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1、影响光合作用影响光合作用(gungh-zuyng)强弱的因素强弱的因素内部内部(nib)因素因素外部外部(wib)因素因素导导第一页,共37页。光合速率:是衡量光合作用强弱的指标。其的大小可用光合速率:是衡量光合作用强弱的指标。其的大小可用单位时间、单位叶面积所吸收的单位时间、单位叶面积所吸收的CO2CO2量或用释放的量或用释放的O2O2量表示量表示(biosh),(biosh),亦可用单位时间、单位叶面积所合成有机物(积亦可用单位时间、单位叶面积所合成有机物(积累的干物质累的干物质)量表示量表示(biosh)(biosh)。光合作用光合作用(gungh-zuyng)强度强度 呼吸呼吸(hx)
2、(hx)速率:指单位面积的叶片在单位时间内分速率:指单位面积的叶片在单位时间内分解有机物的速率,或用黑暗条件下释放的解有机物的速率,或用黑暗条件下释放的CO2CO2量表示,是量表示,是植物呼吸植物呼吸(hx)(hx)作用的生理指标。作用的生理指标。导导第二页,共37页。真光合速率:植物在光下实际合成有机物的速率真光合速率:植物在光下实际合成有机物的速率净光合速率:指光照下测定的净光合速率:指光照下测定的CO2CO2吸收速率或(氧气吸收速率或(氧气释放速率)。也叫表观光合速率释放速率)。也叫表观光合速率1 1、真(总)光合速率、真(总)光合速率=净光合速率净光合速率+呼吸速率;呼吸速率;2 2、
3、(光合作用光合作用(gungh-zuyng)(gungh-zuyng)制造的有机物制造的有机物=合合成的有机物成的有机物=积累的有机物积累的有机物+消耗的有机物消耗的有机物(呼吸作用呼吸作用);3 3、叶绿体固定的、叶绿体固定的CO2=CO2=光合作用光合作用(gungh-zuyng)(gungh-zuyng)所需要的所需要的CO2=CO2=从外界吸收的从外界吸收的CO2+CO2+呼吸释放的呼吸释放的CO2CO2;单;单位为位为CO2CO2量量/单位面积或单位时间单位面积或单位时间=真光合速率真光合速率这里有几个这里有几个(j)关键的生物量你要搞清楚:关键的生物量你要搞清楚:导导第三页,共37
4、页。内部内部(nib)因素因素影响(yngxing)光合作用的因素同一植物在不同同一植物在不同(b tn)部位的叶片部位的叶片同一植物在不同的生长发育阶段同一植物在不同的生长发育阶段植物种类不同植物种类不同光合强度不同光合强度不同叶龄叶龄导导第四页,共37页。叶龄叶龄在生产上的应用在生产上的应用对光合作用的影响对光合作用的影响内因内因 作物后期作物后期,适当摘除适当摘除老叶、残叶,降低老叶、残叶,降低(jingd)呼吸。呼吸。1.1.幼叶不断生长幼叶不断生长,叶绿体叶绿体(素素)不断增加不断增加,光合速率不断加快;光合速率不断加快;2.2.老叶叶绿体破坏老叶叶绿体破坏(phui),(phui)
5、,光合速率减光合速率减慢。慢。ABC叶龄叶龄光光合合作作用用强强度度O叶龄对光合作用(gungh-zuyng)的影响思思第五页,共37页。在一定的范围内在一定的范围内A A点,作物的产量随叶面积指数的增大而提高。当叶面积点,作物的产量随叶面积指数的增大而提高。当叶面积增加增加(zngji)(zngji)到一定的限度后,呼吸作用加强,净产量反而下降。到一定的限度后,呼吸作用加强,净产量反而下降。叶面积指数叶面积指数:单位单位(dnwi)土地面积上植物的总叶土地面积上植物的总叶面积面积思思第六页,共37页。外部外部(wib)因素因素原料原料6CO2+12H2O*光能光能叶绿体叶绿体C6H12O6+
6、6H2O+6O*2条件条件产物产物原料原料(yunlio)光、光、CO2 CO2浓度浓度(nngd)(nngd)、温度、水、温度、水、必需矿质元素等必需矿质元素等影响光合作用的主要外部因素影响光合作用的主要外部因素思思第七页,共37页。.光质光质(光的波长光的波长(bchng)(bchng)1.光照对光合作用光照对光合作用(gungh-zuyng)的影响的影响复色复色(白色白色(bis)(bis)光光 红光红光 蓝紫光蓝紫光 绿光绿光光照时间:光照时间:时间越长,产生的光合产物越多时间越长,产生的光合产物越多在一定光照强度范围内,增加光照强度可提高在一定光照强度范围内,增加光照强度可提高光合作
7、用速率。光合作用速率。光照强度:光照强度:思思第八页,共37页。图图1图图2图图3图图4 下列(xili)图中细胞进行的生理活动思思第九页,共37页。0吸吸收收(xshu)光照强度光照强度ABCC C:光饱和点:光饱和点:光饱和点:光饱和点CO2 2 B:光补偿点:光合作用和呼吸作用达到平衡时的光照强:光补偿点:光合作用和呼吸作用达到平衡时的光照强度,或者光合作用吸收度,或者光合作用吸收(xshu)的的CO2量等于呼吸作用释放量等于呼吸作用释放CO2的的量量C:光饱和点:光合速率:光饱和点:光合速率(sl)最大时的光照强度。最大时的光照强度。释释放放CO2 2A点:光照强度为零,只有呼吸作用点
8、:光照强度为零,只有呼吸作用主要受暗反应酶活性和主要受暗反应酶活性和主要受暗反应酶活性和主要受暗反应酶活性和CO2CO2浓度浓度浓度浓度限制限制限制限制光光照照强强度度净光合速率净光合速率净光合速率净光合速率.光补偿点:光补偿点:光补偿点:光补偿点:呼吸速率呼吸速率呼吸速率呼吸速率主要受光反应产物的限制主要受光反应产物的限制主要受光反应产物的限制主要受光反应产物的限制.真光合真光合真光合真光合速率速率速率速率1评评第十页,共37页。总光合作用总光合作用=净光合作用净光合作用+呼吸作用呼吸作用(h x zu yn)(h x zu yn)消耗消耗真正光合速率真正光合速率=表观光合速率(实测二氧化碳
9、表观光合速率(实测二氧化碳(r yng hu tn)(r yng hu tn)吸收量)吸收量)+呼呼吸速率吸速率 光合作用光合作用(gungh-zuyng)的有关计算的有关计算在光照条件下,人们测得的在光照条件下,人们测得的CO2CO2吸收量是指植物从外界环境吸收量是指植物从外界环境吸收的吸收的CO2CO2总量,叫表观光合速率。总量,叫表观光合速率。评评第十一页,共37页。检检第十二页,共37页。将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内,在一定条件下不给光照,CO2的含量每小时增加8mg,给予充足光照后,容器内CO2的含量每小时减少36mg,若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg,请回答
10、:(1)比较在上述条件下,光照时呼吸作用(h x zu yn)的强度与黑暗时呼吸作用(h x zu yn)的强度。(2)在光照时,该植物每小时葡萄糖净生产量是mg。(3)若一昼夜中先光照4小时,接着放置在黑暗情况下20小时,该植物体内有机物含量变化是(填增加或减少)。相等(xingdng)24.5减少(jinsho)检检第十三页,共37页。5将某一绿色植物放置在密封的玻璃容器中,给予充足的光照(gungzho)时,容器内二氧化碳的含量每小时减少440mg;放在黑暗中的时候,容器内二氧化碳含量每小时增加88 mg1)在上述光照(gungzho)条件下,这株植物每小时制造 mg葡萄糖(2)(2)在
11、在上上述述光光照照条条件件下下,这这 株株 植植 物物 每每 小小 时时(xiosh)(xiosh)积积累累 mg mg葡萄糖葡萄糖.360300O2CO2CO2O2第十四页,共37页。0吸吸收收量量光照强度光照强度A1B1C1B:光补偿点:光补偿点C:光饱和点:光饱和点COCO2 2阳生阳生(yn shn)植植物物阴生植物阴生植物阳生植物阳生植物(zhw)的光补偿点和光饱和点大于阴生植物的光补偿点和光饱和点大于阴生植物(zhw)的光补偿的光补偿点和光饱和点。点和光饱和点。A2B2C2释释放放(shfng)量量CO2 2在强光环境中生长发育健壮,在阴蔽和弱光条件下在强光环境中生长发育健壮,在阴
12、蔽和弱光条件下生长发育不良的植物称生长发育不良的植物称阳生植物阳生植物。在较弱的光照条件下能够生长良好的植在较弱的光照条件下能够生长良好的植物叫阴生植物。物叫阴生植物。思思第十六页,共37页。下图为四种植物(下图为四种植物(、)在不)在不同光照条件下光合作用速率的曲线,其中同光照条件下光合作用速率的曲线,其中(qzhng)(qzhng)最适合在阴蔽条件下生长的植物最适合在阴蔽条件下生长的植物是是 ()A A B B C C D D光照强度光合作用速度D点评:由于曲线代表(dibio)的植物光饱和点较低检检第十七页,共37页。光光光光合合合合速速速速率率率率光强光强光强光强阴生苔藓阴生苔藓阴生草
13、木阴生草木阳生草木阳生草木阳生草木阳生草木小麦小麦小麦小麦玉米玉米玉米玉米高粱高粱各种植物的光合速率各种植物的光合速率应用应用(yngyng):注重阴、阳生植物间:注重阴、阳生植物间作套种作套种阳生阳生(yn shn)植物,如松、杉、小麦、玉米、水稻等。植物,如松、杉、小麦、玉米、水稻等。阴生植物,如人参、三七和大多数蕨类植物。阴生植物,如人参、三七和大多数蕨类植物。间作:在一块间作:在一块(y kui)(y kui)地上,同时期按一定行数的比例间隔种植两种以上地上,同时期按一定行数的比例间隔种植两种以上的作物的作物套种:是在一种作物生长的后期,种上另一种作物,其共同生长的时间短套种:是在一种
14、作物生长的后期,种上另一种作物,其共同生长的时间短 思思第十八页,共37页。利用光照对光合作用的影响利用光照对光合作用的影响(yngxing)在在生产上的应用生产上的应用1.1.注重阴、阳生植物间作套种注重阴、阳生植物间作套种2.2.一年之内轮作一年之内轮作,延长光合作用时间延长光合作用时间3.3.通过通过(tnggu)(tnggu)合理密植合理密植,增加光合作用面积增加光合作用面积4.4.温室大棚温室大棚,使用无色透明玻璃使用无色透明玻璃5.5.防止营养生长过强防止营养生长过强,导致叶面互相遮挡导致叶面互相遮挡.评评第十九页,共37页。CO2浓度浓度在生产上的应用在生产上的应用对光合作用的影
15、响对光合作用的影响外因外因温室:温室:燃烧植物桔杆;燃烧植物桔杆;使用二氧化碳发使用二氧化碳发 生器;生器;与猪舍鸡舍与猪舍鸡舍(j(j sh)sh)鸭棚连通。鸭棚连通。温室与大田:温室与大田:确保良好通风;确保良好通风;增施有机肥料;增施有机肥料;深施深施“碳铵碳铵”。CO2是光合作用是光合作用(gungh-zuyng)的原料的原料.CO2CO2浓度浓度(nngd)(nngd)0CO2的含量的含量光合作用的强度光合作用的强度BC评评第二十页,共37页。2解读密闭容器(rngq)及自然环境中植物光合作用曲线图图1思思第二十一页,共37页。(1)图1中各点含义及形成原因分析:a点:凌晨2时4时,
16、温度降低,呼吸作用减弱,CO2释放减少。b点:有微弱光照,植物开始进行光合作用。bc段:光合作用小于呼吸作用。c点:上午7时左右,光合作用等于呼吸作用。ce段:光合作用大于呼吸作用。d点:温度过高,部分气孔关闭,出现“午休”现象。e点:下午(xiw)6时左右,光合作用等于呼吸作用。ef段:光合作用小于呼吸作用。fg段:没有光照,停止光合作用,只进行呼吸作用。评评第二十二页,共37页。图2思思第二十三页,共37页。图图2中各点含中各点含义义及形成原因分析:及形成原因分析:AB段:无光照,植物只段:无光照,植物只进进行呼吸作用。行呼吸作用。BC段:温度降低段:温度降低(jingd),呼吸作用减弱。
17、,呼吸作用减弱。CD段:段:4时时后,微弱光照,开始后,微弱光照,开始进进行光合作用,但光合作用行光合作用,但光合作用强强度度呼吸作用呼吸作用强强度。度。其中其中FG段表示段表示“光合午休光合午休”现现象。象。H点:随光照减弱,光合作用点:随光照减弱,光合作用强强度下降,光合作用度下降,光合作用强强度呼吸作用度呼吸作用强强度。度。HI段:光照段:光照继续继续减弱,光合作用减弱,光合作用强强度度呼吸作用呼吸作用强强度,直至光合作用完全度,直至光合作用完全停止。停止。评评第二十四页,共37页。光合作用强度光合作用强度O时间:盛夏时间:盛夏A 7 10 12 14 18水水在生产上的应用在生产上的应
18、用对光合作用的影响对光合作用的影响外因外因预防干旱预防干旱(gnhn)合理灌溉合理灌溉1.水是光合作用的原料水是光合作用的原料2.水是体内各种化学反应水是体内各种化学反应(huxu fnyng)的介质的介质3.水还影响气孔的开闭水还影响气孔的开闭,间接影响间接影响CO2进进入植物体入植物体水A A点的含义是:温度过高,为减少蒸腾作用点的含义是:温度过高,为减少蒸腾作用(zhn(zhn tn zu yn)tn zu yn),气孔关闭,气孔关闭,CO2 CO2供应不足光合供应不足光合速率下降速率下降评评第二十五页,共37页。例:下图是夏季晴朗的白天,某种绿色植物叶片光合例:下图是夏季晴朗的白天,某
19、种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析作用强度的曲线图。分析(fnx)回答:回答:1为什么为什么710时的光合作用强度不断增强?时的光合作用强度不断增强?2为什么为什么12时左右的光合作用强度明显减弱?时左右的光合作用强度明显减弱?3为什么为什么1417时的光合作用强度不断下降?时的光合作用强度不断下降?1710时的光照不断增强,所以时的光照不断增强,所以(suy)光合作用强度不断增强。光合作用强度不断增强。212时时左左右右的的温温度度很很高高,蒸蒸腾腾作作用用很很强强,气气孔孔关关闭闭,二二氧氧化化碳碳供供应应(gngyng)减少,所以光合作用强度明显减弱。减少,所以光合作用强度明显减弱
20、。31417时的光照不断减弱,所以光合作用强度不断减弱。时的光照不断减弱,所以光合作用强度不断减弱。评评第二十六页,共37页。t1 t2 t3 t4温温度度在生产上的应用在生产上的应用对光合作用的影响对光合作用的影响外因外因1.适时播种适时播种2.温室栽培时温室栽培时,白天适白天适当提高温度当提高温度,晚上晚上(wn shang)适当降温适当降温.温度会直接影响温度会直接影响(yngxing)酶的活酶的活性性.(主要是影响主要是影响(yngxing)暗反应)暗反应)温度(wnd)已知某植物光合作用和呼吸作用已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是的最适温度分别是25和和30,则温度由则温度
21、由25上升到上升到30时则时则图中图中对应的对应的ABC如何移动如何移动评评第二十七页,共37页。A.两曲线的交点表示(biosh)光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等B.光照相同时间,在20条件下植物积累的有机物的量最多C.温度高于25时,光合作用制造的有机物的量开始减少D.光照相同时间,35时光合作用制造的有机物的量与30时相等D例2:以测定的CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用(h x zu yn)的影响,结果如图所示。下列分析正确的是 叶绿体叶绿体COCO2 2的吸收量的吸收量答案(d n)还一样吗?(不定项)ABC变式1:检检第二十八页,共37页
22、。图图甲甲、乙乙、丙丙分分别别表表示示某某植植物物光光合合作作用用速速率率与与光光照照强强度度之之间间的的关关系系(gun(gun x)x)、温温度度与与光光合合速速率率之之间间的的关关系系(gun(gun x)x)及及叶叶绿绿体体色色素对不同波长光线的相对吸收量:素对不同波长光线的相对吸收量:若若甲甲图图所所示示曲曲线线为为阴阴生生植植物物,则则阳阳生生植植物物曲曲线线与与此此相相比比较较C C点点_移移,A A点点_移移由由 乙乙 图图 知知,4040时时,植植 物物 体体 _ _ _(_(能能/不不 能能)显显 示示 生生 长长 现现 象象(xinxing)(xinxing);而;而55
23、时时状状态态可用甲可用甲图图中中_点表示点表示用用玻玻璃璃大大棚棚种种植植蔬蔬菜菜时时,应应选选择择光光强强为为_(“A/B/C”“A/B/C”)、温温度度为为_,及,及_颜颜色色_的玻璃。的玻璃。右右下下不能不能BC25无无透明透明(tumng)检检第二十九页,共37页。合理施肥合理施肥1.N元素元素2.P元素元素3.K元素元素4.Mg元素元素必必需需矿矿质质元元素素在生产上的应用在生产上的应用对光合作用的影响对光合作用的影响外因外因酶(蛋白质)、叶绿素、酶(蛋白质)、叶绿素、ATP、NADPH等的组成等的组成(z chn)成分。成分。ATP、NADPH等的组成等的组成(z chn)成分成分
24、可维持叶绿体膜的结构和功能可维持叶绿体膜的结构和功能对光合作用产物(如糖类)的合成对光合作用产物(如糖类)的合成(hchng)和运输有重要作用和运输有重要作用叶绿素的重要组成成分叶绿素的重要组成成分矿质元素若植物体缺若植物体缺Mg,则光饱和点会则光饱和点会增大增大/右移右移评评第三十页,共37页。多变量坐标多变量坐标(zubio)图图分析分析注意:注意:(1 1)P P点光照强度较低,光合作用强度低,不同的二氧化碳浓度点光照强度较低,光合作用强度低,不同的二氧化碳浓度在此点的光合速率几乎相等。在此点的光合速率几乎相等。(2 2)Q Q点光照强度适宜且相同点光照强度适宜且相同(xin tn)(x
25、in tn)条件下,光合速率随条件下,光合速率随二氧化碳浓度升高而升高,但不能认为此点是三种浓度下的饱和二氧化碳浓度升高而升高,但不能认为此点是三种浓度下的饱和点,况且三个浓度的饱和点不同。点,况且三个浓度的饱和点不同。在在Q Q点升高点升高(shn o)(shn o)二氧二氧化碳浓度可提高化碳浓度可提高光合速率。光合速率。光照强度限制光照强度限制外界因素受二氧化碳浓度限制外界因素受二氧化碳浓度限制评评第三十一页,共37页。注意:注意:(1 1)P P点光照强度较低,光合作用强度低,不同的温度在此点的光点光照强度较低,光合作用强度低,不同的温度在此点的光合速率几乎相等。合速率几乎相等。(2 2
26、)Q Q点光照强度适宜且相同条件点光照强度适宜且相同条件(tiojin)(tiojin)下,光合速率随温度下,光合速率随温度升高而升高,但不能认为此点是三种温度下的饱和点,况且三个温升高而升高,但不能认为此点是三种温度下的饱和点,况且三个温度的饱和点不同。度的饱和点不同。在在Q Q点升高温度点升高温度(wnd)(wnd)可提高光合速率。可提高光合速率。光照强度限制光照强度限制(xinzh)外界因素受温度限制外界因素受温度限制评评第三十二页,共37页。注意:注意:(1 1)在相同光照条件下,随二氧化碳浓度)在相同光照条件下,随二氧化碳浓度(或温度)升高,光合速率升高。(或温度)升高,光合速率升高
27、。(2 2)在相同二氧化碳浓度(或温度)条件下,)在相同二氧化碳浓度(或温度)条件下,随光照增强,光合速率升高。随光照增强,光合速率升高。(3 3)起点光合速率不为零,是因为细胞呼吸释)起点光合速率不为零,是因为细胞呼吸释放放(shfng)(shfng)二氧化碳或在较低温度条件下也能二氧化碳或在较低温度条件下也能进行一定得光合作用?进行一定得光合作用?评评第三十三页,共37页。发现发现(fxin)规律规律P点时,限制光合速率的因素应为点时,限制光合速率的因素应为 所表示所表示(biosh)的因子,的因子,随其因子的不断加强,光合速率不断提高。随其因子的不断加强,光合速率不断提高。横坐标横坐标到
28、到Q点时,点时,所表示的因素所表示的因素(yn s)不再是影响光合速率的因子,不再是影响光合速率的因子,要想提高光合速率,可采取适当提高图示的其他因子要想提高光合速率,可采取适当提高图示的其他因子横坐标横坐标检检第三十四页,共37页。图中甲、乙、丙分别表示几种环境因素对小麦光合作用图中甲、乙、丙分别表示几种环境因素对小麦光合作用(gungh-zuyng)强度的影响,除各图中所示因素外,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:下问题:能力能力(nngl)提升提升检检第三十五页,共37页。1)甲图)甲图
29、P点,限制小麦点,限制小麦(xiomi)光合作用强度的因素为光合作用强度的因素为 。乙图乙图Q点,高点,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物生活的 条件(请依据上述三图作答)。预计丙图条件(请依据上述三图作答)。预计丙图Q点之后点之后3条曲线的变化趋势为条曲线的变化趋势为 。光照强度光照强度适宜适宜(shy)温度温度3条曲线条曲线(qxin)都会随着温度升高而呈逐渐下降趋势都会随着温度升高而呈逐渐下降趋势检检第三十六页,共37页。(2)夏天中午光照强烈时,小麦光合作用强度)夏天中午光照强烈时,小麦光合作用强度(qingd)低低的主要原因可以用的主要原因可以用 图来说明,具体解释为图来说明,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)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,可以用速度生长,可以用 图来说明,这是因为图来说明,这是因为 的缘故。的缘故。乙乙 光照强烈时小麦叶片气孔光照强烈时小麦叶片气孔(qkng)逐渐关闭,导致体内逐渐关闭,导致体内CO2浓度降低,光合作用强度下降浓度降低,光合作用强度下降甲和丙甲和丙气温气温(qwn)较低,酶活性受限制较低,酶活性受限制检检第三十七页,共37页。