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1、影响“光合作用”的因素及相关曲线分析一、影响光合作用的因素（一）光1光照强度：植物的光合作用强度在一定范围内是随着光照强度的增加，同化CO2的速度也相应增加。当光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增强。植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用，当植物在某一光照强度条件下，进行光合作用所吸收的CO2与该温度条件下植物进行呼吸作用所释放的CO2量达到平衡时，这一光照强度就称为光补偿点，这时光合作用强度主要是受光反应产物的限制。当光照强度增加到一定强度后，植物的光合作用强度不再增加或增加很少时，这一光照强度就称为植物光合作用的光饱和点，此时的光合作用强度是受暗反应系统中酶的活性
2、和CO2浓度的限制。英尺烛光酢浆草蚕豆光合速率蚕豆（阳生植物）和酢浆草（阴生植物）的光合速率与光照强度的关系光补偿点主要与该植物的呼吸作用强度有关，与温度也有关系。一般阳生植物的光补偿点比阴生植物高。光饱和点也是阳生植物高于阴生植物。在栽培农作物时，阳生植物必须种植在阳光充足的条件下才能提高光合作用效率，增加产量；而阴生植物应当种植在阴湿的条件下，才有利于生长发育，光照强度大，蒸腾作用旺盛，植物体内因失水而不利于其生长发育，如人参、三七、胡椒等的栽培，必须栽培于阴湿条件下。2光照时间：延长光照时间，可增加光合作用合成时间。从而提高农作物产量。3光质：光质也影响植物的光合速率，白光为复色光，光合
3、作用能力最强，单色光中红色光作用最快，蓝、紫光次之，绿光最差。4日变化：光合速率在一天当中有变化，一般与太阳辐射进程相符合。无云的晴天，从早晨开始，光合作用逐渐加强，中午达到高峰，以后逐渐降低，到日落则停止，成为单峰曲线。但当晴天无云而太阳光照强烈时，光合进程便形成双峰曲线。光合速率光合速率6 8 10 12 2 4 6时间时间6 8 10 12 2 4 66点的光合速率变化图无云的晴天里，植物的光合速率变化图 晴天无云而太阳强烈的天气里，植物由清晨6点到下 在生产上的应用适当提高光照强度。 延长光合作用时间。 增加光合作用面积合理密植。对温室大棚用无色透明玻璃。若要降低光合作用则用有色玻璃，
4、如用红色玻璃，则透红光吸收其他波长的光，光合作用较白光弱，但较其他单色光强。光合作用强度（二）二氧化碳浓度CO2补偿点CO2是植物进行光合作用的原料，只有当环境中的CO2达到一定浓度时，植物才能进行光合作用。一般来说，在一定的范围内，植物光合作用的强度随CO2浓度的增加而增加，但CO2的含量达到一定浓度后，光合作用强度就不再增加或增加很少， 如 CO2浓度继续升高，光合作用不但不会增加，反而要下降，甚至引起植物CO2中毒而影响植物正常的生长发育。植物对CO2的利用与光照强度有关，在弱光下，只能利用较低的二氧化碳浓度，光合慢，随着光照的加强，植物就能吸收利用较高的二氧化碳浓度，光合快。 在生产上
5、的应用温室可通过放干冰的方法来提高室内二氧化碳浓度。大田中：A.控制好农作物的密度和水肥管理，使农田后期通风良好。B.增施有机肥，使土壤微生物增多分解有机物，放出CO2。C.深施NH4HCO3肥料。光合速率（三）温度植物所有的生活过程都受温度的影响，因为在一定的温度范围内，提高温度可以提高酶的活性，加快反应速度。温度过高，影响植物叶片气孔开放，影响二氧化碳供应，10 20 30 40 50进而影响暗反应，从而影响光合作用速率。一般植物可在10-35 下正常进行光合作用，其中25-30 最宜，在35 以上开始下降，40-50 时完全停止。在一定的温度范围内，正常的光照强度下，提高温度会促进光合作
6、用的进行,但提高温度也会促进呼吸作用。所以植物净光合作用的最适温度不一定就是植物体内酶的最适温度。(如左图) 生产上的应用：增加昼夜温差。（四）矿质元素：矿质元素直接或间接影响光合作用。在一定范围内，营养元素越多，光合速率就越快。氮、磷、钾三要素中以氮肥对光合作用的效果最明显。氮是催化光合作用过程各种酶以及NADP+和ATP的重要组成成分；磷也是NADP+和ATP的重要组成成分。科学家发现，用磷脂酶将离体叶绿体膜结构上的磷脂水解掉后，在原料和条件都具备的情况下，这些叶绿体的光合作用过程明显受到阻碍，可见磷在维持叶绿体膜的结构和功能上起着重要的作用。绿色植物通过光合作用合成糖类，以及将糖类运输到
7、块根、块茎和种子等器官中，都需要钾。镁是叶绿体的重要组成成分，没有镁就不能合成叶绿素等。（五）水：水分是光合作用原料之一，缺乏时可使光合速率下降。晴天无云太阳强烈的正午，由于植物缺水而导致气孔关闭，二氧化碳供应不足，光合速率下降。二、光合速率、光能利用率与光合作用效率的辨析1、光合速率：光合作用的指标，是指植物在一定时间内将光能转化为化学能的多少。通常以每小时每平方分米叶面积吸收CO2毫克数表示。它由植物在单位时间内吸收光能的多少及它对光能的转化率决定。2、光能利用率：植物将一年中投射到该土地上的光能转化成化学能的效率。指植物光合作用所累积的有机物所含能量，占照射在同一地面上的日光能量的比率。
8、它由该土地上植物的多少、进行光合作用时间的长短及植物吸收利用光能的能力决定。提高的途径有延长光合时间（如轮作）、增加光合面积（如间作、套种），提高光合作用效率。3、光合作用效率：是指植物将照射到植物上的光能转化为化学能的效率。植物通过光合作用制造有机物中所含有的能量与光合作用中吸收的光能的比值，它由植物叶片吸收光能的能力、及将吸收了的光能转化为化学能的能力决定。提高的途径有光照强弱的控制，温度的控制，CO2的供应，必需矿质元素的供应。光能利用率和光合作用效率这“两率”的比例式中，主要是分母不同。光能利用率比例式中分母是指照射在同一时期同一地面上太阳辐射能，而光合作用效率比例式中分母是同一时期同
9、一土地面积农作物光合作用所接受的太阳能；两比例式中分子都是作物光合作用积累的有机物中所含能量。光能利用率与复种指数、合理密植、作物生育期、植株株型、CO2浓度、光照强度、温度、矿质元素等都有密切关系；农作物的光合作用效率与光照强度、温度、CO2浓度、矿质元素等有密切关系。提高光能利用率，主要是通过延长光合作用时间、增加光合作用面积和加强光合作用效率等途径。阳光、温度、水分、矿质元素和CO2等都可以影响单位绿叶面积的光合作用效率。三、影响光合速率的曲线分析及应用单因子影响图像关键点的含义在生产上的应用A点光照强度为0，此时只进行呼吸作用，释放CO2的量，表明此时的呼吸强度。AB段表明随光照强度加
10、强，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用；到B点时，呼吸作用释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度=呼吸作用强度，称B点为光补偿点（植物白天光照强度应在光补偿点以上，植物才能正常生长）。BC段表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了。C点为光合作用的饱和点。（1）适当提高光照强度（2）延长光合作用时间（例：轮作）（3）对温室大棚用无色透明玻璃（4）若要降低光合作用则用有色玻璃。如用红色玻璃，则透红光吸收其他波长的光，光合能力较白光弱。但较其他单色光强。OA段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大，A点为光合作用面积的饱和点，随
11、叶面积的增大，光合作用不再增强，原因是有很多叶被遮挡在光补偿点以下。OB段干物质量随光合作用增强而增加，而由于A点以后光合作用量不再增加，而叶片随叶面积的不断增加OC段呼吸量不断增加，所以干物质积累量不断降低如BC段。植物的叶面积指数不能超过C点，若超过C点，植物将入不敷出，无法生活下去。适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免陡长，封行过早，使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下，白白消耗有机物，造成不必要的浪费。温室栽培植物时，可增加光合作用面积，合理密植是增加光合作用面积的一项重要措施。CO2是光合作用的原料，在一定范围内，CO2越多，光合作用速率越大，但到A点时，即CO2达到饱和时，就不
12、再增加了温室栽培植物时适当提高室内CO2的浓度，如释放一定量的干冰或多施有机肥，使根部吸收的CO2增多。大田生产“正其行，通其风”，即为提高CO2浓度、增加产量。光合作用是在酶催化下进行的，温度直接影响酶的活性。一般植物在1035下正常进行光合作用，其中AB段（1035），随温度的升高而逐渐加强，B点（35）以上光合酶活性下降，光合作用开始下降，4050光合作用几乎完全停止（1）适时播种（2）温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温（3）植物“午休”现象的原因之一OA段为幼叶，随幼叶的不断生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合作用速率不断增加。AB段为壮叶，叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率也基本稳定。BC段为老叶，随叶龄的增加，叶片内叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶，都是根据其原理。又可降低其呼吸作用消耗有机物多因子影响：P点时，影响光合速率的因素应为横坐标所表示的因素。随该因子的不断增强，光合速率不断提高，当到达Q点时，横坐标所表示的因素，不再影响光合速率，要提高光合速率，可适当调整图示的其他因子。 1 / 1
