“二氧化碳浓度对植物光合作用强度的影响”的实验探究

主要探究“二氧化碳浓度对植物光合作用强度的影响”,用质壁分离实验直观佐证高浓度碳酸氢钠溶液降低植物光合作用强度的原因,结合溶液的物理性质与化学性质等进行误差分析。本次探究通过2个实验、1个讨论,层层递进,激发学生的求知欲;在教学实践中提升了学生的科学探究能力,锻炼了严谨的科学思维,使生物学学科核心素养落地生根。     

探究环境因素对光合作用强度的影响

论述了用一套氧气收集装置探究光照强度、CO2浓度、温度、等环境因素对光合作用强度影响的实验过程.通过结果分析可知,各种环境因素对光合作用强度均有不同程度的影响.     

CO_2浓度倍增对牟氏角毛藻生长和光合作用的影响

高浓度（５％)ＣＯ２对微藻光合作用特征和固碳机制的影响已有了广泛的研究,但ＣＯ２提高数倍对微藻的影响报道还不多。本文以牟氏角毛藻为材料,研究其在ＣＯ２浓度倍增条件下（７００ｕＬＬ－１）的生长和光合作用特点,以期了解ＣＯ２浓度的倍增影响微藻类的生理生化效应和机制。另外,牟氏角毛藻是常用的饵料藻种,含有丰富的多不饱和脂肪酸[１］,所以还有一定的实践意义。１ 材料与方法１．１ 材料与培养 牟氏角毛藻（ＣｈａｅｔｏｃｅｒｏｓｍｕｅｌｌｅｒｉｍｕｅｌｅｒｉＬｅｍｍ．）由中国科学院海洋研究所提供。对数生长期的藻…     

“探究光强对光合作用强度的影响”的实验改进

对高中《生物》必修1中的实验"环境因素对光合作用强度的影响"在实验材料、抽气装置、抽气方法、光照强度的控制及测量、CO_2浓度的控制与测量、数据处理等方面进行改进,并进行定性和定量探究,且效果显著。     

“探究绿色植物的光合作用”的实验教学

从教学实践出发对光合作用3个经典实验在实验材料的选择、实验装置的改进等方面进行优化,并适当增加一个学生实验,便于学生深入理解光合作用的概念。     

大气CO_2浓度升高对辣椒光合作用及相关生理特性的影响

研究大气CO_2浓度升高对辣椒光合作用及相关生理特性的影响,揭示大气CO_2浓度变化与辣椒光合作用及生理指标之间的关系,为辣椒的栽培管理及果实加工提供理论参考。利用OTC(open-top chamber)系统,采用盆栽试验,研究CO_2浓度增高200μmol·mol-1对辣椒形态指标、叶片生理指标、光合参数、光合色素、维生素C(Vc)含量、糖类化合物和产量的影响。结果表明:大气CO_2浓度升高促进了辣椒生长,增加株高、产量和植株总生物量。叶片净光合速率(Pn)、胞间CO_2浓度(Ci)和水分利用效率(WUE)明显提高;开花坐果期气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)增加,结果期气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)下降;大气CO_2浓度升高促进辣椒叶和辣椒果实中Vc含量的显著升高,叶片中叶绿素和糖类化合物含量也显著增加;CO_2浓度升高能改善辣椒叶片光系统,增加光合作用,促进辣椒代谢物质的积累,有利于辣椒的生长发育。     

田间空气中的CO_2浓度与甘薯的光合作用

在作物高产的形成中,提高光合作用强度有重要意义。改善作物各层叶面的光照状况可以提高光合强度,另一方面,还可以从适当增加叶层附近空气中的CO_2濃度入手。一般植物进行光合作用的CO_2最适濃度约在0.1％左右;光照充分时,CO_2的饱和点约为O.3％;而     

CO_2浓度升高对干旱胁迫下小麦光合作用和抗氧化酶活性的影响

在CO2 浓度分别为 35 0 μmol·mol-1和倍增浓度 (70 0 μmol·mol-1)的两个开顶式生长室内 ,研究了干旱胁迫下小麦 (TriticumaestivumL .)光合作用和抗氧化酶活性的变化 .结果表明 ,CO2 浓度升高显著提高了小麦的净光合速率 ,降低了蒸腾速率 ,提高了气孔阻力和水分利用效率 .倍增CO2 浓度明显提高了SOD、POD及CAT酶活性 ,增强了小麦的抗氧化保护能力和抗旱性 .     

“环境因素对光合作用强度的影响”一节探究实验的改进

在教学实践中,合理充分地利用学生家庭中的课程资源,可以与学校教学形成优势互补,更会带来意想不到的教学效果。结合人教版新教材必修1中的一节探究实验,在教材原有参考案例的基础上,从实验材料、器具以及操作过程等几个方面,详细介绍了“环境因素对光合作用强度的影响”探究实验改进的建议。     

阴晴天条件下高CO_2浓度对杂交稻光合作用影响的FACE研究

光和二氧化碳(CO_2)是绿色植物光合作用的两个基本条件.为了明确不同光照条件下,高CO_2浓度对不同杂交水稻光合特性的影响,2017年利用稻田大型FACE平台,以‘Y两优900’和‘甬优538’为供试材料,设置环境CO_2和高CO_2浓度(增200μmol·mol^-1)两个水平,分别在拔节期和灌浆期同时测定阴、晴天气条件下顶部全展叶光合特性参数.结果表明:高CO_2浓度使不同天气情况下两品种叶片的净同化率(P_n)均呈增加趋势,其中晴天条件下的增幅(31%)大于阴天(25%),拔节期的增幅(37%)大于灌浆期(21%),CO_2与天气、CO_2与生育期均存在显著的互作效应.叶片水分利用效率(WUE)对高CO_2浓度的响应趋势与P_n一致.高CO_2浓度环境下叶片气孔导度(g_s)、蒸腾速率(T_r)均呈下降趋势,晴天条件下的降幅略大于阴天.与晴天相比,阴天条件下叶片P_n、g_s、T_r、WUE和L_s平均分别下降41%、18%、41%、26%和27%,差异均达显著或极显著水平.相关分析表明,晴天P_n、g_s、T_r均与阴天时的参数呈极显著正相关关系.表明阴天使水稻生育中、后期叶片光合参数及其对高CO_2浓度的响应均大幅降低,且两品种表现一致.评估未来水稻产量潜力需要考虑天气条件.     

“探究环境因素对光合作用强度的影响”实验改进与教学设计

在"探究环境因素对光合作用强度的影响"一节教学中,对实验内容进行优化、整合和开发,充分调动学生的积极性和自主创造性,改进实验材料和关键性步骤,增加实验的操作性,保证了在一节课内能有效实施探究实验,为广大师生提供新课标下探究实验课的新思路和新方法。     

CO_2浓度升高下粳稻叶片光合作用对光强变化的响应

为了研究不同CO_2浓度升高水平下水稻光合作用对光强变化的响应,以常规粳稻"南粳9108"为试验材料,利用开顶式气室(OTC),设置对照(CK,背景大气),CK+40μmol·mol-1(T1)和CK+200μmol·mol-1(T2)两个CO_2浓度升高水平,各设4个OTC作为重复。测定了拔节孕穗期、抽穗开花期和乳熟期不同光强水平下水稻叶片的净光合速率(Pn)和氮含量等,并采用非直角双曲线模型模拟确定光合作用参数。结果表明:T1处理的Pn仅在拔节孕穗期和乳熟期的低光强(PAR=400μmol·m-2·s-1)下略高于CK,在其他光强水平下与CK无显著差异,饱和光强下的净光合速率(Pn max)在3个生育期均与CK无显著差异;不同光强下T2处理的Pn和Pn max在拔节孕穗期和抽穗开花期比CK高34%~40%,在乳熟期与CK无显著差异;CO_2浓度升高200μmol·mol-1有降低叶片氮含量的趋势,但叶片尺度的光合氮素利用效率显著高于CK和T1处理,且随着光照的增强而进一步提升;CO_2浓度升高200μmol·mol-1有利于提升孕穗期和抽穗开花期的表观量子效率。     

大气CO2浓度升高对光合作用的影响

众多的事实表明,大气的CO_2浓度正不断地升高,从工业化革命时期的270—280ppm 上升到现在的350ppm 左右,平均每年以1.2—1.4ppm 的速率递增,预计21世纪中后期大气CO_2浓度将上升为现在的两倍。CO_2作为温室气体,必然给全球的生态环境带来深刻的变化,因此,植物如何对大气CO_2浓度的升高作出响应,已引起各国科学家的普遍关注,因此此课题已成为目前比较活跃的研究领域。CO_2是光合作用的原料,故弄清楚光合作用如何对大气CO_2浓度升高作出响应,对于了解未来大气CO_2浓度升高对植物的影响尤其重要。本文将讨论大气CO_2浓度升高对光合作用的影响,及其影响的机制。     

一套探究环境因素对光合作用强度影响的装置

设计安装了一套用于探究环境因素对光合作用强度的影响装置,探究4种不同植物光合作用强度的差异,并测定不同光照强度、CO2浓度等环境因素对南美蟛蜞菊光合作用强度的影响。     

探究“环境因素对光合作用强度的影响”实验改进建议和实验延伸

在探究"环境因素对光合作用强度的影响"的实验教学中,以教材中的参考案例"探究光照强弱对光合作用强度的影响"为基础,对实验方法进行了优化,并探究了温度、CO_2浓度、光质对光合作用强度的影响。本实验采用分组分工合作的方法,使每位学生都成为实验的参与者,充分提高了课堂的时效性和可操作性,并取得了较好的实验效果,同时激发了学生的改革意识,培养了学生的创新精神。     

“探究多因素对光合作用强度的影响”动态观测实验装置设计

为学生探究“多种单因素或双因素对光合作用强度影响”设计了一套便于操作的新型实验装置.借助该装置,学生可轻松地探究不同CO2、光照强度、光质、温度和叶龄等单一因素或上述因素中任意双因素对光合作用强度的影响,并观测实验因变量动态变化,形成影像记录.     

高浓度CO_2对极大螺旋藻生长和光合作用的影响

以极大螺旋藻作为实验材料 ,研究了高CO2 浓度对极大螺旋藻的生长和光合作用效应 ,结果表明在高光强下 (40 0 μmolm- 2 s- 1 ) ,高浓度CO2 对其生长和光合作用有明显的影响 ,高浓度CO2 培养下 ,螺旋藻的比生长速率是低浓度CO2 培养的 1 2倍 ;而在低光强下 ,高浓度CO2 对其生长和光合作用无明显影响。两种不同CO2 浓度和光强下培养的极大螺旋藻 ,在不同的生长时期 ,分别测定其P -I曲线 ,结果表明低光强下培养的极大螺旋藻 ,在 5d、8d、1 1d ,两者的Ik、α值均无显著差异 ,Pmax在第 5d、1 1d差异不显著 ,但在第 8d有显著差异。而在高光强培养条件下 ,第 8、1 1d通高浓度CO2 培养的极大螺旋藻 ,其Pmax、α值明显大于通低浓度CO2 培养的极大螺旋藻 ,但两者在第 5d无明显差异。     

自由空气中CO_2浓度和温度增高对粳稻叶片光合作用日变化的影响

利用中国稻田开放式空气CO_2浓度增高系统(free air CO_2enrichment,FACE),以常规粳稻"武运粳23"为试验材料,设置两个CO_2浓度(环境和高CO_2浓度)和两个气温水平(环境温度和高温),测定水稻移栽后61、75、92、109和118 d不同时刻(09:00、11:00、13:00、15:00和17:00)叶片的光合作用,研究增高的CO_2浓度和温度及其互作对大田生长水稻光合作用日变化的影响。结果表明:大气CO_2浓度增高200μmol·mol-1使移栽后61 d各时刻净光合速率(Pn)和水分利用效率(WUE)均大幅增加(约40%),但随生育进程推移增幅明显变小,至灌浆末期接近对照水平;高CO_2浓度使移栽后75、92和109 d不同时刻气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)多呈一致的下降趋势,最高降幅分别为14%和5%;高CO_2浓度对水稻生长前期叶片胞间与周围空气CO_2浓度之比(Ci/Ca)和气孔限制值(Ls)多无显著影响,但使最后3个测定时期Ci/Ca明显增加(4%~8%),Ls因此大幅下降(10%~27%);大田生长期平均增温1℃使水稻生长前期各时刻叶片Pn、Gs、Tr和WUE多呈增加趋势,但至生长末期多呈相反趋势;大气CO_2浓度和温度增高对移栽后61 d叶片Pn有微弱的正向互作,但对其他时期以及对其他光合参数多无交互作用。综上所述,大气CO_2浓度增高200μmol·mol-1对常规粳稻"武运粳23"光合参数的影响明显大于增温1℃;两种生长温度下CO_2熏蒸水稻均表现出明显的光合适应现象。     

大气CO_2浓度升高对香蕉光合作用及光合碳循环过程中叶氮分配的影响

生长在高CO2 浓度 (70 0± 5 6 μl·L-1) 1周的香蕉叶片 ,其光合速率 (Pn ,μmol·m-2 ·s-1)为 5 .14± 0 .32 ,较生长在大气CO2 浓度 (35 6± 30lμl·L-1)的高 2 2 .1% ,而生长在较高CO2 浓度下 8周 ,叶片Pn较生长在大气CO2 浓度的低 18.1% ,表现香蕉叶片对较长期高CO2 浓度的驯化和光合作用抑制 .生长在高CO2 浓度的香蕉叶片有较低光下呼吸速率 (Rd) ,而不包括光下呼吸的CO2 补偿点则变幅较小 .最大羧化速率 (Vcmax)和电子传递速率 (J)分别较生长在大气CO2 浓度的低 30 .5 %和 14 .8% ,根据气体交换速率计算的表观量子产率 (α ,molCO2·mol-1光量子 ) ,生长在较高CO2 浓度下 8周的叶片为 0 .0 14± 0 .0 1,而生长在大气CO2 浓度下的为 0 .0 2 5±0 .0 0 5 .较高CO2 浓度下叶片的表观量子产率降低 44% .光能转换效率 (electrons·quanta-1)亦从 0 .2 0 3降低至0 .136 .生长在较高CO2 浓度下香蕉叶片的叶氮在Rubicos分配系数 (PR)、叶氮在生物力能学组分分配系数(PB)和叶氮在光捕组分的分配系数 (PL)均较生长在大气CO2 浓度低 ,表明在高CO2 浓度下较长期生长 (8周 )的香蕉叶片多个光合过程受抑制 ,光合活性明显降低 .