Κείμενο: Αθανάσιος Πανογεώργος, Απόφοιτος Τμήματος Δασοπονίας & Δ.Φ.Π. Καρπενησίου
Διαφοροποιήσεις
Η φωτοσυνθετική και οικοφυσιολογική συμπεριφορά των C3 και C4 φυτών είναι θεμελιώδους σημασίας για την παραγωγικότητα των λιβαδικών οικοσυστημάτων. Οι δύο αυτές ομάδες φυτών παρουσιάζουν διαφορές όσον αφορά στην:
(α) Αναπνοή. Από ενεργειακής άποψης η αναπνοή προσθέτει λειτουργικό κόστος στα φυτά καθόσον μέσω αυτής γίνεται διάσπαση των υδατανθράκων που παράγονται στη φωτοσύνθεση και απελευθερώνεται η απαραίτητη για τις μεταβολικές διεργασίες ενέργεια. Η αναπνοή συμβαίνει συνήθως με το άνοιγμα των στο-μάτων τη νύχτα. Όμως πολύ κοινό φαινόμενο στα C3 φυτά είναι το φαινόμενο της φωτοαναπνοής που συμ-βαίνει όταν στη διάρκεια της ημέρας το φυτό αντί να προσλαμβάνει CO2 (δηλ. να φωτοσυνθέσει), προσλαμβάνει O2 (δηλ. αναπνέει). Αυτό συμβαίνει όταν η διαφορά συγκέντρωσης του CO2 μεταξύ της ατμόσφαιρας και των στομάτων είναι μικρότερη από αυτή του O2.
(β) Ανατομία του φύλλου. Τα C4 φυτά παρουσιάζουν μία χαρακτηριστική ανατομική διαφοροποίηση που ονομάζεται σύνδρομο Kranz. Συγκεκριμένα, η στεφάνη γύρω από τον αγωγό ιστό των φύλλων έχει πυκνή διζωνική δομή, σε αντίθεση με τα κύτταρα του μεσόφυλλου που έχουν χαλαρή διάταξη.
(γ) Παραγωγικότητα. Τα C4 φυτά επιτυγχάνουν υψηλότερες τιμές παραγωγικότητας έναντι των C3 λόγω αποτελεσματικότερης αναγωγής του CO2, έλλειψης φωτοαναπνοής, υψηλότερες στοματικές αντιστάσεις (άρα χαμηλότερες διαπνευστικές απώλειες) και παρουσίας του φαινομένου Kranz. Η διαφοροποίηση αυτή και το μέγιστο της παραγωγικότητας στα C4 φυτά εμφανίζεται όταν οι περιβαλλοντικές συνθήκες είναι ευνοϊκές. Έτσι το θερμοκρασιακό άριστο στα C4 φυτά είναι υψηλότερο (33 ᵒC) έναντι των C3 (25 ᵒC) και ελέγχεται από την ένταση της ακτινοβολίας.
Χωρική και χρονική διαφοροποίηση
Η οικοφυσιολογική διαφοροποίηση των C3 και C4 φυτών είναι πολύ σημαντική καθόσον ερμηνεύει σε σημαντικό βαθμό τη χωρική και χρονική τους διαφοροποίηση. Έτσι τα C4 επικρατούν σε περιοχές με κυ-ριαρχία ξηροθερμικών κλιμάτων, ερημικών, υποτροπικών κ.λπ., ενώ σπανίζουν σε δασικά περιβάλλοντα των εύκρατων κλιμάτων και σε λιβάδια μεγάλων υψομέτρων με χαμηλές θερμοκρασίες αέρα. Επιπλέον οι δύο ομάδες φυτών εμφανίζουν χρονική συμπληρωματικότητα όταν συνυπάρχουν. Έτσι, στη διάρκεια της αυξητι-κής περιόδου τα C3 φυτά έχουν μία πρώιμη συμπεριφορά έναντι των C4 που εμφανίζονται όψιμα.
Αποτελεσματικότητα χρήσης νερού
Για την ορθολογική διαχείριση ενός λιβαδικού οικοσυστήματος, στο οποίο ο κύριος σκοπός έγκειται στη μεγιστοποίηση της παραγωγής, είναι πολύ σημαντική η γνώση της σχέσης μεταξύ της κατανάλωσης νερού και της παραγωγής. Ως γνωστό, οι ατμοί του νερού και του CO2 μοιράζονται το ίδιο μονοπάτι διάχυσης, με το διαφορικό διάχυσης, το υπεύθυνο για την απώλεια του νερού, να είναι πολύ μεγαλύτερο (περίπου 50 φορές) από το αντίστοιχο που προκαλεί την πρόσληψη του CO2. Μία αύξηση, λοιπόν, της στοματικής αγωγιμότητας, η οποία ευνοεί τη διάχυση του CO2 αναπόφευκτα οδηγεί σε μεγάλη αύξηση της διαπνοής.
Άρθρα – Πληροφορίες
Βραχνάκης Μ. 2015. Λιβαδοπονία. Σύνδεσμος Ελληνικών Ακαδημαϊκών Βιβλιοθηκών. Αθήνα
