Фотосинтез является одним из наиболее чувствительных процессов к внешним условиям, в том числе, к состоянию атмосферного воздуха. Торможение фотосинтетической деятельности ассимиляционных органов, независимо от вызвавшего ее фактора, выступает причиной нарушения общего обмена веществ в организме, сокращается его автотрофное питание и отложение запасных веществ. Конечным результатом подавления фотосинтеза является снижение интенсивности роста, развития, образования биомассы и хозяйственного урожая растений, а также устойчивости к другим неблагоприятным факторам. Обобщение экспериментальных данных позволяет сформулировать некоторые общие положения, характеризующие зависимость изменения фотосинтетической функции растений от действия токсических газов:
1. Низкие концентрации токсических газов вызывают медленное снижение фотосинтеза растений соответственно скорости накопления их в листьях, без образования на листовых пластинках видимых признаков повреждения. После прекращения газации фотосинтез таких растений восстанавливается до уровня незагазованных особей того же вида;
2. Токсические газы в концентрации, вызывающей образование некротических пятен на листьях подавляют фотосинтетическую функцию листьев тем сильнее, чем большая площадь пораженных участков;
3. При видимом повреждении менее 20% общей площади листовых пластинок фотосинтетическая активность оставшихся здоровыми участков листьев через некоторый период после прекращения газации выше, чем у незагазованных растений, в расчете на единицу площади. При образовании некротических участков на большей площади листьев или высоком уровне накопления в них токсических соединений наступившее во время газации торможение фотосинтеза сохраняется длительное время и обычно не восстанавливается до нормального уровня;
4. Высокие концентрации токсических газов в воздухе мгновенно или через несколько минут после начала газации полностью подавляют фотосинтез растений. Кратковременное пребывание растений в такой атмосфере не всегда сопровождается образованием на листьях некротических пятен.
Перечисленные взаимосвязи и взаимообусловленности степени нарушения фотосинтетической деятельности растений от химического состава и концентрации действующих газов проявляются неоднозначно у разных видов и в зависимости от условий их выращивания и газации.
Общим для всех растений является то, что с повышением общей устойчивости необходима большая концентрация или более продолжительное действие атмосферных токсикантов для того, чтобы вызвать начальное торможение их фотосинтеза. Неглубокое и кратковременное подавление фотосинтеза растений легко восстанавливается до прежнего уровня.
С усилением депрессии фотосинтеза и появлением обесцвеченных участков на листовых пластинках для регенерации требуется 5-10 дней. В этом случае фотосинтетическая активность оставшихся неповрежденными участков листовых пластинок нередко выше, чем у незагазированных растений. Такое явление отмечено через несколько дней после окончания искусственной газации растений.
Следует полагать, что сокращение площади ассимиляционного аппарата растений химическими факторами, которые наблюдаются в загрязненной атмосфере, вызывают сходную ответную реакцию растительного организма. Она направлена на восстановление нарушенных систем и функциональной координации между органами растений путем усиления синтеза ассимилятов. Это достигается продолжающимся функционированием корневой системы, которая обеспечивает оставшиеся здоровыми участки листьев относительно большим количеством минеральных и синтезированных в них веществ.