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Lichtkompensationspunkt
Beim positiven Bereich der Ordinate findet eine Netto-Photosynthese statt, während im negativen Bereich eine Netto-Atmung auftritt. Der Lichtkompensationspunkt …
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Bedeutung des Lichtkompensationspunkts
Der Lichtkompensationspunkt bezeichnet die Beleuchtungsstärke, bei der eine Pflanze durch den Calvinzyklus genau so viel Kohlenstoffdioxid (CO₂) fixiert, wie sie bei der Atmung wieder abgibt. Die Netto-Photosynthese beträgt an diesem Punkt daher 0.
Die Beleuchtungsstärke beschreibt, wie viele für die Photosynthese nutzbare Photonen mit Wellenlängen von 400 bis 700 nm pro Fläche und Zeit auf eine Pflanze treffen. Sie wird in µmol·m^{−2}·s^{−1} angegeben. Der Lichtkompensationspunkt kann auch über Sauerstoff erklärt werden: Hier halten sich Sauerstoffverbrauch durch Atmung und Sauerstoffproduktion durch Photosynthese genau die Waage.
Oberhalb des Lichtkompensationspunkts entsteht ein Nettogewinn bei der Kohlenstofffixierung; es findet Netto-Photosynthese statt. Langfristig kann eine Pflanze deshalb nur bei Beleuchtungsstärken oberhalb dieses Punktes überleben. In einem Diagramm der Photosyntheserate gegen die Lichtmenge liegt der Punkt auf der x-Achse: Oberhalb der Achse liegt Netto-Photosynthese vor, unterhalb Netto-Atmung.
Unterschiede zwischen Pflanzen
Mit dem Lichtkompensationspunkt lassen sich Sonnen- und Schattenpflanzen unterscheiden. Sonnenpflanzen erreichen ihn erst bei relativ hoher Beleuchtungsstärke. Schattenpflanzen können schon bei geringer Beleuchtungsstärke mehr Kohlenstoff fixieren, als sie durch Atmung abgeben. Ein Sonnenblatt hat einen Lichtkompensationspunkt von 20–30 µmol·m^{−2}·s^{−1}; bei einem Schattenblatt liegt er unter 10 µmol·m^{−2}·s^{−1}.
Schattenpflanzen erreichen außerdem ihren Lichtsättigungspunkt wesentlich schneller. Der Lichtsättigungspunkt ist die Lichtmenge, bei der zusätzliches Licht die Photosyntheserate nicht weiter erhöht.
Bei C₄-Pflanzen liegt die Beleuchtungsstärke am Lichtkompensationspunkt höher als bei C₃-Pflanzen. C₄-Pflanzen benötigen somit wesentlich mehr Licht, um zu existieren, sind bei hohen Beleuchtungsstärken aber den C₃-Pflanzen in ihrer Photosyntheserate weit überlegen. Unter natürlichen Bedingungen erreichen C₄-Pflanzen ihren Lichtsättigungspunkt nicht und sind daher in der Regel lichtlimitiert, also durch zu wenig Licht begrenzt. Bei starkem Wassermangel können sich ihre Stomata, die Spaltöffnungen der Blätter, weitgehend oder ganz schließen. Dann entsteht CO₂-Mangel, und die Pflanzen sind CO₂-limitiert.
