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影響光合作用的外界條件

來(lái)源:高考網(wǎng)整理 2009-08-02 10:36:40

[標(biāo)簽:合作]

  光照對(duì)光合作用的影響十分復(fù)雜可從三方面進(jìn)行分析。

  1.光的間接作用:作物進(jìn)行光合作用必須以形成葉綠素為前提,而葉綠素的形成除需一定營(yíng)養(yǎng)元素和適宜的溫度外,光照條件是主要的。黑暗中生長(zhǎng)的幼苗呈黃白色,是由于缺光阻礙了葉綠素的形成。在葉綠素形成的生化反應(yīng)中,包含有需光的還原反應(yīng),此種反應(yīng),缺光則不能進(jìn)行。同時(shí)光合作用所需的CO2,主要從葉上的氣孔擴(kuò)散進(jìn)入葉內(nèi)被光合聽(tīng)用,而氣孔的開(kāi)閉狀況,直接影響CO2向葉內(nèi)擴(kuò)散當(dāng)葉片照光時(shí),光促使氣孔張開(kāi),C02向葉內(nèi)擴(kuò)散的阻力小,利于光合,反之在光照微弱時(shí),氣孔張開(kāi)度小,妨礙CO2供應(yīng),對(duì)光合不利。例如;禾本科作物處于57000勒克斯條件下,氣孔張開(kāi)度為6微米左右,800勒克斯下為2~3微米,前者獲得的CO2相當(dāng)后者的2.5倍。此外,光照能提高某些與光合過(guò)程密切有關(guān)的酶(如二磷酸核酮糖羧化酶)的活性。這也間接地影響光合作用的進(jìn)行。

  2.光強(qiáng)度的直接影響:光合強(qiáng)度的實(shí)質(zhì)是光能變成機(jī)物中的化學(xué)能,這種轉(zhuǎn)變過(guò)程隨光強(qiáng)度增高而加快。但當(dāng)光照強(qiáng)度增至一定程度時(shí),許多作物的光合強(qiáng)度保持穩(wěn)定,不再隨光強(qiáng)增強(qiáng)而提高。這種現(xiàn)象稱光飽和現(xiàn)氛出現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí)的光照強(qiáng)度稱光飽和點(diǎn)。關(guān)于光飽和現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,一方面可能是光合作用的色素和光化學(xué)反應(yīng)來(lái)不及吸收和利用那么多的光能,另一方面則是光合作用的暗反應(yīng)不能配合,來(lái)不及利用那么多光化反應(yīng)的產(chǎn)物。反之,當(dāng)光照強(qiáng)度逐漸降低時(shí),光合強(qiáng)度也逐漸降低。在一定低光照強(qiáng)度條件下,作物既不吸收CO2也不釋放CO2,即作物進(jìn)行光合作用消耗的C02量與呼吸作用釋放的CO2量相等,此時(shí)的光照強(qiáng)度稱為該作物的光補(bǔ)償點(diǎn)、各種作物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)不同,作物處于光補(bǔ)償點(diǎn)以上的光照條件下,才有光合產(chǎn)物累積。

  3.光質(zhì)的影響:光質(zhì)不同也影響作物的光合作用,田間作物,常被陽(yáng)光照射,陽(yáng)光包括紅、橙、黃、綠、青、籃紫七種可見(jiàn)光光譜。葉片對(duì)光的吸收主要通過(guò)葉綠素進(jìn)行,葉綠素的吸收高峰是在紅光和藍(lán)紫光兩種波長(zhǎng)。試驗(yàn)證明,以能量相等的不同顏色光照射作物時(shí),紅光及藍(lán)紫光效率高,這兩種光譜配合起來(lái)對(duì)光合作用最有利,可提高光合強(qiáng)度,表明光合強(qiáng)度對(duì)光譜有選擇性。此外,光質(zhì)還影響光合產(chǎn)物中不同種類物質(zhì)的相對(duì)含量。雖然光合作用的主要產(chǎn)物是碳水化合物(糖,淀粉等),但也有少量蛋白質(zhì)和脂肪。從實(shí)驗(yàn)得知,在紅光下形成碳水化合物多,合成蛋白質(zhì)和脂肪極少,在藍(lán)紫光下,則合成蛋白質(zhì)和脂肪的相對(duì)量增加,這給人們提供了改變外界條件,控制光合產(chǎn)物種類的可能性。早春水稻育秧時(shí)許多地區(qū)常采用薄膜保溫防寒,由于不同薄膜透過(guò)光的波長(zhǎng)不同,使幼苗處于不同光質(zhì)條件下,測(cè)定的資料表明,蓋淺藍(lán)色薄膜培育6天的稻苗,假莖寬比無(wú)色薄膜和稍帶紅紅色薄膜增加2.5%和11.8%,干重增加6.7%和5.5,葉綠素含量增加19%和15%。這與藍(lán)紫光促進(jìn)幼苗進(jìn)行光合作用合成蛋白質(zhì)有關(guān)。因而采用淺藍(lán)色薄膜覆蓋育秧利于幼苗生長(zhǎng)。

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