邱君璐

摘要：在自然界光合作用作为生物赖以存活的基础之一，和其他种类生理活动一样，光合作用存在种种因素影响。例如，叶面积、光照、二氧化碳等元素均会带来一定程度的影响。唯有全面了解以上因素，并以此为基础为植物营造出更适宜的环境，方可改善光合作用的效果。为此，本文从光合作用出发，探讨了有关影响因素，仅供参考。

关键词：光合作用;基础原理;常见影响因素

针对光合作用，可基于一定时段内消耗原料或生成产物的量来呈现相应的强度，当前主要通过释放氧气的量来体现光合作用的实际强度。但其中存在很多因素，均会影响到光合作用的过程及强度情况。为此，便很有必要深入探究光合作用的有关影响因素，以有效指导并促进光合作用。

一、光合作用简介

在基本定义上光合作用即光能合成作用，是植物、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，经光反应、暗反应，利用光合色素，将水和二氧化碳转化成有机物并产生氧气的过程。就光合作用而言，还涉及其他诸如电子传递、光吸收、碳同化、磷酸化等的关键性环节。以上环节均属于光合作用的重要节点，如果任一环节存在问题，则均会令光合作用受到影响。

二、光合作用的常见影响因素

与学生一起对校园内主要栽培植物的分布进行调查，如樟树、红叶石楠、银杏、山茶、百日菊等，发现不同地段同种植物生长状况不同，特别是同一片林子内，相隔很近的百日菊的生长状况差别很大，是什么因素造成这种差距的呢？

1、叶面积

（1）基本原理。当增大叶面积后，相应的光合作用也会扩大面积。在开始的时段光合作用会持续增强，但稍后叶面积继续增大，便不再会增强光合作用。主要原因就是许多叶片会相互遮挡，加之叶面积增大后也会增强呼吸作用，因此干物质积累量也会有所减少。

（2）推广应用。通过间苗、修剪直接去掉无用的叶片，以防植物出现陡长现象。尤其是过早封行，会令中下层叶子无法正常接受光照，而消耗一定量的有机物。同时，还可适当密植山茶等来扩大光合作用的反应面积。譬如，在弱光环境下柑橘则可在叶面积增加下，增大叶绿素含量，以更多地吸收光适应弱光条件。

2、光照强度

（1）基本原理。在光合作用中，光照的强度、光质均经由光反应阶段，来直接影响ATP、[H]暗反应过程，进而波及到光合作用全程。图1显示在光强度是0时，对应的是纵坐标A点，仅发生呼吸反应，所以释放出来的都是CO2，据OA便可呈现出呼吸强度。到了OB阶段伴随光照强度持续增加，也渐渐增强光合作用，也逐渐增大了CO2吸收量。在呼吸反应中放出的CO2，其中一些投入到光合作用中，因此AB在上升。在上升至B点后，通过呼吸放出的CO2都投入到光合作用上。也就是在B点光合和呼吸相等，因此B点就是光补偿点。在光照强度达到B点时，通过呼吸放出的CO2已经无法供给光合作用。因此需要从外界吸收一定的CO2。在BC段持续上升，不断强化光合强度，一直至C点以上就不会再进一步加强，所以C点就是光合作用过程中的饱和点。但光质一般考虑的是波长，而绿叶中存在的类胡萝卜素、叶绿素，通常吸收的是红光、蓝紫光，很少吸收绿光。因此在白光下光合速率达到最高值，而绿光则最弱。

（2）推广应用。适当增强光照强度后，可以加快光合作用反应速率。譬如，在阴雨连绵的天气下，可适当供给光照，来改善植物生長情况。又如，在温室大棚内种植一些蔬菜水果，用无色透明之类的薄膜，来提升通光量令作物增收。

图2显示在一昼夜中某一樟树植株吸收、释放CO2的变化图。逐渐升高BD段表示的是伴随太阳的升高光照变得更强，变强后的光合作用能更多地吸收CO2。在E点会降低是由于正午温高加强蒸腾作用会过多散失水分。为避免散失水分会暂闭气孔，而降低CO2吸收量。在下降的FG段，因为太阳西落而弱化光照，令光反应降低ATP、[H]量而抑制暗反应，更少吸收CO2，一直至H点才结束光合作用过程。

3、多种因素的综合

（1）基本原理。在光合作用中面临众多影响因素，应从单一变量出发，研究在控制其他因素一样下，查看唯一变量的变化情况。图3显示从O至P点，光合速率限制因素均为横坐标，在上升至Q点后，横坐标不再是光合速率的限制因素。为了加快光合速率，便可适当增大图中别的因素数值。

（2）推广应用。在温室栽培各种农作物，可考虑在白天提温、增强酶活性，加快农作物光合反应速率。此外，也可考虑施用农家肥，基于微生物分解放础的CO2来加快光合速率值。

4、CO2浓度、光强影响C3C5含量的情况

（1）基本原理。据光、暗反应中改变各物质的分析知，光强的改变会影响到植物光反应中的ATP、[H]产量。在暗反应中还原C3需要ATP、[H]，而令其影响C3C5的量。基于骤变CO2浓度则会影响暗反应，左右暗反应下的CO2固定量，最终左右C3C5的量。

（2）推广应用。以正常生长状态下的绿藻为例，提供一段时间的光照后再罩上黑布。这等于无光照后就会停止光反应产停O2，很快就停止暗反应。在减慢CO2固定后，暗反应便会逐步耗尽ATP、[H]，因此C3C5含量也会降低。

结语：在高中生物中，光合作用作为很重要的一个知识点，要求学生深入展开分析，充分明确其中涉及到的诸多影响因素。我们通过分析得出：影响校园内植物光合作用的主要因素是光照强度。植物接受的光照强度不同，生长状况因而存在差异。在调查的过程中，学生走进大自然，将理论知识与实践联系起来，解释生命现象，用生命观念认识到生物的多样性、统一性、独特性和复杂性，理论联系实际，丰富了生命观念的认知，并在这个过程中逐步增强解题能力、获得理想成绩。

参考文献：

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[2]夏天，魏昌瑛.“探究环境因素对光合作用的影响”实验探讨[J].生物学通报.2017（02）：54-57.

[3]杨光莉.高中生物光合作用影响因素的复习[J].读与写（教育教学刊），2015，12（08）：174-175.

基金项目：本文是湖南省教育科学“十三五”规划课题“农村普通高中利用校园生物资源强化学科核心素养的研究”（课题编号XJK20CJC090）的阶段性成果之一。

（湖南省衡阳县第三中学 湖南衡阳 421200）