环境条件对光合作用曲线图中“三点”移动的影响分析

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  一、光照强度与光合速率的关系曲线图各点含义
  光照强度与光合速率的关系曲线图如图1所示,
  a点光照强度为0,此时植物只进行呼吸作用。在温度改变的情况下,a点可能上移或下移,进一步影响b
  点和c点的位置。b点称之为光补偿点。植物在光补偿点时,有机物的形成和消耗相等,不能积累干物质,而且夜间还要消耗干物质。因此,从全天来看,植物所需要的最低光照强度必须高于光补偿点,才能使植物正常生长。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。
  二、光合曲线中各点移动的分析
  当外界条件变化时,CO2(或者光)补偿点(b点)的移动规律为:若呼吸速率增加,CO2(或者光)补偿点应右移。若呼吸速率减小,CO2(或者光)补偿点应左移。若呼吸速率基本不变,条件的改变使光合速率下降时,CO2(或者光)补偿点应右移;条件的改变使光合速率增加时,CO2(或者光)补偿点应左移。
  1.光照强度的改变。
  例题 将某植株的一叶片置于恒温的密闭小室,调节小室CO2浓度,在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度(以CO2吸收速率表示),测定结果如图2。
  下列叙述正确的是( )。
  A.如果光照强度适当降低,a点左移,b点左移
  B.如果光照强度适当降低,a点左移,b点右移
  C.如果光照强度适当增强,a点右移,b点右移
  D.如果光照强度适当增加,a点左移,b点右移
  解析:a点是CO2补偿点,在此CO2浓度下,植物光合吸收CO2的速率等于呼吸释放CO2的速率,此时限制光合速率的因素是CO2浓度。b点是CO2的饱和点,该处限制其光合速率上升的因素是光反应提供[H]和ATP相对不足。因此,如果光照强度适当降低,则光合作用强度会降低,a点应右移,b点左移;如果光照强度适当增强,则光合作用强度会增加,a点左移,b点右移。选D。
  2.温度的改变。(1)
  在最适温度以下升高温度:如图1所示,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:升高温度,呼吸作用加强,且呼吸作用强度远大于光合作用强度,a点下移,b点右移,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)温度超过最适温度:另一种升温对图像各点移动的影响,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。
  3.CO2浓度的改变。
  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,可以促进光合作用,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,图中各点位置应如图4虚线所示。
  a点不移动,因为CO2浓度的适当提升,不会抑制呼吸作用。b点不移动,b点限制因子是光照强度,升高CO2浓度不影响該点。c点向右上方移动,c点为光饱和点,其限制因子为CO2的浓度或湿度,适当提高CO2浓度,可促进植物的光合作用。
  作者单位:湖南省长沙市明达中学
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