绿色植物单位叶面积在单位时间内所同化的CO2量,又称光合速度。单位是毫克CO2·分米-2·小时-1,有时也用毫米3CO2·厘米-2·小时-1。而单位时间单位叶面积所积累的干物质重量称为光合生产率,其单位为克·米-2·日-1,它表明植物利用光能的效率,也反映单株植物的生长状况。植物在进行光合作用的同时也不断地进行呼吸作用。
绿色植物单位叶面积在单位时间内所同化的CO2量,又称光合速度。单位是毫克CO2·分米-2·小时-1,有时也用毫米3CO2·厘米-2·小时-1。而单位时间单位叶面积所积累的干物质重量称为光合生产率,其单位为克·米-2·日-1,它表明植物利用光能的效率,也反映单株植物的生长状况。
植物在进行光合作用的同时也不断地进行呼吸作用。扣除呼吸作用消耗后的CO2同化量称为表光合强度或表观光合强度,而未扣除呼吸消耗的真正的光合成量称为总光合强度。大田群体的总光合生产量,一般称为粗生产或总生产。
植物的光合强度主要受CO2浓度、光照度、光质、水分和温度等外界条件的影响。空气中CO2的正常浓度为3 20ppm,C O 2浓度增加,则光合强度增大。图1表明,空气中CO2浓度从0.03%左右提高到0.13%,黄瓜叶的光合强度可提高一倍多。有人试验在大豆开花到豆荚成熟期,每天从上午8时到下午5时向大豆群体内通入含有8 00ppm~1200ppm C O 2的空气,大豆增产率可达40~50%。作物群体内的C O 2主要是靠乱流交换补给。据测定,丰产麦田在孕穗到灌浆期,株间乱流交换系数必须达1.4厘米2/秒,方可满足植物光合作用所需的CO2量。
图1 黄瓜叶光合强度和辐射强度的关系
各种植物的光合强度随光照度不同而变化的趋势是近似的(图2),在光照度较低的时候,植物的光合强度随光照度近于正б变动;当光照度提高时,光合强度的增加幅度就逐渐减慢,在强光下趋向于恒定。在不同光质下植物的光合强度有明显差异,能量相等的不同颜色光下的光合作用以红光和蓝紫光较高,黄绿光较低(图3)。植物水分亏缺时,能使光合强度显著降低。
图2 在适宜温度和正常的CO2供应下,各种植物净光合作用的曲线
图3 小麦在不同光质下的光合作用
由于光合作用包括许多由酶催化的化学反应,它和其它许多新陈代谢过程一样显著地受环境温度的影响。光合作用的下限温度随植物种类的不同而不同,当某些耐寒植物处在-3~-5℃的温度时,喜温植物(水稻、玉米等)在5~10℃时,它们的光合功能将受到破坏。C 4植物光合作用的上限温度较高,可达55~60℃。C 3植物中较耐热的(如棉花)可达50~55℃,其它对热敏感的作物在40℃左右。光合作用的最适温度随不同作物而异,小麦进行光合作用的最适温度为25~28℃(图4),从光合作用下限温度到最适温度之间,光合强度随着温度的上升而增强,一般每上升10℃,光合强度可增加1倍左右。
图4 小麦光合强度-温度曲线(品种:南大2419,饱和光照度,0.03%CO2)
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