Углекислый газ и продуктивность растений

[Макроассемблер]

Содержание углекислого влияет на продуктивность растений двумя способами.
Первое, увеличивается рост в оптимальных условиях, когда воды и минералов достаточно.
Второе, увеличивается стойкость растений к недостатку влаги: углекислый газ поступает через устьица, а через них же теряется вода. При недостатке воды растение закрывает устьица, что снижает и поступление CO2 и усиливает процессы дыхания. При высокой концентрации CO2 можно растение получает больше CO2 по отношению к теряемой воде.
В современную эпоху у ряда растений есть метаболические адаптации, улучшающие связывание CO2 (пути фотосинтеза C4, CAM). В эпохи высокого содержания CO2, они, вероятнее всего были излишними.

Отсюда складывается впечатление, что жизненная форма ряда голосеменных -- "бочка" с листьями -- имеет вполне определенное приспособление к определенному климату: во влажный сезон оно растет, а в сухой в основном фотосинтезирует.

Тогда регресс звероящеров в триасовом периоде можно объяснить следующим образом. Он коррелировал с повышением концентрации CO2, от чего растительность больше выиграла в засушливых регионах, чем в хорошо обводненных.  При этом суммарная продукция обширных засушливых регионов (меньшая на единицу площади) стала более значительной, и, возможно, превысила продукцию влажных регионов. С выведением азота синапсиды теряли больше воды, чем большинство завропсид. Хищникам требуется выводить больше азота, чем фитофагам, поэтому хищные терапсиды оказались в наиболее невыгодном положении.

[Gilgamesh]

Тогда регресс звероящеров в триасовом периоде можно объяснить следующим образом. Он коррелировал с повышением концентрации CO2, от чего растительность больше выиграла в засушливых регионах, чем в хорошо обводненных.  При этом суммарная продукция обширных засушливых регионов (меньшая на единицу площади) стала более значительной, и, возможно, превысила продукцию влажных регионов

И что из этого следует? Как влияет биологический успех полупустынного животного на успех живущего в болоте? Явно не ущемлением самолюбия и патриотических чувств болотного  Может чего-то в этой схеме не достает?

азот азотом, но какая связь с суммарной продукцией разных биомов - не понятно

[Alexy]

А как сильно повышение количества в воздухе СО2, например, до 10% позволило бы сократить потребности растений в воде?
У ксерофильных растений (т.е. при наличии всяких там восковых налетов на листьях) наверное на порядки?

[Макроассемблер]

И что из этого следует? Как влияет биологический успех полупустынного животного на успех живущего в болоте? Явно не ущемлением самолюбия и патриотических чувств болотного  Может чего-то в этой схеме не достает?
азот азотом, но какая связь с суммарной продукцией разных биомов - не понятно

Суммарная продукция в значительной степени определяет емкость эволюционного полигона (больше особей => больше мутаций => больше сырья для ЕО). При этом смещается точка равновесия в борьбе между обитателями "болот" и "пустынь". Как именно может быть реализовано превосходство -- думаю, не суть важно, например среди множество "идиоадаптаций" или "ароморфоза".

[Макроассемблер]

А как сильно повышение количества в воздухе СО2, например, до 10% позволило бы сократить потребности растений в воде?
У ксерофильных растений (т.е. при наличии всяких там восковых налетов на листьях) наверное на порядки?

Не знаю (но 10% - это много).
Предел есть. Ведь вода расходуется не только на получение CO2, но и в самом фотосинтезе.

Некоторый момент еще состоит в том, что нынешние растения в той или иной мере приспособлены к бедной CO2 атмосфере, а те, что были "заточены" под богатую -- вымерли или эволюционировали.

[Alexy]

вода расходуется не только на получение CO2, но и в самом фотосинтезе.

Там, если не изменяет память на 1 молек. СО2 расходуется 1 молек. Н2О.

Некоторый момент еще состоит в том, что нынешние растения в той или иной мере приспособлены к бедной CO2 атмосфере, а те, что были "заточены" под богатую -- вымерли или эволюционировали.

Смотрел немецкую передачу, где предполагают, что повышение уровня со2 в атмосфере приведет к усилению наводнений из-за уменьшения испарения воды растениями.

Но думаю, что растению заточится под высокую конц. СО2, будучи уже приспособленным к низкой, проще, чем наоборот под низкую от высокой.

[DNAoidea]

Смотрел немецкую передачу, где предполагают, что повышение уровня со2 в атмосфере приведет к усилению наводнений из-за уменьшения испарения воды растениями.

уменьшение испарения > меньше осадков > больше наводнений??? интересная логика... В пустыне Сахара наводнения если и бывают, но только после ливней, а не из-за их отсутствия... 
ну ослабление испарения со стороны растений понятно почему...

Предел есть. Ведь вода расходуется не только на получение CO2, но и в самом фотосинтезе.

на получение СО₂ вода не расходуется совсем, а фотосинтетики так вообще в общем балансе поглощают СО₂, а не выделяют

[Alexy]

Смотрел немецкую передачу, где предполагают, что повышение уровня со2 в атмосфере приведет к усилению наводнений из-за уменьшения испарения воды растениями.

уменьшение испарения > меньше осадков > больше наводнений??? интересная логика... В пустыне Сахара наводнения если и бывают, но только после ливней, а не из-за их отсутствия... 

А почему в средней полосе России нет (слава Богу) наводнений, хотя осадков там больше, чем в Сахаре?
Из-за того, что растительность на время задерживает сток (давая ему успеть уйти в землю и потом в течение недель пополнять реки, а не стечь в них за считанные часы). Конечно логика этих немцев таки удивляет, ведь испарение к этому поцессу вроде нипричём?

на получение СО₂ вода не расходуется совсем, а фотосинтетики так вообще в общем балансе поглощают СО₂, а не выделяют

этот процесс наз. транпирацией. Чтобы зашел СО2 надо открыть устьица и потерять воду

[DNAoidea]

А почему в средней полосе России нет (слава Богу) наводнений, хотя осадков там больше, чем в Сахаре?

в средней полосе России осадки выпадают более равномерно, чем в пустынях.

Из-за того, что растительность на время задерживает сток (давая ему успеть уйти в землю и потом в течение недель пополнять реки, а не стечь в них за считанные часы). Конечно логика этих немцев таки удивляет, ведь испарение к этому поцессу вроде нипричём?

да, испарение тут не при чём - наоборот - меньше испарение, стало быть растения смогут жить в более сухом климате, и задерживать влагу в почве там, что как раз не будет способствовать. Логики в сообщениях немцев нет никакой, а есть просто стремление понапридумывать страшилки про увеличение содержания СО₂ в атмосфере.

этот процесс наз. транпирацией. Чтобы зашел СО2 надо открыть устьица и потерять воду

а в этом смысле! я подумал про биохимию...

[Роман Джиров]

Из-за того, что растительность на время задерживает сток (давая ему успеть уйти в землю и потом в течение недель пополнять реки, а не стечь в них за считанные часы). Конечно логика этих немцев таки удивляет, ведь испарение к этому поцессу вроде нипричём?

да, испарение тут не при чём - наоборот - меньше испарение, стало быть растения смогут жить в более сухом климате, и задерживать влагу в почве там, что как раз не будет способствовать. Логики в сообщениях немцев нет никакой, а есть просто стремление понапридумывать страшилки про увеличение содержания СО₂ в атмосфере.

Логика есть, но кривая. Они имеют ввиду, что при уменьшении транспирации автоматически увеличится сток с местности, а поскольку транспирация растениями занимает существенную часть в круговороте воды, то делают кривой вывод- наводнения.
Их ошибка в том, что наводнения случаются не от стока вообще не от его общего уровня, а от резкого превышения уровня стока по сравнению с нормальным. И главная роль растительности в этом- не транспирация, Вы, Алексей , абсолютно правы, а увеличение влагоемкости почв, способность почв и лесной подстилки либо дернины буферизировать сток, регулировать его. Просто некое уменьшение транспирации не ведет к наводнению- всего лишь немного полноводнее станут реки и вырастут урожаи с\х культур , что есть гуд. Кстати, не факт что общее количество испаренного при транспирации при этом уменьшится, так как вследствие накопления влаги в почве растения станут меньше ее экономить, станет меньше дней, часов в году, когда растения закрывают устьица для экономии воды. Если говорить о тропическом ливневом лесе, где постоянная избыточная влажность почв- то да, общая транспирация за год снизится, а если это Европа- уже не факт. А если Сахара- так гляди, и заростать начнет, ибо того-самого количества влаги хватит для поддержания большей биомассы растений.
Да, согласен, глупая страшилка.

[Макроассемблер]

Ссылка про промышленное применение CO2: http://www.omafra.gov.on.ca/english/crops/facts/00-077.htm
Что странно, в тексте указано увеличение фотосинтеза на 50% при увеличении CO2 с 340 ppm до 1000 ppm, а на графике указано 20%.

[Макроассемблер]

Несколько новых статей
http://www.ias.ac.in/currsci/10jul2010/46.pdf
http://intranet.wcastl.org/sites/wsmith/upload/4914610a2dea4.PDF
Где-то еще писали, что увеличение продуктивности в теплице, обогащенной CO2 происходит не только и не столько благодаря химической доступности CO2, сколько росту температуры по сравнению с теплицей, заполненной атмосферным воздухом.

[василий андреевич]

Где-то еще писали, что увеличение продуктивности в теплице, обогащенной CO2 происходит не только и не столько благодаря химической доступности CO2, сколько росту температуры по сравнению с теплицей, заполненной атмосферным воздухом.

Это плохое суждение. Избыточная температура столь же вредна, как и ее недостаток.
А вот идею перестройки растительного комплекса и включение цепи видо вымираний стоило бы развить. И не столько, может быть, из-за географических смещений, а как механизм отбора соответвующих мутаций.

[Дж. Тайсаев]

Где-то еще писали, что увеличение продуктивности в теплице, обогащенной CO2 происходит не только и не столько благодаря химической доступности CO2, сколько росту температуры по сравнению с теплицей, заполненной атмосферным воздухом.

Температура конечно тоже влияет, но вот можно сравнить стоимость установки системы подачи СО2 для увеличения продуктивности аквариумных растений (http://vitawater.ru/shop/product_info.php?cPath=1508_1509_2097&products_id=11226) есть например и за 17 тысяч рублей и водонагревателя (http://vitawater.ru/shop/index.php?cPath=1508_1665_1668_1896) 500 рублей в среднем. Видимо всё таки игра стоит свеч, если покупают

[Макроассемблер]

Это плохое суждение. Избыточная температура столь же вредна, как и ее недостаток.

Объяснение простое: у тех, кто эти сравнения проводил, температура была ниже оптимальной.