Световая точка компенсации

Световая точка компенсации, или световой компенсационный пункт (СКП) — наименьшая интенсивность света на световой кривой, при которой активность фотосинтеза и дыхания уравновешиваются по газообмену^[1]. В этой точке количество фиксируемого растением CO₂ в точности соответствует его количеству, выделяемому растением в результате дыхания и фотодыхания, а потребление O₂ в точности соответствует его выделению в результате фотосинтеза.

Зависимость фотосинтеза от доступного количества света светолюбивых и тенелюбивых растений. Световая точка компенсации соответствует месту пересечения кривой с осью x.

Говоря в терминах метаболизма, все органические вещества, полученные в результате фотосинтеза, расходуются на дыхание, так что не происходит наращивания биомассы. Положение точки компенсации на световой кривой зависит от температуры и концентрации углекислого газа в среде. При нормальном парциальном давлении CO₂, существует значение интенсивности света, при котором ассимиляция CO₂ равна нулю. Таким образом, парциальное давление CO₂ в точке компенсации, обозначаемое гамма, является функцией от интенсивности облучения. Компенсация фотосинтеза дыханием у растений обычно происходит ранним утром или поздним вечером, когда интенсивность света невелика. Это объясняется тем, что интенсивность дыхания относительно постоянна, а вот фотосинтез зависит от света и потому его интенсивность серьёзно изменяется со временем^[2].

При постоянной концентрации СO₂ точка компенсации смещается в область большей освещённости с ростом температуры, так как при повышении температуры дыхание возрастает быстрее фотосинтеза. Поэтому при пониженной освещённости (например, в зимний период, в оранжереях) необходима умеренная положительная температура, а её повышение может снизить темпы роста растений. Улучшение снабжения водой и СO₂ сдвигает компенсационную точку в сторону меньшей освещенности, а старение листьев — в сторону большей^[2].

Знание световой точки компенсации необходимо при изучении продуктивности растений, поскольку она указывает на границу между запасанием и расходом органики. Ниже неё наступает голодание. Компенсационная точка обычно определяется при концентрации СО₂ 0,03 % и температуре 20 °С.

C₃- и C₄-растенияПравить

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^[3]. 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^[4].

Тенелюбивые и светолюбивые растенияПравить

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^[5].

Зависимость от глубиныПравить

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.

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

↑ Ермаков, 2005, с. 203.
↑ ¹ ² O.L Lang. Physiological plat ecology II,water relations and carbon assimilation (англ.). — New York: Springer-Verlag. — P. 556—558.
↑ Linder Biologie Gesamtband, Schroedel, 22. Auflage, Braunschweig, 2005, S. 56
↑ Joachim W. Kadereit, Christian Körner, Benedikt Kost, Uwe Sonnewald: Strasburger, Lehrbuch der Pflanzenwissenschaften, 37. Auflage, 2014, Springer-Spektrum, doi:10.1007/978-3-642-54435-4, Seite 396
↑ Katharina Munk: Botanik. Thieme, 2008; ISBN 978-3131448514, S. 263

ЛитератураПравить

Физиология растений / Под ред. И. П. Ермакова. — М.: Академия, 2005. — 634 с.

[_bcf65fff6d2a1adb-1] Ермаков, 2005, с. 203.

[m-2] ¹ ² O.L Lang. Physiological plat ecology II,water relations and carbon assimilation (англ.). — New York: Springer-Verlag. — P. 556—558.

[3] Linder Biologie Gesamtband, Schroedel, 22. Auflage, Braunschweig, 2005, S. 56

[4] Joachim W. Kadereit, Christian Körner, Benedikt Kost, Uwe Sonnewald: Strasburger, Lehrbuch der Pflanzenwissenschaften, 37. Auflage, 2014, Springer-Spektrum, doi:10.1007/978-3-642-54435-4, Seite 396

[5] Katharina Munk: Botanik. Thieme, 2008; ISBN 978-3131448514, S. 263

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]