推 thrush:多謝補充啦 04/21 21:21
推 andrew701019:也感謝你的回答~非常感謝 04/21 22:15
推 jeff790906:專業~~~ 04/22 11:17
※ 引述《thrush (發哥)》之銘言：
: ※ 引述《andrew701019 (就是個洋蔥頭..)》之銘言：
: : 【問題】：請問光的強度與植物光合作用的關係
: : 【問題起因】：某題目認為蘚苔植物與蘭花會隨著光強度越強而使光合作用速率加快
: : 當然到了一定程度出現持平的曲線
: : 該題的答案是 裸子植不符合該曲線
: : 【個人看法】：我認為光的強度與光的顏色有關
: : 且在綠光下 無法行光合作用
: : 但是我無法理解為什麼
: : 裸子植物與其他植物不同
: : 第一次在這裡發文~~
: : 不知格式是否符合
: : 感謝看完問題及回答問題的高手們
: : 謝謝~~
: 光的強度和頻率原則上是無關的。
: 一個是振幅，一個是波長，兩兩不相干。
: 可以弄出很強的紫光，也可以做出很弱的紅光
: 所以，太陽光的強度和波長，對植物光合作用的影響，是要分開來討論的。
: 強度方面
: 光強度通常使用PPFD (Photosynthetically Photon Flux Density) 來量化，
: 也就是說，每平方公尺的面積底下，每秒有多少microMol的光子通過，
: 單位是 μmol/m^2*S。
補充一下，PPFD所測量的光波長只介於400~700nm，
其他區段的光都不算....
: 在全光（就是日光最強的意思）狀況下，PPFD = 2000。 （單位就先不寫啦）
: 在強度的效應底下，光合作用的校譽就會出現你所說的，
: 上升然後持平的曲線。
: 頻率方面
: 就像你所說的，綠光時光合效率最差，紅光和藍光最高。
: 回到光合作用曲線，植物的光合作用效率，隨著光強度的增加，
: 光效率就愈高，最後持平。
: 因為光強度愈高，光子就愈多，能激發的電子就愈多，光和效率就愈好。
光強度越高(但未達到飽和點)，光合作用"速率"比較高，
但光使用"效率"會越低歐......
: 這是一個基本的形狀，大多數的植物都是這樣。
: 那麼，關於你的題目，
: 「蘚苔植物與蘭花會隨著光強度越強而使光合作用速率加快」
: 我想應該試題目表達的不夠清楚，或是你有所誤解。
: 蘚苔植物和蘭花，都是生長在森林底層比較陰暗的植物，
: 這一類的植物，我們將他稱為「耐陰性樹種」(shade-tolerant species)
: 他們的光和特性是，只要有一點點光，就可以行光合作用。
: （不然要如何陰暗的森林底層活下去呢？）
: 有些時候，太陽光還是會穿過森林冠層葉子間的小隙縫，到達森林底部，
: 這種光我們稱為斑光(sun fleck)。
: 斑光的特性是，面積小、強度大、會隨時間改變位置（因為太陽照射角度）
: 所以，當這些斑光照到耐陰性植物身上時，這些植物就像被電到一樣，
: 變成超級賽亞人，光合作用速率快速的上升。
: 因此，在強度改變與光合作用速率間的變化就會很明顯。
: 那麼，那些高大英挺的裸子植物，一天到晚都在森林上層照光。
: 所以，光強度改變時，他們的光合作用效率（與耐陰植物比起來）就不會那麼明顯。
: 我猜題目想問的可能是這個吧？
光斑的特性和你說的一樣，但是這和你前面說的light curve比較沒相關，
利用光斑的植物特性是能在很短時間內啟動他們的光合作用反應，
(有人認為是可以利用下一次光斑)，但他們light curve還是沒有不同的
我也不清楚題目是認為兩類型植物怎樣不同，有可能是你說的shade和sun吧，
但是shade-tolerent plant和可利用光斑是兩件事歐，
只是有些understory的植物會演變出這種機制，不是耐陰植物就會
基本上，shade和sun的植物差異不僅是在達到光飽和點的光度不同，
還有最大光合作用速率也會不同(shade的兩樣都較低)
所以圖畫出來有點不同(BBS上面我畫不出來，不過很多書上都有啦)，
但是基本上patterm還是一樣的阿，所以我不清楚題目說的不同在哪...XD...
: 我不認為裸子植物的光合作用會不符合這個邏輯。
: 另外一點是，裸子植物的光合作用速率非常難測。
: 光合作用速率是用一種叫做「光合作用測定儀」去測的。
: 把一片葉子放在測試區，讓他只有一平方公分的表面積被測到，
: 然後機器就會把圖畫出來。
: 問題來了，闊葉樹葉子扁平，弄一平方公分很簡單。
: 但是，裸子植物是針葉樹耶，
: 要怎麼弄出針葉樹葉子一平方公分的表面積？
: 很困難，所以針葉樹的測定結果，可能並不那麼準確。
: 總之，裸子植物的光合速率究竟如何變化，可能還沒有準確的答案，
: 但是，我不認為他會離那個圖太遠。
測量光合作用速率我知道的方法(也是主流啦)有三種，
A. gas exchange.....Li-Cor出的一系列的儀器(ex. Li-cor 6400)
這就是發哥上面寫的方法，它是利用IRGA去測定chamber內
CO2和H2O濃度的變化，所以我們只要在照光的情況下給予一定量的CO2
和H2O，就可以知道光合作用速率，所以裸子植物的針葉也不難去計算啦，
只是針葉不像闊葉能去直接計算葉溫，所以要用energy balance的模式，
不是說一定要用一平方公分的葉子才能量，
因為這都可以事後將葉面積輸入儀器中要他換算的，
甚至還有人自己將這公司所出的一系列的儀器自己組裝成
可以放一整株植物進去測量的大傢伙.....
B. Oxygen electrode...Hansa tech出的，
這東西我沒玩過，只有看過，所以不是很熟...XD
我只知道它主要是給予植物葉片過飽和的CO2，
照光後，生成的O2通過KCl水溶液將導致白金和銀兩電極間電位變換，
所以可以計算光合作用速率，而且，這可以用來測定藻類的光合作用
C. Chlorophyll fluorescence... WALZ出的測葉綠素螢光的東西
這不像上面是比較直接的去測量，它是去測定植物PSII吸光前
和吸光後葉綠素放出螢光量的改變去換算出來的各項數值，
(XD 這是一個很大很大的故事，沒有圖很難去解釋...
有興趣的我可以附上PAPER給你們看詳細說明)
其中側出的quantum yield(光使用效率)和ETR(電子傳遞鍊速率)，
便可以估算出光合作用速率 (A = ETR*0.25*0.3~0.5)
這三種中最清確的測量應該是第一種，直接利用氣體交換的方式，
但必須看你想要探討的問題和植物物種去選擇不同的測量儀器和方式，
(或是看你借的到哪台...XD...當然也要能用在你的植物啦)
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