光合速率与限制因素

为什么是这样

植物在光照下同时进行光合作用和呼吸。测得的 CO₂ 吸收速度（或 O₂ 释放速度）是表观光合速率（見かけの光合成速度），等于真正的光合速率（光合成速度）减去呼吸速率（呼吸速度）。在暗处测得的 CO₂ 释放速度就是呼吸速率，计算时一般假定光照下呼吸速率与暗处相同。

画出光强与 CO₂ 吸收速度的关系：光强为零时只有呼吸，曲线在零线以下；光增强，光合速率上升，到光补偿点（光補償点）光合速率＝呼吸速率，表观值为零；再增强，曲线逐渐变平，不再上升时的光强叫光饱和点（光飽和点）。长期处在光补偿点以下的光强时，植物消耗的有机物多于合成的，无法生长。

光合速率受光强、CO₂ 浓度和温度影响，其中最不足的那个因素决定速率，称为限制因素（限定要因）。弱光下提高 CO₂ 浓度几乎无效；只有在光饱和点附近以上，CO₂ 或温度才成为限制因素，提高它们速率才会上升。

定量表达

关系式是 P=A+R：总光合速率 P 等于表观光合速率 A 加呼吸速率 R，单位常用「mg CO₂ /（100 cm² · h）」。要换算成葡萄糖，用光合总式的比例：6 mol CO₂（6×44=264 g）对应 1 mol 葡萄糖（180 g），即每吸收 264 mg CO₂ 相当于合成 180 mg 葡萄糖。

阳生植物（陽生植物）呼吸速率大，光补偿点和光饱和点都高，强光下表观光合速率大；阴生植物（陰生植物）呼吸速率小，光补偿点和光饱和点都低，在林下的弱光中也能使有机物收支为正。同一棵树上，照光多的阳叶（陽葉）与背阴的阴叶（陰葉）也有类似差别，阳叶较厚、栅栏组织发达。