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光合作用的影響精選(九篇)

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光合作用的影響

第1篇:光合作用的影響范文

【關鍵詞】果樹;光合作用;光合速率;影響因素

1 引言

光合作用是地球上生態(tài)系統(tǒng)賴以維系的根本所在,光合作用不僅會吸收大量的二氧化碳,還會釋放出人類及其他生物所必需的氧氣。光合作用促成了果樹的可持續(xù)生長,為人類帶來了四季不斷的果實,給人類提供了礦物質(zhì)、維生素、營養(yǎng)補充以及其他人類生存所必需的元素。果樹的生長受光合作用強弱的影響較大,充分的光合作用會給果樹更多的生長的機會,不足的光合作用會大大影響果樹的生長與果實的數(shù)量和產(chǎn)量,而衡量果樹光合作用的指標即光合速率。

2 光合速率的變化性

在不同的條件下,光合作用的光合速率也不相同。由于受光照強度的影響,在不同的季節(jié),植物的光合速率存在著較大的變化性。在不同的果樹之間這種光合速率的季節(jié)變化性也存在著較大的差異,而且同一果樹的不同品種之間,不同的樹齡時長以及環(huán)境因素亦會對光合速率的季節(jié)變化產(chǎn)生重大影響。尤其是在果樹的展葉期間,由于果樹展葉期的葉片稚嫩,其葉片中的葉肉組織尚未完形,不但葉綠體處于成長期,而且其所含葉綠素亦處于較低的水平,這就導致了在季節(jié)變化時樹體的呼吸消耗增大[1]。隨著果樹葉片的季節(jié)性變化,其光合速率也會不斷隨之而變化。就統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,夏秋季由于光照充足、光照強度大,這兩個季節(jié)的光合速率也最強,春季則等而下之,落葉之前是光合速率最弱的時節(jié)。由此可見,季節(jié)性的變化對于光合速率的強弱也有著較為明顯的影響。光合速率最強的季節(jié)為初夏與初秋,而盛夏雖然是日光最盛的季節(jié),但是卻由于伴隨酷暑而來的過度高溫與干旱等因素反而影響了光合速率,反而造成光合速率在盛夏時節(jié)表現(xiàn)較弱。

與光合速度的季節(jié)變化相映的是光合速率還存在著日變化,即在一天之內(nèi),光合速率也存在著類似雙峰曲線的形態(tài),其中的峰值分別出現(xiàn)在上午九時與下午十三時兩個時段。在十一時左右果樹也會出現(xiàn)與人類的困倦類似的午睡現(xiàn)象,并由此導致了光合速率的降低[2]。雖然不同的果樹出現(xiàn)的曲線狀態(tài)略有差異,但是排除掉地區(qū)性日照差異,絕大多數(shù)果樹的光合速率的日變化均符合雙峰曲線的基本形態(tài)。

3 光合作用影響因素透析

3.1 影響光合作用的內(nèi)因

在影響光合作用的內(nèi)因之中,果樹品系的影響最大。在億萬年的漫長的演化過程中,果樹在不同位置接受不同的自然條件的過程中出現(xiàn)了對不同自然條件的適應度,因此就造成了不同的果樹品系之間的較為顯著的差異性。這些差異性的最直觀表現(xiàn)在其葉片的大小、形態(tài)及其分布上,葉片的大小決定了光合速率的直接效率,而葉片的角度則決定了其受光面積,整棵果樹以及整片果樹中的葉片的分布則決定了一個果樹群落的受光面積,由此而形成了不同的果樹品系之間的光合速率的不同。而且,處于不同位置的果樹品系也會形成對于該地區(qū)的典型氣候的不同的適應性[3]。果樹品系的演化性決定了其葉片性狀,葉片性狀進而決定了其光合速率的顯著的差異性。

3.2 影響光合作用的外因

除了品系等內(nèi)因外,外因?qū)τ诠麡涔夂纤俾实挠绊懸嗖豢尚∮U。對于果樹而言,主要的光合速率影響外因包括光照強度、溫度變化、二氧化碳的供給度、水分的充足與否、礦物質(zhì)的營養(yǎng)成分、人為的栽植維護、矮化密植程度以及疏花疏果的適宜度等。

在光照強度的研究中,國內(nèi)外的研究表明:并非晴朗的天氣中的光照強度對于果樹最佳,陰天的漫射作用反而更能夠?qū)⒐庹胀干涞綐涔诘膬?nèi)部;溫度對于光合速率的影響體現(xiàn)在兩個方面:一方面光合速率有其適溫范圍,另一方面果樹的光合作用對于溫度也存在著較強的適應性,但是有研究表明25~30℃是果樹光合速率最為旺盛的適宜溫度區(qū)間,過高或過低都會導致光合速率的下降;二氧化碳是影響果樹光合速率的另一重要因素,目前大氣中的二氧化碳含量遠遠無法滿足果樹的化合速率最大化所需的含量,因此,二氧化碳含量是制約果樹光合作用的最大外因,同時也是較難解決的外因;水分的供應對于羧化酶活性影響顯著,進而會對光合速率產(chǎn)生重要影響,水分的供應也與溫度等外因一樣存在著適宜性,也并非越多越好;氮、磷、鉀、錳、鎂等礦物質(zhì)是影響光合速率中光呼吸率的極其重要的因素,這些因素會對高能化合物三磷酸酰酐的合成產(chǎn)生巨大影響[4];栽培、砧接、修剪等外因也會對光合速率起到關鍵的影響作用。

4 結語

果樹的光合作用取決于其光合速率,光合速率越高對果樹越有利,通過調(diào)整影響果樹光合速率的內(nèi)因與外因來提高果樹的光合速率是解決果樹光合作用對果樹影響的終極解決之道。在全球范圍內(nèi)正在掀起一場以提高光合速率為核心的“綠色革命”[5],在不遠的未來,我們將看到果樹光合速率在內(nèi)因與外因方面的巨大突破。

參考文獻

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[3]張純明.王繼和.馬全林等.干早沙區(qū)2種梨樹光合特性的研究[J].西北植物學報,2001,21(1):94-100.

第2篇:光合作用的影響范文

關鍵詞:水稻(Oryza sativa L.);直播;光合速率;播種量

中圖分類號:S511 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2016)23-6042-03

DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2016.23.007

Abstract: Using rice(Oryza sativa L.) with less tiller as the research object,direct seeding as the sowing method,setting up 3 different sowing amount[2 kg/667 m2(Z1),3 kg/667 m2(Z2),4 kg/667 m2(Z3)],the effects of different sowing amount on physiological and ecological indexes of rice were studied. The results reflected that the tiller number decreased with the increase of sowing amount. The results of photosynthesis showed that high density group net photosynthetic rate decreased significantly at the booting stage. But In the full heading stage,the gap greatly reduced benefit from its own self regulating ability. According to the results of this study,we suggest that rice with less tillers using direct seeding can increase the density for maximizing yields.

Key words: rice(Oryza sativa L.);direct seeding;photosynthetic rate;sowing amount

水稻(Oryza sativa L.)直播省去育秧、拔秧和栽秧等環(huán)節(jié),在整地后的大田里直接播種,具有省工、節(jié)本、高效等突出優(yōu)點,特別是隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展,農(nóng)村勞動力大量向城市轉移,直播稻面積迅速上升[1-3]。然而當前直播稻生產(chǎn)中普遍存在一播全苗難、雜草多、易倒伏、產(chǎn)量不高以及穩(wěn)產(chǎn)性差等問題。特別是為了達到一播全苗,生產(chǎn)中農(nóng)戶刻意提高用種量,有的農(nóng)戶用種量甚至任意加倍,以致分蘗期苗峰值高且難以有效控制,群體過大造成的田間密閉、植株瘦弱等問題極易誘發(fā)病蟲害和倒伏,導致直播稻大群體、增產(chǎn)少[4-6]。要想達到直播稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)必須有一個較高質(zhì)量的群體結構,合理的播種量是直播稻構建優(yōu)質(zhì)群體的基礎[7,8]。前人Ψ洲聊芰較強的水稻品種配套的直播栽培技術已進行了相關研究,然而對少蘗型水稻品種的直播栽培鮮見報道,本試驗以少蘗型水稻品種為研究對象,選擇了人工撒播播種方式,設置了3種播種量,研究不同播種量對水稻生理生態(tài)指標的影響,旨在為少蘗型水稻直播栽培優(yōu)質(zhì)群體的構建提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于2015年5-10月在湖北省農(nóng)業(yè)科學院南湖試驗站內(nèi)(北緯30°28′,東經(jīng)114°25′)進行,該區(qū)海拔高度20 m,處于北亞熱帶向中亞熱帶過渡型氣候帶,光照充足,熱量豐富,無霜期長,降水充沛。年平均日照時間為2 080 h,日平均氣溫≥10 ℃的有效積溫為5 190 ℃,年降雨量為1 300 mm左右,年蒸發(fā)量為1 500 mm,無霜期230~300 d。水稻類型為黃棕壤發(fā)育的黃棕壤性水稻土,屬于潴育水稻土亞類,黃泥田土屬。試驗田肥力均勻、田面平整、排灌方便。

供試水稻品種為湖北省農(nóng)業(yè)科學院糧食作物研究所提供的佳兩優(yōu)28及廣兩優(yōu)476,于5月14日浸種催芽,5月18日播種,對少蘗型水稻品種佳兩優(yōu)28設置3個播種量水平,分別為2(一般直播稻用種量,作為對照)、3、4 kg/667 m2,處理編號分別為Z1、Z2、Z3。重復2次,小區(qū)面積為40 m2。孕穗抽穗期建立水層,結實期間歇灌溉。小區(qū)四周筑埂并用塑料薄膜包裹以防止水肥滲漏。小區(qū)間設置水溝, 保證小區(qū)單排單灌。

1.2 測定項目

1.2.1 莖蘗動態(tài) 各處理中均隨機選取2個0.5 m2矩形區(qū)域,對其范圍內(nèi)直播稻定點考察莖蘗數(shù),于6月2日開始,每隔7 d考察1次,直至莖蘗數(shù)穩(wěn)定。

1.2.2 葉綠素含量 采用乙醇提取法測定葉綠素含量,測定時取倒1葉(劍葉)。

1.2.3 凈光合速率 在分蘗期、孕穗期、齊穗期和灌漿期,用便攜式光合測定儀LI-6400測定各處理5片劍葉凈光合速率。

1.2.4 生物量 在分蘗期、孕穗期、抽穗揚花期、成熟期等不同生育時期每處理取3株代表性植株,將植株地上部分按莖、鞘、葉、穗分開,于105 ℃烘箱中殺青30 min,在80 ℃下烘干至恒重,冷卻至室溫后用1/1 000電子天平稱干重。

1.2.5 考種、測產(chǎn) 水稻成熟時,每小區(qū)以5點取樣法,取2 m2統(tǒng)計有效穗數(shù)。按平均有效穗數(shù)取10穴植株,測定水稻有效穗數(shù)、每穗子粒數(shù)、結實率和千粒重。同時,在去除保護行后進行人工實收,計算實際產(chǎn)量。

1.3 數(shù)據(jù)處理和分析

數(shù)據(jù)采取Excel 2013收集整理,采用SPSS 20.0軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 不同播種量對少蘗型水稻分蘗動態(tài)的影響

由圖1可見,不同播種量對少蘗型水稻群體分蘗增長和消亡的趨勢影響明顯。Z2、Z3分蘗增長到達分蘗盛期的速度較對照Z1提前了7 d,達到高峰苗后分蘗死亡速度也快于對照Z1。Z1、Z2、Z3有效分蘗數(shù)和成穗率分別為3.01、2.29、1.33和60.3%、47.4%、34.6%,表現(xiàn)為隨播種量增加而遞減,各處理間差異均顯著。

2.2 不同播種量對少蘗型水稻齊穗期葉綠素含量的影響

由表1可見,少蘗型水稻齊穗期葉綠素a和葉綠素b含量均為Z1最高,播種量增加1倍時,Z2處理比對照Z1葉綠素含量a與b明顯減少,但當播種量繼續(xù)增加1倍時,Z3處理與Z2處理葉綠素a、葉綠素b含量均無顯著差異。

2.3 不同播種量對少蘗型水稻株高及干物重的影響

由表2、表3可知,對少蘗型水稻生長的主要生育期進行干物質(zhì)取樣調(diào)查,發(fā)現(xiàn)少蘗型水稻處于分蘗期時,3種處理表現(xiàn)差異不明顯,從孕穗期開始Z3處理單株明顯比Z1、Z2瘦弱,株高低,葉干重小,且Z3處理的植株多為1~2個分蘗,可能是由于密度太大,群體間個體相互競爭影響,光溫和水肥資源有限,限制了個體的生長。

2.4 不同播種量對少蘗型水稻凈光合速率的影響

播種量對少蘗型水稻不同生育期凈光合速率影響不同。由表4可知,在分蘗期和灌漿期,增大播種量并未對水稻凈光合速率產(chǎn)生明顯影響。在孕穗期,隨著播種量增加,高密度群體凈光合速率顯著降低,Z3和Z2處理比對照Z1分別減少34.08%和9.44%。在齊穗期,高密度群體Z3和Z2處理凈光合速率顯著低于Z1處理,但是減少的幅度大大縮減,Z3和Z2處理分別比對照Z1降低9.50%和6.70%。由圖2可以看出,高密度群體具有很強的自身調(diào)節(jié)能力,能逐步恢復光合作用的能力,直至齊穗期達到接近Z1處理的水平。

2.5 不同播種量對少蘗型水稻產(chǎn)量及構成因素的影響

由表5可見,不同播種量對少蘗型水稻群體分蘗增長和消亡的影響明顯。Z3處理產(chǎn)量最高,達709.9 kg/667 m2,比對照Z1高11.3%;Z2處理次之,產(chǎn)量達649.4 kg/667 m2,比對照Z1高1.8%??梢钥闯?,在播種量增加1倍的情況下,增產(chǎn)并不顯著;而在播種量增加2倍的情況下增產(chǎn)效果明顯,分析直播稻各產(chǎn)量構成因素可見,有效穗數(shù)和結實率的增加是增產(chǎn)的主要原因。

3 討論

產(chǎn)量形成規(guī)律一般以主莖和一次分蘗成穗為主,二、三分蘗成穗較少,且不能充分灌漿,結實率低。由于目前多分蘗、大穗型水稻主要通過二、三甚至多分蘗成穗,生育期和灌漿時間較長。但對于直播稻群體較密,全生育期較短,且后期易早衰,因此無法保證二、三次分蘗充分灌漿,導致結實率整體下降。因此,直播栽培模式下,x擇多蘗型水稻需要大肥、大水的條件下才能獲得高產(chǎn),但是有倒伏和病蟲害的風險。本研究中發(fā)現(xiàn),孕穗期高密度群體的凈光合速率低主要是由于群體過密,個體植株相對瘦弱導致。而高密度群體具有較強的自身調(diào)節(jié)能力,加上群體基數(shù)大,因而依然能夠獲得高產(chǎn)。鑒于此,本試驗選擇少蘗型水稻,通過合理密植,增加單位面積基本苗數(shù),且通過主莖和一次分蘗成穗,可以大大縮短灌漿時間,提高結實率。根據(jù)本試驗研究結果,建議少蘗型水稻品種直播可以通過增加密度的方式獲得高產(chǎn)。

參考文獻:

[1] 張洪程,龔金龍.中國水稻種植機械化高產(chǎn)農(nóng)藝研究現(xiàn)狀及發(fā)展探討[J].中國農(nóng)業(yè)科學,2014,47(7):1273-1289.

[2] 曾雄生.直播稻的歷史研究[J].中國農(nóng)史,2005,24(2):3-16.

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[6] 蔣明金,馬 均,孫永健,等.播種量和氮肥運籌對直播雜交稻光合生產(chǎn)力及氮素利用的影響[J].浙江大學學報(農(nóng)業(yè)與生命科學版),2015,41(5):516-526.

第3篇:光合作用的影響范文

關鍵詞 光合作用 探究實驗 圓葉片上浮法 光照強度 CO2濃度

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

研究影響光合作用的環(huán)境因素是《普通高中生物課程標準(實驗)》(以下簡稱“課標”)“細胞代謝”中的一項重要知識點,在高考《考試說明》中列為“II級”要求。不管是從“課標”的角度還是從“考試說明”的角度去觀察,該知識點都應是教學的重點??v觀以往的教學,多以分析實驗數(shù)據(jù)、設計實驗方案為主要抓手,少有動手操作的環(huán)節(jié)。這樣學生就缺失了“身臨其境”的感性體驗,教材中相關實驗操作表述模糊。

“環(huán)境因素對光合作用強度的影響”實驗是人教版高中生物教材《必修1?分子與細胞》第五章第四節(jié)的一個探究實驗,該實驗利用圓葉片上浮法將光合作用這一不可見的過程直觀地展現(xiàn)在學生面前,幫助學生分析光合作用的影響因素,同時深化對光合作用這一重要的生物學概念的理解和掌握。教材中提供了“探究光照強度對光合作用強度的影響”這一參考案例,在實驗材料和方法步驟上只給予了部分的提示,而且按常規(guī)教學進度,本實驗一般會在冬季進行。考慮到氣溫較低的因素,在某些影響因素不確定的條件下實驗很難在一堂課時間內(nèi)完成,因而實際教學操作中存在實驗改進和操作優(yōu)化的空間。

筆者通過多組對照實驗的預實驗,分別從注射器、葉片直徑、光源、光照強度、CO2來源及濃度等方面對實驗進行調(diào)整,綜合多種因素后,將教材實驗方案改進,實驗效果明顯,且操作時間短,有利于在短時間完成實驗,有利于在實際教學中操作實施,為教師實驗演示和學生自主探究提供了便利。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

在超市選購新鮮菠菜葉為實驗材料,菠菜為冬季時令蔬菜,各地在冬季均容易獲取。

1.2 實驗儀器

小臺燈,5 W的LED節(jié)能燈泡,60 W普通白熾燈泡,打孔器(直徑分別為0.8 cm、0.6 cm、0.4 cm)的20 mL一次性塑料注射器、20 mL玻璃注射器、凡士林、吸管、計時器、卷尺、溫度計、光強傳感器,500 mL大燒杯、80 mL小燒杯若干、質(zhì)量分數(shù)為10%的NaHCO3溶液,清水。

1.3 實驗方法

用打孔器制備直徑分別為0.8 cm、0.6 cm、0.4 cm的菠菜圓葉片若干,制備時盡量避開大葉脈。

對葉片抽氣時,將圓葉片置于注射器內(nèi),注射器吸入清水10 mL,推動注射器排出殘留的空氣。用手指堵住注射器前端的小孔并向后拉動推桿至20 mL刻度,保持約5 s,使葉圓片內(nèi)的氣體逸出。

將抽氣后圓葉片的置于清水中備用,并覆蓋遮光布。

1.3.1 注射器的選擇

取相同直徑的菠菜圓葉片30枚,均分為3組浸泡于清水中,分別選用20 mL一次性塑料注射器、20 mL玻璃注射器以及20 mL玻璃注射器推桿涂抹凡士林對三組圓葉片進行抽氣處理,觀察比較葉片下沉效果。

1.3.2 葉片直徑大小的選擇

選取抽氣處理后的直徑為0.8、0.6、0.4 cm的菠菜圓葉片各20枚,將質(zhì)量分數(shù)為10%的NaHCO3母液按體積比2∶8加水稀釋。相同直徑圓葉片每10枚一組浸泡于80 mL稀釋后的NaHCO3溶液中。將盛有不同直徑葉片的小燒杯兩兩組合分別放置在與同一光源水平距離為10、20、30 cm處,觀察各燒杯中葉片上浮的快慢。

1.3.3 光源的選擇

使用同一臺小臺燈,先后使用5W的LED節(jié)能燈泡和60W普通白熾燈泡作為光源。將質(zhì)量分數(shù)為10%的NaHCO3母液按w積比2∶8加水稀釋。選取抽氣處理后的直徑為0.4 cm的菠菜圓葉片,每組10枚浸泡于6個均盛有80 mL稀釋后的NaHCO3溶液的小燒杯中,按表1.1處理進行實驗,測量各燒杯中溶液溫度變化。

1.3.4 光照強度的選擇

將質(zhì)量分數(shù)為10%的NaHCO3母液按體積比2∶8加水稀釋。取9個小燒杯向其中分別注入80 mL稀釋后的NaHCO3溶液,選取抽氣處理后的直徑為0.4 cm的菠菜圓葉片,每個燒杯中浸泡10枚。以5W的LED節(jié)能燈泡作為光源,在與光源水平距離為10、20、30 cm處分別放置3個上述小燒杯,用光強傳感器測量3種距離下的光照強度,觀察并記錄葉片上浮時間。

1.3.5 CO2來源及濃度的選擇

實驗1:選取抽氣處理后的直徑為0.4 cm的菠菜圓葉片,每組10枚分別浸泡于5個盛有80 mL清水小燒杯中,以5W的LED節(jié)能燈泡作為光源,小燒杯與光源水平距離15 cm,通過吸管分別向5只燒杯中均勻緩慢吹氣0、1、3、5、7次,每次時間相同,記錄第一片圓葉片上浮時間。

實驗2:配制質(zhì)量分數(shù)為10%的NaHCO3溶液作為母液,按表2進行稀釋后,每組各取80 mL置于小燒杯中,將抽氣處理后的直徑為0.4 cm的菠菜圓葉片10枚一組浸泡在上述溶液中。以5W的LED節(jié)能燈泡作為光源,在溶液溫度14℃、與光源水平距離20 cm條件下,觀察并記錄圓葉片上浮情況。

2 結果與分析

2.1 注射器的選擇

注射器在實驗中用于抽氣,目的是將菠菜圓葉片中的氣體抽出,使葉片下沉,從而通過觀察葉片的上浮快慢判斷光合作用的強度大小。因此所選用的注射器應有良好的氣密性才能使得圓葉片迅速下沉以方便實驗。在使用玻璃注射器時,由于其氣密性略差,需要在其推桿上涂抹適量凡士林以達到較好的抽氣效果,而塑料注射器則不存在這一問題,直接使用就能達到理想效果。另外,玻璃制品在學生使用過程中也存在一定的使用風險,因此選用塑料注射器較為方便。

2.2 葉片直徑大小的選擇

在與光源水平距離相同的條件下,即同一光照強度下,直徑為0.4 cm的圓葉片上浮速度均快于直徑為0.8 cm和0.6 cm的圓葉片,故直徑為0.4 cm的圓葉片為理想的實驗對象。

2.3 光源的選擇

普通燈泡組三個不同距離下燒杯中的溶液溫差為1~2℃,而LED燈泡組的溫差為0.1~0.3℃,且兩個燈泡組中圓葉片上浮情況良好,因此用LED節(jié)能燈泡既能達到實驗效果,又能減少溫度差異對實驗的干擾。

2.4 光照強度的選擇

從表3中可以看出,三種光照強度下,距離30 cm的實驗組12 min內(nèi)圓葉片并未出現(xiàn)上浮;距離20 cm組有部分葉片上浮,但是12 min內(nèi)圓葉片上浮不完全;而距離10 cm組圓葉片上浮情況良好,在12 min內(nèi)所有圓葉片均上浮。相比之下,距離光源越近,實驗效果越明顯。

2.5 CO2來源及濃度的選擇

實驗1:在5個采用吹氣法提供CO2的小燒杯中,10 min內(nèi)均未出現(xiàn)圓葉片上浮現(xiàn)象,第一片葉上浮時間過長。其原因可能是CO2在水中溶解度較低,通過吹氣的方法,很難使其溶于清水中,因此溶液CO2濃度較低,進而導致光合作用強度較低,圓葉片難以上浮,實驗效果不理想。另外,采用吹氣法輸入CO2存在個體差異,不同操作者吹氣速率不同,使得CO2濃度大小難以控制。因此采用吹氣法并不適合本實驗。

實驗2:表4結果顯示,第6、7組NaHCO3溶液濃度較大時,葉片會直接上浮,不利于實驗的觀察;第1、2組NaHCO3溶液濃度較低時,葉片上浮較慢,實驗現(xiàn)象不明顯,將導致實驗持續(xù)時間較長;第4、5組NaHCO3溶液濃度較為合適,且全部葉片上浮耗時約11 min。因此在實際教學過程中,選擇第4、5組所對應的NaHCO3溶液濃度進行實驗較為合適,即NaHCO3溶液濃度應選擇用質(zhì)量分數(shù)10%的母液按體積比為1∶9~2∶8范圍內(nèi)進行梯度稀釋進行實驗。

3 結論

根據(jù)以上影響因素的對照實驗結果,為保證在一個課時內(nèi)順利完成教材中的實驗,將各影響因素控制在合適范圍內(nèi),綜合分析得出以下兩個推薦實驗方案。

3.1 探究光照強弱對光合作用強度的影響

材料用具:直徑0.4 cm的打孔器,20 mL塑料注射器,臺燈和5W的LED節(jié)能燈泡,質(zhì)量分數(shù)為10%的NaHCO3 溶液作為母液,80 mL的小燒杯,新鮮菠菜葉片。

方法步驟:

(1) 按前文所述實驗方法制備菠菜圓葉片若干,抽氣后備用。將質(zhì)量分數(shù)為10%的NaHCO3母液按體積比2∶8加水稀釋備用。

(2) 取3只小燒杯,分別倒入等量稀釋后的NaHCO3溶液80 mL。并分別向3只燒杯中各放入10枚葉圓片。觀察葉圓片均沉入燒杯底部。

(3) 將3只燒杯分別放在與臺燈水平距離10、20、30 cm處,打開臺燈。根據(jù)所在學校實驗條件,可用光照強度傳感器測定并記錄三只燒杯所在位置的光照強度。

(4) 連續(xù)觀察并記錄3只燒杯中葉圓片依次上浮的時間,或相同時間內(nèi)各燒杯中上浮葉圓片的數(shù)量。統(tǒng)計分析實驗數(shù)據(jù)得出實驗結論。

3.2 探究不同濃度NaHCO3溶液(即CO2濃度)對光合作用強度的影響

材料用具:

直徑0.4 cm的打孔器,20 mL塑料注射器,臺燈和5W的LED燈泡,質(zhì)量分數(shù)為10%的NaHCO3溶液作為母液,80ml的小燒杯,新鮮菠菜葉片。

方法步驟:

(1) 按前文所述實驗方法制備菠菜圓葉片若干,抽氣后備用。

(2) 配制不同濃度的NaHCO3溶液:分別按表5對應比例對NaHCO3溶液母液進行梯度稀釋,清水組作為對照組。

(3) 將燒杯編號,并分別倒入清水、稀釋(或配制)的不同濃度的NaHCO3溶液80 mL。每只燒杯中放入10枚圓葉片。觀察葉圓片均沉入燒杯底部。

(4) 將燒杯放置在與臺燈水平距離10 或20 cm處等距離處(若室溫較低建議選擇10 cm),打開臺燈。

(5) 連續(xù)觀察并記錄各燒杯中圓葉片依次上浮的時間,或相同時間內(nèi)各燒杯中上浮葉圓片的數(shù)量。統(tǒng)計分析實驗數(shù)據(jù)得出實驗結論。

按上述推]方法進行操作,能夠使得在冬季氣溫較低條件下,短時間內(nèi)完成本實驗,使得在課堂教學演示及學生自主探究活動中本實驗能順利實施。

參考文獻:

[1] 中華人民共和國教育部制定.普通高中生物課程標準: 實驗[S].人民教育出版社,2003:12.

[2] 教育部考試中心制定.2016年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試理科綜合科考試大綱的說明:課程標準實驗版[M].高等教育出版社,2016:373.

第4篇:光合作用的影響范文

Tim渴望創(chuàng)造一種能夠與小女兒分享的交互體驗,這也正是許多身為人父人母的開發(fā)者的自然反應,iTunes、Google Play和Kindle等更易于獨立開發(fā)者游戲的平臺,使他們的這一創(chuàng)想得以成為現(xiàn)實。

我曾在Xbox 360、Leapster Explorer等多個平臺了成百上千款兒童游戲,發(fā)現(xiàn)有些游戲開發(fā)者陷入了一個誤區(qū),即認為制作兒童游戲就像烘焙紙杯蛋糕一樣簡單!錯!

事實上,推廣兒童應用比任何一種應用類型都要復雜得多。許多推廣成人應用的有效病毒傳播手段(游戲邦注:例如Facebook社交功能以及多人模式)都不適用于兒童應用。新聯(lián)邦法規(guī)對兒童隱私監(jiān)管嚴厲,并針對發(fā)行商如何搜集和使用玩家個人信息制定了更多限制。需要注意的是,這里的玩家“兒童”并非“消費者”(家長)。因此,開發(fā)者需加倍費心制作兒童應用,以便取悅兩個不同的群體。

這里存在一個問題。應用商店充滿大量兒童應用,據(jù)NPD Group數(shù)據(jù)顯示,88%的兒童應用屬于免費產(chǎn)品。兒童玩游戲的習慣好比是吃零食——他們不會同任何一款游戲建立長期關系,會很快轉向另一款應用。據(jù)Localytics數(shù)據(jù)顯示,超過25%被下載的應用僅被開啟過一次。鑒于兒童一向注意力短暫的現(xiàn)實,兒童應用的訪問率更是可想而知。

那么為何還要煞費苦心開發(fā)兒童應用呢?原因在于,許多開發(fā)者認為兒童應用的回報潛力巨大。通過兒童應用推廣健康的社交聯(lián)系,激發(fā)創(chuàng)造性思維,啟發(fā)兒童的想象力都是其中的誘因,那些試圖讓生活更美好的技術專家更是如此。

此外,這個市場本身也在不斷成長。NPD Group數(shù)據(jù)指出,兒童群體的平板電腦使用率已經(jīng)從2011年的3%上升至2012年的13%,平板電腦在兒童用戶群體中的使用率最高。這些兒童用戶每周有5天時間使用智能手機、平板電腦或iPod Touch等移動設備,每次持續(xù)時長接近1小時。

谷歌在今年5月的I/O大會上指出,他們將針對教育領域推廣成功的應用,這一領域用戶超過2000萬,并在秋季專門推出一個Google Play教育應用商店以滿足教學需求。今年底,蘋果iTunes App Store還將通過iOS 7增加一個專門的“兒童”游戲類型。

那么開發(fā)者該如何在這一新興市場中取勝?以下是我們對于成功兒童應用類型的5個建議:

1.制作出色的應用。你的產(chǎn)品會為自己代言,產(chǎn)品越好效果就越佳。在Fingerprint工作室,我們投入數(shù)小時讓孩子和家長測試我們的應用,并根據(jù)他人意見來判斷我們的產(chǎn)品是否能提供出色體驗。俗話說,童言無忌,所以孩子們會直率地說出自己的想法。

2.獲得蘋果支持。獲得蘋果推薦,或者進入一個蘋果列表,可以讓應用從默默無聞變成人盡皆知的產(chǎn)品。你該如何獲得蘋果關注?讓你的游戲脫穎而出,無論是讓它比其他產(chǎn)品更美觀,還是與其他產(chǎn)品截然不同,總之要盡量爭取機會,讓應用獲得蘋果推薦。進入App Store新推出的兒童應用榜單也同樣會有幫助。

3.從家長入手。要同家長建立長期的關系。你可以通過游戲本身的設計,鼓勵家長同子女“共享”游戲趣味——例如Fingerprint的《The Flying Alphabetinis》這款字謎游戲就是老少皆宜的家庭游戲。要成為家長的一種資源。運用你自身的長處來幫助家長跟進與家庭密切相關的重要市場、政治或社會問題(游戲邦注:例如兒童在線隱私保護法案)。此外,作為一種用戶獲取策略,最好要在家長經(jīng)常出沒的的地方占有一席之地,例如Common Sense Media。還要積極參與Techlicious等應用評價等網(wǎng)站的博客圈,以及最活躍的Facebook兒童教育群組,例如MomsWithApps或TeachersWithApps。

4.贏取榮譽。在諸多選項中,是否曾贏得一個獎項有助于家長決定下載還是跳過你的應用。這些適用于你的行業(yè)獎項包括Parent Tested Parent Approved, Parent’s Choice, Family Choice, National Parenting Publication Awards (NAPPA), Kids At Play Interactive Awards (KAPi)以及Kidscreen Awards。

5.定期更新。要將定期更新視為一項營銷環(huán)節(jié)。應用下載量通常會在更新后突然上升。要在頁面中描述你的應用新功能,以便吸引用戶。

第5篇:光合作用的影響范文

〔中圖分類號〕 G633.91〔文獻標識碼〕 C

〔文章編號〕 1004―0463(2011)09(B)―0093―01

一、 教材分析

《光合作用》一課主要講述光合作用的發(fā)現(xiàn)、葉綠體中的色素、光合作用的過程及重要意義。根據(jù)近年來高考命題的發(fā)展趨勢,這部分內(nèi)容主要考查影響光合作用的因素、實驗設計與分析及相關原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應用。

二、 教學目標

1.知識目標。(1)光合作用的發(fā)現(xiàn)(了解);(2)葉綠體中的色素(理解);(3)光合作用的過程和重要意義(應用)。

2.能力目標。(1)在光合作用的教學中培養(yǎng)學生獲取、解讀實體中以圖解、圖表、文字等形式所傳達生物信息的能力;(2)在分析實例的過程中培養(yǎng)學生運用所學知識分析問題、解決問題的能力。

3.情感目標。通過多媒體演示光合作用的發(fā)現(xiàn)使學生認識到科學發(fā)現(xiàn)的艱難、科學研究方法的重要,培養(yǎng)嚴肅認真的科學態(tài)度。

三、 教學過程

教師課前制作好Microsoft PowerPoint課件。教學過程如下:

1.明確學習任務。(1)光合作用的概念;(2)光合作用的發(fā)現(xiàn);(3)葉綠體中的色素;(4)光合作用的總反應式;(5)光合作用的過程;(6)光合作用的實質(zhì);(7)光合作用的重要意義;(8)植物栽培與光能的合理利用。

2.邊引導邊學習,并積極創(chuàng)設問題情境,實施啟發(fā)式、討論式教學,完成學習任務。

(1)提問:光合作用的概念;

(2)多媒體演示光合作用的發(fā)現(xiàn)過程:①18世紀中期,荷蘭赫爾蒙特的實驗。②1771年,英國普里斯特利的實驗。③1864年,德國薩克斯的實驗。④ 1880年,美國恩格爾曼的實驗。⑤20世紀30年代,美國魯賓和卡門的實驗。在學生觀察每個實驗之后,通過教師提問讓學生描述實驗現(xiàn)象,回答實驗的原理、結論。

問題1:恩格爾曼的實驗在設計上有何巧妙之處?

(3)依次投影出示:①高等植物細胞的結構。②植物細胞中葉綠體立體結構模型圖和電子顯微鏡下的結構圖。③葉綠體中的色素系統(tǒng)示意圖。④葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜。讓學生觀察并回答葉綠體中色素的種類、含量、溶解度、擴散速度、各種色素的顏色、生理作用及在條形濾紙和圓形濾紙上的擴散圖譜 。

問題2:為什么通??吹降娜~片是綠色的?

問題3:葉綠素溶液在透射光下呈綠色,在反射光下呈紅色,原因是什么?

(4)投影光合作用的總反應式:

6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2

問題4:光合作用生成物C6H12O6、H2O、O2中氧分別來自何種反應物?

(5)多媒體演示:光合作用的動態(tài)過程,以問題導學,解決光反應和暗反應的場所、條件、物質(zhì)變化、能量變化、反應產(chǎn)物以及光反應和暗反應的聯(lián)系。

討論1:光照與CO2 的變化對C5、C3、NADPH、 ATP以及葡萄糖的合成量的影響。

(6)提問:光合作用的實質(zhì)。(要求依據(jù)光合作用的動態(tài)過程回答)

(7)提問:光合 作用的重要意義。(依據(jù)光合作用的總反應式回答)

(8)演示植物栽培與光能的合理利用。

討論2:影響光合作用速率的因素:①光的波長和光照強度(注意:光的補償點和飽和點)。②溫度。③CO2濃度(注意:CO2的補償點和飽和點)。④ 必 需礦質(zhì)元素的供應 。

討論3:光合作用中CO2 的濃度是否越高越好?

(9)課后思考題:圖解說明下述因素對光合作用速率的影響,并指出每一個圖解中關鍵點的含義及基本應用。①單因子影響:光照強度、葉面積、CO2 濃度、溫度、葉齡。②多因子影響:當溫度分別為10℃、20℃、30℃時,光合速率隨光照強度變化的曲線;當光照強度分別為:高光強、中光強、低光強時,光合速率隨溫度變化的曲線;當CO2 濃度分別為:高CO2 濃度、中CO2 濃度、低CO2 濃度時,光合速率隨光照強度變化的曲線。

第6篇:光合作用的影響范文

關鍵詞:探究;課堂教學;促進;光合作用;理解

中圖分類號:G633.91

在高中生物教學中,探究性學習包括:資料探究(如DNA結構的發(fā)現(xiàn))、科學史探究(如光合作用的發(fā)現(xiàn)史)、實驗探究(如探究酵母菌的呼吸方式)、調(diào)查性探究(如轉基因食品的安全性問題),而探究式課堂教學則是以探究為基本特征的一種教學活動形式。

首先我們通過探究科學家們在光合作用的探索歷程中所做的重要實驗來了解光合作用,由學生簡述理論要點并對此作出評價來體驗探究過程。

1771年普利斯特利通過實驗證實植物可更新空氣,但缺乏對照,說服力不強。

1779年英格豪斯通過實驗證明普利斯特利的實驗只有在陽光下,植物只有綠葉才能更新空氣。

1845年梅耶指出光合作用把光能轉換為化學能。

1864年薩克斯通過實驗證明了光合作用的產(chǎn)物除O2外還有淀粉,還證明了光是光合作用的必要條件。

1880年恩格爾曼通過實驗證明了光合作用的場所是葉綠體,O2是由葉綠體釋放的。

1939年魯賓和卡門通過實驗證明了光合作用釋放O2的來自水。

20世紀40年代,卡爾文等通過實驗探明了光合作用中CO2中的碳轉移途徑。

通過以上光合作用發(fā)現(xiàn)史的探索歷程,我們知道了光合作用的場所是葉綠體,條件是光照,原料是二氧化碳和水,產(chǎn)物是有機物和氧氣。這可以更好的讓學生理解光合作用的概念,即光合作用是指綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物,并且釋放出氧氣的過程。

其次,我們通過實驗來探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響及應用:

實驗原理:利用真空滲入法排除葉肉細胞間隙的空氣,充以水分,使葉片沉于水中。在光合作用過程中,植物吸收CO2放出O2,由于O2在水中溶解度很小而在細胞間積累,結果使原來下沉的葉片上浮。根據(jù)在相同時間內(nèi)上浮葉片數(shù)目的多少(或者葉片全部上浮所需時間的長短),即能比較光合作用的強弱。

根據(jù)實驗原理,可以設計出探究光照強度對光合作用強度的影響,探究CO2濃度對光合作用強度的影響,探究溫度對光合作用強度的影響。但在設計實驗時一定要注意對照原則、單一變量原則、科學性等原則。在此教師可以進行啟發(fā)式提問,在這些探究實驗中自變量分別是誰?又如何控制?因變量又是什么?如何檢測?無關變量又如何控制?實驗過程中還要注意哪些問題?通過學生討論交流來設計實驗方案并逐步完善。

比如在探究光照強度對光合作用強度的影響時的實驗流程:

1、用打孔器在生長旺盛的同種綠葉上打出直徑為1cm的小圓形葉片(30片)。

2、抽出葉片內(nèi)氣體:用注射器(內(nèi)有清水、小圓形葉片)抽出葉片內(nèi)氣體(O2等)。

3、小圓形葉片沉水底:將內(nèi)部氣體逸出的小圓形葉片放入黑暗處盛清水的燒杯中,小圓形葉片全部沉到水底,備用。

4、取相同大小的燒杯,記作甲乙丙,分別加入30mL富含CO2的清水,各放入10片步驟3中的小圓形葉片,小圓形葉片全部沉到水底。

5、把甲乙丙三燒杯同時放在光照強度分別為強中弱的光照下,但一定要控制無關變量溫度(在光源與燒杯之間添加一個裝滿水的玻璃槽)。

6、讓學生預測實驗現(xiàn)象,并設計記錄實驗現(xiàn)象的表格。

7、觀察記錄對照實驗的現(xiàn)象:

小圓形葉片 加富含CO2的清水 光照強度 葉片浮起數(shù)量

甲 10片 30mL 強 多

乙 10片 30mL 中 中

丙 10片 30mL 弱 少

8、實驗結論:在一定范圍內(nèi),隨著光照強度不斷增強,光合作用強度也不斷增強(小圓形葉片中產(chǎn)生的O2多,浮起的多)。

那么又該如何探究CO2濃度對光合作用強度的影響呢?同學們討論交流后發(fā)現(xiàn)依然可以使用前面探究光照強度對光合作用強度的影響的實驗流程,只需要把步驟4中分別加入30mL富含CO2的清水,更換為依次加入30mL富含CO2的清水、30mL清水、30mL煮沸冷卻后的清水,步驟5中改為把甲乙丙三燒杯同時放在相同且適宜光照強度下即可。其對照實驗現(xiàn)象的結果應為:

小圓形葉片 CO2的濃度 光照強度 葉片浮起數(shù)量

甲 10片 富含CO2的清水30mL 強 多

乙 10片 清水30mL 強 中

丙 10片 煮沸冷卻后的清水30mL 強 少

第7篇:光合作用的影響范文

關鍵詞:暴馬丁香(Syringa reticulata);紫丁香(Syringa oblata Lindl.);衰老葉;日變化;光合參數(shù)

中圖分類號:S685.26;Q945.11 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2016)19-4945-04

DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2016.19.011

Abstracts:The photosynthesis parameters of old leaves of Syringa reticulata and Syringa oblata Lindl. were measured by using the LI-6400XT. The results showed the stomatal conductance and transpiration rate of the two syzygium aromaticum had the extremely significant positive correlation,and the photosynthetic rate and intercellular CO2 concentration showed a negative correlation. The leaves of two plants photosynthetic diurnal variation curve showed the“double peaks” curve. The first peak of Syringa oblata Lindl. appeared at 11:00, reached 6.789 1 μmol/(m2?s), the second peak appeared at 17:00, reached 7.041 2 μmol/(m2?s). The sharp peak of Syringa reticulata appeared at 11:00,reached 10.186 8 μmol/(m2?s). No noon break phenomenon was found in the two plants. The significant differences of photosynthetic characteristics were appeard between Syringa reticulata and Syringa oblata Lindl. Syringa oblata Lindl. had high photosynthetic capacity and high utilization of light energy than Syringa reticulata. Syringa oblata Lindl. had a high competitive advantage in the prolonged autumn.

Key words: Syringa reticulata;Syringa oblata Lindl.;old leaf;daily variation;photosynthetic parameters

暴馬丁香(Syringa reticulata)和紫丁香(Syringa oblata Lindl.)均為丁香屬木犀科植物,全屬共有27種植物,分布于東亞、中亞和歐洲。其中中國約有22種,特有種18種;日本、朝鮮、阿富汗等國家有6種,歐洲有2種[1]。中國擁有81%的野生丁香屬種類,在現(xiàn)代自然分布中占有重要位置。丁香主要分布于中國的華北、西北、東北和西南地區(qū)。

暴馬丁香和紫丁香在城市園林規(guī)劃中占有主角地位。光合作用是植物生長發(fā)育的物質(zhì)基礎和能量來源。光合作用的影響因素主要有環(huán)境溫度、光合有效輻射、CO2濃度、大氣濕度、蒸騰作用、葉片生理成熟度以及不同栽培措施等[2,3]。光合作用與植物的產(chǎn)量密切相關,已被廣泛用作優(yōu)選品種的重要影響因素。本試驗采用LI-6400XT便攜式光合測定系統(tǒng),對暴馬丁香和紫丁香秋季衰老葉的光合參數(shù)進行觀測,了解暴馬丁香和紫丁香的光合生理特性,揭示其光合作用的基本生理生態(tài)學特征和規(guī)律,為城市園林生態(tài)效益的定量化研究和城市園林綠化樹種的合理配置及其規(guī)劃建設提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗在烏魯木齊市新疆師范大學進行。烏魯木齊市位于亞歐大陸腹地,屬中溫帶大陸性干旱氣候,春秋兩季較短,冬夏兩季較長,晝夜溫差大。年平均降水量為194 mm,極端氣溫最高47.8 ℃,最低-41.5 ℃。選取暴馬丁香和紫丁香為試驗材料。

1.2 方法

2014年10月于晴朗、無風自然條件下,采用LI-6400型便攜式紅外氣體分析儀(美國LI-COR公司)在每日9:00~19:00每隔2 h測量1次。在同一樣地內(nèi)選擇1株健康紫丁香植株(成株)以1株健康的暴馬丁香植株(成株),隨機選取樹木向陽面中部的無損傷葉片進行測定(每株取3~5片葉),待系統(tǒng)穩(wěn)定后,每片葉測定凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導度(Gs)、光合有效輻射(PAR)、大氣溫度(Ta)、胞間CO2濃度(Ci),3次重復[4]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件以及SPSS17.0軟件進行數(shù)據(jù)處理。

2 結果與分析

2.1 環(huán)境因子對光合作用的影響

2.1.1 溫度對光合作用的影響 紫丁香和暴馬丁香的氣孔較小,且密度大,因此在感受高溫脅迫時,這兩種丁香能靈活的調(diào)整葉片氣孔開度,使得蒸騰速率加快而降低葉片溫度,從而保護光合機構的正常運轉[5]。高溫下丁香具有較高的光能利用和轉化效率,因此,紫丁香和暴馬丁香對高溫處理有一定的適應能力,使其能保持較高的凈光合速率[6]。進入秋季(10月)溫度有所下降,由圖1可以看出,9:00至19:00溫度在12~17 ℃上下變動。這種溫度變化幅度不大,最低溫度在早晨9:00左右為12 ℃,最高溫度在中午15:00左右為17 ℃,此溫度并沒有達到讓氣孔關閉的程度。太陽輻射在這個季節(jié)變?nèi)?,光照時間也在縮短,這些因素致使氣溫下降,低溫使得植物光合作用變?nèi)酢?/p>

2.1.2 水分利用率對光合作用的影響 水分利用效率(WUE)是指植物或葉片每蒸騰一定量的水分所同化的CO2的量,即光合速率與蒸騰速率的比值。他取決于植物生長的3個生物學過程(即光合、呼吸和蒸騰)的耦合過程,主要受植物氣孔開閉的調(diào)節(jié)[7]。在植物氣孔開閉的過程中,光合作用吸收CO2的過程和蒸騰作用水分消耗的過程是相反的,光合作用同化產(chǎn)物一部分被呼吸作用消耗。植物的水分利用率越高對CO2同化的量就越多,越有利于植物的生長發(fā)育。由圖2可知,暴馬丁香水分利用效率整體上高于紫丁香。

2.1.3 光合有效輻射對光合作用的影響 光合有效輻射(PAR)是照射在單位面積上的光通量。植物的生長是依靠光合作用儲存有機物來實現(xiàn)的,因此光合有效輻射對植物的生長發(fā)育至關重要,直接影響植物光合作用的強弱[8]。在一定的光合有效輻射范圍內(nèi),在其他條件滿足時,隨著光合有效輻射的增加,光合作用的強度也相應地增加。但光合有效輻射超過光的飽和點時,光合有效輻射再增加,光合作用強度不增加。由圖3可知,暴馬丁香和紫丁香光合有效輻射分別在下午13:00、15:00達到最大值,二者差異較大。

2.1.4 CO2濃度對光合作用的影響 大氣CO2濃度最大值出現(xiàn)在早晨,最小值則多出現(xiàn)在正午。這是由于夜間植物主要進行呼吸作用積累CO2,導致大氣中CO2濃度的最大值出現(xiàn)在清晨[9]。日出以后,隨著光照強度和溫度的升高、太陽輻射增強,植物開始進行光合作用,并且植物的光合作用逐漸增強,植物通過光合作用利用的CO2量增多,使得CO2濃度隨之降低。中午過后植物光合作用變?nèi)鯇O2的利用開始逐漸減少,大氣CO2濃度開始回升。大氣CO2濃度的日變化趨勢大體上呈倒置的弧線[10]。大氣相對濕度也有相似的變化曲線,這是因為光強和溫度的變化所致。由圖4可知,紫丁香與暴馬丁香的Ci值在13:00時由于光合作用變?nèi)醵黾?,過后由于光合作用逐漸變強而降低,17:00以后隨著太陽輻射減弱、溫度降低,Ci值開始升高。

2.1.5 蒸騰作用對光合作用的影響 蒸騰作用一方面可以通過蒸發(fā)降低植物的溫度、促進植物內(nèi)部汁液中物質(zhì)的運輸、產(chǎn)生蒸騰拉力、有利于CO2的同化;另一方面又消耗水分,導致水分缺失,破壞植物的水分平衡[11,12]。葉片蒸騰速率表示單位時間內(nèi)單位葉面積或葉鮮重所散失的水量,通常受環(huán)境因素、苗齡以及組織老嫩的影響。由圖5可知,暴馬丁香的Tr日變化呈先降低后增加的趨勢,紫丁香的Tr呈波浪式日變化。

2.1.6 氣孔導度、凈光合速率對光合作用的影響 由圖6可知,紫丁香和暴馬丁香葉片Pn的日變化曲線均為雙峰曲線,其中暴馬丁香的一個峰值不明顯;紫丁香的第一個峰值出現(xiàn)在上午11:00,而暴馬丁香較明顯的峰值出現(xiàn)在下午17:00。二者均未出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象,整體來看,暴馬丁香和紫丁香葉片的光合作用都隨著日出而迅速增強,下午隨著日落光合作用逐漸下降。

紫丁香葉片Gs日變化呈雙峰曲線,從早晨隨時間的推移Gs先減小后增大。暴馬丁香葉片Gs的日變化呈單峰曲線,Gs早晨較高,從9:00開始逐漸減小,下午17:00以后開始回升。

2.2 暴馬丁香和紫丁香光合特性比較分析

測定日13:00前,隨著光照強度的增加,氣溫逐漸升高,暴馬丁香和紫丁香氣孔導度增大,光合速率逐漸增大;13:00時,氣孔導度和胞間CO2濃度達到最高,光照和溫度也較高,出現(xiàn)光合速率的峰值;隨著光合有效輻射的降低和大氣飽和蒸氣壓差的增大,氣孔導度隨之降低,光合速率也降低,且下降幅度較大,到17:00降為全天的最低值。秋季影響丁香光合速率的主要因子為氣孔導度和胞間CO2濃度。由表1可知,暴馬丁香與紫丁香的胞間CO2濃度、光合有效輻射差異較大。

2.3 相關性分析

由表2可知,暴馬丁香葉片和紫丁香的Pn日變化與Tr呈顯著負相關,Pn和Ci呈負相關,Pn與Gs呈顯著負相關,與PAR呈正相關??梢钥闯?,凈光合速率與氣孔導度和蒸騰速率呈顯著的負相關。植物的Pn、PAR、Tr和Gs不僅與環(huán)境因子有關系,同時還與植物內(nèi)在的生理因子有密切關系[13]。

由表3可知,暴馬丁香和紫丁香的Gs與Pn呈顯著的負相關,與Ci呈正相關,與PAR呈負相關。對Gs影響最顯著的因子是Tr,暴馬丁香和紫丁香的Gs與Tr呈極顯著負相關。

2.4 偏相關分析

對暴馬丁香和紫丁香凈光合速率與其他因子進行偏相關分析,剔除蒸騰速率與光合有效輻射,x1、x2分別代表胞間CO2濃度與氣孔導度。紫丁香的顯著水平比暴馬丁香的好。

3 小結與討論

在10月,暴馬丁香葉片光合速率的日變化為不明顯的“雙峰”曲線,暴馬丁香明顯的峰值出現(xiàn)在17:00,而紫丁香的葉片光合速率的日變化呈“雙峰”曲線,峰值出現(xiàn)在11:00和15:00。經(jīng)分析表明,兩者有較為顯著的差異,說明在秋季延長環(huán)境下暴馬丁香和紫丁香相比,紫丁香具有較強的光合能力和較高的光能利用率,具有較高的競爭優(yōu)勢。紫丁香的凈光合速率日變化規(guī)律與李海梅等[2]對丁香的研究結果一致。在秋季,中午外界環(huán)境中的溫度、光照和夏季相比較弱,而且相對濕度則較高,因而在中午沒有出現(xiàn)明顯的光合脅迫,即沒有明顯的“午休”現(xiàn)象。

相關分析得出,暴馬丁香和紫丁香氣孔導度與蒸騰速率呈極顯著正相關,植物葉片與外界進行氣體交換主要通過氣孔導度(Gs),氣孔導度的變化對植物水分狀況及CO2同化有著重要影響。隨著氣孔導度增大,蒸騰速率加快,反之蒸騰速率減弱。氣孔導度隨著葉片水分散失和水勢的下降而減小,CO2進入葉片細胞內(nèi)的阻力增加,進而導致光合速率下降;同時氣孔阻力的增加也減少葉片水分散失,在一定程度上阻礙水分的虧缺,減輕環(huán)境脅迫對光合器官的影響。Gs的變化首先影響水分的交換,其次是CO2的交換,因此,Gs的大小對Pn和Tr均有一定程度的影響,進而影響水分利用率[12]。進入秋季后太陽輻射、光照強度、溫度等自然條件開始變?nèi)酰沟弥参锕夂献饔米內(nèi)?,生理特性減弱,可以根據(jù)丁香所需的營養(yǎng)物質(zhì),適量減少灌溉,修理多余的枝條保證主要部位的營養(yǎng)充足。

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第8篇:光合作用的影響范文

命題趨勢

1.從考查內(nèi)容看:涉及葉綠體中色素的作用及其提取和分離、有關光合探究的幾個經(jīng)典實驗、光合作用過程及影響光合作用強度的因素。主要集中在以下三個知識點:①光合作用的過程(重點是光反應、暗反應中的物質(zhì)變化和能量變化);②光照強度、溫度、二氧化碳濃度等因素對光合作用強度的影響以及對光合作用的產(chǎn)物、中間產(chǎn)物含量的影響;③光合作用和細胞呼吸的相互影響。

2.從考查形式看:有選擇題和簡答題兩種題型。試題普遍聯(lián)系生產(chǎn)生活實際,常以實驗分析或圖表曲線的形式綜合考查,靈活性強、難度較大。

要點解讀

一、實驗:綠葉中色素的提取和分離

1.實驗原理

(1)提取原理:色素能夠溶解在有機溶劑中,所以用有機溶劑提取綠葉中的色素。

(2)分離原理:葉綠體中的色素不止一種,它們都能溶解在層析液中。它們在層析液中的溶解度不同,所以其在濾紙上的擴散速度不同。溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快,反之則慢。最終,色素隨著層析液在濾紙上的擴散而分離。

3.實驗步驟

提取綠葉中的色素制備濾紙條畫濾液細線分離綠葉中的色素觀察與記錄。

4.實驗結果及說明

色素名稱含量溶解度擴散速度吸收光的顏色作用

葉綠素a最多較低較慢

葉綠素b較多最低最慢主要吸收紅光和藍紫光

胡蘿卜素最少最高最快

葉黃素較少較高較快主要吸收藍紫光

吸收、傳遞和轉換光能

5.注意事項

(1)應選擇新鮮成熟的綠色葉片,不要選擇幼嫩、發(fā)黃的葉片。

(3)濾紙要干燥處理。畫濾液細線時,應以細、直、顏色濃綠為標準,重復畫線時必須等上次畫線干燥后再進行。

(4)無水乙醇和層析液都易揮發(fā),且層析液有一定毒性,故研磨速度要快,收集的濾液要用棉塞塞住試管口,層析時燒杯要加蓋。

(5)層析時,濾液細線不能觸及層析液,否則色素會溶解在層析液中。

(6)因為液泡內(nèi)也有花青素等水溶性色素,所以本實驗一定要用無水乙醇提取色素,否則色帶數(shù)目將不止4條。

二、光合作用的探究歷程

光合作用的發(fā)現(xiàn)過程中,有很多科學家做了研究。高考試題往往以這些經(jīng)典實驗為范本,經(jīng)過改編,以新的情境考查學生對這些研究過程涉及的實驗手段和實驗思想的理解。復習時,要抓住自變量、因變量、實驗方法、實驗處理等方面。

1.變量分析

(1)普里斯特利:密閉的玻璃罩是否加植物為自變量,蠟燭燃燒時間或小鼠存活時間為因變量。

(2)薩克斯:自身對照,自變量為是否照光(一半曝光與另一半遮光),因變量為葉片是否制造出淀粉。

2.實驗處理

(1)薩克斯:暗處理的目的是消耗掉葉片中原有的淀粉,避免干擾。

(2)恩格爾曼:將臨時裝片放在黑暗并且沒有空氣的環(huán)境中,排除了環(huán)境中光線和氧的影響。利用好氧細菌的特性,準確地判斷水綿細胞中釋放氧的部位。

三、光合作用過程

1.圖解

四、影響光合速率的因素

光合速率是光合作用強度的指標,它是指單位時間內(nèi)單位面積的葉片合成有機物的速率。

1.內(nèi)部因素

植物種類(如陰生植物和陽生植物),同一植物不同生長階段、不同部位的葉片和葉片年齡等。

葉齡曲線的分析:OA段為幼葉,隨幼葉的不斷生長,葉面積不斷增大,葉內(nèi)葉綠體不斷增多,葉綠素含量不斷增加,光合作用速率不斷增加。AB段為壯葉,葉片的面積、葉綠體和葉綠素都處于穩(wěn)定狀態(tài),光合速率也基本穩(wěn)定。BC段為老葉,隨葉齡的增加,葉片內(nèi)葉綠素被破壞,光合速率也隨之下降。

應用:農(nóng)作物、果樹管理后期適當摘除老葉、殘葉。

2.環(huán)境因素

(1)光照

光照條件包括光的成分、光照強度、光合面積等。

①光的成分

由于色素吸收可見光中的藍紫光和紅光最多,吸收綠光最少,故不同顏色的光對光合速率的影響不一樣。

應用:溫室栽培時,用無色透明的玻璃(或塑料膜)做頂棚,能提高光合作用速率。

②光照強度

實驗二:為了研究某種水草的光補償點(植物光合作用吸收的二氧化碳量與呼吸作用釋放的二氧化碳量相等時的光照強度),科研人員設計了如下實驗。試管中放入相同的水草和等量的BTB溶液(BTB是一種靈敏的酸堿指示劑,對光不敏感,其一定濃度的水溶液中性時無色,偏堿性時呈藍色,弱酸性時呈黃色)。

(1)葉綠體中光合磷酸化發(fā)生的場所是。

(2)實驗一在黑暗中進行的目的是。根據(jù)實驗結果,葉綠體中ATP形成的原動力來自于。

(3)正常光照條件下,類囊體膜內(nèi)水光解產(chǎn)生的是其pH降低的因素之一。

(4)實驗二中,一段時間后,距離熒光燈60cm處的試管無顏色變化,這說明。

(5)一段時間后,請預期2號、5號試管內(nèi)的顏色分別是、。

(6)實驗二中,用熒光燈比白熾燈更好,原因是。

解析:(1)光合磷酸化就是合成ATP,葉綠體中合成ATP的場所是類囊體薄膜。(2)因為實驗目的是探究ATP形成的原動力,而光下,ADP、Pi會利用光能合成ATP,為了排除這種影響,選擇黑暗環(huán)境。觀察圖知,類囊體所處的溶液pH從4上升到8,立即加入ADP和Pi就可以合成ATP,平衡后就不行。說明葉綠體中ATP形成的原動力來自于類囊體膜兩側的pH差。(3)水光解的產(chǎn)物是[H]和氧氣,其中[H]是pH降低的因素之一。(4)距離熒光燈60cm處的試管無顏色變化,說明植物光合作用吸收的二氧化碳量與呼吸作用釋放的二氧化碳量相等,此時的光照強度為該水草的光補償點。(5)2號試管距離變大,光強減弱,光合作用強度減弱,吸收CO2減少,溶液pH下降。5號試管恰好相反。根據(jù)BTB試劑的特點,2號、5號試管內(nèi)的顏色分別是黃色、藍色。(6)實驗二的實驗目的是研究光照強度對光合作用的影響,熒光燈比白熾燈產(chǎn)生的熱量少,可以避免溫度變化對光合作用的影響。

答案:(1)類囊體薄膜(2)避免光照對ATP合成的影響類囊體膜兩側的pH差(或類囊體膜內(nèi)側pH小于外側)(3)[H](4)距離熒光燈60cm處的光照強度為該水草的光補償點(5)黃色藍色(6)熒光燈產(chǎn)生的熱量少,避免溫度對光合作用的影響

6.在“綠葉中色素的提取和分離”實驗中,某同學按下表中的方法步驟進行了實驗。

步驟具體操作

①剪碎葉片稱取適量幼嫩菠菜葉,剪碎,放入研缽中

②充分研磨向研缽中放入少許二氧化硅,再加入適量無水乙醇,然后迅速、充分地研磨

③迅速過濾將研磨液迅速倒入玻璃漏斗(漏斗基部放一張濾紙)中進行過濾;將濾液收集到試管中,及時用棉塞將試管口塞緊

④制備濾紙條將干燥的定性濾紙剪成略小于試管長與直徑的濾紙條,將濾紙條的一端剪去兩角,并在距這一端1cm處用鉛筆畫一條細的橫線

⑤畫濾液細線用毛細吸管吸取少量濾液,沿鉛筆線均勻畫出一條細線;重復畫若干次,每次待濾液干后再畫

⑥分離色素將適量層析液倒入試管中,將濾紙條(有濾液細線的一端朝下)輕輕插入層析液中(注意:不能讓濾液細線觸及層析液),隨后用棉塞塞緊試管口

⑦觀察與記錄觀察試管內(nèi)濾紙條上出現(xiàn)了幾條色素帶,以及每條色素帶的顏色;將觀察結果記錄下來

請分析回答:

(1)步驟②中無水乙醇的作用是。

(2)按照上表中方法步驟進行實驗操作,該同學在步驟③收集到的濾液呈色。

(3)上述實驗操作中存在三處錯誤,請一一加以改正:、、。

第9篇:光合作用的影響范文

關鍵詞:干旱;蘆葦葉片;蘆葦幼苗;葉綠素熒光

近百年來,濕地占世界土地資源的比例已經(jīng)下降了近一半,濕地水生植物的面積減少尤為嚴重,干旱對濕地的影響極為突出。以莫莫格國家自然保護區(qū)為例,該自然保護區(qū)在松嫩平原的西部邊緣地帶,且其蘆葦沼澤面積占總面積的40%還多,是莫莫格的重要生境類型,也是丹頂鶴等國家重點保護動物的重要棲息地。但是,莫莫格濕地現(xiàn)在正處于干旱期,內(nèi)部嚴重缺水,蘆葦沼澤正大面積地退化,珍稀動物的生存環(huán)境正受到嚴重危害。所以,研究干旱脅迫對于蘆葦葉片光合現(xiàn)象以及蘆葦幼苗生長的影響對濕地保護具有重要的現(xiàn)實意義。

1 干旱對于蘆葦幼苗生長速率的影響

經(jīng)過前期對蘆葦生長環(huán)境處理,增加干旱脅迫,記錄觀察數(shù)據(jù)分析可知,蘆葦幼苗生長速率隨著干旱天數(shù)的逐漸增加而逐步地受到抑制,且抑制效果越來越明顯。干旱前期(約15天內(nèi)),蘆葦幼苗的生長速率較穩(wěn)定,受干旱影響還不很明顯,這表明在短時間內(nèi)蘆葦幼苗對干旱環(huán)境的抵抗能力較強。但在實驗后期(超過15天),蘆葦幼苗的生長狀況無法與前期相比,其生長速率明顯地受到了干旱環(huán)境的抑制作用??芍珊禇l件下,蘆葦葉面通過降低生長速率來減少水分流失,且20天是蘆葦對干旱條件的耐受極限,干旱若超過20天,蘆葦幼苗基本會停止生長。

2 干旱對于蘆葦葉片葉綠素含量的影響

植物能否有效地進行光合作用與其葉片葉綠素含量有密切的關系,這在一定程度上反映出植物對于逆境的抵抗能力。由儀器測量、分析可得,在經(jīng)過前期干旱處理的情況下(時間約為5天),蘆葦葉片的葉綠素含量在增加。這是因為在干旱前期,雖然未給予蘆葦幼苗水分,但此時,土壤中的水分尚處于飽和狀態(tài),所以蘆葦葉片的葉綠素含量還保持在較高水平。但隨著干旱時間的增加,蘆葦葉片的葉綠素含量開始緩慢下降,在干旱20天后,蘆葦葉片的葉綠素含量開始明顯下降。據(jù)了解,不同強度的干旱都會使葉綠素含量降低,這就一定程度上肯定了實驗結果的正確性。實驗表明長期的干旱條件會對蘆葦葉片葉綠素的合成和含量起到嚴重的影響。干旱降低葉綠素的含量,使得植物葉面對光的獲取減少,植物的光合作用也隨之降低,這是植物自身適應干旱條件的一種自我保護調(diào)節(jié)機制。最后總結,干旱對蘆葦葉片葉綠素含量的影響不具有相對的及時性,干旱條件在超過20天以后才能顯現(xiàn)出對蘆葦葉片葉綠素含量的明顯的抑制作用。

3 干旱對蘆葦幼苗氣體交換的影響

實驗具體操作光合儀,分析數(shù)據(jù)可知,隨著干旱時間的逐步加長,蘆葦葉片的凈光合速率在逐步的減小,20天后,其凈光合速率顯著降低,這明顯說明此時的蘆葦幼苗葉片的光合所用早已十分微弱;且蘆葦幼苗的葉片氣孔限制也開始作用;蘆葦幼苗細胞間的二氧化碳濃度也在輕微地波動變化著,在干旱前期,細胞間二氧化碳濃度在逐步減小,但超過20天以后其濃度則會再次逐步上升。根據(jù)早期國外研究表明,植物的光合作用速率減小,將同時伴隨氣孔限制的作用和細胞間二氧化碳濃度減小,所以氣孔關閉減小了細胞間二氧化碳的濃度,從而葉片的光合速率也隨之減??;如光合作用速率減小伴隨著的是氣孔限制作用和細胞間二氧化碳濃度的增加,則是非氣孔限制的因素影響了植物葉面的光合作用速率。由此可見,干旱前期,蘆葦幼苗葉面的凈光合作用速率和細胞間二氧化碳的濃度同時減小,表示其凈光合作用速率減小的主要因素是氣孔關閉。而在干旱條件超過20天以后,蘆葦幼苗葉片以較低的凈光合作用速率并伴有細胞間二氧化碳濃度的增加,這都表明著其凈光合作用速率的減小的主要因素是非氣孔限制。據(jù)調(diào)查,前期某些學者在研究缺失水分對某種楊樹苗木光合作用的影響時,意外發(fā)現(xiàn),在對土壤環(huán)境敏感的楊樹苗木進行干旱脅迫后,楊樹苗木的光合作用速率下降趨勢極其明顯,其主要因素就是非氣孔限制;但是對于具有耐旱性的楊樹而言,增加干旱條件,卻對其凈光合作用速率的變化沒有明顯作用,其凈光合作用速率只是有小幅度的下降,這就說明了楊樹苗木的光合作用所受到的影響是氣孔因素和非氣孔因素共同作用的結果。

本研究表明,干旱前期影響蘆葦幼苗葉片的凈光合作用速率的主要因素是氣孔限制,隨著干旱時間的延長,影響因素也變?yōu)橐苑菤饪滓蛩貫橹?,與早前他人的研究結果具有相似性,也進一步肯定了實驗結果的正確性。

4 結論

蘆葦具有很強的抗旱能力,蘆葦葉片對外景環(huán)境變化具有敏感性,也為實驗的成功帶來了一定的積極作用。干旱對于蘆葦葉片光合速率的影響是顯著的,干旱超過15天后,蘆葦幼苗的光合作用速率才開始逐步顯現(xiàn)出下降趨勢。超過20天后,蘆葦幼苗的生長也基本停止了。所以,干旱時及時對蘆葦濕地補水,并且盡量不超過20天,干旱就不會對蘆葦幼苗生長和蘆葦濕地造成嚴重影響。