
影响光合作用强度的因素分析
来源: 本站 类别:技术文章 更新时间:2010-4-27 15:50:00 阅读次
光合作用,是光能合成作用,它是植物合成有机物、释放氧气的生化过程。光合作用和呼吸作用是相对的一个过程,一个生产有机物,一个消耗有机物;一个主要在白天进行,一个主要在夜晚进行。光和作用是植物、藻类利用叶绿素(植物叶绿素含量可用叶绿素计 测定)和某些细菌利用其细胞本身,在可见光的照射下将二氧化碳和水转化为有机物,释放氧气的过程。它是生物链的初始者,是地球上碳氧循环必不可少而且也是最重要的环节。那既然光合作用如此重要,我们就来讨论下影响光合作用的因素有哪些。
毫无疑问,光合作用最基本的影响因素是光照。光照强度直接影响着光合速率。在一定范围内,光合作用的进行和光照强度呈正态变化,即光照强度越高,光合作用越强。二氧化碳也是影响光合作用的重要因素,因为二氧化碳是合成有机物的原料,它的含量高低,直接影响有机物的合成。跟光照强度一样,在一定范围内,二氧化碳的含量高低跟光合作用速率成正比。温度也是影响光合作用的一大因素之一,温度的影响比较复杂,它是通过影响酶活性来影响植物的光合速率。由于光合作用包括光反应和暗反应两个部分,光反应主要涉及光物理和光化学反应过程,尤其是与光有直接关系的步骤,不包括酶促反应,因此光反应部分受温度的影响小,甚至不受温度影响;而暗反应是一系列酶促反应,明显地受温度变化影响和制约。当温高于光合作用的最适温度时,光合速率明显地表现出随温度年升而下降,这是由于高温引起催化暗反应的有关酶钝化、变性甚至遭到破坏,同时高温还会导致叶绿体结构发生变化和受损;高温加剧植物的呼吸作用,而且使二氧化碳溶解度的下降超过氧溶解度的下降,结果利于光呼吸而不利于光合作用;在高温下,叶子的蒸腾速率增高,叶子失水严重,造成气孔关闭,使二氧化碳供应不足,这些因素的共同作用,必然导致光合速率急剧下降。当温度上升到热限温度,净光合速率便降为零,如果温度继续上升,叶片会因严重失水而萎蔫,甚至干枯死亡。另外,土壤水分(土壤水分含量可用土壤水分监测系统测定) 和矿质元素对光合作用也有一定的影响,但是要说和光照、二氧化碳相比,哪些因素更加重要,就无法取舍了。这要根据实际情况而定。像N、Mg等矿质元素是合成叶绿素的必须元素,而K、P等元素参与碳水化合物代谢等等,而水分,是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质。同时,水又能影响植物的蒸腾作用,影响气孔开闭,进而影响到二氧化碳的进入。因此,其实以上那几个因素,虽然都各自对植物光合作用产生一定的影响,但又是相互影响的,我们不能孤立的拿出几个因素来单独讨论。
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