影响光合因素幻灯片.ppt
影响光合因素第1页，共37页，编辑于2022年，星期六 光合速率或光合速度：光合速率或光合速度：是衡量光合作用强弱的指标。其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的大小可用单位时间、单位叶面积所吸收的CO2CO2量或释放的量或释放的O O2 2量表示量表示,亦可用单位时间、单位叶面积所积累的干物质量表示。亦可用单位时间、单位叶面积所积累的干物质量表示。光合作用强度第2页，共37页，编辑于2022年，星期六内部因素内部因素影响光合作用的因素同一植物在不同部位的叶片同一植物在不同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第3页，共37页，编辑于2022年，星期六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，降低呼老叶、残叶，降低呼吸。吸。1.1.幼叶不断生长幼叶不断生长,叶绿体叶绿体(素素)不断增不断增加加,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,光合速率减慢。光合速率减慢。ABC叶龄叶龄光光合合作作用用强强度度O叶龄对光合作用的影响第4页，共37页，编辑于2022年，星期六叶面积指数 在一定的范围内，作物的产量随叶面积指数的增大而提高。当在一定的范围内，作物的产量随叶面积指数的增大而提高。当叶面积增加到一定的限度后，叶片相互遮盖，导致盖光照不足，光合叶面积增加到一定的限度后，叶片相互遮盖，导致盖光照不足，光合效率减弱，产量反而下降。效率减弱，产量反而下降。第5页，共37页，编辑于2022年，星期六外部因素外部因素原料原料6CO2+12H2O*光能光能叶绿体叶绿体C6H12O6+6H2O+6O*2条件条件产物产物原料原料光、光、CO CO2 2浓度、温度、水、必需矿浓度、温度、水、必需矿质元素等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第6页，共37页，编辑于2022年，星期六.光质光质(光的波长光的波长)光照对光合作用的影响光照对光合作用的影响.光照时间：光照时间：应用：延长光合作用时间应用：延长光合作用时间 大田：复种（一年种两茬或三茬）大田：复种（一年种两茬或三茬）温室：人工光照温室：人工光照复色复色(白色白色)光光 红光红光 蓝紫光蓝紫光 绿光绿光第7页，共37页，编辑于2022年，星期六0吸吸收收量量光照强度光照强度ABCB B：光补偿点：光补偿点：光补偿点：光补偿点：C C：光饱和点：光饱和点：光饱和点：光饱和点COCO2 2 B：光补偿点：光补偿点：光合作用和呼吸作用达到平衡时的光照强度，：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或者光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用释放量等于呼吸作用释放CO2的量的量C：光饱和点：光合速率最大时的光照强度。：光饱和点：光合速率最大时的光照强度。释释放放量量COCO2 2A点：光照强度为零，只有呼吸作用点：光照强度为零，只有呼吸作用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浓度限制浓度限制浓度限制浓度限制光光照照强强度度第8页，共37页，编辑于2022年，星期六0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CO2 2阳生植物阳生植物阴生植物阴生植物阳生植物的光补偿点和光饱和点大于阴生植物的光补偿阳生植物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。点和光饱和点。A2B2C2释释放放量量COCO2 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，在阴蔽和弱光条件下生长发育不良的植物称阳生植物。生长发育不良的植物称阳生植物。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。第9页，共37页，编辑于2022年，星期六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：注重阴、阳生植物间作套种应用：注重阴、阳生植物间作套种阳生植物，如松、杉、小麦、玉米、水稻等。阳生植物，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。第10页，共37页，编辑于2022年，星期六图图甲甲、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、温度与光合速率之温度与光合速率之间间的关系及叶的关系及叶绿绿体色素体色素对对不同波不同波长长光光线线的相的相对对吸收量：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；而而55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/CA/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无无透明透明例7：综合练习第11页，共37页，编辑于2022年，星期六下图为四种植物（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，其中最适合在阴蔽条件下生长的植物是最适合在阴蔽条件下生长的植物是 （）A A B B C C D D光照强度光合作用速度D点评：由于曲线代表的植物光饱和点较低曲线代表的植物光饱和点较低第12页，共37页，编辑于2022年，星期六总光合作用总光合作用=净光合作用净光合作用+呼吸作用呼吸作用真正光合速率真正光合速率=表观光合速率（实测二氧化碳吸收量）表观光合速率（实测二氧化碳吸收量）+呼吸速率呼吸速率 光合作用的有关计算光合作用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吸收量是植物从外界环境吸收量是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。第13页，共37页，编辑于2022年，星期六1 1、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；2 2、(光合作用光合作用)制造的有机物制造的有机物=合成的有机物合成的有机物=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=光合作用所需要的光合作用所需要的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；这里有几个关键的生物量你要搞清楚：第14页，共37页，编辑于2022年，星期六第15页，共37页，编辑于2022年，星期六利用光照对光合作用的影响在生产上的应用利用光照对光合作用的影响在生产上的应用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.通过合理密植通过合理密植,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.第16页，共37页，编辑于2022年，星期六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；使使用二氧化碳发用二氧化碳发 生器；生器；与猪舍鸡舍鸭棚连通。与猪舍鸡舍鸭棚连通。温室与大田：温室与大田：确保良好通风；确保良好通风；增增施有机肥料；施有机肥料；深施深施“碳铵碳铵”。CO2是光合作用的原料是光合作用的原料.COCO2 2浓度浓度0CO2的含量的含量光合作用的强度光合作用的强度BC第17页，共37页，编辑于2022年，星期六 a a a ab:b:b:b:b b b bc:c:c:c:c c c cd:d:d:d:d d d de:e:e:e:acbdeCO2的补偿点的补偿点 CO2的饱和点的饱和点b点点c点点COCOCOCO2 2 2 2太低，农作物消耗光合产物；太低，农作物消耗光合产物；太低，农作物消耗光合产物；太低，农作物消耗光合产物；随随随随COCOCOCO2 2 2 2的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强；COCOCOCO2 2 2 2浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变；COCOCOCO2 2 2 2深度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气深度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气深度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气深度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。孔关闭，抑制光合作用。孔关闭，抑制光合作用。孔关闭，抑制光合作用。COCO2 2 2 2浓度对光合作用的关系浓度对光合作用的关系第18页，共37页，编辑于2022年，星期六例例在在相相同同光光照照和和温温度度条条件件下下，空空气气中中CO2含含量量与与植植物物光光合合产产量量（有有机机物物积积累累量量）的的关关系系如如图图所所示示。理理论论上上某某种种C3植植物能更有效地利用物能更有效地利用CO2，使光合产量高于，使光合产量高于m点的选项是点的选项是A若若a点在点在a2，b点在点在b2时时B若若a点在点在a1，b点在点在b1时时C若若a点在点在a2，b点在点在b1时时D若若a点在点在a1，b点在点在b2时时第19页，共37页，编辑于2022年，星期六解析：本题是解析：本题是2004年北京年北京理综理综试题，主要考查的知识点试题，主要考查的知识点是光合作用，其中能力考查主要是是光合作用，其中能力考查主要是考试大纲考试大纲中的分析综合能力，中的分析综合能力，还有就是获取信息能力。题干中还有就是获取信息能力。题干中“理论上某种理论上某种C3植物能更有效地利用植物能更有效地利用CO2”的提示，是解题的重要依据。的提示，是解题的重要依据。a1点比点比a点的点的CO2浓度低，浓度低，a2点比点比a点点的的CO2浓度高，所以能从浓度高，所以能从a1点开始进行光合作用的情况下，要比从点开始进行光合作用的情况下，要比从a点和点和a2点开始进行光合作用的光合产量高。当点开始进行光合作用的光合产量高。当b点在点在b2时，也就是说时，也就是说CO2浓度浓度提高了，光合作用仍旧能够继续提高（饱和点右移）。所以提高了，光合作用仍旧能够继续提高（饱和点右移）。所以D项项“若若a点在点在a1，b点在点在b2时时”其他条件不变，能够利用其他条件不变，能够利用CO2的的范围范围超过超过a点到点到b点，点，此时的光合产量必然超过此时的光合产量必然超过m点。而点。而A、B、C三项利用三项利用CO2的范围均是的范围均是等于或小于等于或小于a点到点到b点，所以光合产量不会超过点，所以光合产量不会超过m点。本题属于中等偏点。本题属于中等偏上难度，上难度，答案为答案为D。第20页，共37页，编辑于2022年，星期六 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,白天适当白天适当提高温度提高温度,晚上适当降晚上适当降温温.温度会直接影响酶的活性温度会直接影响酶的活性.（主要是影响暗反应）主要是影响暗反应）温度第21页，共37页，编辑于2022年，星期六以测定的以测定的CO2CO2吸收量与释放量为指标，研究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的温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是影响，结果如图所示。下列分析正确的是（）第22页，共37页，编辑于2022年，星期六A A光照相同时间，光照相同时间，3535时光合作用制造的有机物的量与时光合作用制造的有机物的量与3030时相等时相等B B光照相同时间，在光照相同时间，在2020条件下植物积累的有机物的量最多条件下植物积累的有机物的量最多C C温度高于温度高于2525时，光合作用制造的有机物的量开始减少时，光合作用制造的有机物的量开始减少D D两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等A第23页，共37页，编辑于2022年，星期六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的介质水是体内各种化学反应的介质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，气孔关闭，点的含义是：温度过高，气孔关闭，CO CO2 2供应不足供应不足光合速率下降光合速率下降第24页，共37页，编辑于2022年，星期六合理施肥合理施肥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等的组成成分。等的组成成分。ATP、NADPH等的组成成分等的组成成分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）的合成和对光合作用产物（如糖类）的合成和运输有重要作用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第25页，共37页，编辑于2022年，星期六离体的叶绿体在光照下进行稳定光合作用时，如果突然中离体的叶绿体在光照下进行稳定光合作用时，如果突然中断断CO2气体的供应，短暂时间内叶绿体中气体的供应，短暂时间内叶绿体中C3化合物与化合物与C5化合物相对含量的变化是化合物相对含量的变化是A.C3化合物增多、化合物增多、C5化合物减少化合物减少B.C3化合物增多、化合物增多、C5化合物增多化合物增多C.C3化合物减少、化合物减少、C5化合物增多化合物增多D.C3化合物减少、化合物减少、C5化合物减少化合物减少第26页，共37页，编辑于2022年，星期六光合作用的全过程光合作用的全过程叶绿体中的色素供氢供氢酶酶供能供能还原还原多种酶参多种酶参加催化加催化（CH2O）ADP+Pi酶ATP2C3C5 5固定固定CO2H2OO2水在光水在光下分解下分解H光能光能第27页，共37页，编辑于2022年，星期六第28页，共37页，编辑于2022年，星期六第29页，共37页，编辑于2022年，星期六 从植物细胞中提取叶绿体，放入含有从植物细胞中提取叶绿体，放入含有ADP、磷酸盐以及氢、磷酸盐以及氢的载体等物质的溶液中，按图示控制条件进行光合作用的有关的载体等物质的溶液中，按图示控制条件进行光合作用的有关实验并不断测定有机物的合成量，用此数据绘成曲线图如下，实验并不断测定有机物的合成量，用此数据绘成曲线图如下，请你用已学的光合作用知识根据曲线各段特点回答请你用已学的光合作用知识根据曲线各段特点回答：（1）ab段由于缺乏段由于缺乏CO2，使光合作，使光合作用过程中的用过程中的 不能进行，不能进行，因此无有机物生成。因此无有机物生成。（2）bc段在提供了段在提供了CO2之后，由于之后，由于ab段已积累了大量的段已积累了大量的 ，所以有机物能快速合成。，所以有机物能快速合成。（3）cd段段在在无无光光照照条条件件下下，由由于于光光合合作作用用过过程程中中的的 无无法法进进行行，无无法法继继续续提提供供 又又由由于于ab段段所所积积累累的的物物质质 的原因，使有机物的合成逐渐下降至的原因，使有机物的合成逐渐下降至0。暗反应暗反应暗反应暗反应HH和和和和ATPATP光反应光反应光反应光反应新的新的新的新的HH和和和和ATPATP被逐渐用完被逐渐用完被逐渐用完被逐渐用完 分析说明分析说明第30页，共37页，编辑于2022年，星期六例2：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，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析回答：作用强度的曲线图。分析回答：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，所以光合作用强度不断增强。时的光照不断增强，所以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减减少，所以光合作用强度明显减弱。少，所以光合作用强度明显减弱。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。第31页，共37页，编辑于2022年，星期六多变量坐标图分析多变量坐标图分析讨论：（1）P点限制光合速率的变量是什么？为什么？（2）Q点限制光合速率的变量是光照强度，对吗？（3）光照强度、温度、CO2浓度等环境因素都对光合作用强度产生影响，生产实践中应如何操作，从而达到增产的目的？第32页，共37页，编辑于2022年，星期六发现规律发现规律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的因子，所表示的因子，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。到到Q点时，点时，所表示的因素不再是影响光合速率的因子，所表示的因素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横坐标横坐标第33页，共37页，编辑于2022年，星期六图中甲、乙、丙分别表示几种环境因素对小麦光合作用强度的影响，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：据图回答以下问题：能力提升能力提升第34页，共37页，编辑于2022年，星期六1）甲图）甲图P点，限制小麦光合作用强度的因素为点，限制小麦光合作用强度的因素为。乙。乙图图Q点，高点，高CO2浓度条件下，若要进一步提高光合作用应浓度条件下，若要进一步提高光合作用应注意满足植物生活的注意满足植物生活的条件（请依据上述三图作答）条件（请依据上述三图作答）。预计丙图。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。（2）夏天中午光照强烈时，小麦光合作用强度低的）夏天中午光照强烈时，小麦光合作用强度低的主要主要原因可以用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。光照强度光照强度适宜温度适宜温度3条曲线都会随着温度升高而呈逐渐下降趋势条曲线都会随着温度升高而呈逐渐下降趋势乙乙光照强烈时小麦叶片气孔逐渐关闭，导致体内光照强烈时小麦叶片气孔逐渐关闭，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较低气温较低，酶活性受限制酶活性受限制第35页，共37页，编辑于2022年，星期六下图表示当影响光合作用的因素下图表示当影响光合作用的因素X、Y和和Z变化时，光合作用变化时，光合作用合成量和光强度的关系。合成量和光强度的关系。能力提升能力提升（1）图中）图中X1、X2、X3的差异是由于的差异是由于影响了光合作用的影响了光合作用的所导致。要提高大棚作物的光合作用合成量，由所导致。要提高大棚作物的光合作用合成量，由X3增加为增加为X1，最，最常采取的简便而有效的措施是常采取的简便而有效的措施是。第36页，共37页，编辑于2022年，星期六（2）图中）图中Y1、Y2、Y3的差异是由于的差异是由于影响了光影响了光合作用的合作用的所致。所致。（3）图中）图中Z1、Z2、Z3的差异表现在光合作用中的差异表现在光合作用中反应的不同，如果反应的不同，如果Z因素代表植物生长发育期，则代表因素代表植物生长发育期，则代表幼苗期、营养生长和现蕾开花期的曲线依次是幼苗期、营养生长和现蕾开花期的曲线依次是。第37页，共37页，编辑于2022年，星期六
