影响光合作用的因素的有关曲线归纳与例析
茹一宁（绍兴县豫才中学 312000）
光合作用是绿色植物的物质与能量代谢的基础，其强度受到植物自身和外界环境等多方面因素的影响。本文主要通过曲线的形式总结了几个外部因素（如光照、二氧化碳浓度、温度及矿质元素等）与光合作用强度间的关系，并结合典型例题进行分析。
一、光照强度对光合作用影响的分析
曲线含义：在一定光照强度范围内，光合速率随光照强度增强而增大；当达到C强度时，光合速率达到最大；继续增加光照强度，光合速率不再增加。
在该变化曲线中，A点时完全没有光照，此时光合作用强度为0，A至C段随光照强度增强，光合作用强度逐渐增大，到C点光合作用强度达到最大，即C点为光饱和点。B点是该阶段的一个转折点，在该光照强度下，光合作用强度正好等于呼吸作用强度，该
点称为光补偿点。C点后，光照继续增强，并没有影响光合作用强度，此时主要受到二氧化碳浓度等条件的。不同植物光补偿点与光饱和点差异很大，特别是对于阴生植物和阳生植物之间，这种差异尤为明显，主要原因是两者在相同条件下呼吸作用与光合作用强度不同。
应用：为了使生产中的产量提高，往往在白天提供良好的光照，可以在白天积累更多的有机物，而晚上则尽量降低温度，降低呼吸作用强度，减少消耗，即在图中A点使其更接近O点，如吐鲁番的葡萄较甜，原因就是因为当地晚上温度低，呼吸作用消耗少，有机物积累多的结果。
例1、下图表示的是光照强度与光合作用强度之间关系的曲线，该曲线是通过实测一片叶子在不同光照条件下CO2吸收和释放的情况。能代表细胞中发生的情况与曲线中AB段（不包括A、B两点）相符的一项是（ ） 吸
C
D
释放 CO2 CO2 收 C B A 光照强度 A CO2 B CO2 CO2
1
解析：随光照增强，光合作用增强，B点为光补偿点，C点为光饱和点，AB段呼吸速率大于光合速率，CO2来源为线粒体，且有部分释放到细胞外；BC段光合速率大于呼吸速率，CO2来源于线粒体和细胞外；B点则线粒体释放的CO2完全进入叶绿体。
答案：A。
二、CO2浓度对光合作用影响的分析
曲线含义：在一定的CO2浓度范围内，光合作用强度随CO2浓度的增大而增大，当达到某种CO2浓度时，光合速率达到最大，继续增加CO2浓度，光合速率不再增加，此浓度为CO2饱和点，此时是光照等其他因素的。
A和B表示两种不同光照强度下的光合作用强度曲线，A的光照强度大于B的光照强度，在相同的CO2浓度下，适当增强光照强度，可提高光合速率，两者与横坐标的交点为CO2补偿点，即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度。
但CO2浓度不宜过高，否则还会抑制光合作用的进行。
应用：CO2作为光合作用重要原料之一，对光合作用的影响较为明显。在生产中为了促进促进植物进行光合作用，往往会把CO2作为农作物的气体肥料，即增加CO2浓度，从而提高植物积累有机物的效率。
例2、光合作用受光照强度、CO2浓度、温度等影响，下图中4条曲线（a、b、c、d）为不同光照强度和不同CO2浓度下，马铃薯净光合速率随温度变化而变化的曲线。
a：光照极弱，CO2很少（远小于0.03%） b：全光照的1/25，CO2浓度为0.03% c：全光照，CO2浓度为0.03% d：全光照，CO2浓度为1.22% 请据图回答下列有关问题：
（1）随着光照强度和CO2浓度的提高，植物光合作用（以净光合速率为指标）最适温度变化趋势是 。
（2）当曲线b净光合速率为零时，真光合速率是否为零？为什么？ （3）在大棚作物管理中，采取下列哪些措施可以提高净光合速率？
2
A．通风 B．增施有机肥 C．延长生育期 D．施碳酸氢铵
解析：曲线的差异在于光照强度或CO2浓度，光照强度增大或CO2浓度增大，光合速率增大。
答案：（1）逐渐升高 （2）不为零。因为此时的呼吸速率不为零 （3）A、B、D 三、温度对光合作用影响的分析
曲线含义：光合作用是由酶催化下进行的，温度直接影响酶的活性。酶活性在低于A点温度时，随温度的升高而逐渐加强，在高于A点的温度时，光合作用酶活性下降，光合强度开始下降。A点为光合作用所需酶的最适温度。
应用：冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培又可适当降低温度，保证光合作用在较适宜温度进行。白天调到光合作用最适温度，以增强光合作用；晚上适当降低室内温度，以减弱呼吸作用消耗，保证植物有机物的积累。
例3、影响绿色植物进行光合作用的因素是多方面的，外界因素有光照强度、CO2的含量、温度等，内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等。根据上述影响光合作用的因素分析如图，其中不正确的是（ ）
A．当x代表光照强度时，若a曲线表示阳生植物，则c 曲线最可能代表阴生植物 B．当x代表温度时，能够表示净光合速率的曲线是d
C．当x代表CO2的含量时，若a曲线表示水稻，则b曲线表示玉米
D．当x代表CO2的含量时，能表示水稻在不同光照条件下CO2浓度对植物光合速率影响的曲线是a、b、e
解析：A选项，在相同温度下，阴生植物呼吸速率小于阳生植物的呼吸速率，c与x的交点比a小，而阳生植物的光饱和点一般都比阴生植物要高，所以a表示阳生植物的话，c可表示阴生植物；B选项，光合作用所需酶的活性受温度影响，所以在最适温度时光合速率最大，随温度升高或降低向两边递减；C选项，玉米是C-4植物，CO2利用率高，在相同CO2浓度下比水稻（C-3植物）光合速率大，所以a可能为玉米，b为水稻；D选项，在一定范围
3
内，随CO2浓度升高，光合速率增大。
答案：C。
四、矿质元素对光合作用影响的分析：
某些矿质元素对光合作用有直接或间接的作用，如N、Mg、Fe、Mn等是叶绿素生物合成所必需的元素；K、P等参与碳水化合物代谢，缺乏时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的传递。
例4、若图1中装置甲与装置乙敞口培养相同数量的小球藻，研究光照强度对小球藻产生氧气量的影响。绘制成曲线如图2（净氧量＝光合作
用产生的氧气量－呼吸作用消耗的氧气量）。据图分析，下列叙述不正确的是（ ）
A．P处净氧量为负值，是因为小球藻不进行光合作用，且呼吸作用消耗氧气 B．Q处净氧量为零，是因为Q处小球藻不进行光合作用
C．甲与乙两管净氧量差异的原因是乙管小球藻叶绿体合成受阻，影响光合作用 D．由图2可知，光照强度可影响光合作用强度
解析：该题的光合作用影响因素主要是光照强度和矿质元素，光照强度在一定范围内增强，光合速率增大，Q点为光补偿点。甲和乙的差异在于镁影响叶绿素的合成，故乙合成叶绿素受阻。由图可知：Q处的光照强度条件下，小球藻的光合作用释放出的氧气等于小球藻有氧呼吸消耗的氧气。
答案：B。
实际上，光合作用往往同时受几个因素的影响，因此在题目中也需要综合加以分析。 例5、下图为植物在夏季晴天一昼夜内CO2吸收量的变化情况，下列说法正确的是（ ）
4
①该植物进行光合作用的时间区段是bg
②植物在a和h时刻只进行呼吸作用，不进行光合作用 ③影响bc段光合速率的外界因素只有光照强度 ④ce段与fg段光合速率下降的原因相同
⑤若c、f时刻的光合速率相等，则植物呼吸速率为c时刻大于f时刻 ⑥ce段光合速率的变化可能与有些气孔的关闭有关 A．①③ B．②④ C．①⑤ D．②⑥
解析：在a～h点进行光合作用，光合速率随光照强度增强而增大，在c点后温度过高，植物因蒸腾作用失水而关闭气孔，CO2不足，光合作用受阻。F点后因光照强度减弱，光合速率减小。
答案：D。
5
