植物光合作用范文

植物光合作用范文第1篇

光合作用本质上就是绿色植物通过叶绿体贮存太阳光能的过程。随着一天中二氧化碳浓度和温度以及光照强度的变化，植物的光合作用也发生着变化［8］。本研究拟对浙江省天台山森林生态系统海拔700m处的以乔木木荷(SchimasuPerba)为优势种的功能群植物光合生理特性进行分析，以期为天台山森林生态系统的合理利用和森林群落的恢复重建提供依据。

1研究区域与研究方法

1.1自然地理概况

天台山位于浙江省天台县境内，系武夷山仙霞岭中支由南向北延伸而来。境内峰峦迭嶂，万壑争流，主峰华顶山(海拨1098m)，地处北纬29°15'，东经121°06'，在天台县东北30km处，这里属亚热带季风性湿润气候，气候温暖，雨水充沛，年降水量为1700mm，平均相对湿度达85%以上。年平均气温为13℃，无霜期约230d。山地土壤系水成岩及火成的花岗岩母质形成的黄壤土，土层厚度在30～100cm，湿润肥沃。由于水热条件好，植物生长茂盛，地带性植被类型主要为中亚热带常绿阔叶林，并且发育保存较好［9］。

1.2取样与测定方法

本研究工作地点在天台山华顶国家森林公园内，于2011年7月中旬，使用LI－6400便携式光合测定系统对功能群植物乔木木荷(SchimasuPerba)、灌木柃木(Euryajaponica)和草本茫萁(Dicranopterisdicho-toma)功能叶片(无病虫害，营养状况良好)的光合生理生态日变化特性进行测定，主要测定指标包括光合作用速率、气孔导度等。乔木植株采取离体测定［10］，具体方法:使用剪枝剪获取枝条，迅速将枝条下端浸入水中，剪去5cm长的枝柄，为避免叶片因水分胁迫导致光合能力下降，每测定一个循环后更换一个枝条(约2～3h)，灌木和草本植物采取连体测定，测定时选择天气晴好，日照充足的天气。日变化测定时间为8∶00～16∶00，每隔2h进行一次，每类测定5个叶片，每个叶片3个存储点。同时进行叶片叶绿素含量测定，方法是取与测定光合作用相同位置和成熟程度叶片，用Arnon法［11］，使用日本岛津UV2401PC型紫外分光光度计测定，各测3片样叶，每片样叶重复测试3次，取平均值。

2结果与分析

2．1功能群植物叶片叶绿素含量

叶绿素含量与光合能力成正比，通过对比海拔700m处的植物功能群乔木木荷(SchimasuPerba)、灌木柃木(Euryajaponica)和草本茫萁(Dicranopterisdichotoma)的叶片叶绿素含量(表1)，可以看出，木荷(SchimasuPerba)和柃木(Euryajaponica)的叶绿素a、叶绿素b含量以及Chla/Chlb均低于茫萁，这说明草本植物茫萁(Dicranopterisdichotoma)由于叶绿素含量高，从而可以吸收较多的太阳辐射，是草本植物对林下长期低光照的生态适应。草本植物茫萁(Dicranopterisdicho-toma)的Chla/Chlb较低，说明其叶片中叶绿素b的含量相对较高。这样就能在林下散射光中有效地利用蓝紫光，能利用弱光环境中有限的红光，维持光合作用中心Ⅰ和光合作用中心Ⅱ之间的能量平衡，有利于对弱光环境的适应。

2.2功能群植物光合作用速率日变化

乔木植物木荷(SchimasuPerba)由于植株高大，在功能群的最顶层，因此所接受的阳光也较强，出现了光合午休现象，叶片光合速率日变化曲线呈“双峰”型，分别于10∶00和14∶00出现峰值，而位于功能群中层和下层的灌木柃木(Euryajaponi-ca)、和草本茫萁(Dicranopterisdichotoma)，则由于林下光强远较上层低，因此叶片净光合速率低于乔木木荷(Schi-masuPerba)，并且没有出现光合午休现象，其日变化呈单峰曲线。3种植物的净光合速率日平均值以木荷的为最高，达8.204μmolCO2•m2•g－1，以茫萁的为最低，只有6.812μmolCO2•m2•g－1，柃木为7.564μmolCO2•m2•g－1，介于二者之间。

2.3功能群植物气孔导度日变化

从功能群植物气孔导度日变化曲线来看，3种植物叶片的气孔导度都呈单峰曲线，峰值出现在光照最强时的12∶00，从日平均值来看，3种植物叶片的气孔导度以接受强光照的乔木木荷(SchimasuPerba)为最高，为0.156mmol•m－2•s－1，以草本茫萁(Dicranopterisdichotoma)的气孔导度值为最低，只有0.098mmol•m－2•s－1，灌木柃木(Euryajaponica)的气孔导度日平均值则介于二者之间。

3结论与讨论

植物光合作用范文第2篇

【关键词】高中生物 植物光合作用 环境

在高中生物教学中，有关光合作用的内容是历年高考命题的热点，也是重点和难点，试题侧重考查考生对光合作用过程图解的理解和分析，包括光反应和暗反应的场所、条件、物质变化、能量变化、相互关系以及在某种环境因素突然发生变化的情况下，细胞中[H]、ATP、C3和C5的含量变化情况等。影响光合作用的环境因素是高考必考的内容，考查形式多样，选择题的考查侧重于实验结果的分析，而非选择题的考查往往结合实验设计来进行。以下是影响光合作用的相关因素：

一、单因子变量对光合作用的影响

（一）光照――光合作用的动力

1.光照时间：光照时间越长，产生的有机物越多。2.光质：由于色素吸收可见光中的红光和蓝紫光最多，吸收的绿光最少，故不同波长的光对光合作用的影响不同，建温室时，选用无色透明的玻璃或塑料薄膜做顶棚，能提高光能利用率。3.光照面积：在一定范围内，随着叶面积的增大，光合作用强度不断增大。达到一定值后，随着叶面积的增大，光合作用强度不再增加，原因是叶片之间相互遮挡，光照不足。所以适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。4.光照强度：在一定范围内，随着光照强度的增加植物的光合作用强度越强，同化CO2的速度也相应增加，但当光照强度达到一定值时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增强。植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用，当植物在某一光照强度条件下，进行光合作用所吸收的CO2与该温度条件下植物进行呼吸作用所释放的CO2量达到平衡时，这一光照强度就称为光补偿点，这时光合作用强度主要是受光反应产物的限制。当光照强度达到一定值以后，植物的光合作用强度不再增加或增加很少时，这一光照强度就称为植物光合作用的光饱和点，此时的光合作用强度是受暗反应系统中酶的活性和CO2浓度的限制。光补偿点因植物种类的不同而不同，主要与该植物的呼吸作用强度有关，与温度也有一定的关系。一般阳生植物的光补偿点比阴生植物的高。光饱和点也是阳生植物高于阴生植物。在栽培农作物时，阳生植物必须种植在阳光充足的条件下才能提高光合作用效率，增加产量；而阴生植物应当种植在阴暗潮湿的条件下，才有利于生长发育，光照强度越大，蒸腾作用越旺盛，植物体内因失水而不利于其生长发育，如人参、三七、胡椒等的栽培，就必须栽培于阴暗潮湿的环境中，才能获得较高的产量。

（二）温度

植物所有的生活过程都受温度的影响，在一定范围内，提高温度可以提高酶的活性，加快反应速率。光合作用也不例外，在适宜的光照强度下，适当提高温度会促进光合作用的进行，但提高温度也会促进呼吸作用。冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度。白天调到光合作用的最适温度，以提高光合作用效率；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。

（三）CO2浓度

CO2是植物进行光合作用的原料，只有当环境中的CO2达到一定浓度时，植物才能进行光合作用。植物能够进行光合作用的最低CO2浓度称为CO2补偿点，即在此CO2浓度条件下，植物通过光合作用吸收的CO2与植物呼吸作用释放的CO2相等。环境中的CO2低于这一浓度，植物的光合作用就会低于呼吸作用，消耗大于积累，长期如此植物就会死亡。一般来说，在一定范围内，植物光合作用的强度随CO2浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度就不再增加或增加很少，这时的CO2浓度称为CO2的饱和点。如CO2浓度继续升高，光合作用不但不会增加，反而要下降，甚至引起植物CO2中毒而影响植物正常的生长发育。所以大田作物要“正其行，通其风”多施有机肥；温室内可适当补充CO2，即适当提高CO2浓度可提高农作物产量。

（四）必需矿质元素

绿色植物进行光合作用时，需要多种必需的矿质元素。如氮是催化光合作用过程中各种酶以及NADP+和ATP的重要组成成分，磷也是NADP+和ATP的重要组成成分。科学家发现，用磷脂酶将离体叶绿体膜结构上的磷脂水解后，在原料和条件都具备的情况下，这些叶绿体的光合作用过程明显受到阻碍，可见磷在维持叶绿体膜的结构和功能上起着重要的作用。又如绿色植物通过光合作用合成糖类，以及将糖类运输到块根、块茎和种子等器官中，都需要钾。再如镁是叶绿体的重要组成成分，没有镁就不能合成叶绿素，等等。在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时适量地增施肥料，有利于提高农作物的光能利用率。

二、多因子变量对光合作用的影响

温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合作用酶的活性，提高光合作用速率，也可同时充入适量的CO2，进一步提高光合速率，当温度适宜时，要适当提高光照强度和CO2浓度以提高光合速率。总之，可根据具体情况，通过提高光照强度、调节温度或增加CO2浓度等来充分提高光合速率，以达到增产的目的。

各种环境因子对植物光合作用的影响不是单独的发挥作用，而是综合作用。但各种因子的作用并不是同等重要的，其中起主要作用的因子为关键因子，因此在分析相关问题时，应抓住关键因子。

参考文献：

[1]徐英；环境因子对东湖几种沉水植物生理的影响研究[J]；生物技术世界；2013年08期

[2]钟荫；温度光照和pH对菹草光合作用的影响[J]；生物科技；2012年06期

[3]任南，严国安，马剑敏，李益健；环境因子对东湖几种沉水植物生理的影响研究[J]；武汉大学学报（自然科学版）；1996年02期

植物光合作用范文第3篇

【关键词】植物；光合作用；产物

光合作用和其他生理过程一样，受到一系列内外因素的影响，植物的种类，植株的年龄和器官以及植物体内叶绿素的含量等都对光合作用有影响，在相同条件下，不同植物光合速率不同是由植物本身的遗传特性决定的，同一品种植物的光合速率主要受光照、CO2浓度、温度、水分和矿质营养等环境因素的影响，下面简述外界因素对光合作用的影响。

1.光照强度

光是光合作用的能源，没有光，光合作用就无法进行。光合强度与光照强度有密切的关系。

常用的光照强度单位为lx（勒克斯）。实际的光照强度，可用照度汁直接测量出来。夏季晴天中午，露地的光照强度约为35.28×105lx，冬季晴天露地光照强度约为88.1×104lx，而阴雨天仅及晴天光照的1/5―1/4。一般植物在很弱的光照下，便能进行光合作用。光愈弱，光合作用也愈弱，如果光照强度增大，光合作用也就增强。但是光照强度达到一定程度时，光照强度再加强，光合作用并不再随之增高，这时的光照强度称为光饱和点。在达到光饱和点以后，如果再继续增加光照强度，有些植物的光合作用将会下降。这是由于强光引起光合色素和重要的酶类钝化，同时强光往往导致高温，易造成水分亏缺、气孔关闭和CO2供应不足等。根据植物对光强度的需要不同，可以将植物分为两类：阳性植物（如月季、扶桑、白兰、唐菖蒲等）的光饱和点接近于全部光照强度的一半；耐阴植物（如茶花、杜鹃、万年青、兰花等）在全部光强的l/10，即能正常地进行光合作用，光照强度过高时，反而导致光合作用减弱。在两类之间还有一些中间类型的植物（如萱草、天门冬、红枫、含笑、苏铁等），它们在遮阴和全部日照下都能进行正常的光合作用。

植物在进行光合作用时，还在进行呼吸作用。当光照强度较高时，植物的光合强度往往要比吸收强度高若干倍；当光照强度下降，光合强度也下降，光强度降到一定程度时，光合作用吸收的CO2与呼吸作用放出的CO2相等，这时的光照强度称为光补偿点。阳性植物的光补偿点比耐阴植物高，通常阳性植物在全部光强的3%～5%时达到光补偿点；而耐阴植物的光补偿点则不超过全部光强的1%。植物在光补偿点时不能积累干物质，而且夜间还要消耗干物质，这对植物的生活是很不利的。因此，植物所需的最低光照强度，必须高于光补偿点。

光饱和点和光补偿点代表植物的叶片对强光和弱光的利用能力，可用来衡量植物的需光量。因此，光饱和点和光补偿点的确定对于栽培植物有重要作用，特别是光补偿点可作为园林植物配置、树木修剪的根据。栽培在温室中的植物，通过维持一个最适的温度条件，补偿点的位置可以适当降低，这对于有效地利用较弱的光照维持正常光合作用具有重要意义。

2.CO2的浓度

C02是光合作用的主要原料，其含量直接影响到光合作用的进行。大多数植物，当空气中的CO2含量低于60×10-6ppm时，光合作用则显著降低，甚至完全停止，这一CO2浓度称为CO2补偿点。提高CO2浓度，在一定范围内能够提高光合强度。一般情况下，光合作用的最适CO2浓度约为0.1%，而空气中的CO2含量通常为0.02%一0.03%左右，所以，如果能适当地增加空气中CO2浓度，光合作用便能显著增加。目前国外的温室及塑料薄膜棚室已大面积应用CO2施肥的方法增加空气CO2含量。国内也有不少单位在进行试验。一般在育苗和生长旺盛期进行CO2施肥效果较好。在试验条件下，CO2施肥一般用于冰，它是一种低温固态的CO2，在常温下升华为气态。用干冰时要注意人体不要直接接触，以免发生低温伤害。也可用强酸和碳酸盐反应，使其产生CO2，但要注意强酸不可太浓，以免发生有害气体。另外，可以结合糖化饲料发酵，或用水缸盛厩肥发酵，不时搅拌，即可达到增加室内CO2浓度的目的。

在室外条件下，目前施用CO2肥料还有相当大的困难，主要是依靠风引起空气流动，使CO2的空气接近叶面，以保证光合作用的正常进行。另外可施用碳酸盐肥料和有机肥，来增加土壤的CO2含量。施用有机肥料可提高土壤中的腐殖质，增加土壤中微生物的数量并改变土壤微生物的群落，这样也可达到CO2施肥的目的。土壤中的CO2一部分扩散到空气中为植物的叶子所吸收，另一部分则直接被根所吸收。在通常情况下，空气中CO2含量过高对光合作用也是不利的，当浓度超过1%时，将引起原生质中毒、气孔关闭，从而抑制光合作用，但若同时增强光照强度时，则CO2的利用浓度就可以相对地提高。

3.温度

植物进行光合作用的温度范围很宽，通常温度对光合作用的影响和植物的起源有关。温带植物光合作用的最低温度为。0～5℃；在寒带地区生长的植物，最低可达-6～7℃；然而热带植物在4～8℃时光介作用被抑制。从温度的低限开始，光合强度随温度升高而加强，超过最适点后，光合作用便下降。一般来讲，植物可在10～35℃的范围进行正常的光合作用，最适点约为25～30℃。一般植物光合作用的最高温度为40～50℃，这时光合作用很微弱，其至停止，温度对于光合作用的影响，与光照强度和CO2浓度都有关系，在光强度较高和CO2浓度较大的条件下，光合作用的最适温度也随之提高。在光强度低和CO浓度小时，提高湿度反而对植物生长不利。因此，冬天在温室栽培植物和温床育苗时，在夜间和光线不足的阴雨天，应该适当降低室内温度。

4.水分和矿质元素

水分是光合作用的原料，但植物所吸收的水分，用于光合作用的不到1%，而很大部分水分用于其他的生理过程和通过蒸腾作用而散失掉了。因此，水分对于光合作用的影响并不是直接的，水分主要是影响其他的各种生理活动，从而间接地影响光合作用的进行。当植物的水分代谢被破坏时，叶子含水量减少，而引起气孔的闭合，阻止了CO2进入叶内，使光合作用降低。

植物生命活动所必需的十几种矿质元素，对光合作用也有直接或间接的影响。如镁和氮是叶绿素的组成元素，铁和锰参与叶绿素的形成过程，硼、钾、磷等能促进有机物的输导和转化。因此，合理施肥对保证光合作用的顺利进行，是非常重要的。

上述因素对光合作用的影响并不是孤立的，而是互相依存、互相制约的，对光合作用发生着错综复杂的综合影响。我们了解影响光合作用的因素后，在园林植物的栽培管理上，就应综合考虑各种因素的相互关系和综合影响，创造植物生长的适宜环境，来提高植物对光能的利用率和光合效率。

参考文献

[1] 田建林.园林绿化施工技术[M].南京：江苏人民出版社，2011

植物光合作用范文第4篇

通常说来，动物是无法进行光合作用的，但是一切规则总有例外。豌豆蚜是一个新发现的变异物种，它是农民的敌人但却是基因学家的朋友。法国索菲亚阿格罗生物技术研究所的阿兰·罗比臣，就曾发现豌豆蚜利用一种类胡萝卜素的色素通过太阳获取能量的例子。该蚜虫从真菌中“窃取”的基因，使自身能产生色素。另一种昆虫，东方大黄蜂也有类似的本领。它们在白天非常活跃，而且温度越高越活跃，这是因为其腹部的黄素能将阳光转化为电能。

不过，这两个案例都具有争议，这两种昆虫只是将阳光转换成了能量，但并没有进行真正的光合作用——将二氧化碳转化为糖分。

当然，也有动物进行真正的光合作用。珊瑚虫是最典型的例子，它们寄生在微小得只能用显微镜才能看到的藻类中，藻类能进行光合作用并且为共生的珊瑚虫提供营养。一些海葵、蛤蚌、海绵等动物也有能进行光合作用的共同体，甚至还有脊椎动物——斑点蝾螈，那些能进行光合作用的藻类已经侵入了它们的细胞的内部。

尽管有这么多种类的例子，光合作用共生体仍是例外而不是普遍规则。好在能进行光合作用的“种子”并不难以播种。2011年，加州大学洛杉矶分校的生物学家克里斯蒂娜·阿加帕奇斯令斑马鱼接受了会光合作用的细菌。在斑马鱼胚胎期，她就将细菌注入了这种鱼。遗憾的是，之后什么也没发生，这种鱼不会光合作用，但也并没有排斥这种细菌。阿加帕奇斯的实验表明脊椎动物至少可以忍受光合微生物的存在。

还有一种让动物进行光合作用的方法：直接窃取它们的“加工厂”。众所周知，光合作用是在一个被称作叶绿体的微小结构中发生的，它广泛存在于各种植物和藻类的细胞中。因此，与其和一个植物共生，为何不直接将它的叶绿体据为己有呢？

有动物这样做过，比如海兔。这种美丽的生物以藻类为食，并将窃取来的叶绿体分布在消化道内，为它提供能量，使得它“活得像个植物”。这对于海兔至关重要，失去了叶绿体的海兔通常都无法活到成年。

海兔如何维持并且使用叶绿体仍然是一个谜团。不过可以确定的是，这些结构并不能像闪存盘一样能“即插即用”。因为叶绿体会用数以百计的蛋白质——都是在海兔的细胞核中制造，并且又移植到了叶绿体中的。以现有的技术，破解这上百个基因片段是不太可能的事情。即使全部破解成功了，将人类细胞变成兼容叶绿体的细胞，也是一项十分浩大的基因工程。

可以设想一下，人类能与藻类等植物共生，细胞内也加入了控制叶绿体的基因，获得了光合作用的能力，这会给我们带来不同吗？答案也许会令人失望。如果无法尽最大限度将自己暴露在阳光下，光合作用就是一种毫无用处的能力。并且，为了得到更多的能量，需要尽可能大的表面积，植物就拥有又大又平的采光平面——叶子；海兔又绿又平，看起来也像是一片叶子，同时它是透明的，因此阳光可以穿透它的组织，进入体内的叶绿体中。

人类既没有叶子又不透明，即使全身皮肤都是充满叶绿体，光合作用也只能提供少得可以忽略不计的能量——动物所需的能量远远高于植物。如果人类要依靠光合作用生存，那么必须拥有类似树叶的大平面接受阳光，然后还需要保持静止，以减少消耗。从某种意义上讲，这时的人已经变成了树。

植物光合作用范文第5篇

关键词：芍药属；光合特性；环境因子

中图分类号 S682.1+2 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2013）18-25-04

芍药科（Paeoniaceae）芍药属（Paeonia）植物共分为3个组，即芍药组、牡丹组和北美芍药组，我国原产约30余种[1]。芍药属植物自然分布在我国的中北部地区，喜冷凉气候，其花朵硕大艳丽，花香馥郁，根可入药，具有很高的观赏价值和药用价值，其中最为著名的是牡丹（P.suffruticosa）和芍药（P.lactiflora）。关于芍药属植物生产栽培和园林应用的研究一直受到很多的关注，尤其是与观赏品质密切相关的光合特性的研究越来越多。现将我国近年来有关牡丹、芍药光合作用的研究进行综述，旨在为我国芍药属植物的合理开发和利用提供部分理论依据。

1 芍药属植物光合作用的基本特征

牡丹和芍药属光合能力稍低的C3植物[2]，存在明显的光合日变化和季节变化[3-4]。

1.1 芍药属植物光合作用日变化 自然条件下，大田栽培牡丹净光合速率（Pn）日变化大体呈现出2种类型：“单峰型”和“双峰型”。春季，牡丹花前和开花期间Pn呈现“单峰”曲线，上午Pn逐渐升高，在12：00～13：00达到最大值，13∶00～14∶00以后开始下降[5-6]；到5月份以后，牡丹花Pn呈现“双峰”曲线，最高峰出现在上午9∶00～11∶00，次高峰出现在下午4∶00左右。12∶00～14∶00期间下降显著，表明出现明显的“午休”现象[7-8]。

夏季晴天大田栽培芍药净光合速率（Pn）日变化多呈明显的双峰曲线，最高峰在华北和东北地区，出现在上午9∶00～11∶00[9-10]，长江中下游地区在8∶00～9∶00[11]，东北地区次高峰则出现在下午4∶00左右[10]。12∶00～14∶00期间下降显著，具有明显的“午休”现象。也有研究认为芍药“大富贵”的净光合速率日变化呈“单峰”曲线，非气孔限制为芍药光合速率主要控制因子[12]。

不少学者认为，“午休”现象是由于持续强光使气温、蒸腾速率（Tr）急剧增加，大气湿度降低，造成水分代谢失调，叶面温度过高，抑制了参与光合过程酶的活性，导致羧化率降低，使Pn锐减，表现出光合“午休”现象。因此，在生产实践中，可采取夏季遮阴、灌溉，尤其是喷灌能够增加空气水分和土壤湿度，降低园区温度，满足牡丹对水分的需求，是克服牡丹、芍药光合“午休”的基本办法[9，11，13]。

1.2 芍药属植物光合作用季节变化 牡丹叶片光合速率的季节变化可以分为3个阶段。第1阶段：4～5月间，光合速率迅速提高，形成一年中的最大峰值；第2阶段：6～7月间，光合速率保持相对稳定的较高水平；第3阶段：8月份，光合速率则迅速降低[14]。

1.3 芍药属植物的光合特性 毕玉伟等[4]测定了盆栽“凤丹白”牡丹的光饱和点（LSP）为1 372μmol/（m2・s），光补偿点（LCP）为59μmol/（m2・s），表明牡丹品种“凤丹白”能够合理利用光照强度，可适应多种光照环境。CO2补偿点为85.19μmol/mol，CO2饱和点约为1 700μmol/mol，其CO2饱和点高说明“凤丹白”在高CO2浓度下能适应并提高光合速率。

孟军等[15]使用LCpro+便携式光合作用测定仪控温控光，测量了牡丹品种洛阳红在不同光照强度下的叶片光合作用速率、气孔导度等指标。结果表明：牡丹叶片光合作用-光强响应曲线受温度影响明显。等轴双曲线模型适用于低于饱和光强下的牡丹光合作用模拟研究，便于对不同试验条件下得到的数据进行综合比较分析。

2 影响芍药属植物光合作用的内在因素

2.1 种类和品种 牡丹和芍药品种不同，Pn差异显著。通过对4个不同牡丹品种佛门袈裟、银粉金鳞、万花盛、十八号的Pn测定结果表明[14]：平均光合速率方面，佛门袈裟较银粉金鳞、万花盛、十八号分别高出47.8%、18.8%、21%；季节变化中，佛门袈裟的净光合速率显著高于其他3个品种（P

权伟等[16]采用盆栽和地栽2种栽培方式对从菏泽地区引种的6个牡丹品种光合指标进行了测定。结果表明，无论是盆栽还是地栽，“大棕紫”均表现出较高的Pn值，“鲁荷红”、“大棕紫”、“迎日红”、“胜葛巾紫”4个品种盆栽牡丹Pn值均低于地栽牡丹Pn值，“肉芙蓉”、“十八号”2个品种盆栽牡丹Pn值却均高于地栽牡丹Pn值。

芍药组内不同类群光合特性研究表明[3]：芍药组不同类群间光合特性存在显著差异，毛果芍药（P.lactiflora var.trichocarpa）的光合速率最高，其次是芍药（P.lactiflora），美丽芍药（P.mairei）的光合速率最低，表明毛果芍药和芍药的光合能力最强。光合日变化方面，毛果芍药没有明显的“午休”显现，11∶00～14∶00的Pn值只是稍微有些下降，而其他类群都有明显的“午休”显现，Pn值在12∶00时最低，其中川赤芍（P.veitchii）、窄叶芍药和美丽芍药的“午休”十分明显。这些类群最大净光合速率对应的光强也有差异。芍药栽培品种和野生种之间光合特性差异亦显著，野生种的Pn值始终高于栽培品种；野生种的LSP高于栽培品种，而LCP则较栽培品种低，说明野生种对强光的耐受能力和对弱光耐受能力较栽培品种强[17]。

2.2 叶绿素含量 岳桦等[10，17]分别研究了叶绿素含量和叶绿素a/b值与牡丹品种以及芍药品种之间的关系，认为叶绿素含量差异不是造成牡丹品种之间和芍药类群之间光合能力差异的主要因素。孔芬[11]通过研究芍药花蕾期叶片SPAD值与Pn的关系亦认为不同芍药品种叶片Pn值与其SPAD值大小次序不一致，同一品种不同叶位叶片之间的Pn值与其SPAD值大小次序也不一致。因此认为，芍药现蕾后，叶片完全展开，叶绿素含量已不是影响Pn的主要因素。

2.3 枝叶特性 丰亚南等[18]以牡丹品种“肉芙蓉”为材料，研究其开花过程中碳水化合物的分配及其对有花枝上叶片与无花枝上叶片净光合速率的影响。结果表明：在花衰败前，有花枝Pn明显低于无花枝，花衰败后，2种枝叶Pn的差异逐渐消失。

芍药花蕾期不同叶位的叶片光合特性研究结果表明[11]：芍药不同叶位叶片的Pn不同，现蕾初期“大富贵”是中部叶片Pn值最高，其次是顶部叶片，而基部叶片最低；“红艳争辉”则是基部叶片Pn值最大，其次是中部，顶部最小。到现蕾后30d，2个品种的Pn值均是顶部最大，其次为中部，基部则最小。

3 环境因素与芍药属植物光合作用的关系

3.1 栽培方式 日光温室环境条件下，2种催花处理（自然低温生根培养和低温加晾根）牡丹光合特性差异显著[19]：自然低温生根打破休眠春节催花处理的牡丹植株的叶片净光合速率在全部测定时间内均显著高于相应的低温加晾根打破休眠春节催花处理的牡丹植株；且前者叶片的气孔导度和蒸腾速率在9∶30～14∶30间均显著高于后者，其他时间两者差异不显著。

对于盆栽和地栽2种方式栽培牡丹品种“洛阳红”，其Pn值季节变化及春季大风铃期（花前）和叶片放大期（花后） 的光合特性因栽培条件不同而不同。叶片放大期，盆栽牡丹的LSP和光补偿点LCP均较地栽牡丹的低。2个时期的Pn日变化均呈单峰型曲线，峰值在10∶00左右，且盆栽牡丹比地栽牡丹低。盆栽牡丹和地栽牡丹Pn在春季4月分别达到最大值，9月降至最低值。叶绿素含量也有不同程度的降低[20]。

3.2 光照 大多数研究认为，芍药属植物多喜部分遮荫，在强光照射下光合作用降低。也有研究认为遮阴对牡丹的Pn、Gs、Ci值有较大影响，遮阴使其光合能力下降[22]。周曙光等[21]研究了大田条件下不同程度遮光对牡丹光合日变化等生理生化特性的影响。结果表明：在自然光照条件下，10∶00～14∶00牡丹Pn出现“光合午休”现象，而遮光30%和50%条件下，Pn则未出现光合“午休”现象。尤其是遮光30%条件下，平均Pn在1d中保持较高水平，遮光80%条件下则Pn在1d中始终处于较低水平，综合比较各参数发现，30%遮阴最适合牡丹生长。光强不仅直接影响芍药不同类群的光合速率，而且还通过蒸腾速率和气温等间接影响光合速率[3]。郑国生等[23]研究大田牡丹叶片在自然光照和夏季遮阴处理下的光合作用结果表明：自然光下夏季牡丹叶片的Pn明显低于春季，2个生长季节Pn日变化差异明显；与夏季自然光下相比，夏季遮阴处理（遮光50%）的牡丹叶片Pn、AQY、CE升高；气孔限制值（Ls）和叶温降低，说明遮阴可减轻光抑制，改善光合功能以增加光合产物积累。

3.3 CO2浓度 毕玉伟等[4]研究了开顶式塑料薄膜气室设施条件下，盆栽“凤丹白”牡丹生长和叶片净光合速率对高CO2浓度的响应。结果表明：CO2浓度增加能够提高“凤丹白”的净光合速率和水分利用率，同时增加了株高、叶片面积，在干质量上有所积累，促进植物的生长发育。

田给林等[24]采用英国PP-Systems公司生产的CIRAS-1便携式光合作用测定系统对日光加温室条件下采用自然低温打破休眠春节催花的牡丹植株肉芙蓉和银红巧对和传统的低温加晾根打破休眠春节催花的牡丹植株肉芙蓉和银红巧对光合特性进行了研究。结果表明：自然低温打破休眠催花牡丹植株叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均高于相应的传统的低温加晾根打破休眠催花牡丹植株叶片相应的指标。在春节催花牡丹温室生态因子中CO2浓度较光合有效辐射对净光合速率有相对较高的灰色关联度。

3.4 温度 芍药属植物大多喜冷凉气候，高温下植物生长缓慢，甚至出现早枯现象[23]，而短期高温胁迫下牡丹叶片膨大期叶片Gs、细胞间隙CO2浓度尽管有所降低，但Pn仍然增加，一定程度上可能是由于适度高温促进了光合酶活性升高的结果[25]。

3.5 矿质元素 目前有关芍药属植物矿质营养方面的研究极少。陈向明等[26]用含0～240mg/L钙元素的Arnon and Hoagland培养液浇灌保护地栽培条件下的牡丹植株，结果表明：适宜浓度的钙能增加牡丹叶片的气孔导度、蒸腾速率，改善CO2的供应，提高叶片RuBPCase活性和羧化效率，提高光合速率。

刘海琴等[27]以芍药为试材，探讨了叶面喷施不同浓度铜肥对芍药叶片的光合色素含量、光合特性等的影响。结果表明：叶面喷施不同浓度铜肥对芍药叶绿素含量、光合特性等影响显著。喷施400mg/L铜肥处理的LSP、CO2饱和点、AQY、CE较高；不同处理的芍药Pn日变化均呈单峰曲线，喷施200mg/L、400mg/L铜肥的处理净光合速率最高；喷施800mg/L铜肥的处理AQY低于其他处理。叶面喷施铜肥对芍药光合作用具有显著影响，综合比较以铜浓度400mgL为宜，浓度过高则对光合作用产生抑制作用。

3.6 土壤含水量 芍药属植物多为肉质根，对土壤含水量较为敏感。侯小改等[28]研究了土壤含水量对牡丹光合特性的影响，结果表明：随着土壤水分胁迫程度的增加，牡丹Pn、Tr以及Gs逐渐下降，AQY、CE、LSP降低；LCP及CO2补偿点升高。干旱胁迫下，轻度干旱胁迫下（土壤相对含水量40%～55%）气孔限制是光合速率下降的主要原因，而严重干旱胁迫下（土壤相对含水量20%）非气孔限制是光合速率下降的主要原因。牡丹光合作用的最适土壤相对含水量为70%左右。

4 展望

芍药属植物原产地多为冷凉性气候，将其引种至长江中下游以南多数地区时，夏季高温多湿气候是其生长和繁殖的重要制约因素，另芍药属植物多对土壤积水甚为敏感，如何通过栽培管理措施的改善使其在我国南方地区正常生长是今后研究的热点问题。

我国芍药属植物资源丰富，通过对芍药属植物光合生理特性的研究，分析它们与生态因子的关系，有助于提高对芍药属植物生长发育规律的认识，进而为芍药属植物引种、栽培和繁殖等提供理论和实践参考。

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植物光合作用范文第6篇

1材料和方法

1.1采样点分布和水样采集根据太湖水体的富营养化水平和生态系统类型差异，在全湖设置14个采样点(见图1)．其中T6、T7、T13和T14采样点位于太湖西北部湖区，该湖区是太湖富营养化最严重的水体，部分湖区属于超富营养水平;T8、T9和T11采样点位于太湖西南湖区，该湖区营养水平也较高;T1和T2采样点位于太湖湖心区，营养水平较低;T3、T4、T5、T10和T12采样点位于太湖东部湖区，营养水平最低．其中T3、T4、T5、T10、T11和T12采样点属于草型湖区，其他采样点属于藻型湖区．水样采集分别于2012年春季(5月初)和秋季(10月中旬)进行．采用GPS对采样点进行精确定位，采用有机玻璃采水器采集表层0.5m水样，混合均匀，取1000mL装入干净玻璃瓶中，避光带回实验室进行分析．

1.2理化因子测定采用多功能水质参数仪(6600V2，YellowSpringInstruments，USA)原位测定水温、ρ(DO)和pH;水体SD(透明度)采用赛氏盘测定;ρ(TN)采用碱性过硫酸钾消解-紫外分光光光度法测定;ρ(TP)采用钼酸铵分光光度法测定;水样经过GFC滤膜过滤，用90%的丙酮萃取，分光光度法测定ρ(Chla)［13］．

1.3浮游植物光合作用活性测定浮游植物的光合作用活性采用Phyto-PAM荧光仪测定．取3.0mL水样，暗适应15min;首先打开测量光(measuringlight，ML)，检测到最小荧光强度(F0)，然后打开饱和脉冲(saturationpulse，SP)，得到最大荧光强度(Fm)．设定仪器每隔20s加以强度逐渐增大的光化光(actiniclight，AL)，同时记录光量子产量，得到快速光响应曲线;样品不经过暗适应，测定最大荧光强度。1.4数据的处理和分析采用Excel2003和SPSS16.0软件对数据进行统计分析，显著性分析采用T-test，采用Origin8.0软件作图．

2结果与讨论

2.1水体的理化因子采样点水体的理化参数如图2所示．由图2可见见，太湖水体的理化因子具有时空差异性．从ρ(TN)和ρ(TP)来看，大多采样点水体达到富营养化水平〔ρ(TN)＞0.2mgL、ρ(TP)＞0.02mgL〕．春季ρ(TN)和ρ(TP)分别在0.87～4.36mgL和0.016～0.316mgL之间，秋季ρ(TN)和ρ(TP)在0.41～3.90mgL和0.012～0.235mgL之间;水体ρ(TN)和ρ(TP)呈春季大于秋季，西北部湖区＞西南湖区＞东部湖区，并且西部湖区ρ(TN)和ρ(TP)明显高于其他湖区，这与太湖入湖河流分布、湖区周边经济发展状况等因素有关［14-15］．太湖ρ(Chla)的分布时空差异显著．秋季ρ(Chla)极显著高于春季(P＜0.01)，这是由于秋季太湖大多湖区出现高强度蓝藻水华，浮游植物生物量，尤其是微囊藻的生物量较高所致．ρ(Chla)的空间分布与水体的营养盐质量浓度分布趋势基本一致，草型湖区采样点ρ(Chla)显著低于藻型湖区(P＜0.01)．草型湖区采样点水体SD较高，并且季节差异显著(P＜0.05);富营养化水平高的采样点SD较低．春、秋季太湖水体平均温度分别为23.1和22.0℃，差异不显著(P＞0.05)．太湖水质偏碱性(pH为7.21～9.56)，秋季水体的pH大于春季(P＜0.05)，但pH的空间差异不显著(P＞0.05)．太湖水体的ρ(DO)在7.18～9.51mgL之间，季节差异不显著(P＞0.05)，草型湖区ρ(DO)高于藻型湖区(P＜0.05)．

2.2FvFm的时空分布太湖浮游植物FvFm的时空分布如图3所示．由图3可见，春季T4、T5、T9和T10采样点没有检测到蓝藻的光合作用活性，其他采样点蓝藻的FvFm在0.35～0.49之间;T1、T2、T5、T6、T9、T12和T13采样点没有检测到绿藻的光合作用活性，其他采样点绿藻的FvFm在0.34～0.68之间;所有采样点均检测到硅甲藻的光合作用活性，其FvFm在0.09～0.56之间．秋季蓝藻的FvFm在0.34～0.53之间;T3、T4、T5、T7和T11采样点没有检测到绿藻的光合作用活性，其他采样点绿藻的FvFm在0.55～0.68之间;硅甲藻的FvFm在0.28～0.61之间．FvFm是评价植物光合作用活性最常用的指标之一，反映植物最大光合作用效率．研究表明，浮游植物类群间的FvFm有较大波动(0.4～0.8)，这与藻类自身的光合作用系统结构和功能有关［18-19］．如绿藻的FvFm在0.8左右，硅藻的FvFm在0.6～0.7之间波动［22-23］，蓝藻的FvFm波动较大［24］．从图3可见，太湖蓝藻、绿藻和硅甲藻群落间的FvFm有明显差异，并且具有显著的季节和空间差异。研究表明，湖泊中浮游植物群落的FvFm具有日变化和季节变化特征，并且受多种环境因子(如温度、光照、营养盐和气象条件等)的影响．另外，浮游植物群落的种类组成和群体大小也能影响FvFm．该研究结果表明，太湖不同浮游植物群落间FvFm具有差异性，并且随季节而发生变化．总体来看，绿藻的FvFm最大，硅甲藻次之，蓝藻最小;从季节变化来看，秋季蓝藻、绿藻和硅甲藻的FvFm高于春季，表明秋季蓝藻、绿藻和硅甲藻的光合作用能力高于春季．这与浮游植物种群丰度有关．春季太湖浮游植物群落细胞密度较低，ρ(Chla)较低;秋季浮游植物种群丰度较高，几乎所有采样点水体都发生了高强度蓝藻水华，蓝藻在浮游植物群落中占绝对优势，ρ(Chla)最高达70.7μgL(T7采样点)．研究表明，FvFm与浮游植物种群丰度密切相关，FvFm随种群丰度的增加而升高．从空间分布看，采样点间蓝藻、绿藻和硅甲藻的FvFm差异显著．蓝藻的FvFm与富营养化水平密切相关，FvFm随富营养化程度的升高而增加．这表明湖泊富营养化水平的升高有利于提高蓝藻的光合作用活性．与藻型湖区相比，草型湖区采样点蓝藻的FvFm较低，结合ρ(Chla)的空间分布(见图2)，表明水草能抑制蓝藻的光合作用活性和生长．研究表明，水草能够分泌化感物质破坏蓝藻的光合作用系统导致其光合作用活性降低．因此，降低太湖营养盐质量浓度，恢复太湖水生植物，能有效抑制蓝藻的光合作用活性，进而降低蓝藻水华强度．而绿藻和硅甲藻的FvFm对富营养化水平和生态系统类型的响应具有多样性，说明蓝藻、绿藻和硅甲藻的FvFm对环境因子的响应存在差异．

2.3NPQ的时空变化太湖浮游植物群落NPQ的时空分布如图4所示．春季太湖蓝藻、绿藻和硅甲藻的NPQ分别在0.012～0.165、0.085～0.201和0.104～0.281之间，秋季则分别在0.035～0.263、0.052～0.118和0.048～0.301之间．蓝藻、绿藻和硅甲藻的NPQ具有季节和空间差异性，统计结果表明，秋季蓝藻的NPQ显著高于春季(P＜0.05)，草型湖区蓝藻的NPQ极显著低于藻型湖区(P＜0.01)．NPQ反映了浮游植物光保护能力的大小，它将过多的光能以热的形式耗散掉，防止对光合作用系统造成损伤．NPQ的变化与浮游植物的色素组成有关［32］，也受温度、光照、风浪扰动等因子的影响．ZHANG等［11］研究了夏季太湖浮游植物群落的NPQ日变化规律，结果表明，蓝藻、绿藻和硅甲藻的NPQ在中午最高，并且蓝藻的NPQ高于绿藻和硅甲藻;早晨和下午较低，与光强的日变化规律一致．该研究结果表明，太湖浮游植物群落的NPQ具有季节和空间变化，秋季蓝藻的NPQ高于春季，表明秋季蓝藻的光保护能力高于春季，这样可以有效保护秋季位于水体表面的蓝藻光合作用系统不受损伤，有利于蓝藻水华的形成和维持;富营养化水平高的湖区，蓝藻的NPQ也较高，这说明营养盐质量浓度的升高有利于蓝藻提高其光保护能力．草型湖区蓝藻的NPQ较低，这可能与水草的克藻效应有关．绿藻NPQ呈春季高于秋季，表明春季绿藻的光保护能力高于秋季，可能是由于浮游植物群落间的相互作用导致，秋季蓝藻水华能抑制绿藻光合作用活性，破坏光合作用系统．硅藻的NPQ对季节和空间的响应有多样性，由此可以看出，蓝藻、绿藻和硅甲藻的光保护能力具有特异性．

2.4RLC特征参数的时空变化RLC有3个特征参数:α(线性区段斜率，反映光能的利用效率)、rETRmax(最大电子传递速率，表示浮游植物潜在最大光合速率)和Ik(饱和光照强度点，表示浮游植物耐受强光的能力)．太湖浮游植物群落RLC的特征参数如表1所示．从表1可见，蓝藻、绿藻和硅甲藻RLC的特征参数存在差异，并且具有季节和空间变化．通常情况下，RLC与光合放氧量之间存在很好的线性关系，也可以反映浮游植物的光合作用活性［3，33］．但在环境胁迫条件下，电子传递速率和光合放氧量之间表现出非线性特征．Masojídek等［5］以池塘淡水蓝藻水华为研究对象，测定其电子传递速率和光合放氧量的日变化，结果表明，在光强低于800μmol(m2•s)条件下，二者呈线性关系;当光强高于800μmol(m2•s)时，二者呈非线性关系，因此，用电子传递速率评价光合放氧量需要小心．从表1可见，太湖蓝藻、绿藻和硅甲藻的RLC的特征参数差异显著，并且具有季节和空间变化，表明太湖浮植物群落光合作用活性的差异性和多样性．从季节看，春季蓝藻RLC的特征参数大于秋季;春季绿藻和硅甲藻RLC的特征参数低于秋季．这表明春季蓝藻的光能利用效率和光合作用速率小于秋季，春季绿藻和硅甲藻RLC的光能利用效率和光合作用速率小于秋季．这与浮游植物群落的生理特征和太湖浮游植物群落的周年演替相一致［34-35］．从空间看，不同采样点浮游植物群落的RLC特征参数差异显著．蓝藻的RLC特征参数与富营养化水平趋势具有一致性，藻型湖区采样点蓝藻RLC特征参数大于草型湖区，这表明湖泊富营养化水平对蓝藻光响应曲线具有重要影响;而绿藻和硅甲藻RLC特征参数的空间分布具有多态性，这是多种环境因子协同作用的结果．研究［36-37］表明，环境因子对浮游植物光响应曲线具有复合效应，因此，需要深入研究环境因子对浮游植物群落光响应曲线的影响．

2.5相关分析蓝藻、绿藻和硅甲藻的光合作用活性参数与环境因子的相关分析结果见表2．从表2可见，蓝藻的FvFm、α和rETRmax呈显著正相关，表明蓝藻的最大光量子产量与光响应曲线有密切关系;蓝藻的FvFm与ρ(Chla)呈显著正相关，与SD呈极显著负相关．绿藻的FvFm与α和rETRmax呈正相关，但不显著;绿藻的FvFm与环境因子没有显著相关性．硅甲藻的FvFm与α呈极显著正相关，与环境因子没有显著相关性．该研究结果表明，蓝藻、绿藻和硅甲藻的光合作用活性对环境因子的响应差异显著．这与不同藻类群落自身的光合作用系统结构和功能有关，也可能受到环境因子协同效应的影响．蓝藻的FvFm与ρ(Chla)呈显著正相关，与SD呈极显著负相关，表明蓝藻的rETRmax与湖泊富营养化水平密切相关，随富营养化水平升高，蓝藻的最大光合作用能力提高，有利于提高蓝藻竞争力，在浮游植物群落中占有优势．绿藻和硅甲藻的FvFm与单一环境因子没有显著相关性，光合作用活性具有时间和空间异质性，可能是环境因子复合效应的结果，需要进一步深入研究．

3结论

a)太湖浮游植物群落光合作用活性具有季节和空间差异性．秋季蓝藻的FvFm高于春季(P＜0.05)，藻型湖区蓝藻的FvFm高于草型湖区(P＜0.05)，富营养化水平高的湖区蓝藻的FvFm也较高．绿藻和硅甲藻的FvFm时空异质性显著．b)太湖浮游植物群落NPQ时空差异性显著．秋季蓝藻的NPQ显著高于春季(P＜0.05)，草型湖区蓝藻的NPQ极显著低于藻型湖区(P＜0.01)．绿藻和硅甲藻的NPQ也具有显著的时空差异(P＜0.05)．蓝藻、绿藻和硅甲藻的RLC特征呈季节和空间差异性．春季蓝藻的RLC特征参数大于秋季，春季绿藻和硅甲藻的RLC特征参数低于秋季．c)相关分析表明，太湖蓝藻的FvFm与RLC特征参数呈显著正相关，蓝藻的FvFm与ρ(Chla)呈显著正相关(P＜0.05)，与SD呈极显著负相关(P＜0.01)，表明太湖蓝藻的光合作用活性与富营养化水平密切相关．绿藻和硅甲藻的光合作用活性与环境因子没有显著相关性．

植物光合作用范文第7篇

（一）光反应

条件：光，色素，光反应酶

场所：囊状结构薄膜上

影响因素：光强度，水分供给

叶绿素a，b的吸收峰过程：叶绿体膜上的两套光合作用系统：光合作用系统一和光合作用系统二，在光照的情况下，分别吸收680nm和700nm波长的光子，作为能量，将从水分子光解光程中得到电子不断传递， 最后传递给辅酶NADP。而水光解所得的氢离子则因为顺浓度差通过类囊体膜上的蛋白质复合体从类囊体内向外移动到基质，势能降低，其间的势能用于合成ATP，以供暗反应所用。而此时势能已降低的氢离子则被氢载体NADP带走。一分子NADP可携带两个氢离子。这个NADPH+H离子则在暗反应里面充当还原剂的作用。

（二）暗反应（碳反应）

条件：无光也可，暗反应酶

场所：叶绿体基质

影响因素：温度，二氧化碳浓度

过程：不同的植物，暗反应的过程不一样，而且叶片的解剖结构也不相同。这是植物对环境的适应的结果。暗反应可分为C3、C4和CAM三种类型。

（三）光暗反映的有关化学方程式

H202H+ 1/2O2（水的光解）

NADP+ + 2e- + H+ NADPH（递氢）

ADP+PiATP （递能）

CO2+C5化合物C3化合物（二氧化碳的固定）

C3化合物（CH2O）+ C5化合物（有机物的生成或称为C3的还原）

ATPADP+PI（耗能）

能量转化过程：光能不稳定的化学能（能量储存在ATP的高能磷酸键）稳定的化学能（糖类即淀粉的合成）

（一）光合色素和电子传递链组分

1.光合色素。类囊体中含两类色素：叶绿素和橙黄色的类胡萝卜素，通常叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3∶1，chla与chlb也约为3：l。

2.集光复合体（light harvesting complex）。由大约200个叶绿素分子和一些肽链构成。大部分色素分子起捕获光能的作用，并将光能以诱导共振方式传递到反应中心色素。

3.光系统Ⅱ（PSⅡ）。吸收高峰为波长680nm处，又称P680。至少包括12条多肽链。位于基粒于基质非接触区域的类囊体膜上。包括一个集光复合体（light-hawesting comnplex Ⅱ，LHC Ⅱ）、一个反应中心和一个含锰原子的放氧的复合体（oxygen evolving complex）。

4.细胞色素b6/f复合体（cyt b6/f complex） 。可能以二聚体形成存在，每个单体含有四个不同的亚基。细胞色素b6（b563）、细胞色素f、铁硫蛋白以及亚基Ⅳ。

5.光系统Ⅰ（PSI）。能被波长700nm的光激发，又称P700。包含多条肽链，位于基粒与基质接触区和基质类囊体膜中。由集光复合体Ⅰ和作用中心构成。

（二）光反应与电子传递

P680接受能量后，由基态变为激发态（P680*），然后将电子传递给去镁叶绿素（原初电子受体），P680*带正电荷，从原初电子供体Z（反应中心D1蛋白上的一个酪氨酸侧链）得到电子而还原；Z+再从放氧复合体上获取电子；氧化态的放氧复合体从水中获取电子，使水光解。

2H2OO2 + 4H+ + 4e-

在另一个方向上去镁叶绿素将电子传给D2上结合的QA，QA又迅速将电子传给D1上的QB，还原型的质体醌从光系统Ⅱ复合体上游离下来，另一个氧化态的质体醌占据其位置形成新的QB。质体醌将电子传给细胞色素b6/f复合体，同时将质子由基质转移到类囊体腔。电子接着传递给位于类囊体腔一侧的含铜蛋白质体蓝素（plastocyanin， PC）中的Cu2+，再将电子传递到光系统Ⅱ。 P700被光能激发后释放出来的高能电子沿着A0 A1 4Fe-4S的方向依次传递，由类囊体腔一侧传向类囊体基质一侧的铁氧还蛋白（ferredoxin，FD）。最后在铁氧还蛋白-NADP还原酶的作用下，将电子传给NADP+，形成NADPH。失去电子的P700从PC处获取电子而还原 以上电子呈Z形传递的过程称为非循环式光合磷酸化，当植物在缺乏NADP+时，电子在光系统内Ⅰ流动，只合成ATP，不产生NADPH，称为循环式光合磷酸化。

（三）光合磷酸化

一对电子从P680经P700传至NADP+，在类囊体腔中增加4个H+，2个来源于H2O光解，2个由PQ从基质转移而来，在基质外一个H+又被用于还原NADP+，所以类囊体腔内有较高的H+（pH≈5，基质pH≈8），形成质子动力势，H+经ATP合酶，渗入基质、推动ADP和Pi结合形成ATP。 ATP合酶，即CF1-F0偶联因子，结构类似于线粒体ATP合酶。CF1同样由5种亚基组成α3β3γδε的结构。CF0嵌在膜中，由4种亚基构成，是质子通过类囊体膜的通道。

（四）暗反应

C3途径：亦称卡尔文 （Calvin）循环。CO2受体为RuBP，最初产物为3-磷酸甘油酸（PGA）。

C4途径：亦称哈奇-斯莱克（Hatch-Slack）途径，CO2受体为PEP，最初产物为草酰乙酸（OAA）。 景天科酸代谢途径（CAM途径）：夜间固定CO2产生有机酸，白天有机酸脱羧释放CO2，进行CO2固定。

适合植物生长的波长范围为 400―700nm，又称PAR而在7%的紫外线中又可分为三级不同之波长（均对植物有不同之作用）

C 级紫外线（200-280）占3% ― 对大多数 植物都有害

B 级紫外线（280-320）占 9% ― 对大多数 植物都有害

A 级紫外线（320-380）占 88% ― 对植物有益，使叶片加厚具有杀菌作用。

第1波段的辐射光：

是含有大量能量的紫外线，但部份的紫外线都被臭氧层所吸收。紫外线-b（波长280―320nm）及紫外线-a（波长320―380nm），这两种波段的紫外线有其不同的作用。（对植物的花产生着色的作用）

第2波段的辐射光：

是可见光（波长400―700nm），相当于蓝光、绿光、黄光及红光，又称为PAR.是植物用来进行光合作用的最重要可见光部份。蓝光与红光是在PAR光谱带中最重要的部分，因为植物中的核黄素能有效地吸收此一部分的光线，而绿光则不容易被吸收。

第3波段的辐射光：

是红外线，又可分为近红外线和远红外线：近红外线（波长780―3，000nm）的光基本上对植物是没有用的，它只会产生热能；远红外线（波长3000―50，000nm），这一部分的辐射线并不是直接从太阳光而来的。它是一种带有热能分子所产生的辐射线，一到晚上就很容易散失掉。

植物光合作用范文第8篇

五秒钟。

是的，仅需五秒钟，贾妮妮就能大体判断魏航这一天的心情如何。

魏航在一家合资企业担任行政主管。琐碎事多，纷纷扰扰，他耐心好能力强，在公司里是有名的从容稳重之人。但一回到家，他的“面具”就摘下来了。

“妮妮，我回来了。”声音呈上扬趋势，这一天魏航大事小事顺顺当当；

“贾妮妮，都几点了，怎么饭还没做好？”没说的，他这是训斥下属的余威或余怒未消；

如果，侧耳听了五秒钟，还没有声音，而且他摆一副爱理不理的臭脸，或许挨老总批评了吧……

这日子过得跟职场一样，哪里是嫁了个爱自己疼自己的丈夫呀，分明是找了位喜怒都溢于言表的“丈夫老总”，妻子不像妻子，倒像一个“情绪秘书”，专门替他管理、处理和打点情绪，尤其是些乱七八糟的负面情绪。

也是，贾妮妮自己还得应付一堆事情呢。她是初中科学课的老师，工作也很忙。

那天魏航回得较迟，因下属的疏忽挨了总经理的批评，窝了一肚子火。他走进家门时故意比平时更用力地关门，然而等了半天，妮妮居然还没出现。

左顾右盼，就看见地上有个小木箱。想都没想，他一把掀开木箱，自己吓得往后退了一步。有盆文竹，然后无非还有两只小白鼠罢了，况且还装在笼子里。但魏航抓起笼子就往窗外扔去。

贾妮妮追到窗边，只看见笼子从五楼自由落体到草坪上，笼门开了，两只小白鼠拖着受了伤的躯体钻出笼子不见了。

她的眼泪要落下来了：“我明天要上光合作用的实验课，我下午特地跑到农业大学实验基地去买的，现在怎么办？”

家里因为妮妮的摔门而去刹那间失了生机，冷清清的。

妮妮的教案摆放在桌子上，百无聊赖的魏航一页一页地翻看，原来那两只小白鼠在这堂公开课实验中是很重要的。它们将分别被放置在一个密封的钟罩里，一只将很快窒息，另一只则因为幸运地同文竹一同被囚禁，在很长时间里，它照样活蹦乱跳。

这是为什么？

科学课的结尾，贾妮妮老师讲这是因为光合作用：所谓光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水合成储存能量的有机物，并且释放氧的过程。小白鼠之所以能够好好活着，是因为植物在吸纳二氧化碳，释放氧气。

第二天上午，在女友家借宿一晚的贾妮妮正坐在办公室里发愁时，魏航来了。原来，他一早特地请了假，又跑去实验基地买来了两只小白鼠，再加上丢在家里的文竹和教案，一起给送到了学校。贾妮妮久久地看着丈夫，终于微笑了。

晚上，贾妮妮回到家，一进门眼前一亮，家里似乎有了什么变化：阳台上摆放着一盆铁树，龟背竹，几盆月季，高高窗台上垂下吊兰，卧室门口是盆含羞草，文竹端放在客厅沙发边的电话柜上……

魏航从卧室走出来：“我放了盆仙人掌在卧室里，如果我再惹你生气，你就拿它来扎我。”

他说得一本正经，贾妮妮笑着在他肩上抚了一掌。

魏航认真起来：“其实谁都有工作压力，谁都有消极的负面情绪，但我们必须学会自我调整，自我减压。我没能将工作与生活分开，对不起。”

两人相视一笑。他们恩恩爱爱地一起下厨做饭，饭后依偎在沙发里说悄悄话，甜甜蜜蜜地洗完泡泡浴后，妮妮嚷着要报仇，要用仙人掌扎魏航，一进卧室才发现哪有仙人掌的影子，床头柜上原来是株合欢花。合欢花夜开昼合，正是相爱的人最喜欢的花。

第二天魏航下班时，突然发现家中大门一侧钉了一个精巧的小木箱，小木箱周身被窗台上垂下的长春藤覆盖着，箱身郁郁葱葱，信箱口插着一封信，上面写着----爱人启。

魏航打开信，是妮妮写的：

“亲爱的，我仍然欢迎每天回家都看见最真实的你，偶尔发发脾气，使点小性子都没关系的呀。

因为惟有家，才是让我们自由呼吸的地方。我们要做的只是让家里拥有更多的植物，更多的氧气，这样我们才会呼吸更加畅快，满心欢愉，你说是吗？”

门悄悄打开了，屋内一股暖融融的气流瞬间包围了魏航和贾妮妮。似乎窗帘和桌布都换成了深深浅浅的绿色，远远望去，满屋春色，绿意盎然。深呼吸吧，爱能够让家里氧气充沛，从肺部到心灵都那么舒畅。

植物光合作用范文第9篇

阳光是一种复色光，绿叶在阳光下进行光合作用，其产物主要是淀粉和氧气。我用日光灯替代阳光，在灯箱反应室做实验，发现绿叶也能进行光合作用，制造出淀粉。实验的成功，促使我产生了更新的想法：如果用白光分离出的单色光照射绿叶，是否也能探究单色光产生光合作用的效果呢？

我利用发光颜色不同的LED灯珠作光源，制作出红光、蓝光、白光、红蓝光（混色）、黄光、绿光、紫光等7种不同颜色的光照反应室。每个光室成独立空间，关闭电源能变成暗室。为保证光照强度，在每个光室的灯座中都装有60粒同色的LED灯珠，四周墙面装有反光镜，室内光线分布均匀，光照强度明显。创造这样的条件，用制作的装置，尝试探究不同颜色的单色光对植物光合作用的影响。同时，这套装置还能验证CO2对植物光合作用的影响。实验装置实物见图l。

探究方案

探究时，利用淀粉遇碘酒变蓝的原理，检验淀粉的存在；用沉降于水中绿色小叶片上浮水面，判断氧气是否产生。两实验均与对照组进行比较，得出结论。

实验一：检验叶片在不同颜色光照下，产生淀粉量的多少。向实验的叶片滴加碘酒，通过叶色变化程度判断。

主要步骤如下：将离体培养的植物叶片，暗处理24h后分别置入各个光室，用不同色单色光照射5h，然后取出叶片，用碘酒检验叶片中含有淀粉的量，根据颜色变化进行比较，看出哪些光源对植物光合作用明显，哪些不明显。

实验二：用菠菜制成圆形的小叶片，将其沉降于水底，放到光室里，相同时间内，比较各个光室绿色小叶片上升数量，判断各光室氧气释放量的差别。

实验装置还能验证CO2对植物光合作用有无影响。在装置中，有一个CO2制取室。反应产生的CO2经过气道通向每个光室，以此，结合实验一补充实验，进一步验证CO2对植物光合作用的影响。

实验设计及结论

实验一：检验植物通过光合作用，产生淀粉。步骤如下。

将同种植物7个离体培养的叶片置入光室进行暗处理24h，然后进行光照5h后取出。

对各个叶片进行酒精脱色、漂洗、滴加碘酒，放置一段时间，观察叶片颜色的变化。

观察结果后得知：不同颜色光对植物光合作用中制造淀粉有影响。白光、红蓝光、红光、蓝光、紫光对植物产生光合作用明显；黄光、绿光对植物产生光合作用不明显。

实验二：检验植物通过光合作用，产生氧气的量。步骤如下。

取新鲜的菠菜叶子，用直径为lcm的钢笔帽筒，打出小圆形叶片40～50片（注意避开大的叶脉）

将圆形叶片置于注射器针筒内，并将注射器吸入清水，待排出注射器内残留的空气后，用手堵住注射器前端的小孔并缓缓拉动活塞，促使小圆形叶片内的气体排出。这一步骤可重复多次。

将排出内部气体的小圆形叶片，放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。这样的叶片因为细胞间隙充满水，所以会全都沉到水底。

把沉降到清水中的小叶片取出，平均分布到装有清水的8个小烧杯中（每烧杯有5片沉降小叶片），将小烧杯放进各个光室里，开始计时，观察小叶片上升情况，比较结果列表。

实验时可观察到上升的小叶片边缘出现许多小气泡，长时间后，在烧杯内壁上也出现气泡（见图2），推测气泡可能是叶片光合作用产生的氧气。

从实验现象可知：不同颜色光对植物光合作用产生的氧气量也有影响：白光、红蓝光、红光、蓝光、紫光对植物产生光合作用明显，产氧量大；黄光、绿光对植物产生光合作用不明显，产氧量小。

经过实验一、实验二的检验，从植物光合作用的2种产物分析，2个实验的结论基本一致，说明装置能够进行单色光对植物光合作用影响的实验，在教学中有帮助作用，具有可操作性。

实验装置的创新点

用离体培养的叶片充当实验材料，能节约空间。

能研究单色光对植物光合作用的影响。

能验证CO2对植物光合作用有无影响。

作品完善的进一步设想

选用更合适的植物叶片作材料，让实验现象更加明显。

寻找更好的检测方法，让实验现象的观测由定性向定量转化。

增加光室单色光源和混色光源种类，让实验更富有探究性。

该项目获得第30届全国青少年科技创新大赛科技辅导员创新成果科教制作类一等奖。

专家评语

植物光合作用范文第10篇

关键词：藤本值物；光合作用；最大净光合速率；光饱和点；光补偿点

光合作用是植物生长发育的基础，与植物生长关系十分密切，是估测植株光合生产能力的主要依据。同时光合作用又是一个复杂的生物物理化学过程，受到诸多因素的影响，包括叶绿素含量、叶片成熟程度、光强等因子。其中，光强对植物的影响一直是植物生理生态学家的研究热点，不同的光强条件可以引起植物的可塑性反应，从而引起植物的环境饰变。因此，光照环境会影响园林植物的观赏性或生长状态。

藤本植物的功能具有多样性，有的具有经济价值，有的是垂直绿化的重要材料，在拓展城市绿化空间、增加城市绿化面积和美化环境等方面，具有其他植物不可替代的作用。近年来，广州市大力推广立体绿化，绿化形式及绿化植物种类都呈现多样化趋势，且须具备观赏性。因此，观花的藤本植物成为立体绿化的主力军。目前，对园林乔灌木的生理生态学特性研究较多，对藤本植物生理生态学特性认识不足，特别是对园林常用藤本植物的光能利用特性的研究，大多仅停留在定性的描述上，这对其科学应用具有限制性。本文通过研究四种园林常用藤本植物的光合作用及影响因子，为藤本植物在园林绿化工程中的合理配置、栽培管理和开发利用提供科学的参考依据。

1.研究地区与研究方法

1.1自然概况

本次试验在广州市林业和园林科学研究院进行，地理位置为北纬23°09′35″，东经113°16′37″。该区属海洋季风性气候，年均气温21.4℃-21.9℃，最高温（7月）可达38.7℃，最低温（1月）曾为-2.6℃（1963年）。年降雨量1612-1909 mm，主要集中在4-9月，占全年降雨量的85%。全年日照百分率43%，平均年日照时数为1 895.2 h。各月平均以7月份最多，为225.9h；3月份最少，为82.8 h。

1.2试验材料

结合广州市园林植物应用现状，选定应用频率高的四种观花藤本植物龙吐珠Clerodendrum thomsoniae、金银花Lonieera japonica、金杯藤Solandra maxima和使君子Quisqualis indiea，取其老叶、成熟叶和嫩叶作为研究对象。其野外试验测定样本选自同时同地种植的植株。

1.3研究方法

1.3.1光合测定方法

选择晴天上午9：00-11：00，测定仪器为便携式光合测定仪（Li-6400）和该光合测定仪自带的红光广源。在20-2 000umol・m-2・s-1范围测定有效光合辐射（Photosynthetically active radiation，PAR），光源梯度设置为20、50、80、100、200、500、800、1000、1200、1500、1800和2000 pmol・m-2・s-1。从20umol・m-2・s。开始测定。测量采用开路模式，CO2浓度、气温和空气湿度均为自然状态。每种植物选择不同成熟的叶片（嫩叶、成熟叶和老叶）进行测试，测试部位为植物叶片中部。

1.3.2相对叶绿素值

利用SPAD502叶绿素含量测定仪测定叶片的相对叶绿素值。

1.3.3测定数值的计算

每种藤本植物各选取5株健康、无病虫害的试验个体作为光合测定样株，从样株树上分别取能接收到全光照的老叶、成熟叶和嫩叶各5片进行测定，重复3次。每一响应点的光合值均为平均值。试验在有代表性的夏季生长期进行（8月）。其中，最大净光合速率、光饱和点和光补偿点由光响应曲线根据Long和Mallgren模型计算得到。主成分运用统计软件STATISTICA 10.0进行计算。

2.结果与分析

2.1光合速率（Pn）的光响应曲线

龙吐珠、金银花、金杯藤和使君子的嫩叶、成熟叶和老叶的光响应曲线分别见图1～4。最大净光合速率代表了植物最大的实际光合能力。以四种植物嫩叶来看，金杯藤的最大净光合速率（Pnmzx）最大，金银花的次之，龙吐珠的较小，使君子的最小，这表明金杯藤和金银花的实际光合能力大于龙吐珠和使君子。四种植物成熟叶的实际光合能力大小顺序为龙吐珠>金杯藤>金银花>使君子。就老叶而言，龙吐珠的实际光合能力最大，为8.7umol・m-2・s-1；金杯藤次之，为7.2umol・m2・s-1；金银花较小，为6.0umol・m-2・s-1；使君子最小，为3.9umol・m-2・s-1。综上所述，龙吐珠和金杯藤的实际光合能力较大，使君子的最小。

2.2光补偿点和饱和点特征

光补偿点（LCP）和光饱和点（LSP）可说明植物对光能的利用特性，是判断植物耐荫性的一个重要指标，对园林植物的配置有重要的参考价值。对于嫩叶而言，龙吐珠、金银花和使君子的光饱和点高，最大净光合速率也高，金杯藤的光饱和点低，但最大净光合速率高，表明金杯藤嫩叶最适宜的光强比其他三种植物的都低；对于成熟叶而言，龙吐珠和金银花的最大净光合速率和光饱和点都较高，金杯藤的最大净光合速率较高，光饱和点较低，使君子的都最低，表明使君子的成熟叶最适宜的光强为最低；对于老叶而言，龙吐珠的最大净光合速率最高，说明龙吐珠比其他三种植物的光能利用能力强。可见，这四种常用园林藤本植物对植物光利用的特性存在一定的差异性，在实际园林植物配置中，需要区别对待（表1）。

2.3影响因子分析

运用主成分分析法分析四种园林常用藤本植物最大净光合速率、光补偿点和光饱和点与其相对叶绿素值、叶比重和含水率的关系。从图5可以看出，第一轴和第二轴所占比例分别为39.28%和22.77%，表明第一轴和第二轴都表达了一定的信息。由图5可以看出，最大净光合速率、光补偿点与植物含水率关系密切，即植物含水率越高，植物的最大净光合速率和光补偿点就越高，而光饱和点与相对叶绿素值关系密切，即相对叶绿素值越高，光饱和点就越高。

3.结论与讨论

立体绿化的形式并不单调，在布局上具有多维性。利用开花的藤本植物绿化空间，不仅丰富了建构物的立面效果和艺术效果，而且将生硬的景观转化为柔和、亲切、具有生命力的软质景观，使得城市环境更加宜居。因此，因地制宜地配置藤本植物十分重要。

相对而言，龙吐珠的光能利用率最高，使君子的较低；龙吐珠和金杯藤的光补偿点较高，金银花和使君子的光补偿点低，在20.2-26.0 umol・m-2・s-1之间变动；龙吐珠和金银花的光饱和点都较高，金杯藤的光饱和点较低，使君子的光饱和点最低。