온도가 식물에 미치는 영향
온도는 식물의 발아, 성장, 생육 시기와 분포 지역을 결정한다. 온도의 영향은 식물종, 생육 단계, 나이, 조건, 식물 내에서의 부위 등에 따라 상이하다. 특히 고산지역의 수목한계선이나 수목의 분포한계는 겨울철의 최저 온도에 의해 결정된다. 온도는 계절, 위도, 고도별 변이를 가지고 또한 내륙과 해안, 대륙과 해양에 따른 변이를 가짐으로써 다양한 생물 군집을 결정한다.
식물 생리적으로 온도의 기능은 체내대사작용을 이끌어 가는 모든 효소물질의 활성도에 미치는 영향인데, 인위적인 적응처리, 순화등에 의해서 그 범위를 다소 바꿀 수 있다. 적정 온도는 가장 빠른 속도로 자랄 수 있는 온도를 말한다. 임계온도는 식물이 생육할 수 있는 상, 하한의 온도 범위를 말한다. 일반적으로 온도가 올라가면 호흡량이 증가하여 체내 에너지 소모량이 증가하는데, 이를 나타내는 지수가 Q10지수이다. 즉 온도가 섭씨 10도 상승할 때 변화되는 호흡량을 나타내는데, 그 수치가 높을수록 온도 변화에 대한 생리적 반응이 극대화되어 견디는 힘이 약하다는 것을 의미한다. 일반적으로 그늘에 적응되어 있는 식물이 양지에서 생육하게 되면 호흡과다로 인해 생장저해 현상 발생한다.
가장 우선적인 온도의 효과는 광합성 작용에 대한 영향이다. 식물이 광합성을 하는 온도 범위는 섭씨 0 ~ 40도 정도이지만, 온대지방의 식물들은 대략 섭씨 15 ~ 25도에서 가장 높은 광합성량을 보인다. 고산지대의 수목은 훨씬 낮은 온도에서 최대 광합성량을 보이기도 한다. 하루 동안의 온도 변화는 야간에 식물이 광합성을 중단하게 하는 데 중요한 역할을 하는데, 야간의 온도가 주간의 온도에 비해 섭씨 10도가량 낮은 것이 유리하다.
이에 비해 계절적 온도주기는 식물의 광주기를 보완해 주는 역할을 한다.
온도가 지나치게 높으면 식물은 고온 피해를 입는데, 체내수분함량이 높은 살아 있는 조직은 섭씨 50 ~ 60도에서 피해를 입거나 죽는 반면, 수분이 거의 없는 종자는 섭씨 100도 이상에서도 견딜 수 있다. 온도가 올라가면 식물세포는 세포막이 손상되고 체내 변성단백질이 생성되어 세포막의 활성에 변화가 생긴다. 무엇보다 호흡량의 증가로 에너지의 과다 소모와 수분의 과다 배출로 탈수 상태에 빠진다. 반면 저온에 대한 내성 범위는 식물의 생육환경에 따라 많은 차이가 난다. 열대나 아열대지역의 식물은 온도가 섭씨 15도 정도만 되어도 생육 장애가 발생하지만, 내한성 기작을 갖춘 온대나 한 대지역의 수목들은 급작스런 저온이 아닌 이상 섭씨 영하 20도 이하에서도 피해를 비껴갈 수 있다. 그러나 식물이 충분히 내한성 기작을 갖추기 전에 한파가 닥쳐오면 식물의 조직은 냉해나 동해를 입는다. 흔히 냉해는 어는점 이상의 온도에서 받는 피해를, 동해는 어는점 이하의 온도에서 받는 피해를 말한다. 식물조직의 수분은 특히 동해의 가장 큰 요인으로 작용한다.