Question

植物的新陳代謝受外部環境因子(如陽光、溫度)和內部因子(如激素)的影響，研究內外因子對植物生命活動的影響具有重要意義。圖9-4表示野外松樹（陽生植物）光合作用強度與光照強度的關系。其中的縱坐標表示松樹整體表現出的吸收CO₂和釋放CO₂量的狀況。請分析回答：

圖9-4

(1)當光照強度為b時，光合作用強度______________。

(2)光照強度為a時，光合作用吸收CO₂的量等于呼吸作用放出CO₂的量。如果白天光照強度較長時期為a植物能不能正常生長？為什么？

(3)如將該曲線改繪為人參（陰生植物）光合作用強度與光照強度的曲線，b點的位置應如何移動，為什么？

Answer 1

  (1)最高，光照強度再增強，光合作用強度不再增強。(僅答最高給滿分)  (2)不能。光照強度為a時，光合作用形成的有機物和呼吸作用消耗的有機物相等，但晚上只進行呼吸作用，因此，從全天看，消耗大于積累，植物不能正常生長  (3)左移，與松樹比較，人參光合作用強度達到最高點時，所需要的光照強度比松樹低

解析:

  根據第(1)小題提供的光合作用強度與光照強度之間關系的曲線，可以看出：光合作用強度隨著光照強度的增強而增強，但達到一定的光照強度后，光合作用強度不再隨著光照強度的增強而增強，這一現象稱為光合作用的光飽和現象，曲線中的b點稱為光飽和點。一個完整的植物體，在進行光合作用的同時也在進行著呼吸作用，在光照較弱的情況下，如曲線中的a點，光合作用吸收的CO₂與呼吸作用釋放的CO₂相等，這時的光照強度稱為光補償點，即植物既不吸收CO₂也不釋放CO₂。換句話說，光合作用制造的有機物正好補償植物的呼吸消耗。植物光補償點的高低與呼吸作用的強度有關，植物呼吸作用強度高，光補償點也高，反之亦然。凡是影響到呼吸作用的因素，也能影響到光補償點。

    第(1)小題：當光照強度為b，光合作用強度最高，光照強度再增強，光合作用強度不再增強。這時限制光合作用的因素是暗反應，主要是暗反應過程中的酶的活性和CO₂的供應狀況。如果此時適當提高溫度或增加CO₂的供應量，光飽和點也會相應有所提高。

    第(2)小題：當光照強度為a時，光合作用吸收的CO₂與呼吸作用釋放的CO₂的量相等，說明光合作用制造的有機物正好用于呼吸作用，沒有有機物的積累。如果白天光照強度長時間為a時，植物就不能夠進行正常的生長，原因是白天沒有有機物積累，晚上又不能進行光合作用，所以晚上植物的生命活動就無法正常進行，如果從全天看，植物的消耗大于積累，就無法進行正常的生命活動。所以要保證植物的正常生長發育，光照強度必須要高出光補償點好幾倍。

    第(3)小題：人參是陰生植物，生活在陰濕的環境中，對光照強度的要求比陽生植物（如松樹）要低，能夠充分利用林下的散射光，這是長期自然選擇的結果。所以陰生植物的光飽和點比陽生植物要低。即曲線中的b點左移。實際上，陰生植物不僅光飽點比陽生植物低，光補償點也比陽生植物低。