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有关光合作用光合速率的外部影响因素介绍

2022.4.12

  1. 光照

  (1)光强度对光合作用的影响

  光合作用是一个光生物化学反应,所以光合速率随着光照强庋的增减而增减。在黑暗时,光合作用停止,而呼吸作用不断释放CO2;随着光照增强,光合速率逐渐增强,逐渐接近呼吸速率,最后光合速率与呼吸速率达到动态平衡相等。同一叶子在同一时间内,光合过程中吸收的CO2与光呼吸和呼吸作用过程中放出的CO2等量时的光照强度,就称为光补偿点(light compensation point)。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,而晚间还要消耗干物质,因此从全天来看,植物所需的最低光照强度,必须高于光补偿点,才能使植物正常生长。 

  (2)光质对光合作用的影响

  光质也影响植物的光合效率。在自然条件下,植物会或多或少受到不同波长的光线照射例如,阴天的光照不仅光强弱,而且蓝光和绿光成分增多;树木的叶片吸收红光和蓝光较多,故树冠下的光线富含绿光,尤其是树木繁茂的森林更是明显。 

  2. 二氧化碳

  二氧化碳是光合作用的原料,对光合速率影响很大。其主要是通过气孔进入叶片,加强通风或设法增施二氧化碳能显著提高作物的光合速率,对C3植物尤为明显。此外,植物对CO2的利用与光照强度有关,在弱光情况下,只能利用较低浓度的CO2,光合速率慢,随着光照强度的加强,植物就能吸收利用较高浓度的CO2,光合速率加快。

  3. 温度

  光合过程中的碳反应是由酶所催化的化学反应,而温度直接影响酶的活性,因此,温度对光合作用的影响也很大。除了少数的例子以外,一般植物可在10 ~ 35℃下正常地进行光合作用,其中以25 ~ 30℃最适宜,在35℃以上时光合作用就开始下降,40 ~ 50℃时即完全停止。在低温中,酶促反应下降,故限制了光合作用的进行。而在高温时,一方面是高温破坏叶绿体和细胞质的结构,并使叶绿体的酶钝化;另一方面,暗呼吸和光呼吸加强,光合速率便降低。 

  4. 矿质元素

  矿质元素直接或间接影响光合作用。氮镁、铁、锰等是叶绿素等生物合成所必需的矿质元素;铜、铁、硫和氯等参与光合电子传递和水裂解过程;钾、磷等参与糖类代谢,缺乏时便影响糖类的转变和运输,这样也就间接影响了光合作用同时,磷也参与光合作用中间产物的转变和能量传递,所以对光合作用影响很大。 

  5. 水分

  水分是光合作用原料之一,而光合作用所需的水分只是植物所吸收水分的一小部分(1%以下),因此,水分缺乏主要是间接地影响光合速率下降。具体来说,缺水使叶片气孔关闭,影响CO2进入叶内;缺水使叶片淀粉水解加强,糖类堆积,光合产物输出缓慢,这些都会使光合速率下降。

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