光合作用影响因素

光合作用影响因素(一)内部因素1．阳生植物与阴生植物的光能利用能力由图示看出，阴生植物光补偿点与光饱和点均小于阳生植物，即b＜b′，c＜c′。因此当图中光照大于c点所对应的强度时提高光照强度对阳生植物更有利。2.同一植物的不同生长发育阶段曲线分析：在外界条件相同的情况下，光合作用速率由弱到强依次是幼苗期、营养生长期、开花期。应用：根据植物在不同生长发育阶段光合作用速率不同，适时、适量地提供水肥及其他环境条件，以使植物茁壮成长。3．自身叶面积指数、叶片生长状况对光能利用能力曲线乙分析：随幼叶发育为壮叶，叶面积增大，叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合速率增大；老叶内叶绿素被破坏，光合速率随之下降。由甲图知，无论是栽培农作物，还是植树、养花，种植的密度都应当合理。由乙图知，农作物、果树管理后期适当摘除老叶残叶及茎叶，降低细胞呼吸消耗有机物。二）外部因素1．光对光合作用的影响(1)光照强度：①原理：影响光反应阶段，制约ATP及[H]的产生，进而制约暗反应。②曲线分析：在一定范围内，植物的光合作用强度随着光照强度的增加而增加，但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加(如右图)。其中A代表呼吸速率，B为光补偿点，C为光饱和点；O－B：光合呼吸，B点之后光合呼吸；O－C：限制光合作用强度主要因素是光强，C点之后限制光合作用强度可能是温度、CO2浓度(外因)，色素含量或叶绿体数目(内因)。C点时总光合速率等＝净光合速率＋呼吸速率＝6。③生产实践中的应用：a．在光下欲使植物生长，必须使光照强度大于光补偿点B；b．阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，因此种植阴生植物应避免过强光照；c．可以适当提高光照强度(比如温室大棚用无色透明玻璃)进而提高作物产量。光补偿点与光饱和点的移动规律①规律光合作用强度增强：补偿点向左移，饱和点向右移动光合作用强度减弱：补偿点向右移，饱和点向左移光补偿点光饱和点提高CO2浓度左移右移降低CO2浓度右移左移土壤缺Mg2＋右移左移(2)光照时间：光照时间长，光合作用时间长，有利于植物的生长发育。注意：延长光照时间，可以提高作物产量，但不能提高光合速率。(3)光的波长)光质）：叶绿体中色素的吸收光波主要在红光区和蓝紫光区。2．温度(1)原理：温度直接影响酶的活性，从而影响光合速率，主要制约暗反应。(2)曲线分析：在一定范围内，植物的光合速率随着温度升高而加快，温度过高时会降低酶的活性，光合速率降低；温度过高水分丢失，还会影响叶片气孔开度，影响CO2供应(如右图)。(3)生产实践中的应用：植物光合作用在最适温度时效率最高，温度过低、过高均不利于植物生长。生产上白天适当升温，增强光合作用，晚上适当降低室温，抑制呼吸作用，以积累有机物。3．CO2浓度(1)原理：影响暗反应阶段，制约C3生成。(2)曲线分析：在一定范围内，植物光合作用强度随着CO2浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度不再增加(如上图)。①大气CO2浓度过低时(OA段)植物无法进行光合作用。②A′代表CO2补偿点，B′和B都代表CO2饱和点。(3)生产实践中的应用：生产上施用有机肥，有机肥可在微生物作用下产生CO2，提高温室CO2浓度；使田间通风良好，供应充足的CO2等。4．必需矿质元素曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物光合作用速率下降。应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可以提高作物的光能利用率。5.水分水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。另外，缺水时使气孔关闭，影响CO2进入植物体，使光合作用速率下降，所以水对光合作用影响很大。生产上应适时灌溉，保证植物生长所需要的水分。(三)外部因素：多因子1．曲线分析在达到最大值前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高。当到Q点时，横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可适当提高图示的其他因子。2．生产实践中的应用温室栽培时，在一定光照强度下，白天可适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加CO2，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合作用速率。突破点3密闭环境中一昼夜CO2、O2含量变化过程分析1.光合作用与细胞呼吸典型曲线上各点的分析：有关光合作用和细胞呼吸关系的变化曲线图中，最典型的就是夏季的一天中CO2的吸收和释放变化曲线图，如图1所示。曲线的各点含义及形成原因分析如下：a点：凌晨3时～4时，温度降低，细胞呼吸强度减弱，CO2释放减少；b点：上午6时左右，太阳出来，开始进行光合作用；bc段：光合作用强度小于细胞呼吸强度；c点：上午7时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度；ce段：光合作用强度大于细胞呼吸强度；d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象；e点：下午6时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度；ef段：光合作用强度小于细胞呼吸强度；fg段：太阳落山，光合作用停止，只进行细胞呼吸。2.玻璃罩内CO2浓度变化AB段：无光照，植物只进行呼吸作用。BC段：温度降低，呼吸作用减弱。CD段：4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度呼吸作用强度。D点：随光照增强，光合作用强度＝呼吸作用强度。DH段：光照继续增强，光合作用强度呼吸作用强度。其中FG段表示“光合午休”现象。H点：随光照减弱，光合作用强度下降，光合作用强度＝呼吸作用强度。HI段：光照继续减弱，光合作用强度呼吸作用强度，直至光合作用完全停止。3.有机物产生与消耗情况的分析：①积累有机物时间段：ce段。c点和e点时，光合作用强度与细胞呼吸强度相等，c～e由于光照强度的增强，光合作用强度大于细胞呼吸强度，故不断积累有机物。②制造有机物时间段：bf段。b点大约为早上6点，太阳升起，有光照，开始进行光合作用；f点大约为下午6点，太阳落山，无光，停止光合作用。③消耗有机物时间段：Og段。一天24小时，细胞的生命活动时刻在进行，即不停地消耗能量，故细胞呼吸始终进行。④一天中有机物积累最多的时间点：e点。白天，光合作用强度大于细胞呼吸强度，积累有机物；e点后，随着光照的减弱，细胞呼吸强度大于光合作用强度，故e点时积累的有机物最多。⑤一昼夜有机物的净积累量表示：SP－SM－SN。SP表示白天的净积累量，SM和SN表示夜晚的净消耗量，故SP－(SM＋SN)为一昼夜的净积累量。