探究影響光合作用速率的環(huán)境因素

摘要：光合作用是一切生物體和人類物質(zhì)、能量和氧氣的來(lái)源，所以有關(guān)光合作用的研究在理論上和實(shí)踐上都有重大意義。為了更加清楚的了解和認(rèn)識(shí)影響光合作用速率的環(huán)境因素，從而更大的發(fā)揮光合作用對(duì)于生物體和人類的作用，本文將采用比較研究法，選取海藻作為研究對(duì)象，研究光質(zhì)、光強(qiáng)度、二氧化碳濃度、溫度等因素對(duì)光合作用速率的影響，通過(guò)量出一定時(shí)間段內(nèi)氧氣的體積，通過(guò)體積大小的比較，可以輕易的比較不同環(huán)境因素下光合作用的速率。通過(guò)最終實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論以下結(jié)論：光合作用中紅光的光合作用速率要高于藍(lán)光；光強(qiáng)度越高光合作用速率越高；二氧化碳濃度越高光合作用速率越快；溫度越高，光合作用的速率越快。

關(guān)鍵詞：光合作用；光強(qiáng)度；光質(zhì)；溫度；二氧化碳

引言

光質(zhì)、光強(qiáng)度、二氧化碳濃度、溫度對(duì)于光合作用的速率是有影響的。通過(guò)對(duì)影響光合作用速率的環(huán)境因素的研究，可以使我們更加清楚的了解光合作用的原理，以及光合作用對(duì)環(huán)境和動(dòng)植物的影響，同時(shí)也可以從以往對(duì)光合作用研究的歷史中發(fā)現(xiàn)一些新的理論，更好的利用光反應(yīng)和暗反應(yīng)來(lái)改善環(huán)境，維持大氣中氧氣和二氧化碳的相對(duì)穩(wěn)定。

1、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

在綠色植物中，光質(zhì)、光強(qiáng)度、二氧化碳濃度以及溫度對(duì)于光合作用的速率影響較大。我們通過(guò)量度一定時(shí)間內(nèi)收集到的氧氣的體積來(lái)比較不同環(huán)境因素下光合作用速率，并依據(jù)這個(gè)來(lái)進(jìn)行比較進(jìn)而得出結(jié)論。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題：

①在研究某一種環(huán)境因素時(shí)，其他條件要保持不變，所以要將這些因素調(diào)整在最適合的水平，避免條件不足對(duì)光合作用速率產(chǎn)生一定程度的影響，并干擾研究結(jié)果。

②藻類以及一些水草均可以用于該次實(shí)驗(yàn)的研究，在實(shí)驗(yàn)之前，要將這些植物在充足的光線下照射幾個(gè)小時(shí)，保證此次實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性。此次試驗(yàn)我們使用海藻進(jìn)行試驗(yàn)。

2、影響光合作用速率環(huán)境因素的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)

2.1光質(zhì)對(duì)光合作用速率的影響

實(shí)驗(yàn)按照以下步驟進(jìn)行：（1）取一段20cm的海藻；（2）將切好的海藻放入濃度未0.30%碳酸氫鈉溶液的試管里面，切口一定要朝上放置；（3）試管外圍裹上一層紅色的玻璃紙；（4）將試管放入裝有清水的大燒杯中，燒杯中的水是為了控制環(huán)境中的溫度因素，要注意經(jīng)常測(cè)量水溫，水溫過(guò)高或者降低都需要換水來(lái)維持溫度；（5）將120w的光源放入離海藻30cm處；（6）等待10分鐘，海藻進(jìn)行適應(yīng)；（7）用橡膠管子將碳酸氫鈉吸入并且移入液管中，將夾子加緊記錄初始的液面位置，注意一定要將夾子夾好，避免液體下降；（8）10分鐘過(guò)后，再記錄液面位置，通過(guò)兩次相減計(jì)算所收集到的氧氣體積；（9）再以透明的藍(lán)色玻璃紙重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出：在一定范圍之內(nèi)，光合作用中紅光條件下的光合作用速率要高于藍(lán)光。

2.2光照強(qiáng)度對(duì)光合作用速率的影響

（1）取一段20cm的海藻；（2）將切好的海藻放入濃度未0.30% 碳酸氫鈉溶液的試管里面，切口一定要朝上放置；（3）將試管放入裝有清水的大燒杯中，燒杯中的水是為了控制環(huán)境中的溫度因素，要注意經(jīng)常測(cè)量水溫，水溫過(guò)高或者降低都需要換水來(lái)維持溫度；（4）將試管放入裝有清水的大燒杯中，燒杯中的水是為了控制環(huán)境中的溫度因素，要注意經(jīng)常測(cè)量水溫，水溫過(guò)高或者降低都需要換水來(lái)維持溫度；（5）將120w的光源放入離海藻30cm處；（6）等待 10分鐘，海藻進(jìn)行適應(yīng)；（7）用橡膠管子將碳酸氫鈉吸入并且移入液管中，將夾子加緊記錄初始的液面位置，注意一定要將夾子夾好，避免液體下降；（8）10分鐘過(guò)后，再記錄液面位置，通過(guò)兩次相減計(jì)算所收集到的氧氣體積；（9）重復(fù)1-8，但分別將光源距離海藻不同位置，距離d：30cm、40cm、50cm處；（10）根據(jù)數(shù)據(jù)繪制圖表記錄不同距離的光源所收集到的氧氣體積。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出：在一定范圍之內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度的逐漸增強(qiáng)，光合作用的速率也逐漸增大，但是當(dāng)其增加至一定程度時(shí)，光合作用速率將會(huì)不變甚至?xí)兴鶞p小。

2.3二氧化碳濃度對(duì)于光合作用速率的影響

（1）取一段20cm的海藻；（2）將切好的海藻放入濃度未0.30% 碳酸氫鈉溶液的試管里面，切口一定要朝上放置；（3）試管外圍裹上一層紅色的玻璃紙；（4）將試管放入裝有清水的大燒杯中，燒杯中的水是為了控制環(huán)境中的溫度因素，要注意經(jīng)常測(cè)量水溫，水溫過(guò)高或者降低都需要換水來(lái)維持溫度；（5）將120w的光源放入離海藻30cm處；（6）等待10分鐘，海藻進(jìn)行適應(yīng)；（7）用橡膠管子將碳酸氫鈉吸入并且移入液管中，將夾子加緊記錄初始的液面位置，注意一定要將夾子夾好，避免液體下降；（8）10分鐘過(guò)后，再記錄液面位置，通過(guò)兩次相減計(jì)算所收集到的氧氣體積；（9）將切好的海藻放入濃度未0.20%、0.40%、0.50%碳酸氫鈉溶液的試管里面重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虻贸觯涸谝欢ǚ秶畠?nèi)，二氧化碳濃度越高，光合作用的速率將呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢(shì)，但是當(dāng)二氧化碳的濃度增加至A點(diǎn)時(shí)，光合作用的速率將恒定不變。

2.4溫度對(duì)光合作用速率的影響

（1）取一段20cm的海藻；（2）將切好的海藻放入濃度未0.30%碳酸氫鈉溶液的試管里面，切口一定要朝上放置；（3）試管外圍裹上一層紅色的玻璃紙；（4）將試管放入裝有清水的大燒杯中，燒杯中的水是為了控制環(huán)境中的溫度因素，要注意經(jīng)常測(cè)量水溫，水溫過(guò)高或者降低都需要換水來(lái)維持溫度；（5）將120w的光源放入離海藻30cm處；（6）等待10分鐘，海藻進(jìn)行適應(yīng)；（7）用橡膠管子將碳酸氫鈉吸入并且移入液管中，將夾子加緊記錄初始的液面位置， 注意一定要將夾子夾好，避免液體下降；（8）10分鐘過(guò)后，再記錄液面位置，通過(guò)兩次相減計(jì)算所收集到的氧氣體積；（9）將大燒杯中的水分別更換為10℃、20℃、30℃、40℃、50℃并重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出：在一定范圍之內(nèi)，隨著溫度的逐漸升高，光合作用速率也逐漸增大。但是當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)將會(huì)抑制酶的活性，進(jìn)而導(dǎo)致光合作用的速率有所下降。

3、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本次試驗(yàn)分析光合作用速率的各種環(huán)境因素，使我們明白在具體的生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)該如何為植物創(chuàng)造適宜的條件來(lái)提高光合作用速率：

（1）在一定范圍之內(nèi)，光合作用中紅光條件下的光合作用速率要高于藍(lán)光

（2）在一定范圍之內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度的逐漸增強(qiáng)，光合作用的速率也逐漸增大，但是當(dāng)其增加至一定程度時(shí)，光合作用速率將會(huì)不變甚至?xí)兴鶞p小。

（3）在一定范圍之內(nèi)，二氧化碳濃度越高，光合作用的速率將呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢(shì)，但是當(dāng)二氧化碳的濃度增加至A點(diǎn)時(shí)，光合作用的速率將恒定不變。

（4）在一定范圍之內(nèi)，隨著溫度的逐漸升高，光合作用速率也逐漸增大。但是當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)將會(huì)抑制酶的活性，進(jìn)而導(dǎo)致光合作用的速率有所下降。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐守躍.環(huán)境因素對(duì)光合作用速率的影響的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)[J].生物學(xué)通報(bào)，2011，46（06）：54.

[2]左婷.“影響光合作用的因素”坐標(biāo)圖形題專項(xiàng)訓(xùn)練教學(xué)設(shè)計(jì).

[3]影響光合作用速率的環(huán)境因素.

作者簡(jiǎn)介：胡國(guó)霞（1983年8月-），女，滿族，遼寧省北鎮(zhèn)市人，研究生，中教二級(jí)，從事教師工作。