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大气二氧化碳浓度升高对光合作用的影响(上)
张其德
CO 2浓度升高对植物光合速率的影响随着工农业生产的发展和人口的迅速增长,人类对能源和木材等的需求量剧增,这便导致化石燃料(煤、石油和天然气等)的大量消耗和森林的不断砍伐。因此,大气中的CO 2浓度正在持续不断地增加,从工业革命前的270μmol ·m ol -1
(ppm )已上升
到了目前的350μm ol ·mol -1
左右,预计到21世纪的中、后期,大气中的CO 2浓度将增倍。
CO 2是植物光合作用的原料之一,它浓度的升高,必将对光合作用产生深刻影响。因此,植物光合作用将如何对未来高浓度CO 2作出反应,是人们所关注和迫切需要探索的问题。为了揭示未来大气中高浓度CO 2对光合作用的影响,人们已着手进行模拟实验,即人为地为所研究的植物提供加倍浓度的CO 2,在这种可控条件下研究植物光合作用所发生的变化。
CO 2是绿色植物光合作用的原料之一,因此当大气中CO 2浓度升高时,从理论上讲,必然会有利于光合作用,使光合速率提高。已有大量研究报道证明这一点。CO 2浓度增加通常对光合作用有两个重要的作用效应:一是高CO 2浓度会引起植物与外界进行气体交换的气孔关闭,造成气孔导度下降,使CO 2进入叶肉细胞的阻力增大。据报道,当大气CO 2浓度加倍后,使9种C 4植物和16种C 3植物的气孔导度平均下降了36%,从这个结果看,CO 2浓度加倍反而有可能对光合作用起限制作用。然而,最近的研究结果表明,气孔的关闭或开放是对细胞间隙CO 2浓度而不是对大气CO 2作出响应,而且细胞间隙CO 2浓度的变化是反映叶肉细胞对CO 2的需求关系,具体地说,当叶肉细胞对CO 2的需求增加时,细胞间隙CO 2浓度下降,相反地,当叶肉细胞对CO 2的需求减少,细胞间隙CO 2浓度便升高。因此,细胞间隙CO 2浓度的变化反映了叶肉细胞光合作用能力的大小。尽管气孔的关闭是限制光合作用的一个重要因素,但是由于气孔导度与光合作用对CO 2响应存在相互协调关系,使得大气CO 2浓度与细胞间隙CO 2浓度之间的比值基本上保持恒定,因此随着大气CO 2浓度的升高,细胞间隙CO 2浓度亦成比例地升高,这样便使细胞间隙与叶绿体之间的CO 2浓度梯度增大,有利于叶绿体得到进行光合作用所需的CO 2。可见,大气CO 2浓度增加所导致的气孔部分关闭并不致于影响叶肉细胞的光合作用。
大气CO 2浓度升高的另一个重要效应,不仅可为光合作用提供更充足的原料,而且它可提高1,5-二磷酸核酮糖(RuBP )羧化酶活性,这种酶活性的提高,有利于它加速催化叶绿体内的RuBP 与进入叶绿体的CO 2结合,从而增强光合作用对CO 2的固定能力。RuBP 和CO 2结合后,形成3-磷酸甘油酸(PGA ),后者进入C 3循环途径,用于进一步合成光合作用产物———碳水化合物。与此同时,高浓度的CO 2抑制RuBP 加氧酶的活性,这种酶是催化RuBP 与氧结合,其产物除PGA 外,还有磷酸乙醇酸,后者在磷酸乙醇酸脂酶的催化下,便形成光呼吸底物乙醇酸,乙醇酸经有关酶的作用,经一系列的代谢过程形成CO 2,结果把被光合作用固定到有机物中的一部分碳,又以CO 2形式重新被释放出来。可见,高浓度的CO 2通过抑制RuBP 加氧酶的活性,可减少光呼吸底物乙醇酸的合成,从而降低植物的光呼吸强度。光合作用对CO 2固定能力的提高,以及光呼吸强度的下降,最终都有利于提高植物的光合速率,使生长在高浓度CO 2环境下的植物能积累更多光合产物,提高其产量。例如,当把CO 2浓度从0.03%提高到0.24%,可使水稻增产89%;在水稻抽穗前,将CO 2浓度提高到0.09%,水稻产量提高了29%就是一个很好的例证。
CO2浓度升高对不同类型植物光合作用的影响
由于植物种类的多样性,大气CO2浓度的升高对不同植物光合速率的提高幅度却有很大差异。对具有高光呼吸速率的C3植物,高CO2浓度可大幅度地提高它们的光合速率,这显然与高CO2浓度能提高RuBP羧化酶活性,增强RuBP与CO2的结合能力,以及抑制光呼吸对有机碳的逆转有着密切关系。而高CO2浓度对C4植物光合速率的提高幅度远不如C3植物,这是由于C4植物光合作用的特殊性所决定的。C4植物叶肉细胞中的磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)羧化酶与CO2有很强的亲和力,它催化PEP与CO2结合,把大气中低浓度的CO2固定下来,再通过C4途径,把CO2的浓度提高并集中到维管束鞘细胞,供那里的C3循环途径所利用。可见,由于C4植物存在C4循环途径,起着“CO2泵”的作用,即使外界CO2浓度相当低,叶子内部仍然有相当高的CO2浓度,可供它们C3循环途径合成有机物所利用。而且这种高浓度的CO2同样能抑制光合细胞中的RuBP加氧酶活性,这可从C4植物的光呼吸速率低得到证明。因此,C4植物对CO2的需求不像C3植物那样迫切,其光合作用对CO2响应的敏感性相对较差。故当提高大气中CO2浓度时,它们的光合速率虽有一定程度提高,但其提高幅度相对较小,表明C4植物的光合作用对CO2浓度(除在非常低CO2浓度下外)响应的效应比C3植物小。
从产量看,CO2浓度加倍对C3植物和C4植物产量的提高作用,也有明显差距。大量的研究结果表明, CO2浓度加倍可使C3植物产量提高30%左右,而C4植物的产量仅提高14%左右,有的植物如玉米和高粱的生物产量只提高9%左右,有的植物不但没有提高,反而有所降低,如大米草。
高浓度的CO2除对不同类型植物的光合作用有不同影响外,植物在高浓度CO2条件下生长的时间长短对光合作用也有不同影响。通常在短期的高浓度CO2下生长的植物,其光合作用的提高幅度大,例如从对8种C3植物和2种C4植物所作的统计表明,当大气CO2浓度加倍后,短期内光合速率平均提高52%,但经过一段较长时间的适应后,其光合速率表现出适应性下降,仅提高29%。甚至有的实验发现,在长期高浓度CO2条件下生长的植物,其光合作用非但没有提高,反而略有下降。光合作用所表现出的适应性下降,究其原因可能有如下几方面。
光合作用有关酶活性下降已有大量研究表明,在高CO2浓度下,Rubisco(RuBP羧化酶/加氧酶)在光合作用适应性下降中起着重要作用,在许多植物,如棉花、大豆、马铃薯和水稻等,Rubisco活性降低,削弱了光合作用对CO2的固定,造成光合速率下降。但也有相反的实验结果,说明长期在高浓度CO2下,Ru-bisco活性并不出现适应性下降,这可能与不同研究者在实验时所使用的植物种类不同,或虽然用同种植物,但所采用的叶龄或发育阶段不同所造成的。例如在幼叶中Rubisco活性常表现出适应性下降。这种酶活性的降低,可能与它的含量、比活性降低,以及它的活性状态发生变化有关。
此外,随着CO2浓度的升高,碳酸酐酶、磷酸甘油酸激酶、磷酸甘油醛脱氢酶、磷酸核酮糖酶以及蔗糖合成酶等的活性也表现适应性下降。C3植物中的PEP羧化酶活性也有下降趋势。光合碳同化有关酶活性的降低,使它们所催化的反应过程的反应速度变慢,结果使光合速率的提高受到限制。
光合产物的反馈抑制随着CO2浓度的提高,当光合速率的提高使光合产物合成超过运输和利用能力时,便造成光合产物的反馈抑制,使光合速率下降。不少实验已证明,在高CO2浓度下,随着时间的延长,发现叶绿体中淀粉或蔗糖的积累增加,这些产物不能及时外运,就像工厂中因产品的大量积压,占据从事生产的车间,使车间的生产活动不能正常进行的道理一样,便限制了叶绿体进一步有效地利用CO2进行光合作用。由于淀粉的累积,还会使蔗糖的合成受到抑制,从而抑制了磷酸三糖载体运送无机磷(Pi)的能力,使叶绿体中无机磷含量降低,影响到磷参与的反应过程,也会使光合速率的提高受到限制。此外,叶绿体中淀粉粒的大量积累,使膜片层受挤压,甚至被胀破,造成叶绿体膜结构破坏。光合作用过程的许多反应都是在叶绿体膜系统上有序地进行,膜结构的破坏,必将影响到有关反应,甚至不能正常进行,最终导致光合速率下降。
短期和长期CO2浓度加倍对光合作用的影响
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生物
超微弱发光
周禾
萤火虫发光是一种广为人知的生物发光现象。自然界中能够发光的生物成千上万,不胜枚举:在海洋中有造成“海火”奇观的发光浮游生物;在森林里有晶莹闪烁的发光蘑菇;在草地上有发光的软体动物;在空中有形形色色的发光昆虫。这些发光生物都有一个共同的特点,它们所发出的光都是在体内酶促化学反应下所产生的肉眼可见光。然而,在生物界还普遍存在着一种为肉眼所不能见到的发光———生物的超微弱发光。
随着科学技术的不断进步,生物超弱发光现象被越来越多的实验所证实。生物超弱发光是一种极其微弱的准连续的光子辐射,发光强度为几个至几千个光子/s·cm2,波长在可见光谱范围内从200—800nm。生物超弱发光与生物体内的细胞分裂、细胞死亡、光合作用、生物氧化、解毒作用、肿瘤发生、细胞内和细胞间的信息传递与功能调节等重要的生命过程有着密切的联系。这些有关生物超弱发光的大量研究课题,构成了当前生命科学发展前沿中的一个重要的研究领域———生命系统的超弱光子辐射。
生物超弱发光的发现可追溯到本世纪20年代。1923年俄罗斯细胞生物学家A.G.Gurw itsch做了一个著名的实验。他将正在萌发的洋葱根放在一个可透过紫外线的玻璃管中,外面再套上一个中部有孔的金属管。将另一个带有玻璃管的洋葱根垂直放置在金属管的有孔一侧。这一设置的用意在于,将一头洋葱根的根尖分生区垂直在另一洋葱根的伸长区。几小时后,由于根尖细胞在不断分裂时所产生的某种作用,使得另一洋葱伸长区细胞的分裂增加,在小孔相应位置形成一个外突体。进一步研究发现,这一试验结果是由于根尖细胞在分裂时所产生的一种很微弱的光辐射所致。当时还不能对这种辐射的强度和波长范围进行测定,只知道用一块不透紫外线的玻璃就可以挡住这种光辐射,从而确定它是一种短于350nm的紫外光。根据这一实验, Gurw itsch提出一种假说:分裂的细胞能够发出一种射线,当它照射到其它细胞上时,可以刺激受照细胞进行有丝分裂,并称这种射线为分生射线。
50年代初,由于光灵敏度较高的光电倍增管的问世,使得进一步研究生物超弱发光成为可能。1954年意大利学者考利(L.Colli)等人利用装有光
有人还提出“源—库”平衡理论,来解释在高浓度下光合速率下降的原因。认为在高浓度CO2下,植物光合速率的适应性下降,是由于开始时高浓度的CO2有利于光合作用形成较多产物,产物的快速增加,使“源”增大,而可供贮存光合产物的场所并不因光合产物的剧增而加大,结果使“库”相对较小。于是“源—库”平衡遭到破坏,反过来抑制光合作用。用如下的实验可证明这点,在大豆结荚期迅速地将豆荚摘除,来打破“源—库”的平衡关系,然后将摘除豆荚的低库和未摘除豆荚的高库两种处理的大豆,分别置于正常大气CO2浓度和高CO2浓度下生长,结果不论在何种CO2浓度下,去掉豆荚的大豆比未除去豆荚的大豆,其光合速率不仅下降得快,而且下降的幅度也大,从而证明“源—库”平衡理论的正确性。因此,如果在植物生殖生长时期的开花、结实期对营养物质(光合产物)的需求量增加时,为植物提供高浓度CO2,对植物的光合作用将有较大促进作用,因为此时植物处于“源”限制期,通过提高光合速率,增强对环境中增加的CO2的利用,形成更多有机物质,以满足生殖器官生长发育对营养物质的需要。(未完待续)
作者单位中国科学院植物研究所
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CO2浓度对光合作用强度的影响（1）曲线（一） ①在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度 升高而加快，但达到一定浓度后，再增大CO2浓 度，光合作用速率不再加快。 A点，外界CO2浓度很低 时，绿色植物叶不能利用外界的CO2制造有机物，只有当植物达到CO2补偿点后才利用外界的CO2合成有机物。 B点表示光合作用速率最大时的CO2浓度，即B 点以后随着CO2浓度的升高，光合作用速率不再加快，此时限制光合作用速率的因素主要是光照强度。 ③若CO2浓度一定，光照强度减弱，A点B点移动趋势如下： 光照强度减弱，要达到光合作用强度与呼吸作用强度相等，需较高浓度CO2，故A点右移。由于光照强度减弱，光反应减弱而产生的[H]及ATP减少，影响了暗反应中CO2的还原，故CO2的固定减弱，所需CO2浓度随之减少，B点应左移。 ④若该曲线表示C3植物，则C4植物的A、B点 移动趋势如下：由于C4植物能固定较低浓度的 CO2，故A点左移，而光合作用速率最大时所需的 CO2浓度应降低，B点左移，曲线如图示中的虚线。 （2）曲线（二）
a-b:CO2太低，农作物消耗光合产物； b-c:随CO2的浓度增加，光合作用强度增强； c-d:CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变； d-e:CO 2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。 （3）曲线（三） 由于C4植物叶肉细胞中含有PEP羧化酶，对CO2的亲 和力很强，可以把大气中含量很低的CO2以C4的形式 固定下来，故C4植物能利用较低的CO2进行光合作用，CO2的补偿点低，容易达到CO2饱和点。而C3植物的CO2的补偿点高，不易达到CO2饱和点。故在较低的CO2浓度下（通常大气中的CO2浓度很低，植株经常处于“饥饿状态”）C4比C3植物的光合作用强度强（即P 点之前）。一般来说,C4植物由于“CO2泵”的存在,CO2补偿点和CO2饱和点均低于C3植物。 3．温度对光合作用强度的影响： 它主要通过影响暗反应 中酶的催化效率来影响光合 作用的速率。在一定温度范 围内，随着温度的升高，光合速率随着增加，超过一定 的温度，光合速率不但不增大，反而降低。因温度太高，酶的活性降低。此外温度过高，蒸腾作用过强，导致气孔关闭，CO2供应减少，从而间接影响光合速率。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/7c4101755.html, 警报！大气中二氧化碳浓度达人类史上最高作者： 来源：《学生导报·中职周刊》2019年第14期 日前，美国国家海洋和大气管理局（NOAA）莫纳罗亚气象台的传感器监测到一个惊人数据。大气中的二氧化碳（CO2）浓度已经超过415ppm，即CO2质量超过整个大气质量的万分之4.15，创造了有史以来的最高纪录。 當地时间11日上午，斯克里普斯海洋研究所的科研人员在位于夏威夷的莫纳罗亚气象台记录下这一历史性数据415.26ppm。 气象学家埃里克·霍尔萨斯在社交网站“推特”上表示，人类历史上地球大气中的CO2浓度首次超过415ppm，“这不仅是有记录的历史中的第一次，也不仅是一万年前农业文明出现后的第一次，而是数百万年前人类出现后的第一次。我们从未见识过这样的地球。” 事实上，早在4月，德国波茨坦气候影响研究所的威利特等人就在《科学》杂志上撰文指出，大气中CO2浓度已经达到了300万年前的水平。而直立行走的人类，200万年前才刚刚出现。 近年来，大气中的CO2浓度仍在迅速上升。一直跟踪CO2浓度变化的斯克里普斯海洋研究所项目负责人拉尔夫·基林表示，其平均增长率仍处于历史高位。今年与去年相比增长了 3ppm，而近些年的平均增长率为每年2.5ppm。密歇根大学的一项研究认为，到下世纪中叶，大气中的CO2浓度或飙升至5600万年前的水平。 NOAA把CO2比作“砖”，将地球比作散发热量的壁炉。大气中过量的CO2等温室气体将吸收陆地和海洋散发的热量，使地球的热量循环失去了平衡，令平均气温上升。 更可怕的是，随着气温升高的还有地球的“脾气”。2014年发表在《自然》杂志上的一项研究认为，温室气体导致的气候变化将使地球表面的大气波动更为剧烈，高温、干旱、酷寒等极端天气的出现将更加频繁。 （来源：《科技日报》）
大气CO: 浓度增加对植物的生理生态影响 大气co：浓度变化对植物生长的影响是非常明显的。co：浓度增加会促进植物叶 及叶面积较早并迅速地生长发育（俞满源，2003; 康绍忠，1996），增大叶面积指数（LAl）或单 株叶面积，提高单位叶面积干重，增加叶的厚度、维管组织和输导组织的数量，以及栅栏层的数量（林金星等，1996）。水分胁迫下CO:浓度增加可改善和补偿环境胁迫对植物生长的不利影响 （CentrittoM. , 1999）。 CO:浓度增加还可以提高 茎长度、直径和木材密度，使管胞壁增厚，减小管胞腔直径。CO:浓度增加还能促进 植物的根系生长，提高生根频率，增加根量和根长（stuianl 等，1993;王为民等，2000），这种变化有利于植物在水分胁迫下吸收水分而保持水合作用。 随着大气CO: 浓度的增加，植物叶片的气孔密度会逐渐减少（欧志英等，2003; 蒋高明等，1997）。气孔密度减少的一种直接的生理影响可能是导致气孔导度长期而不可逆的下 降。因此，植物对C02 浓度增加在长期的解剖构造上调整可能是通过改 变气孔密度来刺激光合作用对C02 的吸收，降低蒸腾失水，从而提高水分利用效率。 同时，CO:浓度增加也会引起气孔部分关闭而导致气孔导度下降，从而降低蒸腾作用，减少水分丧失。研究表明，CO: 浓度加增加加会导致植物蒸腾速率减少34%，水分利 用效率提高30 一60%（高素华，郭建平，2004;张小全，2000;林舜华等，1997; 王森等，2000;杨金艳，2004;田大伦等，2004）。可以说，提高水分利用效率是大气COZ 浓度 增加对植物生长最有利的影响之一。 大气CO:浓度增加对植物生长的影响 1.1.1.1 大气COZ 浓度增加对叶生长的影响大气C02 浓度增加会促进植物叶及叶面积较早并迅速地 生长发育，增大叶面积指数（LAI）或单株叶面积（陈平平，2002），提高单位叶面积干重，增 加叶的厚度、维管组织和输导组织的数量，以及栅栏层的数量。康绍忠（19%）在人工控制CO:条件下进行春小麦试验发现，CO:浓度增加1倍则春小麦叶面积增加17.6%，株高增加 20.8%。林金星等（19%）证明CO:浓度增加使大豆叶下表面覆盖大量星状角质蜡层，叶肉增加栅栏组织且叶片厚度增厚。osbomeC.P.（2000）等对地中海地区气候变暖 下灌木植物研究发现，CO:浓度增加其叶面积指数增加7%,净原初产量增加25%。 Morison和Gifford（1984）在研究16种农作物和园艺植物时发现，CO:浓度增加使 所有植物（水稻和棉花除外）的叶面积平均增加了40%。Jones等（1984）观察到C02 浓度增加使大豆的LAI 提高30%。这种总叶面积的增大可能是叶或枝条总数量的增加,也可能是单个叶面积的增大所致,而这种单个叶面积的增大可能是细胞数量增多的结果，或是通过改变细胞壁特性提高细胞伸长速率的结果。例如，在CO:浓度增 加条件下3Od 时植株鲜重、株高和单叶面积分别增加了292%、12.8%和 2.39%（李永华， 2005）;高CO:浓度下生长的凤梨植株的株高、叶面积、鲜重和干重均高于对照,处理90d 时分别为对照的120.19%、119.22%、177.91%和161.04%（王精明, 2004）。由于CO:浓度增加可以使植物固定更多的COZ，因而为其叶肉组织提供了更 多的建造材料，特别是更大的细胞膨压（平Pt），使叶细胞在较长时期内有较高的伸长 速率，提高了叶面积生长。人们发现CO:浓度增加不仅可以增大叶面积、LAI，也可 以增加叶的厚度、维管组织和输导组织的数量,以及栅栏层的数量。这种叶肉层的增加可以提高植物对光合活性辐射（队R）的吸收而提高净光合速率。但是，也有人发现美国白栋（Quercusalba）的叶面积对co:浓度增加并没有反应，甚至有人发现一种北极的常绿灌木（Ledumpalustre）、北美鹅掌揪（LiriodendrontutiP 沙ra）和欧洲栗（Casta neasativa）的总叶面积减少了，认为可能是光抑制的结果。在所有情况下，CO:浓度增加可以提高单位叶面积干重，这可能是由于淀粉含量或额外细胞层增多的 缘故。CO:浓度增加不仅影响叶的生长，同时也影响叶的发育(李吉跃，1997)。
CO2浓度对光合作用强度的影响 （1）曲线（一） ①在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度升 高而加快，但达到一定浓度后，再增大CO2浓度， 光合作用速率不再加快。 ② CO2补偿点：A点，外界CO2浓度很低时， 绿色植物叶不能利用外界的CO2制造有机物，只有当植物达到CO2补偿点后才利用外界的CO2合成有机物。 B点表示光合作用速率最大时的CO2浓度，即CO2饱和点，B点以后随着CO2浓度的升高，光合作用速率不再加快，此时限制光合作用速率的因素主要是光照强度。 ③若CO2浓度一定，光照强度减弱，A点B点移动趋势如下： 光照强度减弱，要达到光合作用强度与呼吸作用强度相等，需较高浓度CO2，故A点右移。由于光照强度减弱，光反应减弱而产生的[H]及ATP减少，影响了暗反应中CO2的还原，故CO2的固定减弱，所需CO2浓度随之减少，B点应左移。 ④若该曲线表示C3植物，则C4植物的A、B点移 动趋势如下：由于C4植物能固定较低浓度的CO2， 故A点左移，而光合作用速率最大时所需的CO2浓度 应降低，B点左移，曲线如图示中的虚线。 （2）曲线（二） a-b:CO2太低，农作物消耗光合产物；
b-c:随CO2的浓度增加，光合作用强度增强； c-d:CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变； d-e:CO 2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。 （3）曲线（三） 由于C4植物叶肉细胞中含有PEP羧化酶，对CO2的亲和 力很强，可以把大气中含量很低的CO2以C4的形式固定 下来，故C4植物能利用较低的CO2进行光合作用，CO2的补偿点低，容易达到CO2饱和点。而C3植物的CO2的补偿点高，不易达到CO2饱和点。故在较低的CO2浓度下（通常大气中的CO2浓度很低，植株经常处于“饥饿状态”）C4比C3植物的光合作用强度强（即P点之前）。一般来说,C4植物由于“CO2泵”的存在,CO2补偿点和CO2饱和点均低于C3植物。 3．温度对光合作用强度的影响：它主要通过影响暗反应 中酶的催化效率来影响光合 作用的速率。在一定温度范 围内，随着温度的升高，光合速率随着增加，超过一定 的温度，光合速率不但不增大，反而降低。因温度太高，酶的活性降低。此外温度过高，蒸腾作用过强，导致气孔关闭，CO2供应减少，从而间接影响光合速率。 ①若Ⅲ表示呼吸速率，则Ⅰ、Ⅱ分别表示实际光合速率
中华人民共和国国家标准 GB/T 17904—???? 室内空气中二氧化碳卫生标准 Hygienic standard for carbon dioxide in indoor air （征求意见稿） 前言 为控制和改善室内二氧化碳的污染，保障人民身体健康，修订本标准。 本标准为《室内空气中二氧化碳卫生标准》(GB/T 17904－1997)的修订标准。 本修订标准由中华人民共和国卫生部提出。 本修订标准起草单位：中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所、安徽省疾病预防控制中心、华中师范大学。 本修订标准主要起草人：徐东群、王秦、徐业林、王志强、杨旭。 本标准由卫生部委托技术归口单位中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所负责解释。 1、范围 本标准规定了室内空气中二氧化碳标准值和检验方法。 本标准适用于室内空气的监测和评价，不适用于生产性场所的室内环境。 2、标准内容 室内空气中二氧化碳日平均最高容许浓度规定为≤0.09%（1800mg/ m3）。 3、规范性引用文件 下列文件中的条款，通过在本标准中引用而构成为本标准的条款。本标准出版时，所示版本均为有效。所用标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T18204.24 《公共场所空气中二氧化碳测定方法》 4、监测检验方法 本标准的监测检验方法见GB/T 18204.24。
室内空气中二氧化碳卫生标准 编制说明 1、任务来源 中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所受卫生部政策法规司/卫生标准专业委员会/环境卫生标准委员会委托，对现行的《室内空气中二氧化碳卫生标准》(GB/T 17904－1997)进行修订。 2、标准修订的目的意义 室内二氧化碳浓度受居室容积、吸烟和燃料燃烧等因素影响，与室内通风和人员的密集程度密切相关常，常用来表征室内新鲜空气多少或通风程度强弱，同时也反映了室内可能存在的其他有毒有害污染物的浓度水平近年来，随着我国经济的迅猛发展和人民生活水平的日益提高，居民人均居住面积有了普遍提高，居室的燃料结构也发生了一定的变化。但是为了节约能源，现代建筑物密闭化程度增加。 近年来国内的监测资料表明，各类不同房屋的通风条件、单位面积人口差异很大，直接与之相关的室内二氧化碳浓度水平因此会显示出相当大的差异。在通风或排风良好的房屋，无论是住房还是公共场所，其室内空气中CO2浓度都比较容易达到540~1080mg/m3这样的较低水平[1, 2]。 广东、贵州、湖南、浙江、辽宁、宁夏、甘肃等省[3-13]的一些地市环保、卫生等部门也进行了针对居室和宾馆、图书馆、商场等公共场所室内二氧化碳浓度的监测资料，已有的资料表明虽然室内空气中二氧化碳浓度范围很大，但基本都在1800mg/m3以下，较高浓度多出现在大型商场等人群密集场所。 本次修订该标准，除了查阅文献资料外，我们选择了地处暖温带与亚热带过渡地带的安徽省，进行了集中资料收集和现场调查工作。资料收集为2004年至2008年，从统计结果来看，室内二氧化碳浓度共测定794次，均值为0.061%，其中超过《室内空气中二氧化碳卫生标准GB/T 17904－1997》标准值38份，超标率为4.79%。2008年进行的现场监测结果表明，不同场所室内二氧化碳浓度差别不大，其中办公场所测定270次，均值为0.057%、城市居民居室内测定176次，均值为0.056%，城镇居民居室内测定180次，均值为0.052%，各监测值均未超标。本次现场监测安徽省内城市居民居室空气中二氧化碳的浓度低于1980年代调查
大气二氧化碳浓度升高对全球生物的影响| 2010-04-06| 【大中小】【打印】【关闭】 政府间气候变化专门委员会（IPCC）第一工作小组在2007年发布的第四次评估报告（AR4）中很少提及地球大气中二氧化碳浓度升高的有利影响。在“大气组成和辐射强迫的变化”（Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative Forcing）一章中，AR4提到了如下几点（IPCC，2007-I，p.186）： （1）二氧化碳浓度的升高可以通过刺激植物的光合作用而给植物“施肥”，在20世纪，二氧化碳浓度的升高增加了植被的盖度和植物的叶面积（Cramer et al.， 2001）。关于植物叶面积、生物量和潜在光合作用的一项遥感产品指标——归一化植被指数（NDVI）的升高已经得到了证实(Zhou et al.，2001)，包括气候变化本身在内的其他因素也可能起了一定的促进作用。植被盖度和叶面积的增加将减少地球表面的反照率，这将抵消由于采伐森林带来的反照率的增加。但这个过程的辐射强迫还没有评估，同时对这些效应也缺乏科学的研究。（2）在“在气候系统变化和生物地球化学作用间的耦合”（Couplings Between Changes in the Climate System and Biogeochemistry）一章中，有单独的一段用来解释二氧化碳浓度的升高对植物的作用。这一段的结论是：目前还不清楚二氧化碳的施肥效果到底有多强。（3）由第二工作小组完成的《影响、适应和脆弱性》（Impacts, Adaptation andVulnerability）报告中的第5章——“食物、纤维和森林产品”（Food, Fibre and Forest Products）研究了二氧化碳的施肥作用对作物的产量和植物利用矿物质和水的效率的影响，但是这一章低估了或者在很大程度上忽视了二氧化碳浓度升高带来的 益处，相反夸大了由计算机模型预测的温度上升和极端天气事件可能
第五章绿色植物与生物圈中的碳一氧平衡第一节光合作用吸收二氧化碳放出氧气 1.阳光充足时，水绵成团漂浮在水面上的原因是（） A.光合作用减弱，产生了较多的二氧化碳 B.呼吸作用增强，需要更多的氧气 C.呼吸作用减弱，释放的二氧化碳减少 D.光合作用增强，释放的氧气积存在一起 答案：D 2 .在生物圈的碳一氧循环中，能使二氧化碳进入生物体中（形成有机物），又能将其释放 到大气中的生物是（） A.细菌 B.真菌 C.动物 D.绿色植物 解析:绿色植物的光合作用能把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物；而绿色植物的 呼吸作用能够将有机物分解成二氧化碳和水。 答案：D 3.植物在白天时能进行的生理作用有（） ①蒸腾作用②呼吸作用③光合作用④分解作用 A.①② B.①②③ C.②③ D.①③④ 答案:B 4.A、B、C、D四位同学到李爷爷家做客,李爷爷兴致勃勃地告诉他们,今年又是大丰收。种的萝卜、藕最大的重约5千克，冬瓜最重的20多千克，四位同学就此发表了各自的意见,请你判断出正确的结论 （） A.萝卜、冬瓜的原材料主要是二氧化碳和水，而藕则是水和无机盐 B.萝卜、冬瓜、藕的原材料主要是二氧化碳和水 C.构成萝卜的原材料是水和无机盐，藕是水和泥池中的营养物质，而冬瓜则是二氧化碳和水 D.萝卜、冬瓜和藕的原材料主要由水和无机盐组成，其次是二氧化碳 解析:组成萝卜、冬瓜、藕的物质主要是它们的叶通过光合作用制造的有机物，而光合 作用的原料是二氧化碳和水，因此，萝卜、冬瓜、藕的原材料主要应是二氧化碳和水。 答案:B 5.对温室大棚里的农作物，采取适当措施能提高光合作用效率，增加产量，以下措施不能起到这种作用的是（） A.增加大棚内二氧化碳浓度 B.降低光照强度 C.合理密植
光合作用吸收二氧化碳释放氧气教学设计 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
第一节光合作用吸收二氧化碳释放氧气 备课时间：11、26 授课时间：11、30 【教学目标】 知识目标：1、说明绿色植物的细胞在光下能够制造淀粉，同时释放氧气。 2、说明二氧化碳和水是绿色植物的细胞进行光合作用的原料。能力目标： 3、阐明绿色植物的光合作用。 情感态度价值观目标：1、在实验过程中培养学生的动手、动脑能力，提高生物素质。 2、培养学生更加关爱大自然，关爱绿色植物。 【教学方法】 讲授法、讨论法。 【重点】 1、说明绿色植物的细胞在光下能够制造淀粉，同时释放氧气。 2、说明二氧化碳和水是绿色植物的细胞进行光合作用的原料。 【难点】 光合作用产生淀粉和释放出氧气的实验操作 【课前准备】 教师准备教学用课件。 1、把两株蚕豆植株提前一昼夜放到黑暗处。 2、准备实验必需的器材。 3、视频：（1）植物生长需要阳光；（2）植物的光合作用需要光。 4、FLASH：（1）光合作用产生淀粉实验；（2）光合作用产生氧气；（3） 光合作用需要二氧化碳实验；（4）绿叶在光下产生氧气的实验；（5） 光合作用方程式。 【教学过程】 【导入】
[播放视频]：植物生长需要阳光（2个）。[引言]：绿色植物是一个巨型的生产有机物的天然“工厂”，能在光照条件下，利用二氧化碳和水作为原料生产出产量巨大的有机物，养活地球上几乎所有的生物。那么，绿色植物光合作用的主要产物是什么呢 【新授过程】 教学内容教师活动学生活动 导入新课[播放视频]：植物生 长需要阳光（2个）。 [引言]：绿色植物是 一个巨型的生产有机物的 天然“工厂”，能在光照条件 下，利用二氧化碳和水作 为原料生产出产量巨大的 有机物，养活地球上几乎 所有的生物。那么，绿色 植物光合作用的主要产物 是什么呢 对本节课的学习产生浓厚的兴趣，初步认识到植物的生长需要阳光，植物的光合作用需要阳光。 教学内容教师活动学生活动 实验：绿叶在光下制造淀粉。 [讲述]：让我们通过 《绿叶在光下制造淀粉》 的实验来证明光合作用产 生淀粉。 [自学]：实验的操作步 骤。 [思考题]： 1.对叶片为什么要暗处理 2.对叶片为什么要遮 带着思考题进行自 学。并以小组为单位对思 考题进行认真地讨论。 全班交流，共同理解 实验的理论基础。 以四人为一小组把课 前处理过的蚕豆按操作步 骤实施。 饶有兴趣地回答：大
1.影响光合作用速率的环境因素（Ⅱ） （1）分析影响光合作用速率的内外因（从底物、条件和产物分析） （2）总结光合作用原理在农业生产方面的应用 分析影响光合作用的因素，我们要从光合作用的反应式出发，从反应物、产物和反应条件三个方面入手。 光合作用强度（光合速率）：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。用一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量表示。 对坐标曲线分析采用：识轴→明点→析线 一、单因子变量对光合作用影响的曲线分析 1.光照强度 （1）原理：影响光反应阶段，制约ATP及NADPH的产生，进而制约暗反应 （2）曲线 光补偿点：光合作用强度与呼吸作用强度相等时刻的光照强度。光照强度>光补偿点，植物才能生长。 光饱和点：光合作用强度达到饱和时的最低光照强度。 （3）应用：温室大棚适当提高光照强度可以提高光合作用速率。 判断光补偿点的移动 （1）光合作用增强，呼吸作用不变或减弱 若外因使光合速率大于呼吸速率，左移。 （2）光合作用不变或减弱，呼吸作用增强 若外因使光合速率小于呼吸速率，右移。
判断光饱和点的移动 植物出现光饱和点实质是强光下暗反应跟不上光反应从而限制了光合速率随着光强的增加而提高。影响暗反应的因素如CO2浓度、温度（影响酶的活性）、pH（影响酶的活性）会影响光饱和点。所以我们在分析时要抓住这一本质，如果外界因素使暗反应增强，则光饱和点右移，反之，则左移。 分析表中数据可知，若其他条件不变，当pH由9.0增大到10.0时水葫芦的光补偿点最可能（左移/右移/不移动）。光饱和点最可能（左移/右移/不移动）。 【例2】图甲表示某植物体在30℃恒温时的光合速率（以植物体对O2的吸收或释放量计算）与光照强度的关系。
大气二氧化碳浓度升高对全球生物的影响
大气二氧化碳浓度升高对全球生物的影响| 2010-04-06| 【大中小】【打印】【关闭】 政府间气候变化专门委员会（IPCC）第一工作小组在2007年发布的第四次评估报告（AR4）中很少提及地球大气中二氧化碳浓度升高的有利影响。在“大气组成和辐射强迫的变化”（Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative Forcing）一章中，AR4提到了如下几点（IPCC，2007-I，p.186）： （1）二氧化碳浓度的升高可以通过刺激植物的光合作用而给植物“施肥”，在20世纪，二氧化碳浓度的升高增加了植被的盖度和植物的叶面积（Cramer et al.， 2001）。关于植物叶面积、生物量和潜在光合作用的一项遥感产品指标——归一化植被指数（NDVI）的升高已经得到了证实(Zhou et al.，2001)，包括气候变化本身在内的其他因素也可能起了一定的促进作用。植被盖度和叶面积的增加将减少地球表面的反照率，这将抵消由于采伐森林带来的反照率的增加。但这个过程的辐射强迫还没有评估，同时对这些效应也缺乏科学的研究。（2）在“在气候系统变化和生物地球化学作用间的耦合”（Couplings Between Changes in the Climate System and Biogeochemistry）一章中，有单独的一段用来解释二氧化碳浓度的升高对植物的作用。这一段的结论是：目前还不清楚二氧化碳的施肥效果到底有多强。（3）由第二工作小组完成的《影响、适应和脆弱性》（Impacts, Adaptation andVulnerability）报告中的第5章——“食物、纤维和森林产品”（Food, Fibre and Forest Products）研究了二氧化碳的施肥作用对作物的产量和植物利用矿物质和水的效率的影响，但是这一章低估了或者在很大程度上忽视了二氧化碳浓度升高带来的益处，相反夸大了由计算机模型预测的温度上升和极端天气事件可能带
光合作用吸收二氧化碳放出氧气练习(含答案) 第一节光合作用吸收二氧化碳放出氧气一、光合作用利用二氧化碳作为原料 1．普利斯特利的实验（1）将一支点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放到密闭的玻璃罩里，蜡烛不久就______了，小白鼠很快也____了。（2）将一盆植物和一支点燃的蜡烛一同放到一个密闭的玻璃罩里。蜡烛没有____。（3）将一盆植物和一只小白鼠一同放到一个密闭的玻璃罩里。植物和小白鼠都能够__________。 2．实验结论：植物能够更新由于____________或____________而变得污浊了的空气。 3．科学实验证明（1）蜡烛燃烧或动物呼吸排出的________ 是绿色植物________的原料。（2 ）绿色植物进行光合作用的原料不仅有________，还有____。二、光合作用还能产生氧气快要熄灭的卫生香（或竹签），遇到金鱼藻在光下释放出的气体，立刻猛烈地____起来，说明金鱼藻在光下能够产生____。三、光合作用的原料、产物、实质和表达式 1．光合作用的原料是________________；产物是____________。 2．实质：合成______，储存____。 3．表达式：________＋水?D?D→光能储存着能量＋ ____ 答案：一、1.（1）熄灭死亡（2）熄灭（3）正常地生活 2．蜡烛燃烧动物呼吸 3．（1）二氧化碳光合作用（2）二氧化碳水二、燃烧氧气三、1.二氧化碳和水有机物和氧气 2．有机物能量 3．二氧化碳叶绿体有机物氧气影响光合作用的外界因素（1）光照强度。光照增强，光合作用随之加强。但光照增强到一定程度后，光合作用不再加强。（2）二氧化碳浓度。二氧化碳是光合作用的原料，其浓度影响光合作用的强度。温室种植蔬菜可适当提高大棚内二氧化碳的浓度以提高产量。（3）温度。植物在10～35 ℃正常进行光合作用，其中25～30 ℃ 最适宜，35 ℃以上开始下降，甚至停止。【例题】如下图将三株相似的小麦幼苗分别置于三个装有完全培养液的相同培养皿中，并在下述三种条件下培养若干天，以测定温度和光照强度对光合作用的影响。请问下列哪一组对照实验属于研究光照强度对光合作用的影响？（） A．甲、乙、丙B．乙和丙 C．甲和丙 D．甲和乙解析：要探究光照强度对光合作用
二氧化碳 一、学习目标 1、知识目标 了解二氧化碳的物理性质和化学性质,了解二氧化碳在自然界中的作用及对人类生活、生产的意义； 2、能力目标 培养通过实验认识物质性质的方法；以及根据实验现象分析、推理、判断的能力。3、情感目标 激发好奇心和探究欲,发扬勤于思考、勇于创新和实践的精神。 二、重点、难点
（一）二氧化碳的物理性质 1、 2、 3、 （二）二氧化碳的化学性质 1、 2、 3、 四、基础训练题 1、如图2—2所示，将集气瓶内的二氧化碳倾到入盛有点燃的蜡 烛的烧杯内。可以观察到烧杯内阶梯上的蜡烛火焰先熄 灭，后熄灭，说明二氧化碳密度比空气，还可知 道二氧化碳不能燃烧。 2、二氧化碳能灭火是因为二氧化碳覆盖在燃着的物体，能使物体 跟隔绝而停止燃烧。 3、将二氧化碳通入蒸馏水，然后滴入紫色石蕊试液，可见溶液变 色。这说明①二氧化碳能；②而且能跟水化合有 生成。此反应的化学方程式是：。 4、盛石灰水的试剂瓶口常有一层白色的固体物质，该物质的化学式是_________，有关反应的化学方程式是______________________________________。 四、能力提高题 1、鉴别空气、氧气和二氧化碳三种气体最简便的方法是（） A、分别通入澄清石灰水 B、测定三种气体的密度 C、用燃着的木条放在集气瓶口 D、试验三种气体的溶解性 2、冬季在我国北方用石灰浆刷墙后，常在房中放一盆炭火，它起的作用是（） A、提高室内温度 B、增大室内CO2体积分数
C、降低室内潮气 D、提高室内温度，增大室内CO2体积分数 3、在一支试管中加入3ml的蒸馏水，向其中滴入数滴石蕊试液后，溶液呈X色，向液体中再通入CO2气体，液体呈Y色，把液体加热煮沸后，液体又呈Z色，问X、Y、Z的颜色依次为( ) A、紫一红一无 B、蓝一紫—红 C、紫一红一紫 D、紫一红—蓝 4、在H2、O2、CO2三种气体中，能燃烧的有，有灭火作用的是，不宜用排水法收集的气体是，能支持燃烧的是，能使澄清石灰水变混浊的是，能使紫色石蕊试液变红的是。
光照强度对光合作用影响的有关曲线分析 安徽省肥西三中韩德义 影响光合作用强度的环境因素有很多，如光照强度、二氧化碳浓度、温度、光的成分、水分、矿质元素等，本文就光合作用强度随光照强度的变化而变化的几个坐标图，进行简单地分析。 一、光照强度影响光合作用强度的曲线 由于绿色植物每时每刻都要进行细胞呼吸，所以在光下测定植物光合强度时，实际测得的数值应为光合作用与细胞呼吸的代数和（称为“表观光合作用强度”）。如下图： （一）光合作用量 在光照条件下，植物的光合作用与细胞呼吸同时进行时，存在着如下的关系： 1．光合作用实际产氧量（叶绿体产氧量）=实测植物氧气释放量+细胞呼吸耗氧量。 2．光合作用实际CO 2消耗量（叶绿体消耗CO 2 量）=实测植物CO 2 消耗量+细胞呼吸CO 2 释 放量。 3．光合作用葡萄糖净产量（葡萄糖积累量）=光合作用实际葡萄糖生产量（叶绿体产生或合成葡萄糖量）－细胞呼吸葡萄糖消耗量。 通常情况下，以下几种说法应分别代表不同的光合量。 ⑴表示净光合量（表观光合量） ①植物（叶片）“吸收”CO 2量或实验容器内CO 2 的减少量 ②植物（叶片）“释放”O 2量或实验容器内O 2 的增加量 ③植物（叶片）“积累”葡萄糖量或植物重量（有机物）增加量 ⑵表示总光合量（实际光合量） ①叶绿体“吸收”CO 2 量 ②叶绿体“释放”O 2 量 ③植物或叶绿体“产生”葡萄糖量 （二）图形分析： A点：表示植物处于黑暗处，植物不能进行光合作用只有细胞呼吸，此时，叶绿体不吸 收CO 2，植物释放的CO 2 =线粒体释放的CO 2 ，植物外观上表现为从外界吸收O 2 向外界释放CO 2 ， 如下图甲。 AB段：弱光下，植物的细胞呼吸作用＞光合作用，即线粒体所释放的CO 2 ，除一部分被 叶绿体捕获用于光合作用外，还有一些CO 2 将释放到外界，此时植物的外观表现为从外界吸收 O 2向外界释放CO 2 ，如图下乙。 B点：此为光补偿点，表示植物制造的有机物量恰好能够补偿呼吸消耗，即光合作用强 度=细胞呼吸强度，此时植物在外观上表现为既不吸收CO 2也不释放CO 2 ，既不吸收O 2 也不释
G B T室内空气中二氧化碳卫生标准征求意见稿 Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-
中华人民共和国国家标准 GB/T 17904— 室内空气中二氧化碳卫生标准 Hygienic standard for carbon dioxide in indoor air （征求意见稿） 前言 为控制和改善室内二氧化碳的污染，保障人民身体健康，修订本标准。 本标准为《室内空气中二氧化碳卫生标准》(GB/T 17904－1997)的修订标准。 本修订标准由中华人民共和国卫生部提出。 本修订标准起草单位：中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所、安徽省疾病预防控制中心、华中师范大学。 本修订标准主要起草人：徐东群、王秦、徐业林、王志强、杨旭。 本标准由卫生部委托技术归口单位中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所负责解释。 1、范围 本标准规定了室内空气中二氧化碳标准值和检验方法。 本标准适用于室内空气的监测和评价，不适用于生产性场所的室内环境。 2、标准内容 室内空气中二氧化碳日平均最高容许浓度规定为≤%（1800mg/ m3）。 3、规范性引用文件
下列文件中的条款，通过在本标准中引用而构成为本标准的条款。本标准出版时，所示版本均为有效。所用标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/ 《公共场所空气中二氧化碳测定方法》 4、监测检验方法 本标准的监测检验方法见GB/T 。 室内空气中二氧化碳卫生标准 编制说明 1、任务来源 中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所受卫生部政策法规司/卫生标准专业委员会/环境卫生标准委员会委托，对现行的《室内空气中二氧化碳卫生标准》(GB/T 17904－1997)进行修订。 2、标准修订的目的意义 室内二氧化碳浓度受居室容积、吸烟和燃料燃烧等因素影响，与室内通风和人员的密集程度密切相关常，常用来表征室内新鲜空气多少或通风程度强弱，同时也反映了室内可能存在的其他有毒有害污染物的浓度水平近年来，随着我国经济的迅猛发展和人民生活水平的日益提高，居民人均居住面积有了普遍提高，居室的燃料结构也发生了一定的变化。但是为了节约能源，现代建筑物密闭化程度增加。 近年来国内的监测资料表明，各类不同房屋的通风条件、单位面积人口差异很大，直接与之相关的室内二氧化碳浓度水平因此会显示出相当大的差异。在通风或排风良好的房屋，无论是住房还是公共场所，其室内空气中CO2浓度都比较容易达到 540~1080mg/m3这样的较低水平[1, 2]。
第五章绿色植物与生物圈中的碳—氧平衡 第一节光合作用吸收二氧化碳放出氧气 1.阳光充足时,水绵成团漂浮在水面上的原因是( ) A.光合作用减弱,产生了较多的二氧化碳 B.呼吸作用增强,需要更多的氧气 C.呼吸作用减弱,释放的二氧化碳减少 D.光合作用增强,释放的氧气积存在一起 答案:D 2.在生物圈的碳—氧循环中,能使二氧化碳进入生物体中(形成有机物),又能将其释放到大气中的生物是( ) A.细菌 B.真菌 C.动物 D.绿色植物 解析:绿色植物的光合作用能把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物;而绿色植物的呼吸作用能够将有机物分解成二氧化碳和水。 答案:D 3.植物在白天时能进行的生理作用有( ) ①蒸腾作用②呼吸作用③光合作用④分解作用 A.①② B.①②③ C.②③ D.①③④ 答案:B 4.A、B、C、D四位同学到李爷爷家做客,李爷爷兴致勃勃地告诉他们,今年又是大丰收。种的萝卜、藕最大的重约5千克,冬瓜最重的20多千克,四位同学就此发表了各自的意见,请你判断出正确的结论 ( ) A.萝卜、冬瓜的原材料主要是二氧化碳和水,而藕则是水和无机盐 B.萝卜、冬瓜、藕的原材料主要是二氧化碳和水 C.构成萝卜的原材料是水和无机盐,藕是水和泥池中的营养物质,而冬瓜则是二氧化碳和水 D.萝卜、冬瓜和藕的原材料主要由水和无机盐组成,其次是二氧化碳 解析:组成萝卜、冬瓜、藕的物质主要是它们的叶通过光合作用制造的有机物,而光合作用的原料是二氧化碳和水,因此,萝卜、冬瓜、藕的原材料主要应是二氧化碳和水。答案:B 5.对温室大棚里的农作物,采取适当措施能提高光合作用效率,增加产量,以下措施不能起到这种作用的是( ) A.增加大棚内二氧化碳浓度 B.降低光照强度
《光合作用吸收二氧化碳释放氧气》修改教案及教学反思 课题光合作用吸收二氧化碳释放氧气课时安排 2 教材 分析（此处需加上学情分析） 本节内容是人教版生物七年级上册第三单元第五章生物圈中的碳-氧平衡中的第一节内容。本节内容中主要由两部分组成。第一部分是光合作用的实质，也是本节内容的重点，这部分内容在处理时，应注意两个实验的处理，如果没有条件完成实验，要通过媒体让学生看到，让学生自己通过实验区理解光合作用的实质；第二部分是光合作用原理在农业上的应用，这部分内容主要让学生根据生活经验并结合课本上的介绍能够说出即可。学生在学习了《有机物的制造者》后，对光合作用有了一定的认识，而且在上节课的实验中，对科学探究有了解，所以可以用科学实验作为导入。 教学 目标（三维目标）1.说明光合作用的实质 2.举例说明光合作用在农业上的应用 3.通过技能训练培养学生分析数据的能力 4.认同绿色植物光合作用对生物圈的意义，形成爱护植被的意识 教学重难点（不够具体）重点：光合作用的实质、光合作用在农业上的应用难点：二氧化碳是光合作用必需的原料吗？ 教学策略 本节课中采取先学后教，但在课堂中一是以课本为载体，二是以多媒体为载体，让学生在老师的问题引导中，通过观察实验动画，图片以及课本上位文字的介绍等学习新知识，最后通过老师的点拨掌握知识。 环节教师活动学生活动教学意图 导入和预习知识点1.课件出示书上的想一 想。 2.出示本节重点内容并 引导学生找出知识点， 明确学习目标。 在老师的指 导下完成对 知识点的预 习。齐读“通 过本节学习你 将知道” 本节课知识点较多， 所以让学生先学后教，提 高教学效率 光合作用的原料PPT展示普利斯特利的实 验，并有层次地出示问题， 1.最后通过这个实验，你 能得出什么结论？问题的 引导再细一点植物能更新 由于蜡烛燃烧或动物呼吸 而变得污浊了的空气。 2.结合课件，引导学生探 究二氧化碳是光合作用必 不可少的条件。探究实验的 讲解要细一点，尤其是氢氧化 钠溶液的性质。 3.光作用的原料是什么？ 明确：二氧化碳、水 观看实验，思 考并回答问 题 阅读课本122 页，尝试回答 问题 在演示实验 PPT中叫学生 到黑板填空 利用这个著名的实 验导入课堂，既体现科学 探究的精神的延续，也可 以吸引学生的学习兴趣。
辐射光对植物光合作用的影响 摘要：太阳辐射是地球上生物有机体的主要能源源泉，植物的光合作用使得所有的有机体与太阳辐射之间发生了最本质的联系。太阳辐射以光和效应、热效应和形态效应对植物生长发育的各方面产生影响，决定了植物产量形成及地理分布。一般来说，植物干物质有90%~95%是来自光合作用。作为种植业基础的光合作用与农业生产有着非常密切的联系，如何提高作物产量是光合作用研究的重要方面。因此，如何充分利用照射到地球表面的太阳辐射能，制造更多的光合产物，是农业生产中的一个根本性问题。 关键词:太阳辐射光合作用光效应热效应形态效应太阳辐射光谱随波长的分布，它分为紫外线区、可见光区、红外线区。紫外线区的波长小于0．4微米，可见光区的波长介于0．4-0．76微米之间，红外线区的波长大0．76微米。不同波段的辐射光对植物生命活动起着不同的作用，它们在为植物提供热量、参与光化学反应及光形态的发生等方面，各起着重要的作用。 一、不同光谱成分对作物的影响 （1）波长大于1.0微米的辐射，被植物吸收转化为热量，影响植物体温和蒸腾作用，可促进干物质的积累，但不参加光合作用。 （2）波长在1.0-0.27微米的辐射，只对植物伸长起作用，其中0.78-0.80微米的近红外光，对光周期及种子形成有重要作用，并控制开花与果实的颜色。 （3）波长在0.72-0.61微米的红光和橙光，可被植物体叶绿素强烈吸收，光合作用最强。并表现为强光合作用。 （4）波长在0.61-0.51微米的绿光，表现为低光合作用和弱成形作用。 （5）波长在0.51-0.40微米的蓝紫光，可被叶绿素和叶黄素较强烈地吸收，表现为强的光合作用与成形作用。 （6）波长在0.40-0.32微米的紫外光，主要起成形和着色的作用。 (7)波长在0.32-0.28微米的紫外光，对大多数植物有害。
·32· 大气二氧化碳浓度升高对光合作用的影响(上) 张其德 CO 2浓度升高对植物光合速率的影响随着工农业生产的发展和人口的迅速增长,人类对能源和木材等的需求量剧增,这便导致化石燃料(煤、石油和天然气等)的大量消耗和森林的不断砍伐。因此,大气中的CO 2浓度正在持续不断地增加,从工业革命前的270μmol ·m ol -1 (ppm )已上升 到了目前的350μm ol ·mol -1 左右,预计到21世纪的中、后期,大气中的CO 2浓度将增倍。 CO 2是植物光合作用的原料之一,它浓度的升高,必将对光合作用产生深刻影响。因此,植物光合作用将如何对未来高浓度CO 2作出反应,是人们所关注和迫切需要探索的问题。为了揭示未来大气中高浓度CO 2对光合作用的影响,人们已着手进行模拟实验,即人为地为所研究的植物提供加倍浓度的CO 2,在这种可控条件下研究植物光合作用所发生的变化。 CO 2是绿色植物光合作用的原料之一,因此当大气中CO 2浓度升高时,从理论上讲,必然会有利于光合作用,使光合速率提高。已有大量研究报道证明这一点。CO 2浓度增加通常对光合作用有两个重要的作用效应:一是高CO 2浓度会引起植物与外界进行气体交换的气孔关闭,造成气孔导度下降,使CO 2进入叶肉细胞的阻力增大。据报道,当大气CO 2浓度加倍后,使9种C 4植物和16种C 3植物的气孔导度平均下降了36%,从这个结果看,CO 2浓度加倍反而有可能对光合作用起限制作用。然而,最近的研究结果表明,气孔的关闭或开放是对细胞间隙CO 2浓度而不是对大气CO 2作出响应,而且细胞间隙CO 2浓度的变化是反映叶肉细胞对CO 2的需求关系,具体地说,当叶肉细胞对CO 2的需求增加时,细胞间隙CO 2浓度下降,相反地,当叶肉细胞对CO 2的需求减少,细胞间隙CO 2浓度便升高。因此,细胞间隙CO 2浓度的变化反映了叶肉细胞光合作用能力的大小。尽管气孔的关闭是限制光合作用的一个重要因素,但是由于气孔导度与光合作用对CO 2响应存在相互协调关系,使得大气CO 2浓度与细胞间隙CO 2浓度之间的比值基本上保持恒定,因此随着大气CO 2浓度的升高,细胞间隙CO 2浓度亦成比例地升高,这样便使细胞间隙与叶绿体之间的CO 2浓度梯度增大,有利于叶绿体得到进行光合作用所需的CO 2。可见,大气CO 2浓度增加所导致的气孔部分关闭并不致于影响叶肉细胞的光合作用。 大气CO 2浓度升高的另一个重要效应,不仅可为光合作用提供更充足的原料,而且它可提高1,5-二磷酸核酮糖(RuBP )羧化酶活性,这种酶活性的提高,有利于它加速催化叶绿体内的RuBP 与进入叶绿体的CO 2结合,从而增强光合作用对CO 2的固定能力。RuBP 和CO 2结合后,形成3-磷酸甘油酸(PGA ),后者进入C 3循环途径,用于进一步合成光合作用产物———碳水化合物。与此同时,高浓度的CO 2抑制RuBP 加氧酶的活性,这种酶是催化RuBP 与氧结合,其产物除PGA 外,还有磷酸乙醇酸,后者在磷酸乙醇酸脂酶的催化下,便形成光呼吸底物乙醇酸,乙醇酸经有关酶的作用,经一系列的代谢过程形成CO 2,结果把被光合作用固定到有机物中的一部分碳,又以CO 2形式重新被释放出来。可见,高浓度的CO 2通过抑制RuBP 加氧酶的活性,可减少光呼吸底物乙醇酸的合成,从而降低植物的光呼吸强度。光合作用对CO 2固定能力的提高,以及光呼吸强度的下降,最终都有利于提高植物的光合速率,使生长在高浓度CO 2环境下的植物能积累更多光合产物,提高其产量。例如,当把CO 2浓度从0.03%提高到0.24%,可使水稻增产89%;在水稻抽穗前,将CO 2浓度提高到0.09%,水稻产量提高了29%就是一个很好的例证。