影响光合作用的因素和应用(一轮非常好)

影响光合作用强度的因素？
气体反应物
光照强度、光质、光照时间；
CO2+H2O
光能
叶绿体 （CH2O）+O2
(色素、酶）
①作为反应物和反应的媒介； ②水分→气孔关闭→CO2供应
①Mg、N等矿质元素； ②酶的活性受温度等影响。
影响光合作用强度的因素？
酶的种类、数量 内因：
叶面指数（疏密）
光（强度、光质） CO2浓度 外因： 温度 矿质元素 水分
光能利用率
光能利用率一般是指单位土地面积上，农作物光合作
用合成的有机物中所含的能量，与这块土地所接受的太阳能 之比。
提高光能利用率措施：
1、延长光合作用时间，如暗处补充光照；一年种2季改为种3季。 2、增加光合作用的面积。如合理密植、间作套种等。 3、控制光强、光质、CO2、温度、矿质元素、水分等。
如在同时间隔播种玉米和谷子。
套种：就是在前一季作物生长后期，播种下一季
作物。是一种解决前、后季作物之间季节 矛盾的复种方式 。如在小麦成熟之前，在 垄间播种棉花。
意义：增大了光合作用面积；增加了单位土地面积
上光合作用时间，提高了光能利用率；同时还有利 于不同作物对不同矿质元素的充分吸收；避免了同 种作物长时间种植易患某种病虫害的可能。
阴生植物的光补偿点、光饱和点 ＜ 阳生植物
CO2
吸
C
收
量
mg/dm2·h
0 CO2
S1
释
放A
量
S2
BD
S3
E
光照强度
呼吸消耗量： OA与OD围成的面积（S1+S3） 净积累量： AC与AE围成的面积—呼吸消耗（S2—S1）
总光合作用量： 净值+呼吸消耗量（S2+S3）
对应训练：(07年高考山东卷)
净光40 合30 速率 20
10 0 －10
（1）根据图中
提供信息，你能
d
得出什么结论?
ba c 10 20 30 40 50 温度0C
光合作用受光
照强度、CO2 浓度、温度等
影响。
(2)随着光照强度和CO2浓度的提高，植物光合作用 （以净光合作用为指标)最适温度的变化趋势是怎样 的呢？为什么？ 逐渐提高，因为当光照强度和二氧化碳浓度提高， 此时限制光合作用的因素是酶的活性，在一定范围 内酶的活性随温度的提高而增大。
3.温度
请判断图中曲线哪条
代表的是光合作用、
应用措施：
呼吸作用？净光合速 率曲线怎样绘制？
（1）大田中适时播种
（2）温室栽培植物时，冬天适当增温，夏天适当降温；白
天调到最适温度或适当提高温度，晚上适当降温；阴雨天白
天适当降温，维持昼夜温差。
（3）适时浇水，使气孔开放，加强蒸腾，降低植物体温度。
生活在寒带地区的植物能否正常进行光合作用？ 能 。
对应例题2：下列相关叙述，正确的是 （ ）
D
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】光合作用强度受光照强度和CO2浓度的综合影响。分析曲线
因 含义 加强，光合速率不断提高。当到 Q 点时，横坐标所表示的因子不再是影
响光合速率的因子，要想提高光合速率，可适当提高图示的其他因子 子
温室栽培时，在一定光照强度下，白天可适当提高温度，增加光合酶的活 应用 性，提高光合速率，也可同时适当增加 CO2，进一步提高光合速率。当
温度适宜时，可适当增加光照强度和 CO2 浓度以提高光合作用速率
净值=总值（实际值）－呼吸消耗值
①纵坐标代表实际光合速率（强度）还是净光合速率（强度）？ 净光合速率
如何判断曲线图中纵坐标代表的是总的还是净值？
①不过原点的曲线代表的是净值；②题干交代“测定”的值——一定是净 值 ②ABC点各代表的意义？ A：呼吸强度；B：光补偿点；C：光饱和点
③如果图中曲线表示的是阳生植物，那么阴生植物的曲线应当怎样？
关分析，不正确的是（ C ）
项目
物种
355mol·mol-1的CO2 不施磷肥 施磷肥
/20kg·hm-2·a-1
539mol·mol-1的CO2 不施磷肥 施磷肥
/20 kg·hm-2·a-1
净光合速度 欧州蕨 2.18
13.7
3.62
5.81
/mol·m-2·s-1 石 楠 1.37
46.7
5.43
15.62
蒸腾比率 欧州蕨 1.40
62.3
2.22
3.86
/mol·mol-1 石 楠 0.25
70.66
0.71
2.10
*蒸腾比率：植物消耗1摩尔水，通过光合作用固定的CO2微摩尔数。 A、CO2浓度升高和施磷肥都能促进两种植物的光合作用，施磷肥的效果
更明显 B、两种CO2浓度下，施磷肥对石楠光合作用的促进作用都大于欧洲蕨 C、由试验结果可推测，干旱对欧洲蕨光合作用的影响大于石楠 D、两种植物光合作用的最适CO2浓度都高于355 mol·mol-1
对应例题1：（10全国卷） 下列四种现象中，可以用下
图表示的是（ ）
A
m
A、在适宜条件下光合作用强度随CO2含量的变化 B、条件适宜、底物充足时反应速率随酶量的变化 C、一个细胞周期中DNA含量随时间的变化 D、理想条件下种群数量随时间的变化
解析：如图曲线的走势为先增加后稳定，曲线有两个关键点： 即起点m（m＞0）和饱和点。符合这一曲线的为A选项；B 项对应的曲线起点不正确，曲线的走势一直为增函数，不会 出现饱和效应；C项对应的曲线就更不正确了，起点纵坐标 等于终点，且大于0；D项曲线为种群的“J”型增长曲线。
以测定的CO2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影响，结果 如图所示。下列分析正确的是
(A)
A.光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相
等
B.光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多
C.温度高于25℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少
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
气压增大 ，液滴右移
液滴右移的距离（体积）即为 O2的产生量也即净光合速率
（09四川卷）大气中CO2浓度升高引起的温室效应，可能改变 土壤水分状况和矿质元素含量。为探究有关生态因子的变化对
植物的影响，有人用同一环境中生长的两种植物，在温度、光
照和水分等适宜条件下做了模拟试验，测得数据如表。下列相
应用措施：
合理施肥可促进叶片面积增大，提高酶的合成率，提 高光合作用速率。
5.水分
植物夏季为何“午休”？
水分
①水分既是光合作用的原料，又是化学反应的媒介； ②水分是植物蒸腾的对象。缺水→气孔关闭→CO2进入 受阻→间接影响光合作用
应用措施：
合理灌溉。
对应例题：导致植物夏季中午光合作用“午休”的 直接原因是（ ）
图可知：a点时，CO2吸收速率为0，此时叶片光合作用强度等于呼吸作用 强度，b点时，CO2吸收速率最大，CO2浓度达到饱和点。当光照强度适 当增强时，光合作用增强，由于呼吸作用强度不变，此时CO2浓度只有小 于a点时的浓度才能使叶片光合作用强度等于呼吸作用强度，故a点左移。 光照强度增强，光能增多，光反应增强，CO2浓度成为限制光合作用达到 最大值的主要因素，因此CO2浓度只有大于b点时的浓度，光合作用强度 才能达到最大值，故b点右移。此题的答案为D。
影响光合作用因素总结
内因：基因决定酶种类
数量不同
不同植物光合作用不同； 不同部位（叶）光合作用不同； 不同叶龄的叶光合作用不同。
光（强度、光质）
外因：
CO2浓度 温度 矿质元素
水分
【光合时间、光合面积（叶面指数）】
多因子影响 图象
多
P 点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随该因子的不断
D 叶面积指数不能超过 点，否则植物将入不敷
出，无法生活下去。
应用措施：
①增加光合作用面积，如 合理密植、间作和套种；
②适当间苗、修剪，合理 施肥、浇水，避免陡长， 封行过早，使中下层叶子 所受的光照往往在光补偿 点以下，白白消耗有机物， 造成不必要的浪费。
名词解释
间作： 在一块田地上同时、间隔种植两种作物。
应用措施：
农作物、果树管理后期适当 摘除老叶、残叶。可降低其 呼吸作用消耗有机物。
7.光合面积
（叶面指数）
D
OA段——随叶面积的增大，光合作用实际量不 断增大，A点为光合作用面积的饱和点。超过A 点，光合作用不再增强，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强而增加。B 点以后干物质的量不再增加，原因是光合总量不 变，但呼吸消耗量增大，所以干物质积累量不断 降低如BC段。
A.温度过高，蒸腾过强，缺乏光反应原料水
B.温度过高，酶活性降低
C.气孔关闭,缺乏CO2
C
D.呼吸作用过强,无有机物积累
6.叶龄
OA段——幼叶。随幼叶的不断生长，叶 面积增大，叶绿体增多，叶绿素含量增 加，光合速率增加。
AB段——壮叶。叶片面积、叶绿体和叶 绿素都处于稳定状态，光合速率稳定。
BC段——老叶。随叶龄的增加，叶绿素 被破坏，光合速率也随之下降。
（3）当曲线b净光合速率降为零时，真光合速率是 否为零？为什么？
不为零，因为在b实验条件下，呼吸速率不为零
（4）上述结果给我们的生产实践提供了什么指导？
适时播种，控制光照强弱，合理密植，通风透光， 增施有机肥等措施提高净光合产量
4.矿质元素
矿质元素
矿质元素是光合作用的产物——葡萄糖进一步合成许多 有机物时所必需的物质。如缺少N，就影响蛋白质（酶）的 合成；缺少P就会影响ATP、NADP+的合成；缺少Mg就会 影响叶绿素的合成。K既使茎秆健壮抗倒伏，同时又促进淀 粉的形成和向储存器官（块茎）的运输。
光合作用及呼吸作用在提高作物产量方面的主要应用
1.光
光照强度
光的三要素： 光质
光照时间 光
CO2
合
吸
C
速
收
率
量
mg/dm2·h
0
CO2
B
释
放A
量
0
光照强度
A
两种表示方法有什么区别呢？
光照强度
1. CO2 光合速率（强度）
吸
光收
C
mg/dm2·h
量
阳生植物 净
光
合
阴生植物
速 率
实 际 光 合 速
率
0
CO2
释
放A
量
B
ห้องสมุดไป่ตู้光照强度
呼 吸 速 率
（ 总 值 ）
影响光合作用的因素及应用
【问题分析】
• 什么是光合作用强度？
•简单地说，是指植物在单位时间内通过光合作用 ••制光造合糖作类用的强数度的量表。示方法有哪些？ 净光合速率 检测指标：CO2的吸收量、有机物积累量和O2释 放量 总光合速率 检测指标：CO2的固定量、O2的产生量和有机物 的产生量
• 实验室可测定的是净光合速率还是真光合速率？呼吸速率 怎么测定？那总光合速率怎么得到呢？
对应训练
在温室中栽培农作物，如遇到持续的阴
雨连绵天气、为保证作物的产量，对温度的
控制应当（
）A
A、降低温室温度，保持昼夜温差
B、提高温室温度，保持昼夜温差
C、提高温室温度，昼夜恒温
D、降低温室温度，昼夜恒温
对应例题：下图4条曲线为不同光照、不同CO2浓度下，
马铃薯净光合速率随温度变化的曲线，a光照非常弱， CO2很少（远小于0.03%);b适当遮阴（相当于全光照的 1/25），CO2浓度为0.03％；c为全光照（晴天不遮阴）， CO2浓度为0.03％；d为全光照， CO2浓度为1.22%；请据 图回答：
呼吸速率、净光合速率的测定：
①测量什么? 呼吸速率 、
光合速率 。
②烧杯中装 NaOH 、
NaHCO3
。
③条件？ 黑暗 、
光下
。
④测呼吸速率原理
黑暗处，只进行呼吸作用 消耗O2，产生的CO2被 NaOH吸收 气压下降 ，液滴左移
液滴左移的距离（体积）即 为O2的消耗量也即呼吸速率
测光合速率原理
光下，光合作用＞呼吸作用 光合作用产生的O2多于呼吸作 用吸收的O2，而CO2维持稳定
量相等
制造的、产生的—— 总 值
测定的、积累的—— 净 值
应用：控制好光强
措施：
①大棚种植阴雨天应补充光照，把光强控制在光饱和点，至 少要在光补偿点之上；
②根据阳生植物和阴生植物对光照的不同要求，控制光照强 弱。如间作套种时农作物的种类搭配、林带树种的搭配等。
对应例题：下图为四种植物（ⅠⅡ Ⅲ Ⅳ）在不 同光照强度下光合作用速率的曲线，其中最适于 在荫蔽条件下生长的植物是（ ）
A、Ⅰ B、Ⅱ
C、 Ⅲ
D、Ⅳ
D
2.CO2浓度
A:呼吸作用强度 C: CO2补偿点 S:CO2饱和点
光 合 速 率
0
A
B
外界CO2
浓度
A:进行光合作用所需最 低外界CO2浓度
B:CO2饱和点
应用：温室栽培时适当提高CO2的 浓度
措施：
①多施有机肥或农家肥； ②大田生产“正其行，通其风”，即为 提高CO2浓度、增加产量； ③释放一定量的干冰或给植物浇碳酸饮 料(施NH4HCO3)。