Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук в форме научного доклада москва 1990

ГРАНИЦЫ ТЕМ ПЕРАТУРНЫХ ЗОН
И С 0 2- Г А 3 0 0 Б М Е Н РАСТЕНИЙ
Видимый фотосинтез. 
Р езу л ь таты изучения те м п е р а т у р ­
ной зависимости фотосинтеза наш ли о тр аж ен и е в многочис- 
18

---

ленных раб о тах (Р абинович, 1959; Хит, 1972; Berry, 1975; 
Заленски й, 1977; Рубин, Гавриленко, 1977; Тарчевский, 1977; 
B jörkm an, 
1981). 
Д л я большинства видов 
растений она 
описывается одновершинной кривой с максимумом в д и а п а з о ­
не 20—30°С. Уровень тем пературы , при которой н аб лю д ае тся 
наи вы сш ая скорость фотосинтеза, зависит от генотипа р ас те­
ния, фазы его разви тия, 
напряж енн ости прочих 
факторов 
среды. Полное ингибирование этого процесса н аб лю д ается, 
к а к правило, при т е м п е р ату р ах
ниже 0° и выше 
40— 50°С. 
Следует р а зл и ч а т ь п рям ое действие тем пературы на фотосин­
тез и ее последействие (С ем ихатова, 1960; С ем и хатова и др., 
1962) (28).
Однако, несмотря на обилие работ по влиянию т е м п е р а ­
туры на фотосинтез, до сих пор недостаточно 
ясна р еа кц и я 
этого п о к а за те л я на тем пературы разн ы х зон, т ак к а к в по­
д а в л я ю щ е м большинстве случаев фотосинтез и зучался без 
учета устойчивости растений. В опытах, проведенных с учетом 
температурной схемы растения (56) было п оказано, что по­
следействие 
кратковрем енн ы х 
отклонений 
тем пературы в 
пределы зоны з а к а л и в а н и я в ы р а ж а е т с я в усилении фотосин­
теза относительно исходного, 
дозакал очн ого, уровня. Б ы ло 
установлено (56), 
что м а к с и м а л ь н а я сти м ул яц и я 
видимого 
фотосинтеза н аб лю д ае тся после 
2— 3-часового действия з а ­
кали в аю щ ей тем пературы , а увеличение времени ее действия 
свыше 6 часов со п ров ож д ается снижением интенсивности в и ­
димого фотосинтеза относительно исходного уровня. При этом 
в ли я н и е длительности действия за к а л и в а ю щ и х к теплу т е м ­
ператур п роявл яется в меньшей степени. При п овре ж д аю щ и х 
тем п е ратурах отмечается резкое ингибирование фотосинтеза 
в действии и последействии, причем степень п одавл ени я этого 
процесса в последействии определяется экспозицией п о в р е ж ­
д аю щ ей тем пературы (Рис. 4).
Ф о р м а л и за ц и я реакции газооб м ена на действие т е м п е р а ­
тур разн ы х зон п о зв о л и л а получить переходные функции ви­
димой ассимиляции углекислоты (Рис. 5): 
в фоновой зоне
фотосинтез имеет 
устойчивый апериодический 
х ар а к тер , в 
з а к а л и в а ю щ и х — устойчивый колебательны й (что св и детел ь­
ствует об активной перестройке м е т а б о л и зм а — (см. Н о в о се ль ­
цев, 1978), 
а в п о вр е ж д аю щ е й — неустойчивый ап ери од ич е­
ский.
Особенности д и н ам и к и фотосинтеза в последействии тем ­
п ератур разн ы х зон позволили р а з р а б о т а т ь методику оп реде­
ления тем пературны х гран и ц зон активно вегетирующих р а ­
стений (56), основанную на определении относительного и з ­
менения видимого фотосинтеза в последействии р я д а и м п уль ­
сов тем пературы
в п ред ел ах от зав ед ом о 
п овре ж д аю щ е го 
нижнего до верхнего температурного 
уровней. Точки мини-
19

---

максов (Рис. 6) первой производной кривой последействия 
импульсов 
тем пературы на видимый 
фотосинтез соответст­
вуют тем п е р ату р ам границ фоновой зоны, а точки пересечения 
кривой с горизонталью, соответствующей исходному уровню 
фотосинтеза — гран и цам зон повреждения.