光合作用曲線各點(diǎn)移動的分析
(1)溫度
①在最適溫度以下升高溫度
如圖3-20所示,如果升高溫度,且溫度對光合作用和呼吸作用而言,都還在最適溫度以下,則有,升溫,使呼吸作用加強(qiáng),且其強(qiáng)度遠(yuǎn)大于光合作用強(qiáng)度,a點(diǎn)向下移動,b點(diǎn)向右移動,需要較強(qiáng)光照強(qiáng)度才能產(chǎn)生與呼吸作用消耗量相當(dāng)?shù)挠袡C(jī)物,c點(diǎn)則向右上方移動,溫度升高,光反應(yīng)與暗反應(yīng)的酶活性都升高,則可利用更強(qiáng)的光照。
②溫度超過最適溫度
另一種升溫對圖像各點(diǎn)移動的影響,則是光合作用最適溫度與呼吸作用最適溫度不同,升高溫度,會使其中之一超過最適溫度如下題:
【例證】若已知某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃,如圖3-20中曲線表示該植物在25℃時光合作用速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系,若將溫度提高到30℃的條件下(原光照強(qiáng)度和CO2濃度不變),理論上分析曲線C、D點(diǎn)位置如何變化?
解析:該類題型與前一類題型有一個明顯不同之處即光合作用與呼吸作用最適溫度不同,本題中溫度由25℃升高到30℃,呼吸速率是增大,達(dá)到最適溫度,而光合作用卻是下降,超過最適溫度,因而有:a點(diǎn)因呼吸作用加強(qiáng)而往下移,c點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn),將往右移,有兩個方面的原因。一方面是呼吸作用加強(qiáng),需較強(qiáng)的光照強(qiáng)度才能產(chǎn)生與呼吸作用消耗量相當(dāng)?shù)挠袡C(jī)物,另一方面是光合速率下降,產(chǎn)生有機(jī)物速率也下降,也需較強(qiáng)的光照強(qiáng)度才能產(chǎn)生與原來相等量的有機(jī)物。d點(diǎn)則因溫度超過最適溫度,酶活性下降,而往下移。
答案:c點(diǎn)往右移 d點(diǎn)往下移(如圖3-20中虛線所示)
(2)CO2濃度
CO2濃度也是影響光合作用的重要因素之一,CO2濃度與光合作用速率關(guān)系曲線圖如圖3-21中甲圖所示,一般認(rèn)為是在CO2濃度不影響呼吸作用的前提下進(jìn)行的,據(jù)圖可知,一定范圍內(nèi)提高CO2濃度,可以促使光合作用,因此,在一定范圍內(nèi)提高CO2濃度,光合作用速率與光照強(qiáng)度關(guān)系曲線圖中各點(diǎn)位置應(yīng)如圖3-21中圖乙虛線所示:
a點(diǎn):不移動。因為CO2濃度的適當(dāng)提高不會抑止呼吸作用
b點(diǎn):不移動。因為b點(diǎn)限制因子是光照強(qiáng)度,升高CO2濃度不影響該點(diǎn)
c點(diǎn):向右上方移動。因為C點(diǎn)為光飽和點(diǎn),其限制因子為CO2濃度等,適當(dāng)提高CO2濃度,可促進(jìn)植物利用更高光強(qiáng)的生物活動
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