影响植物光合作用的因素分析

李璐

摘 要：光合作用是自然界生物存在和发展的基础，与其他生理活动一样，光合作用也受到一系列因素的影响，包括水分、二氧化碳、光照、温度和矿质元素，了解这些因素，可以更好的创造植物适宜的生长环境，增强光合作用的效率。

关键词：光合作用；产生原理；影响因素

1 概述

众所周知，光合作用是指含有叶绿素的绿色植物和部分藻类在可见光源的作用下，吸收光能，产生反应，使水和二氧化碳进行转化，形成有机物，并释放氧气的过程。光合作用是自然界一切生命存在和发展的基础，对地球的整个生态循环系统具有不可替代的重要作用，尤其是保证氧元素和碳元素的平衡，包括很多系统的、复杂的代谢反应，主要包括光反应和暗反应两个不同的阶段。自1771年，光合作用被发现以来，科学家在不断研究光合作用，希望能够找寻出能量进行转化的原理，推动农业和能源技术的发展。

2 光合作用产生的原理

大多数人认为只有绿色植物才产生光合作用，其实不然，一些含有叶绿体的动物和细菌在足够的条件下也可以产生光合作用，这就与光合作用的原理息息相关。这些能产生光合作用的物体除了都含有叶绿体外，一般都比较简单，没有类似于动物消化系统这样复杂的结构，只能依靠自己来提供营养。以绿色植物为例，只要有充分的光照，植物就可以借助这些光能进行光合作用，获得本体在成长发育中所需要的养分。如果光照太过强烈，植物会自动关闭气孔，减弱光合作用的强度。对植物的光合作用来说，叶绿体是非常重要的关键，在光合作用下，叶绿体把植物从根部吸收到的水分与从空气中吸取的二氧化碳进行转化，在释放氧气的同时，形成淀粉类物质。

3 影响光合作用的因素

3.1 水分的影响

水分是光合作用重要的原料之一，光合作用要用到很多的水吗？其实不然，植物本身所吸取到的水分用在光合作用里的不足百分之一，剩余的水分部分用于植物的其他需要，部分通过蒸腾作用而消散。水分通过作用于植物的其他活动，间接作用于光合作用，而不是产生直接的影响。如果植物的水分代谢出现问题，叶子没有足够的含水量，就是自动闭合气孔，使二氧化碳无法进入叶子内部，从而降低光合作用的效果。

3.2 二氧化碳浓度的影响

二氧化碳是光合作用另外一种极其重要的原料，只有当植物周围的二氧化碳浓度达到一定的数值时，才可以进行光合作用。植物可以顺利进行光合作用的最低浓度数值为二氧化碳补偿点，也就是说当植物周围的浓度达到这个標准时，其吸收的二氧化碳跟释放的二氧化碳量是平衡的。如果周围的浓度低于这个标准，植物吸收的二氧化碳就会比释放的少，长此以往的消耗过多，植物就会枯萎、死亡。正常情况下，二氧化碳浓度越高，植物光合作用的能力就越强，但这也是有限度的，如果超过这个限度，光合作用的强度就会停止增加或仅少量增加，这个限度通常被称为饱和点。如果大大超过这个标准，光合作用的强度不但不会增加，甚至还会减少，最终将妨碍植物的正常成长。所以在人工培育时要根据植物生长的周边环境，适当的调整二氧化碳的浓度，保证植物健康成长。

3.3 光源照射强弱程度的影响

光源的种类、强弱、时长都影响光合作用转化形成的物质，同时还使植物的形态发生改变，例如开花的形态、树叶的厚薄、根茎的大小以及植株的高低等。假定在二氧化碳浓度相同的环境中，在限定的光源照射强弱程度内，光源照射强度值越大，光合作用产生的效果越好。当光源照射的强度值超过限定的最高点时，光合作用的效果不但不会变强，还会起到相反的效果，使植物中的叶绿素被分解，植物产生生理病害。不同植物对光照的耐受程度都有所不同，光源照射的强度值会随着周边环境里二氧化碳浓度而产生变化，也就意味着在植物生长过程中，一味加大光照强度是没有作用的。反之，如果植物长期处在弱光照环境中，对植物的生长也十分不利，植物光合作用产生的物质大大小于呼吸作用消耗的物质，植物成长的速度就会变得缓慢，长时间的话还会造成植物死亡。通常以植物对光源照射强度的需求为标准，分为喜光型植物、中光型植物、弱光型植物，以我们常吃的蔬菜为例，它就属于喜光型植物，对光照的要求比较高，在现代的植物种植工厂中，为了更好的培育蔬菜，会运用人工光源，而选择的依据就是植物对光源照射强度的相关要求。正确认识不同植物对光照强度的需求标准，是设计、选用人工光源、增加植物产量的重点。

3.4 温度的影响

植物进行光合作用能适应不同的温度，温度影响主要与植物生存的环境有关。在温带，植物进行光合作用，温度达到0-6摄氏度就可以；在寒带，温度低至零下6-8摄氏度，植物依旧可以进行光合作用；与之相反的是热带植物，如果处于3-7摄氏度的时候，就不能进行光合作用。在限定的温度区间内，从最低值开始，光合作用的强度随着温度上升而加强，但超过最高值时，光合作用的强度反而会随之下降。有研究表明，植物可以在10-37摄氏度之间进行一般的光合作用，最适宜的温度大概在25-30摄氏度之间，能适应的最高温度不超过50摄氏度，但这个时候光合作用已经微乎其微了，有的甚至已经没有了。温度不是单一的影响光合作用，而是受到环境中二氧化碳和光源照射强度的影响，在二氧化碳浓度和光照强度大的地方，植物光合作用能适应的温度就比较高，相反，当二氧化碳浓度和光照强度小的地方，植物能适应的温度也比较低。冬天进行温室种植的时候，在阴雨天或晚上要及时调整，适当降低温室的温度。

3.5 矿质元素的影响

矿质元素是植物的根系从土壤里吸取到的除了碳氢氧以外的其他元素，是植物成长必不可少的组成部分，光合作用也需要用到这些元素。曾有实验证明，用磷脂酶把分离出来的叶绿体膜上的磷脂水解以后，在具有同等条件的原料和其他相关环境下，叶绿体的光合作用明显受到抑制，由此可见磷在保证叶绿体膜的结构和作用上都十分重要。另外还有镁，是叶绿体必含的成分，没有镁，叶绿素就无法合成；还有钾，能够促进植物运用光合作用合成糖分，还将糖分运送到根、茎、种子等各个部分。还有其他很多种元素，虽然含量不高，但都不可或缺，所以在进行农业生产的时候，要根据土壤的实际情况，结合植物的不同需要，及时适当的添加肥料，增强农作物的光合作用强度，提高农作物的产量。

4 结语

光合作用是一个复杂的过程，是多种因素巧妙结合在一起创造的成果，这些因素相互关联、相互制约，共同作用在植物的光合作用之中。只有充分认识这些因素，知道这些因素的作用和最佳应用条件，才能更好的创造植物最适合的成长环境，加强植物对光能的应用，增强光合作用的效率，提高植物产量，创造更大的经济价值和社会价值。

参考文献：

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