葛志強(qiáng)

新人教版《生物》第一冊(cè)教材中“影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素”的內(nèi)容所占篇幅很小，看似要求很低，但蘇教版教材對(duì)這一內(nèi)容有較詳細(xì)的論述，而且江蘇省新考綱中對(duì)這一內(nèi)容的要求等級(jí)是C（應(yīng)用），可見該內(nèi)容的重要性。該知識(shí)點(diǎn)歷來是教學(xué)難點(diǎn)、高考熱點(diǎn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)難度很大，教師教得也很費(fèi)勁，尤其是光合作用曲線圖形的分析難度更大。在平時(shí)的教學(xué)中，我發(fā)現(xiàn)其內(nèi)容中的各圖形之間有一定內(nèi)在聯(lián)系，可以構(gòu)建經(jīng)典模型，然后以一圖推導(dǎo)多圖，這樣不但可以降低學(xué)習(xí)難度，易于學(xué)生掌握，而且可以使學(xué)生觸類旁通、舉一反三。下面，我對(duì)此進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的探討。

一、構(gòu)建基本模型圖

圖Ⅰ

圖Ⅰ表示的是光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度的關(guān)系（此時(shí)變量為光照強(qiáng)度，其他如CO2、溫度等無關(guān)變量保持不變），可看作是一個(gè)最基本的圖形。當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí)，光合作用強(qiáng)度為0 ；在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)；達(dá)到A點(diǎn)后，光合作用強(qiáng)度不再變化，A點(diǎn)稱為光飽和點(diǎn)。此圖沒有考慮呼吸作用，光合作用強(qiáng)度表示的是真光合作用強(qiáng)度。

1.變形一

圖Ⅱ

如果縱坐標(biāo)用CO2的吸收量表示，那么圖形是怎樣的呢？稍作分析就會(huì)發(fā)現(xiàn)，此時(shí)曲線表示植物凈光合作用強(qiáng)度，是真光合作用吸收的CO2量減去呼吸作用釋放的CO2量的差值，這個(gè)數(shù)值是可以用一定的裝置測(cè)得的。那么，曲線的畫法由圖Ⅰ中曲線向下平移一定數(shù)值即可，移動(dòng)的數(shù)值就是呼吸作用釋放CO2的量，如圖Ⅱ所示。圖Ⅱ表示的內(nèi)容可以幫助我們理解呼吸作用、真光合作用、凈光合作用三者之間的關(guān)系，它們的關(guān)系用表達(dá)式可表示為“凈光合作用吸收CO2量+呼吸作用釋放CO2量=真光合作用吸收CO2量”。根據(jù)圖Ⅱ，曲線中重要的A、B、C三點(diǎn)的含義也能理解清楚，即A點(diǎn)沒有光照植物，只進(jìn)行呼吸作用；B點(diǎn)光照強(qiáng)度時(shí)，光合作用速率=呼吸速率，可稱為光補(bǔ)償點(diǎn)；C點(diǎn)隨著光照強(qiáng)度增加，光合作用速率不再增加，可稱為光飽和點(diǎn)。

2.變形二

如果縱坐標(biāo)表示O2的釋放量，根據(jù)光合作用的反應(yīng)式，可知CO2的吸收量=O2的釋放量，因此圖形與圖Ⅱ一致，如圖Ⅲ所示。如果縱坐標(biāo)表示CO2的釋放量，則圖形與圖Ⅱ的橫坐標(biāo)對(duì)稱，如圖Ⅳ所示；如果縱坐標(biāo)表示O2的吸收量，則圖形與CO2的釋放是一致的，如圖Ⅴ所示。

圖Ⅲ圖Ⅳ

圖Ⅴ

3.變形三

如果橫坐標(biāo)表示一天的時(shí)間，那么，24小時(shí)的CO2吸收量曲線該如何表示？根據(jù)一天的光照分析可知：夜晚沒有光照，只進(jìn)行呼吸作用；早晨光照強(qiáng)度逐漸增加，光合作用強(qiáng)度隨之增加，吸收的CO2量也逐漸增多，達(dá)到光飽和點(diǎn)后隨光照強(qiáng)度增加不變；下午光照減弱，光合作用隨之減弱，吸收的CO2也逐漸減少。根據(jù)分析，可將圖Ⅱ修改如圖Ⅵ所示。

圖Ⅵ

如果考慮夜間溫度變化影響呼吸作用以及夏季中午“午休”現(xiàn)象，則曲線就由圖Ⅵ修改為圖Ⅶ。

圖Ⅶ

4.變形四

如果在圖Ⅰ中表示出不同溫度、CO2濃度的變化，則可相應(yīng)畫成圖Ⅷ、圖Ⅸ。如果圖Ⅷ、圖Ⅸ縱坐標(biāo)改為CO2吸收量，則可參照?qǐng)DⅡ。

圖Ⅷ圖Ⅸ

5.變形五

如果在圖Ⅰ中要表示不同光質(zhì)（光譜成分）的光照強(qiáng)度的變化呢？根據(jù)色素的吸收光譜可知，色素對(duì)不同光質(zhì)的吸收情況是不同的。葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光與藍(lán)紫光，對(duì)其他光吸收相對(duì)較少，尤其是對(duì)綠光吸收最少。胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光，對(duì)其他光吸收相對(duì)較少。由光合作用的過程可知，光照主要影響光合作用的光反應(yīng)。因此，不同光質(zhì)雖光照強(qiáng)度相同，但植物的色素吸收轉(zhuǎn)化不同，對(duì)光反應(yīng)的影響也不同，如圖Ⅹ所示。

圖Ⅹ

6.變形六

如果在圖Ⅱ中同時(shí)畫出陰生、陽生植物，則相應(yīng)的將曲線進(jìn)行一定范圍的移動(dòng)。陽生植物的光飽和點(diǎn)較陰生植物高，但當(dāng)光照強(qiáng)度較低時(shí)，陰生植物的光合作用強(qiáng)度卻大于陽生植物，如圖Ⅺ所示。

圖Ⅸ

二、基本圖形

空氣中CO2的含量是影響光合作用的重要因素。CO2的含量與光合作用強(qiáng)度的關(guān)系可用圖Ⅻ表示，當(dāng)CO2的含量過低時(shí)，不能進(jìn)行光合作用；在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨CO2含量的增加而增加；當(dāng)CO2的含量超過一定值后，光合作用強(qiáng)度不變，A為CO2飽和點(diǎn)。

圖Ⅻ圖ⅩⅢ

如果縱坐標(biāo)用CO2的吸收量表示，那么，曲線怎樣表示？參照上述變形一的分析，此圖的畫法與圖Ⅱ類似，如圖ⅩⅢ所示。小于C，只進(jìn)行呼吸作用；B為CO2補(bǔ)償點(diǎn)；A仍為CO2飽和點(diǎn)，即真光合作用吸收CO2量=凈光合作用吸收CO2量+呼吸作用釋放CO2量。

圖ⅩⅢ

總之，有關(guān)光合作用曲線圖分析的題目很多，變化莫測(cè)，但萬變不離其宗，建立各圖之間的聯(lián)系與區(qū)別，掌握以一圖構(gòu)建多圖的模型，就能事半功倍，很好的解決這類問題。

（責(zé)任編輯杜華）