光合作用(曲线图分析20130307).doc

1影响光合作用速率的因素曲线归类因素 曲线图 对光合作用的影响 在生产上的应用光照时间光照时间植物在夏季一天内的变化光照时间越长，产生的光合产物越多C 3植物在夏季的一天中：6—10时的光照不断增强，光合强度不断增强；12 时左右气温高，蒸腾作用很强，部分气孔关闭，CO 2供应减少，光合强度减弱；14—17时的光照减弱，所以光合强度不断减弱夏季中午农作物避免○1低温水浇灌；光照过强的中午对农○2作物进行遮阴处理光照强度在黑暗中呼吸所释放的 CO2量光照强度与 CO2吸收释放量的关系光补偿点：指在一定光强范围内，光合过程中吸收的 CO2呼吸过程中放出的 CO2等量的光照强度光饱和点：指当达到某一光强时，光合速率就不再增加时的光强无光照时植物只能进行呼吸作用，有光照时，随光照增强光合强度增强，但当达到光饱点后不再增强，此时限制光合强度的因素是温度或 CO2浓度延长光合作用时间：通过轮作，延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间可提高粮食产量光照光照光照光照强度光阳生植物阴生植物光照强度光照强度与阳生、阴生植物对 CO2吸收释放量的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 所 以在 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，就必须栽培于阴湿的条件下，才能获得较高的产量阳生植物（如水稻、小麦）种植在阳光充足的地方，阴植物（如胡椒）种植在荫蔽的地方光合速率总光合量净光合量CO2吸收 CO2释放光饱和点光补偿点CO2吸收 CO2释放 2300C（或高 CO2）200C（或中 CO2）100C（或低 CO2）P Q 光照强度光照强度与不同温度、不同 CO2浓度对光合作用强度的影响 P点以前随光照强度的增加，光合强度增大，其限制因素是光强，但达到饱点 Q以后不再增加，其限制因素是温度或 CO2浓度注意：曲线开始一段都是相同的当光照强度达到饱和点后，提高农作物产量的方法：适当提高温度； 提高○ 1 ○ 2CO2浓度：施放干冰；利用CO2发生器；施用农家肥，利用微生物发酵产生 CO2等方法。

光照强度光照强度与光质、CO 2浓度、温度对光合作用强度的影响图中三曲线开始时光合强度就有差异，最后也有差异，这说明跟 CO2浓度、环境温度、光质都有关植物在不同的 CO2浓度、环境温度、光质下，随光照强度的增加，光合作用强度增加都可能不一样大棚作物一般采用无色透明塑料棚；白天升温，晚上降温；大棚内施放干冰或与养殖场相连照强度C4植物C3植物P Q 光照强度光照强度对光合作用强度的影响在 P点之前，不管是 C3植物还是 C4植物都随光照强度的增强光合作用强度不断增强，但达到各自的光饱和点后都不再增强，其限制因素主要是温度和 CO2浓度在Q点造成两曲线差异的原因主要是 C4植物比 C3植物光能利用率高，C 3植物比 C4植物更容易达到光饱和点注意与 CO2浓度对光合强度影响的区别：在同光照、较适宜、高浓度的 CO2的情况下，C3植物的光合强度反而比 C4植物高C4植物宜种植在热带地区、C3宜种植在温带地区光照光照光质红光蓝紫光绿光光照强度光照强度与光质对光合强度的影响开始时光合强度就不同，最后达到了相同，这说明与温度、CO 2浓度没有关系，除了这两个因素和光强度外重复的因素只有光质，不同的光质影响光反应，因此最初光合强度就有差异，但农作物宜种植在全光照下，但阳生植物宜种植在阳光充裕的地方，阴生植物宜种植在阳光较弱的地方。

大棚作物宜用无色塑料薄膜光合作用强度光合作用强度光合作用强度光合作用强度 3随光强度的增强，最终都能达到光的饱和点温度温度对光合作用强度的影响它主要通过影响暗反应中酶的催化效率来影响光合作用的速率在一定温度范围内，随着温度的升高，光合速率随着增加，超过一定的温度，光合速率不但不增大，反而降低因温度太高，酶的活性降低此外温度过高，蒸腾作用过强，导致气孔关闭，CO2供应减少，从而间接影响光合速率适时播种○ 1增加昼夜温差，白天调○ 2到光合作用最适温度，以提高光合作用；晚上适当降低温度，以降低呼吸作用，保证植物有机物积累强光（或高 CO2）中强光（或中 CO2）弱光（或低 CO2）P Q 温度温度与不同光强或不同 CO2浓度对光合强度的影响P点之前，限制光合速率的因素是温度，随温度的升高，其光合速率不断提高Q 点时是酶的最适温度，要提高光合速率，只有提高光强或 CO2浓度Q 点后酶的活性随温度降低而降低，其光合速率也随之降低当温度达到酶的最适温度时，可提高光照强度或提高 CO2浓度来提高光合速率温度温度温度与光合作用和呼吸作用的关系温度：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。

光合作用也不例外，在一定的温度范围内，在正常的光照强度下，提高温度会促进光合作用的进行但提高温度也会促进呼吸作用如左图所示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措施：白天适当提高温度，晚上适当降低温度CO2浓 从图中看出：外界 CO2浓度很低时，绿色植物叶不能利用外界的 CO2制造有机物，只有当植物达到 CO2补偿点后才利用外施用有机肥料；温室栽培植物时，可以适当提高 CO2浓度大田生产要“正其行，通其风”从而提高产量光合作用强度光合作用强度叶片光合作用强度 4外界 CO2浓度外界 CO2浓度对叶片光合强度的影响（注意：此图是外界 CO2浓度对叶片光合强度的影响）界的 CO2合成有机物随着 CO2含量的继续提高，光合作用逐渐增强；当CO2提高到一定程度时，光合作用强度不再随 CO2含量的提高而增强此时限制的主要因素是温度或光照强度c db ea CO2浓度CO2对植物光合作用强度的影响（注意：此图与外界 CO2浓度对叶片光合强度影响的区别）a-b:CO2太低，农作物消耗光合产物；b-c:随 CO2的浓度增加，光合作用强度增强；c-d:CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变；d-e:CO2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。

施用有机肥料；温室栽培植物时，可以适当提高 CO2浓度大田生产要“正其行，通其风”从而提高产量度CO2浓度C3植物C4植物 PCO2浓度CO2浓度对 C3、C 4的光合强度的影响由于 C4植物叶肉细胞中含有 PEP羧化酶，对 CO2的亲和力很强，可以把大气中含量很低的 CO2以 C4的形式固定下来，故 C4植物能利用较低的CO2进行光合作用，CO 2的补偿点低，容易达到CO2饱和点而 C3植物的CO2的补偿点高，不易达到 CO2饱和点故在较低的 CO2浓度下（通常大气中的 CO2浓度很低，植株经常处于“饥饿状态” ）C4比 C3植物的光合作用强度强（即 P点之前） 一般来说,C 4植物由于“CO2泵”的存在,CO 2补偿点和 CO2饱和点均低于C3植物增施 CO2更有利于 C3植物的光合作用，有利提高产量水或矿质元素A 吸水量或矿质元素吸收量吸水量或矿质元素吸收量对光合速率的影响水是光合作用原料之一，同时也是代谢的必须介质，缺少时会使光合速率下降矿质元素如：Mg是叶绿素的组成成分，N是光合作用有关酶的组成成分，P 是 ATP的组成成分，缺少也会影响光合理灌溉、合理施肥可促进叶片面积增大，提高酶的合成率，增加光合作用速率。

光合作用强度光合速率CO2吸收 CO2放出 5合速率叶龄叶龄叶龄对光合速率的影响随幼叶不断生长，叶○ 1面积不断增大，叶内叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合速率不断增加；壮叶时，叶面积、叶○ 2绿体都处于稳定状态，光合速率基本稳定；老叶时，随叶龄增加，○ 3叶内叶绿素被破坏，光合速率下降农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶叶面指数A 光合作用实际量 EB 干物质量C呼吸量D0 2 4 6 8 叶面指数叶面指数与物质量的关系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，随叶面积的增大，光合作用不再增大，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加而增加，而由于 A点以后光合作用量不再增加，所以干物质的量不断降低，如BD段E 点表示光合作用实际量与呼吸量相等,干物质量积累为零植物的叶面积指数不能超过 D点，超过植物将入不敷出，无法生活下去适当间苗、修剪，合理施肥，避免徒长，上部叶片太多，使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点之下，白白浪费有机物温室栽培植物时，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。

例 1．（06 年四川）将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室 CO2浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度（以 CO2的吸收速率表示） ，测定结果如下图下列相关叙述，正确的是：0 a b CO2浓度A．如果光照强度适当降低，a 点左移，b 点左移B．如果光照强度适当降低，a 点左移，b 点右移C．如果光照强度适当增强，a 点右移，b 点右移D．如果光照强度适当增强，a 点左移，b 点右移【解析】本题考查的 CO2浓度和光照强度对光合作用的影响，二者的变动都会影响光合作用的补偿点CO2吸收速率光合速率物质量 6和最大光合作用强度本题涉及光合作用的 CO2浓度和光照强度两个基本条件假定光照强度降低，要达到补偿点 a，则需要更高的 CO2浓度，a 点应右移，A、B 选项不正确；假定光照强度升高，CO 2利用率升高，要达到光补偿点 a，在 CO2浓度低一些的时候即可达到，a 点应左移，C 选项不正确，故 D项正确另外，光照强度升高，则需要更高浓度的 CO2才能达到最大光合作用强度，b 点应右移例 2．右上图表示水稻光合作用强#与光照强度之间的关系。

曲线 a是在 15°C、 C02浓度为 0. 03%的环境中测定的结果,曲线 b 是在 B 点时改变某些条件后测定的结果下列分析不 正确的是A. B点时刻，叶肉细胞与维管束鞘细胞中的叶绿体都能产生 NADPHB .A点与 B点相比，A 点时的叶绿体中 C3化合物被还原的速率较慢C. A点时刻，叶肉细胞中线粒体产生的 CO2量可能多于叶绿体消耗的 CO2量D. 曲线 b与曲线 a有明显差异的原因可能是 B点以后改变了 CO2浓度或温度例 3．为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响，将某植物在黑暗中放置一段时间，耗尽叶片中的淀粉然后取生理状态一致的叶片，平均分成 8组，实验处理如下表所示一段时间后，检测叶片中有无淀粉，结果如下表编号 组 1 组 2 组 3 组 4 组 5 组 6 组 7 组 8葡萄糖溶液浸泡溶液中通入空气葡萄糖溶液浸泡溶 液 中 通 入 CO2和 N2蒸馏水浸泡水中通入空气蒸馏水浸泡水 中 通 入 CO2和 N2处理光照 黑暗 光照 黑暗 光照 黑暗 光照 黑暗检测结果 有淀粉 有淀粉 有淀粉 无淀粉 有淀粉 无淀粉 有淀粉 无淀粉回答问题：（1）光照条件下，组 5叶片通过__________作用产生淀粉：叶肉细胞释放出的氧气来自于__。