Cтраница 1
Зависимость фотосинтеза от температуры характеризуется кривой, на которой выделяются точки ( зоны) минимума, оптимума и максимума. Минимальная температура, при которой возможен фотосинтез, видоспецифична и отражает приспособленность вида к температурным условиям среды. [1]
Изучая зависимость фотосинтеза от света и температуры можно сделать заключение о характере реакций, из которнх этот процесс состоит. [2]
Анализ зависимости фотосинтеза от температуры и интенсивности света позволил установить, в каких условиях освещения лимитирующим этот процесс являются те или другие реакции. При низ-чой освещенности скорость фотосинтеза пропорциональна интенсивности света и практически мало зависит от температуры. Следовательно, в этих условиях скорость фотосинтеза определяется световыми реакциями. Ограничивающим скорость процесса фотосинтеза в целом в этих условиях являются темновые ферментатиь-ные реакции. [3]
Ввиду большого числа переменных величин не удивительно, что многие исследователи, пользовавшиеся разнообразным растительным материалом и применявшие разные методы, получали кривые весьма различной формы, когда они пытались определить зависимость фотосинтеза от внешней концентрации СО2 или охарактеризовать взаимодействие этого фактора с интенсивностью света. Мы не намерены подробно обсуждать здесь такого рода расхождения. Большинство этих данных укладывается в рамки более сложной схемы, предложенной А1аскел - лом, хотя это и не означает, что последняя правильна во всех отношениях. Форма кривой, соответствующая более низкому уровню концентрации, экспериментально изучалась мало, потому что до последнего времени не было достаточно чувствительных методов. Обычно предполагалось, что зависимость линейна. Очевидно, что при исследованиях в этой области важен вопрос, делать ли поправку на дыхание, и если делать, то какую. Из работы Брауна с сотрудниками, а также из других работ, которые мы рассмотрим в следующей главе, вытекает, что ответ на этот вопрос вряд ли может быть простым. До тех пор пока мы не получим возможности измерять дыхание на свету одновременно с фотосинтезом, по-видимому, наиболее целесообразным следует считать изучение кривых зависимости видимого фотосинтеза от концентрации СО2, как это делал Маскелл. [4]
В настоящее время мы не можем быть уверены в том, что какая-либо из полученных углекислотных кривых приемлемо отражает эффект равновесия карбоксилирования ( или скорости карбоксилирования), или в том, что практически всякая известная до сих пор зависимость фотосинтеза от концентрации двуокиси углерода обусловлена только диффузионными явлениями с возможными дополнительными нарушениями, зависящими от времени и отмеченными выше. [5]
Зависимость фотосинтеза от светопроницаемости определяется на полусуточных станциях следующим путем. Воду разливают поровну в склянки из светлого стекла и в них добавляют по 1 мл раствора радиоактивного карбоната удельной радиоактивности 1 - 3 ц, Си или от IxlO6 до 5х106 имп. Затем склянки помещают на тросе в водоеме-на разные горизонты, начиная от поверхности и до горизонта, где фотосинтез уже отсутствует. Ввиду высокой чувствительности изотопной методики, этот опыт лучше всего ставить в такой последовательности: склянки с водой привязывают к тросу и помещают в черные мешочки. Затем во все склянки добавляют раствор изотопа и опускают в водоем, причем мешочки снимают с них уже в воде. [6]
Как известно, наклон кривой, выражающей зависимость фотосинтеза от [ С02 ], различен в участках разной концентрации углекислоты. [7]
В последнее время радиоактивный углерод начинает использоваться для изучения фотосинтеза при помощи замкнутых камер. Эта методика, описываемая в соответствующем разделе, может быть применена для определения зависимости фотосинтеза от интенсивности освещения, концентрации углекислоты в газовой смеси и для измерения количества углерода, поглощаемого надземной частью и корневой системой растений. [8]
Однако уровень насыщения фотосинтеза, так же как и величина концентрации, вызывающая токсическое действие, как известно, могут быть далеко не одинаковы у разных видов растений и в различных условиях. Поэтому, пользуясь описанным методом, в каждом конкретном случае необходимо на основании специальных опытов определить соответствующий диапазон изменения концентрации углекислоты в газгольдере. Зависимость фотосинтеза от концентрации С02 у изучаемых растений можно довольно просто определить при помощи замкнутых камер, как это описано на стр. [9]
Как уже указывалось, количество С02 доступной листу, помимо ее концентрации в окружающей атмосфере, зависит также от скорости ее тока через листовую камеру. Необходимую скорость тока газовой смеси можно приблизительно рассчитать, зная содержание углекислоты в этой смеси и интенсивность фотосинтеза изучаемого растения. Кроме подобных расчетов, мы эмпирически определяли зависимость фотосинтеза от скорости тока газовой смеси. [10]
В конце опыта склянки быстро вынимают из водоема, водоросли в них фиксируют и тут же отфильтровывают на мембранные фильтры. Очевидно, что при подобной постановке опытов величины фотосинтеза в склянках, инкубировавшихся на разных горизонтах, будут отражать зависимость фотосинтеза на этих горизонтах от освещенности водной толщи, так как единственным фактором, влияющим на фотосинтез, является здесь падение освещенности с глубиной. Все остальные факторы, влияющие так или иначе на фотосинтез, равны во всех склянках. Поэтому величины фотосинтеза в склянках будут прямо пропорциональны величине радиоактивности соответствующих фильтров. Отношение радиоактивности фильтров с разных глубин к радиоактивности поверхностного фильтра обозначается как Кт и показывает, какая часть поверхностного света достигала соответствующей глубины. Если умножить величину поверхностного фотосинтеза, определенную в опыте на палубе судна, на коэффициенты Кт, найденные для отдельных горизонтов, то мы получим величины фотосинтеза, которые наблюдались бы на этих горизонтах при равной насыщенности толщи воды фитопланктоном и биогенами. [11]
Измерительный прибор, показанный на фиг. Другой прибор, более совершенный и дорогой, позволяет интегрировать световую энергию ( или число квантов) за более короткие периоды [23], однако важное достоинство дешевых приборов состоит в том, что их можно иметь много, а это дает возможность лучше следить за меняющимися световыми условиями в различных точках оранжереи или посева. Значения общего количества света будут тем хуже коррелировать с общим фотосинтезом, чем сильнее варьирует интенсивность света; в естественных условиях такие изменения становятся особенно заметными по мере удлинения периода измерения. Ведь зависимость фотосинтеза от интенсивности света в значительной степени определяется уровнем многих других факторов ( гл. Кроме того, для конструирования подобного прибора пришлось бы делать ряд допущений относительно тех зависимостей, которые как раз и подлежат изучению. [12]