第1页共3页关键点函数分析影响光合作用强度的因素影响光合作用强度的内部因素有:(1)不同种类的植物光合作用强度不同,如阴生植物小于阳生植物、C3植物小于C4植物;(2)处在不同的生育时期光合作用强度不同,如幼苗期小于开花期;(3)不同的部位或不同器官光合作用强度不同,如营养器官大于生殖器官,幼叶大于老叶。特别在2005年以函数形式考查有关光合作用知识的频率较大,因此本文着重通过函数分析讨论外界因素(如光照强度、CO2、水、矿质元素、温度)对光合作用强度的影响,来提高学生的图文转换能力。一、光照强度(1)关键点分析:光反应必须在光照条件才能进行,所以光照强度主要是影响光反应过程。A点光照强度为0,此时只进行呼吸作用,释放的CO2量表明此时的呼吸强度。AB段表明随光照强度加强,光合作用逐渐加强,CO2的释放量逐渐减少,有一部分用于光合作用;到B点时,呼吸作用释放的CO2全部用于光合作用,即光合作用强度=呼吸作用强度,称B点为光补偿点(植物白天光照强度应在光补偿点以上,植物才能正常生长)。BC段表明随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强,到C点以上不再加强了,称C点为光饱和点。由于不同的农作物对光照强弱的需求不同,阳生植物比阴生植物光合作用的光饱和点、光补偿点都要大,即B点往后移,C点往上移。(注:研究光合作用强度通常以光合速率为重要指标,光合速率通常以每小时每平方米叶面吸收CO2毫克数表示,一般测定光合速率的方法都没有把叶子的呼吸作用考虑在内,所以测定的结果体现在纵轴上代表的是真光合速率或总光合速率减去呼吸速率的差数,叫做表观光合速率或净光合速率,那么曲线与横轴的交点就代表净光合速为0,即光合作用强度=呼吸作用强度)(2)在生产上的应用:根据不同的农作物,对光照强弱的需求不同,适时适地栽种。间作、套种时农作物的种类搭配、林带树种的配制、合理采伐都与光补偿点有关。通过轮作,延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间。二、二氧化碳浓度(1)关键点分析:CO2是光合作用的原料之一,主要是影响暗反应过程。在一定范围内,CO2越多,光合作用速率就越快,当到A点时,光合作用吸收的CO2量等于呼吸放出的CO2量,这时外界的CO2浓度称CO2补偿点。到B点时即CO2达到饱和时,就不再增了,这时外界的CO2浓度称CO2饱和点。(2)在生产上的应用:施用有机肥(利用土壤微生物分解),适当施用NH4HCO3肥料,施放干冰,大田生产“正其行,通其风”等都是为了提高CO2浓度从A在黑暗中呼吸所放出的CO2光照强度CO2吸收量CO2释放量光补偿点BC光饱和点净光合作用总光合作用O光合速率CO2浓度,含水量或矿质元素BA第2页共3页而增加产量。三、水和矿质元素(1)关键点分析(图形同上):水是光合作用的原料之一,矿质元素是组成许多光合作用所必需的有机物的重要成分。所以在一定范围内,水和矿质元素合理供应,有利于提高光合作用速率。比如缺少N,就会影响光合酶的合成;缺少P就会影响ATP的合成;缺少Mg就会影响叶绿素的合成。但如果有些矿质元素供应超过A点,也会带来危害,比如N肥施用过多,会造成植物倒伏,从而影响光合作用速率的提高。(2)在生产上的应用:合理施肥促进叶片面积增大,促进光合酶的合成;合理灌溉,防止旱涝发生,增加光合作用速率。四、温度(1)关键点分析:光合作用是在酶催化下进行的,温度直接影响酶的活性。一般植物在10℃~35℃下正常进行光合作用,其中AB段(10℃~35℃),光合作用随温度的升高而逐渐加强,B点(35℃)以上光合酶活性下降,光合作用开始下降,40℃~50℃光合作用完全停止。(2)在生产上采取的措施:增加昼夜温差,白天调到光合作用最适当温度以提高光合作用;晚上适当降低温室的温度以降低呼吸作用,保证植物有机物的积累。五、多因子影响(1)关键点分析:P点或P点以下时,限制光合速率的主要因素应为横坐标所表示的因子(由于横坐标所表示的是直接影响光反应的因子....................,如光照强度.....。所以..P.点或..P.点以下时....提.高.影响..暗.反应的因子如......CO..2.浓度..、温度..时.,其光合作用强度并未随之增加.............),随其因子的不断加强,光合速率不断提高。当到Q点时,横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子,要想提高光合速率,可采取适当提高图示的其它因子。`(2)在生产上采取的措施:温室栽培时,在一定光照强度下,白天适当提高温度增加光合酶的活性,提高光合速率,也可同时适当充加CO2,进一步提高光合速率。当温度适宜时,可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合作用速率。总之,可根据具体情况,通过增加光照强度,调节CO2浓度来充分提高光合速率,以达到增产的目的。[高考链接训练]1.(2005上海)回答有关光合作用的问题。下图表示当光合作用的因素X、Y和Z变化时,光合作用合成量和光强度的关系。(1)图中X1、X2、X3的差异是由于________________影响了光合作用的___________所导PQ光照强度光合速率30℃20℃0℃10℃PQ温度光合速率高光强中光强低光强光合速率PQ光照强度高CO2浓度中CO2浓度低CO2浓度CA光合速率01020304050B第3页共3页致,要提高大棚作物的光合作用合成量,由X3增加X1,最常采取的简便而有效的措施是____________________________________________。(2)图中Y1、Y2、Y3的差异是由于____________影响了光合作用的________所致。(3)图中Z1、Z2、Z3的差异表现在光合作用中____________反应的不同,如果Z因素代表植物生长发育期,则代表幼苗生长期、营养生长期和现蕾开花期的曲线依次是______________________。2.(2003江苏)光合作用受光照强度、CO2浓度、温度等影响,图中4条曲线(a、b、c、d)为不同光照强度和不同CO2浓度下,马铃薯净光合速率随温度变化的曲线。a光照非常弱,CO2很少(远小于0.03%);b适当遮荫(相当于全光照的1/25)CO2浓度为0.03%,c全光照(晴天不遮荫),CO2浓度为0.03%;d全光照,CO2浓度为1.22%。请据图回答:(1)随着光照强度和CO2浓度的提高,植物光合作用(以净光合速率为指标)最适温度的变化趋势是。(2)当曲线b净光合速率降为零时,真光合速率是否为零?为什么?。(3)在大田作物管理中,采取下列哪些措施可以提高净光合速率?()(将正确答案前的字母填在括号里)A.通风B.增施有机肥C.延长生育期D.施碳酸氢铵答案:1.(1)二氧化碳浓度和温度暗反应施放干冰、燃烧柴草或施用有机肥(2)光波波长(或光质)光反应(3)光反应和暗反应Z3、Z2、Z12.(1)逐渐提高(2)不为零,因为在b实验条件下,呼吸速率不为零(3)A、B、D光强度光合作用合成量光强度光合作用合成量光强度光合作用合成量温度(℃)