影響植物光合作用的因素有哪些?


影響植物光合作用的因素有哪些?


外部影響因素

1. 光照

(1)光強度對光合作用的影響

光合作用是一個光生物化學反應,所以光合速率隨著光照強庋的增減而增減。在黑暗時,光合作用停止,而呼吸作用不斷釋放CO2;隨著光照增強,光合速率逐漸增強,逐漸接近呼吸速率,最後光合速率與呼吸速率達到動態平衡相等。同一葉子在同一時間內,光合過程中吸收的CO2與光呼吸和呼吸作用過程中放出的CO2等量時的光照強度,就稱為光補償點(light compensation point)。植物在光補償點時,有機物的形成和消耗相等,不能積累幹物質,而晚間還要消耗幹物質,因此從全天來看,植物所需的最低光照強度,必須高於光補償點,才能使植物正常生長。

(2)光質對光合作用的影響

光質也影響植物的光合效率。在自然條件下,植物會或多或少受到不同波長的光線照射例如,陰天的光照不僅光強弱,而且藍光和綠光成分增多;樹木的葉片吸收紅光和藍光較多,故樹冠下的光線富含綠光,尤其是樹木繁茂的森林更是明顯。

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2. 二氧化碳

二氧化碳是光合作用的原料,對光合速率影響很大。其主要是通過氣孔進入葉片,加強通風或設法增施二氧化碳能顯著提高作物的光合速率,對C3植物尤為明顯。此外,植物對CO2的利用與光照強度有關,在弱光情況下,只能利用較低濃度的CO2,光合速率慢,隨著光照強度的加強,植物就能吸收利用較高濃度的CO2,光合速率加快。

3. 溫度

光合過程中的碳反應是由酶所催化的化學反應,而溫度直接影響酶的活性,因此,溫度對光合作用的影響也很大。除了少數的例子以外,一般植物可在10 ~ 35℃下正常地進行光合作用,其中以25 ~ 30℃最適宜,在35℃以上時光合作用就開始下降,40 ~ 50℃時即完全停止。在低溫中,酶促反應下降,故限制了光合作用的進行。而在高溫時,一方面是高溫破壞葉綠體和細胞質的結構,並使葉綠體的酶鈍化;另一方面,暗呼吸和光呼吸加強,光合速率便降低。

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4. 礦質元素

礦質元素直接或間接影響光合作用。氮鎂、鐵、錳等是葉綠素等生物合成所必需的礦質元素;銅、鐵、硫和氯等參與光合電子傳遞和水裂解過程;鉀、磷等參與糖類代謝,缺乏時便影響糖類的轉變和運輸,這樣也就間接影響了光合作用同時,磷也參與光合作用中間產物的轉變和能量傳遞,所以對光合作用影響很大。

5. 水分

水分是光合作用原料之一,而光合作用所需的水分只是植物所吸收水分的一小部分(1%以下),因此,水分缺乏主要是間接地影響光合速率下降。具體來說,缺水使葉片氣孔關閉,影響CO2進入葉內;缺水使葉片澱粉水解加強,糖類堆積,光合產物輸出緩慢,這些都會使光合速率下降。



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