植物的光合作用 6.pptVIP

植物的光合作用 光合速率及表示单位 光合速率通常是指单位时间、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。常用单位有：μmol CO2·m-2·s-1(以前用mg CO2 ·dm-2·h-1表示，1μmol CO2 · m-2·s-1 =1.58mg CO2 ·dm-2·h-1)、μmol O2 · dm-2·h-1 和mgDW(干重)· dm-2·h-1 。 CO2 吸收量用红外线CO2 气体分析仪测定， O2 释放量用氧电极测氧装置测定，干物质积累量可用改良半叶法等方法测定 表观光合速率(apparent photosynthetic rate)或净光合速率(net photosynthetic rate，Pn)，加上光、暗呼吸速率，便得到总光合速率(gross photosyntheticrate)或真光合速率(true photosynthetic rate) 影响光合作用的因素 叶片的发育和结构1、叶龄 光合速率随叶龄增长出现“低-高-低”的规律 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 影响光合作用的因素 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 光合产物积累到一定的水平后会影响光合速率的原因有：(1)反馈抑制 (2)淀粉粒的影响 影响光合速率的外界条件 1.光照 2.CO2(CO2饱和点与CO2补偿点) 3.温度(三基点) 4.水分：缺水时气孔阻力增大，CO2同化受阻 5.矿质：N、P、K、Mg、Fe、Cu、B、Mn、Cl、Zn等 6.光合作用的变化(午休现象) 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(light compensation point)。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(light saturation point) 强光伤害-光抑制 光能不足可成为光合作用的限制因素，光能过剩也会对光合作用产生不利的影响。当光合机构接受的光能超过它所能利用的量时，光会引起光合活性的降低，这个现象就叫光合作用的光抑制(photoinhibition of photosynthesis) 强光伤害—光抑制 (photoinhibition of photosynthesis) 对放置于暗中一段时间的材料(叶片或细胞)照光，起初光合速率很低或为负值，要光照一段时间后，光合速率才逐渐上升并趋与稳定。从照光开始至光合速率达到稳定值这段时间，称为光合滞后期(lag phase of photosynthesis)或称光合诱导期。一般整体叶片的光合滞后期约30～60min，而排除气孔影响的去表皮叶片，细胞、原生质体等光合组织的滞后期约10分钟。将植物从弱光下移至强光下，也有类似情况出现。 光下CO2 浓度为零时叶片只有光、暗呼吸释放CO2 。光合速率随CO2 浓度增高而增加，当光合速率与呼吸速率相等时，环境中的CO2 浓度即为CO2 补偿点(CO2 compensation point，)；当达到某一浓度时，光合速率便达最大值，开始达到光合最大速率时的CO2 浓度被称为CO2 饱和点(CO2 saturation point) 水分亏缺降低光合的主要原因 (1) 气孔导度下降 (2) 光合产物输出变慢 (3) 光合机构受损 (4) 光合面积扩展受抑 矿质营养在光合作用中的功能 1.叶绿体结构的组成成分 2.电子传递体的重要成分 3.磷酸基团的重要作用 4.活化或调节因子 光合速率的日变化 在温暖、水分供应充足的条件下，光合速率变化随光强日变化呈单峰曲线，即日出后光合速率逐渐提高，中午前达到高峰，以后逐渐降低，日落后光合速率趋于负值(呼吸速率)。如果白天云量变化不定，则光合速率会随光强的变化而变化 当光照强烈、气温过高时，光合速率日变化呈双峰曲线，大峰在上午，小峰在下午，中午前后，光合速率下降，呈现“午睡”现象(midday depression)，且这种现象随土壤含水量的降低而加剧 引起光合午睡的主要因素是大气干旱和土壤干旱 植物叶片净光合速率的日变化A 单峰日进程　B　双峰日进程 光合作用与作物高产生理基础(photosynthesis and physiological basis of crop high yield)