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1、影响光合作用的因素及其生产实践运用,实验三中 刘世雄,能量转化过程:,提高外界CO2浓度时对促进C3 植物的光合作用效率更有效。,一、内部因素：,1、 物种遗传特性不同，光能利用能力不同，适宜条件有所不同,阳生植物较强光照； 阴生植物相对较弱光照。,高温干旱强光照条件下C4强于C3；,外界CO2浓度相对较低 C4高于C3；,例证性练习：,（2005江苏）夏季中午强烈阳光会导致植物气孔关闭。此时，下列植物中光合作用强度最高的是： A.高粱 B.水稻 C.大豆 D.小麦,C4植物记忆小口诀：娘甘于奉献 高粱；甘蔗；玉米；苋菜。,(2006北京海淀)右图中A、B两曲线分别表示一种C3植物和一种C4植
2、物的光合作用速率与环境中CO2浓度的关系（其他条件相同）。下列相关叙述中不正确的是： AB植物在较低浓度CO2时比A植物具有生长优势 BA植物的光合作用速率将随CO2浓度的升高而不断升高 CCO2浓度为n时，A、B两植物光合作用速率相等 D若能改善光照条件，两植物的m点的光合速率还可能提高,例证性练习：,2、同一植物的不同生长发育时期及同一植物不同叶片，光能利用率不同,叶面积指数与光合作用强度的关系 （如图所示）整理信息并准确进行表述。,叶面积指数在0-K点之间，光合作用强度 呼吸作用强度； K点处，光合作用强度 呼吸作用强度； K点之后，光合作用强度 呼吸作用强度。,最有利于有机物积累的叶面
3、积指数区段 为 之间。 生产实践运用，根据上述原理可通过 技术实现最佳配置。,=,4-6,合理密植,叶面积指数是指单位土地面积 上植物的总叶面积。叶面积指数越 大，叶片交错重叠程度越大。右图 表示叶面积指数与光合作用和呼吸 作用两个生理过程的关系。下列叙 述中，错误的是： A.A点处光合作用和呼吸作用强度相等 B.两条曲线围成的部分代表有机物的积累量 C.叶面积指数约为3-5时，对农作物增产最有利 D.叶面积指数超过5时，农作物就将减产,例证性练习：,反应强度,A,2 5 7 9,叶面积指数,光合作用,呼吸作用,0,叶龄与光合作用强度的关系如图所示：,OA段为幼叶，随幼叶的不断生长，叶面积不断
4、增大，叶内叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合速率不断增强。,AB段为壮叶，叶面积、叶绿体、叶绿素保持相对稳定，光合速率也基本稳定。 BC段为老叶，随叶龄的增加，叶片内叶绿素逐步被分解破坏，光合速率也随之下降。,生产实践运用：作物后期管理要适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶，都是根据其原理，可降低其细胞呼吸消耗有机物。,二、外界因素：,1、光照强度：对植物光合作用速率的影响（如图所示）,A（呼吸作用点）,B（光补偿点：） （呼吸作用强度=光合作用强度）,C（光饱和点）,净光合作用,实际光合作用,呼吸作用,实际测量值意义： 无光条件下，为呼吸作用值；有光条件下，为净光合作用值。 实际光合
5、作用值=净光合作用值 + 呼吸作用值 （无光其他条件相同时测量）,二、外界因素：,1、光照强度：对植物光合作用速率的影响（如图所示）,生产实践运用：阴生植物的光补偿点和光饱和点都较低（如图曲线所示），因此，种植阴生植物应避免过强光照；阳生植物的光补偿点和光饱和点相对较高(如图曲线 所示)，因此，种植阳生植物应给与较强光照条件,A（呼吸作用点）,B（光补偿点：） （呼吸作用强度=光合作用强度）,C（光饱和点）,净光合作用,实际光合作用,呼吸作用,B光合作用与呼吸作用达到动态平衡,下图表示某种植物光照强度与光合作用强度关系。P点的生物学含义是：,A无光合作用，有呼吸作用,D光合作用与呼吸作用都不进
6、行,CO2吸收量,光照强度,0,P,CO2释放量,C无呼吸作用，有光合作用,2、温度主要影响暗反应,主要原因是：影响酶的活性变化，进而影响反应速率。,AB段（10-35）:,随温度的升高，酶活性提高， 光合速率逐渐加快。,B点（35）：,为最适温度点，光合速率最快 。,BC段（35-50）:,随温度过度升高，酶活性降低，光合速率逐渐降低；,C点以后（50）:,光合作用完全停止。,2、温度主要影响暗反应,主要原因是：影响酶的活性变化，进而影响反应速率。,生产实践运用：,大田种植应适时播种,温室栽培：冬天温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度。,原因:白天适度提高温度，促进光合作用；
7、晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。,3、CO2浓度（如图所示）主要影响暗反应,CO2是光合作用的原料之一，环境中CO2浓度的高低明显影响光合速率。,OA段 :,CO2浓度过低时，植物无法进行光合作用；,AB段 ：,光合速率随CO2浓度的增加而增加；,B点以后 :,再增加CO2浓度，光合速率不变 (B点被称为CO2饱和点)。,3、CO2浓度（如图所示）主要影响暗反应,生产实践运用：,大田种植时，要求“正其行，通其风”增加大气环流，以增大CO2浓度。,温室栽培时，除适时通风外，可采用CO2发生器增施气肥；,或者施用农家肥，经土壤微生物分解后，既提供各种矿质元素的同时，还能
8、补充CO2。,在相同光照和温度条件下，空气中二氧化碳含量与植物光合产量（有机物积累量）的关系如下图所示。理论上某种C3植物能更有效地利用CO2使光合产量高于m点的选项是： A若a点在a2,b点在b2时 B若a点在a1,b点在b1时 C若a点在a2,b点在b1时 D若a点在a1,b点在b2时,例证性练习：,理论上,4、矿质元素的影响：,直接或间接影响光合作用。,在一定范围内矿质元素越丰富光合作用速率越快。,但超过饱和点后，光合作用将不再增加，甚至可能会造成危害。,但应注意供应过量也可能会给农作物的生长发育带来危害。（如N肥施用过多，会造成农作物倒伏。 枝叶生长过高引起）,生产实践运用：,合理施肥
9、可促进叶片面积增大，提高酶的合成速率，增加光合作用速率。,施用有机肥，经微生物分解后，既为植物补充CO2，又为植物提供各种矿质元素。,5、水分的影响：,水分是光合作用原料之一。,缺水时光合速率下降的重要原因是气孔关闭会使CO2供应不足造成的。,生产实践运用：,为保障植物光合作用，应适时适量进行合理灌溉。,1、植物的新陈代谢受外部环境因子（如光、温度）和内部因子（如激素）的影响，研究内、外因子对植物生命活动的影响具有重要意义。,（l）下图表示野外松树（阳生植物）光合作用强度与光照强度的关系。其中的纵坐标表示松树整体表现出的吸收CO2和释放CO2量的状况。请分析回答： 当光照强度为b时，光合作用强
10、度_。 光照强度为a时，光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用放出CO2的量。如果白天光照强度较长时期为a，植物能不能正常生长？为什么？ ； 。 如将该曲线改绘为人参（阴生植物）光合作用强度与光照强 度关系的曲线，b点的位置应如何移动?为什么？ ； 为什么? 。,达到平衡,不 能,白天无积累,夜晚消耗,有机物总量减少,左 移,阴生植物的光饱和点较低,2、科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一种植物光合作用强度的影响，得到实验结果如下图所示，请根据下图回答有关问题： 光照强度为a时，造成三条曲线光合作用强度无明显变化的主要外界因素是：,光照强度为b时，造成曲线与的光合作用强度差异的原因是 ；造成曲线与曲线的光合作用强度差异的原因则是 。,请描述光照强度从a到c的连续变化过程中，曲线的变化趋势： 。曲线的变化趋势： ；主要限制因素是： 。,光照强度,温 度,CO2浓度,随光照强度逐渐增强,基本保持平衡,CO2浓度,
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