Влияние повышения температуры на фотосинтез сельскохозяйственных культур: от ферментов до экосистем

По мере дальнейшего повышения глобальной температуры поверхности суши, а также увеличения частоты, продолжительности и/или интенсивности волн жары основные сельскохозяйственные системы производства продовольственных и топливных культур, вероятно, будут подвергаться более выраженному тепловому стрессу. Существует обширная литература, посвящённая изучению экспериментально измеренных и смоделированных последствий повышения температуры для фотосинтеза сельскохозяйственных культур — от ферментативных реакций в листе до более масштабных ответов экосистем, отражающих сезонную и межгодовую реакцию культур на жару. В этом обзоре обсуждаются: (i) изменения фотосинтеза сельскохозяйственных культур под влиянием температуры на ферментативном уровне в листе; (ii) влияние температуры на устьица и транспортные системы растений; (iii) признаки, определяющие восприимчивость или устойчивость растений к повышенной температуре и тепловому стрессу; (iv) совокупное воздействие этих температурных эффектов и теплового стресса на уровне экосистемы, приводящее к изменениям урожайности. В обзоре также рассматриваются современные достижения и перспективные направления исследований, необходимые для повышения устойчивости сельскохозяйственных систем к росту температуры и тепловому стрессу, которые, согласно прогнозам, будут усиливаться из-за продолжающихся глобальных выбросов, связанных со сжиганием ископаемого топлива.