影響光合作用的因素

1、3.5 影響光合作用的因素3.5.1光合作用的指標1.光合速率：單位時間、單位葉面積所吸收CO2的量。常用單位有：mg CO2/dm2h；mol CO2/m2S實際所測得光合速率沒有把呼吸的消耗排除掉，因此所測的是凈光合速率,用Pn表示：凈光合速率凈光合速率(表觀光合速率表觀光合速率)=真正光合速率呼吸真正光合速率呼吸速率速率2.光合生產率：在一定時間內，每平方米葉片所形成的干物質的克數。它實際上是較長時間(一晝夜或1周)的表觀光合速率，由于測定時間長，植物存在著夜間的呼吸消耗，因此數值上低于短期的凈光合速率3.5.2 外界因素對光合作用的影響1、光 光質：蘭光和紅光最好，其中蘭光對氣孔的影響

2、很大。光合有效輻射(PAR: photosynthetically active radiation)：指對光合作用有效的可見光。 光強：一定范圍內，光合速率隨光強的升高而增大。光補償點：在一定CO2濃度下，光合速率與呼吸速率相等時的光照強度(Pn=0)光飽和點：光合速率不再繼續(xù)升高時的光照強度Light saturation point光抑制現(xiàn)象光是光合作用的能量來源，但如果光強超過光合作用所能利用的數量時，植物的光合速率反而下降，光合器官甚至會受到破壞，這種現(xiàn)象稱為光抑制photoinhibition. 1. thermaldissipation potentiallydamagingmo

3、lecules on-going light-induced damage2. disposal of damaging molecules 3. damagedphotosystem molecules photosynthesisdecreased quantum efficiency -5-50 05 51010151520202525303035354040Pn umol COPn umol CO2 2/m/m2 2 S S2、CO2濃度0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600CO2 補償點CO2 飽和點C3植物的CO2補償點高于C4植物；其CO2飽和

4、點也遠遠高于C4植物，后者在接近大氣濃度的CO2濃度下即達到或接近飽和,而前者一直處于饑餓狀態(tài)。Ca ppmC3 plantC4 plantA植物對CO2濃度的響應曲線B植物對CO2濃度的響應光強度的升高，光強度的升高，CO2 限制了光合作用。由于由于CO2供應的不足導致光能過剩，并產生光抑制。供應的不足導致光能過剩，并產生光抑制。 大氣大氣CO2 濃度在歷史上曾不斷波動濃度在歷史上曾不斷波動 180 - 260 ppm for past 160,000 years then began to rise 200 year ago currently 365 ppm and rising 1 p

5、pm/year, much from fossil fuel use atmospheric CO2 continues to rise and is considered to reach 600ppm in 20203、溫度 C3植物的最適溫度是25，C4植物的最適溫度是354、礦質元素 直接作用：作為葉綠素、電子傳遞體的組成成分、或促進酶的合成。 間接作用：促進碳水化合物的運輸。 下面是一些礦質元素的作用：K：影響Rubisco 活性Mn Cl：影響光合放氧P：影響ATP的供應及磷酸丙糖的轉運FeS：參與電子傳遞Cd Pb 等對光合作用在害，影響氣孔的功能。 5. 水分：1) 直接作用：

6、作為光合作用的原料2) 間接作用：(1) 影響氣孔開放(2) 影響光合產物運輸(3) 缺水時淀粉水解加強，糖類積累(4)水分虧缺嚴重時，光合機構受損，電子傳遞降低，光合磷酸化解偶聯(lián)。6. 氧：Rubisco/photorespiration7、光合作用的日變化在植物一天的光合速率變化中，一般情況下從早晨開始，光合速率逐漸加強，中午達到高峰，以后逐漸下降，到日落時停止，呈單峰曲線。但當晴天無云而中午不照強烈時，中午前后光合速率會下降，呈雙峰曲線，這種現(xiàn)象稱午休現(xiàn)象（midday depression)。原因： 1) 水分供應暫時不足 2)CO2供應不足 3) 光合產物運輸不暢，造成抑制3.5.3

7、 影響光合作用的內部因素 不同植物光合作用速率不同（C3、C4和 CAM）不同部位的葉片光合速率不同，幼葉低、成熟葉高，老葉又低。葉綠素含量與光合速率密切相關，在一定范圍內，光合速率隨葉綠素含量的增加而增加，但超出該范圍就沒有作用了，因此時葉綠素已多余，光反應已不是限制因素。同化數同化數：每克葉綠素每小時所同化的CO2的克數。深綠色葉6.8，淺綠色葉78.9。 3.6 植物對光能的利用w 植物的光能利用率定義：指植物光合作用所累積的有機物所含的能量，占同一時期照射在單位地面上的是日光能量的百分率，稱為efficiency for solar energy utilization，Eu。植物的光能利用率約為5%。多數作物為0.5%-2.0%w 提高植物光能利用率的途徑經濟產量=(光合面積光合速率光合時間消耗）經濟系數延長光照時間 提高復種指數（全年內作物收獲面積與耕地面積之比）：套種或間作。 延長生長期：如育苗移栽、套種、適時早播、防止早衰。 補充人工光照增