光合作用強(qiáng)度指的是植物在光照下，單位時(shí)間、單位面積同化二氧化碳的量，常用單位為毫克二氧化碳/平方分米/小時(shí)（請(qǐng)自己轉(zhuǎn)換為通用代號(hào)，下同，答者注）。實(shí)際光合作用強(qiáng)度是植物在光照下實(shí)際同化二氧化碳的量，但植物在進(jìn)行光合作用時(shí)也進(jìn)行呼吸作用，會(huì)同時(shí)放出二氧化碳，因此所測(cè)得的一般為表面光合作用或凈光合作用，就是實(shí)際光合作用所同化的二氧化碳的量減去因呼吸作用而釋放的二氧化碳的量。一般所說的光合作用強(qiáng)度，就是指凈光合作用強(qiáng)度。

光合作用強(qiáng)度指標(biāo)和影響因素

1、光合作用強(qiáng)弱變化的指標(biāo)

       光合作用強(qiáng)弱變化的指標(biāo)通常是光合速率和光合生產(chǎn)率。

       光合速率是指單位時(shí)間、單位葉面積吸收CO2的量或放出O2的量或有機(jī)物的消耗量。一般測(cè)定光合速率的方法都沒有把葉片的呼吸作用考慮在內(nèi)，所以測(cè)定的結(jié)果實(shí)際是光合作用減去呼吸作用的差數(shù)，稱為表觀光合速率或凈光合速率。如果把表觀光合速率加上呼吸速率，則得到總(真正)光合速率。光合效率似乎偏重于最終的結(jié)果，也就是要同時(shí)考慮呼吸作用的影響，這可以用單位時(shí)間里有機(jī)物如葡萄糖的積累量或者二氧化碳的消耗量或者氧氣的釋放量來(lái)表示

       光合生產(chǎn)率，又稱凈同化率率，是指植物在較長(zhǎng)時(shí)間（一晝夜或一周）內(nèi)，單位葉面積生產(chǎn)的干物質(zhì)量。光合生產(chǎn)率比光合速率低，因?yàn)橐讶サ艉粑认摹?/P>

2、影響光合作用的因素

        內(nèi)因：

        1）葉齡：

葉片的光合速率與葉齡密切相關(guān)。從葉片發(fā)生到衰老凋萎，其光合速率呈單峰曲線變化。新形成的嫩葉由于組織發(fā)育不健全、葉綠體片層結(jié)構(gòu)不發(fā)達(dá)、光合色素含量少、光合酶含量少、活性弱、氣孔開度低、細(xì)胞間隙小、呼吸細(xì)胞旺盛等原因，凈光合速率很低，需要從其它功能葉片輸入同化物。隨著葉片的成長(zhǎng)，光合速率不斷提高。當(dāng)葉片伸展至葉面積最大和葉厚度最大時(shí)，光合速率達(dá)最大值。通常將葉片充分展開后光合速率維持較高水平的時(shí)期，稱為葉片功能期，處于功能期的葉叫功能葉。功能期過后，隨著葉片衰老，光合速率下降。

        2）光合產(chǎn)物的運(yùn)輸：

光合產(chǎn)物從葉片中輸出的快慢影響葉片的光合速率。例如，摘去花或果實(shí)使光合產(chǎn)物的輸出受阻，葉片的光合速率就隨之降低。反之，摘除其他葉片，只留一個(gè)葉片和所有花果，留下葉片的光合速率就會(huì)增加。如對(duì)蘋果枝條進(jìn)行環(huán)割，光合產(chǎn)物會(huì)積累，則葉片光合速率明顯下降。葉肉細(xì)胞中蔗糖的積累會(huì)促進(jìn)葉綠體基質(zhì)中的淀粉合成和淀粉粒形成，過多的淀粉粒一方面會(huì)壓迫和損傷葉綠體，另一方面，由于淀粉粒對(duì)光有遮擋，從而阻礙光合膜對(duì)光的吸收。

  外因：

（1）光照

光是光合作用的能量來(lái)源，是形成葉綠素的必要條件。此外，光還調(diào)節(jié)著光合酶的活性和氣孔開度，因此光是影響光合作用的重要因素。

1）光強(qiáng)

在暗中葉片無(wú)光合作用，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸釋放CO2。隨著光強(qiáng)的增高，光合速率相應(yīng)提高，當(dāng)達(dá)到某一光強(qiáng)時(shí)，葉片的光合速率與呼吸速率相等，凈光合速率為零，這時(shí)的光強(qiáng)稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。在一定范圍內(nèi)，光合速率隨著光強(qiáng)的增加而呈直線增加；但超過一定光強(qiáng)后，光合速率增加轉(zhuǎn)慢；當(dāng)達(dá)到某一光強(qiáng)時(shí)，光合速率就不再隨光強(qiáng)增加而增加，這種現(xiàn)象稱為光飽和現(xiàn)象。光合速率開始達(dá)到最大值時(shí)的光強(qiáng)稱為光飽和點(diǎn)。

一般來(lái)說，光補(bǔ)償點(diǎn)高的植物其光飽和點(diǎn)往往也高。例如，草本植物的光補(bǔ)償點(diǎn)與光飽和點(diǎn)通常高于木本植物；陽(yáng)生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)高于陰生植物；C4植物的光飽和點(diǎn)高于C3植物（圖3-25）。光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)是植物需光特性的兩個(gè)主要指標(biāo)，光補(bǔ)償點(diǎn)低的植物較耐蔭，如大豆的光補(bǔ)償點(diǎn)低于玉米，適于和玉米間作。環(huán)境條件不適宜，往往降低光飽和點(diǎn)和光飽和時(shí)的光合速率，并提高光補(bǔ)償點(diǎn)。

植物出現(xiàn)光飽和點(diǎn)的實(shí)質(zhì)是強(qiáng)光下暗反應(yīng)跟不上光反應(yīng)從而限制了光合速率隨著光強(qiáng)的增加而提高。因此，限制飽和階段光合作用的主要因素有CO2擴(kuò)散速率(受CO2濃度影響)和CO2固定速率(受羧化酶活性和RuBP再生速率影響)等。所以，C4植物的碳同化能力強(qiáng)，其光飽和點(diǎn)和飽和光強(qiáng)下的光合速率也較高。

弱光下，光強(qiáng)是控制光合的主要因素。隨著光強(qiáng)增高，葉片吸收光能增多，光反應(yīng)速率加快，產(chǎn)生的ATP和還原劑多，于是CO2固定速率加快。此外，氣孔開度也影光合速率。

光是植物光合作用所必需的，然而，當(dāng)植物吸收的光能超過其所需時(shí)，過剩的光能會(huì)導(dǎo)致光合效率降低，這種現(xiàn)象稱為光合作用的光抑制。

光抑制現(xiàn)象在自然條件下是經(jīng)常發(fā)生的，因?yàn)榍缣熘形绲墓鈴?qiáng)往往超過植物的光飽和點(diǎn)，即使是群體內(nèi)的下層葉，由于上層枝葉晃動(dòng)，也不可避免地受到較亮光斑的影響。很多植物，如水稻、小麥、棉花、大豆等，在中午前后經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)光抑制，輕者光合速率暫時(shí)降低，過后尚能恢復(fù);重者葉片發(fā)黃，光合活力便不能恢復(fù)。如果強(qiáng)光與其它不良環(huán)境(如高溫、低溫、干旱等)同時(shí)存在，光抑制現(xiàn)象更為嚴(yán)重。

2）光質(zhì)

太陽(yáng)輻射中，對(duì)光合作用有效的是可見光。在可見光區(qū)域，不同波長(zhǎng)的光對(duì)光合速率的影響不同。光合作用的作用光譜與葉綠體色素的吸收光譜是大致吻合的。在自然條件下，植物或多或少受到不同波長(zhǎng)的光線照射。例如，陰天不僅光強(qiáng)減弱，而且藍(lán)光和綠光的比例增加；樹木冠層的葉片吸收紅光和藍(lán)光較多，造成樹冠下的光線中綠光較多，由于綠光對(duì)光合作用是低效光，因而使本來(lái)就光照不足的樹冠下生長(zhǎng)的植物光合很弱，生長(zhǎng)受到抑制。

水層也可改變光強(qiáng)和光質(zhì)。水層越深，光照越弱。水層對(duì)紅光和橙光的吸收顯著多于藍(lán)光和綠光，深水層的光線中短波光相對(duì)增多。所以含有葉綠素、吸收紅光較多的綠藻分布于海水的表層，而含有藻紅蛋白、吸收藍(lán)綠光較多的紅藻則分布在海水的深層，這是藻類對(duì)光照條件適應(yīng)的一種表現(xiàn)。

（2）二氧化碳

在光下CO2濃度為零時(shí)，葉片只有呼吸放出CO2。隨著CO2濃度增高光合速率增加，當(dāng)光合速率與呼吸速率相等時(shí)，外界環(huán)境中的CO2濃度即為CO2補(bǔ)償點(diǎn)。當(dāng)CO2濃度繼續(xù)提高，光合速率隨CO2濃度的增加變慢，當(dāng)CO2濃度達(dá)到某一范圍時(shí)，光合速率達(dá)到最大值，光合速率開始達(dá)到最大值時(shí)的CO2濃度被稱為CO2飽和點(diǎn)。

在低CO2濃度條件下，CO2濃度是光合作用的限制因子。在飽和階段，CO2已不再是光合作用的限制因子。飽和階段的光合速率反映了光反應(yīng)活性。

C4植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)和CO2飽和點(diǎn)均低于C3植物。因?yàn)镃4植物RuBP羧化酶對(duì)二氧化碳的親和力高，并具有濃縮CO2的特點(diǎn)，所以CO2補(bǔ)償點(diǎn)低，即C4植物可利用較低濃度的CO2。盡管C4植物CO2飽和點(diǎn)比C3植物的低，但其飽和點(diǎn)時(shí)的光合速率卻往往比C3植物的高。

陸生植物所需的CO2主要是從大氣中獲得的。大氣到達(dá)葉綠體暗反應(yīng)部位的途徑如下：大氣─→氣孔─→葉肉細(xì)胞間隙─→葉肉細(xì)胞原生質(zhì)─→葉綠體基質(zhì)。由此可見，光合速率與大氣至葉綠體間的CO2濃度差成正比。凡是能提高CO2濃度差的因素都可促進(jìn)CO2流通從而提高光合速率。如建立合理的作物群體結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)通風(fēng)，增施CO2肥料等，均能顯著提高作物光合速率。增施CO2對(duì)C3植物的效果優(yōu)于C4植物，這是由于C3植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)較高的緣故。

（3）溫度

光合作用的暗反應(yīng)是由酶催化的化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)速率受溫度影響，因此溫度也是影響光合速率的重要因素。在強(qiáng)光、高CO2濃度下,溫度對(duì)光合速率的影響比在低CO2濃度下的影響更大，因?yàn)楦逤O2濃度有利于暗反應(yīng)的進(jìn)行。

低溫抑制光合的原因主要是低溫導(dǎo)致膜脂相變，葉綠體超微結(jié)構(gòu)破壞以及酶的鈍化。高溫抑制光合的原因，一是膜脂和酶蛋白的熱變性，二是高溫下光呼吸和暗呼吸加強(qiáng)，凈光合速率下降。C4植物的光合最適溫度一般在40℃左右，高于C3植物的最適溫度(25℃左右)。溫度對(duì)光合機(jī)構(gòu)的影響涉及到葉綠體膜的穩(wěn)定性，而膜的穩(wěn)定性與膜脂脂肪酸組成有關(guān)，膜脂不飽和脂肪酸的比例隨生長(zhǎng)溫度的提高而降低。熱帶植物比溫帶植物的熱穩(wěn)定性高，因而其光合最適溫度和最高溫度均較高。

晝夜溫差對(duì)光合凈同化率有很大的影響。白天溫度較高，日光充足，有利于光合作用進(jìn)行；夜間溫度較低，可降低呼吸消耗。因此，在一定溫度范圍內(nèi)，晝夜溫差大,有利于光合產(chǎn)物積累。

（4）水分

水是光合作用的原料之一，沒有水,光合作用無(wú)法進(jìn)行。但是，用于光合作用的水只占蒸騰失水的1%左右，因此，缺水影響光合作用主要是間接原因。

1）氣孔關(guān)閉：氣孔運(yùn)動(dòng)對(duì)葉片缺水非常敏感，輕度水分虧缺就會(huì)引起氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致進(jìn)入葉內(nèi)的CO2減少。

2）光合產(chǎn)物輸出減慢：水分虧缺使光合產(chǎn)物輸出變慢，光合產(chǎn)物在葉片中積累，對(duì)光合作用產(chǎn)生反饋抑制作用。

3）類囊體結(jié)構(gòu)破壞：嚴(yán)重缺水時(shí)，甚至造成葉綠體類囊體結(jié)構(gòu)破壞。

4）光合面積減少：水分虧缺使葉片生長(zhǎng)受抑，葉面積減小，作物群體的光合速率降低。

水分過多也會(huì)影響光合作用。土壤水分過多時(shí)，通氣狀況不良，根系活力下降，間接影響光合作用。

（5）礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)

礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)直接或間接影響光合作用。N、P、S、Mg是葉綠體結(jié)構(gòu)中組成葉綠素、蛋白質(zhì)和片層膜的成分；K對(duì)氣孔開閉和光合產(chǎn)物運(yùn)輸具有調(diào)節(jié)作用。因此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中合理施肥的增產(chǎn)作用，是靠調(diào)節(jié)植物的光合作用而間接實(shí)現(xiàn)的。

例：

時(shí)光合作用強(qiáng)度為什么不為〇？
光合作用強(qiáng)度，一般是利用放氧量或二氧化碳的吸收量表示
或者干物質(zhì)量表示，O點(diǎn)以上可表示為CO2的吸收量，O點(diǎn)以下可表示為CO2釋放量，不是以有沒有吸收光來(lái)表示光合作用強(qiáng)度。光合作用強(qiáng)度實(shí)質(zhì)是光合作用與呼吸作用的差值，即凈光合量。