温度对光合速率的影响

光合作用是光,水和二氧化碳转变成氧气和糖的过程。大多数植物依赖光合作用提供生长和能量所需的糖。光合速率受温度影响很大。大部分植物能在一定温度范围内生长的很好,并会在温度超出这一范围后,彻底停止光合作用。

光合作用的过程

由于植物不能移动寻找食物获取能量,只能在原地通过根茎,叶绿素和气孔吸收所需养分。气孔是吸收二氧化碳的细孔,位于叶子下侧;叶绿素是植物的绿色,能让植物吸收光能量;植物根茎从土壤吸收水分。光合作用分为两个阶段:第一阶段叫做光依赖期。该阶段产生氧气,光能量在酶帮助下存储为化学能量。第二阶段叫做光独立期,酶把二氧化碳和第一阶段产生的化学能量转变成糖。

温度与光合作用

酶是加速化学反应的蛋白质。酶要发挥作用,必须与分子相碰。较热温度使分子移动的更快,能量更多。这种移动和能量增加导致更多分子与酶碰撞,并因此而提高反应速率。与之类似,较低温度会使分子移动变慢。这会减少碰撞,并降低反应速率。由于光合作用依赖多种酶,较热温度会提高光合速率。光合作用的最适温度是25-35摄氏度。温度过高会导致酶变性。变性酶失去化学结构,并且不再发挥作用。

其它因素

光强度,温度和二氧化碳浓度都会变成限制性因素。限制因素是控制有机体活动或生长的变数。这些主要因素的任何一种数量不足,都会变成限制因素并降低光合速率。光合作用速率减少多少取决于具体限制,以及植物适应的条件。例如,13摄氏度是许多柑橘类树木的一个限制因素,因为它们更喜欢27摄氏度。另一方面,花椰菜等适合凉爽天气的植物,理想温度是13摄氏度。花椰菜在这种条件下,二氧化碳或光照就变成潜在限制性因素。

耐温性

热应力是温度的函数,温度的持续时间和温度的增加率。高温与植物热应力高有关。美国园艺协会设计了一个热区图,分为12个区,以及适应这些热区的植物。在寒冷气候,美国农业部设计了一个耐久力图,显示一种植物能在横跨10个区生存的最低温度。植物在不同温度环境下生存,取决于它适度接触天气,具有的光合作用和其它过程能力。例如,一些适应沙漠的植物有较小或较窄的叶子。这有助于叶片与空气热交换,防止植物温度升高到致命水平。