环境因素对光合作用的影响优秀课件.ppt

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1、环境因素对光合作用的影响第1页，本讲稿共20页l l光合速率：CO2+O2 C6H12O6+O2l l单位时间、单位叶面积的单位时间、单位叶面积的COCO2 2吸收量、吸收量、OO2 2的释的释放量或干物质的积累量放量或干物质的积累量l l常用单位：常用单位：l lmol COmol CO2 2mm-2-2ss-1 -1 ；mol Omol O2 2dmdm-2-2hh-1-1 ；mgDW(mgDW(干干重重)dm)dm-2-2hh-1-1l l测定方法：测定方法：l l红外线红外线COCO2 2气体分析仪；氧电极；改良半叶法气体分析仪；氧电极；改良半叶法l l真正光合速率=表观光合速率+光暗

2、呼吸速率光合速率及表示单位光合速率及表示单位第2页，本讲稿共20页影响光合作用的内外因素影响光合作用的内外因素l l内部因素对光合速率的影响l l不同部位：叶龄和叶的结构不同部位：叶龄和叶的结构l l不同生育期：营养期最强，生长末期下降不同生育期：营养期最强，生长末期下降l l外界条件对光合速率的影响l l光照：光照强度、光质和光照时间光照：光照强度、光质和光照时间l l二氧化碳二氧化碳l l温度温度l l矿质元素矿质元素l l水分水分第3页，本讲稿共20页内部因素对光合速率的影响内部因素对光合速率的影响l l叶龄叶龄l l嫩叶，光合速率很低嫩叶，光合速率很低l l叶组织，气孔，细胞间隙叶组织

3、，气孔，细胞间隙l l叶绿体，光合色素叶绿体，光合色素l l光合酶：光合酶：RubiscoRubiscol l“低低-高高-低低”的规律的规律l l叶的结构l l叶厚度，栅栏组织与海绵叶厚度，栅栏组织与海绵组织的比例，叶绿体和类组织的比例，叶绿体和类囊体的数目囊体的数目第4页，本讲稿共20页内部因素对光合速率的影响内部因素对光合速率的影响第5页，本讲稿共20页内部因素对光合速率的影响内部因素对光合速率的影响l l光合产物输出l l摘除花、果实、顶芽等会降低邻近叶片的光合摘除花、果实、顶芽等会降低邻近叶片的光合速率速率l l摘除其他叶片，只留一张叶片与所有花果，留摘除其他叶片，只留一张叶片与所有

4、花果，留下叶的光合速率会急剧增加下叶的光合速率会急剧增加l l对苹果等果树进行环割，会使环割上方枝条上对苹果等果树进行环割，会使环割上方枝条上的叶片光合速率明显下降。的叶片光合速率明显下降。第6页，本讲稿共20页光照：光照强度光照：光照强度l l光补偿点光补偿点l l间作和套作时作物种类搭配间作和套作时作物种类搭配l l林带树种的选择林带树种的选择l l间苗、修剪和采伐的程度间苗、修剪和采伐的程度l l冬季温室栽培蔬菜冬季温室栽培蔬菜l l光饱和点光饱和点l l强光下，暗反应跟不上光反强光下，暗反应跟不上光反应，从而限制了光合速率应，从而限制了光合速率l l曲线的斜率即为表观光合曲线的斜率即为

5、表观光合量子效率量子效率(需光量曲线需光量曲线)光照强度与光合速率的关系光照强度与光合速率的关系第7页，本讲稿共20页不同植物的光补偿点和光饱和点不同植物的光补偿点和光饱和点第8页，本讲稿共20页光抑制光抑制l l光能超过光合系统所能利用的数量时，光合功能下降，这个现象就称为光抑制l l光抑制机理：l lPSIIPSIIl l防御机理l l叶子、叶绿体运动叶子、叶绿体运动l l活性氧清除系统活性氧清除系统l l代谢耗能代谢耗能第9页，本讲稿共20页光质光质l l蓝光的光合速率比红光高l l蓝光促进气孔开启蓝光促进气孔开启l l蓝光下生长的植物，蓝光下生长的植物，PEPCPEPC的活性高。的活性

6、高。l l在自然条件下，植物受不同波长的光线照射l l树木叶片吸收红光和蓝光较多，树冠下绿光较多树木叶片吸收红光和蓝光较多，树冠下绿光较多l l阴天蓝光和绿光所占的比例高阴天蓝光和绿光所占的比例高l l水层同样改变光强和光质l l浅水层对红、橙光部分吸收多于蓝绿光部分：绿浅水层对红、橙光部分吸收多于蓝绿光部分：绿藻藻l l深水层对绿、蓝光部分吸收较多：红藻深水层对绿、蓝光部分吸收较多：红藻第10页，本讲稿共20页光照时间光照时间l l光合滞后期l l对放置于暗中一段时间的材料照光，起初光合对放置于暗中一段时间的材料照光，起初光合速率很低或为负值，要光照一段时间后，光合速率很低或为负值，要光照一

7、段时间后，光合速率才逐渐上升并趋于稳态速率才逐渐上升并趋于稳态l l原因：l l光对酶活性的诱导以及光合碳循环中间产物增光对酶活性的诱导以及光合碳循环中间产物增生需要一个准备过程生需要一个准备过程l l光诱导气孔开启需要时间光诱导气孔开启需要时间第11页，本讲稿共20页二氧化碳二氧化碳l l二氧化碳补偿点二氧化碳补偿点l l光合与呼吸速率相等时，环光合与呼吸速率相等时，环境中的二氧化碳浓度境中的二氧化碳浓度l l二氧化碳饱和点二氧化碳饱和点l l光合速率达到最大值时，环光合速率达到最大值时，环境中的二氧化碳浓度境中的二氧化碳浓度l l直线直线CECE线的斜率受线的斜率受RubiscoRubis

8、co活性及活化活性及活化RubiscoRubisco量的限量的限制，也称羧化效率制，也称羧化效率l l光合能力：光合能力：PmPm光合速率与二氧化碳浓度的关系光合速率与二氧化碳浓度的关系第12页，本讲稿共20页温温 度度l l温度范围和三基点l l最低温度：光合速率为最低温度：光合速率为0 0l l最高温度：光合速率为最高温度：光合速率为0 0l l最适温度：光合速率最大最适温度：光合速率最大第13页，本讲稿共20页矿质元素矿质元素l l叶绿体结构的组成成分l l电子传递体的重要成分l l磷酸基团的重要作用l l活化或调节因子第14页，本讲稿共20页水水 分分l l水分亏缺降低光合的主要原因l

9、 l气孔导度下降气孔导度下降l l光合产物输出变慢光合产物输出变慢l l光合机构受损光合机构受损l l光合面积扩展受抑光合面积扩展受抑第15页，本讲稿共20页光合速率的日变化光合速率的日变化l l早晨：光合作用加强l l中午：达到高峰l l下午：逐渐降低光合速率(P)和气孔导度(C)平行变化光合午睡：当光照强烈、气温过高时，在中午前后，光合速率下降。第16页，本讲稿共20页【实验原理】l l植物光合强度的大小受光强、CO2浓度、温度等条件的影响。l l可利用真空渗入法排除细胞间隙的空气，充以水分，使叶片沉于水中。l l由于光合作用放出的O2在水中的溶解度很小，而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶

10、片上浮，根据上浮所需时间长短，即能比较光合作用的强弱。第17页，本讲稿共20页【方法步骤】-11.1.选取健壮、叶龄相似的成熟叶片，用直径1cm左右的打也器，避开叶脉，打下小圆片60片2.2.置于注射器中，注入水，排除空气后，用手指堵住注射器前端小孔，把活塞用力向后拉，即可造成减压而逐出叶肉组织中的空气，放开手指，水即进入组织中3.3.如此重复多次，待整个叶圆片全部充满水而下沉后，连同水倒入小烧杯中，放在黑暗处备用。第18页，本讲稿共20页【方法步骤】-24.取小烧杯6只，各倒入20ml冷开水，其中2只加少许NaHCO3粉末，每只烧杯中各加入10片已经制备好的叶圆片，置于不同光强和不同温度条件下。5.记录各烧杯中每一叶圆片上浮所需的时间，计算各处理中叶圆片上浮所需的平均时间，或在一定时间内上浮的叶圆片片数，比较不同条件下光合作用的强弱。根据结果比较光强、温度以及CO2浓度对光合作用的影响第19页，本讲稿共20页【注意事项【注意事项】l l该法是根据组织中积累的O2而使得小圆片上浮，是一种半定量的方法。第20页，本讲稿共20页