植物的光合作用与环境因子.ppt

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1、植物的光合作用与环境因子,基础植物生态学研究方法,实验目的,植物个体光合作用的测定方法；植物群体光能利用效率的测定方法；影响植物光合作用的因素；植物光生态类型；利用光合作用仪器测定植物的光合作用，并比较光合速率与环境因子之间的关系。,基础植物生态学研究方法,CO2+H2O C(H2O)+O2,光能,生物生长发育最主要的能量来源；植物区别于其他生物类群的最显著特征之一；植物最主要的生命活动过程之一；对环境最敏感的生理过程之一。,实验原理,光合作用,基础植物生态学研究方法,光合作用速率的测定原理,半叶片法根据有机物积累；O2释放法根据O2释放；吉尔森呼吸法；液相释放；氧电极法；根据CO2吸收（化学

2、滴定、pH法、同位素法、红外线CO2气体分析法）。,基础植物生态学研究方法,影响光合作用的因素,个体因素：源库关系；气孔导度；叶片年龄。,环境因素：光照；温度；湿度（水分供应）；大气（CO2浓度）；土壤水分、养分供应。,基础植物生态学研究方法,源库关系 叶片寿命,源,库,基础植物生态学研究方法,植物光生态类型,阳生植物；阴生植物；耐阴性植物。,基础植物生态学研究方法,植物群体光合作用测定,单位面积土地上的植物在单位时间内能量净固定量净初级生产力(J.m-2.d-1)。单位面积土地上的植物净能量固定量与太阳总辐射量的比值植物群体光能利用效率(能量转化效率，%)。对于农业、林业来说，群体光能利用效

3、率比叶片光合作用速率更能反映问题。,基础植物生态学研究方法,植物群体光合作用测定,刈割法草地，农作物；树干解析法凋落物收集森林。,基础植物生态学研究方法,群体光合作用与单个叶片测定结果的差别,漏光损失（反射透射）；叶片着生角度；叶片年龄（寄生叶的存在）；叶面积率。,基础植物生态学研究方法,植物叶片光合作用的测定,PPS便携式光合作用测定系统（英国）；LI叶面积仪（美国）；分光光度计。,仪器,药品,丙酮,基础植物生态学研究方法,PPS便携式光合作用测定系统,基本功能：光合速率（mmolCO2/m2/s）；叶片温度(TL)及大气温度(TA)；相对湿度(RH)；气孔导度（mmol/m2/s）；叶肉细

4、胞间CO2浓度。扩展功能：光反应曲线（光饱和点、光补偿点）；水分利用效率。,基础植物生态学研究方法,实验内容,测定同一植物（可选择桑、印度橡胶）同一枝条不同部位叶片光合速率；比较阴生植物（海芋）和阳生植物（桑）叶片光合速率的差别。测定上述叶片的叶绿素含量。,基础植物生态学研究方法,步骤,选择叶片；叶片清洗；测量（桑和印度榕叶片的测定采用人工光源，光强设定为800，海芋光强设定为200，环境CO2浓度以大气为参照）。测定（仪器操作按说明书，现场讲解）；数据导出（按说明书）；采集叶片样品，测定叶绿素含量；统计分析。,基础植物生态学研究方法,结果与分析,植物光合作用速率的种间差异（阳生植物间、不同光

5、合类型植物间）；叶片发育过程中（从幼叶至老叶）光合速率的变化；光合速率与环境因子之间的关系。,基础植物生态学研究方法,注意事项,光合作用仪的使用严格按说明书的要求操作（现场讲解）；叶片被测定前应将灰尘清除；测定叶绿素含量的叶片样品应注意代表性；不同年龄叶片最好是同一枝条上的；同一叶片应多次(3次以上)测定，取平均值。,基础植物生态学研究方法,思考题,观察阴生植物和阳生植物叶片在形态结构上的差别。并比较这两类植物的光合参数。根据实验结果，讨论叶片光合速率与叶片的叶绿素含量、气孔导度、蒸腾的关系（将生物统计学方法应用于结果分析）？,基础植物生态学研究方法,课外题目,利用光合作用仪器的扩展功能，绘制阳生植物和阴生植物的光合光强曲线，并比较这两类植物的光合作用特征的区别。,