影响光合作用强度的环境因素及应用

影响光合作用强度的环境因素及应用

一 、探究影响光合作用强度的环境因素及应用 1．实验原理

植物进行光合作用,吸收CO2,释放O2,由于O2在水中溶解度小,而在叶肉细胞间隙积累,使叶片上浮。 2．实验步骤

(1)实验假设:在一定范围内随光照强度的增强,光合作用强度也增强。 (2)实验流程（叙述方法步骤）

4）实验结论：在一定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用强度也不断 （小圆形叶片产生的O2 ，浮起的 。 5）．变量分析

(1)此实验的自变量是通过调节台灯与实验材料间的来实现。 (2)此实验的因变量是以观测单位时间内被抽去空气的小圆形叶 片 作为观察指标。 例(2013·上杭高一检测)某同学想探究二氧化碳浓度与光合速率的关系。取A、B、C、D四株都有5片叶的小白菜,分别用直径1 cm的打孔器打出叶圆片10片,并设法抽去叶片内气体使之下沉,置于光下。取100 mL三角瓶4个,编号1～4,按下表操作(光照、温度相同且适宜)并记录结果。下列评价或修正不合理的是( )

A.自变量二氧化碳浓度的限制不严格 B.只要控制光照、温度相同即可 C.实验材料本身存在的差异会影响实验结果 D.制备的叶圆片在投入三角瓶之前应放于黑暗处

互动探究

(1)若要探究CO2浓度对光合作用的影响,实验材料应如何改进？

(2)图中衡量实验结果的指标是30 min内浮起叶圆片的数量,除此之外还可以用什么指标来衡量？

二、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用 1、内部因素：由遗传物质决定。

植物种类不同，光合速率不同，主要与植物细胞内的_______________和_______________有关。 A、叶龄对光合作用的影响

1.幼叶不断生长 不断增加,光合速率不断加快； 光

合

2.老叶 破坏,光合速率减慢。 作

用在生产上的应用

强

作物后期,适当摘除老叶、残叶，降低 。 度

B、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。

0-K点之间，光合作用强度 呼吸作用强度； ①叶面积指数在

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。

②最有利于有机物积累的叶面积指数区段 为 之间。

③生产实践运用，根据上述原理可通过 技术实现最佳配置。

２．外部因素

影响光合作用的主要外部因素；光、 CO2浓度、温度、水、必需矿质元素等 A、光合强度的表示方法

1、单位时间内光合作用产生 2、单位时间内光合作用吸收 的量 3、单位时间内光合作用释放的 的量 B、光照对光合作用的影响 ①.光质(光的波长)

• 光﹥ 光﹥ 光 ﹥ 光 ②.光照时间：

应用：延长光合作用时间 大田：复种（一年种两茬或三茬） 温室：人工光照 ③光照强度

CO2

吸收

量 CO2

释放

量A

①A点：光照强度为 ，只有 作用 ② B：光补偿点：光合作用和呼吸作用达到平衡时的光照强度，或者光合作用吸收的CO2量 呼吸作用释放CO2的量

③C：光饱和点：光合速率最大时的光照强度。主要受暗反应 活性和 浓度限制，最主要限制因素是

④此为阳生植物曲线，在上图中画出阴生植物曲线。阳生植物的光补偿点和光饱和 点 阴生植物的光补偿点和光饱和点。 光合作用的有关计算

C、CO2浓度对光合作用的影响

A点：进行光合作用所需CO2的浓度 B点：CO2的饱和点 此时的限制因素 AB段：在一定范围内，随着CO2浓度的增加， 应用：生产实践运用：背过

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，还能补充CO2。 D、温度——主要影响反应

主要原因是：影响 的活性变化，进而影响反应速率。 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， 。

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。 在生产上的应用 1.适时播种

2.温室栽培时,白天适当提高温度以促进.以降

低 减少有机物的 增加

E、．水及矿质元素对光合作用的影响:

能力提升

图中甲、乙、丙分别表示几种环境因素对小麦光合作用强度的影响，除各图中所示因素外，其他因素均控制在小麦生长的适宜范围。请据图回答以下问题：

1）甲图P点，限制小麦光合作用强度的因素为Q点，高CO2浓度条件下，若要进一步提高光合作用应注意满足植物生活的 条件（请依据上述三图作答）。预计丙图Q点之后3条曲线的变化趋势为 。 （2）夏天中午光照强烈时，小麦光合作用强度低的 主要原因可以用 图来说明，具体解释为 。

（3）在气候寒冷时，即使在全日照下玫瑰也不能以最快的速度生长，可以用 图来说明，这是因为

的缘故。

为探究影响光合强度的因素,将同一品种玉米苗置于25 ℃条件下培养,实验结果如图所示。请回答:

(2)实验结果表明,在________的条件下施肥

效果明显。除本实验所涉及的因素外,从增加光合面积的角度考虑,采取________措施能提高玉米的光能利用率。 跟踪训练

光合作用的正常进行受多种因素的影响,一个生物兴趣小组研究了CO2浓度、光照强度和温度对光合作用的影响,下面是一位同学根据实验结果绘制的一组曲线,你认为不正确的是( )

【课堂自我检测】

1、下面是光合作用和呼吸作用过程中产生氢的细胞 器及氢的来源和用途比较,正确的是（ ）

③．为什么14～17时的光合作用强度不断下降？

3．将某植物的叶肉细胞放在含低浓度NaHCO3的培养液中，并用石蜡油覆盖液面。先照光一段时间，然后在相同光照强度下不同时间测定叶肉细胞的光合作用强度。下列示意图中能正确反映测定时间与光合作用强度关系的是(

)

4．下图表示某种植物光照强度与光合作用强度的关系。P点的生物学含义是( )

A．无光合作用，有呼吸作用B．光合作用与呼吸作用达到动态平衡 C．无呼吸作用，有光合作用D．光合作用与呼吸作用都不进行 5．(2012·高考山东卷)夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是(

)

A．甲植株在a点开始进行光合作用 B．乙植株在e点有机物积累量最多

C．曲线b～c段和d～e段下降的原因相同

D．两曲线b～d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭 。

6．我国青藏高原农区小麦产量高，新疆、甘肃产的瓜果特别甜，其主要原因是 ( )

A．昼夜温差大，太阳辐射强 B．CO2浓度高 C．雨量充沛 D．气温偏低，水分蒸发少 7．光合作用和化能合成作用的相似点是( ) A．都以太阳能为能源

B．都需要环境中物质的氧化释放的能量 C．都能将无机物转变成有机物 D．二者都可发生在绿色植物体内

8．如图所示为植物生理作用与环境因素之间的关系。据图分析：

(1)甲图中B点表示______________________，处于A点时植物进行的生理活动是

________。

(2)光照强度为a时，不同温度情况下CO2的吸收量不同，其原因是

__________________________________________________________。 (3)乙图中曲线CD段说明_

_______________________________________________________________________，

Ⅰ曲线所代表的植物对CO2利用的特点是__________________________，Ⅱ曲线所

代表的植物体内固定CO2的物质是________________________。

(4)要提高农作物的产量必须保证____________的供应。