第五章 第四节 能量之源—光与光合作用 （二）
光合作用强度通常是指单位时间、单 位叶面积的CO2吸收量或O2的释放量，也 可用单位时间、单位叶面积上的干物质积 累量来表示。
影响光合作用强度的内部因素
1.叶龄 新长出的嫩叶，光合速率很低。其主要原因 有： (1)叶组织发育未健全，气孔尚未完全形成或开度小， 细胞间隙小，叶肉细胞与外界气体交换速率低； (2)叶绿体小，片层结构不发达，光合色素含量低， 捕光能力弱； (3)光合酶，尤其是Rubisco的含量与活性低。 (4)幼叶的呼吸作用旺盛，因而使表观光合速率降低。 但随着幼叶的成长，叶绿体的发育，叶绿素含量与 Rubisco酶活性的增加，光合速率不断上升；当叶片 长至面积和厚度最大时，光合速率通常也达到最大值， 以后，随着叶片衰老，叶绿素含量与Rubisco酶活性 下降，以及叶绿体内部结构的解体，光合速率下降。
1、光照强度 2、光质 3、CO2浓度 4、温度 5、矿质元素（合理施肥） 6、水 （合理灌溉）
光合作用效 率外部因素
影响光合作用强度的外部因素
(一)光照 光是光合作用的动力，也是形成叶绿 素、叶绿体以及正常叶片的必要条件，光 还显著地调节光合酶的活性与气孔的开度， 因此光直接制约着光合速率的高低。光照 因素中有光强、光质与光照时间，这些对 光合作用都有深刻的影响。
二氧化碳的供应对光合强度的影响
c b a d
e
b:CO2的补偿点
c:CO2的饱和点
a—b: CO2太低，农作物消耗光合产物；
b—c: 随CO2的浓度增加，光合作用强度增强；
c—d: CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变； d—e: CO2深度超过一定限度，将引起原生质体中毒 或气孔关闭，抑制光合作用。
不同波长的光线照射对光合作用的影响
2．有甲、乙、丙、丁4盆长势均匀的植物置于阳光下，甲品 红光照射；乙绿色光照射；丙添加品红色滤光片A；丁添加 绿色滤光片B（如图），经过一段时间，各盆中长势最旺的 和长势最差的依次是下列哪一组（ ） A．甲、乙 B．乙、丙 C．甲、丁 D．丙、丁
在自然条件下，植物或多或少会受到不同波 长的光线照射。例如，树木的叶片吸收红光和蓝 光较多，故透过树冠的光线中绿光较多，由于绿 光是光合作用的低效光，因而会使树冠下生长的 本来就光照不足的植物利用光能的效率更低。 “大树底下无丰草”就是这个道理。 水层同样改变光强和光质。水层对光波中的 红、橙部分吸收显著多于蓝、绿部分，深水层的 光线中短波长的光相对较多。所以含有叶绿素、 吸收红光较多的绿藻分布于海水的表层；而含有 藻红蛋白、吸收绿、蓝光较多的红藻则分布在海 水的深层，这是海藻对光适应的一种表现。
影响光合作用的因素——温度
光合作用是在 酶的催化下进行 的，温度直接影 响酶的活性。一 般植物在10℃～ 35℃下正常进 行光合作用。
3．以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光 合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是 A.光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相 等 B.光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多 C.温度高于25℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少 D.两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的 量相等
暗中叶片不进行光合作用，只有呼吸作用释放 CO2。随着光强的增高，光合速率相应提高，当到 达某一光强时，叶片的光合速率等于呼吸速率，即 CO2吸收量等于CO2释放量，表观光合速率为零， 这时的光强称为光补偿点。在低光强区，光合速率 随光强的增强而呈比例地增加；当超过一定光强， 光合速率增加就会转慢；当达到某一光强时，光合 速率就不再增加，而呈现光饱和现象。开始达到光 合速率最大值时的光强称为光饱和点，此点以后的 阶段称饱和阶段。比例阶段中主要是光强制约着光 合速率，而饱和阶段中CO2扩散和固定速率是主要 限制因素。
提高农作物产量的措施
延长光合作用时间 增加光能利用率 提高复种指数（轮作） 温室中人工光照
合理密植 增加光合作用面积 间作套种 控制光照强弱 阴生植物 阳生植物 白光、红光和蓝紫光 控制光质
保持昼夜温差 通风透光 控制CO2供应 在温室中施有机肥， 使用CO2发生器 控制必需矿质元素供应 适时适量施肥 控制温度 提高光合作用效率

影响光合作用的因素——矿质营养 N：光合酶及NADP+和ATP的重要组分
P：NADP+和ATP的重要组分；维持叶 绿体正常结构和功能 K：促进光合产物向贮藏器官运输
Mg：叶绿素的重要组分
影响光合作用的因素——水分
水分对光合作用的影响有直接的也有间接的原 因。直接的原因是水为光合作用的原料，没有水不 能进行光合作用。但是用于光合作用的水不到蒸腾 失水的1%，因此缺水影响光合作用主要是间接的 原因。 水分过多也会影响光合作用。土壤水分太多， 通气不良妨碍根系活动，从而间接影响光合
控制H2O供应
合理灌溉
4．将两株植物放在封闭的玻璃罩内，用全素营养液置于室外进行培养（如甲图 所示），假定玻璃罩内植物的生理状态和自然环境中相同，且空气湿度对植物蒸 腾作用的影响、微生物对CO2浓度的影响均忽略不计。现用CO2浓度测定仪测定 了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况，绘制成如乙图所示曲线。请据图分析回答： （1）上图显示，影响光合作用的外界因素有 光照强度 温度 CO2 。 浓度 （2）BC段与AB段相比，曲线上升较缓，原因是 夜间温度较低影响了呼吸酶的活性 ； CD段与AB段相比，曲线上升较缓，其原因是 光合作用吸收了部分的CO2 。 （3）D点时植物生理活动过程的特点是 光合作用速率与呼吸作用速率相等 。 （4）EF段说明此时植物光合作用速率 较慢（填“较快”或“较慢”），其原因 光照过强，温度过高，气孔关闭 最可能是 _______ _。 （5）EF段与DE段相比，其叶肉细胞中C5的含量较 大 。 （6）24点与0点相比，植物体内有机物总量的变化情况是 增加。
影响光合作用强度的内部因素
3.光合产物的输出 光合产物(蔗糖)从叶片中输出的速 率会影响叶片的光合速率。叶肉细胞 中蔗糖的积累会促进叶绿体基质中淀 粉的合成与淀粉粒的形成，过多的淀 粉粒一方面会压迫与损伤类囊体，另 一方面，由于淀粉粒对光有遮挡，从 而直接阻碍光合膜对光的吸收。
影响光合作用强度的外部因素
作业
1.完成课后练习题 2.复习第五章知识点
光合作用强度与光照强度、时间的关系
光照强度
光合作用强度
O
10 12 14
一天的时间
1．（2013•菏泽）如图表示一段时间内某植物叶片吸收 二氧化碳与光照强度关系示意图．以下分析正确的是 （ ） A．ac段表示该植物的光合作用不断地增强 B．b点表示该植物既不进行光合作 用，也不进行呼吸作用 C．当光照强度＞n1，时，该植物开 始进行光合作用 D．当光照强度＞n2时，表示该 植物不再进行光合作用
影响光合作用强度的内部因素
2.叶的结构
叶的结构如叶厚度、栅栏组织与海绵组 织的比例、叶绿体和类囊体的数目等都对 光合速率有影响。叶的结构一方面受遗传 因素控制，另一方面还受环境影响。 同一叶片，不同部位上测得的光合速 率往往不一致。例如，禾本科作物叶尖的 光合速率比叶的中下部低，这是因为叶尖 部较薄，且易早衰的缘故。