（效率管理）影响光合作用
效率的因素及在生产上的
应用
影响光合作用效率的因素及在生产上的应用
一、教学内容及考纲要求
二、 重
要 的
结论性语句：
1.农业生产中主要通过延长光照时间、增加光照面积和增强光合作用效率等途径提高光能利
用率。
2.增加光照面积的措施包括：套种、合理密植等。
3.提高光合作用的措施包括：利用大棚适当延长光照时间、提高二氧化碳浓度、提高温度等。
4.影响光合作用的环境因素主要包括：光照强度、光质、光照时间、二氧化碳浓度、温度等。
三、重、难点知识归类、整理
1.影响光合作用的环境因素：
（1）光：
在一定范围内，光照强度逐渐增强光合作用中光反应强
度也随着加强；但光照增强到一定程度时，光合作用强度就
不再增加。
另外光的波长也影响光合作用的速率，通常在红光下光合
作用最快，蓝紫光次之，绿光最慢。
在生产上的应用：延长光合作用时间：通过轮种，延长全
年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间，是合理利
用光能的一项重要措施。增加光合作用面积：合理密植是增加
光合作用面积的一项重要措施。
植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用：
光补偿点:当植物在某一光照强度条件下，进行光合作用所吸收的 CO2与该温度条件下植
物进行呼吸作用所释放的 CO2量达到平衡时的光照强度，这时光合作用强度主要是受光反应
产物的限制。
光饱和点：当光照强度增加到一定强度后，植物的光合作用强度不再增加或增加很少时
的光照强度，此时的光合作用强度是受暗反应系统中酶的活性和 CO2浓度的限制。
一般阳生植物的光补偿点和光饱和点比阴生植物高。
总光合作用：指植物在光照下制造的有机物的总量(吸收的 CO2总量)。
净光合作用：指在光照下制造的有机物总量(或吸收的 CO2总量)中扣除掉在这一段时间
中植物进行呼吸作用所消耗的有机物(或释放的 CO2)后，净增的有机物的量。
（2）CO2：
CO2是植物进行光合作用的原料，只有当环境中的 CO2达到一定浓度时，植物才能进行光
合作用。大气中二氧化碳的含量是 %，如果浓度提高到 %，产量可提高一倍左右。浓
度提高到一定程度后，产量不再提高。如果二氧化碳浓度降低到 %，光合作用就不能正
常进行。
知识内容 要求
影响光合作用速率的
环境因素
探究环境因素对光合作用的影响
生产上提高光合作用效率的方法
C
植物能够进行光合作用的最低 CO2浓度称为 CO2的补偿点，即在此 CO2浓度条件下，植物
通过光合作用吸收的 CO2与植物呼吸作用释放的 CO2相等。
一般来说，在一定的范围内，植物光合作用的强度随 CO2浓度的增加而增加，但达到一
定浓度后，光合作用强度就不再增加或增加很少，这时的 CO2浓度称为 CO2的饱和点。
在生产上的应用：温室栽培植物时，施用有机肥，可适当提高室内二氧化碳的浓度。
（3）温度：
温度可以通过影响暗反应的酶促反应来影响光合作用；在一定范围内随温度的提高，光
合作用加强；温度过高时也会影响酶的活性，使光合作用强度减弱。
在生产上的应用：适时播种；温室栽培植物时，可以适当提高室内温度。
（4）水分：
水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。水分还能影响气孔的开闭，间
接影响 CO2进入植物体内（如夏季的“午休”现象）。
在生产上的应用：预防干旱；适时适量灌溉。
（5）矿质元素：如 Mg是叶绿素的组成成分，N是光合酶的组成成分，P是 ATP分子的
组成成分等等。
在生产上的应用：合理施肥，适时适量地施肥
光照、CO2浓度、温度与光合速率基本关系见图：
2.提高作物产量的途径
途径 措施或方法
延长光时 补充光照
增大光合作用面积 间作、合理密植
提高光合作用效率 控制适宜光强、提高 CO2浓度（如通风）、合理施肥（供应适量必
需矿质元素）
提高净光合作用速率 维持适当昼夜温差（白天适当升温，晚上适当降温）
四.典型例题
[例 1]下图中的甲、乙两图为—昼夜中某作物植株对 CO2的吸收和释放状况的示意图。甲图
是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：
（1）甲图曲线中 C点和正点（外界环境中 CO2浓度变化为零）处，植株处于何种生理
活动状态？
（2）根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的 段，其中光合作用强度最高
的是 点，植株积累有机物最多的是 点。
（3）乙图中 FG段 CO2吸收量逐渐减少是因为 ，以致光反应产生的 和
逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使化合物数量减少，影响了 CO2固定。
（4）乙图曲线中间 E处光合作用强度暂时降低，可能是因为
解析：本例主要考查影响光合作用因素：CO2浓度、光强，以及光合速率、呼吸速率和
表观速率的关系（表观速率=光合速率－呼吸速率）。首先，要认真看清坐标的含义，然后进
行曲线分析；其次，要把光合作用和呼吸作用联系起来考虑，并用两个生理过程进行的条件
和时间进行分析。注意光合作用强度决定的制造有机物量与有机物总积累量之间的联系和区
别；第三，乙图的 E点 CO2吸收率降低的机理，不仅要从外界因子的整天变化情况及此时的
限制因素考虑，还要联系植株的其他生理活动进行思考。
答案：
（1）呼吸作用释放 CO2的量等于光合作用吸收 CO2的量时
（2）BF；D；E
（3）光照强度逐步减弱；ATP；NADPH
（4）温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了 CO2原料的供应
课堂练习
一.单项选择题
1．下列哪条曲线反映了绿色植物叶片光合作用与空气中二氧化碳浓度的关系？()
2.在农作物生产中，套作和轮作是提高农作物产量的重要措施，两者（）
A.都是为了提高光能利用率 B.都可以减少病虫害的发生
C.都可以充分利用土壤中的矿质资源 D.都可以提高农田中的能量传递率
3.对某植株作如下处理：①持续光照 10min；②光照 5s后再黑暗处理 5s，如此连续交替进
行 20min。若其他条件不变，则在两种情况下，植株所能制造的有机物总量及积累的有机物
总量（）
A.均①多于②B.①少于②；①多于②C.①和②均相等 D.无法确定
4.我国政府为把 2008年的北京奥运会办成绿色奥运，正在北京地区实施大规模的绿化工程。
绿化北京的根本目的是为了调节（）
A.北京地区的气温 B.北京地区的湿度
C.北京地区氧气和二氧化碳的浓度 D.北京地区氧气和二氧化硫的浓度
二.非选择题
5.(7分)下图表示一株小麦叶片细胞内 C3相对含量在一天 24小时内的变化过程，请据图分
析：
(1)C3的产生和消耗主要发生于叶绿体的 中。
(2)AB段 C3含量较高，其主要原因是什么?
。
(3) 点出现的可能是由于白天该地区天气暂时由晴转阴所造成的。
(4)G点 C3含量极少，其原因是什么?
。
(5)G点与 F点相比，叶绿体中 NADPH含量较 。(填写“高”或“低”)
(6)请在下列坐标图中画一条曲线，表示上图中的 HI段(15时至 19时)小麦叶肉细胞中 C5
相对含量的变化趋 势(设a点为15时的C5含量)。
（1）基质
(2)无光照，不能进
行光反应，不能产 生[H]和ATP，C3不能还原
成有机物
(3)D(4)气孔关闭， 缺少 CO2， C5不能转化为
C3(5)高
A B C D
6.光合作用受光照强度、CO2浓度、温度等影响，图中 4条曲线（a、b、c、d）为不同光照强度
和不同 CO2浓度下，马铃薯净光合速率随温度变化的曲线。a光照非常弱，CO2很少（远小于
%）；b适当遮荫（相当于全光照的 1/25）CO2浓度为 %，c全光照（晴天不遮荫），CO2
浓度为 %；d全光照，CO2浓度为 %。请据图回答：
（1）随着光照强度和 CO2浓度的提高，植物光合作用（以净光合速率为指标）最适温度
的变化趋势是 。
（2）当曲线 b净光合速率降为零时，真光合速率是否为零？为什么？
（3）在大田作物管理中，采取下列哪些措施可以提高净光合速率？（）
A.通风 B.增施有机肥 C.延长生育期 D.施碳酸氢铵
（1）逐渐提高
（2）不为零，因为在 b实验条件下，呼吸速率不为零
（3）ABD
反馈练习
一、选择题
1.有甲、乙、丙、丁 4盆长势均匀的植物置于阳光下，甲品红光照射；乙绿色光照射；丙添
加品红色滤光片 A；丁添加绿色滤光片 B（如图），经过一段时间，各盆中长势最旺的和长势
最差的依次是下列哪一组（）
A.甲、乙 B.乙、丙 C.甲、丁 D.丙、丁
2．光照强度和 CO2浓度是影响光合作用的两个主要外界因素，下列图像是北方夏季一天中棉
花叶片光合作用强度的变化曲线，请指出正确的图解是(C)
3.小麦籽粒成熟过程中积累的糖类，主要是依靠穗下第一张叶片（旗叶）的光合作用供给的。
有人做了这样一个实验（图甲），将旗叶包在一透明的袋中，袋中始终保持 25℃及充足的
CO2，在旗叶基部安装一个可调节温度的套环。实验开始时，套环温度调到 20℃，测定 30min
内透明袋中的 CO2吸收量、叶片水分散失量。然后将基部套环温度调节到 5℃时，发现葡萄
糖从旗叶向穗运输的过程被抑制，继续测定 30min内透明袋中的 C02吸收量、叶片水分散失
量，测得的结果如图乙所示，则下列判断错误的是（）
A.叶片基部温度变化对袋内叶片蒸腾作用
有明显影响
B.叶片基部处于低温（5℃）状态时，后
30min，CO2的吸收速率下降与叶片气孔开闭状
态无关
C.叶片基部处于低温（5℃）状态时，呼
吸作用强度减弱
D.叶片基部处于低温（5℃）状态时，光
合作用强度减弱
4.下图曲线表示农田中Ⅰ昼夜温度变化；Ⅱ光
照强度；Ⅲ植物吸收 CO2的变化，请判断下列说法中不正确的是（）
A.在Ⅲ曲线与时间轴交点 c和 e时，光合作用吸收的 CO2和呼吸作用释放的 CO2量相等。
点的形成是由夜间的低温造成的
C.在从时间轴上的 c点开始合成有机物，到 e点有机物的合成终止。
D.增大曲线Ⅲ与时间轴所围成的正面积措施包括提高光照强度，CO2浓度和充足的水分
供应
5.右图为探究CO2是否为植物光合作用原料的实验装置示意图。其中a为实验装置，b为对照装
置。有关用塑料袋扎紧花盆的实验设计思路是
A．确保植株与外界空气进一步隔绝
B．排除土壤中微生物代谢活动的干扰
C．防止NaOH溶液对植物根系的影响
D．避免土壤中自养微生物光合作用形成淀粉
6．对于栽种农作物要“正其行，通其风”的不正确解释是（）
A．有利于充分利用光能 B．有利于释放氧气，降低有机物消耗
C．有利于吸收较多的 CO2，提高光合作用效率 D．有利于通风透光，提高光能利用率
含量过高时，光合作用强度减弱最可能的原因是（）
A．CO2浓度过高，抑制了光合作用 B．CO2浓度过高，抑制了呼吸作用
C．CO2浓度过高，抑制了光反应 D．CO2浓度过高，抑制了暗反应
18.下图示某植物光合作用速度与环境因素之间的关系，据图分析，下列不正确的是
A.甲图表示在光线弱的情况下，光合作用速率受光强度的限制
B.甲图可见，强光照下因光反应阶段受到限制光合作用速率不再增加
C.乙图中 C点表示光照强度为甲图的 B时，植物光合作用的最适温度
D．乙图出现 CD段的原因是温度过高影响光合作用有关的酶的活性
二.多项选择题
19.国家多次强调在西部大开发的过程中，一定要加强植树造林，同时实施退耕还林、还草
等积极措施。其根本目的是（）
A.为后代保留更多的木材、草原和能源 B.调节西部地区大气中氧气和二氧化碳的平衡
C.减少西部地区的水土流失和减轻土壤荒漠化 D.调节西部气候，解决内地干旱问题
20下列措施不影响光合作用速率的是
A.延长光照时间 B．增强光照强度
C.增加光合作用面积D．改变光照频率
三.非选择题
21.植物的新陈代谢受外部环境因子(如光、温度)和内部因子(如激素)
的影响，研究内、外因子对植物生命活动的影响具有重要意义。右
图表示野外松树(阳生植物)光合作用强度与光照强度的关系。其中
的纵坐标表示松树整体表现出的吸收 C02和释放 C02量的状况。请分
析回答(12分)：
(1)当光照强度为 b时，光合作用强度
(2)光照强度为 a时，光合作用吸收 C02的量等于呼吸作用放出 C02的
量。
如果白天光照强度较长时期为 a，植物能不能正常生长?为什么?
。
(3)如将该曲线改绘为人参（阴生植物）光合作用强度与光照强度关系的曲线，b点的位置应
如何移动，为什么? 。
(1)①最高，光照强度再增强，光合作用强度不再增加。②不能。光照强度为 a时，光合作
用形成的有机物和呼吸作用消耗的有机物相等，但晚上只进行呼吸作用。因此，从全天看，
消耗大于积累，植物不能正常生长。③左移，与松树比较，人参光合作用强度达到最高点时，
所需要的光照强度比松树低。
22.将两株植物放在封闭的玻璃罩内，用全素营养液置于室外进行培养（如甲图所示），假定
玻璃罩内植物的生理状态和自然环境中相同，且空气湿度对植物蒸腾作用的影响、微生物对
a b
吸
收
CO
2
放
出
CO
2
光照强度
CO2浓度的影响均忽略不计。现用 CO2浓度测定仪测定了该玻璃罩内 CO2浓度的变化情况，绘
制成如乙图所示曲线。请据图分析回答：
（1）上图显示，影响光合作用的外界因素有 。
（2）BC段与 AB段相比，曲线上升较缓，其原因是 ；CD段与 AB
段相比，曲线上升较缓，其原因是 。
（3）D点时植物生理活动过程的特点是 。
（4）EF段说明此时植物光合作用速率 （填“较快”或“较慢”），其原因最可能是
________，由此推断该植物 CO2的固定途径是 。
（5）EF段与 DE段相比，其叶肉细胞中 C5的含量较 。
（6）24点与 0点相比，植物体内有机物总量的变化情况是 。
答案：（1）光照强度温度 CO2浓度（2）夜间温度较低影响了呼吸酶的活性光合作用吸收了
部分的 CO2（3）光合作用速率与呼吸作用速率相等（4）较慢光照过强，温度过高，气孔关
闭 CO2+C5→2C3（5）大（5）增加
23.下图表示三种植物叶片光合作用速度的日变化。请据图回答。
（1）光合作用速度与呼吸作用速度相等的时刻，a植物叶片出现在_________，c植物叶片
出现在
_________。
（2）在 6：00—8：00时之间，单位时间内吸收 CO2最多的是_________植物叶片。
（3）b植物叶片在晴天中午光照强烈时，光合作
用速度出现了低谷，这一现象被称为光合作用的“午
休现象”。产生这一现象的主要原因有________
___________________。
（4）c植物叶片一天内光合作用速度变化的特点是
_________________________。
（5）从图中结果推测，三种植物一天内有机物积累量
多少的顺序是_________>__________>____________。
（6）在一定的 CO2浓度和适宜温度下，把某植物叶片
置于 5千勒克司（光合作用速度 44mgCO2/100cm2叶·小
时）光照下 14小时，其余时间置于黑暗中（呼吸作用
速度 6．6ngCO2/100cm2叶·小时），则一天内该植物每 25cm2叶片葡萄糖积累量为__________。
答案：（1）19：00、5：0010：00、15：00（每格 1分）
（2）b（'分）
（3）中午光照强烈，为减少体内水分散失，气孔关闭，通过气孔进入的 cch量减少（2分）
（4）在 10：00--．15：00时之间，光合作用速度为负值，其余时间为正值．（2分）
（5）a>b．c（1分）（6）78（2分）
