Эффективность усвоения света светолюбивыми и теневыносливыми растениями

Зависимость от глубины

Тенелюбивые и светолюбивые растения

C3- и C4-растения

У С4-растений точка компенсации значительно выше, чем у С3-растений, поэтому им требуется гораздо больше света, чтобы полноценно существовать и расти. Тем не менее, при высокой освещенности они намного превосходят С3-растения по интенсивности фотосинтеза и скорости роста. В естественных условиях у С4-растений световое насыщение не достигается, и в ясные дни они используют свет полностью даже в полдень, однако высокая точка компенсации накладывает ограничения на их рост в условиях низкой освещённости, то есть их рост ограничивается светом, и только тогда, когда сильный недостаток воды заставляет их закрыть устьица, и, следовательно, снизить потребление углекислого газа, их рост ограничивается концентрацией CO2.

Выросшие в тени растения дышат слабее световых, поэтому компенсация у них наступает при меньшем освещении. В то время как у светолюбивых растений точка компенсации достигается только при относительно высокой освещённости, теневыносливые растения могут иметь чистую прибыль в фиксации углерода даже при низкой освещённости. Теневые листья лучше используют слабый свет, и насыщение у них наступает очень рано, примерно при 10 микромоль· м−2· с−1 (моль фотонов на м2 листовой поверхности в секунду), а вот у светолюбивых — при 20-30 мкмоль · м-2 · с-1. Так происходит отмирание нижних листьев и очищение ствола от ветвей

Для водных растений, чья освещённость на определённой глубине остаётся приблизительно постоянной в течение дня, световая точка компенсации — это глубина, на которую нужно погрузить растение, что бы добиться того же эффекта равновесия в ассимиляции и диссимиляции CO2.

У светолюбивых видов насыщение происходит при более высокой освещенности(10—40 тыс. люкс), чем у теневыносливых (1 тыс. люкс). У некоторых высокогорных растений Памира, где освещенность достигает 180 тыс. люкс, насыщение наступает при 60 тыс. люкс.

Поведение хлоропластов также зависит от мощности светового потока. На ярком свету хлоропласты концентрируются по периметру клетки, при затенении же они располагаются равномернее.

Активность фотосинтеза в области насыщающей интенсивности света лимитируется концентрацией CO2 и зависит от мощности системы поглощения и восстановления углекислоты. Чем выше способность растения к восстановлению CO2, тем выше световая кривая фотосинтеза. Поэтому у растений с C3 -путем фиксации CO2насыщение происходит при более низкой освещенности, чем у C4 -растений, которые имеют более эффективную систему связывания углекислоты.

При фотохимических процессах важен спектральный состав падающего света. Для фотосинтеза наиболее эффективны красные и синие лучи, поскольку именно они соответствуют максимуму поглощения хлорофилла. Энергия кванта красного света составляет 41 ккал/моль, а энергия кванта синего света — 57 ккал/моль. Достигаемые же ими фотохимические эффекты одинаковы.

Дата добавления: 2017-02-01