《种植基础》光与植物的生长发育（举一反三考点练）-讲义

举一反三考点练 《种植基础》光与植物的生长发育-讲义 1.掌握太阳辐射对植物生长的影响。 2.掌握光照时间与引种问题。 3.掌握提高光能利用率的途径 知识点一 光照对植物生长的影响 (一)太阳辐射对植物生长的影响 太阳辐射分为紫外线、可见光、红外线三部分，对植物作用不同： 1. 可见光：植物光合作用的核心能量来源，叶绿素吸收红橙光最多，蓝紫光次之，对黄绿光吸收最少。 2. 紫外线： 长紫外线：抑制植物徒长、促进花青素累积（让果实/花色更艳丽）； 短紫外线：提高种子发芽率，有消毒杀菌、减少病害的作用； 过量紫外线会损伤植物，需注意防护。 3. 红外线（远红外线）：产生热效应，为作物生长提供热量，促进果实成熟；近红外线对作物作用很小。 (2) 光照强度对植物的影响： 1.核心定义 光照强度：植物被可见光照明的强度，单位勒克斯（lx），是太阳辐射强度的直观体现。 2. 对植物的影响 光合作用：光照强度在合理范围时，光合速率随光照增强而提升；达到光饱和点后，光合速率不再增加；光照过强会灼伤植物，过弱则光合不足、停止生长。 形态建成： 强光：抑制植株徒长，促进组织分化，让苗木粗壮、根系发达； 弱光：促进植株伸长，易出现徒长、茎秆细弱的问题。 开花结果：充足光照保证花芽分化、开花结果；强光促进花青素形成，让花色更艳丽。 （3） 日照长度（光周期）对植物生长的影响： 1. 核心定义 日照长度：日出到日落的可照时间，其季节性变化称为光周期，是决定植物开花的关键因素（核心是黑暗期的长短）。 2. 植物的光周期类型 长日照植物 日照长度＞临界日长（黑暗期＜临界暗期）才能开花 :小麦、油菜、萝卜、甘蓝 短日照植物 日照长度＜临界日长（黑暗期＞临界暗期）才能开花 :水稻、玉米、棉花、烟草 日中性植物 对光照时长不敏感，条件适宜即可开花 :番茄、黄瓜、菜豆 3. 生产应用（引种规律） 南种北引：北方日照更长，短日照作物生育期延长、成熟晚，需选早熟品种；长日照作物生育期缩短、成熟早，需选晚熟品种。 北种南引：南方日照更短，短日照作物生育期缩短、成熟早，需选晚熟品种；长日照作物生育期延长、成熟晚，严重时不开花，需选早熟品种。 同纬度地区引种，日照条件相近，成功率更高。 (单项选择题)  短日照植物南种北引时，为保证正常成熟，应选择（ ） A. 早熟品种 B. 晚熟品种 C. 中熟品种 D. 任意品种 【答案】A 【解析】短日照植物南种北引，北方日照时间变长，作物生育期延长、成熟晚，因此需选择早熟品种，保证正常收获。 1.(单项选择题) 长日照植物南种北引时，为保证正常成熟，应选择（ ） A. 早熟品种 B. 晚熟品种 C. 中熟品种 D. 任意品种 【答案】B 【解析】长日照植物南种北引，北方日照时间变长，作物生育期缩短、成熟早，因此需选择晚熟品种，保证正常收获。 2.(单项选择题) 太阳辐射中，对绿色植物光合作用起最重要作用的是（ ） A. 紫外线 B. 可见光 C. 红外线 D. 远红外线 【答案】B 【解析】可见光是绿色植物进行光合作用制造有机物质的原料，是对植物生活起最重要作用的波段；紫外线、红外线不直接参与光合作用 3.(判断题)绿色植物叶绿素对黄绿光的吸收量最多，因此黄绿光最适合植物光合作用。（ ） 【答案】× 【解析】绿色植物叶绿素对红橙光吸收最多，蓝紫光次之，对黄绿光的吸收最少 1.(判断题)在植物光周期现象中，对开花起决定作用的是黑暗期的长短，而非光照时长。（ ） 【答案】√ 【解析】光周期现象中，决定植物开花的核心是黑暗期长短：短日照植物需超过临界暗期开花，长日照植物需短于临界暗期开花 2.(填空题)太阳辐射由紫外线、可见光和红外线三部分组成，其中______能产生热效应，为作物生长提供热量。 【答案】红外线 【解析】太阳辐射由紫外线可见光和红外线三部分组成，其中红外线能产生热效应，为作物生长提供热量。 3.(填空题) 对光照时长不敏感，条件适宜即可开花的植物，称为______植物，代表作物有番茄、黄瓜等。 【答案】日中性 【解析】对光照时长不敏感，条件适宜即可开花的植物，称为日中性植物，代表作物有番茄、黄瓜等 太阳辐射中的可见光、紫外线、红外线，分别从光合、株型、热量三方面影响植物生长。 光照强度直接决定光合作用强弱，也影响植株长势、开花和果实品质。 日照长度决定植物开花类型，不同植物对光周期反应不同，引种时需据此选择品种。 知识点二 光照对植物光合作用的影响及植物对光照条件的生态适应性 （一)光照对植物光合作用的影响 1.光饱和点   1）定义：在一定范围内，光合速率随光照强度增加呈直线上升；当光照强度达到一定水平后，光合速率不再随光照增强而提升，该现象称为光饱和现象，光合速率达到最大值时的光照强度为光饱和点。 2）核心逻辑：总光合作用 = 净光合作用 + 呼吸作用（黑暗中释放的CO₂量代表呼吸作用强度）。2）影响因素： 2. 光补偿点 1）定义：光照不足时，光合速率降低；当光照强度低至某一临界值，光合作用产生的有机物刚好完全补偿呼吸作用的消耗，此时的光照强度为光补偿点。 2.)生理意义： 光照强度＞光补偿点：植物积累干物质，正常生长 光照强度＜光补偿点：植物消耗原有有机物，无法积累干物质，长期会导致死亡 3.光抑制 1）定义：植物吸收的光能超过光化学反应可利用的部分（过剩光能），导致光合效率降低的现象，称为光合作用的光抑制。 2） 发生场景：晴天中午光强常超过植物光饱和点；若强光伴随高温、低温、干旱等逆境，光抑制会显著加剧。 （二）植物对光照条件的生态适应性 1.长期适应不同光照环境，植物形成3类生态型，核心特性如下： 生态型 定义 需光量 光饱和点/补偿点 生长环境 代表植物 阳性植物 仅在充足光照下正常生长，庇荫/弱光下发育不良 全日照的70%以上 均较高 旷野、路边等阳光充足处 银杏、梅花、向日葵、玉米、花生、棉花 阴性植物 仅在弱光下正常生长，弱光下生长优于强光 全日照的5%~20% 均较低 群落中下层、潮湿背阴处 枸杞、罗汉松、杜鹃花、文竹、人参、吊兰 耐阴植物 对光照要求介于两者之间，适应范围广 全光照下生长良好，可忍耐适度遮阴 中等 多数陆生植物 大豆、豌豆、绿豆、桧柏、君子兰、肉桂 补充说明：植物耐阴能力受遗传、年龄、环境共同影响：幼龄阶段更耐阴，湿热条件下耐阴力更强，肥沃土壤中生长更旺盛。 (单项选择题) 当光照强度低于光补偿点时，植物会（） A. 快速积累干物质 B. 光合大于呼吸 C. 消耗自身原有有机物 D. 停止呼吸作用 【答案】C 【解析】光照低于补偿点，呼吸消耗大于光合制造，光合产物不够消耗，植物消耗体内储存的有机物 1.(单项选择题) 光合速率达到最大值后不再随光照增强而上升，该临界光照强度称为（ ） A. 光补偿点 B. 光饱和点 C. 光抑制点 D. 光合最高点 【答案】B 【解析】光合速率不再增加时的光照强度为光饱和点 2.(单项选择题) 下列属于阳性植物的是（ ） A. 人参 B. 玉米 C. 文竹 D. 吊兰 【答案】B 【解析】玉米为典型阳性植物；人参、文竹、吊兰均为阴性或耐阴植物 3.(判断题) 光照强度越强，植物光合速率就会一直持续升高（ ） 【答案】× 【解析】在一定范围内光合速率随光照增强而升高，但达到光饱和点后，光合速率不再增加 1.(判断题) 阳性植物的光饱和点和光补偿点都比阴性植物高。（ ） 【答案】√ 【解析】阳性植物喜光，需要更强光照才能达到补偿与饱和，因此两项指标均高于阴性植物 2.(填空题) 总光合速率 = 净光合速率 + ________ 【答案】呼吸速率 【解析】总光合是植物实际固定的有机物，等于净积累量加上呼吸消耗量 3.(填空题) 阴性植物需光量通常为全日照的________ 【答案】5%～20% 【解析】阴性植物适应弱光环境，仅需较弱光照即可正常生长 光照过强会出现光饱和，过弱会低于光补偿点，光照过剩会造成光抑制。  植物分阳性、阴性、耐阴三类，对光照需求不同。  阳性植物喜光、各项指标高；阴性植物喜阴、各项指标低。 知识点三 提高植物光能利用率的途径 (1) 植物光能利用率及影响因素： 1.定义：指单位土地面积上，植物光合产物中储存的能量，占同期投射到该土地面积上太阳总辐射能的百分比；也可用单位面积植物收获物储能与同期投射总辐射之比表示。 2. 现实意义： 决定作物产量高低与品质优劣。 自然条件下栽培植物的光能利用率普遍偏低：一般为 0.5%~1.0%，低产区仅 1%~2%。 理论推算可达 4%~5%，提高潜力巨大。 3.影响光能利用率的主要因素： 1）. 品种特性 株型：叶片直立、紧凑的品种，反射光损失小，透光率高，光能利用率高（如紧凑株型）。 叶性：叶片平展、披散的品种，反射光损失大，透光率低，光能利用率低。 叶厚：叶片厚的品种，太阳辐射可透过率仅10%~20%，光能耗散多。 2）. 光照强度 存在光饱和点与光补偿点，光照强度超过光饱和点后，光能利用率下降。 光照不足时，光合产物减少，产量降低。 3）. 漏光 幼苗期叶面积小、覆盖率低，大量阳光漏至地面，无法被利用，光能利用率低。 4）. 环境因子 温度：低于20℃光合酶活性下降，高温导致蒸腾旺盛、气孔关闭，CO₂供应不足，光合速率骤降。 CO₂浓度：CO₂是光合作用原料，不足会直接限制光合。 水分：土壤干旱导致气孔关闭，光合受抑；叶片缺水也影响光合。 矿质营养（氮、镁、铁、锰、硼、锌等）：影响叶绿素合成与光合酶活性，间接影响光能转化与有机物运输。 （2） 提高光能利用率的主要途径 1. 选育高光能利用率品种 株型优良：茎秆矮、抗倒伏、株型紧凑直立，叶片分布合理，减少相互遮阴。 叶片特性：叶片较厚、上举，利于群体透光，中午强光下减少呼吸消耗。 光合特性：耐阴性强、双受光优势强，适应群体结构，提升下层叶片光合。 2. 合理密植 密度过低：群体叶面积小，无法充分利用光能，产量低。 密度过高：群体小气候恶化，病虫害多，下层叶片光照不足甚至处于光补偿点以下，消耗大于积累。 3. 改变种植方式：间作、套作、复种 高秆与矮秆间隔搭配，宽行与窄行间隔，增加群体受光面积。 利用多层受光结构，提升下层叶片光照。 搭配原则（一阳一阴、一高一矮、一早一晚、一深一浅）： 喜光玉米与耐阴豆类间作；深根果树与浅根甘薯间作等。 4. 加强田间管理 整枝修剪：改善通风透光，减少无效养分消耗，促进光合产物向产品器官运输。 合理灌溉：缓解干旱，保证气孔开放，保障CO₂供应。 科学施肥：配合有机肥，促进土壤微生物活动，提升土壤CO₂浓度；补充氮、镁等矿质元素，维持叶绿素与酶活性。 (多项选择题)下列措施中，能够有效提高植物光能利用率的有（ ） A. 选育株型紧凑、叶片直立的高光效品种 B. 过度密植，最大化单位面积植株数量 C. 采用玉米与豆类间作的种植方式 D. 及时整枝修剪，改善田间通风透光 E. 合理灌溉施肥，补充氮、镁等矿质元素 【答案】ACDE 【解析】过度密植会导致群体下层叶片光照不足，光合速率低于呼吸速率，反而降低光能利用率，因此B错误；A通过优化品种提升光合效率，C通过间作充分利用光照资源，D通过整枝改善受光条件，E通过水肥保障光合正常进行，均为有效措施。 1.(单项选择题)叶片直立、株型紧凑的品种光能利用率更高，主要原因是（ ） A. 反射光损失小，群体透光性好 B. 叶片更厚，叶绿素含量更高 C. 呼吸速率更低，消耗更少 D. 抗倒伏能力更强，不易减产 【答案】A 【解析】株型紧凑、叶片直立的品种，叶片反射光损失小，能减少群体内叶片相互遮阴，提升透光率，让上下层叶片都能充分受光，从而提高光能利用率，A正确；B、C、D并非该类品种光能利用率高的核心原因。 2.(单项选择题)下列因素中，不属于影响植物光能利用率的主要因素是（ ） A. 品种株型特性 B. 田间CO₂浓度 C. 土壤微生物种类 D. 环境温度 【答案】C 【解析】影响光能利用率的核心因素包括品种特性、光照、温度、CO₂浓度、水分、矿质营养等。土壤微生物种类本身不直接影响光能利用率，仅通过分解有机肥提升CO₂浓度间接作用，因此不属于直接影响因素，C错误；A、B、D均为直接影响因素 3.(判断题)温度过高或过低都会抑制植物光合作用，降低光能利用率。（ ） 【答案】√ 【解析】温度低于20℃会降低光合酶活性，温度过高会导致蒸腾旺盛 1.(判断题)自然条件下栽培植物的光能利用率普遍不高，低产区仅为0.1%~0.2%，但理论上可达到4%~5%，提升潜力巨大。（ ） 【答案】√ 【解析】自然条件下栽培植物的光能利用率普遍不高，低产区仅为0.1%~0.2%，但理论上可达到4%~5%，提升潜力巨大 2.(填空题)生产上通过____、____、____等方式，可以延长光合时间，提高光能利用率 【答案】间作、套种、复种 【解析】这是提高光能利用率的重要栽培方式，能充分利用空间与季节光照 3.(填空题)合理密植可以充分利用光能，减少阳光___损失 【答案】漏射 【解析】密度过稀会造成光照直接照射地面而未被叶片利用，即漏射损失，合理密植可有效避免。 太植物实际光能利用率较低，提升空间很大 光照、温度、水分、CO₂、品种、密度都会影响光能利用 提高途径：选用优良品种、合理密植、间套复种、加强田间管理 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $