怎樣提高光合作用效率

怎樣提高光合作用效率一.光合作用效率的概念光合作用效率是指綠色植物通過(guò)光合作用制造的有機(jī)物中所含有的能量與光合作用中吸收的光能的比值，簡(jiǎn)稱(chēng)光合效率。二.光合作用過(guò)程圖解H2ONADPH供H供能ATPO2e供能2C3C5C6H12O6H2OCO2光能胡蘿卜素C40H56葉黃素

C40H56O2葉綠素a

C55H72O5N4Mg葉綠素b

C55H70O4N4Mg特殊狀態(tài)葉綠素aH++2e+NADP+ADP+Pi+e酶酶酶(一)影響光合效率的外界因素有哪些？1、溫度；2、CO2濃度；3、礦質(zhì)養(yǎng)料；4、水分。5、光照（①光照強(qiáng)度；②光的種類(lèi)即不同顏色的光；③光照時(shí)間；④光照面積）；(一)溫度對(duì)光合效率的影響1、溫度與光合效率關(guān)系2、用文字描述溫度與光合效率關(guān)系在一定范圍內(nèi)，提升溫度有利于提高光合效率，超過(guò)一定溫度時(shí)，提升溫度，光合效率呈下降趨勢(shì)。0T0

溫度光合效率3、提高農(nóng)作物產(chǎn)量的相應(yīng)措施：增大晝夜溫差:即白天適當(dāng)升溫，提升光合強(qiáng)度，晚上適當(dāng)降溫，抑制呼吸強(qiáng)度，使作物體內(nèi)有機(jī)物積累增大而提高產(chǎn)量。4、跟蹤練習(xí)：（2001年上海題）將生長(zhǎng)狀況相同的同一種樹(shù)的幼苗分成若干組，分別置于不同日溫和夜溫組合下生長(zhǎng)，一段時(shí)間后測(cè)定幼苗的高度，結(jié)果如下表，請(qǐng)據(jù)表回答：日溫11172330——33。219。92330。724。915。81716。810。9——夜溫平均高度⑴幼苗生長(zhǎng)最快的溫度組合是：日溫

，夜溫

。⑵幼苗生長(zhǎng)最慢的溫度組合是：日溫

，夜溫

。⑶出現(xiàn)上述結(jié)果的原因是：

。⑷試推測(cè)表中標(biāo)“——”是什么意思？（二）CO2對(duì)光合效率的影響1、CO2與光合效率關(guān)系

a為光合作用中CO2閾，即臨界點(diǎn)；b為光合效率達(dá)到最大值時(shí)，所對(duì)應(yīng)的CO2最低濃度，即C02飽和點(diǎn)。光合效率CO2濃度oab從C開(kāi)始為co2達(dá)到一定時(shí)，抑制了植物的呼吸作用，出現(xiàn)co2中毒，引起光合效率下降。c3、提高農(nóng)作物產(chǎn)量的相應(yīng)措施①氣體施肥向溫室中泵入CO2氣體在溫室中安裝CO2發(fā)生器，利用化學(xué)反應(yīng)釋放CO2②正其行通其風(fēng)

讓遠(yuǎn)處CO2擴(kuò)散過(guò)來(lái)參加光合作用避免互相遮蔽或空缺，有效地利用光能③多施有機(jī)肥：分解者分解有機(jī)物

釋放CO2，供光合作用所需產(chǎn)生無(wú)機(jī)鹽，供作物所需釋放能量，提升土壤溫度④利用轉(zhuǎn)基因工程改造農(nóng)作物品種。（將C4作物的PEP羧化酶基因轉(zhuǎn)移到C3作物的體內(nèi)，并使之表達(dá)，培育出能利用低濃度CO2的C3作物）。⑤選擇施用化肥。現(xiàn)有NH4HCO3,(NH4)2SO4,NH4NO3,CO(NH2)2四種氮肥，你認(rèn)為選用哪一種氮肥更有利于提高農(nóng)作物產(chǎn)量？為什么?二.光合作用過(guò)程圖解H2ONADPH供H供能ATPO2e供能2C3C5C6H12O6H2OCO2光能胡蘿卜素C40H56葉黃素

C40H56O2葉綠素a

C55H72O5N4Mg葉綠素b

C55H70O4N4Mg特殊狀態(tài)葉綠素aH++2e+NADP+ADP+Pi+e酶酶酶（一）礦質(zhì)元素對(duì)光合效率的影響1、與光合作用有關(guān)的礦質(zhì)元素有哪幾種？它們各有什么功能？①N構(gòu)成葉綠素構(gòu)成光合酶

構(gòu)成ATP、NADPH構(gòu)成葉綠體膜②P構(gòu)成葉綠體膜構(gòu)成ATP、NADPH③Mg：構(gòu)成葉綠素④K：與糖類(lèi)的合成、運(yùn)輸、貯存有關(guān)⑤Fe：與葉綠素合成有關(guān)⑥Ca：活A(yù)TP水解酶，促進(jìn)ATP水解⑦Cu：與光合作用過(guò)程中電子傳遞有關(guān)2、提高農(nóng)作物產(chǎn)量的相應(yīng)措施：施全素肥：保證各種必需元素選擇施肥

葉菜類(lèi)多施氮肥根莖類(lèi)多施鉀肥果實(shí)籽粒類(lèi)多施磷肥適時(shí)施肥適量施肥o需肥量成熟期返青期時(shí)間開(kāi)花期越冬前拔節(jié)期孕穗期乳熟期PK少則出現(xiàn)缺素癥狀多則細(xì)胞失水，水體富營(yíng)養(yǎng)化合理施肥3、跟蹤練習(xí)①（武漢調(diào)研題）當(dāng)土壤中氮素含量增加時(shí)，作物的光合效率會(huì)提高，其原因是：

。②下面是關(guān)于N元素的供應(yīng)與光合效率的關(guān)系圖，其中正確的是ABCD光合效率氮含量光合效率氮含量光合效率氮含量光合效率（四）水對(duì)光合作用效率的影響1、水與光合作用的關(guān)系①水是光合作用原料。CO2+2H2O（CH2O）+H2O+O2②水是光合作用的介質(zhì)和場(chǎng)所。③水分充足，則細(xì)胞飽滿，枝葉伸展，光合面積增大。④水分充足，則細(xì)胞流動(dòng)性增大，葉綠體運(yùn)動(dòng)加快，對(duì)水和CO2的利用率增大，光合效率提升。光葉綠體2、提高農(nóng)作物產(chǎn)量的相應(yīng)措施：合理灌溉適時(shí)灌溉適量灌溉噴灌或滴灌代替漫灌（五）光照強(qiáng)度對(duì)光合效率的影響1、光照強(qiáng)度與光合效率關(guān)系2、原理：在一定范圍內(nèi)，提升光照強(qiáng)度，光合效率隨之增大，達(dá)到一定光強(qiáng)時(shí)，光合效率不再增大。光合效率光合強(qiáng)度oABa3、提高農(nóng)作物產(chǎn)量的措施：①將農(nóng)作物種植在陽(yáng)光充足的地方；②溫室栽培農(nóng)作物采用透明度較大的薄膜覆蓋；③晴朗天氣可推（掀）開(kāi)薄膜；④及時(shí)擦去粘著在薄膜上的水珠，增大透光率；⑤大棚中白天也亮燈。（2001全國(guó)高考）下圖表示野外松樹(shù)（陽(yáng)生植物）光合作用強(qiáng)度與光強(qiáng)度的關(guān)系，其中縱坐標(biāo)表示松樹(shù)整體表現(xiàn)出的吸收CO2量和釋放CO2量的狀況，請(qǐng)分析回答：①當(dāng)光照強(qiáng)度為b時(shí)，光合作用強(qiáng)度

。②光強(qiáng)度為a時(shí)，光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用放出的CO2的量，如果白天光照強(qiáng)度較長(zhǎng)時(shí)期為a，植物能否正常生長(zhǎng)？為什么？③如果將該曲線改繪為人參（陰生植物）光合強(qiáng)度與光照強(qiáng)度關(guān)系的曲線，b點(diǎn)的位置應(yīng)如何移動(dòng)？為什么？Oab吸收co2光照強(qiáng)度釋放co2（六）不同顏色的光對(duì)光合效率的影響。1、作物對(duì)哪些顏色的光吸收較多，對(duì)哪些顏色的光吸收較少？為什么？①作物對(duì)紅光和藍(lán)紫光吸收較多，對(duì)綠光吸收較少。②因?yàn)樽魑矬w內(nèi)的葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類(lèi)胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，各種色素對(duì)綠光吸收量少。2、跟蹤練習(xí)①（99年廣東高考題）在做植物實(shí)驗(yàn)的暗室內(nèi)，為了盡可能地降低光合作用的效率，最好安裝：

A紅光燈；B綠光燈；C白熾燈；D藍(lán)光燈。②（優(yōu)化設(shè)計(jì)題）為了提高大棚蔬菜的產(chǎn)量，最好選用哪種薄膜覆蓋大棚？

A紅色；B紫色；

C藍(lán)色；D無(wú)色。③（優(yōu)化設(shè)計(jì)題）有A、B、C、D4盆長(zhǎng)勢(shì)相同的番茄置于陽(yáng)光下，A添加品紅光照，B添加綠色光照；C隔品紅色濾光片，D隔綠色濾光片，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，各盆番茄長(zhǎng)勢(shì)最好的是？品紅光番茄植株陽(yáng)光品紅光陽(yáng)光番茄植株綠光陽(yáng)光番茄植株綠光番茄植株陽(yáng)光ABCD3、光合作用產(chǎn)物有哪些？

氧氣、水、糖類(lèi)、脂肪、某些氨基酸，這些氨基酸經(jīng)縮合反應(yīng)又可生成蛋白質(zhì)。3、通過(guò)研究綠色植物周?chē)諝庵械腃O2含量與光合作用強(qiáng)度的關(guān)系繪出下圖，請(qǐng)據(jù)此回答：光合強(qiáng)度oABCO2含量①當(dāng)CO2濃度很低，小于A點(diǎn)的濃度時(shí)，綠色植物能否進(jìn)行光合作用？

。隨著CO2濃度的提高，光合作用

。②在溫度適宜時(shí)，CO2含量超過(guò)B點(diǎn)，光合作用強(qiáng)度

這時(shí)若增大

可為暗反應(yīng)提供更多的

從而能進(jìn)一步提高光合作用的強(qiáng)度。③如果要繪另一光照強(qiáng)度更弱條件下的這種曲線，則圖中A點(diǎn)應(yīng)向

移動(dòng)。④外界CO2濃度逐漸降低時(shí)，光合作用減弱，圖中表示有機(jī)物凈積累量為零時(shí)的外界CO2含量應(yīng)

（大于、小于、等于）A點(diǎn)時(shí)CO2含量。(七）光照時(shí)間對(duì)光合效率的影響1、原理：適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)光照時(shí)間，可制造更多有機(jī)物使光合效率提高。2、提高農(nóng)作物產(chǎn)量的相應(yīng)措施：①溫室栽培農(nóng)作物可晚上亮燈；②將農(nóng)作物種植在開(kāi)闊地帶；③一年多茬；④選種遲熟品種；⑤科學(xué)引種。

因?yàn)槎倘罩参餅橄掳肽?秋季)開(kāi)花植物,此時(shí)南方日照比北方長(zhǎng).

日照總時(shí)量(常數(shù))開(kāi)花期=-------------------------------=縮短日照(延長(zhǎng))提前開(kāi)花,產(chǎn)量降低,故不宜引種.4、根據(jù)引種原理可知：⑴收獲果實(shí)和種子類(lèi)的農(nóng)作物引種時(shí)：短日照作物南種北引，開(kāi)花會(huì)

，要引

品種；短日照作物北種南引，開(kāi)花會(huì)

，要引

品種；長(zhǎng)日照作物南種北引，開(kāi)花會(huì)

，要引

品種；長(zhǎng)日照作物北種南引，開(kāi)花會(huì)

，要引

品種（八）光照面積對(duì)光合作用效率的影響1、例題（專(zhuān)項(xiàng)無(wú)敵）葉面積指數(shù)是指單位土地面積上植物的總?cè)~面積，葉面積指數(shù)越大，葉片交錯(cuò)重疊程度越大，圖中表示葉面積指數(shù)與光合作用和呼吸作用兩個(gè)生理過(guò)程的關(guān)系，據(jù)圖分析葉面積指數(shù)大約為何值時(shí)，作物光合效率最大，對(duì)農(nóng)作物增產(chǎn)最有利？光合（呼吸）作用呼吸作用光合作用葉面積指數(shù)光合（呼吸）作用呼吸作用光合作用葉面積指數(shù)026792、光照面積與光合效率的關(guān)系。在一定范圍內(nèi)，隨著光照面積增大，光合效率隨之增大，超過(guò)一定范圍時(shí)，隨著光照面積增大，呼吸作用面積也增大，光合效率隨之下降。3、提高農(nóng)作物產(chǎn)量的相應(yīng)措施。①合理密植。②及時(shí)整枝。③間作套種。4、跟蹤練習(xí)（武漢調(diào)研題）下圖表示兩種植物在不同CO2濃度下的光合作用效率，根據(jù)曲線可推知

植物是C4植物，理由是

。Co2濃度光合效率oAB⑵收獲營(yíng)養(yǎng)器官（根、莖、葉）的農(nóng)作物時(shí)：短日照作物南種北引，開(kāi)花會(huì)

，產(chǎn)量會(huì)

；短日照作物北種南引，開(kāi)花會(huì)

，產(chǎn)量會(huì)

；長(zhǎng)日照作物南種北引，開(kāi)花會(huì)

，產(chǎn)量會(huì)

；長(zhǎng)日照作物北種南引，開(kāi)花會(huì)

，產(chǎn)量會(huì)

。3、引種原理：農(nóng)作物的生長(zhǎng)分為營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)，每種作物必經(jīng)過(guò)一定光照時(shí)間才能由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)進(jìn)入生殖生長(zhǎng)，因不同地區(qū)日照長(zhǎng)短不同，引種會(huì)導(dǎo)致作物生殖生長(zhǎng)的變化，即提前開(kāi)花或推遲開(kāi)花而影響作物產(chǎn)量。例如：大豆是長(zhǎng)短日照植物，將大豆從引種到，結(jié)果會(huì)怎樣呢？湖南東北

5、跟蹤練習(xí)在溫室中栽培甘蔗和西瓜應(yīng)

，在大棚中栽培烤煙應(yīng)

，在溫室中栽培花生和油菜應(yīng)

，在溫室中欲培育營(yíng)養(yǎng)成分全面的蘋(píng)果應(yīng)

。A、多照射紅光 B、多照射藍(lán)光C、多照射紫光D、多照射白光4、跟蹤練習(xí)（黃岡試題）農(nóng)業(yè)上為了充分利用土地和光能，可以采用套種的方法，如圖表示幾種常見(jiàn)作物的光合效率與光照強(qiáng)度的關(guān)系，據(jù)圖指出下列哪組套種最能充分利用光能？

A、玉米與大豆B、玉米與甘蔗

C、水稻和大豆 D、甘蔗和