光合速率的幾種測(cè)定方法(黑白瓶法)

1、光合速率的幾種測(cè)定方法黑白瓶法常用于水中生物光合速率的測(cè)定。黑白瓶法常用于水中生物光合速率的測(cè)定。白瓶就是透白瓶就是透光瓶，里面可進(jìn)行光合作用和呼吸作用。黑瓶就是不透光瓶，里面可進(jìn)行光合作用和呼吸作用。黑瓶就是不透光瓶，只能進(jìn)行呼吸作用。光瓶，只能進(jìn)行呼吸作用。在相同條件下培養(yǎng)一定時(shí)間，在相同條件下培養(yǎng)一定時(shí)間，黑瓶中所測(cè)得的數(shù)據(jù)可以得知正常的呼吸耗氧量，白瓶黑瓶中所測(cè)得的數(shù)據(jù)可以得知正常的呼吸耗氧量，白瓶中含氧量的變化可以確定表觀光合作用量，然后就可以中含氧量的變化可以確定表觀光合作用量，然后就可以計(jì)算出總光合作用量。計(jì)算出總光合作用量。黑、白瓶測(cè)定光合速率例：某研究小組從當(dāng)?shù)匾缓吹哪骋簧?/p>

2、度取得一桶水樣，分裝于六對(duì)黑白瓶中，例：某研究小組從當(dāng)?shù)匾缓吹哪骋簧疃热〉靡煌八畼?，分裝于六對(duì)黑白瓶中，剩余的水樣測(cè)得原初溶解氧的含量為剩余的水樣測(cè)得原初溶解氧的含量為10mg/L10mg/L，白瓶為透明玻璃瓶，黑瓶為黑布，白瓶為透明玻璃瓶，黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶。將它們分別置于六種不同的光照條件下，分別在起始和罩住的玻璃瓶。將它們分別置于六種不同的光照條件下，分別在起始和2424小時(shí)小時(shí)后測(cè)定各組培養(yǎng)瓶中的氧含量，記錄數(shù)據(jù)如下表：后測(cè)定各組培養(yǎng)瓶中的氧含量，記錄數(shù)據(jù)如下表：（1 1）黑瓶中溶解氧的含量降低為）黑瓶中溶解氧的含量降低為3mg/L3mg/L的原因是的原因是_；該瓶中；該瓶中所有

3、生物細(xì)胞呼吸消耗的所有生物細(xì)胞呼吸消耗的O O2 2量為量為_(kāi)mg/L24hmg/L24h。（2 2）當(dāng)光照強(qiáng)度為）當(dāng)光照強(qiáng)度為c c時(shí)，白瓶中植物光合作用產(chǎn)生的氧氣量為時(shí)，白瓶中植物光合作用產(chǎn)生的氧氣量為 _ _mg/L24hmg/L24h。（3 3）光照強(qiáng)度至少為）光照強(qiáng)度至少為_(kāi)（填字母）時(shí)，該水層產(chǎn)氧量才能維持生物正（填字母）時(shí)，該水層產(chǎn)氧量才能維持生物正常生活耗氧量所需。常生活耗氧量所需。光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度0 0（黑暗）（黑暗）a ab bc cd de e白瓶溶氧量（白瓶溶氧量（mg/Lmg/L31016243030黑瓶溶氧量黑瓶溶氧量(mg/L)(mg/L)333333黑瓶中植物不

4、能進(jìn)行光合作用產(chǎn)生氧，生物黑瓶中植物不能進(jìn)行光合作用產(chǎn)生氧，生物呼吸消耗氧氣呼吸消耗氧氣7 72121a a（4 4）光照強(qiáng)度到達(dá)）光照強(qiáng)度到達(dá)d d時(shí)，隨著光照強(qiáng)度的增加，時(shí)，隨著光照強(qiáng)度的增加，白瓶中溶氧量不再增加，此時(shí)的限制性因素可白瓶中溶氧量不再增加，此時(shí)的限制性因素可能是能是_ _。溫度或二氧化碳濃度溫度或二氧化碳濃度光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度0 0（黑暗）（黑暗）a ab bc cd de e白瓶溶氧量（白瓶溶氧量（mg/Lmg/L31016243030黑瓶溶氧量黑瓶溶氧量(mg/L)(mg/L)333333“半葉法半葉法”-測(cè)光合作用有機(jī)物的生產(chǎn)量，即單位測(cè)光合作用有機(jī)物的生產(chǎn)量，即單位時(shí)

5、間、單位葉面積干物質(zhì)產(chǎn)生總量時(shí)間、單位葉面積干物質(zhì)產(chǎn)生總量本方法又叫半葉稱重法，常用大田本方法又叫半葉稱重法，常用大田農(nóng)作物的光合速率測(cè)定。農(nóng)作物的光合速率測(cè)定。例：某研究小組用番茄進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)，采用例：某研究小組用番茄進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)，采用“半葉法半葉法”對(duì)番對(duì)番茄葉片的光合作用強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定。其原理是：將對(duì)稱葉片的一部茄葉片的光合作用強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定。其原理是：將對(duì)稱葉片的一部分分(A)(A)遮光，另一部分遮光，另一部分(B)(B)不做處理，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹坎蛔鎏幚恚⒉捎眠m當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射分的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6 6小時(shí)后，在小時(shí)后

6、，在A A、B B的對(duì)的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MAMA、MBMB，獲得，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計(jì)算出該葉片的光合作用強(qiáng)度，其單位是相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計(jì)算出該葉片的光合作用強(qiáng)度，其單位是mg/(dm2h)mg/(dm2h)。 問(wèn)題：若問(wèn)題：若M=MB-MAM=MB-MA，則，則M M表示表示 _。 B B葉片被截取部分在葉片被截取部分在6 6小時(shí)小時(shí)內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量量氣體體積變化法氣體體積變化法-測(cè)光合作用測(cè)光合作用O2O2產(chǎn)生產(chǎn)生( (或或CO2CO2消耗消耗) )的體積的體積例：某生物興趣小組設(shè)計(jì)了

7、如圖裝置進(jìn)行光合速率的測(cè)試實(shí)驗(yàn)例：某生物興趣小組設(shè)計(jì)了如圖裝置進(jìn)行光合速率的測(cè)試實(shí)驗(yàn)（忽略溫度對(duì)氣體膨脹的影響）。（忽略溫度對(duì)氣體膨脹的影響）。測(cè)定植物的呼吸作用強(qiáng)度：燒杯中放入測(cè)定植物的呼吸作用強(qiáng)度：燒杯中放入NaOHNaOH溶液；遮光處理，溶液；遮光處理，放在適宜溫度的環(huán)境中；放在適宜溫度的環(huán)境中；1 1小時(shí)后記錄紅墨水滴移動(dòng)的方向和刻小時(shí)后記錄紅墨水滴移動(dòng)的方向和刻度，得度，得X X值。值。測(cè)定植物的凈光合作用強(qiáng)度：燒杯中放入測(cè)定植物的凈光合作用強(qiáng)度：燒杯中放入NaHCO3NaHCO3緩沖溶液；緩沖溶液；放在光照充足、溫度適宜的環(huán)境中；放在光照充足、溫度適宜的環(huán)境中；1 1小時(shí)后記錄紅墨

8、水滴移動(dòng)小時(shí)后記錄紅墨水滴移動(dòng)的方向和刻度，得的方向和刻度，得Y Y值。值?？偣夂纤俾士偣夂纤俾? =凈光合速率凈光合速率+ +呼吸速率呼吸速率=X+Y=X+Y紅外線紅外線CO2CO2傳感器傳感器測(cè)裝置內(nèi)測(cè)裝置內(nèi)CO2CO2濃濃度的變化度的變化由于由于CO2CO2對(duì)紅外線有較強(qiáng)的吸收能力，對(duì)紅外線有較強(qiáng)的吸收能力，CO2CO2的的多少與紅外線的降低量之間有一線性關(guān)系多少與紅外線的降低量之間有一線性關(guān)系, ,因此因此CO2CO2含量的變化即可靈敏地反映在檢測(cè)含量的變化即可靈敏地反映在檢測(cè)儀上，常用紅外線儀上，常用紅外線CO2CO2傳感器來(lái)測(cè)量傳感器來(lái)測(cè)量CO2CO2濃度濃度的變化。的變化。例：例

9、：為測(cè)定光合作用速率，將一植物幼苗放入大錐形瓶中，瓶中為測(cè)定光合作用速率，將一植物幼苗放入大錐形瓶中，瓶中安放一個(gè)安放一個(gè)CO2CO2傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)不同條件下瓶中傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)不同條件下瓶中CO2CO2濃度的變化，如下濃度的變化，如下圖圖5 5所示。相同溫度下，在一段時(shí)間內(nèi)測(cè)得結(jié)果如圖所示。相同溫度下，在一段時(shí)間內(nèi)測(cè)得結(jié)果如圖6 6所示。請(qǐng)據(jù)所示。請(qǐng)據(jù)圖回答圖回答：（1 1）在）在6060120min120min時(shí)間段內(nèi)，葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度的變化趨時(shí)間段內(nèi)，葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度的變化趨勢(shì)為勢(shì)為 _。理由理由是是_。（2 2）在）在6060120min120min時(shí)間段，瓶?jī)?nèi)時(shí)間段，瓶?jī)?nèi)CO2CO2濃度下降的原因濃度下降的原因是是_。此時(shí)間段該植物光合速率此時(shí)間段該植物光合速率為為_(kāi)ppmppmminmin。逐漸降低逐漸降低C02C02的濃度逐漸降低的濃度逐漸降低光合強(qiáng)度光合強(qiáng)度 呼吸強(qiáng)呼吸強(qiáng)度度2525小葉片浮起數(shù)量法小葉片浮起數(shù)量法-定性比較光合作用強(qiáng)度的大小定性比較光合作用強(qiáng)度的大小本實(shí)驗(yàn)除通過(guò)觀察相同時(shí)間內(nèi)，葉片上浮數(shù)量本實(shí)驗(yàn)除通