环境因素对光合作用强度的影响.ppt

,光合作用原理的应用,光合作用强度: 植物在单位时间内合成的有机物的数量。可以通过测定一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量地表示。,环境因素对光合作用强度的影响,植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。,二、影响光合作用的因素,光照强度、光照时间、光质（影响光反应）,空气中CO2 浓度（影响暗反应）,影响酶的活性（影响光反应和暗反应）,影响光反应、产物的运输等,影响叶绿体的构成等,一、影响光合作用的环境因素-,光照强度：光照弱时光合作用减慢，光照逐步增强时光合作用随之加快，但光照增加到一定程度，光合作用速率不再增加。,光质：白光光合作用能力最强，单色光中红光作用最快，蓝紫光次之，绿光最差。,日变化(光照时间)：一般与太阳辐射的进程相符合。,光,A点：光照为0，植物只进行呼吸作用，纵坐标的数值 （CO2释放量）表明此时的呼吸作用强度；,AB段：光合作用强度小于呼吸作用强度，在此过程中， 随着光照增强，植物光合作用强度逐渐增大，CO2 的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用。,光照强度与光合作用强度关系曲线的分析,B点：光的补偿点。光合作用强度等于呼吸作用强度，此 时植物光合作用利用CO2的速率等于呼吸作用产生 CO2的速率。 植物白天的光照强度必须大于B点以上才能正常生长,BC段：光合作用强度大于呼吸作用强度，随光照增强，吸 收CO2的速率逐渐增大。,C点：光的饱和点。在此光照强度下，植物的光合作用强 度最大，此后光照强度不再是限制因素，而CO2浓 度或者温度等其他条件可能是限制因素。,乙,丙,丁,甲图对应 ；乙图对应 ； 丙图对应 ；丁图对应 。,甲,A点,AB点,B点,光照强度大于B点,由于各种因素的变化，如温度变化，光照强度变化， CO2 浓度的变化影响C3,C5,NADPH,ATP,这些物质的含量， 遵照化学平衡的原理进行分析，可以获得它们之间 变化的关系如下表：,B：光补偿点,C2：光饱和点,a(净光合作用 ) = b(总光合作用 ) c(呼吸作用),光补偿点： 光合作用吸收的CO2和呼吸放出CO2相等时的光强度。,光饱和点： 光合作用达到最强时所需的最低的光强度。,O,阳生植物: 水稻、玉米、向日葵 阴生植物: 胡椒、绿豆、三七,阴生植物的光补偿点和光饱和点都比阳生植物低。 农业生产应用：大田中可用阳生与阴生植物间行种植提高光能利用率。（间作）,一天的时间,O,12,13,11,A,B,C,D,E,10,15,14,阳生植物 夏季的一天的变化,应用措施： 阳生植物应种植在阳光充裕的地方，阴生植物应种植在荫蔽的地方；,光强必须达到一定值(一般应该大于光补偿点)。,请分析光下的植物突然停止光照后，其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？,停止光照,光反应停止,H ,ATP,还原受阻,C3 ,C5 ,（2）光的波长影响：,色素吸收可见光中的红光和蓝紫光最多，吸收绿光最少,蓝紫光下： 产物中蛋白质和脂肪较多； 红光下： 产物中糖类较多； 白光的光合效率比单色光高。,光照时间的影响 光照时间越长，产生的光合产物越多。 措施： 延长光合作用时间 一年两熟或一年三熟,光照的间接影响： 叶绿体发育和叶绿素合成的必要条件 影响气孔开闭.,2、二氧化碳浓度对光合作用的影响,（1）CO2作用曲线,二氧化碳含量很低时，绿色植物不能制造有机物。 在一定的浓度范围内,光合作用速率随CO2的浓度增大而加快，超过一定浓度光合作用速率趋于稳定。,A,大气中CO2含量一般为0.03%，如果提高到0.1%光合速率个以提高一倍左右。,b:CO2的补偿点,c:CO2的饱和点,ab: CO2太低，农作物消耗光合产物； bc: 随CO2的浓度增加，光合作用强度增强； cd: CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变； de: 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。,在生产上怎样提高CO2的浓度？,大田措施通风透光（正其行、通其风） 温室措施施用气体肥，提高CO2浓度 农田使用农家肥料，可以使土壤中微生物的数量增多，活动增强，分解有机物，放出二氧化碳。 植物的秸秆通过深耕埋于地下，可以通过微生物的分解作用产生二氧化碳。,一般植物在10-35 下正常进行光合作用，35以上光合作用的酶活性下降，50左右光合作用完全停止。,3、温度的影响酶的活性,措施： 适当保持昼夜温差、阴雨天适当降低温室温度,4、矿质元素的影响,氮：叶绿体膜结构的组成成分、叶绿素的组成成分 DNA和RNA的组成成分、NADP和ATP的组成成分 光合作用有关的酶的组成成分 磷：叶绿体膜结构的组成成分 NADP和ATP的组成成分 钾：与糖类合成、运输有关 镁：叶绿素的重要组成成分,合理施肥少肥高效 根据不同作物的经济器官不同，不同矿质元素的生理作用不同、不同地块的肥力条件不同等等进行合理施肥。,5、水分的影响, 缺水气孔关闭影响CO2的供应 缺水光合产物输出减慢（反馈抑制），降低 光合强度。 (3)措施： 合理灌溉适时、适量；少水高效,图中A点表示： ； 原因是： ；,随叶面积指数的增加，光合作用实际量不再增加,有很多叶片被遮挡在光补偿点以下,6.叶面积指数对光能利用率影响,措施： 间苗、修剪、合理施肥、 避免徒长,提高农作物的光能利用率,1、延长光合作用时间: 提高复种指数（套种） 2、增加光合作用面积： 间作套种、合理密植（叶面积系数） 3、提高光合作用效率：改善影响因素,水、气（CO2）光、温、肥（矿质元素）,间作套种增加光合作用面积,提高光能利用率的措施,保证二氧