光合作用速率的测定
光合作用速率测定方法
光合作用速率测定方法谭家学（湖北省十堰市郧阳区第二中学442500）光合作用强度的大小直接影响植物的生长，可以设置装置来测定植物的光合作用强度。
一、 光合作用速率的表示方法1．净光合速率表示方法：单位时间内单位面积叶片CO 2的吸收量或O 2的释放量或有机物积累量。
2．真正光合速率表示方法：单位时间内单位面积叶片CO 2的固定量或O 2的产生量或有机物生产量。
光合速率测定时，在黑暗（遮光）条件下测呼吸速率，在光下测净光合速率，真正光合速率等于呼吸速率加净光合速率。
3．看清这些词语是准确解题的关键：CO 2是“消耗量”还是“吸收量”， O 2是“产生量”还是“释放量”，有机物是“生产量”还是“积累量”，因为CO 2的消耗量等于呼吸作用CO 2释放量加从外界CO 2吸收量；O 2的产生量等于呼吸作用消耗的O 2量加释放到外界环境O 2量；有机物的生产量等于呼吸作用消耗有机物量加净积累量。
二、光合作用速率的测定方法1．测定方法：将右图装置的广口瓶中加入碳酸氢钠稀溶液，给予适宜光照，光合作用消耗的CO 2由碳酸氢钠稀溶液提供，玻璃管红色液滴右移的数值（记作S 1）表示光合作用释放的O 2量；再用一套装置，不给予光照，其它条件均相同，玻璃管红色液滴左移的数值（记作S 2）表示呼吸作用消耗O 2量。
2．结果分析：净光合作用速率等于光照条件下单位时间内O 2的释放量（即S 1）；真正光合作用强度等于光照条件下单位时间内O 2的释放量与呼吸作用O 2消耗量之和（S 1+ S 2）。
3．物理误差的校正：由于装置的气体体积的变化也可能会由温度等物理因素所引起，为使测定结果更趋准确，应设置对照实验，以校正物理膨胀等因素对实验结果造成的误差。
此时，对照实验与该装置相比，应将所测生物灭活，而其他各项处理应与实验组完全一致。
三、典例引领【例】某转基因作物有很强的光合作用强度。
某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合强度测试的研究课题，设计了如下装置。
光合速率的测定方法
光合速率的测定方法
光合速率是指光合作用产生的氧气释放速率或者二氧化碳吸收速率。
测定光合速率的方法有以下几种：
1. 氧气传感器法：使用氧气传感器，测量培养液中氧气的变化，通过记录氧气消耗量或释放量来计算光合速率。
2. 二氧化碳传感器法：使用二氧化碳传感器，测量培养液中二氧化碳的变化，通过记录二氧化碳吸收量或释放量来计算光合速率。
3. 酸碱滴定法：通过测量培养液中的酸碱度变化，借助酸碱指示剂来确定二氧化碳释放量或吸收量，从而计算光合速率。
4. 放射性同位素标记法：使用放射性同位素标记二氧化碳，测量标记二氧化碳在光合作用中的吸收速率，以此计算光合速率。
5. 叶绿素荧光法：测量叶片表面叶绿素荧光的参数，如最大荧光效率、非光化学淬灭等，来推断光合速率。
这些方法都有各自的优缺点和适用范围，根据实验需求和条件选择适合的方法。
光合速率测定的几种方法
光合速率测定的几种方法光合速率是指植物通过光合作用所固定的二氧化碳量，它可以用于评估植物对光的利用效率以及其生物质生产的能力。
测定光合速率是研究植物生理生态学和农业生产的重要手段之一、以下是几种常用的光合速率测定方法。
一、传统气体混合法传统气体混合法是一种较为常用的光合速率测定方法。
通过测定固定在葉片表面的气体浓度变化来推算光合速率的。
测定的原理是将一定浓度的CO2与空气以一定比例混合，然后将混合气在特定压力下冲入封闭的光合室内，再通过一定时间的光合作用后，取样测定光合室内的气体组成，计算出被吸收的CO2量，进而计算出光合速率。
二、氧电极法氧电极法是一种常用的间接测定光合速率的方法。
氧电极法是利用氧电极测定叶绿素蒸腾产生的氧气来推算光合速率的。
测定的原理是将叶片置于氧电极下，测定放氧荧光的强度随时间的变化。
光合速率可以通过氧电极的输出信号来推算。
三、原位测定法原位测定法是一种利用挂在植物叶片上的CO2和H2O气体测定光合速率的方法。
此方法通过将CO2和H2O气体源直接与光合叶盘表面相接触，测得的CO2和H2O浓度变化来推算光合速率。
在该方法中，CO2和H2O的浓度是测定光合速率的关键，因此需要精准的测量设备。
四、地上蒸散法地上蒸散法是一种通过测定叶片或整个植物的蒸散量来间接推算光合速率的方法。
测定的原理是根据光合产生的O2和CO2的摩尔比例，将蒸散量转化为光合速率。
这种方法测定简便，但需要注意与植物蒸腾速率的关系以及测量误差的产生。
五、传导法传导法是一种通过测量阳光照射下植物干重的增加来间接推算光合速率的方法。
测定的原理是劈片的叶片从植物中剪下，然后用适当的方法阻止其呼吸和光合作用，使叶片处于可见光的照射下，一定时间后，再测定其干重的增加。
通过干重的增加来推算光合速率。
光合速率的测定方法有很多种，每种方法都有其优点和限制。
因此，在选择使用哪种方法时，需要考虑到具体的实验条件和研究目的，并进行合理的评估。
光合作用相关实验
光合作用相关实验光合作用是指植物和一些细菌通过光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的过程。
为了研究光合作用的机制和影响因素，科学家们进行了许多实验，下面将介绍其中几个典型的实验。
实验一：光合作用速率的测定在这个实验中，我们可以通过测量氧气的释放量来确定光合作用的速率。
首先，将水变量水平调整至同一高度，然后将一些植物叶片浸泡在一定浓度的碳酸氢钠溶液中，以提供足够的二氧化碳。
将这些叶片放置在室内光照条件下，并用漏斗收集由叶片释放的氧气。
通过测量氧气的体积和时间，可以计算出单位时间内的氧气产生量，从而得到光合作用的速率。
实验二：光合作用的光照适应性光照是影响光合作用速率的重要因素之一、为了研究光合作用对光照变化的适应能力，可以将不同植物或同一植物的不同叶片放置在不同光照强度下进行观察。
可以使用光强计测量不同强度的光照，并通过测量盛放在叶片上的氧气产生量来确定光合作用的速率。
实验结果通常显示出一个明显的“光饱和曲线”，即随着光照的增加，光合作用速率增加，但当光照达到一定强度后，光合作用速率不再增加。
实验三：光合作用的温度适应性温度也是影响光合作用速率的重要因素。
为了研究光合作用对温度变化的适应能力，可以将同一植物的叶片分别放置在不同温度的水中进行观察。
可以使用温度计测量不同温度的水，并通过测量盛放在叶片上的氧气产生量来确定光合作用的速率。
实验结果通常显示出一个“温度饱和曲线”，即随着温度的升高，光合作用速率逐渐增加，但当温度达到一定值后，光合作用速率开始下降。
实验四：光合作用对二氧化碳浓度的响应二氧化碳是光合作用的重要物质基础。
为了研究光合作用对二氧化碳浓度的响应，可以将植物叶片放置在不同浓度的二氧化碳气体中进行观察。
可以使用二氧化碳计测量不同浓度的二氧化碳气体，并通过测量盛放在叶片上的氧气产生量来确定光合作用的速率。
实验结果通常显示出一个“二氧化碳饱和曲线”，即随着二氧化碳浓度的增加，光合作用速率逐渐增加，但当二氧化碳浓度达到一定值后，光合作用速率不再增加。
浅谈测定光合速率的常用方法
浅谈测定光合速率的常用方法
测定光合速率是研究光合作用的重要手段，可以帮助我们了解植物对光合效率的影响以及调控机制。
下面将介绍几种常用的测定光合速率的方法。
一、氧气电极法
氧气电极法是测定光合速率最常用的方法之一。
它通过测量在光照条件下，光合产氧过程中所释放的氧气来得出光合速率。
实验步骤如下：首先将一个含有光合作用物质（如菠菜叶片）的盛有一定体积的溶液放置在氧气电极下，然后在光照条件下记录一定时间内溶液中氧气浓度的变化，通过计算得到单位时间内溶液所释放的氧气量，从而得到光合速率。
二、溴酸法
溴酸法是另一种测定光合速率的常用方法。
它是通过观察溴水的颜色变化来反映光合速率的大小。
实验步骤如下：首先将一片植物叶片放置在盛有溴水的容器中，然后将容器置于光照条件下。
溴水中的溴酸逐渐被光合作用所消耗，当溴水颜色由橙黄色转变为无色时，可以得出光合速率的大小。
三、CO2吸收法
CO2吸收法是利用光合作用过程中植物对CO2吸收的特性来测定光合速率的一种方法。
实验步骤如下：在一个密闭的容器中放置一片叶片，然后将该容器连接到一个CO2含量确定的溶液上。
在光照条件下，叶片会光合作用吸收CO2，导致溶液中CO2浓度下降。
通过测量单位时间内CO2浓度下降的大小，来得到光合速率。
四、光合色素吸收法
实验步骤如下：将一片植物叶片置于一个溶液中。
然后，使用特定波长的光源照射叶片，测量透过叶片的光强度。
根据光的强度减弱程度，可以得出光合速率的大小。
测定净光合速率的方法
测定净光合速率的方法
净光合速率指的是植物在光合作用中吸收二氧化碳产生有机物
质的速率减去呼吸作用中消耗有机物质的速率所得到的净速率。
测定植物的净光合速率，可以通过以下方法进行：
1. 测定消耗氧气的速率：将植物样品放入密闭的容器中，同时在容器中注入氧气，然后观察氧气的消耗速率，即可测定出呼吸作用的速率。
为了消除误差，应该在不同的光照强度下进行多次测量。
2. 测定释放氧气的速率：将植物样品放入水中，放在光源下，然后观察氧气的释放速率，即可测定光合作用的速率。
同样需要进行多次测量以消除误差。
3. 结合测定：将上述两种方法结合起来，测定植物在不同光照强度下的净光合速率。
通过测定消耗氧气的速率和释放氧气的速率，可以计算出净光合速率。
以上是常用的测定净光合速率的方法，不同方法的适用性会因植物类型、实验条件等因素而异，需要根据具体情况选择合适的方法。
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光合速率的测量方法
光合速率的测量方法光合速率是指单位时间内光合作用下光能转化为化学能的速度，是植物生长和养分吸收的重要指标之一。
测量光合速率的方法很多，主要包括密闭法、气体分析法、放射性同位素标记法和荧光测量法等。
下面将详细介绍这些方法及其原理。
密闭法是一种比较常用的测量光合速率的方法，其基本原理是通过测量植物在密闭环境中消耗或释放的氧气（O2）或二氧化碳（CO2）来确定光合速率。
在实验中，一般会用密闭容器将植物样品封闭起来，然后利用气体分析仪测量容器中氧气或二氧化碳的浓度变化，从而计算光合速率。
此方法的优点是简单易行，但需要严格控制环境条件，如光照强度、温度和湿度等，才能获得准确的测量结果。
气体分析法是另一种常用的测量光合速率的方法，其原理是通过测量光合作用中释放或吸收的氧气或二氧化碳来确定光合速率。
在实验中，植物样品会放置在容器中，然后利用气体分析仪测量容器中氧气或二氧化碳的浓度变化，并根据浓度变化计算光合速率。
与密闭法相比，气体分析法不需要封闭整个系统，易于操作，并且可以实时监测光合速率的变化。
放射性同位素标记法是一种较为精确的测量光合速率的方法，其原理是利用放射性同位素标记光合产物来跟踪光合作用的过程。
具体操作中，可以将CO2或H2O 中的放射性同位素标记后输入到植物中，标记的同位素会随光合作用的进行被固定在有机物中，然后通过测量有机物中的同位素浓度变化来计算光合速率。
这种方法的优点是非常准确可靠，可以同时测量不同物质的光合速率，但使用放射性同位素存在较高的风险和技术要求。
荧光测量法是一种新型的测量光合速率的方法，它利用叶绿体中叶绿素的荧光特性来间接测量光合速率。
荧光测量法通过测量叶绿素荧光在不同光照强度下的变化来确定光合速率。
当光照强度较强时，荧光强度会降低，而光合速率会增加，反之亦然。
这种方法简单易行，可以实时监测光合速率的变化，并且不需要复杂的仪器和试剂，因此具有广泛的应用前景。
除了以上介绍的方法外，还有一些其他的测量光合速率的方法，如光谱测量法、光合膜片测量法等。
光合作用速率的测定
光合作用速率的测定一、光合作用速率的测定方法：1.排气法：通过测量光照条件下溶液中氧气含量的变化来计算光合作用速率。
该方法适用于水生植物或耐水培植物的测定。
2.密闭法：通过密闭系统中二氧化碳浓度的变化来计算光合作用速率。
该方法适用于陆生植物的测定。
二、实验步骤：1.准备实验材料：藻类或陆生植物样本、荧光光度计、剪刀、试管、液氮、气压计等。
2.收集样本：为了得到准确的测定结果，应选择新鲜健康的植物样本，并进行预处理。
对于陆生植物，需要将叶片放置在完全恒温下、明亮的环境中恢复光合作用。
对于水生植物，需要用液氮冷冻杀菌并保存。
3.准备实验装置：根据测定方法选择合适的实验装置。
对于排气法，需将植物样本放入溶液中的光照箱中，并通过导管连接到荧光光度计。
对于密闭法，需将植物样本放入密闭的玻璃容器中，并通过管道连接到气压计和荧光光度计。
4.测定光合作用速率：对于排气法，将植物样本放入光照箱中，设置合适的光照强度和温度，并通过导管将溶液和荧光光度计连接起来。
测量一段时间内光度计的荧光强度变化，并计算出氧气的产生速率。
对于密闭法，将植物样本放入密闭的玻璃容器中，设置合适的光照强度和温度，并通过管道将气压计和荧光光度计连接起来。
测量一段时间内光度计的荧光强度变化，并计算出二氧化碳的吸收速率。
5.分析结果：根据实验测得的光合速率数据，可以分析植物在不同光强、温度和浓度等条件下的光合活性。
比较不同样本的光合速率，可以进行实验结果的统计学分析。
三、注意事项：1.实验环境要保持稳定，尽量减小干扰因素的影响，确保测定结果的准确性。
2.植物样本要在光照充足、温度适宜的条件下进行实验，以保证植物的生理活性。
3.测定前应校准实验装置，确保其工作正常，并在实验过程中对装置进行监控。
4.实验过程中要随时记录观察数据，以便后续分析和结果展示。
5.实验结束后要及时清理实验设备，确保实验室环境的整洁和安全。
光合速率的测定
黑暗条件下 植物只进行呼吸作用 植物从外界吸收 02，并将细胞呼吸产生的 C02释放到外界。
细胞呼吸强度的 表示方式 :
①黑暗下单位时间内CO2释放量(或实验容器内C02增加量) ②黑暗下单位时间02吸收量(或实验容器内O2减少量) ③黑暗下单位时间重量(有机物)的减少量
光照条件下 植物既进行光合作用，又进行呼吸作用
错误的是（ B ）
A. 光照强度由 a到d，叶肉细胞净光合速率增加
B. 光照强度为 b时，光合作用速率等于呼吸作用速率
C. 若长期光照强度为 c，该绿色植物不能正常生长
D. 光照强度为 d时，单位时间内细胞从周围吸收 2个单位的 二氧化碳。（将此柱状图转换为曲线图）
光合作用速率的测定
（二）方法
（二）光合作用速率的测定方法
A
吸 速 率
C
净 光 合 速 率
总 光 合 速
率
光照强度
真正(总)光合速率 = 表观(净)光合速率 + 呼吸速率
O2的产生量 = O2的释放量 + 呼吸消耗的 O2量
真正(总)光合速率 = 表观(净)光合速率 + 呼吸速率
有机物的产生 =
量（制造量）
有机物的 积累量
+ 呼吸消耗的
有机物量
真光合速率、净光合速率、呼吸速率的常用表述方式
BC段：随着光照强度不断增大，光合作用强度也不断 增强，到 C点以后不再加强了。此时光合强度 ﹥呼吸 强度 。C点
在光合作用与细胞呼吸同时进行时，测 定的实际结果，实质是：光合作用减去细胞 呼吸的差值，即净（表观）光合速率，
若把呼吸速率加到净光合速率上去，则 得到总(真正)光合速率。
如何测定叶片从 外界吸收的 CO2量？
光合速率的测定实验报告
0.28 359.80 0.06 0.00 0.00
μ mol/(m s) ppm mmol/(m2s) mmol/(m2s) ppm CO2out= 359.10 ppm
2
1.61 359.10 0.00 0.00 0.00
μ mol/(m s) ppm mmol/(m s) mmol/(m2s) ppm
2
2
CO2out=
358.30
ppm
0.24 358.20 mmol/(m2s) mmol/(m2s) ppm CO2out= 357.60 ppm
2
E= CI= CO2int= 第五组数据 Pn= CO2in= E= CI= CO2int= 第六组数据 Pn= CO2in= E= CI= CO2int=
光合 速 率的 测 定
前言： 【意义】光合作用是作物有机物形成的最主要来源，没有光合作用，作物难以维持生长。 光合速率作为光合作用的一个重要指标，直接影响着作物的生长发育和产量形成，测量光合 速率对用了解作物的生长有着极其重要的意义。 【原理】Yaxin-1102 便携式光合蒸腾仪采用气 体交换法来测量植物光合作用， 通过测量流经叶室前后的 CO2 浓度的变化和湿度变化来计算 植物的净光合速率和蒸腾速率，并计算出气孔导度和胞间 CO2 浓度。 材料与方法： 材料：小麦叶片，Yaxin-1102 便携式光合蒸腾仪 方法：第一步，按下“电源”开关键，开机预热，用于使仪器与外界环境相适应，使仪器性 能更稳定。Yaxin-1102 便携式光合蒸腾仪的预热时间一般为 4 分钟作用。预热完毕，显示屏 显示主菜单（图 5） 。在此，可以开始选项，进行所要选择的工作。 预热完毕，显示屏显示主菜单（图 5） 。在此，可以开始选项，进行所要选择的工作。
光合作用实验分析
光合作用实验分析光合作用是指植物在光的作用下通过将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。
光合作用是地球上所有光合生物生存的基础，也是维持生态平衡的重要过程之一、在光合作用的实验分析中，我们可以通过一系列实验方法来研究光合作用的机理、影响因素以及相关的生理生化过程。
实验一：光合作用速率的测定光合作用的速率可以通过测量氧气释放速率或二氧化碳吸收速率来间接测定。
首先，将一片绿叶样本置于含有水的试管中，将试管倒置于水槽中，然后将一束强光照射在叶片上。
随着光合作用的进行，叶片会释放氧气泡。
通过测量氧气泡的数量和大小，可以计算出光合作用的速率。
同时，也可以测量倒置试管中的二氧化碳浓度的变化来计算光合作用的速率。
实验二：光合作用光谱分析光合作用仅能在特定波长的光线下进行。
为了研究不同波长的光线对光合作用速率的影响，可以使用一个多色光源（例如可调节波长的LED 灯），通过改变光线的颜色和波长来照射叶片。
然后测量光合作用的速率。
实验结果可以绘制成光合作用光谱曲线，用于分析光合作用对不同波长光线的响应。
实验三：光合作用与光强的关系光强是指光能流经单位面积的能量。
为了研究光合作用与光强的关系，可以使用不同光强的光源照射叶片，并测量光合作用速率。
实验结果可以绘制光合作用光强曲线，用于分析光合作用速率随光强变化的规律。
此外，还可以通过调节光源的距离来控制光强的大小，并研究光合作用速率随光源距离的变化趋势。
实验四：植物组织光合作用效率的比较光合作用不仅在叶片上进行，还可以在植物体的其他组织中进行。
为了研究不同组织的光合作用效率差异，可以将不同的植物组织（如叶片、茎、根）置于光源下，并测量其光合作用速率。
实验结果可以比较不同组织的光合作用速率，分析不同组织的光合作用效率差异，为研究植物生理生态过程提供参考。
实验五：光合作用对温度的响应光合作用对温度的响应是一个重要的研究方向。
可以研究不同温度条件下光合作用速率的变化情况，使用恒温培养箱或温室调节温度。
光合速率测定方法
光合速率测定方法光合速率(实际光合速率）=呼吸速率+净光合速率（表观光合速率）有机物制造量=有机物消耗量+有机物积累量O2产生量= O2消耗量+O2释放量CO2固定量= CO2产生量+CO2吸收量1、半叶法-——-—-测光合作用有机物的生产量，即单位时间、单位面积干物质积累数例1、某研究小组用番茄进行光合作用实验，采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定．其原理是:将对称叶片的一部分（A）遮光,另一部分（B）不做处理，并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水、或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理）阻止两部分的物质和能量转移．在适宜光照下照射6小时后,在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重（mg），获得相应数据,分别记为MA、MB．则可计算出该叶片的光合作用强度，其单位是mg/（dm2·h)问题：若M=MA—MB，则M表示变式训练：探究不同温度情况下，某种植物的叶片重量的变化情况(假设重量变化均来自有机物的增减）,实验流程及结果如下(单位：mg)。
请分析回答下列问题:（1)实验的第二阶段的自变量是。
（2)实验中a数值表示的是 .(3）比较叶片在整个实验过程中的增重情况可知，26℃条件下（填“大于"“小于”或“等于"）27℃条件下.（4)实验过程中29℃条件下叶片有机物的实际合成量是 mg。
在此条件下,该植物体（填“能”或“不能”）正常生长2、气压瓶法—---—-测光合作用O2产生量例2、某生物兴趣小组打算测定一植株的光合速率，他们设计如下装置①、测定植物呼吸作用强度,方法步骤：a。
装置的烧杯中放入（NaOH或NaHCO3溶液)b.将装置处理,放在温度适宜的环境中.c.30分钟后记录装置红墨水滴移动的方向和刻度。
(方向：，刻度记为Xmm）②、测定植物净光合作用强度，方法步骤：a。
装置的烧杯中放入(NaOH或NaHCO3溶液）b.将装置放在、温度相同的环境中.c.30分钟后记录装置红墨水滴移动的方向和刻度。
光合作用速率的测定方法
光合作用速率的测定方法光合作用是植物中的重要过程，它通过光能将二氧化碳和水转化为有机物质，并释放出氧气。
测定光合作用速率是研究植物生理和生态学中的重要内容之一，以下是几种常用的测定光合作用速率的方法。
1.Li-6400便携式气体交换系统Li-6400是一种用于测量光合速率的便携式仪器。
它可以测量光合速率、蒸腾速率、气孔导度等植物光合参数。
该仪器通过将被测叶片放入小室内，测量室内CO2浓度和湿度的变化来计算光合速率。
这种方法操作简单、快速，并且可以实时监测光合作用速率。
2. 改进的Warburg法Warburg法是最早用于测定光合作用速率的方法之一、改进的Warburg法通过在光合作用进行时测量溶液中的氧浓度变化来计算光合速率。
该方法需要使用一个氧电极和容器，将被测叶片完全浸入溶液中，并在恒定的温度和光照条件下进行实验。
通过记录溶液中氧浓度的变化，可以计算出光合速率。
3.14CO2示踪法14CO2示踪法是一种直接测定光合作用速率的方法。
该方法使用放射性同位素14C标记的CO2示踪溶液，将其喷洒在叶片上，在光照条件下进行实验。
通过测量被喷洒的14CO2在叶片中的固定量或释放量，可以计算出光合作用速率。
这种方法精确度高，但需要使用放射性物质，操作相对复杂。
4.叶绿素荧光测定法叶绿素荧光测定法是一种非破坏性的测定光合作用速率的方法。
该方法使用荧光仪测量叶片表面的叶绿素荧光发射强度。
光合作用速率与叶绿素荧光发射强度之间存在关系，通过测量叶绿素荧光的变化，可以推测光合作用速率的变化。
这种方法操作简单、快速，并且对植物没有破坏，适用于大规模的实验。
5.炭同位素测定法炭同位素测定法是一种测定光合作用速率的间接方法。
该方法利用光合作用过程中植物吸收的CO2中的同位素比例变化来推测光合速率。
具体方法是将叶片暴露在不同浓度的标记有不同同位素比例的CO2环境中，然后通过分析叶片中同位素比例的变化来计算光合速率。
这种方法的精确度较低，但对植物没有破坏。
测定净光合速率的方法
测定净光合速率的方法
1.气体法：该方法利用密闭的光合作用系统，将光合作用产生的氧气收集起来，并通过气体分析仪来测量氧气的产生量。
该方法的主要优点是简单易行，但需要注意保持气体样品的稳定性。
2. 碳同位素法：该方法利用作物中自然含有的碳同位素比例来
测定光合作用的速率。
测量时，将碳同位素标记物添加到样品中，然后通过质谱仪等设备来测量样品中的碳同位素比例变化。
该方法需要专业设备和技术，但可以提供非常准确的测量结果。
3. 基于叶绿素荧光的方法：该方法通过测量叶绿素荧光的强度
来评估光合作用的速率。
叶绿素荧光的强度与光合作用的速率成正比，因此可以通过测量叶绿素荧光的变化来确定光合速率。
该方法需要特殊的设备和技术，但可以提供准确的测量结果。
以上是几种常用的测定净光合速率的方法，选择适合自己的方法可以提高测量结果的准确度。
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光合速率的测定方法
五、红外线CO2传感器 原理：由于CO2对红外线有较强的吸收能力， CO2的多少与红外线的降低量之间有一线性关 系,因此CO2含量的变化即可灵敏地反映在检测 仪上，常用红外线CO2传感器来测量CO2浓度 的变化。
为测定光合作用速率，将一植物幼苗放入大锥形瓶中，瓶中安放一个CO2 传感器来监测不同条件下瓶中CO2浓度的变化，如下图5所示。相同温度下， 在一段时间内测得结果如图6所示。请据图回答：
方法二：黑白瓶法
黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，只有呼吸作用， 所以呼吸作用量=黑瓶中溶解氧的变化。 白瓶既能光合作用又能呼吸作用，所以净 光合作用量=白瓶中溶解氧的变化。真正光合 量（总光合量）=白瓶中溶解氧的变化+黑瓶中 溶解氧的变化。
一同学研究某湖泊中X深度生物光合作用和有氧呼吸时， 设计了如下操作：①取三个相同的透明玻璃瓶标号a、 b、c，并将a用不透光黑布包扎起来；②将a、b、c三 个瓶子均在湖中X深度取满水，并测定c瓶中水的溶氧 量；③将a、b两瓶密封后再沉入X深度水体中，24小 时后取出；④测定a、b两瓶中水的溶氧量，三个瓶子 的测量结果如图所示。关于24小时内X深度水体中生 物光合作用和需氧呼吸情况的分析正确的是（ ） A．光合作用产生的氧气量为（k-w）mol/瓶 B．光合作用产生的氧气量为（k-v）mol/瓶 C．需氧呼吸消耗的氧气量为（k-v）mol/瓶 D．需氧呼吸消耗的氧气量为v mol/瓶
项目
红墨水滴移动方向
c． d．
原因分析
测定植物呼吸作用 a． 向左移动 速率 测定植物净光合作 b． 向右移动 用强度
c．玻璃钟罩遮光，植物只进行呼吸作用，植物进行有氧呼吸消耗O2，而释放的CO2气体 被装置烧杯中NaOH溶液吸收，导致装置内气体、压强减小，红色液滴向左移动 d．装置的烧杯中放入NaHCO3缓冲溶液可维持装置中的CO2浓度；将装置放在光照充 足、温度适宜的环境中，在植物的生长期，光合作用强度超过呼吸作用强度，表现 为表观光合作用释放O2，致装置内气体量增加，红色液滴向右移动
测量光合作用速率的指标
测量光合作用速率的指标光合作用是指植物通过光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。
光合作用速率是指单位时间内光能转化为化学能的速度，它是一个重要的生理指标，可以反映植物的生长和代谢状态。
本文将介绍几种常见的测量光合作用速率的指标。
1.氧气释放速率氧气释放速率是测量光合作用速率的常用指标之一、光合作用产生的氧气可以通过呼吸作用释放出来，其释放速率可以反映光合作用的强度。
常见的测量方法是使用氧气电极测量光合作用过程中释放出的氧气。
2.CO2吸收速率光合作用过程中植物会吸收二氧化碳，并将其转化为有机物。
测量光合作用速率的另一种指标是二氧化碳的吸收速率。
常用的测量方法是使用红外二氧化碳分析仪来测量光合组织中二氧化碳浓度的变化。
3.光能利用效率光能利用效率指光能转化为化学能的效率，是一个重要的光合作用速率指标。
常见的测量方法是使用光合有效辐射（PAR）计来测量光合作用光能的强度，然后再通过测量产生的有机物的质量来计算光能利用效率。
4.光合酶活性光合作用过程中的许多反应都是由光合酶催化完成的，因此测量光合酶活性也可以作为测量光合作用速率的指标。
常见的测量方法是使用分光光度计来测量光合酶在特定波长下的活性。
5.光合作用速率模型光合作用速率模型是基于光合作用速率与温度、光照强度和二氧化碳浓度等因素之间的关系建立的数学模型。
通过测量这些因素的变化，可以预测光合作用速率的变化。
常见的光合作用速率模型有Farquhar 模型、Ball-Berry 模型等。
总结：测量光合作用速率可以用多种指标，包括氧气释放速率、CO2吸收速率、光能利用效率、光合酶活性和光合作用速率模型。
这些指标可以从不同角度反映光合作用的强度和效率，对于研究光合作用的机制和植物的生长发育具有重要意义。
然而，不同指标的测量方法和适用范围有所不同，需要根据具体实验条件和研究目的选择合适的指标进行测量。
测量植物的光合作用速率
测量植物的光合作用速率
植物的光合作用是指植物通过光能将二氧化碳和水转化为有机
物和氧气的过程。
测量光合作用速率是了解植物对光照的适应性和
健康状况的重要方法。
实验步骤
1. 准备材料：实验室常见的光合作用测量设备包括光合作用速
率测量仪、叶片样品、二氧化碳浓度控制器等。
确保设备正常工作
和材料准备充分。
2. 将叶片样品置于光合作用测量仪中，并接通二氧化碳和水的
供应管路。
调整仪器参数，使其达到稳定状态。
3. 控制光照强度，一般可以调节仪器的光源强度或距离来实现。
根据实验需求，可以选择不同的光强。
4. 测量开始后，观察仪器中的仪表数据，包括光合作用速率、
二氧化碳浓度等。
记录下每段时间的数据变化。
5. 根据实验结束后的数据进行分析，计算出光合作用速率的平
均值，并与其他实验条件进行比较。
实验注意事项
1. 实验过程中要保持实验室环境的稳定，避免其他因素对实验
结果的影响。
2. 确保测量设备的准确性和可靠性，校准仪器并进行标定。
3. 注意控制光照强度和温度，以及二氧化碳浓度的稳定性。
4. 实验结束后，清洗和保养仪器设备，妥善保存样品。
实验测量植物的光合作用速率可以为后续研究提供重要的数据。
通过对不同条件下光合作用速率的比较，可以揭示植物对环境的适
应性和植物的健康状况。
同时，这也为植物生理学和环境保护等领
域的研究提供了基础和参考。
光合速率测定的几种方法
光合作用是地球所有生命赖以生存的基础，与人类的生存发展密不可分，对于光合作用的强弱，我们用光合速率来表示。
光合速率测定的方法多种多样的，经常用到的是单叶、器官、个体、群体的光合速率比较测定。
相对于群体、个体来说，单叶光合速率的测定对植物体的破坏和干扰较少，因此成为当前农业应用研究中最为普遍的方法。
目前单叶光合速率的测定有半叶法、干物质积累测定法、CO2吸收法、氧气释放法。
1.半叶法是最早应用于光合速率测定的方法，19世纪由Sachs首先提出，半叶法测定光合速率的优点是：不需复杂的仪器设备，简便易行，一般科研单位均可应用。
测定结果可反映叶片在自然条件下进行光合作用的情况，接近田间实际情况，与红外气体分析法所测的结果也基本相同。
缺点是：①破坏被测材料，不能连续测量：②测定时间长，环境条件不易控制，不同时间的测定数据由于环境条件的不同而没有严格的可比性；③不能测出短时间光合速率的变化；④测定效率低、误差较大。
沈允钢等(沈允钢等，1980)、李德耀等(李德耀等，1981)及Nonoto和Saeki(1979)提出了改良半叶法。
之后，魏永胜等利用改良的半叶法对光合作用过程进行了详细分析表明：改良半叶法直接测定的结果应该是真光合速率。
[1]2.干物质积累测定法用干重法测定植物的光合速率是1883年Sachs首创的。
70年代初期，中国科学院上海植物生理研究所采用烫伤叶柄基部韧皮部的方法(称为改进的干重法)，阻止光合产物运出，使测定结果更接近实际，从而促进了干重法的应用和研究山。
【2】干重法测定植物光合速率优点：①不需昂贵的仪器，只要有烘箱和天平，可随意在各种自然条件下测定；②是全部植株在一定时间间隔内作物群体总工作性能的精确衡量，能很好地反映作物群体条件下叶片光合效率的平均水平。
缺点是：由于环境条件的不同，不同时期条件下所测结果很难相互比较(RoderiekH，1978:王天成，1988)。
在实际应用干重法时，需要解决以下几个问题，才能取得比较客观的结果。
测定光合速率实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解光合速率测定的原理和方法。
2. 掌握改良半叶法测定植物光合速率的操作步骤。
3. 分析不同光照强度和温度对植物光合速率的影响。
二、实验原理光合速率是指单位时间内植物叶片吸收二氧化碳的量或产生氧气的量。
根据光合作用的总反应式：6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2光合速率可以用反应物消耗速度或生成物的产生速度来表示。
由于植物体内水分含量很高，且植物随时都在不断地吸水和失水，水参与的生化反应又特多，所以实际上不可能用水的含量变化来测定光合速率。
目前最常用的方法有改良半叶法、红外线CO2分析法和氧电极法。
本实验采用改良半叶法测定植物光合速率。
改良半叶法：同一叶片的中脉两侧，其内部结构、生理功能基本一致。
将叶片一侧遮光或一部分取下置于暗处，另一侧留在光下进行光合作用，过一定时间后，在这叶片两侧的对应部位取同等面积，分别烘干称重。
根据照光部分干重的增量便可计算光合速率。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：绿豆、淀粉碘液、酒精、液氮。
2. 实验设备：光照强度计、温度计、二氧化碳计、恒温水浴器、叶绿素荧光测定仪、液体氮保温饮水机。
3. 主要试剂：三氯乙酸、石蜡。
4. 主要设备：剪刀、分析天平、称量皿（或铝盒）、烘箱、刀片、金属（有机玻璃也可）模板。
四、实验步骤1. 将绿豆浸泡12小时，捞出洗净，播种于培养皿中，置于光照强度计、温度计、二氧化碳计等设备旁。
2. 待绿豆长出绿叶后，选取长势一致的叶片，用剪刀将叶片沿中脉剪成两半，其中一半遮光，另一半留光。
3. 将遮光和留光的叶片分别放入称量皿中，置于烘箱中烘干。
4. 烘干后的叶片用剪刀剪成小块，称重，计算干重增量。
5. 在不同光照强度和温度条件下重复实验，记录数据。
6. 分析实验结果，得出结论。
五、实验结果与分析1. 光照强度对光合速率的影响：在实验过程中，随着光照强度的增加，绿豆叶片的光合速率也随之增加。
这是因为光照强度直接影响光反应的进行，进而影响光合速率。
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A．下午4时后将整个实验装置遮光3小时 B．下午4时后将整个实验装置遮光6小时 C．下午4时后在阳光下照射1小时 D．晚上8时后在无光下放置3小时
• 解析： 起始干重为上午10时移走时的叶圆片干重x克，从上午10 时到下午4时，叶片在这6小时内既进行光合作用，又进行呼吸作 用，所以下午4时移走的叶圆片干重y 克减去上午10时移走时的叶 圆片干重x克的差值，就等于该叶圆片净光合作用干物质量： （y一x）克。 若要求出呼吸作用干物质量，应将叶片遮光处理，先假设叶片遮光 处理为M小时后干重为z克，下午4时移走的叶圆片干重y 克减去 叶片遮光处理M小时后的干重z克差值，就是呼吸作用干物质量： （y一x）克。 已知：测得叶片的叶绿体光合作用速率=(3y一2z—x)／6 g· cm-2· h1 ， 据真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率，得出： （3y一2z—x)／6 = （y一x）/ 6 + （y一x）/ M ，计算出M = 3小时 ， A选项正确。
请你预测在植物生长期红墨水滴最可能移动方向并分析原因 项目 红墨水滴移动方向 原因分析 测定植物呼吸作用速率 a． c． 测定植物净光合作用强度 b． d．
a．向左移动 c．将玻璃钟罩遮光处理，绿色植物只进行呼吸作用，植物进 行有氧呼吸消耗O2，而释放的CO2气体被装置烧杯中NaOH溶 液吸收，导致装置内气体量减小，压强减小，红色液滴向左 移动 b．向右移动 d．装置的烧杯中放入NaHCO3缓冲溶液可维持装置中的CO2浓 度；将装置放在光照充足、温度适宜的环境中，在植物的生长 期，光合作用强度超过呼吸作用强度，表现为表观光合作用释 放O2，致装置内气体量增加，红色液滴向右移动
（1）黑瓶中溶解氧的含量降低为3mg/L的原因是：黑瓶没 有光照，植物不能进行光合作用产生氧，其中的生物呼 吸消耗氧气，该瓶中所有生物细胞呼吸消耗的O2量为： 原初溶解氧-24小时后氧含量，即10-3=7 （mg/L· 24h）。 （2）当光照强度为c时，表观光合速率的大小为：24小时后 氧含量-原初溶解氧，即24-10=14（mg/L· 24h）。呼吸速 率为10-3=7（mg/L· 24h）。真正光合速率为14+7=21（mg /L· 24h）. （3）黑暗时，黑白瓶都是3 mg/L· 24h，说明水体生物呼吸 速率为10-3=7（mg/L· 24h），所以光照强度至少为a时， 净光合速率为10-3=7（mg/L· 24h），才能维持水中生物正 常生活耗氧量所需。
光照强度（klx） 0（黑暗） 3 白瓶溶氧量 (mg/L) 3 黑瓶溶氧量 (mg/L) a 10 b 16 c 24 d 30 e 30
3
3
3
3
3
光照强度（klx） 0（黑 暗） 3 白瓶溶氧量 (mg/L) 3 黑瓶溶氧量 (mg/L)
a
b
c
d
e
10
3
16
3
24
3
30
3
30
3
（1）黑瓶中溶解氧的含量降低为3mg/L的原因 是
B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量
• 解析： 本方法又叫半叶称重法，常用大田农作物的光合速率测 定。 如图1所示，A部分遮光，这半片叶片虽不能进行光合作用，但仍 可照常进行呼吸作用。另一半B部分叶片既能进行光合作用，又 可以进行呼吸作用。 题中：MB表示6小时后叶片初始质量+光合作用有机物的总产量-呼 吸作用有机物的消耗量， MA表示6小时后叶片初始质量-呼吸作用有机物的消耗量， 所以，M=MB-MA，就是光合作用有机物的经过6小时干物质的积累数 （B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量）。 这样，真正光合速率（ 单位：mg /dm2·h）就是M值除以时间 再除以面积就可测得。
（1）在60～120min时间段内，叶肉细胞光合作用强度的变化 C02的浓度逐渐降低 趋势为 逐渐降低 。理由是 。 （2）在60～120min时间段，瓶内CO2浓度下降的原因 是 植物的光合作用强度大于呼吸作用强度 。此时间段该植物光合速 率为 25 ppm／min。
解析： （1）在60～120min时间段内，叶肉细胞光合作用强度的 变化趋势为逐渐降低，理由是C02的浓度逐渐降低。 （2）在60～120min时间段，瓶内CO2浓度下降的原因是： 植物的光合作用强度大于呼吸作用强度，CO2不断减少。 用瓶中安放的CO2传感器来监测瓶中CO2浓度60min内的 变化是1500–500 = 1000 （ppm）,该数值是60min内净光 合作用消耗的CO2量。 在0～60min时间段，瓶内CO2浓度上升的原因是：植物在 黑暗条件下只进行呼吸作用，60min内植物呼吸释放CO2 量是 1500-1000=500（ppm）。 所以，此时间段该植物光合速率为（1000+500）/60=25(pp m／min)。
分组 取3只小烧杯，标记为A、B、C，分别 倒入20mL富含CO2的清水。分别向3只 小烧杯中各放入10片小圆形叶片。 对照 用3盏40 W台灯分别向A、B、C 3个实 验装置进行强、中、弱三种光照。
先用口通过玻璃管 向清水内吹气。
光照强弱（自变量） 可通过调节 来决定。 观察 观 察 并 记 录 叶 片 浮 起 的 数 量 （ 因 变 实验预期： ____ A 烧 量）。 杯中的小叶片浮起 的数目最多。
（1）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量清水，重复上述实验，20m in后，要使水滴维持在位置X处，针筒的容量 不需要 （需向 左/需向右/不需要）调节。 （2）若以释放出的氧气量来代表净光合作用速率，该植物的净光 合作用速率是 1.2 mL/h。 （3）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量浓氢氧化钠溶液，在20℃、 无光条件下，30min后，针筒的容量需要调至0.1mL的读数，才能 使水滴仍维持在X处。则在有光条件下该植物的实际光合速率 是 1.4 mL/h。
变式训练1. 某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了 如图所示实验。在叶柄基部作环剥处理(仅限制叶片有机物的输入 和输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆 片烘干后称其重量，测得叶片的叶绿体光合作用速率=(3y一2z—x) ／6 g·cm-2·h-1(不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微 小变化对叶生理活动的影响)。则M处的实验条件是( A )
台灯与实验装置间的距离
注意:本实验除通过观察相同时间内，叶片上浮数量的多少
来反映光合作用速率的大小；还可以通过三个烧杯中上浮相 同叶片数量所用时间的长短来描述。但该实验方法只能比较 大小，无法测出具体的量变
5. 红外线CO2传感器---测装置中CO2浓度的变化
例5：为测定光合作用速率，将一植物幼苗放入大锥形瓶中， 瓶中安放一个CO2传感器来监测不同条件下瓶中CO2浓度的变化 ，如下图5所示。相同温度下，在一段时间内测得结果如图6 所示。请据图回答：
2 . 气体体积变化法--测光合作用O2产生(或CO2消耗)的体积
例2：某生物兴趣小组设计了图3装置进行光合速率的测试实验 （忽略温度对气体膨胀的影响）。
①测定植物的呼吸作用强度：装置的烧杯中放入适宜浓度的NaOH 溶液；将玻璃钟罩遮光处理，放在适宜温度的环境中；1小时后 记录红墨水滴移动的方向和刻度，得X值。 ②测定植物的净光合作用强度：装置的烧杯中放入NaHCO3缓冲溶 液；将装置放在光照充足、温度适宜的环境中；1小时后记录红 墨水滴移动的方向和刻度，得Y值。
黑瓶中植物不能进行光合作用产生氧，生物呼吸消耗氧气
；该瓶中所有
生物细胞呼吸消耗的O2量为
为
7
mg/L· 24h。
（2）当光照强度为c时，白瓶中植物光合作用产生的氧气量
21 mg/L· 24h。
（3）光照强度至少为
a
（填字母）时，该水层产氧量才能维持
生物正常生活耗氧量所需。
解析：黑白瓶法常用于水中生物光合速率的测定。 白瓶就是透光瓶，里面可进行光合作用和呼吸作 用。黑瓶就是不透光瓶，只能进行呼吸作用。在 相同条件下培养一定时间，黑瓶中所测得的数据 可以得知正常的呼吸耗氧量，白瓶中含氧量的变 化可以确定表观光合作用量，然后就可以计算出 总光合作用量。
答案：（1）不需要 （2）1.2(mL/h) （3）1.4（mL/h）
3. 黑白瓶法---测溶氧量的变化
例3： 某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样， 分装于六对黑白瓶中，剩余的水样测得原初溶解氧的含量为 10mg/L，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶。将 它们分别置于六种不同的光照条件下，分别在起始和24小时 后以温克碘量法测定各组培养瓶中的氧含量，记录数据如下 ： 表2
• 变式训练2 . 图4是探究绿色植物光合作用速率的实验示 意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度， 该装置置于20℃环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2m L，毛细管内的水滴在位置X。20min后，针筒的容量需要 调至0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在位置X处。据此回 答下列问题： •
变式训练3： 将一株绿色植物置于密闭锥形瓶中，如图-3所示。在 连续60分钟监测的过程中，植物一段时间以固定的光照强度持续照 光，其余时间则处于完全黑暗中，其他外界条件相同且适宜，测得 瓶内CO2浓度变化结果如图-4所示。据此分析可知（ ） D
A．最初10min内，瓶内CO2浓度逐渐下降，说明植物的光合作用逐渐增强 B．第20～30min内，瓶内植物光合作用逐渐减弱，呼吸作用逐渐增强 C．第40～60min内，瓶内植物的光合作用速率与呼吸作用速率大致相等 D．瓶内植物在照光时段内实际的光合作用速率平均为90ppmCO2/min
解析：（1）由光合作用的总反应式6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6 H2O，可知反应前后气体体积不变，所以不需要调节针筒容量 就可使水滴维持在X处。 （2）光照条件下，由于光合作用吸收的CO2由缓冲液补充，缓冲 液能维持CO2浓度，同时释放出O2导致密闭装置内气体压强增大， 若使水滴X不移动，其针筒中单位时间内O2气体容量的增加就代 表表观光合速率的大小。由题可知，若以释放出的氧气量来代 表表观光合速率，该植物的表观光合作用速率是（0.6-0.2）×3 =1.2(mL/h)。 （3）瓶中液体改放为NaOH溶液，则装置内CO2完全被吸收，植物 体不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，瓶中气体的变化即 呼吸消耗的O2的变化。则在有光条件下该植物的真正光合速率 = 表观光合速率 + 呼吸速率，既1.2+0.1×2=1.4（mL/h）。