Thực vật C4 và CAM có hiệu suất quang hợp cao hơn thực vật C3 trong điều kiện nhiệt độ cao và hạn hán do những yếu tố sau:

1. **Cơ chế hấp thụ CO2 hiệu quả hơn**:
- **Thực vật C4**: Chúng sử dụng một cơ chế quang hợp đặc biệt, trong đó CO2 được tập trung và chuyển hóa ở các tế bào đặc biệt (tế bào bao bó mạch). Quá trình này giúp tăng nồng độ CO2 xung quanh enzyme RuBisCO, từ đó làm giảm hiện tượng hô hấp photo (photorespiration) - hiện tượng không mong muốn khiến thực vật mất năng lượng và đồng thời giảm hiệu suất quang hợp.
- **Thực vật CAM (Crassulacean Acid Metabolism)**: Những thực vật này thu nhận CO2 vào ban đêm thông qua các khí khổng mở, sau đó lưu trữ dưới dạng axit hữu cơ. Vào ban ngày, khi khí khổng đóng lại để giảm mất nước, CO2 được giải phóng từ các axit hữu cơ và sử dụng cho quang hợp. Điều này giúp tiết kiệm nước và duy trì quá trình quang hợp ngay cả trong điều kiện khô hạn.

2. **Tiết kiệm nước**:
- Cả thực vật C4 và CAM đều có khả năng đóng khí khổng để hạn chế động thái thoát hơi nước trong điều kiện nhiệt độ cao và hạn hán. Việc này giúp chúng duy trì độ ẩm cần thiết cho quá trình quang hợp và sinh trưởng. Trong khi đó, thực vật C3 thường bị mất nước nhanh chóng khi khí khổng mở để hấp thụ CO2.

3. **Khả năng sinh trưởng trong môi trường nóng**:
- Thực vật C4 và CAM có thể hoạt động tốt hơn trong điều kiện nhiệt độ cao nhờ vào việc tối ưu hóa quá trình quang hợp khi nhiệt độ tăng. C3 thường bị ảnh hưởng tiêu cực bởi nhiệt độ cao do tăng cường hô hấp photo, dẫn đến mất mát carbon và năng lượng.

Tóm lại, nhờ vào cơ chế hấp thụ CO2 hiệu quả hơn, khả năng tiết kiệm nước và khả năng thích nghi với môi trường nóng, thực vật C4 và CAM đạt hiệu suất quang hợp cao hơn thực vật C3 trong điều kiện nhiệt độ cao và hạn hán.