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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 光 照 光 照 光 照 时 间 光照时间 植物在夏季一天的变化 光照时间越长，产生的光合产物越多。C3植物在夏季的一天中：610 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，局部气孔关闭，CO2供给减少，光合强度减弱；1417 时的光照减弱，所以光合强度不断减弱。1 夏季中午农作物防止低温水浇灌；2 光照过强的中午对农作物进展遮阴处理。光 照 强 度 光照强度 在黑暗中呼吸所释放的CO2速率 光照强度与 CO2吸收释放速率的关系 光补偿点：指在一定光强围，光合过程中吸收的 CO2
2、呼吸过程中放出的 CO2等量的光照强度。光饱和点：指当到达*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展呼吸作用，有光照时，随光照增强光合强度增强，但当到达光饱点后不再增强，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，延长全年单位土地面积上绿色植物进展光合作用的时间可提高粮食产量。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
3、长发育，光照强度大，蒸腾作用旺盛，植物体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.光 照 光 照 光 照 强 度 300C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，但到达饱点Q 以后不再增加，其限制因素是温度或 CO2浓
4、度。注意：曲线开场一段都是一样的。当光照强度到达饱和点后，提高农作物产量的方法：1适当提高温度；2提高CO2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、CO2浓度、温度对光合作用强度的影响 图中三曲线开场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；大棚施放干冰或与养殖场相连。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
5、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，但到达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，C3植物比 C4植物更容易到达光饱和点。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 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 开场时光合强度就不同，最后到达了一样，这说明与温度、CO2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
6、影响光反响，因此最初光合强度就有差异，但随光强度的增强，最终都能到达光的饱和点。农作物宜种植在全光照下，但阳生植物宜种植在充裕的地方，阴生植物宜种植在较弱的地方。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.温 度 温 度 温度 温度对光合作用强度的影响 它主要通过影响暗反响中酶的催化效率来影响光合作用的速率。在一定温度围，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供给减少，从而间接影响光合速率。1适时播种。2增加昼夜温差，白天调到光合作用最适温度
7、，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。当温度到达酶的最适温度时，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，因为在一定的温度围，提高温度可以提高酶的活性，加快反响速度。光合作用
8、也不例外，在一定的温度围，在正常的光照强度下，提高温度会促进光合作用的进展。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 度 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 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，只有当植物到达CO2补偿点后才利用外界的 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
9、的主要因素是温度或光照强度 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.CO2 浓 度 c d b e a 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。同上 C3植物 C4植物 P CO2浓度 CO2浓度对 C3、C4的光合强度的影响 由于
10、 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进展光合作用，CO2的补偿点低，容易到达 CO2饱和点。而 C3植物的 CO2的补偿点高，不易到达 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,C4植物由于CO2泵的存在,CO2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
11、速率的影响 水是光合作用原料之一，同时也是代的必须介质，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，缺少也会影响光合速率。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。叶 龄 叶龄 叶龄对光合速率的影响 1随幼叶不断生长，叶面积不断增大，叶叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合速率不断增加；2壮叶时，叶面积、叶绿体都处于稳定状态，光合速率根本稳定；3老叶时，随叶龄增加，叶叶绿素被破坏，光合速率下降。农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶。光合作用强度 光合速率 CO2吸收 CO2放出 光合
12、速率.叶 面 指 数 A 光合作用实际量 E B 干物质量 C 呼吸量 D 0 2 4 6 8 叶面指数 叶面指数与物质量的关系 OA 段说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，防止徒长，上部叶片太多，使中下层叶子所受的光照往往在
13、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，测定结果如以下图。以下相关表达，正确的选项是：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 解析此题考察的 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和
14、最大光合作用强度。此题涉及光合作用的CO2浓度和光照强度两个根本条件。假定光照强度降低，要到达补偿点 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，CO2利用率升高，要到达光补偿点 a，在 CO2浓度低一些的时候即可到达，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才能到达最大光合作用强度，b 点应右移。例 2右以下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 15C、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*些条件后测定的结果。以下分析不正确的选项是 A.B点时刻，叶肉细
15、胞与维管束鞘细胞中的叶绿体都能产生 NADPH B.A点与 B点相比，A点时的叶绿体中 C3化合物被复原的速率较慢 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*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。组 1 组 2 组 3 组 4 组 5 组 6 组 7 组 8 处理 葡萄糖溶液浸泡 溶液入空气 葡萄糖溶液浸泡 溶液入CO2
16、和N2 蒸馏水浸泡 水入空气 蒸馏水浸泡 水入CO2和N2 光照 黑暗 光照 黑暗 光照 黑暗 光照 黑暗 CO2吸收速率 物质量.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 答复以下问题：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_的光解。2在黑暗条件下，叶片能进展有氧呼吸的组别是_。3组 2 叶片中合成淀粉的原料是_，直接能源物质是_，后者是通过_产生的。与组 2 相比，组 4 叶片无淀粉的原因是_。4如果组 7 的蒸馏水中只通入 N2，预期实验结果是叶片中_有、无淀粉。【解析】考察学生获取信息、图表分析的能力。图表分组比拟是解决
17、问题的核心所在，能够考察学生对光合作用与呼吸作用的生理过程、关系、影响因素等的掌握情况。1组 5 叶片有光照、CO2，可进展光合作用产和淀粉。叶肉细胞释放出的氧气来自于光反响中 H2O 的光解。2进展有氧呼吸的条件是有氧气，还要注意题中条件是黑暗条件下，组 2 和组 6 符合要求。3组 2 叶片，没有 CO2，不能进展光合作用，但可以利用葡萄糖合成淀粉，此过程需要有氧呼吸产生的 ATP 作为直接能源物质。与组 2 相比，组 4 叶片不同的条件是组 4 叶片无氧气，所以组 4 叶片无淀粉的原因是 4 组无氧气，不能进展有氧呼吸，淀粉合成缺少 ATP。4如果组 7 的蒸馏水中只通入 N2，无 CO
18、2，不能进展光合作用，预期实验结果是叶片中无淀粉。【答案】1光合 H2O 2组 2 和组 6 3葡萄糖 ATP 有氧呼吸 4 组无氧气，不能进展有氧呼吸，淀粉合成缺少 ATP 4无【点评】此题综合对呼吸作用及实验设计等容的考察，难度不大。例 4以下表示的是植物细胞代的*些过程，请根据题意答复以下问题。图中数字代 表物质，a，b，c 代表细胞器 1该植物细胞发生渗透吸水的外在条件是 2图甲显示，在细胞器 b 中进展的能量变化为。3图中物质是，在的情况下，进入 C 中分解。(4)图中 代表 的 物质 其 分 子 构 造 简 式 是。5将一株植物放置于密闭的容器中，用红外测量仪进展测量，测量时间均为
19、 1 小时，测定的条件和结果如图乙所示(数据均在标准状况下测得)，据此答复：1)在150C、lkl*光照条件下，该植物5小时光合作用吸收CO2 mL。2)在无光条件下250C比150C 释放CO2多说明温度是通过影响来影响代的。6从图中发现，影响A点和B点光合速率的因素是。比拟 A，B 两点的实际光合作用强度。答案：1细胞液 a中浓度大于外界溶液浓度 2光能活泼的化学能稳定的化学能 3丙酮酸 氧气充分 4A-PPP 51112 2酶的活性 6温度和光照强度 BA 例 5 下面的甲、乙两图反映了二氧化碳含量和光照强度对绿色植物光合作用的影响。请据图答复：对于温室里的农作物，增施农家肥可以提高光能
20、利用率，其原理符合图。假设乙图曲线表示*植物在恒温 30时光合速率与光照强度的关系，并且该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为 25和 30，则在原有条件不变的情况下，将温度调节到 25，曲线点将向移动，点将向移动。乙图中的点时刻，小麦叶片维管束鞘细胞中产生的细胞器是。有两位同学依据甲图，分别绘出了植物在适宜光照条件下吸收和释放的二氧化碳量与.光 源 玻璃钟罩 CO2 缓冲液 红色 液滴 外界环境中二氧化碳含量之间的关系图，如以下图丙和丁所示。其中正确的选项是图。请在你认为正确的图中横坐标上标注出甲图中点对应的位置。答案：1甲2上 左3线粒体4丁 图示见上右 例 6*科研组对密闭大棚番茄的光
21、合作用与呼吸作用进展了研究。绘出了单株番茄光合作用强度与种植密度的关系图甲和 M 点对应情况下的大棚一天中的 CO2含量的变化图 乙。用红外测量仪在恒温不同光照下测得下表数据实际光合量用葡萄糖表示和植株呼吸作用释放 CO2为0.6umol/h。请答复：1从以上研究 可知，影响该植物光合作 用的因素有_；番茄植株分别在图中 N、B、F 时，限制其光合作用强度的主要外界因素中，共同的因素是_。2在图乙中 DE 段时，植株叶肉细胞中产生H和 ATP 的场所是_，该段曲线形成的直接原因是_。3假设给大棚中的番茄植株一定量的14CO2，则在适宜光照下，14C 首先会出现在番茄植株叶片的_细胞中的_化合物
22、中。w_w w.k_s5%u.c*o m 4当光照强度为 1kl*时，番茄植株的实际光合量都为 0.1umol/h，这与图乙中_点对应的光合作用情况类似。5在一定浓度围植物对 CO2的转换率单位时间植物吸收的 CO2与外界 CO2浓度的比为定值。光照强度为2kl*实际光合量为0.27umol/h 时,植物对CO2的转换率为_。答案：1光照强度、CO2浓度 光照强度2细胞质基质、线粒体和叶绿体 叶绿体中或细胞，或细胞间CO2浓度低3叶肉 三碳C3 4B 和 F 50.85w_w 例 7右图是研究玉米在适宜的培养条件下光合作用与呼吸作用关系的实验装置示意图。请答复：1该实验目的是研究光合作用_。2
23、如果密闭装置提供的是 C18O2，则在玉米 的_细胞中可检测到含18 O 的淀粉。培养一段 时间后，以下有关18O 的转移途径正确的选项是_。A.C18O2C4C6H1218O6B.C18O2C3C4C5 C.C18O2C3C6H1218O6 D.C18O2C4C3C5 E.C18O2C3C4C6H1218O6F.C18O2C4C3C6H1218O6 3假设要验证植物呼吸作用产生了 CO2，应对上图中的实验装置进展的操作是：。4如果在植物叶绿体中的 NADPH 与 NADP+含量大致相等的情况下，依次进展下面两项实验研究：阶段 将上述实验装置放在极弱的光照下。阶段 将实验装置图中的 CO2缓冲
24、液换成 浓 NaOH 溶液，并给予充足的光照。请你在右面坐标图中画出叶绿体中 NADPH 含量的变化曲线。(13 分)(第(4)小题为 5 分，其余的每空 2 分)1氧气的释放量 2维管束鞘 D、F有错为 0 分 外界 CO2浓度(umol/h 实际光合量(umol/h 1.2 2.4 3.6 4.8 光照强度 1kl*0.1 0.1 0.1 0.1 2kl*0.27 0.44 0.61 0.78 NADPH 含量 阶段 I 阶段 II 时间 0 1 2 甲 乙 单株光合作用强度 M N 种植密度 0 6 18 24时间 A B C D G E F CO2相 对 含 量.鼓风机 同化箱 B 通
25、往 CO2分析仪 通往 CO2分析仪 A 图 CO2浓度 光合作用强度 甲 乙 图 3置于完全黑暗环境中，并将 CO2缓冲液换成澄清的石灰水 4 共 5 分 a起点和向上向下趋势、曲线弯曲弧度正确分别给 1 分，b在a 正确的根底上，阶段终点小于 0.5 或接近且不等于 0 给 1 分，阶段大于 1.5 或接近且不超过 2 给 1 分，曲线有平台共 1 分 例 8在光照适宜温度恒定的条件下，用左以下图的实验装置进展植物光合作用或呼吸作用的实验，测量一小时密闭容器中 C02 的变化量绘成右图曲线。以下有关表达正确的选项是 (注：实际光合作用包含叶片的有机物积累量和呼吸消耗量)A A前 30 分钟
26、绿色植物实际光合作用的平均速率为 64ppmmin B从后 30 分钟的结果可知在低 C02浓度下植物不能进展光合作用 C植物光合作用速率与其叶绿体的NADPH含量的变化趋势一样 D假设容器中加ANaHC03 溶液，植物光合速率和呼吸速率都会加强 影响光合作用速率的因素练习 1.以下图所示为*科研小组探究土壤含水量对植物产生影响的实验结果，实验开场时土壤水分充足，然后实验组停顿浇水，对照组土壤水分一直保持适宜。以下与此实验结果有关的分析错误的选项是 A土壤水分缺乏会使叶片气孔关闭从而引起光合速率下降 w.w.w.k.s.5*u.c.#om B蒸腾作用减弱影响2+Mg的运输与叶绿素含量下降可能有
27、关 C实验组叶片光合作用过程中光反响的减弱先于暗反响 D植物固定二氧化碳的速率与土壤含水量密切相关 2、植物单个叶片的光合作用强度可以通过通气法来测定，如下模式简图所示。将 叶 片置于同化箱中，在特定的光照、温度条件下，让空气沿箭头方向流动，并检测通入和 通出气体的 CO2浓度变化。以下有关该实验的说法错误的选项是 A当 B处气体的CO2浓度低于A 处气体的CO2浓度时，说明植物光合作用强度大于呼吸作用的强度 B 控制特定的光照强度或空气中原有的CO2浓度，都可能使 A 处和 B 处检测到的 CO2浓度一样 C可以通过在黑暗条件下测定通入和通出气体的差值来检测叶片消耗 O2的速率，从而确定叶片
28、有氧呼吸的强度 D在各自适宜条件下分别测定天竺葵、玉米光合作用强度，结果如曲线图所示，其中甲表示玉米光合作用强度曲线 3右上图所示装置中的 NaHCO3溶液可为植物提供 CO2，则以下有关表达错误的选项是 A假设将这个装置用来探究 CO2是光合作用的原料，则增加的对照组应将 NaHCO3溶液替换.成等量的 NaOH 溶液。B 假设将这个装置用来探究元素*是否为植物的必需矿质元素，则增加的对照组应将水槽中的完全培养液替换成只缺少矿质元素*的培养液。C假设将这个装置培养玉米，给玉米植株提供14C 标记的 CO2，14C 首先出现在 C4化合物中。D假设突然停顿光照，发现植物细胞 C3含量会下降 4
29、.*生物兴趣小组对正常生长的大豆幼苗进展了相关实验研究，请分析答复：1制做叶片过叶脉横切的临时装片，用显微镜观察发现，和叶肉细胞相比维管束鞘细胞中没有的细胞器是。2实验室得瞬息种过大豆的大田土壤培养大豆时，发现培养在经过高温灭菌土壤中的植株，比培养在没有经过高温灭菌的土壤中的植株长势要差，可能的原因是经过高温灭菌的土壤。3将植物培养在密闭的玻璃罩放在温暖而充足的下，培养液中条件始终适宜。在植物体，由 NADP+形成 NADPH 的过程中，发生的能量转换是。假设突然停顿光照，短时间叶肉细胞中的 C5的含量变化是。培养液中的 H218O，较长一段时间后检测18O 存在于以下哪些物质中？A空气中的水
30、中 B产生的 O2中 C产生的糖类中 D产生的 CO2中 培养了一段时间后，植物就枯萎死亡了，最可能的原因是。4右图为*植株的全部叶片在 25时光照强度与氧气释放速度的关系示意图。假设将植株的叶片剪掉一半，请在图中画出植株剩余叶片光照强度与氧气释放速度的交系曲线假设每个叶片的生理状状态根本一样。5.右图表示小麦叶片在夏季晴朗的一天0 至 24 时CO2吸收量的变化情况。1 图中 C 点时小麦叶片的维管束鞘细胞中能产生 ATP 的细胞器是；图中 E 点与 C 点相比，单位时间叶肉细胞中 C3化合物的产生量。2据图分析可知，小麦光合作用开场的时间是点，有机物积累最多的时间是点 3假设 C 点和 F
31、 点小麦叶片合成葡萄糖的速率相等，则 C 点和 F 点相比，呼吸强度较强的是点。4 假设要探究图中 E 点时刻环境条件对小麦叶片与玉米叶片光合作用影响的差异，有人设计了下表所示的实验方案。组别 材料 实验条件 CO2吸收速率 1 小麦 叶片 图中 C 点时刻条件 a 2 图中 E 点时刻条件 b 3 玉米 叶片 图中 C 点时刻条件 c 4 图中 E 点时刻条件 d 表中图中 E 点时刻条件主要是指条件。假设实验测得 cd，则说明。有人认为上述实验方案可去掉 1、3 组，由 2、4 组直接比拟就能得出结论。你认为呢？为什么？影响光合作用速率的因素练习答案 CCD 4.1叶绿体 2高温杀死了根瘤菌，导致不能进展生物固氮 3电能转换为(NADPH 中)活泼的化学能 下降.A、B、C、D(对 3 个和对 2 个得 1 分，对 1 个不得分)钟罩缺乏 CO2 4如右图 0 O2释放速度(mL/h)光照强度/千勒克司 全部叶片 剩余叶片