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碳三植物（C3植物）和碳四植物（C4植物）的主要区别在于光合作用途径、叶片结构、环境适应性及光呼吸效率等方面。
光合作用途径
碳三植物：二氧化碳固定的最初产物为三碳化合物（3-磷酸甘油酸），通过C3途径完成光合作用，如小麦、水稻、大豆等。
碳四植物：二氧化碳首先被固定为四碳化合物（如草酰乙酸或苹果酸），随后通过C4途径释放二氧化碳进入卡尔文循环，如玉米、甘蔗、高粱等。
叶片结构差异
碳三植物：
维管束鞘细胞不含或含少量叶绿体，无“花环型”结构。
叶肉细胞排列松散，光合作用主要在叶肉细胞中进行。
碳四植物：
维管束鞘细胞发达，含大量叶绿体，与外围叶肉细胞形成“花环型”结构。
叶肉细胞紧密排列，分工明确，实现二氧化碳的高效泵送。
环境适应性
碳三植物：适应温和气候，光呼吸强，高温干旱下气孔关闭易减产。
碳四植物：耐高温、强光和干旱，光呼吸弱，光合效率高，水分利用率更优。
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