详细解释外界条件(CO2,降水和温度)对C3/C4植物的影响,从植物生理学角度阐述

Question

详细解释外界条件(CO2,降水和温度)对C3/C4植物的影响,从植物生理学角度阐述,要详细!!
以及在哪些条件下,和利于于C3或C4生长!
以及在哪些条件下,更有利于C3或C4生长!
munichounia - 举人 四级
你能说说在中纬度地区和低纬度地区,控制C3和C4生长的因素分别有哪些? 也就是说中纬和低纬地区哪些因素对C3和C4相对生物量变化因素是主要的

Answer 1

水分：C3植物光合作用中催化暗反应第一步反应（即碳固定）的酶为核酮糖—1，5—二磷酸羧化加氧酶，它对CO2的亲和性较低，因此它进行光合作用时必须打开气孔使叶肉细胞中CO2浓度与大气相等，但这就会散失大量的水分，因此C3植物往往需要较多的水分。
C4植物第一步反应的PEP羧化酶对CO2有较高的亲和性，因此可以适应於低CO2浓度的环境，所以进行光合作用时可以依赖於水分条件而调节气孔。所以水分需求比较低。
CO2：上面已述，C3植物光合作用时需要的CO2较多而C4需要的较少。同时因为C3有光呼吸现象，因此达到相同光合速率时，C3需要的CO2浓度更高。
温度：C3植物的光呼吸随着温度的升高而增强，而且水分散失也随之增强，因此温度越高，C3的净光合速率会较C4为差。

综上，C3适合生长於温度不太高，水分充足，CO2浓度高的地方；C4适于高温，水分不必太充足，CO2浓度不必太高的地区。

通过对于植物区系的研究，我们认为，在低纬度地区，温度比较高，控制它们生长的因素主要是水分。比如说在热带雨林地区，水分很充足，植物不需要考虑节省水分的措施，因此在热带雨林中C3植物比较多；但是在萨瓦娜带，由于水分相对比较稀缺，C3植物往往呈短命态（即在雨季迅速生长繁殖完成生活史），C4植物的优势相对大些。因此在热带影响其生长的主要因素应当是水分。
中纬度地区温度不会太高，水分变化较大。在温带草原中，水分同样是限制因素，但是实际上C4与C3植物都差不多，因为此处的C3植物已经进化出一系列保存水分的措施，比如萎蔫等。森林中多为C3植物。

其实C3植物比C4的分布更为广泛，但在水分、光照、CO2浓度、温度相同的时候，C4植物往往比C3植物有更高的光合速率，因此C4植物相对生长得快一些。

Answer 2

温度、pH值以及充足的营养物质条件下,天然水体中藻类通过光合作用合成自身的原生质,基本反应式为【8】106CO2+16NO3-+...孙淑梅等于2001年和2002年5月份和8月份对长江口水域浮游植物进行监测调查指出【19】:小环藻是长江口水域出现较多的...

Answer 3

植物在进行光合作用时需要水和CO2，当然还要适宜的温度来提高酶的活性。
在夏天中午时，（大概是1点左右），由于温度高，植物的蒸腾作用旺盛，植物为了保存水份而关闭了部分的叶孔，导致CO2吸收不足。C3植物在此时无法正常的进行光合作用，为了提高植物体内CO2的量，呼吸作用会加强，产生更多的CO2，但是这样就消耗了更多的有机物，使得该段时间的净光合作用量减少！
C4植物就不存在这个问题，因为它体内有PEP羧化酶（磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶）能使C4植物在低浓度CO2的情况下正常的进行光合作用，原因是PEP羧化酶与CO2的亲和力很强
由于以上原因，C4植物分布在靠赤道的地方，有研究说C4植物是C3植物的进化！！
只记得这些啦！自己在上网看看吧！！！

参考资料：http://blog.sina.com.cn/u/48403261010002m5