箱81问C3和CAM植物
许多植物在干旱的环境减少水分流失的问题通过气孔化学技巧帮助他们占用公司?用更少的水损失。这些被称为C4和CAM植物。
大多数植物被称为C3植物。他们公司?到叶细胞处理整个光合反应在同一细胞。二氧化碳被固定成3个碳链(因此得名C3),然后在同一个细胞光合作用的水分解部分给出了氢碳需要策略。
C4植物,另一方面,避免光呼吸,因为航天飞机的固定碳有最终的制糖反应发生在特殊的细胞深处的叶,不生产任何氧气(这是“战利品”的反应)。和集中在高二氧化碳水平相对于氧气也有助于抑制光呼吸。有特殊的“公司?收集“细胞吸收二氧化碳而不产生任何二氧化碳通过光呼吸有助于确保二氧化碳的最大效率吸收二氧化碳(就像一个吸尘器),用“气孔开放时间”和水的损失。因此,在C4植物气孔不需要开放的单位碳,也因为这个原因用水效率更高。因此,C4植物失去了更少的水单位时间内每单位碳固定。这应该有助于在干燥环境中做得更好。
注意,因为光呼吸也发生尤其是快速在温暖的气候和高强度(叶)导致高温,C4系统也是直接有利,避免浪费raybet雷竞技最新太阳能,无论水平衡。当然,干燥的环境中也往往是晴朗的和热的,所以在这方面(避免水分流失,并允许有效利用率高的光强度)他们双重C4植物。
毫不奇怪,然后,C4植物在温暖的往往是最丰富的,相当干燥的环境。C4系统尤其是在草在半干旱环境中经常发现,比如西方,特别是西南地区的北美大草原(没有树木C4新陈代谢)。有梯度C4丰富从冷到暖,从湿到干。然而,模式并不总是那样的预期。当然,每个人都应该看到C4植物完全控制在最干旱的环境中,沙漠和半沙漠吗?然而,在北美的热半沙漠,一个或多个种类的C3植物(例如,木馏油布什Larrea tridentatd)通常在植物群落。根据他们的一般生理特点,C3植物应该最不适应炎热的沙漠省水的环境,因为他们是低于C4植物和较低最适温度和较低的光合作用,C3植物也达到最大响应阳光在低光强度。显然,还有其他的因素,我们不太明白,可以促进植物的成功有一个“错误”的光合系统的气候。raybet雷竞技最新
鉴于C4植物是如此有效地聚集在公司吗?,他们没有获得如此多的从大气中二氧化碳浓度的增加。所以,人们普遍预期,他们不会回应世界更高的二氧化碳。事实上,他们可能会被挤出,C3植物做的更好对co2施肥的回应。是预期,C4植物不发生无处不在的原因是有一个“成本”在维护这个复杂的光合系统,在它的地方并不是真正需要他们失去在C3植物的竞争。另一方面,如果由于温室效应,气候变得更暖光呼raybet雷竞技最新吸会增加和C4植物可能仍然发现自己的这个因素,因为他们承担更少的光呼吸。
CAM植物可以将显示更少比C4植物响应增加二氧化碳,因为他们是如此擅长吸收co2,晚上他们也这样做当他们没有失去这么多水通过蒸发。实验表明,从本质上说,他们是不受一倍或两倍的二氧化碳水平。
在其他影响翻译植物暴露于二氧化碳增加,增加了大气中的二氧化碳浓度可以减少盐分对植物生长的影响。这可以改善作物生长在沙漠边际地区往往盐化土壤,也许提高生产力和生物量的自然沙漠植被。
有限的实验信息反应的沙漠和翻译工厂二氧化碳增加,似乎大多数的偏见在某种程度上已经在一定程度上支持和挑战。一些实验表明,由于养分的限制或他们与生俱来的低增长率,沙漠和半沙漠植物几乎可以应对高co2的增长率和生物量。其他实验表明这些同一spccies的强烈反应干旱-tolcrators。在某些实验中,有一个不成比例的响应特定植物对二氧化碳的“类型”,甚至被某些个别物种的明显任意显示一个非常大的响应时大多数人几乎没有反应。一般期望增加C ' 02将有利于更强的响应C3植物的C4物种暂时支持,但它受到的不确定性给草原物种的相互矛盾的结果。的特质反应在所有这些不同的实验似乎使二氧化碳的预测对任何特定的影响干旱地区(或干旱地区一般),而高风险的业务,因为它可能有很大区别与详细的社会组合和其他当地土壤变化和hcrbivory等因素。
应该牢记的另一个因素是,许多自由空气中二氧化碳的实验,已经运行在温暖气候生物群落(如森林苔原和一些系统)一个多几年下降甚至消失的影响有限公司:植物的增长速度。raybet雷竞技最新目前还不清楚这可能意味着在生物量和物种组成的植物群落达到一个粗略的长期均衡。内华达沙漠二氧化碳的实验没有只要其他运行面对实验,因为沙漠植物生长缓慢。所花费的时间达到一个平衡的生态系统应对更高的二氧化碳水平可能会更长。即使增长率弧最初促进与提高旱地二氧化碳(像一些室实验表明),现在还不能确定,这将转化为更大的植被生物量增加之外最早的几年,因为营养不足可能开始占据主导地位。
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