植物净光合速率最低为什么（植物光合作用速率）
为什么冬天植物光合速率降低？主要是因为温度降低还是光照时间缩短？ 主要原因是光照时间缩短，温度降低影响了酶的活性，进而影响了光合色素的合成和有关酶参与的各种反应（比如暗反应），光合作用的光反应必须有色素吸收光能的作用，所以光反应也受影响。 其次是光照强度，冬季阳光减弱，光能降低，光合作用速率随之降低！ 为什么七月份植物的净光合速率比八月份的低？因为每年7月份的气温和光照强度比8月份高。当气温和光照强度比较高在中午植物出现午休现象，即气孔关闭，净光合速率下降。所以7月份植物的净光合速率比8月份低。 光合速率下降的直接原因是因为供水缺乏吗 (一)外界因素氧气的浓度和二氧化碳的浓度,光照时间,温度的高低,日较差,昼夜变化 (二)内部因素对他作用的影响 1.气孔频度 2.气孔大小 3.气孔开度 4.气孔下腔大小 总的来说, 呼吸作用影响是温度、湿度、二氧化碳浓度、种子的各个时期呼吸作用也不同 水分影响最大的原因是种子的发芽时间由其影响，当水分充足时，种子就认为这是一个理想的发芽时期，通过呼吸作用产生的能量进行发芽，所以呼吸作用加快；而水分很低时，种子会因为环境不良选择休眠，保证种内的营养物质不浪费，并进入休眠期等待适合发芽环境的到来。 光合作用的影响是一、光照 光是光合作用的能量来源，是形成叶绿素的必要条件。此外，光还调节着许多酶的活性和气孔开度，因此光是影响光合作用的重要因素之一。 1、光照强度 （1）光强－光合曲线（也称需光量曲线） 在黑暗的环境中叶片无光合作用，只有呼吸作用释放CO2。随着光强的增高，光合速率相应提高，当达到某一光强时，叶片的光合速率与呼吸速率相等，净光合速率为零，这时的光强称为光补偿点（light compensation point）。在一定范围内，光合速率随着光强的增加而呈直线增加；但超过一定光强后，光合速率增加转慢；当达到某一光强时，光合速率就不再随光强增加而增加，这种现象称为光饱和现象（light saturation）。光合速率开始达到最大值时的光强称为光饱和点(light saturation point)。 如下图所示： 一般来说，光补偿点高的植物其光饱和点往往也高。例如，草本植物的光补偿点与光饱和点通常高于木本植物；阳生植物的光补偿点和光饱和点高于阴生植物。 （2）光合作用的光抑制 光是植物光合作用所必需的，然而，当植物吸收的光能超过其所需时，过剩的光能会导致光合效率降低，这种现象称为光合作用的光抑制（photoinhibition of photosyn- thesis）。光抑制现象在自然条件下是经常发生的，因为晴天中午的光强往往超过植物的光饱和点，即使是群体内的下层叶，由于上层枝叶晃动，也不可避免地受到较亮光斑的影响。很多植物，如水稻、小麦、棉花、大豆等，在中午前后经常会出现光抑制，轻者光合速率暂时降低，过后尚能恢复;重者叶片发黄，光合活力便不能恢复。如果强光与其它不良环境(如高温、低温、干旱等)同时存在，光抑制现象更为严重。 2、光质 在太阳辐射中，对光合作用有效的是可见光。在可见光区域，不同波长的光对光合速率的影响也不同。光合作用的作用光谱与叶绿体色素的吸收光谱是大致吻合的。白光是复合光，光合作用的效率最高。单色光中红光的光合作用效率最高，其次蓝紫光，最差为绿光。 在自然条件下，植物或多或少受到不同波长的光线照射。例如，阴天不仅光强减弱，而且蓝光和绿光的比例增加；树木冠层的叶片吸收红光和蓝光较多，造成树冠下的光线中绿光较多，由于绿光对光合作用是低效光，因而使本来就光照不足的树冠下生长的植物光合很弱，生长受到抑制。 水层也可改变光强和光质。水层越深，光照越弱。水层对红光和橙光的吸收显著多于蓝光和绿光，深水层的光线中短波光相对增多。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、吸收蓝绿光较多的红藻则分布在海水的深层，这是藻类对光照条件适应的一种表现。 二、二氧化碳 1、 CO2－光合曲线 由CO2-光合曲线可以看出，在光下CO2浓度为零时，叶片只有呼吸放出CO2。 随着CO2浓度增高光合速率增加，当光合速率与呼吸速率相等时，外界环境中的CO2浓度即为CO2补偿点。当CO2浓度继续提高，光合速率随CO2浓度的增加变慢，当CO2浓度达到某一范围时，光合速率达到最大值(Pm)，光合速率开始达到最大值时的CO2浓度被称为CO2饱和点。如图所示： 2、CO2供应 陆生植物所需的CO2主要是从大气中获得的，CO2从大气到达叶绿体羧化部位的途径分别是：大气—→气孔—→叶肉细胞间隙—→叶肉细胞原生质—→叶绿体基质。提高CO2浓度差和减少阻力的因素都可促进CO2流通从而提高光合速率。如建立合理的作物群体结构，加强通风，增施CO2肥料等，均能显著提高作物光合速率。增施CO2对C3植物的效果优于C4植物，这是由于C3植物的CO2补偿点和饱和点较高的缘故。 三、 温度 光合作用是由酶催化的化学反应，其活性受温度影响，因此温度也是影响光合速率的重要因素。 光合作用有温度三基点，即光合作用的最低、最适和最高温度。温度的三基点因植物种类不同而有很大差异。耐寒植物的光合作用冷限与细胞结冰温度相近；而起源于热带的喜温植物，如玉米、高粱、番茄、黄瓜、橡胶树等在温度低于10℃时，光合作用即受到明显抑制。 昼夜温差对光合净同化率有很大的影响。白天温度较高，日光充足，有利于光合作用进行；夜间温度较低，可降低呼吸消耗。因此，在一定温度范围内，昼夜温差大,有利于光合产物积累。 四、水分 水是光合作用的原料之一，没有水,光合作用无法进行。但是，用于光合作用的水只占蒸腾失水的1%，因此，缺水影响光合作用主要是间接原因。 1、气孔关闭 气孔运动对叶片缺水非常敏感，轻度水分亏缺就会引起气孔导度下降，导致进入叶内的CO2减少。 2、光合产物输出减慢 水分亏缺使光合产物输出变慢，光合产物在叶片中积累，对光合作用产生反馈抑制作用。 3、光合机构受损 中度的水分亏缺会影响PSII、PSI的天线色素蛋白复合体和反应中心，电子传递速率降低，光合磷酸化解偶联，同化力形成减少。严重缺水时，甚至造成叶绿体类囊体结构破坏，不仅使光合速率下降，而且供水后光合能力难以恢复。 4、光合面积减少 水分亏缺使叶片生长受抑，叶面积减小，作物群体的光合速率降低。 水分过多也会影响光合作用。土壤水分过多时，通气状况不良，根系活力下降，间接影响光合作用。 五、 矿质营养 矿质营养直接或间接影响光合作用。N、P、S、Mg是叶绿体结构中组成叶绿素、蛋白质和片层膜的成分；Cu、Fe是电子传递体的重要成分；磷酸基团在光、暗反应中均具有重要作用，它是构成同化力ATP和NADPH以及光合碳还原循环中许多中间产物的成分；Mn和Cl是光合放氧的必需因子；K和Ca对气孔开闭和同化物运输具有调节作用。因此，农业生产中合理施肥的增产作用，是靠调节植物的光合作用而间接实现的。 六、 光合作用的日变化 外界的光强、温度、水分、CO2浓度等每天都在不断变化着，因此，光合作用也呈现明显的日变化。在温暖、晴朗、水分供应充足的天气，光合速率变化随光强而变化，呈单峰曲线，日出后光合速率逐渐提高，中午前后达到高峰，以后降低，日落后净光合速率出现负值。光强相同的情况下，一般下午的光合速率低于上午的，这是由于经上午光合后，叶片中的光合产物有所积累，发生反馈抑制的缘故。如果气温过高，光照强烈，光合速率日变化呈双峰曲线，大的峰出现在上午，小的峰出现在下午，中午前后光合速率下降，呈现光合“午睡”现象(midday depression)。这种光合速率中午下降的程度随土壤含水量的降低而加剧。引起光合“午睡”的原因主要是大气干旱和土壤干旱。在干热的中午，叶片蒸腾失水加剧，如果此时土壤水分亏缺，植物的失水大于吸水，引起气孔导度降低甚至叶片萎蔫，使叶片对CO2吸收减少。午间高温、强光、CO2浓度降低也会产生光抑制，光呼吸增强，这些都会导致光合速率下降。还有人提出，光合“午休”现象与气孔运动内生节奏有关。 由上述可见，光合“午休”现象是多种因素综合影响的结果。由光合“午休”造成的损失可达光合生产的30%以上，是作物产量形成的一大漏洞。在生产上要采取适当措施，如适时灌溉，选用抗旱品种等，避免或减轻光合“午休”现象。据报道，在大豆鼓粒期的干热天气下进行喷灌，可提高空气湿度，降低蒸气压亏缺和叶温，提高叶片含水量，并通过改善生理生态因子而增加气孔导度，减少气孔因素对光合作用的限制，控制非气孔限制的发生，减轻或克服光合“午睡”，有明显的增产作用 我敢保证绝对正确,不相信自己去问!!可是经专家严整过的哦!! 夏天气温最强时，为什么光合作用最弱？气温过高，蒸发很快，植物会关闭气孔保水。于是不能吸收CO2，光合作用就弱了。 PS：对于景天科植物，这个规律不成立 干旱条件下，植物光合速率降低的主要原因为什么不是水的减少？主要是CO2不足。 干旱时期，植物可以吸收的水分大大减少。一般情况下，为了促进植物体内水分及无机盐的运输，促进根部对矿质离子的吸收，降低植物叶片表面的温度，植物发生蒸腾作用。可是由于水分不足，需要减少蒸腾作用，气孔关闭，二氧化碳吸收量减少，暗反应变弱。导致光合作用速率下降。 |