Двуокись углерода в растительных сообществах

В густом посеве, где CO₂ используется быстрее, чем ее запас может пополняться в результате диффузии из воздуха над посевом, двуокись углерода, как и свет, может лимитировать фотосинтез (см. рис. 4.5). Ветер ускоряет перемешивание воздуха в посеве со свободной атмосферой и таким образом тоже пополняет количество CO₂ в посеве (рис. 14.10). Лимитируется ли фотосинтез светом или CO₂, зависит от интенсивности света, густоты стояния растений и скорости ветра. В замкнутых системах, таких как теплица, может быть практичным обогащение воздуха CO₂ (обычно достигаемое сжиганием газа или нефти), но очевидно, что это невозможно в поле. Наряду с увеличением фотосинтеза добавление CO₂ приводит к уменьшению фотодыхания, так как повышает отношение CO₂/O₂. Это происходит потому, что один и тот же фермент цикла Кальвина - Бенсона может в зависимости от отношения CO₂/O₂ действовать и как RuBP-карбоксилаза, и как RuBP-оксигеназа (см. гл. 4).

Рис. 14.10. В разных ярусах густого посева варьируют многие условия, в том числе концентрация CO₂. На этой схеме показано, каким образом те или иные показатели изменяются в посеве кукурузы. (Lerhon et al. 1978. Science, 174, 371-378.)