一、单因子变量对光合作用的影响 （一）光 1、光照时间： 条 件适宜时，光照时间越长，产生的光合产物越多。 2、光质： 有的植物工厂完全依靠LED灯等人工光源，常见的是红光、蓝光和白光光源，其好处是可以避免由于自然环境中光源强度不足导致光合作用强度低而造成的减产。同时，人工光源的强度和不同色光是可以调控的，可以根据植物生长的情况进行调节，以使蔬菜的产量达到最大。 3、光照面积： ★ 叶面积指数：指单位土地面积上叶子的总面积。 曲线分析： （1）OA段表明随叶面积指数的不断增大，光合作用实际量不断增大，A点之后随叶面积指数的增大，光合作用强度不再增加，原因是有很多叶片被遮挡，接受的光照不足。 （2） OB段表明干物质量随光合作用增加而增加，B点以后光合作用强度不再增加，但叶片随叶面积指数的不断增加，呼吸量（OC段）不断增加，所以BC段干物质积累量不断降低。 应用： （1）适当间苗；（2）修剪底叶；（3）合理施肥；（4）浇水 4、光照强度： ★ 实线（蓝色）代表阳生植物；虚线（红色）代表阴生植物（一般呼吸强度、光的补偿点、光的饱和点较阳生植物低）。 ★ 应用：间作时农作物的种类搭配，林带树种的配置。 曲线分析： （1）A点：光照强度为0（黑暗环境），此时只进行细胞呼吸，消耗有机物，细胞从外界吸收氧气，并放出二氧化碳。释放二氧化碳的量表示此时的呼吸强度，若呼吸强度减弱，则A点上移。A点叶肉细胞中合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体。A点后有光照，植物光合作用和呼吸作用都进行，叶肉细胞中合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体。 （2）AB段：弱光。植物呼吸速率大于光合速率。即植物光合作用有机物制造量小于呼吸作用有机物消化量，植物体不能积累有机物。细胞呼吸产生的二氧化碳：一部分进入叶绿体中用于光合作用，一部分释放到空气中；随光照强度加强，光合作用速率逐渐加强，呼吸释放的二氧化碳有一部分用于光合作用，二氧化碳的释放量逐渐减少。细胞呼吸消耗的氧气：一部分由叶绿体的光合作用提供，一部分从空气中吸收。总体表现为植物从外界吸收氧气，并放出二氧化碳。 （3） B点时，细胞呼吸释放的二氧化碳全部用于光合作用，光合作用产生的氧气全部用于呼吸作用，植物不与外界进行气体交换。光合作用强度=细胞呼吸强度，即植物光合作用有机物制造量等于呼吸作用有机物消化量，植物体有机物总量保持不变。B点对应的光照强度称为光补偿点。【光合速率增强而呼吸速率不变时，或呼吸速率减弱而光合作用强度不变时，B点左移，反之右移】。 （4） BC段：强光，光合速率大于呼吸速率，即植物光合作用有机物制造量大于呼吸作用有机物消化量，植物体能积累有机物。光合作用固定的二氧化碳：一部分由线粒体的呼吸作用提供，一部分从空气中吸收；光合作用产生的氧气：一部分进入线粒体中用于呼吸作用，一部分释放到空气中，总体表现为植物从外界吸收二氧化碳，并放出氧气。 （5）C点对应的光照强度D点称为光饱和点，含义是光合速率达最大值时的最小光照强度。 （6）限制光合速率的因素：AB段的环境因素（外因）为光照强度；C点以后光合作用强度不再增加，内因是色素含量、酶的数量，外因是除光照强度之外的环境因素，如二氧化碳的浓度、温度等。 （7）当条件变化时，光补偿点和光饱和点的移动规律： ① 若改变某一因素（如光照、二氧化碳浓度），使光合作用增强，而呼吸作用不受影响，则光补偿点（B点）左移，光饱和点（D点）右移，C点上移。 ② 若改变某一因素（如温度），使呼吸作用速率增大，则光补偿点（B点）右移，A点下移。 总光合速率、净光合速率、呼吸速率的指标： ★ 净（表观）光合速率：用单位时间内植物二氧化碳吸收量或氧气释放量或者有机物的积累量表示。 ★ 呼吸速率：用黑暗环境中，单位时间内二氧化碳释放量、氧气吸收量或有机物消耗量表示。 ★ 实际（总、真正）光合速率：单位时间内植物二氧化碳固定量或氧气产生量或者有机物生成量。 【打印本页】【关闭窗口】