□張舟怡
(益陽市一中 湖南 益陽 413000)
隨著社會經濟的發(fā)展,人們的生活發(fā)生了很大的變化,認知能力和水平也有了很大的提高,逐漸認識到了植物光合作用的光抑制在實踐中的重要性。同時也提升了對光抑制的重視度,并對其進行了深入研究,該知識也成為高中學習的重點內容。一般來說,植物光合作用的光抑制主要分為兩種,一種是動態(tài)光抑制,另一種是慢光抑制,兩種都是植物本身的保護性反應。
光合系統可以利用的數量是有限的,當光能超過一定數量時,就會使光合功能不斷降低,這屬于光抑制現象。一般來說,在強光狀態(tài)下,很容易發(fā)生光抑制現象,即使是一些陰生植物,在強光下也會在很短的時間內出現光抑制現象[1]。同時,在光的強度比較大時,植物的氣孔就會不斷增加,容易吸收CO2。在這種環(huán)境下,植物會加強對自己的保護,將氣孔關閉,以免因光的強度過大而使水分流失。
植物對光抑制具有一定的敏感性,其敏感性是受多種因素影響的。不僅與自身的生長習性有關,而且受生長環(huán)境和遺傳因素的影響也比較大。不同植物對光抑制現象的敏感度是不同的,對于陽生植物而言,陰生植物敏感度比較強,在相同環(huán)境脅迫下,陰生植物在短時間內就可能發(fā)生光抑制。尤其是受營養(yǎng)不足、高溫等多種因素同時影響時,其敏感性會進一步增強。從這一現象可知,多種環(huán)境脅迫因素不僅對植物生長具有很大影響,而且還會在一定程度上阻礙光合作用的進行。在夏季,由于很多地區(qū)溫度比較高,缺水與強光環(huán)境是引發(fā)光抑制現象的主要原因。在冬季,氣溫比較低,因此冰凍與強光是最主要的影響因素。在這一條件下,很多植物都會發(fā)生光抑制現象。例如四季常青的洋常春藤、越冬的菠菜等,都是比較容易發(fā)生光抑制現象的植物。
通過對光抑制的分析和探究可知,如果植物光合作用的光抑制不嚴重,其光功能是比較容易恢復的,最快可能幾分鐘或者十幾分鐘。如果比較嚴重,即使在良好的環(huán)境下,其光功能也無法完全恢復。因此,必須要根據實際情況,對其光功能進行合理的恢復。
在發(fā)生光抑制后,必須要對被破壞的部分進行重點修復,同時要掌握一定的修復技術,才能促使光抑制后光功能的快速修復。通常情況下,要從膜上將破壞的部位去掉,然后再用新的進行填補,這是對破壞部分進行修復的第一步,也是最關鍵的環(huán)節(jié),對整體修復效果具有直接影響。在修復過程中,需要使用OB蛋白質對破壞的部分進行合成。
發(fā)生光抑制后,光功能恢復是需要一定條件的,所以在實際恢復中,必須要做好前期準備工作,確保其符合相應環(huán)境,才能提升恢復效率與質量。通常情況下,恢復條件需要根據光抑制的具體情況而定。但是不管哪種情況,都需要光條件的支持。同時,溫度對植物光功能恢復的效率也有一定的影響,因此還需要對所處環(huán)境的溫度進行有效的控制。例如菜豆植物在光功能恢復過程中,對溫度的要求比較高,如果溫度在15℃以下,恢復的時間就比較慢,且恢復效果也不理想。為了提升光抑制后光能的恢復效果,需要使其溫度達到30℃左右,才有利于光功能的恢復。
實際上,植物有多種防御光抑制的方法,其中減少光吸收,增加光能利用率是最主要的一種。而且植物本身可以通過葉運動對相應的強光進行響應,可以在一定程度上減少光吸收,有效規(guī)避光抑制。
光呼吸也是防御光抑制比較常用的一種方法。CO2和O2分壓光照時,為光呼吸提供了良好的環(huán)境,可以有效防止強光,破壞光抑制的條件,從而降低光抑制發(fā)生的概率。
在植物光合作用中,如果光合功能不斷降低,就會產生光抑制現象。植物對光抑制具有一定的敏感性。為了防止光抑制的破壞,可以運用光呼吸的方法,還可以通過減少吸收,增加光能利用率等途徑,避免強光對光合機構的破壞。