光照强度与光合作用强度关系曲线图中各点移动初探.doc

光合作用速率是表征光合作用快慢的物理量，通常以单位时间单位叶面积上吸收的CO的mg数表示，影响光合作用的因数有温度、CO浓度、光照强度、必须矿物质供应水分等多种因素，常见的命题因数是光照强度，这不仅是光合作用需要光的原因 ，而且更重要的原因是光照强度影响光合作用是一个极其复杂的过程，较容易形成区分度，对于考生能力的考查有较好的体现，本文将就光合强度与光合速率关系的曲线图中各点如何移动一部分探讨，以供同行参考。
1、  光照强度与光合速率的关系曲线图各点涵义

    光照强度与光合速率的关系曲线图如图1所示，要解答各点移动的问题，首先是明白该图中各点的涵义。a点光照强度为0，则此时植物只进行呼吸作用，该点表示该植物在该温度下的呼吸作用强度，而且整条曲线的呼吸作用强度不变，因此，在温度改变的情况下，a点的文职可能上移或下移，进一步影响b点和c点的位置。B点表示同一种子在同一时间内，光合作用吸收CO2与呼吸作用放出CO2量相等，该点称之为光补偿点，植物在光补偿点时，有机物形成和消耗相等，不能够积累于物质，而且夜间好要消耗于物质，因此，从全天来看，植物所需要的最低光照强度必须高于补偿点，才能使植物正常生长，一般情况，阳生植物的光补偿点高于阴生植物。
C点光照强度不再为光合作用强度的限制因素，即光合作用不再随着光照强度增大而增大，此点昌盛的原因是电子传递反应，酶活性等成为限制因子，CO代谢与吸收光能不同步，因此，通常认为此时光合作用强度被CO的浓度限制，植物的饱和光强与品种、叶片厚度、单位叶面积、叶绿素含量多少等有关，大体上，阳生植物叶片饱和和光强为360—450mol.m-2s-1或更高，阴生植物的饱和光强为90—180mol m-2s-1，上述饱和光强的数值是指单叶而言，对群体则不适用，因为大田作物群体对光能利用与单株叶片不同，群体枝叶繁茂，当外部光照很强，达到单叶饱和光强以上时，而群体内部的光照强度仍在饱和强度以下，中、下层叶片就比较充分利用全体中的透射光和反射光，群体对光能利用更充分，饱和光强就会上升，因此，整个曲线图只能对单株叶片而言，不对整株。
2、  曲线各点移动的分析
2．  1温度
2．1．1在最适温度以下升高温度
如图1所示，如升高温度，但温度对光合作用和呼吸作用而言，都还在最适温度以下，则有，升温，呼吸作用加强，且强度远大于光合作用，a点向下移动，b点向右移动，需要较强光照强度才能产生与呼吸作用消耗量相当的有机物，c点则向右上方移动，温度升高，光反应与暗反应的酶活性都升高，则可利用更强的光照。
2．2．2温度超过最适温度
另一种升温对图象各点移动的影响，则是光合作用与呼吸作用最适温度不同，而且升高温度，会使其中之一超过最适温度如下题：
例1．若已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25和30，如图曲线表示该植物在25时光合作用速率与光照强度的关系，若将温度提高到30的条件下（原光照强度和CO浓度不变），理论上分析曲线C、D点位置如何变化------------

解析：该类题型与前一类题型有一个明显不同之处，光合作用与呼吸作用最适温度不同，该题中温度由25升高到30，呼吸速率是增大，达到最适温度，而光合作用却是下降，超过最适温度，因而有，a点因呼吸作用加强而往下移，c点为光补偿点，往右移有两个方面的原因，一方面是呼吸作用加强，需较强的光照强度才能产生呼吸作用消耗量相当的有机物，另一方面的原因是光合速率下降，产上有机物速率也下降，也需较强的光照强度才能产生与原来相等的有机物量。d点则因温度超过最适温度，酶活性下降，而往下移。
答案：c点往右移     d点往下移（如图2中虚线所示）
2．2 CO2浓度
     CO2浓度也是影响光合作用的重要因素之一，CO2浓度对光强与光合作用速率关系曲线图的影响，一般认为是在CO2浓度，不影响呼吸作用的前提下进行的，CO2浓度与光合作用速率的关系曲线图如图3所示，从该图可知，一定范围内提高CO2浓度，可以促使光合作用，因此，在一定范围内提高CO2浓度，光合作用速率与光照强度关系曲线图，图中各点位置应如下图4虚线所示：

a点：不移动。因为CO2A浓度的适当提升，不会抑止呼吸作用
b点：不移动。b点限制因子是光照强度，升高CO2浓度不影响该点
c点：右上方移动。C点光饱和点，其限制因子为CO2浓度或湿度，适当提高CO2浓度，可促进植物利用更高光强的生物活动
2．3阴生和阳生
阴生植物，顾名思义就是指生活需要较低光照强度的植物。阳生植物，则反之，原因不论是表示阴生植物还是阳生植物，改变后，其各点都会移动，其各点移动情况如图5所示：

  总之，光照强度与光合作用速率的关系曲线图中各点如何移动，这一类的题其解答关键之处，在于理解各点的涵义并能分析各点产生的原因及其主要限制因素，然后，在此基础上进行分析各点的位置如何变动。