植物光合作用与光照强度的关系

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（1）高等植物光合作用与呼吸作用

a.与溶液pH变化关系

[模型1] 在一个透明的容器中加入适量NaHCO3稀溶液，将杨树叶片迅速封入其中，装置如图所示，摇动容器，使容器内空气中的CO2和溶液中的CO2达到动态平衡，在保持温度不变的条件下，进行如下实验，试根据实验回答下列问题：

①光照几分钟后，容器内溶液的pH (增大、减小)，其原因是 。

②随着光照时间的延长，溶液pH的变化速度趋于变

(快、慢)，其原因是 。

③若将装置置于暗室中，一段时间后，溶液的pH (增大、减小)其原因是 。

④该装置可以用来研究植物的 和 。

[答案]

①增大 植物光合作用消耗CO2大于呼吸作用产生的CO2，引起溶液中的碳酸氢根离子减少，使得氢离子浓度降低，溶液pH增大。

②慢 随着光照时间的延长，光合作用溶液中的碳酸氢根离子大量消耗，导致碳酸氢根离子转化为CO2的量减少，氢离子浓度降低的速度减慢，溶液pH的变化速度转慢。

③减小 在暗室中叶片进行呼吸作用，释放CO2，容器中CO2浓度增加，使溶液中碳酸增加，pH减小。

④光合作用 呼吸作用

［模型2］ 为验证光合作用的必需条件CO2，某学生用一种对酸碱性灵敏度较高的指示剂—BTB溶液来试验(该指示剂在酸性条件下呈黄色，在碱性条件下呈蓝色)。该学生利用BTB溶液设计了如下实验。具体步骤为：

（1）在A、B、C三只500mL的平底烧瓶中分别加入经煮沸后冷却的蒸馏水300mL和

1mLBTB溶液．再加入几滴植物油，在液面上形成一层油膜；

（2）通过油膜向三只烧瓶中分别注入等量CO2使瓶中液体变成黄色；

植物光合作用与人工光为植物生长提供光源的效果比较

植物光合作用是指植物通过叶绿体中的叶绿素吸收光能量，将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的过程。因此，光是植物生长的重要因素之一。人类利用光源为植物提供光合作用所需的光能是一种广泛采用的手段，鉴于其相对直接、可控性强等优点，人工光已成为室内植物生长的重要替代品。本文将比较植物光合作用与人工光为植物生长提供光源的效果，并探讨其现实应用价值。

一、植物光合作用与光照强度

植物光合作用需要光照强度，光照强度越高，植物吸收光能力越强，进行光合作用的速度也越快。但是，过高的光照强度也会伤害植物，对植物的生长甚至会产生消极的影响。科学家指出，植物的最佳光照强度应该在5000Lux ~10000Lux之间。而人工光的光照强度是可以控制的，别具灵活性。因此，人工光在室内种植植物时，能够控制光照强度，提高植物生长速度，保证植物正常生长，是优于自然光的。

二、植物光合作用和光波长

植物光合作用更喜欢700纳米红光的波长，因为它的光合作用效率最高。但是，植物对其他波长的光也有一定的吸收能力，不同的波段对植物的作用不同。例如，紫外光能够抑制细菌的生长，绿光能提高叶绿体的利用效率。在人工光中，可以根据需要调节不同的波长，以满足植物的生长需求。同时适量的紫外、蓝、红、和绿光共同作用可使植株健壮，更加健康。

三、人工光操作上更方便

人工光操作上更方便，更加容易控制。在夜晚或者阴天，可以通过人工光来提供植物生长所需的光源。不仅如此，人工光还可以在条件差的环境下促进植物的生长，提高植物的生长速度。所以，人工光可以通过科学的手段来调节植物的光源，更加符合植物的生长规律。

四、人工光会有辐射

人工光通常会产生辐射，这种辐射会有一定的负面影响。对于人体而言，较高的紫外辐射会对皮肤产生危害。同样，过高的辐射也会损伤植物，导致植物叶片的萎缩，出现凋零的情况。因此，人工光的操作在过程中需要注意安全问题。

光照强度对园艺植物光合作用影响的分析

摘 要:光照强度对园艺植物光合作用日变化的影响因种类、品种、生育期或生态因子的不同而各异;光照强度对园艺植物同化物的运输和分配也会产生影响.

随光照强度变化,园艺植物的部分生理特性也会发生相应的变化,进而使得长期处于逆境光照强度下的植物对弱光和强光有一定的适应性。

关键词: 光照强度;园艺植物;光合作用

引 言:光合作用是一种光化学反应过程.光不但是光合作用的动力,而且还调节光合酶的活性与叶片气孔的开度,因此光直接制约着光合速率的高低.光照条件包括光照强度、光质、光照时间等因素,这些因素对植物的光合作用有着深刻的影响.迄今为止关于光照强度与园艺植物光合作用的关系,已有大量报道.

一、 光照强度对园艺植物单叶光合作用的影响

1.1 光照强度对园艺植物光合作用生理特性的影响

在逆境光照条件下,植物的生理生化特性会发生相应的变化,如过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,膜脂过氧化产物(MDA)的含量以及叶绿素的含量等都会发生变化.这些变化又会进一步影响植物的光合作用,而且这种影响因其生长的生态环境不同而不同.在研究光强对辣椒、石斛等耐弱光园艺植物的影响时发现,随着光强的增加,叶绿素含量与CAT活性呈现先上升后下降的趋势,而MDA含量与POD活性则随光照强度的增加呈先降后升的趋势.这说明在一定的光强范围内,光照强度的增大延缓了植物叶片的衰老,提高了CAT活性.在研究弱光对黄瓜光合作用的影响后认为,弱光破坏叶片膜系统,造成光合过程酶活性的改变.此外,弱光造成叶绿体发育不良,排列紊乱,超微结构遭到破坏,叶绿体数量减少,叶绿素的降解加剧,使叶绿素含量降低,因而叶片捕捉和利用光能的能力下降,叶片光合能力下降.

1.2 光照强度对园艺植物单叶光合特性的影响

植物光合作用的研究多集中在单个叶片的水平上.迄今为止人们已经对黄瓜、番茄、辣椒、西葫芦等多种园艺植物单个叶片的光合作用进行过比较系统的研究,结果表明园艺植物光合作用对光强的响应表现为在黑暗中叶片不进行光合作用,通过呼吸作用释放CO2.随着光照强度的增大,光合速率相应增大,当达到某一光照强度值时,叶片的光合速率等于呼吸速率,此时光照强度即为光补偿点.在低光照强度时,光合速率会随着光照强度的增大而增大,当光强增加到达某一强度时,光合速度不再增加,此时的光照强度即为光饱和点若光强进一步升高,则会发生光抑制,光合速率反而下降.虽然园艺植物单叶光强-光合曲线总体趋势相似,但不同植物之间仍存在一定差别,其中光补偿点和光饱和点存在很大的差异.总体上讲,光补偿点高的植物一般光饱和点也高,对于光补偿点和光饱和点来说草本植物要高于木本植物,阳生植物要高于阴生植物,C4植物要高于C3植物.因此,光饱和点和光补偿点可以作为植物需光特性的主要指标,用来衡量需光量.但同种植物的

1 光照强度对植物生长的影响

内容摘要： 光照强度在补偿点以下，植物的呼吸消耗大于光合作用产生，用词不能积累干物质；在光补偿点处，光合作用固定的有机物刚好与呼吸消耗相等；在光补偿点以上，随着光照强度的增加，光合作用强度逐渐提高并超过呼吸强度，于是在植物体内开始积累干物质。

关键词：光照强度；植物；光合作用

植物的生长是通过光合作用储存有机物来实现的，因此光照强度对植物的生长发育影响很大，它直接影响植物光合作用的强弱。光照强度与植物光合作用没有固定的比例关系，但是在一定光照强度范围内，在其它条件满足的情况下，随着光照强度的增加，光合作用的强度也相应的增加。但光照强度超过光的饱和点时，光照强度再增加，光合作用强度不增加。光照强度过强时，会破坏原生质，引起叶绿素分解，或者使细胞失水过多而使气孔关闭，造成光合作用减弱，甚至停止。光照强度弱时，植物光合作用制造有机物质比呼吸作用消耗的还少，植物就会停止生长。只有当光照强度能够满足光合作用的要求时，植物才能正常生长发育。

根据植物的生长环境，可将植物分为陆生型，水生型，附生型，寄生型。对植物的总光能利用率产生影响的主要因素是光合面积、光 2 照时间和光合能力。光合面积主要是指叶面积，通常用叶面积指数来表示，即植物叶面积总和与植株所覆盖的土地面积的比值；光合时间是指植物全年进行光合作用的时间，光合时间越长，植物体内就能积累更多的有机物质并增加产量，延长光合时间主要是靠延长叶片的寿命和适当的延长植物的生长期；光和能力是指大气中二氧化碳含量正常和其他生态因子处于最适状态时的植物最大净光合作用速率。

1光合作用与光照强度

光合作用是绿色植物和藻类利用叶绿素等光合色素和某些细菌（如带紫膜的嗜盐古菌）利用其细胞本身，在可见光的照射下，将二氧化碳和水（细菌为硫化氢和水）转化为有机物，并释放出氧气（细菌释放氢气）的生化过程。植物光合作用速率的大小可用单位时间、单位叶面积所吸收的CO2或释放的O2表示,亦可用单位时间、单位叶面积所积累的干物质量表示。