探究影响光合作用速率的环境因素

摘要：光合作用是一切生物体和人类物质、能量和氧气的来源，所以有关光合作用的研究在理论上和实践上都有重大意义。为了更加清楚的了解和认识影响光合作用速率的环境因素，从而更大的发挥光合作用对于生物体和人类的作用，本文将采用比较研究法，选取海藻作为研究对象，研究光质、光强度、二氧化碳浓度、温度等因素对光合作用速率的影响，通过量出一定时间段内氧气的体积，通过体积大小的比较，可以轻易的比较不同环境因素下光合作用的速率。通过最终实验得出结论以下结论：光合作用中红光的光合作用速率要高于蓝光；光强度越高光合作用速率越高；二氧化碳浓度越高光合作用速率越快；温度越高，光合作用的速率越快。

关键词：光合作用；光强度；光质；温度；二氧化碳

引言

光质、光强度、二氧化碳浓度、温度对于光合作用的速率是有影响的。通过对影响光合作用速率的环境因素的研究，可以使我们更加清楚的了解光合作用的原理，以及光合作用对环境和动植物的影响，同时也可以从以往对光合作用研究的历史中发现一些新的理论，更好的利用光反应和暗反应来改善环境，维持大气中氧气和二氧化碳的相对稳定。

1、实验注意事项

在绿色植物中，光质、光强度、二氧化碳浓度以及温度对于光合作用的速率影响较大。我们通过量度一定时间内收集到的氧气的体积来比较不同环境因素下光合作用速率，并依据这个来进行比较进而得出结论。在实验过程中要注意以下几点问题：

①在研究某一种环境因素时，其他条件要保持不变，所以要将这些因素调整在最适合的水平，避免条件不足对光合作用速率产生一定程度的影响，并干扰研究结果。

②藻类以及一些水草均可以用于该次实验的研究，在实验之前，要将这些植物在充足的光线下照射几个小时，保证此次实验的稳定性。此次试验我们使用海藻进行试验。

2、影响光合作用速率环境因素的几个实验

2.1光质对光合作用速率的影响

实验按照以下步骤进行：（1）取一段20cm的海藻；（2）将切好的海藻放入浓度未0.30%碳酸氢钠溶液的试管里面，切口一定要朝上放置；（3）试管外围裹上一层红色的玻璃纸；（4）将试管放入装有清水的大烧杯中，烧杯中的水是为了控制环境中的温度因素，要注意经常测量水温，水温过高或者降低都需要换水来维持温度；（5）将120w的光源放入离海藻30cm处；（6）等待10分钟，海藻进行适应；（7）用橡胶管子将碳酸氢钠吸入并且移入液管中，将夹子加紧记录初始的液面位置，注意一定要将夹子夹好，避免液体下降；（8）10分钟过后，再记录液面位置，通过两次相减计算所收集到的氧气体积；（9）再以透明的蓝色玻璃纸重复上述实验。

通过实验得出：在一定范围之内，光合作用中红光条件下的光合作用速率要高于蓝光。

2.2光照强度对光合作用速率的影响

（1）取一段20cm的海藻；（2）将切好的海藻放入浓度未0.30% 碳酸氢钠溶液的试管里面，切口一定要朝上放置；（3）将试管放入装有清水的大烧杯中，烧杯中的水是为了控制环境中的温度因素，要注意经常测量水温，水温过高或者降低都需要换水来维持温度；（4）将试管放入装有清水的大烧杯中，烧杯中的水是为了控制环境中的温度因素，要注意经常测量水温，水温过高或者降低都需要换水来维持温度；（5）将120w的光源放入离海藻30cm处；（6）等待 10分钟，海藻进行适应；（7）用橡胶管子将碳酸氢钠吸入并且移入液管中，将夹子加紧记录初始的液面位置，注意一定要将夹子夹好，避免液体下降；（8）10分钟过后，再记录液面位置，通过两次相减计算所收集到的氧气体积；（9）重复1-8，但分别将光源距离海藻不同位置，距离d：30cm、40cm、50cm处；（10）根据数据绘制图表记录不同距离的光源所收集到的氧气体积。

通过实验得出：在一定范围之内，随着光照强度的逐渐增强，光合作用的速率也逐渐增大，但是当其增加至一定程度时，光合作用速率将会不变甚至会有所减小。

2.3二氧化碳濃度对于光合作用速率的影响

（1）取一段20cm的海藻；（2）将切好的海藻放入浓度未0.30% 碳酸氢钠溶液的试管里面，切口一定要朝上放置；（3）试管外围裹上一层红色的玻璃纸；（4）将试管放入装有清水的大烧杯中，烧杯中的水是为了控制环境中的温度因素，要注意经常测量水温，水温过高或者降低都需要换水来维持温度；（5）将120w的光源放入离海藻30cm处；（6）等待10分钟，海藻进行适应；（7）用橡胶管子将碳酸氢钠吸入并且移入液管中，将夹子加紧记录初始的液面位置，注意一定要将夹子夹好，避免液体下降；（8）10分钟过后，再记录液面位置，通过两次相减计算所收集到的氧气体积；（9）将切好的海藻放入浓度未0.20%、0.40%、0.50%碳酸氢钠溶液的试管里面重复上述实验。

通过实验能够得出：在一定范围之内，二氧化碳浓度越高，光合作用的速率将呈现出逐渐增大的趋势，但是当二氧化碳的浓度增加至A点时，光合作用的速率将恒定不变。

2.4温度对光合作用速率的影响

（1）取一段20cm的海藻；（2）将切好的海藻放入浓度未0.30%碳酸氢钠溶液的试管里面，切口一定要朝上放置；（3）试管外围裹上一层红色的玻璃纸；（4）将试管放入装有清水的大烧杯中，烧杯中的水是为了控制环境中的温度因素，要注意经常测量水温，水温过高或者降低都需要换水来维持温度；（5）将120w的光源放入离海藻30cm处；（6）等待10分钟，海藻进行适应；（7）用橡胶管子将碳酸氢钠吸入并且移入液管中，将夹子加紧记录初始的液面位置， 注意一定要将夹子夹好，避免液体下降；（8）10分钟过后，再记录液面位置，通过两次相减计算所收集到的氧气体积；（9）将大烧杯中的水分别更换为10℃、20℃、30℃、40℃、50℃并重复上述实验。

通过实验得出：在一定范围之内，随着温度的逐渐升高，光合作用速率也逐渐增大。但是当温度过高时将会抑制酶的活性，进而导致光合作用的速率有所下降。

3、结语

通过本次试验分析光合作用速率的各种环境因素，使我们明白在具体的生产实践中应该如何为植物创造适宜的条件来提高光合作用速率：

（1）在一定范围之内，光合作用中红光条件下的光合作用速率要高于蓝光

（2）在一定范围之内，随着光照强度的逐渐增强，光合作用的速率也逐渐增大，但是当其增加至一定程度时，光合作用速率将会不变甚至会有所减小。

（3）在一定范围之内，二氧化碳浓度越高，光合作用的速率将呈现出逐渐增大的趋势，但是当二氧化碳的浓度增加至A点时，光合作用的速率将恒定不变。

（4）在一定范围之内，随着温度的逐渐升高，光合作用速率也逐渐增大。但是当温度过高时将会抑制酶的活性，进而导致光合作用的速率有所下降。

参考文献：

[1]徐守跃.环境因素对光合作用速率的影响的实验改进[J].生物学通报，2011，46（06）：54.

[2]左婷.“影响光合作用的因素”坐标图形题专项训练教学设计.

[3]影响光合作用速率的环境因素.

作者简介：胡国霞（1983年8月-），女，满族，辽宁省北镇市人，研究生，中教二级，从事教师工作。