تنها گیاهان از خودشان دفاع می كنند، بلكه به طور معمول بیشتر از یك نوع دفاع به كار می برند. موقعی كه یك گیاه چند انتخاب برای دفاع از خود دارد، چگونه این انتخاب را انجام می دهد؟ آیا یك دفاع چندگانه را برای یك وضعیت مورد استفاده قرار می دهد یا بسته به وضعیت های مختلف به اشكال مختلف از خود دفاع می كند؟

گیاه جواهر زرد، گل وحشی زیبایی است كه در سایه و در نقاط مرطوب سراسر نیمكره شمالی رشد می‌كند. این گل وحشی، برادر و خواهرهایشان را تشخیص می‌دهد!
به عبارتی گل‌های جواهر زرد می‌توانند همدیگر را شناسایی كنند و یا دست كم تشخیص می‌دهند كه آیا از یك مادر هستند یا نه. این گیاهان خویشاوندانشان را نه از راه برگ‌هایشان بلكه از راه ریشه‌هایشان تشخیص می‌دهند. دو گیاه‌شناس به نام‌های گیلر موپی مورفی و سوزان دادلی، از دانشمندان دانشگاه مك مستر همیلتون كانادا علف‌های جواهر زرد را در گلدان‌هایی به همراه خواهران و برادرانشان و یا گیاهان غریبه كاشتند. خواهر و برادرها از بذرهایی رشد كرده بودند كه از یك گیاه مادر بودند. گیاهان غریبه از بذر گیاهان متفاوتی رشد كرده بودند.

آفتابگردان گیاهی است كه وطن اصلی آن آمریكای مركزی است و از آن جا به سایر نقاط جهان گسترش یافته است. این گیاه در مجموع گرماپسند محسوب می شود و به صورت یكساله مورد كشت و كار قرار می گیرد.
آفتابگردان گیاهی از تیره آستراسه است كه برگ های قلبی شكل و ساقه خشن و پوشیده از كرك دارد كه كرك های آن نسبتاً زبر است. ارتفاع ساقه در ارقام مختلف آفتابگردان بین یك تا شش متر متفاوت است.
آفتابگردان می تواند در بسیاری از خاك ها به عمل بیاید. منتها رشد مطلوب آن درخاك هایی است كه دارای ph خنثی باشد. به علت ریشه های عمیقی كه دارد (گاهی طول آنها به سه متر نیز می رسد) چندان از نوع خاك و مواد غذایی آن توقعی ندارد و همین ریشه های عمیق باعث شده نسبت به گیاهان زراعی دیگر نسبت به خشكی و كم آبی مقاومت زیادی نشان دهد. گل آذین آن به صورت كپه ای است كه به آن طبق گفته می شود. بر روی طبق، گل ها به صورت حلقوی شكل قرار می گیرد.