Intensitatea fotosintezei plantelor lemnoase variază foarte mult, în funcție de interacțiunea multor factori externi și interni, iar aceste interacțiuni variază în timp și diferă în diferite specii.
Capacitatea fotosintetică este estimată uneori din creșterea netă a greutății uscate. Aceste date au o importanță deosebită, deoarece câștigul este creșterea medie reală a masei într-o perioadă lungă de timp într-un mediu care include tensiunile periodice obișnuite.
Unele specii de angiosperme efectuează eficient fotosinteza la intensitățile luminoase atât joase cât și înalte. Multe gimnosperme sunt mult mai productive în lumină puternică. Comparația acestor două grupuri la intensitățile luminoase mici și înalte dă adesea o imagine diferită a capacității fotosintetice în ceea ce privește acumularea de nutrienți. În plus, gimnospermele acumulează adesea o anumită cantitate de masă uscată în timpul perioadei de odihnă, în timp ce angiospermele de foioase o pierd din cauza respirației. De aceea gymnosperm cu o intensitate ceva mai mică de fotosinteză decât angiosperme de foioase în timpul perioadei de creștere, se poate acumula pe tot parcursul anului la fel de mult sau chiar mai mult decât greutatea totală uscată din cauza mult mai mare durata perioadei de activitate fotosintetice.
SPECII ȘI DIFERENȚE GENETICE
Capacitatea fotosintetică variază adesea foarte mult pe specii diferite, precum și pe specii, clone și indivizi dintr-o specie, dar de origini diferite. Această diversitate este, de obicei, asociată cu principalele diferențe în metabolism sau în structura anatomică a frunzelor. În plus, diferitele specii și varietăți ale aceleiași specii diferă semnificativ în dezvoltarea coroanei, astfel încât formarea mai multor frunze sau a unui sezon de vegetație mai lungă deseori compensează intensitatea scăzută a fotosintezei pe suprafața frunzei unității sau a masei uscate.
Diferențe de specii. Unii cercetători au raportat diferențe în activitatea fotosintetică a diferitelor specii. De exemplu, a existat unele angiosperme (y de plop, mar, frasin si eucalipt) si gimnosperme (precum Metasequoia Douglas brad, zada si) fotosinteză mai ales de intensitate mare printre copaci de pădure. Sa constatat că absorbția CO2 pe suprafața frunzei unitate este semnificativ mai mare de stejar rosu si alb decat Derain Florida sau Loblolly pin. În Douglasia a existat o intensitate intensă a fotosintezei, media medie a pinului este Weymouth și mica de molid europeană. Acesta a stabilit că Metasequoia, care are o rată foarte mare de fotosinteză și respirație slabă, este productiv de fag, stejar, pin, zada sau daca. Adesea, intensitatea fotosintezei diferă semnificativ la speciile din același gen. De exemplu, Eucalyptus globulus are o intensitate mult mai mare decât E. marginata. Există, de asemenea, rapoarte de diferențe între pomii fructiferi. Absorbția de dioxid de carbon per unitate de suprafață de mere și pere frunze de 3 ori mai mare decât în frunzele unei plante perene veșnic verzi, cum ar fi fructele citrice. În alte studii, fotosinteza sa schimbat în următoarea ordine: mere> pere> cireșe> prune. În frunzele de meri fotosinteza a fost nu numai cel mai intens, dar mai mult au persistat in toamna, iar scurgerea a fost primul în care absorbția de CO2 a încetat.
Diferențe genetice. Există multe exemple de diferențe genetice în intensitatea fotosintezei. De exemplu, se constată diferențe mari în fotografia capacității sintetice a două clone europene de larice. Sa constatat că puieți de brad Douglas originar din Vancouver Island a avut la o anumită rată de fotosinteză mai mare temperatură decât puieți care provin din Montana. Cu toate acestea, uneori, variația între răsaduri de aceeași origine geografică au fost mai mari decât diferențele dintre răsaduri din două surse Luc-kanen și Kozlowski (1972) a constatat diferențe semnificative între clone de plop asupra ratei de fotosinteză, photorespiration și chimică (întuneric) respirație pe suprafață frunză unitate și la punctul de compensare a CO2. Reprezentanții secțiunea Aigeiros au avut o rată mai mică de fotosinteză și punctul de compensare mai mare decât reprezentanții secțiunea Tacamahaca.
Diferențele în capacitatea de fotosinteză observate în rândul materialului genetic pot fi rezultatul unor trăsături anatomice sau biochimice sau ambele. Adesea schimbările în semnele care caracterizează stomatele sunt cauza diferențelor de absorbție a CO2.
Marele interes al geneticienilor forestieri este utilizarea intensității fotosintezei ca indicator al creșterii potențiale a copacilor. Cu toate acestea, între capacitatea fotosintetică și creșterea copacilor, se stabilesc corelații atât înalte, cât și scăzute și chiar negative. Există rapoarte privind o corelație pozitivă între intensitatea fotosintezei și creșterea în plop, într-un hibrid de aspen și plop, în răsadurile din Douglasia. Unii cercetători au găsit chiar o relație inversă între fotosinteză și creșterea potențială. De exemplu, sa stabilit că intensitatea fotosintezei și creșterea răsadurilor de pin scoți depind de originea semințelor. Totuși, sa constatat că cele mai bune puieți au avut cea mai mică intensitate de fotosinteză pe masa de frunze uscată. Cel mai rapid creștere din punct de vedere fotosintetic a răsadurilor a fost cea mai mică parte din masa totală a acelor. Acest lucru se datorează unei umbriri puternice reciproce a acelor în plantele cu creștere rapidă sau, mai probabil, prin diferențele anatomice sau biochimice ale acelor legate de originea semințelor.
Potrivit unor cercetători, măsurătorile pe termen scurt ale capacității fotosintetice nu sunt întotdeauna de încredere pentru evaluarea creșterii potențiale, deoarece, împreună cu intensitatea fotosintezei, se determină cel puțin trei circumstanțe fiziologice importante. Aceasta include durata de creștere sau natura schimbărilor sezoniere în fotosinteză, raportul dintre fotosinteză și respirație și distribuția produselor fotosintetice în cadrul arborelui.
PROIECTUL DE ZI DE SCHIMBARE A FOTOSINTEZEI
In primele ore ale dimineții zilei lumina fotosinteză caldă fără nori este redusă, datorită luminii de intensitate mică și temperatură scăzută, în ciuda umiditate ridicată și lasă o concentrație mare de dioxid de carbon în spațiile intercelulare ale frunzelor. Atunci când intensitatea luminii crește, stomatele se deschid pentru a încălzi aerul, fotosinteza netă începe să crească rapid și poate atinge un maxim înainte de prânz. Adesea, după maximum, se produce scăderea amiază, care poate fi mică sau ascuțită. Depresia de la jumătatea zilei este adesea înlocuită de o nouă creștere a fotosintezei în orele de după-amiază mai târziu, iar apoi, în cele din urmă, scade. Acest lucru se observă, de regulă, seara devreme după o scădere a intensității luminii și a temperaturii. Datorită modificărilor condițiilor de mediu în zile diferite și într-o zi, cursul zilnic de fotosinteză se abate semnificativ de cel descris mai sus. Cele mai multe modificări fotosintetice din timpul zilei, cu excepția depresiei de la miezul zilei, interacționează bine cu schimbările în intensitatea luminii.
De exemplu, într-un spațiu deschis a fost observată o intensitate maximă de fotosinteză a trei specii de angiosperme la prânz și a corespuns cu intensitatea maximă a radiației solare totale. Sub baldachinul pădurii, intensitatea fotosintezei sa schimbat semnificativ în timpul zilei. Cea mai mare intensitate a fost observată la lumina soarelui. Cursul zilnic de fotosinteză a gimnospermelor a fost foarte diferit în zilele tulbure și însorite. Fără shadowing în zilele înnorate sau model tipic tulbure a fost următoarea: Rata netă de fotosinteză a crescut, atingând un maxim la amiază, atunci fie a scăzut sau a rămas mai mult sau mai puțin constantă timp de 1-2 ore și a scăzut pop. În zilele însorite clar, fotosinteza a crescut de obicei rapid, ajungând între orele 9 și 12 dimineața, apoi căzând în după-amiaza târziu. Ulterior, a crescut din nou și a atins un al doilea maxim, dar mult mai mic.
Este necesar să se facă distincția între schimbările sezoniere în capacitatea fotosintetică de copaci, frunze și determină dezvoltarea stării metabolice și intensitatea reală observată în domeniu, care este definit ca fiind capacitatea imaginii sintetice, și de factorii de mediu care se suprapun. Această distincție este importantă în legătură cu faptul că în studiul modificărilor sezoniere ale plantelor fotosintetice adesea sunt transferate periodic de la sol deschis într-un laborator și fotosinteză măsurat în condiții standard și de mediu favorabile. Intensitatea reală a fotosintezei în teren este mult mai variabilă în zile diferite datorită modificărilor factorilor de mediu decât intensitatea măsurată în condiții standard.
Modificările sezoniere în capacitatea de fotosinteză în gimnosperme apar mai treptat decât în angiospermele de foioase. Atunci când temperatura crește în primăvara și noaptea înghețurile devin mai puțin frecvente, capacitatea fotosintetică a gimnospermelor crește treptat. În toamnă, intensitatea fotosintezei scade treptat. În angiosperme de foioase fotosinteza accelerat rapid în primăvară, când copacii sunt din nou acoperite de frunziș, este mare în timpul verii, scade rapid în vara târziu, când frunzele cresc vechi, și în cele din urmă scade la zero, atunci când acestea sunt în scădere. Modificările sezoniere în capacitatea fotosintetică sunt diferite la speciile cu modele diferite de dezvoltare a frunzelor. La speciile ale căror lăstari se formează complet în mugurii de iarnă, suprafața frunzelor atinge un maxim la începutul sezonului de creștere. Specii heterotrofice și crescătoare periodic continuă să crească numărul de frunze treptat sau prin formarea periodică a lăstarilor pe tot parcursul sezonului (vezi Capitolul 3). În consecință, modificările sezoniere ale capacității fotosintetice au loc atunci când zona de frunze se schimbă. În gymnosperms capacitatea de fotosinteză, de asemenea, se schimbă atunci când un nou frunze, și căderea gimnosperme mai lungi decât angiosperme, păstrează capacitatea lor de a fotosintezei apreciabilă. În zonele cu ierni calde, fotosinteza în gimnosperme vesele poate să apară în toate lunile anului.
fotosinteza totală, copaci și natura schimbărilor sezoniere adesea variază considerabil în ani diferiți, datorită diferențelor de mărimea suprafeței frunzelor, și schimbările climatice.
Fotosinteza iernii de veșminte. În zonele cu ierni blânde în plante veșnic verzi, fotosinteza se realizează pe tot parcursul anului. În locurile cu ierni grave, fotosinteza poate fi nesemnificativă pentru câteva săptămâni sau luni.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: