探究影響光合作用速率的環境因素

摘要：光合作用是一切生物體和人類物質、能量和氧氣的來源，所以有關光合作用的研究在理論上和實踐上都有重大意義。為了更加清楚的了解和認識影響光合作用速率的環境因素，從而更大的發揮光合作用對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象，研究光質、光強度、二氧化碳濃度、溫度等因素對光合作用速率的影響，通過量出一定時間段內氧氣的體積，通過體積大小的比較，可以輕易的比較不同環境因素下光合作用的速率。通過最終實驗得出結論以下結論：光合作用中紅光的光合作用速率要高于藍光；光強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。

關鍵詞：光合作用；光強度；光質；溫度；二氧化碳

引言

光質、光強度、二氧化碳濃度、溫度對于光合作用的速率是有影響的。通過對影響光合作用速率的環境因素的研究，可以使我們更加清楚的了解光合作用的原理，以及光合作用對環境和動植物的影響，同時也可以從以往對光合作用研究的歷史中發現一些新的理論，更好的利用光反應和暗反應來改善環境，維持大氣中氧氣和二氧化碳的相對穩定。

1、實驗注意事項

在綠色植物中，光質、光強度、二氧化碳濃度以及溫度對于光合作用的速率影響較大。我們通過量度一定時間內收集到的氧氣的體積來比較不同環境因素下光合作用速率，并依據這個來進行比較進而得出結論。在實驗過程中要注意以下幾點問題：

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

②藻類以及一些水草均可以用于該次實驗的研究，在實驗之前，要將這些植物在充足的光線下照射幾個小時，保證此次實驗的穩定性。此次試驗我們使用海藻進行試驗。

2、影響光合作用速率環境因素的幾個實驗

2.1光質對光合作用速率的影響

實驗按照以下步驟進行：（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境中的溫度因素，要注意經常測量水溫，水溫過高或者降低都需要換水來維持溫度；（5）將120w的光源放入離海藻30cm處；（6）等待10分鐘，海藻進行適應；（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分鐘過后，再記錄液面位置，通過兩次相減計算所收集到的氧氣體積；（9）再以透明的藍色玻璃紙重復上述實驗。

通過實驗得出：在一定范圍之內，光合作用中紅光條件下的光合作用速率要高于藍光。

2.2光照強度對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境中的溫度因素，要注意經常測量水溫，水溫過高或者降低都需要換水來維持溫度；（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境中的溫度因素，要注意經常測量水溫，水溫過高或者降低都需要換水來維持溫度；（5）將120w的光源放入離海藻30cm處；（6）等待 10分鐘，海藻進行適應；（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分鐘過后，再記錄液面位置，通過兩次相減計算所收集到的氧氣體積；（9）重復1-8，但分別將光源距離海藻不同位置，距離d：30cm、40cm、50cm處；（10）根據數據繪制圖表記錄不同距離的光源所收集到的氧氣體積。

通過實驗得出：在一定范圍之內，隨著光照強度的逐漸增強，光合作用的速率也逐漸增大，但是當其增加至一定程度時，光合作用速率將會不變甚至會有所減小。

2.3二氧化碳濃度對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境中的溫度因素，要注意經常測量水溫，水溫過高或者降低都需要換水來維持溫度；（5）將120w的光源放入離海藻30cm處；（6）等待10分鐘，海藻進行適應；（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分鐘過后，再記錄液面位置，通過兩次相減計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上述實驗。

通過實驗能夠得出：在一定范圍之內，二氧化碳濃度越高，光合作用的速率將呈現出逐漸增大的趨勢，但是當二氧化碳的濃度增加至A點時，光合作用的速率將恒定不變。

2.4溫度對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境中的溫度因素，要注意經常測量水溫，水溫過高或者降低都需要換水來維持溫度；（5）將120w的光源放入離海藻30cm處；（6）等待10分鐘，海藻進行適應；（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分鐘過后，再記錄液面位置，通過兩次相減計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℃并重復上述實驗。

通過實驗得出：在一定范圍之內，隨著溫度的逐漸升高，光合作用速率也逐漸增大。但是當溫度過高時將會抑制酶的活性，進而導致光合作用的速率有所下降。

3、結語

通過本次試驗分析光合作用速率的各種環境因素，使我們明白在具體的生產實踐中應該如何為植物創造適宜的條件來提高光合作用速率：

（1）在一定范圍之內，光合作用中紅光條件下的光合作用速率要高于藍光

（2）在一定范圍之內，隨著光照強度的逐漸增強，光合作用的速率也逐漸增大，但是當其增加至一定程度時，光合作用速率將會不變甚至會有所減小。

（3）在一定范圍之內，二氧化碳濃度越高，光合作用的速率將呈現出逐漸增大的趨勢，但是當二氧化碳的濃度增加至A點時，光合作用的速率將恒定不變。

（4）在一定范圍之內，隨著溫度的逐漸升高，光合作用速率也逐漸增大。但是當溫度過高時將會抑制酶的活性，進而導致光合作用的速率有所下降。

參考文獻：

[1]徐守躍.環境因素對光合作用速率的影響的實驗改進[J].生物學通報，2011，46（06）：54.

[2]左婷.“影響光合作用的因素”坐標圖形題專項訓練教學設計.

[3]影響光合作用速率的環境因素.

作者簡介：胡國霞（1983年8月-），女，滿族，遼寧省北鎮市人，研究生，中教二級，從事教師工作。