光合功能

光合功能（精选10篇）

光合功能 篇1

玉米在单位面积上随着种植密度的增加可以提高产量,但很多试验证明超过一定密度后产量会降低。本试验就优质多抗品种丹玉206在高密度下,采取不同的种植形式,筛选其最适栽培方式,从而为本品种在生产上提高产量提供新的途径。

1 材料与方法

1)试验品种。试验材料采用丹玉种业提供的丹玉206精品种子;

2)试验地点。试验在辽宁海城耿庄;

3)试验种植形式。种植形式:常规,二比空,四比空和偏垄宽窄行;

4)田间设计及管理。试验设四个处理,同一种植密度3500株/667m2,采用随机区组排列,3次重复。小区行长6.0m,行距0.57m,15行区,小区面积51.3m2。试验用地约750 m2(其中包括一定数量的保护行面积和隔线过道面积)。每亩施长效复合肥55kg(N-P-K/14-16-15)。收获取中间4行测产。

2 结果与分析

2.1 不同种植形式对田间性状的影响

各种植形式下株高、穗位、叶向值变化相差不大(见表1),说明不同种植形式对田间性状无明显影响。

2.2 不同种植形式对穗部性状的影响

各种植形式下穗部性状变化差异不大,但2比空种植形式下各性状都达到了最优,有利于产量的提高,其它依次为宽窄行、常规、4比空(见表2)。

2.3 不同种植形式对光合功能指标的影响

在玉米灌浆期,测定不同种植形式下丹玉206的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、穗位层和穗位上层叶面积指数。

玉米叶片的光合作用是物质生产和产量构成的基础[1]。结合表3及图1、2可清晰的看出丹玉206的各项光合功能指标在不同种植形式下变化趋势一致,2比空种植形式下都达到了最高,分别为净光合速率25.71µmol CO2m-2s-1、气孔导度0.30 mol H2Om-2s-1、胞间CO2浓度258.24µmol CO2mol-1、蒸腾速率2.47 mmol H2Om-2s-1、穗位层叶面积指数1.67、穗位上层叶面积指数LAI 1.76。说明2比空种植形式下丹玉206群体内部通风透光性达到了最佳状态,气孔交换能力强,提高了光能利用率,从而有利于有机物的转化和积累,为高产奠定了基础。其他依次为宽窄行、常规、四比空。

2.4 不同种植形式对产量的影响

玉米在一定的种植密度下,改变种植形式,可以改变其对光能的利用率,从而改变群体产量。本试验丹玉206的平均667m2产在2比空的种植形式下最高,为823.48 kg/667m2,其它依次为宽窄行、常规和4比空(见表4)。对丹玉206不同种植形式下产量进行方差分析,表明区组间没有明显差异,而处理间有明显差异,且处理2和其它3个处理间差异达到了极显著水平,处理3、处理1、处理4间差异不显著(见表5、6)。试验结果表明改变种植形式也是提高产量的途径之一。

3结论

玉米产量决定于群体和个体[2],在密度增加到一定高的情况下,栽培研究重点转移到了种植形式上,改变群体内部对光能的利用率。本试验采用不同的种植形式研究其对丹玉206产量的影响。结果表明丹玉206在2比空的种植形式下群体内部通风透光性最好,植株叶片可充分利用光能,快速转化并积累有机物,从而提高了产量;在宽窄行种植形式下,群体对光能的利用率明显降低,但依然比常规种植形式下高,与产量水平一致;4比空种植形式下,有部分植株间距小,通风透光性差,叶片对光能的利用率降低,且有另一部分植株间距过大,使部分光能损失,无法利用转化为有机物,从而产量降低。

种植形式是协调高密度条件下个体通风透光条件和营养状况并最终影响产量的因素之一[3]。不同的种植形式下丹玉206对光能的利用率和产量水平一致,并在2比空种植形式下达到了最高,其它依次为宽窄行、常规和4比空。结论:丹玉206高密度下采用2比空种植形式对光能的利用率和产量可达最佳水平。

参考文献

[1]段巍巍,李慧玲,肖凯,等.密度对玉米光合生理特性和产量的影响[J].玉米科学,2007,15(2):98-101.

[2]徐娥,景希强,葛超,等.不同种植形式和播种方式对春玉米光合特性及产量的影响[J].玉米科学,2012,20(3):97-100.

[3]王敬亚,齐华,梁熠,等.种植方式对春玉米光合特性、干物质积累及产量的影响[J].玉米科学,2009,17(5):113-115,120.

光合功能 篇2

摘要：以2种基因型的黄瓜(Cucumis sativus)为材料,研究光合菌(PSB)的喷施对植物生物量、净光合速率(Pn)、叶片PSII的最大光化学效率(Fv/Fm)及抗氧化同工酶代谢的影响.结果表明,喷施PSB均能诱导2种基因型黄瓜的生物量显著增加,并伴随Pn的.显著提高.但是,2种基因型黄瓜的Fv/Fm并不受PSB喷施的影响:PSB能使总过氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化酶(APX)活性提高,并使它们的多数同工酶的活性上调,这些同工酶活性的增加在叶绿体中表现更为明显(如Cu/Zn-SOD、Fe-SOD和SAPX).研究结果表明,PSB能通过增强黄瓜抗氧化酶体系的活性改善植株的抗氧化能力,从而在植株的生长和光合作用方面起到促进作用.作 者：宋兴舜 任静 刘雪梅 马双 杨传平作者单位：宋兴舜,刘雪梅(东北林业大学生命科学学院遗传学科,哈尔滨,150040;林木遗传改良与生物技术教育部重点实验室(东北林业大学),哈尔滨,150040)

任静(东北农业大学成栋学院生物食品系,哈尔滨,150030)

马双(东北林业大学生命科学学院遗传学科,哈尔滨,150040)

杨传平(林木遗传改良与生物技术教育部重点实验室(东北林业大学),哈尔滨,150040)

神奇的“光合动物” 篇3

水生“光合动物”

这个想法听起来很可笑，但大自然却并不觉得这有什么不可以，因为它已经向我们提供了一些有趣的“范本”——依赖阳光生存的“光合动物”。这些动物用光合作用获取“食物”，其中有为人们所熟悉的热带珊瑚、海绵、海葵、海鞘、水螅以及一些双壳类动物，这些动物都能部分地从太阳那里获取能量。事实上，“光合动物”早就在为人类提供食物了，例如巨人蚌，它们出现在人类的餐桌上至少已有十万年的历史了。

“光合动物”的外表和行为是不是很像植物呢？其实并非如此。很多“光合动物”是行动自如的，例如“光合”扁形虫，它们的身长可超过15毫米，在很多地方都有大量存在，再比如倒立水母和海蛞蝓，它们也依赖阳光获得能量。

在这份动物名单上没有脊椎动物，然而事情正在发生变化。科学家们很早就发现有些两栖动物卵的黏稠物质上生长着一些藻类，这些藻以两栖动物胚胎的废弃物为食物，同时又为这些胚胎提供氧气，藻和胚胎在这里相互受益，形成了一种完美的“双赢”局面。现在人们又发现一种螈走得更远。雌性的斑点真螈将藻细胞储存在它们的输卵管里，有些还附着在它们的卵上，更不可思议的是，这些藻并不是仅仅在卵外生长，它们也进入到了蝾螈正在发展着的胚胎细胞中，消耗能量的线粒体簇环绕着这些藻细胞，它们贪婪地吸取着藻细胞上的糖和氧。

科学家们还没有肯定蝾螈胚胎是在从藻上获取食物，而且看上去成年的蝾螈也不大可能从藻那里“讨生活”，它们整天呆在苔藓和石块下，皮肤也很黑，不大容易被阳光穿透。不过这种现象毕竟显示，“光合”过程出现在了一种脊椎动物身上，尽管这个过程可能仅仅只占整个生命周期的一个短小部分。

动物们的光合“策略”

由此看来，动物们似乎并不是不懂得“光合作用”，但它们为什么不像植物那样喜欢这种生活方式呢？有些科学家说，这是因为对于大多数动物来说，“光合作用”不是一个划算的“买卖”，付出超出了所得，对于这种吃力不讨好的事，进化是不会认可的。但也有一些科学家持不同的看法。

可以肯定的是，一些“光合动物”已经适应了呆在阳光下的生活方式，其中的一些，例如水螅和水母甚至为了接受阳光进化出了半透明的身体；还有一些，例如海葵、珊瑚进化出了类似植物的枝状结构；扁形虫、一些海蛤蝓也有了扁平的，像树叶一样的形状。这些都是为了最大限度地接收阳光，并从阳光中得到能量。但动物的光合作用面临着很多障碍，例如，即使成年的斑点真螈能用光合作用从阳光中获得一些能量，它们由此而承载的风险也是不容忽视的，这个风险就是它们白天必须暴露在阳光下，这是一种在生存竞争中得不偿失的行为，所以进化不会让它走得更远。

即便如此，光合作用依然在动物中有限地存在着，眼斑多叶鳃海天牛整天把身子埋在沙中，它们的光合细胞存在于皮下，它们的身体也不是枝状和扁平的，但它们还是从光合作用中得到了益处。一些海绵拥有硅质的骨骼，这种骨骼的作用很像光纤电缆，阳光被这种“光缆”传导到了海绵体内的细胞中。

也许最不可思议的光合作用存在于巨人蚌的身体中，尽管这种动物有很厚的壳和相对较小的身体表面，但巨人蚌依然能够仅仅依靠阳光就存活10个月。科学家认为，巨人蚌的这种本领表明它们一开始就懂得从光合作用那里获得益处，否则它们很难进化出这样的能力来。

事实上，人们已经在一些双壳类、贝类和蛤蝓的身体中发现了一些藻类，它们是依赖能穿透贝壳的低强度阳光存活的，而它们的“主人”则依赖这些藻类获得一部分食物。

获取叶绿体

光合作用是一种把光线转变成能量的机制，在植物中，这种机制来自叶绿体，它是蓝藻细菌的产物，是植物的祖先在25亿年前吸收蓝藻细菌的结果。对植物而言，当蓝藻细菌转变成叶绿体时，大部分蓝藻细菌的基因也进入到了植物的基因组中，这其中就包括一些维持叶绿体正常工作所需的基因。然而动物的祖先没有叶绿体，动物们必须设法自己获取它。“光合”海蛞蝓靠吞食藻类获取叶绿体，这些叶绿体进入到它们的内脏细胞中，而那些内脏又向树枝一样延伸到海蛞蝓身体中的各个部分，于是海蛞蝓便有了很大的接收阳光的表面积，为捕捉阳光提供了便利。但海蛞蝓并没有维持叶绿体正常工作所需的基因，所以它们必须经常更换叶绿体，每几天，或者每几个星期就要更换一次。奇怪的是，在这方面翠绿的绿叶海蛞蝓却是个例外，成年的绿叶海蛞蝓通过食用一种特殊的藻类获取叶绿体，它们进食一次能维持10个月的生存所需。有科学家推测，绿叶海蛞蝓也许已经获得了控制叶绿体正常工作所需的一些基因，不过这种观点还没有得到证实。

会出现“光合鱼”吗？

对于动物来说，采用光合的生活方式就好比在海滩上晒日光浴，弄不好也会受到阳光的伤害。阳光中的紫外线是动物们面临的一大难题，对陆生动物尤其如此，假若它们整天呆在阳光下就很容易受到紫外线的伤害，这也是为什么“光合动物”都是水生动物的主要原因。另一个动物们面临的问题是，要保持和维护“光合”的机制，动物们不得不在身体结构上做出妥协以便同时拥有两套“工具”，这样它们就能够既“光合”也进食。例如“光合”海葵就拥有长短两种触须，长的用于晚上捕食，而那包含着藻类的短触须则用于捕获阳光。

对于绝大多数动物来说，这种机体上的改变十分艰难，而更为艰难的是，即使有了这种改变也并不意味着万事大吉，许多动物还需要改变它们的生活方式和生理结构，而在这种改变的过程中，动物们的生存能力会降低，存活的机率会下降。

由此看来，培养“光合鱼”就没有想象中的那么简单了，因为这首先必须让鱼充分地暴露在阳光下，还需要它们有倾向于透明的皮和鳞，以便阳光能照进体内细胞中,这种鱼还必须能抵制紫外线。即使如此，它们也只能生活在热带地区，那里有充足的阳光，清澈的水和稳定的气温。更何况，绝大多数“光合动物”只能从它们的光合过程中得到一些速成的碳水化合物，而蛋白质、维生素和矿物质则必须来自于进食，所以科学家们认为，“光合鱼”即使真的能够成为现实，对改善人类的饮食也没有多大的意义。

不过这样的观点也只是着眼于眼前的科技而言的，假若人类的基因科学在未来有了大踏步的发展，那就保不准会发生什么事了。也许真有一天我们会拥有一种奇妙的“光合鱼”，到那时，你只需打开电灯就可以喂饱你的宠物鱼了。

光合功能 篇4

1 材料与方法

本研究选用的灌木为风沙干旱区常用的固沙灌木树种, 各灌木树种生态习性及分布范围等信息见表1。试验地点选择在盐池县哈巴湖自然保护区高沙窝林业站, 供试苗木采用盆栽种植, 柠条、花棒、杨柴、梭梭、红柳、紫穗槐、四翅滨藜、华北驼绒藜选择一年生裸根苗, 沙木蓼选择一年生枝条制穗 (长30 cm) 直接扦插;于2014年4月21日在规格为35 cm×40 cm的花盆内, 将每种灌木定植10盆, 每盆1株, 之后统一进行浇水、施肥、除草等管理。

测量仪器选用便携式光合仪 (TPS-2) 进行不离体的光合特性测量, 测定参数包括净光合速率、蒸腾速率、气孔导度以及细胞间CO2浓度。于2015年9月选择晴朗、无风的天气, 从08:00-18:00, 每隔2 h测量一次, 从每个树种的10个盆栽中随机选取3个, 再从每株植物的枝条上选取3个大小相似、生长健壮且长在阳面的叶片, 每片叶取3~6个瞬时测量值。为确保结果的可比性, 所有树种在1 d之内完成测定。

灌木光合固碳的当日的净同化量计算公式为:

式 (1) 中, P为测定日的同化总量 (mmol·m-2·s-1) ;Pi为初测点的瞬时光合作用速率;Pi+1为下一测点的瞬时光合作用速率 (μmol·m-2·s-1) ;ti为初测点的瞬时时间;ti+1为下一测点的时间;j为测试次数。

测定日的同化总量换算为固定CO2量的计算公式为:

式 (2) 中, 44为二氧化碳的摩尔质量;WCO2为单位面积的叶片固定CO2的质量 (g·m-2·d-1) 。

2 结果与分析

2.1 光合日动态

如图1所示, 沙木蓼、红柳、华北驼绒藜和紫穗槐的气孔导度在测定期间始终保持下降趋势, 18:00降至最低;柠条、四翅滨藜及花棒气孔导度呈双峰型, 花棒峰值出现在12:00和16:00, 四翅滨藜峰值出现在10:00和16:00;柠条上午08:00气孔导度最大, 随后呈先降后升趋势, 12:00出现第2个峰值;杨柴气孔导度在整个测试期间变化较小, 呈先降后升的变化趋势。

如图2所示, 花棒和四翅滨藜的蒸腾速率呈双峰曲线, 分别在12:00和10:00达到峰值;其他几种测试灌木蒸腾速率呈单峰曲线, 其中沙木蓼、柠条、紫穗槐和杨柴于12:00达到最高, 华北驼绒藜蒸腾速率于10:00达到峰值。

如图3所示, 8种灌木的胞间二氧化碳浓度总体呈先降后升的趋势, 其中柠条呈现出明显的双峰曲线。除杨柴外, 其他灌木在16:00细胞间二氧化碳浓度达到最低, 杨柴自08:00起细胞间二氧化碳浓度不断降低, 14:00降至最低, 随后回升。

2.2 单位叶面积的净光合速率

如图4所示, 8种灌木净光合速率曲线在测定期间均呈现明显双峰型, 四翅滨藜在10:00达到最高, 沙木蓼、红柳、柠条、华北驼绒藜及花棒在12:00达到最高;由于14:00气温达到最高, 植物气孔关闭, 灌木叶片净光合速率急剧下降 (除紫穗槐) , 随后气温降低, 植物气孔张开, 在16:00出现光合速率的第二个峰值, 18:00光合速率降至最低。

2.3 碳同化潜力

由表2可知, 光合固碳能力最大的为四翅滨藜、沙木蓼和花棒, 其单位叶面积的日固碳量在5~8 g·m-2·d-1, 其次为柠条、华北驼绒藜、紫穗槐, 单位叶面积的日固碳量在2~4 g·m-2·d-1, 红柳和杨柴的光合固碳能力较弱, 其单位叶面积的日固碳量小于1 g·m-2·d-1。

3 结论

本研究中除紫穗槐外其他灌木均存在“光合午休”的现象, 虽然是由于气孔限制因素造成的“光合午休”现象[5], 但这属于一种自我保护行为, 表明其对于中午的高温干旱有着较好的适应性。从光合固碳能力的角度考量, 本研究认为, 在干旱风沙区栽植四翅滨藜、沙木蓼、花棒、柠条及华北驼绒藜可获得较好的固碳效益。

参考文献

[1]林平, 李吉跃, 陈崇.银杏光合生理生态特性研究[J].北京林业大学学报, 2008, 30 (6) :22-29.

[2]何建龙, 蒋齐, 王占军.宁夏干旱风沙区人工柠条灌木林种群生物量动态分析[J].宁夏农林科技, 2014 (12) :14-16.

[3]宋丽华, 李莉, 景艺, 等.几种灌木在宁夏盐池干旱风沙区的生长适应性评价[J].中国水土保持, 2015 (5) :72-74.

[4]陈西宁, 苏銮勇, 陈卫宁, 等.宁夏吴忠地区花灌木育苗经济效益分析研究—以1~3年生榆叶梅苗圃繁育为例[J].宁夏农林科技, 2013 (3) :26-28.

《光合作用》说课稿 篇5

大家好！

今天我说课的课题是《能量之源——光与光合作用》的第一课时，准备从以下几个方面进行：

一、说教材

1、教材的地位与作用

《能量之源---光与光合作用》是人教版必修一第五章第四节的内容，本节是在初中生物光合作用的学习基础上，分别从生物科学史、物质和能量转变、结构和功能相适应这三个角度进一步学习光合作用，包括捕获光能的色素和结构、光合作用的发现历程，光合作用的原理和应用，环境因素对光合作用强度的影响，希望学生不仅能从光合作用的发现过程中深化对光合作用概念的理解，而且可以从光合作用经典实验中学习到科学家实验设计的智慧，培养实验设计能力，还能感受到科学研究方法的重要，实验设计的巧妙。本节与其他章节有密切的联系，具有承上启下的重要作用，如前面学过的细胞代谢、后面将要学的生态系统中的物质循环和能量流动等。

2、教学目标

（1）知识目标：

说出叶绿体中色素的种类和作用，说出叶绿体的结构和功能。

（2）技能目标：

正确使用实验器材，完成“绿叶中色素的提取和分离”的实验操作。

（3）情感目标：

体验科学实验的研究方法及规范的操作程序，学会主动思考、主动探究及主动与人交流。

3、教学重难点

1）教学重点：叶绿体中色素的种类及其作用。

通过完成“绿叶中色素的提取和分离”的实验，让学生分析色素带，归纳出色素的种类及作用。

2）教学难点：“绿叶中色素的提取和分离”的实验操作

在教师的指导下，通过学生自学、探究、亲自操作及观察分析等方法完成。

二、说学生

本节的授课对象是高一的学生,他们在初中的生物学学习中已具备了一定的关于光合作用的基础知识，也做过“绿叶在光下制造淀粉”这个实验。具有一定的分析问题的能力，实施问题探究教学是可行的。

三、说教法和学法

根据上述对教材和学生的分析，本节采用以下教法和学法：

1）实验法：以实验说明结论。生物学的教学就是实验的教学过程，实验的展示形式有学生分组实验、老师示范实验、动画和图片演示实验等，让实验现象说明问题，而不是直接让学生记住结论。

2）问题探究教学法：以问题引发兴趣。整个教学过程要设置好问题，层层展开，层层递进，让新知识与旧知识融为一个整体。

四、说教学过程

1、引入新课：

“万物生长靠太阳”，对绝大多数生物来说活细胞所需能量的最终来源是光能，将光能转变为细胞能够利用的化学能的是光合作用，光合作用的过程是怎样的呢？绿色植物又是怎样把光能转化成化学能的？这是本节课要掌握的内容，

植物细胞进行光合作用，将光能转化为化学能，首先要能够捕获光能，因此，我们先来学习捕获光能的色素与结构。 说明：此导入方式先导入到节再到课时，用情景加问题的模式在最短的时间内把学生的注意力引向学习的主题-----光合作用，即明确了本节要掌握的目标，又清楚本节课的内容。

2、捕获光能的结构------叶绿体

教学内容包括叶绿体的结构与功能

1） 叶绿体的功能：

学生阅读P100资料分析（恩格尔曼的实验），思索以下问题：

①恩格尔曼实验的结论是什么？

②恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处？（从实验材料、实验条件方面考虑）

③资料2可得出什么推论？

学生思考后，师生共同归纳出其功能。

2）叶绿体的结构：

从功能过渡到结构，以简笔图的形式呈现出来，结合前面学过的细胞器的相关知识，与学生一起归纳叶绿体的一些重要结构组成。

3、捕获光能的分子-------光合色素

教学内容包括色素的提取和分离实验，色素的种类与作用

从捕获光能的结构过渡到捕获光能的分子，采用实验法和问题探究法来突破此教学重点。实验法帮助学生明确实验的原理、材料、操作步骤。本实验相关的药品和实验注意事项较多，故采用问题探究法让学生经过自主、探究、合作学习与师生共同探究相结合（含自学、实验、演示、谈话、讨论、讲授等）来突破。可设置以下问题：

①如何提取色素？用到什么试剂？各有何作用？

②为什么要画滤液细线？在画线时要注意什么问题？

③如何分离色素？利用什么原理？

④观察到的色素带中有哪几种颜色？色素的分布顺序及宽窄说明什么？

光合功能 篇6

1试验材料与方法

供试光合作用促进剂:1.8%复硝酚钠水剂, 总有效成分含量1.8%, 其中5-硝基邻甲氧基苯酚钠含量0.3%, 对酚钠含量0.9%, 邻酚钠含量0.6%, 由山西德威生化有限公司生产;农作物光合作用促进液, 纳米二氧化钛≥12.8%, 由哈尔滨多阳肥料有限公司生产。

供试玉米品种为德美亚3号。

试验地设在八五二农业科研站4#1, 土壤类型为岗地白浆土, 前茬为大豆, 土壤pH值6.3, 有机质3.82%, 全氮1.8g/kg、碱解氮145.4mg/kg、有效磷20.5mg/kg、速效钾122.9mg/kg。播前旋耕耙平, 达播态。5月1日播种, 种植密度75000株/hm2。底肥玉米配方肥375kg/hm2, 玉米苗后4叶期化学除草, 6月15日中耕, 6月20日追施尿素150kg/hm2。

试验采用大区条田对比, 不设重复, 每个处理面积为667m2。处理1为玉米7~9叶期、玉米大喇叭口期至抽雄前分别用1.8%复硝酚钠水剂375mL/hm2, 对水225L/hm2, 进行叶面喷施;处理2为玉米7~9叶期喷施农作物光合作用促进液750mL/hm2, 对水225L/hm2, 进行叶面喷施;处理3为对照 (CK) , 分别于玉米7~9叶期、玉米大喇叭口期至抽雄前喷施等量清水。

玉米吐丝后20d进行田间调查, 成熟期进行考种测产。

2试验结果与分析

2.1不同处理对植株生育性状的影响

据玉米吐丝后20d调查, 处理1与对照相比, 株高增加了2cm, 穗位高减少了3cm, 根茎粗增加了0.12cm, 穗位茎粗增加了0.27cm;处理2与对照相比, 株高增加了5cm, 穗位高减少了4cm, 根茎粗增加0.01cm, 穗位茎粗增加了0.25cm。说明喷施了光合作用促进剂后, 能增加玉米株高, 降低穗位高度, 增加根茎粗和穗位茎粗 (见表1) 。

2.2不同处理对植株光合作用的影响

玉米的棒三叶的叶面积最大, 功能期最长, 且与子粒形成期相吻合, 具有高光效的内在基础, 因此玉米棒三叶对雌穗的生长发育及产量形成具有重要意义。从调查结果 (见表2) 可知, 处理1、2的玉米棒三叶叶面积明显高于对照, 且处理1要高于处理2;处理1棒三叶叶面积为2190.61cm2, 比对照高231.06cm2;处理2棒三叶叶面积为2102.85cm2, 比对照高143.30cm2;处理1的棒三叶叶面积较处理2增加了87.76cm2。

2.3不同处理对玉米产量的影响

cm

由表3可知, 玉米7~9叶期、玉米大喇叭口期至抽雄前分别喷施1.8%复硝酚钠水剂的处理综合性状最好, 秃尖长最短, 为0.45cm, 比对照减少了0.16cm;穗粒重和百粒重最高, 分别比对照增加了5.64、3.75g;产量最高, 较对照公顷增加了402.00kg, 增产率3.72%。

3结论

通过试验可得知, 玉米喷施1.8%复硝酚钠水剂、农作物光合作用促进液均能提高玉米植株各生育性状指标。玉米7~9叶期、玉米大喇叭口期至抽雄前分别喷施1.8%复硝酚钠水剂的处理综合表现较好, 较对照玉米株高增加2cm, 穗位高减少3cm, 根茎粗增加0.12cm, 穗位茎粗增加0.27cm, 棒三叶叶面积较对照增加231.06cm2, 产量增加402.00kg/hm2, 增产3.72%, 说明光合作用促进剂具有提高植株株高, 降低穗位高度, 增加根茎粗和穗位茎粗, 提高棒三叶叶面积, 从而增加作物产量的作用。 (017)

摘要：试验表明:玉米喷施光合作用促进剂后, 能提高玉米植株株高, 降低穗位高度, 增加根茎粗和穗位茎粗, 同时增加棒三叶叶面积和提高产量。其中喷施1.8%复硝酚钠水剂的处理综合表现较好, 玉米棒三叶叶面积较对照增加了231.06cm2, 增产3.72%。

光合作用 篇7

《高中生物课程标准》 (以下简称《标准》) 强调学生的探究、实践能力, 倡导学生的研究性学习, 这就要求生物学教学要着眼于现实的世界, 以学生的理解、感受为切入点, 通过教师的有效引导, 实现学生对教学内容的掌握。本文基于《标准》中的课程理念设计教学过程, 通过引导学生感受身边的生命现象, 并提出问题探究其原因, 使学生对学习过程更加有兴趣, 学到的知识也更加牢固, 理解上也更加深入;同时, 由过去从学科的概念和规律开始学习的方式变为学生通过各种实验事实来发现概念和规律的学习方式。

二、教材及学情分析

“光合作用”是浙科版普通高中课程标准实验教科书生物学必修1《分子与细胞》第三章第五节内容, 因为光合作用在绿色植物的新陈代谢以及整个生态系统的物质循环和能量流动中具有十分重要的意义, 所以本节是本章的重点内容之一。本节内容介绍了光合作用的发现过程、叶绿体色素 (并安排了“叶绿体中色素的提取和分离”的学生活动) 、光合作用的过程、光合作用的意义、影响光合速率的环境因素等。本节分为5个课时 (含活动) , 此教学设计是该节的第1课时内容, 即光合作用概述、光合色素及光合作用的过程。在义务教育初中科学 (生物) 教材中已经讲述了光合作用的基础知识、安排了绿叶在光下产生淀粉的实验, 但学生对光合作用的认识只是表面上的。因此, 本节希望通过在此基础上, 可以深入地讲述学习光合作用。同时, 高中学生具备了一定的观察和认知能力, 分析思维也已初步建立, 在教学过程中, 教师要尽量创设学生活动的机会, 学生通过各种事实论据来发现概念和规律, 让学生成为学习活动的主体, 教师只是为学生的学习提供必要的指导和知识铺垫。

三、教学目标

1. 知识目标

(1) 辨别自养、异养两类生物;

(2) 说明光合作用的概念、反应式、阶段、场所和产物, 认同光合作用和细胞呼吸之间辩证的对立统一关系;

(3) 说出色素的种类、颜色和吸收光谱;

(4) 概述光反应发生的变化和碳反应的过程;

(5) 比较细胞呼吸和光合作用的异同。

2. 能力目标

(1) 通过实验操作和结果的呈现, 尝试对观察到的现象和结果进行科学分析;

(2) 通过鲁宾和卡门实验, 了解同位素示踪技术并学会运用;

(3) 通过学生间的讨论, 提高分析问题的能力和语言表达能力。

3. 情感态度与价值观目标

通过学习光合作用的发现历程, 认同科学的研究态度在实验探究中的重要性;通过问题讨论, 学会观察身边的生命现象及发生的变化, 并提出问题、探究其原因, 形成质疑、求实、创新的科学精神和科学态度。

四、教学重难点

教学重点:绿叶中色素的种类和作用;光合作用的光反应、碳反应过程及相互关系。

教学难点:光反应和碳反应的过程。

梅花光合生理特性分析 篇8

1 材料与方法

试验选取梅花品种“梅州潮塘宫粉”, 该品种为梅花中早花品种, 花期较长, 具有较好的观赏价值。

在晴天的田间条件下, 做测试梅花中上部枝条从上往下数第3~4片完整功能叶的净光合速率 (Pn) 日变化 (设为Y) , 同时测定气孔导度 (Cond) 、胞间CO2浓度 (Ci) 、蒸腾速率 (Trmmol) 、叶面水气压亏缺 (Vpd L) 、气温 (Tair) 、叶温 (Tleaf) 、大气CO:浓度 (Ca) 、空气湿度 (RH) 、光照强度 (PAR) 等。数据用Microsoft Excel和SAS软件处理, 对净光合速率与生理生态因子间的关系采用简单相关系数和多元逐步回归进行比较, 以最佳方法分析生理生态因子间的相互关系。

2 结果与分析

2.1 光合作用日变化

2.1.1 净光合速率和气孔导度日变化

如图1所示, 净光合速率 (Pn) 日变化略呈双峰形, 10:00达到第1个高峰, 其后下降, 至16:00略有上升, 幅度不大, 随后下降至较低水平。气孔导度 (Cond) 呈单峰形, 8:00~10:00呈直线上升, 在10:00左右出现最高值, 随后逐渐缓慢下降。

2.1.2 细胞间隙CO2浓度和蒸腾速率日变化

如图2所示, 胞间CO2浓度 (Ci) 呈双谷形, 在10:00和16:00出现2个低谷。从8:00开始下降, 至10:00达最低值, 逐渐上升, 至14:00, 随后略有下降, l8:00再度上升。蒸腾速率日变化呈单峰形, 在上午10:00~12:00急剧上升, 维持较高水平后逐渐下降。

2.2 净光合速率与生理生态因子相关性分析

净光合速率与生理生态因子间相关系数见表1, 相关性分析表明:与Pn显著相关的因子有Cond、Ci、Trmmol, Vpd L和Tleaf, 均达极显著水平, 其中VOd L和Tleaf与Pn呈负相关, 其它3者呈正相关。各生理生境因素中, 与其它因素相关性最强的为Tleaf, 除与RH和PAR在0.05水平上显著相关外, 与其它因子均达极显著水平, Vpd L除与RH不相关外, 与其它因子均显著相关, PAR与其它因子相关性较差, 仅与Vpd L、Tleaf和RH显著相关, 且只与RH极显著相关。

2.3 净光合速率与生理生态因子的多元逐步回归分析

以Pn为因变量, 其它9个因子为自变量, 进行多元回归分析。可知, 对Pn贡献较大的因子是Ci, Trmmol、Tleaf和PAR, 方程与PA0.05水平上显著, 其它3个因素显著性为0.01水平。对影响较大的4个生理因子采用多元逐步回归得到生理因子的回归方程, 方程和各因子的显著性水平均在0.05以上 (见表2) 。影响Ci的主要因子是Trmmol、Ca、PAR和Pn;影响Trmmol的主要因子则为Cond、Tair、Tleaf、Pn和Ci;影响Tleaf的因子较多, Cond、Vpd L、Ca、RH、Pn、Ci和Trmmol对Tleaf有显著影响, 从而影响光合作用;影响PAR的主要因子仅为RH。

3 讨论

通常, 采用简单相关、偏相关、通径分析及多元回归分析等统计学方法研究多元相关变量。通过气温对腰果萌发影响分析, 表明通径分析更好说明了因子间的直接作用和间接作用, 比简单相关更具说服力。对四季柚影响因子研究中比较了4种统计方法, 认为通径分析和多元逐步回归分析的结果比较接近, 2者中又以多元逐步回归得到的回归方程较优, 通径分析又优于偏相关和简单相关。

从相关性分析表明, 显著影响梅花Pn的生理生态因子有Cond、Ci、Trmmol、Vpd L和Tleaf, 而多元逐步回归分析表明, 对Pn有显著影响的因子为Ci、Trmmol、Tleaf和PARi。2者差异可能在于简单相关系数反映的只是数字表面联系, 而不是与本质一致, Cond和Vpd L可能是显著影响了Trmmol和Tleaf, 从而间接影响了光合作用。

通常研究认为, PAR通过影响大气CO2浓度及叶片温度而间接影响光合作用, 而本研究中PAR在相关性分析中不显著, 而在回归分析中显著, 可能是仅为光合作用提供直接能量, 还有其他生化指标没有讨论进来。

4 结语

本文通过实验研究分析了梅花光合的生理特性, 对试验结果作了详细分析与讨论, 为优质、高效梅花培养提供了理论依据, 研究结果对梅花种植有一定帮助。

参考文献

[1]赵则海.发育时期对少花龙葵光合生理特性及代谢产物的影响[J].生态环境, 2008 (01) .

聚焦“光合作用”的复习 篇9

光合作用作为生物界最基本的物质代谢和能量代谢, 其所固定的能量和形成的有机物几乎是所有生物直接或间接的物质和能量的来源。纵观历年高考试卷, 我们不难发现光合作用是命题的热点和考查的重点之一。本文拟从命题趋势、要点解读、经典回顾等方面对参加2014年高考的学生进行指导。

命题趋势

1.从考查内容看:涉及叶绿体中色素的作用及其提取和分离、有关光合探究的几个经典实验、光合作用过程及影响光合作用强度的因素。主要集中在以下三个知识点: (1) 光合作用的过程 (重点是光反应、暗反应中的物质变化和能量变化) ; (2) 光照强度、温度、二氧化碳浓度等因素对光合作用强度的影响以及对光合作用的产物、中间产物含量的影响; (3) 光合作用和细胞呼吸的相互影响。

2.从考查形式看:有选择题和简答题两种题型。试题普遍联系生产生活实际, 常以实验分析或图表曲线的形式综合考查, 灵活性强、难度较大。

要点解读

一、实验:绿叶中色素的提取和分离

1. 实验原理

(1) 提取原理:色素能够溶解在有机溶剂中, 所以用有机溶剂提取绿叶中的色素。

(2) 分离原理:叶绿体中的色素不止一种, 它们都能溶解在层析液中。它们在层析液中的溶解度不同, 所以其在滤纸上的扩散速度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快, 反之则慢。最终, 色素随着层析液在滤纸上的扩散而分离。

2. 几种试剂的作用

SiO2:使研磨更充分;CaCO3:中和酸性物质, 防止研磨中色素被破坏;无水乙醇:溶解色素。

3. 实验步骤

提取绿叶中的色素→制备滤纸条→画滤液细线→分离绿叶中的色素→观察与记录。

4. 实验结果及说明

5. 注意事项

(1) 应选择新鲜成熟的绿色叶片, 不要选择幼嫩、发黄的叶片。

(2) 提取色素时, SiO2、CaCO3、无水乙醇加入要全且适量, 不能漏加、少加、多加。若没有无水乙醇时, 可以用丙酮、汽油、苯等有机溶剂代替。

(3) 滤纸要干燥处理。画滤液细线时, 应以细、直、颜色浓绿为标准, 重复画线时必须等上次画线干燥后再进行。

(4) 无水乙醇和层析液都易挥发, 且层析液有一定毒性, 故研磨速度要快, 收集的滤液要用棉塞塞住试管口, 层析时烧杯要加盖。

(5) 层析时, 滤液细线不能触及层析液, 否则色素会溶解在层析液中。

(6) 因为液泡内也有花青素等水溶性色素, 所以本实验一定要用无水乙醇提取色素, 否则色带数目将不止4条。

二、光合作用的探究历程

光合作用的发现过程中, 有很多科学家做了研究。高考试题往往以这些经典实验为范本, 经过改编, 以新的情境考查学生对这些研究过程涉及的实验手段和实验思想的理解。复习时, 要抓住自变量、因变量、实验方法、实验处理等方面。

1. 变量分析

(1) 普里斯特利:密闭的玻璃罩是否加植物为自变量, 蜡烛燃烧时间或小鼠存活时间为因变量。

(2) 萨克斯:自身对照, 自变量为是否照光 (一半曝光与另一半遮光) , 因变量为叶片是否制造出淀粉。

2. 实验处理

(1) 萨克斯:暗处理的目的是消耗掉叶片中原有的淀粉, 避免干扰。

(2) 恩格尔曼:将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中, 排除了环境中光线和氧的影响。利用好氧细菌的特性, 准确地判断水绵细胞中释放氧的部位。

三、光合作用过程

1. 图解

根据是否需要光能, 光合作用分为光反应阶段和暗反应两个阶段。从反应场所看, 光反应在类囊体薄膜上进行, 暗反应在叶绿体基质中进行。从元素行踪看, O2中的O来自于H2O; (CH2O) 中的C和O均来自于CO2。从物质角度看, 光反应阶段生成了[H]、O2和ATP, 暗反应阶段生成了 (CH2O) 、ADP和Pi。从能量角度看, 光反应阶段将光能转化为ATP中活跃的化学能;暗反应阶段将活跃的化学能转化为稳定的化学能贮存在有机物中。

2. 光合作用过程中, 瞬时改变条件 (其他条件适宜) 时相关物质含量的动态变化

注意:C3含量与C3合成速率的变化不完全一致。如光照停止时, C3含量增加, 但C3合成速率却下降。

四、影响光合速率的因素

光合速率是光合作用强度的指标, 它是指单位时间内单位面积的叶片合成有机物的速率。

1. 内部因素

植物种类 (如阴生植物和阳生植物) , 同一植物不同生长阶段、不同部位的叶片和叶片年龄等。

叶龄曲线的分析:OA段为幼叶, 随幼叶的不断生长, 叶面积不断增大, 叶内叶绿体不断增多, 叶绿素含量不断增加, 光合作用速率不断增加。AB段为壮叶, 叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态, 光合速率也基本稳定。BC段为老叶, 随叶龄的增加, 叶片内叶绿素被破坏, 光合速率也随之下降。

应用:农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶。

2. 环境因素

(1) 光照

光照条件包括光的成分、光照强度、光合面积等。

(1) 光的成分

由于色素吸收可见光中的蓝紫光和红光最多, 吸收绿光最少, 故不同颜色的光对光合速率的影响不一样。

应用:温室栽培时, 用无色透明的玻璃 (或塑料膜) 做顶棚, 能提高光合作用速率。

(2) 光照强度

曲线分析:A点光照强度为0, 此时只进行细胞呼吸, CO2释放量表明此时的呼吸强度。AB段表明光照强度加强, 光合作用逐渐加强, CO2的释放量逐渐减少, 有一部分用于光合作用;而到B点时, 细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用, 即光合作用强度=细胞呼吸强度, 称B点为光补偿点 (植物白天的光照强度在光补偿点以上, 植物才能正常生长) 。BC段表明随着光照强度不断加强, 光合作用强度不断加强, 到C点以上不再加强了, 称C点为光饱和点。

阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低。若图中代表的是阳生植物, 则阴生植物的A上移, B左移, C左移。

应用:间作套种时农作物的种类搭配, 林带树种的配置, 冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关。

(3) 光合面积 (叶面积指数)

叶面积指数指单位土地面积上植物叶片总面积占土地面积的倍数。即:叶面积指数=叶片总面积/土地面积

曲线分析:OA段表明随叶面积的不断增大, 光合作用实际量不断增大, A点为光合作用面积的饱和点。这时随叶面积指数的继续增大, 光合作用强度不再增加, 原因是很多叶被遮挡, 光照不足。OB段表示干物质量随光合作用增强而增加, 而由于A点以后光合作用实际量不再增加, 但叶片随叶面积指数的不断增加, 呼吸量不断增加 (曲线OC) , 所以干物质量不断降低 (BD段) 。植物的叶面积指数不能超过D点, 若超过D点, 植物将“入不敷出”, 无法生活下去。

应用:适当间苗、合理密植、适当修剪。

(2) CO2浓度

曲线分析:a点光照强度为0, 此时只进行细胞呼吸。ab段表明CO2浓度加强, 光合作用逐渐加强, CO2的释放量逐渐减少, 有一部分用于光合作用;而到b点时, 细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用, 即光合作用强度=细胞呼吸强度, 称b点为CO2补偿点。bc段表明随着CO2浓度不断加强, 光合作用强度不断加强, 到c点以上不再加强了, 称c点为CO2饱和点。

应用:适当提高CO2的浓度可以提高农作物产量, 过高会产生“温室效应”。

提高CO2浓度措施: (1) 大田种植时, a.合理密植, “正其行, 通其风”;b.增施有机肥料;c.深施“碳酸氢铵”。 (2) 在大棚和玻璃温室内, a.施有机肥 (农家肥) ;b.使用CO2发生器, 释放干冰等;c.开窗通气 (增大CO2浓度) ;d.无土栽培时加NaHCO3, 调节pH, 释放CO2。

(3) 温度

温度是通过影响酶的活性影响光合速率的。一般植物在10~35℃下进行正常的光合作用, 其中以25~30℃最为适宜, 35℃以上时开始下降, 40~50℃即完全停止。35℃以上时光合速率开始下降的原因是高温破坏叶绿体和细胞质的结构, 并使光合作用酶钝化。低温时, 酶促反应下降, 光合作用较弱。但外界温度为零度以下时, 仍有少数植物可进行光合作用。

应用: (1) 大田中适时播种。 (2) 温室栽培植物时, 冬天适当增温, 夏天适当降温;白天调到最适温度或适当提高温度, 晚上适当降温;阴雨天白天适当降温, 维持昼夜温差。 (3) 适时浇水, 使气孔开放, 加强蒸腾, 降低植物体温度。

(4) 矿质元素

曲线分析:在一定浓度范围内, 增大矿质元素的供应, 可提高光合速率, 但当超过一定浓度后, 植物会因土壤溶液浓度过高而萎蔫。

N、Mg、Fe等是叶绿素合成所必需的元素;K、P等参与碳水化合物代谢, 缺乏会影响糖类的转变和运输;P参与叶绿体膜的构成及光合作用中间产物的转变和能量传递。

应用:根据作物的需肥规律, 适时、适量地增施肥料。

(5) 水分

水既是光合作用的原料, 又是体内各种化学反应的介质。另外, 水还影响气孔的开闭, 间接影响CO2进入植物体内, 所以水对光合作用影响很大。

应用:合理灌溉, 预防干旱, 防止“午休”现象。

经典回顾

例1.提取叶绿体的光合色素, 并进行纸层析分离实验。下列有关说法正确的是 ()

A.不能得到色素带, 说明材料为黄化叶片

B.色素始终在滤纸上, 是因为色素不溶于层析液

C.提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b较多

D.胡萝卜素处于滤纸最前方, 是因为其在提取液中的溶解度最高

解析:不能得到色素带, 可能是用水代替了无水乙醇, 或者滤液细线触及层析液等原因;黄化叶片中含有类胡萝卜素, 叶绿素较少或无。色素溶于层析液, 并随其扩散, 所以色素始终在滤纸上。胡萝卜素处于滤纸最前方, 是因为其在层析液中的溶解度最高。

答案:C

例2.阅读以下两个与光合作用有关的实验, 请分析回答:

实验一:叶绿体在光下把ADP和Pi合成ATP的过程称为光合磷酸化。为探究ATP形成的原动力, Jagendorf等科学家在黑暗中进行了如下实验。图中平衡的目的是让类囊体内部的pH和外界溶液达到相同。

实验二:为了研究某种水草的光补偿点 (植物光合作用吸收的二氧化碳量与呼吸作用释放的二氧化碳量相等时的光照强度) , 科研人员设计了如下实验。试管中放入相同的水草和等量的BTB溶液 (BTB是一种灵敏的酸碱指示剂, 对光不敏感, 其一定浓度的水溶液中性时无色, 偏碱性时呈蓝色, 弱酸性时呈黄色) 。

解析: (1) 光合磷酸化就是合成ATP, 叶绿体中合成ATP的场所是类囊体薄膜。 (2) 因为实验目的是探究ATP形成的原动力, 而光下, ADP、Pi会利用光能合成ATP, 为了排除这种影响, 选择黑暗环境。观察图知, 类囊体所处的溶液pH从4上升到8, 立即加入ADP和Pi就可以合成ATP, 平衡后就不行。说明叶绿体中ATP形成的原动力来自于类囊体膜两侧的pH差。 (3) 水光解的产物是[H]和氧气, 其中[H]是pH降低的因素之一。 (4) 距离荧光灯60cm处的试管无颜色变化, 说明植物光合作用吸收的二氧化碳量与呼吸作用释放的二氧化碳量相等, 此时的光照强度为该水草的光补偿点。 (5) 2号试管距离变大, 光强减弱, 光合作用强度减弱, 吸收CO2减少, 溶液pH下降。5号试管恰好相反。根据BTB试剂的特点, 2号、5号试管内的颜色分别是黄色、蓝色。 (6) 实验二的实验目的是研究光照强度对光合作用的影响, 荧光灯比白炽灯产生的热量少, 可以避免温度变化对光合作用的影响。

答案: (1) 类囊体薄膜 (2) 避免光照对ATP合成的影响类囊体膜两侧的pH差 (或类囊体膜内侧pH小于外侧) (3) [H] (4) 距离荧光灯60cm处的光照强度为该水草的光补偿点 (5) 黄色蓝色 (6) 荧光灯产生的热量少, 避免温度对光合作用的影响

例3.为探究影响光合作用强度的因素, 将同一品种玉米苗置于25℃条件下培养, 实验结果如下图所示。请回答:

解析:本题考查光合作用的影响因素及识图分析判断能力。 (1) 通过图解可以看出光合作用的影响因素有光照强度、含水量、矿质元素等因素。B点与D点是比较光照强度的影响, C点与D点是比较含水量的影响。 (2) 通过图解可看出在含水量位于40%~60%之间时施肥效果明显。增加光能利用率一般采取的措施是合理密植。

答案: (1) 光照强度水分 (2) 土壤含水量在40%~60%合理密植

习题巩固

1.下列有关探究光合作用过程的描述, 正确的是 ()

A.将充分暗处理后的天竺葵叶片一半遮光, 光照一段时间, 遮光部分遇碘变蓝

B.载有水绵和好氧细菌的临时装片, 用透过三棱镜的光照射一段时间, 绿光区域聚集细菌最多

2.下列关于绿色植物光合作用过程中暗反应的叙述, 错误的是 ()

A.在叶绿体基质中进行

B.需要ATP、[H]的参与

C.在黑暗条件下才能进行

D.受温度和CO2浓度等因素影响

3. (多选) 某种铁线莲的根茎可作中药, 有重要经济价值。下表为不同遮光处理对其光合作用影响的结果, 相关叙述正确的是 ()

A.适当的遮光处理, 可提高其干重

B.叶绿素含量与净光合速率呈正相关

C.叶绿素a/b可作为其利用弱光能力的判断指标

D.遮光90%时, 铁线莲不进行光合作用

4.为探究人参叶片 (掌状复叶中间小叶片) 展叶期间光合作用 (其中, 净光合速率=总光合速率—呼吸速率) 和呼吸作用的变化, 某科研小组在特定实验条件下进行实验, 并将实验数据处理后得到图1所示的曲线, 请据图回答:

5.青桐木是一种多用途油料植物。研究者选取长势一致、无病虫害的青桐木幼苗随机均分为6组, 用均质土壤盆栽, 放在自然光照下的塑料大棚中培养, 每10天轮换植株的位置, 测量并计算相关的数据, 结果如下表。请回答:

6. 在“绿叶中色素的提取和分离”实验中, 某同学按下表中的方法步骤进行了实验。

请分析回答:

7. 下图表示温度、光照对铜绿微囊藻和玫瑰拟衣藻光合作用的影响。通过比较不同条件下两种藻的净光合速率, 可分析它们对环境的适应性及竞争优势。请分析回答。

8.20世纪50年代, 卡尔文及其同事因在光合作用方面的研究成果, 获得了1961年的诺贝尔化学奖。卡尔文将小球藻装在一个密闭容器中, 通过一个通气管向容器中通入CO2, 通气管上有一个开关, 可控制CO2的供应, 容器周围有光源, 通过控制电源开关可控制光照的有无。

参考答案

紫茎泽兰光合特性研究 篇10

1 材料与方法

试验于2008年9月26日在贵州大学苗圃测定, 选用紫茎泽兰为罗甸县提供盆栽四至五年生植株。测定设备为美国Li-COR公司生产的第3代气体交换测量系统Li-6400系列光合仪, 开放式气路。从早上10时开始, 每隔2h测1次, 测定时选择同株树上的上、中、下3个部位的3个叶样, 每个叶样重复3次, 结果取平均值。测定净光合速率 (Pn) 、气孔导度 (Gs) 、胞间CO2浓度、蒸腾速率 (Tr) 、光合有效辐射 (PAR) 、大气CO2浓度等指标。通过光响应曲线测量紫茎泽兰光饱和点和光补偿点。

2 结果与分析

2.1 紫茎泽兰光日变化

刘伦辉等[8]对紫茎泽兰个体生物及生态学特性研究结果表明, 紫茎泽兰每月净光合速率日变化均呈双峰曲线, 具有阳性偏阴的生态习性。2008年9月对紫茎泽兰光合特性日变化进一步进行测定, 从10∶00开始, 到18∶30, 测定结果如表1所示。可以看出, 紫茎泽兰净光合速率在10∶00达到14.7μmol/m2·s, 然后逐渐降低, 到18∶30为4.1μmol/m2·s;气孔导度、蒸腾速率、光合有效辐射到12∶00达到最高, 分别为0.361mol/m2·s、10.6mmol/m2·s、2 049μmol/m2·s, 然后逐渐降低, 到18∶30分别为0.16mol/m2·s、3.2mmol/m2·s、247μmol/m2·s。变化曲线见图1。

2.2 紫茎泽兰光响应

光响应曲线是研究植物叶片在其他环境条件保持不变的情况下, 净光合速率随光合有效辐射强度的改变而发生的变化。通过分析紫茎泽兰光响应曲线, 计算出紫茎泽兰的光补偿点、光饱和点、最大净光合速率、表观量子效率, 判定紫茎泽兰的耐阴性, 为植物替代防治、入侵机理提供理论基础。测定时叶片温度28.06~30.5℃, 叶室中相对湿度56.12%~61.61%, CO2浓度359.7~378.4μmol/mol, 设置光合有效辐射为1 999μmol/m2·s、1 500μmol/m2·s、1 001μmol/m2·s、801μmol/m2·s、501μmol/m2·s、300μmol/m2·s、200μmol/m2·s、100μmol/m2·s、51μmol/m2·s、20μmol/m2·s、1μmol/m2·s, 测定结果见表2。根据测定结果, 绘制光合速率、气孔导度、胞间CO2的浓度、蒸腾速率的响应曲线见图2。

由表2和图2可以看出, 紫茎泽兰光饱和点为1 500μmol/m2·s, 光补偿点为13.7μmol/m2·s, 说明紫茎泽兰既喜光又耐阴, 具有阳性偏阴的生态习性。刘伦辉等[8]对紫茎泽兰个体生物及生态学特性研究的结果同样表明, 紫茎泽兰CO2补偿点高达80mg/kg, 为C3植物, 具有耐阴的习性。测定结果还表明, 随着光照强度减弱, 紫茎泽兰的光合速率、气孔导度、蒸腾速率等随之降低, 但胞间CO2的浓度有所增加。紫茎泽兰最大净光合速率为14.2μmol/m2·s。

注:测定时间为11∶21。

3 讨论

紫茎泽兰光饱和点为1 500μmol/m2·s, 光补偿点为13.7μmol/m2·s, 最大净光合速率为14.2μmol/m2·s, 说明紫茎泽兰既喜光又耐阴, 具有C3植物特征, 对不同生境的适应能力较强, 这有助于进一步探讨紫茎泽兰入侵机理, 同时也为植物替代措施选择替代树种提供了依据。但对紫茎泽兰光合特征的研究, 还有待对于不同生境不同年龄结构的紫茎泽兰的光饱和点、光补偿点以及CO2的饱和点、补偿点进行测定, 以便为不同生境提供植物替代依据和树种选择。

摘要：为了解紫茎泽兰与环境因子的关系, 寻找防治紫茎泽兰的突破口, 通过Li-6400系列光合仪测定紫茎泽兰光合特性。结果表明:紫茎泽兰日净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、光合有效辐射呈单峰曲线, 到12∶00达到峰值;紫茎泽兰光合特性的日变化为净光合速率4.1～14.7μmol/m2.s、气孔导度0.160～0.361mol/m2.s、蒸腾速率3.2～10.6mmol/m2.s、光合有效辐射247～2 049μmol/m2.s;紫茎泽兰光饱和点为1 500μmol/m2.s, 光补偿点为13.7μmol/m2.s, 具有阳性偏阴的生态习性。

关键词：紫茎泽兰,光合特性,净光合速率,气孔导度,蒸腾速率,光合有效辐射

参考文献

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