光合速率定義

內(nèi)容摘自：潘瑞熾．植物生理學(xué)：高等教育出版社，2008：56-92

光合速率定義

光合速率通常是指單位時(shí)間單位葉面積所吸收的二氧化碳或釋放的氧氣的量，也可用單位時(shí)間單位葉面積上的干物質(zhì)積累量來(lái)表示。

內(nèi)部影響因素

1. 不同部位

在一定范圍內(nèi)，葉綠素含量越多，光合越強(qiáng)。以一片葉子為例，最幼嫩的葉片光合速率低，隨著葉子成長(zhǎng)，光合速率不斷加強(qiáng)，達(dá)到高峰，隨后葉子衰老，光合速率就下降。

2. 不同生育期

株作物不同生育期的光合速率不盡相同，一般都以營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期為頂點(diǎn)，到生長(zhǎng)末期就下降。以水稻為例，分蘗盛期的光合速率較快，在稻穗接近成熟時(shí)下降。但從群體來(lái)看，群體的光合量不僅決定于單位葉面積的光合速率，而且很大程度上受總?cè)~面積及群體結(jié)構(gòu)的影響。

外部影響因素

1. 光照

（1）光強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響

光合作用是一個(gè)光生物化學(xué)反應(yīng)，所以光合速率隨著光照強(qiáng)庋的增減而增減。在黑暗時(shí)，光合作用停止，而呼吸作用不斷釋放CO₂；隨著光照增強(qiáng)，光合速率逐漸增強(qiáng)，逐漸接近呼吸速率，最后光合速率與呼吸速率達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡相等。同一葉子在同一時(shí)間內(nèi)，光合過(guò)程中吸收的CO₂與光呼吸和呼吸作用過(guò)程中放出的CO₂等量時(shí)的光照強(qiáng)度，就稱(chēng)為光補(bǔ)償點(diǎn)（light compensation point）。植物在光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，有機(jī)物的形成和消耗相等，不能積累干物質(zhì)，而晚間還要消耗干物質(zhì)，因此從全天來(lái)看，植物所需的光照強(qiáng)度，必須高于光補(bǔ)償點(diǎn)，才能使植物正常生長(zhǎng)。

（2）光質(zhì)對(duì)光合作用的影響

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

2. 二氧化碳

二氧化碳是光合作用的原料，對(duì)光合速率影響很大。其主要是通過(guò)氣孔進(jìn)入葉片，加強(qiáng)通風(fēng)或設(shè)法增施二氧化碳能顯著提高作物的光合速率，對(duì)C₃植物尤為明顯。此外，植物對(duì)CO₂的利用與光照強(qiáng)度有關(guān)，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(qiáng)度的加強(qiáng)，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(guò)程中的碳反應(yīng)是由酶所催化的化學(xué)反應(yīng)，而溫度直接影響酶的活性，因此，溫度對(duì)光合作用的影響也很大。除了少數(shù)的例子以外，一般植物可在10 ~ 35℃下正常地進(jìn)行光合作用，其中以25 ~ 30℃最適宜，在35℃以上時(shí)光合作用就開(kāi)始下降，40 ~ 50℃時(shí)即停止。在低溫中，酶促反應(yīng)下降，故限制了光合作用的進(jìn)行。而在高溫時(shí)，一方面是高溫破壞葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的結(jié)構(gòu)，并使葉綠體的酶鈍化；另一方面，暗呼吸和光呼吸加強(qiáng)，光合速率便降低。

4. 礦質(zhì)元素

礦質(zhì)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(zhì)元素；銅、鐵、硫和氯等參與光合電子傳遞和水裂解過(guò)程；鉀、磷等參與糖類(lèi)代謝，缺乏時(shí)便影響糖類(lèi)的轉(zhuǎn)變和運(yùn)輸，這樣也就間接影響了光合作用同時(shí)，磷也參與光合作用中間產(chǎn)物的轉(zhuǎn)變和能量傳遞，所以對(duì)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(lái)說(shuō)，缺水使葉片氣孔關(guān)閉，影響CO₂進(jìn)入葉內(nèi)；缺水使葉片淀粉水解加強(qiáng)，糖類(lèi)堆積，光合產(chǎn)物輸出緩慢，這些都會(huì)使光合速率下降。

以上內(nèi)容摘自：潘瑞熾．植物生理學(xué)：高等教育出版社，2008：56-92。