有关净光合速率深层次含义的解析与研究

米云科

在黑暗条件下，植物只进行呼吸作用。而当植物接受到光照时，植物既进行呼吸作用，又进行光合作用，我们把植物总光合作用速率与呼吸作用速率的差称为净光合速率。在具体的考试题目中提到净光合速率，与我们平常理解的这个净光合速率却不一定完全相同。下面我将各种不同情况进行深层次的解析，希望对大家成绩的提高有所帮助。

题目中遇到的净光合速率通常表示两大种情况：植物叶肉细胞的净光合速率和植物体的净光合速率。

一、叶肉细胞的净光合作用速率

根据叶肉细胞接受光照的情况又分为两种：持续光照和间歇光照。

（1）持续光照。此种情况，植物进行光合作用的时间与呼吸作用的时间是相同的。净光合速率=总光合速率—呼吸作用速率。这也就是平常我们所说的净光合作用速率。

例1：以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如下图所示。下列分析正确的是（）

A.光照相同时间，35 ℃时光合作用制造的有机物的量与30 ℃时的相等

B.光照相同时间，在20 ℃条件下植物积累的有机物的量最多

C.温度高于25 ℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少

D.两曲线的交点表示光合作用制造的有机物的量与细胞呼吸消耗的有机物的量相等

[分析] 此题没有强调绿色植物与叶肉细胞的区别，我们按二者一样分析就可以了。光照下CO2吸收速率代表的是净光合速率和黑暗下CO2吸收速率代表的是呼吸速率。套入公式：总光合速率=呼吸速率+净光合速率，还原出总光合速率的曲线（如图所示），再来回答题中问题就非常容易了。

[答案] A

二、间歇光照

又分两种处理情况：假设植物先光照处理1h、再其黑暗处理1h，或植物先黑暗处理1h，再光照处理1h。不论哪种情况，都可以用下面公式计算：总净光合速率（2h）=净光合速率（1h）—呼吸作用速率（1h）=总光合速率（1h）—呼吸作用速率（2h）。如果光照和黑暗处理的时间不一致，也可代入此公式求算。

例2：将同一菠菜叶片用打孔器打成叶圆片若干，分组进行如下实验。已知叶片实验前，在不同温度下分别暗处理1 h，测其质量变化，立即再光照1 h（光照强度相同），再测其质量变化，得到如下结果：

组别 甲 乙 丙 丁

温度（℃） 27 28 29 30

暗处理后质量变化（mg） -1 -2 -3 -1

光照后与暗处理前质量变化（mg） +3 +3 +3 +1

参与光合作用的酶的最适温度约为________，温度为30 ℃时叶片总光合速率为________。

分析：解答本题的关键是明白表格给出两个量的含义：暗处理后的质量变化代表的是呼吸作用速率，光照后与暗处理前质量的变化代表的是2h全过程的总净光合作用，直接套用前面的公式计算就很简单了。上图可以转换成：

即可推出答案。

[答案] 29 ℃ 3 mg/h

三、植物体的净光合速率

植物体由能进行光合作用的叶肉细胞部分和不能进行光合作用、只进行呼吸作用的非叶肉细胞部分组成。所以，总净光合速率（植物体）=净光合速率（叶肉）—呼吸作用速率（非叶肉细胞部分）=总光合速率（叶肉）—呼吸作用速率（植物体）。

[例3]如图表示在温度适宜的条件下测得的A、B两种植物的光合作用强度与光照强度的关系。请据图回答下列问题：

（1）图中N（光补偿点），A植物的叶肉细胞光合作用生成的氧气_______（填“相等”“大于”或“小于”）其细胞呼吸利用的氧氣。

（2）当光照强度为12k1x时，B植物光合作用固定的CO2量约为_____mg·m—2·h—1。

（3）假设一天光照8小时，如果要使A植物在一昼夜有机物的积累量大于0，则白天的平均光照强度应大于________klx.

分析：（1）图中N点为A植物的光补偿点，此时，A植物叶肉细胞的总光合速率=A植物的总光合速率=A植物的总呼吸速率=A植物叶肉细胞的呼吸速率+A植物的非叶肉细胞的呼吸速率。所以，A植物的叶肉细胞光合作用生成的氧气大于其细胞呼吸利用的氧气。

（2）套用上面公式：总净光合速率（B植物体）=总光合速率（B叶肉）—呼吸作用速率（B植物体），即可求出总光合速率（B叶肉）=6+2=8。

（3）该题是前面分析的几种情况的综合，假设净光合速率为a（mg·m—2·h—1），需套入公式：总净光合速率（24h）=净光合速率（8h）—呼吸作用速率（16h），即：0=8a—16×4，故a=8，对应9klx。

[答案]（1）大于（2）8  （3）9