2010-05-24 10:59:10 阅读10 评论0 字号:大中小
光能利用率和光合作用效率;实际光合作用产量、实测光合作用产量
光能利用率一般是指单位土地面积上,植物通过光合作用所产生的有机物中所含的能量与这块土地所接受的太阳能之比.
光合作用效率是指绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含有的能量与光合作用所吸收的光能的比值。
农作物的光合作用效率与CO2浓度、光照强度、温度、矿质元素等有密切关系;
光能利用率与复种指数、合理密植、作物生育期、植株株型、CO2浓度、光照强度、温度、矿质元素等都有密切关系。因此,提高光合作用效率能够提高光能利用率,提高光能利用率不一定提高光合作用效率。但二者均影响农作物产量,即提高光能利用率和提高光合作用效率均能提高单位面积上农作物的产量。
实际光合作用产量=实测光合作用产量+呼吸作用量。
光合作用强度指的是植物在光照下,单位时间、单位面积同化二氧化碳的量,常用单位为毫克二氧化碳/平方分米/小时(请自己转换为通用代号,下同,答者注)。实际光合作用强度是植物在光照下实际同化二氧化碳的量,但植物在进行光合作用时也进行呼吸作用,会同时放出二氧化碳,因此所测得的一般为表面光合作用或净光合作用,就是实际光合作用所同化的二氧化碳的量减去因呼吸作用而释放的二氧化碳的量。一般所说的光合作用强度,就是指净光合作用强度。植物的光合作用产量即植物在一段时间内积累有机物的总量,取决于光合作用和呼吸作用两方面。凡是影响光合作用和呼吸作用的因素都会影响植物的光合作用产量,这些因素包括光(包括光照强度、日照长度和光质)、温度、大气中CO2含量、矿质元素等等。
有关植物光合作用产量的考题在近几年的上海和广东生物学高考xx中都占有相当的比例。这部分内容与农业、林业生产实际联系密切,既可以考查学生的基础知识,又可以考查学生运用所学知识分析和解决实际问题的综合能力。这部分考题以选择题、简答题和实验题等多种形式出现,而且常常结合图表,因此还可以考查学生的识图转换、计算等能力。
光合作用产量等于光合作用所合成的有机物总量(即光合作用生产量)与呼吸作用所消耗的有机物总量的代数和在一定范围内,随着光照强度的增加,光合作用增加。日照长度增加,光合作用也增加。可见光中的红光、蓝紫光有助于光合作用,而绿光是生理无效光。
温度同时影响光合作用和呼吸作用。温度主要通过影响酶的活性影响光合作用和呼吸作用。最合适的温度并不是使光合作用最强的温度,而是使光合作用与呼吸作用强度的差值{zd0}的温度。夜晚适当降温有助于提高产量。
CO2是光合作用的原料。在光、温度等条件均合适的情况下,大气中CO2含量往往成为提高产量的限制因素。但当二氧化碳浓度过高时,会通过抑制植物的呼吸作用而抑制植物对矿质离子的吸收、光合作用等代谢过程,从而使植物的产量降低。
一般以光合速率和呼吸速率(即单位时间单位叶面积吸收和放出CO2的量或放出和吸收O2的量)来表示植物光合作用和呼吸作用的强度,并以此间接表示植物合成和分解有机物的量的多少。
在黑暗条件下植物不进行光合作用,只进行呼吸作用,因此此时测得的氧气吸收量(即空气中O2的减少量)或二氧化碳释放量(即空气中的CO2增加量)直接反映呼吸速率。
在光照条件下,植物在光合作用的同时也在通过呼吸作用消耗氧气、放出二氧化碳,此时测得的空气中氧气的增加量(或二氧化碳减少量)比植物实际光合作用所产生的O2量(或消耗的CO2量)要少。因此此时测得的值并不能反映植物的实际光合速率,而反映出表观光合速率或称净光合速率。
净光合速率=实际光合速率-呼吸速率