لقابلية النبات على تمثيل أو تثبيت Fixation ثنائي أوكسيد الكربون أهمية كبيرة في التأثير على عملية البناء الضوئي وهناك طريقتان رئيسيتان لاختزال ثنائي أوكسيد الكربون اللتان تمثلان الخطوة الأولى في عملية البناء الضوئي وتعتمدان على نوع النبات. فالطريقة الأولى هي ما تعرف بطريقة كالفن وبنسن Calvin-Bensen pathway والتي تتبع من خلال نباتات C3 Plants حيث أن ثنائي أوكسيد الكربون يثبت على هيئة(3-Phospho Glyceric Acid)3-PGA وهو حامض الفوسفوكليسيرك ذات ثلاث ذرات من الكربون والذي هو أول مركب عضوي مستقر بعد عملية التثبيت حيث يقوم مركب سكري خماسي الكاربون RuDP (الرايبوز ثنائي الفوسفور Rubilose diphosphate) باستقبال الغاز بمساعدة إنزيم الكربوكسيليز RuDP carboxylase وبما أن أول مركب مستقر يتكون من ثلاث ذرات من الكربون لذا أطلق على هذه النباتاتC3plants . ومن أمثلتها الحنطة والشوفان والبنجر السكري وفول الصويا والخس والتبغ.

أما الطريقة الثانية وهي طريقة هاتش وسلاك Hatch and Slack pathway والتي تتبعها نباتات C4 plants حيث أن غاز ثنائي أوكسيد الكربون يثبت على هيئة مركب رباعي الكربون وهو OAA حامض الاوكسالواسيتيك Oxalo Acetic Acid) وهو أول مركب عضوي مستقر يتكون من استقبال الغاز من مركب ثلاثي الكربون PEP (فوسفواينول بايروفيت ( PhosphoEnolPyrovate) بمساعدة إنزيم الكربوكسيليز (PEP carboxylase) . وبما أن أول مركب مستقر يتكون من أربع ذرات من الكربون لذا أطلق على هذه النباتات C4Plants . ومن أمثلتها نبات قصب السكر والذرة الصفراء والذرة البيضاء والثيل والرغل وعرف الديك.

وهناك فروقات كبيرة بين هاتين المجموعتين من النباتات تشمل أموراً عديدة منها تشريحية وفسلجية وبيئية. ففي نباتات C4 تكون فيها عملية نقل العصارة السكرية Translocation أسرع . كما أنها تعيش في ظروف رطوبة عالية وكذلك درجة الحرارة المثلى للنمو ولعملية البناء الضوئي تكون عالية تصل بين 30-35 درجة مئوية وحتى أكثر. كما أنها تاخذ غاز ثنائي اوكسيد الكربون وتثبته من الجو بصورة أكثر فاعلية وأسرع بالمقارنة مع نباتات C3 . وتتواجد نباتات C4 في المناطق ذات شدة إضاءة عالية وذات توفر محدود من المياه.

يؤثر على الإنتاجية الأولية عامل الضوء الساقط نوعية وشدة وكذلك عامل درجة الحرارة وعامل توفر الماء وتركيز ثنائي اوكسيد الكربون والأوكسجين والعناصر الغذائية المختلفة. كما هناك عوامل تخص النبات مثل صبغة الكلوروفيل والمساحة الكلية للورقة وكثافة النباتات ومستويات المجتمع. فعلى سبيل المثال في الغابات يلاحظ هناك مستويات مختلفة في النباتات مما تتأثر بعوامل مختلفة من أهمها الضوء ودرجة الحرارة وبالتالي تؤثر في الإنتاجية.

وتعد نفاذية الضوء من العوامل المهمة في تقدير الإنتاجية في البيئة المائي حيث أن الضوء ينفذ إلى أعماق معينة حتى في المياه الصافية فضلاً عن أن نوعية الضوء تختلف حسب الأعماق لذا فإن توزيع الهائمات النباتية وانتشارها في الأعماق المختلفة سوف يتأثر كما يلاحظ في البحار والمحيطات والبحيرات.

مواضيع ذات صلة

الزحف العمراني على الأراضي الزراعية والغابية

سوء استعمال تكنولوجيا الري المؤدي إلى غدق التربة وتملحها

انجراف التربة

أهمية الغطاء النباتي

تطور العلاقة بين الإنسان والبيئة

الآثار البيئية المترتبة عن قطع الغابات وإنشاء السدود على مجاري الأنهار

العلاقة بين الحيوان والنبات

تعريف التوازن البيئي

التنافس Competition

السلوك الاجتماعي في تنظيم السكان regulation Social behavior in population

التنظيم السكاني Population regulation

انتشار السكان Population dispersal