c4植物及c3植物的光合作用曲線比較-文庫吧資料
2025-07-01 06:07本頁面
【正文】 夠利用葉片內(nèi)細胞間隙中含量很低的CO2進行光合作用、光呼吸較弱，而C3植物不僅不能利用細胞間隙中的CO2進行光合作用、光呼吸也較強，因而，C4植物比C3植物更能適應(yīng)高溫、光照強烈和干旱的環(huán)境。二是C4植物與C3植物相比，光照較強時，其光呼吸明顯弱于C3植物，因而在光照較強的環(huán)境中，前者的產(chǎn)量較高。C4植物中C4途徑固定的CO2轉(zhuǎn)移到C3途徑是在維管束鞘細胞中進行的，光合作用的暗反應(yīng)過程也是在維管束鞘細胞中進行的，光合作用的產(chǎn)物也主要積累在維管束鞘細胞中。但其暗反應(yīng)途徑不一樣，見表2。1．形態(tài)結(jié)構(gòu)的區(qū)別兩類植物在葉綠體的結(jié)構(gòu)及分布上不同（見表1），因C3植物的維管束不含葉綠體，葉脈顏色較淺；C4植物的維管束含葉綠體，葉脈綠色較深有呈“花環(huán)型”的兩圈細胞。如建立合理的作物群體結(jié)構(gòu)，加強通風(fēng)，增施CO2肥料等，均能顯著提高作物光合速率。由此可見，光合速率與大氣至葉綠體間的CO2濃度差成正比。陸生植物所需的CO2主要是從大氣中獲得的。C4植物的CO2補償點和CO2飽和點均低于C3植物因為C4植物RuBP羧化酶對二氧化碳的親和力高，并具有濃縮CO2的特點，所以CO2補償點低，即C4植物可利用較低濃度的CO2。在飽和階段，CO2已不再是光合作用的限制因子。2）二氧化碳在光下CO2濃度為零時，葉片只有呼吸放出CO2。水層對紅光和橙光的吸收顯著多于藍光和綠光，深水層的光線中短波光相對增多。 水層也可改變光強和光質(zhì)。在自然條件下，植物或多或少受到不同波長的光線照射。在可見光區(qū)域，不同波長的光對光合速率的影響不同。如果強光與其它不良環(huán)境(如高溫、低溫、干旱等)同時存在，光抑制現(xiàn)象更為嚴重。很多植物，如水稻、小麥、棉花、大豆等，在中午前后經(jīng)常會出現(xiàn)光抑制，輕者光合速率暫時降低，過后尚能恢復(fù)。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，過剩的光能會導(dǎo)致光合效率降低，這種現(xiàn)象稱為光合作用的光抑制。隨著光強增高，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。所以，C4植物的碳同化能力強，其光飽和點和飽和光強下的光合速率也較高。植物出現(xiàn)光飽和點的實質(zhì)是強光下暗反應(yīng)跟不上光反應(yīng)從而限制了光合速率隨著光強的增加而提高。例如，草本植物的光補償點與光飽和點通常高于木本植物；陽生植物的光補償點和光飽和點高于陰生植物C4植物的光飽和點高于C3植物光補償點和光飽和點是植物需光特性的兩個主要指標(biāo)，光補償點低的植物較耐蔭如大豆的光補償點低于玉米，適于和玉米間作。隨著光強的增高，光合速率相應(yīng)提高，當(dāng)達到某一光強時，葉片的光合速率與呼吸速率相等，凈光合速率為零，這時的光強稱為光補償點在一定范圍內(nèi)，光合速率隨著光強的增加而呈直線增加；但超過一定光強后，光合速率增加轉(zhuǎn)慢；當(dāng)達到某一光強時，光合速率就不再隨光強增加而增加，這種現(xiàn)象稱為光飽和現(xiàn)象。（1）光照：光是光合作用的能量來源，是形成葉綠素的必要條件。如對蘋果枝條進行環(huán)割，光合產(chǎn)物會積累，則葉片光合速率明顯下降。例如，摘去花或果實使光合產(chǎn)物的輸出受阻，葉片的光合速率就隨之降低。通常將葉片充分展開后光合速率維持較高水平的時期，稱為葉片功能期，處于功能期的葉叫功能葉。隨著葉片的成長，光合速率不斷提高。從葉片發(fā)生到衰老凋萎，其光合速率呈單峰曲線變化。光合生產(chǎn)率比光合速率低，因為已
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