Particularitatea fluxului de fotosinteză, în funcție de lumina - fitoekologiya elementele de bază ale silviculturii

Particularitatea fluxului de fotosinteză, în funcție de iluminare

Fotosinteza - un proces unic rezultat acumularea energiei solare prin materia vie. Radiația solară este factorul determinant important abiotic caracteristicile de curgere ale fotosintezei la plante. Pe baza studiilor K. A. Timiryazeva și alți oameni de știință, dependența activității fotosintetice a intensității radiației solare (Fig. 3.7).

Investigarea ratei de fotosinteză, în funcție de iluminat pentru puieți de diferite specii sugerează că această relație este complexă și specifică diferitelor specii de plante (fig. 3.8). Procesul de fotosinteza incepe cu un anumit prag.

Pragul de lumină al fotosintezei este intensitatea minimă a radiației solare la care începe fotosintezei.

Acesta a arătat că valoarea pragului luminos are loc în condiții foarte scăzute de lumină - 15-20 lux.

Unitățile de lumină de măsurare în SI: candela (Cl) - o unitate de măsurători de intensitate de lumină corespunzătoare radiației din suprafața 000 m2 1/600 intersecție radiator plin în direcția normală la temperatura de solidificare a platinei (2042 ° C) și presiune la 101325 Newtoni 1 m2. 1 kl = 1 legare (lumânare).

Lumen (lm) - unitate de flux luminos este definit ca energia luminii emise de cea din interiorul unghiului spațial al 1 steradian putere uniformă a sursei de lumină de 1 Cl. 1 lm = 1 cl × 1 Wed.

Lux (lx) - unitatea de măsură a iluminării, care este definit ca fluxul luminos de iluminare în lm 1, care cade pe 1 m2 este perpendicular pe planul aranjament. 1 lx - LM 1 × 1 m2.

Fig. 3.7. Intensitatea fotosintezei, valorile ridicate ale radiației solare de HIV

(Potrivit lui K. A. Timiryazevym 1889)

axa orizontală - valoarea radiației solare în unele părți ale spațiului deschis de iluminare;

pe ordonată - intensitatea fotosintezei într-un procent din valoarea maximă.

Creșterea intensității iluminării deasupra pragului conduce la o intensificare a fotosintezei. Sa stabilit că, în intervalul de la 1% la 15% din intensitatea totală a iluminării crește fotosinteză direct cu cantitatea de radiație solară (toate celelalte fiind condiții egale de mediu). Odată cu creșterea în continuare a intensității luminii fotosintezei continuă să crească, dar într-un ritm mai lent. Apoi, pentru a atinge un anumit nivel (diferite pentru diferite tipuri de plante), stabilizate și poate chiar să scadă. Cauze decelerare de fotosinteză poate fi diferită de viață caracteristici de plante, de exemplu, viteza de respirație, închiderea prematură a stomatelor (mai ales la apă scăzută), o acumulare excesivă de produse de asimilare în litere ca.

Fig. 3.8. Efectul intensității radiației solare asupra răsadurilor de fotosinteză pin si foioase (la 30 ° C):

1 - dvuhtsvetkovy stejar; 3 - arbore kornelieve;

2 - stejar rosu; 4 - terebentină de pin.

punctul de saturație lumină - valoarea intensității luminii la care are loc stabilizarea fotosintezei.

Toleranța la umbră punctul de saturație lumină apare la o intensitate a luminii de aproximativ 200 kcal / m2 pe oră și o lumină iubitoare - la 300-400 kcal / m2 pe oră (9 3. Fig.). Astfel, fotosinteza frunza umbra atinge un punct de saturație a luminii la o intensitate a luminii mai mică decât lumina. Dar trebuie să ne amintim că saturația lumina de fotosinteza depinde de alți factori de mediu (temperatura aerului și a solului, conținutul de CO2 în aer, etc.).

Fig. 3.9. Rata fotosintezei în lumina (a) și umbră (b) fag european frunze la diferite intensitatea luminii

(In Bohning, 1949)

Rata fotosintezei este foarte strâns legată de intensitatea creșterii plantelor. Rata fotosintezei poate fi măsurată în condiții controlate de numărul instalației de dioxid de carbon utilizat. Sa dovedit că în timp ce un puternic fotosinteza de lumină scăzută este lent, astfel încât planta absoarbe mai puțin CO2 decât în ​​timpul fotosintezei, care o face să iasă în evidență prin respirație. In acest caz, oxigenul și dioxidul de carbon eliberat în atmosferă. Prin creșterea intensității luminoase crește fotosinteza, ceea ce duce la eliberarea crescută a plantelor de oxigen. Având în vedere că rezultatul fotosintezei este formarea de substanțe organice, ca urmare a respirației - dezintegrarea, raportul dintre intensitatea fluxului acestor două procese este de mare importanță pentru caracteristicile organismului vegetal.

Punct de compensare a luminii - aceasta este rata de fotosinteză, în care cantitatea de CO 2, care este eliberat de către plante în timpul respirației, valoarea sa este absorbită în timpul fotosintezei.

Magnitudinea punctului de compensare a luminii variază foarte mult în diferite specii de plante. De exemplu, în studiile experimentale cu 14 specii de plante lemnoase americane cercetător A. Bernes (1923) Am constatat ca lemnul de pin de pin galben și este necesară pentru a atinge valoarea punctului de compensare a luminii de trei ori mai multa lumina decat rudele lor de pin Weymouth.

viața plantelor posibil, atunci când nivelul de iluminare, sub punctul de compensare a luminii. În acest caz, rolul important jucat de dimensiunea fructelor din care sunt dezvoltate aceste plante. Cu cât sunt mai fructe și mai mult furnizarea de nutrienți ea, cu atât mai bine și mai planta se dezvolta. După epuizarea stocului de nutrienți din planta de lumină scăzută moare. De exemplu, coronamentul pădurilor este un număr mare de plante și arbori de ani cu vârsta de doi ani. Insuficient iluminat dezvoltarea lor depinde de stocurile de nutrienți din fructe. Dovada acestui fapt este că plantele mai viabile cu dimensiuni mari de fructe. Dar pentru vârsta înaintată a majorității acestor copaci, de obicei, nu supraviețuiesc din cauza lipsei de nutrienți.