Влияние температуры. 
Физиология растений в 2 т. Том 1

Температура влияет на фотосинтез, регулируя активность ферментов и скорость диффузии углекислого газа. На световую фазу она влияет меньше, так как поглощение света, миграция энергии и разделение зарядов не зависят от температуры при тех ее значениях, при которых возможна жизнь. Однако при повышении температуры выше оптимального значения нарушается фотосинтетическое фосфорилирование. Температура влияет на скорость фотосинтеза и косвенно, изменяя скорость оттока ассимилятов из листовой пластинки в другие органы, а накопление ассимилятов в листовой пластинке замедляет фотосинтез.

Зависимость интенсивности фотосинтеза от температуры описывается одновершинной температурной кривой, на которой выделяются три кардинальные точки (от лат. cardinalis — главный, важный) — минимальная, оптимальная и максимальная температуры (рис. 4.33).

Рис. 4.33. Зависимость интенсивности фотосинтеза от температуры листа¹:

1 — хлопчатник; 2 — подсолнечник; 3 — сорго

У тропических и субтропических растений фотосинтез начинается при температуре 5—7°С, а у большинства растений умеренной зоны — около 0 °C. В умеренном климате вечнозеленые хвойные деревья (сосна, ель) способны фотосинтезировать при температуре ниже нуля: сосна — при -2°С … -7°С, а ель обыкновенная — при -4°С.

При температуре +4°С нарушается транспорт по плазмадесмам, поэтому у С₄-растений клетки мезофилла и обкладки не могут обмениваться метаболитами. Распространение этих растений к северу ограничено температурой июля +12°С.

Поглощение и восстановление двуокиси углерода у всех растений с повышением температуры сначала увеличивается. У большинства С₃-растений умеренной зоны наибольшая интенсивность фотосинтеза наблюдается при^[1]

температуре 20—25°С, а у С₄— и САМ-растений — при 35—45°С. При дальнейшем повышении температуры скорость фотосинтеза уменьшается из-за увеличения транспирации, уменьшения тургора в листьях и закрывания устьиц. Для Сз-видов умеренной зоны максимальными являются температуры 40—50°С, а для тропических видов — 50—60°С. Под влиянием нагрева прежде всего нарушается структура хлоропластов. При повышении температуры сильно уменьшается растворимость С0₂.

При минимальных температурах медленно идет темновая фаза фотосинтеза, при максимальных — инактивируются ферменты.

Температуру, при которой интенсивность фотосинтеза равна интенсивности дыхания, называют температурной компенсационной точкой. При такой температуре в растении не происходит накопления сухого вещества. На температурную компенсационную точку влияют освещенность и содержание углекислого газа в атмосфере.

Положение кардинальных точек на температурной кривой зависит от продолжительности действия данной температуры. Если растения поместить в условия с температурой 25, 30 и 40 °C, то вначале фотосинтез будет идти быстрее при более высокой температуре, но через 40 мин картина изменится: при 40 °C скорость фотосинтеза будет меньше, чем при 25 и 30 °C.

При высокой температуре фотосинтетический аппарат разрушается вследствие инактивации ферментов и повреждения мембран. При высокой температуре С0₂ растворяется в воде хуже, поэтому с повышением температуры фотодыхание активируется.

При повышении температуры на 10 °C в пределах от 0 до 25—35°С в зависимости от вида растения интенсивность фотосинтеза увеличивается в 2—3 раза (правило Вант-Гоффа). При дальнейшем повышении температуры она снижается.

Температура положительно влияет на фотосинтез лишь тогда, когда все другие факторы оптимальны.

• [1] Гейтс Д. Геофизические факторы, влияющие па продуктивность растений // Теоретические основы фотосинтетической продуктивности / Д. Гейтс [и др.]. М.: Наука.