光合作用重要意义精选(九篇)

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第1篇：光合作用重要意义范文

光合作用场所：

绿色植物利用太阳的光能，同化二氧化碳(CO2)和水(H2O)制造有机物质并释放氧气的过程，称为光合作用。光合作用的场所是叶绿体。光合作用所产生的有机物主要是碳水化合物，并释放出能量。

光合作用主要包括光反应、暗反应两个阶段，涉及光吸收、电子传递、光合磷酸化、碳同化等重要反应步骤，对实现自然界的能量转换、维持大气的碳-氧平衡具有重要意义。

第2篇：光合作用重要意义范文

1.了解学生

首先，为了很好地选择和实施课堂教学方法，要了解学生的生活环境、心理状况，以及学生熟悉的生物环境。其次，要备学生知道的生物基础知识。

2.运用科学的教学方法

激发学生学习生物的兴趣。学生对生物的学习，很大程度上，跟教师有关系，一个幽默风趣的教师，可以唤起学生的学习兴趣，也会激发学生学习的欲望。所以，在课堂上，要对学生进行引导，让他们根据教师提出的问题，去思考，调动学生的学习主动性，不断提高对生物的学习乐趣。

3.生物课堂要贴近学生生活

我们在讲课本内容时，把与现实生活结合起来。教师可以通过多媒体展示与生活相关的图片，让学生通过这些图片，进行思考，联系生物知识，解释出现的现象，学以致用。学生的学习兴趣得到激发。让学生在课堂中做自己的主人，学生自行安排自己的时间，发挥主观能动性。

4.生物课堂多样化

根据生物学科本身的特点，它是和人们的生产、生活、实践联系比较紧密的学科。因此，我们组织学生去野外观察、学习来促进生物课堂教学的成功。

二、发散思维在生物教学中的运用

光合作用由于学生具有好奇心和求知的欲望，这就促进学习、思考。根据这一特点，我们生物教师可以充分利用教学资源，即地图，包括地图册、生物挂图、生物插图等，还可以用幻灯片、电视、录相、多媒体等多种形式。下面我们以光合作用这一节课进行具体的分析。植物有一项很重要的功能，即光合作用。对于这个概念的理解，教师要进行讲解，让学生明白，人有没有光合作用，光合作用是植物在白天进行的一种能量转化，即二氧化碳和水在光照的条件下，在叶绿体中进行反应，最后生成氧气和有机物的过程。这一过程中，光合作用产生了氧气，可以供给人和动物的呼吸，教师引导学生思考，晚上能不能把很多植物房子屋子里面呢？学生通过思考，晚上植物没有光合作用，主要是呼吸作用，那么呼吸作用就要吸收氧气，与人争夺氧气。所以，在晚上，最好将植物放在室外。而光合作用的一组探索性实验能否成功，则是教学中突出重点和突破难点的关键。

（一）课堂教学先学后教的方法

教师在讲这一节的内容时候，可以让学生以小组为单位，进行资料的搜集、整理，等上课的时候，让中学生以小组的形式，进行代表发言，将你们搜集到的知识讲给其他同学听，其他组内针对这一组同学的汇报，提出自己的质疑，教师写到黑板上，分条进行解释。最后利用多媒体展示光合作用的发现过程。这样，可以让学生在主动探究过程中，体会最后获得真理的感动。通过多媒体动画，教师展示“光合作用需要二氧化碳”和“光合作用产生氧气”两个演示实验，让学生更加深刻的明白了原理。同时，让学生分组进行有关光合作用的一组探索性实验，学生通过自己做实验，更加明白了实验的重要性，通过实验，可以得出真理性的知识结论，从而学会了光合作用这节课的主要内容。然后，教师在通过一些相关的练习题，将学会这部分内容。总之，通过学生自己做实验去探究，这样对光合作用的概念有了更深刻的理解，同时培养了他们认识问题，主动探究的能力，还有对创新能力的思维的培养也起到了很重要的作用，启发学生运用知识来说明或解决实际问题，在分析和说明问题过程中领悟光合作用在生物界乃至整个自然界中的重要意义。不断提高学生的自身的各方面的能力，更好地为学习新的内容做好铺垫。

（二）学生逆向思维能力的训练

1.通过例题示范,克服思维定势。在做练习题的过程中，教师要给学生举一些与生活相关的实际事情，这样，学生在面对自己在日常生活中就能遇到的事情时，就会觉得很熟悉，理解起来也很容易，从而打开学生逆向思维的能力，引导他们对问题的思考方式的转变，防止固定在一种思维上去思考问题，这样就造成了思维定势了。

2.活跃逆向思维的思路，一题多变。对一些习题,改变某些条件,或把原因和结果对调,以及把知道的和不知的对调,来训练学生的逆向思维。这样做,可以活跃学生逆向思维的训。

第3篇：光合作用重要意义范文

关键词：高中生物；光合作用；高等植物

中图分类号：G633.91文献标识码：B文章编号：1672-1578（2016）11-0396-01

高等植物中最活跃的光合作用组织是叶肉。叶肉细胞含有大量的叶绿体，叶绿体鹊囊堵趟卦蚴亲门用聿蹲焦饽艿穆躺色素。在光合作用中光能被用来氧化水，释放出氧气，并还原二氧化碳合成有机化合物，最主要的有机物是糖。这一系列复杂的过程主要包括了光反应与暗反应两部分。光反应主要在叶绿体中的膜体构造-类囊体中进行，最终产物为高能量的化合物ATP、NADPH、O2；暗反应则是在叶绿体基质中合成糖类。

1.生物是一门实验性学科，离不开实验探究

生物是一门实验性学科，几乎每一个科学发现，都离不开实验探究。而在光合作用这节介绍了发现历程，因此，在这节学习中应该引导学生重现科学家的探究之路，领悟他们的艰辛，及在这个过程中彰显的智慧。可以按照提出问题-做出假设-设计实验-实施实验-结果分析-得出结论这个步骤，结合当时的历史背景和科技水平，还原他们的思维历程。例如，1642年，海尔蒙特，培养柳苗的实验，实验浅显易懂，容易还原，在当时的情境下，说明了问题，纠正的土壤对植物生长至关重要的观点。1771年，英国科学家普利斯特利的实验，比较容易做到，同样说明了植物更新空气的重要课题。不得不提的就是1864年，德国植物学家萨克斯做的实验，很经典，设计非常周密和巧妙，对绿叶一半曝光，另一半遮光的处理，酒精脱色，碘蒸气处理，这也是对我们以后设计实验的一个启发。酒精脱色排除无关变量对实验的影响，要注重对照实验在说明问题时的重要性。重现实验以后，要求学生阅读，找出每个实验的贡献，这部分属于接受性学习。对科学史的学习不仅体现新课标的探究性学习的要求，同样对传统教学中的接受性学习也有很好的体现。学生在课堂上习得的知识主要是前人积累的现成知识，接受学习是习得现成知识的最基本学习方式；光合作用发现历程科学家们的实验是不可磨灭的事实，探究学习需要一定的知识基础，这些知识主要是通过接受学习积累的。接受学习往往以感性知识作支柱，而探究是学生获得具体经验的途径之一，探究过程能够深化接受学习过程习得的知识，有助于培养学生的科学态度、创新精神和实践能力。在新课程理念中，探究性学习与接收性学习应该是并重的。

2.恰当设疑，充分调动学生的主动性和积极性

如：光合作用的原料水和二氧化碳是在什么时候参与到反应中的？光合作用的产物有机物和氧气，分别是在什么时候产生的？光合作用的条件：光，色素，酶是在哪个阶段发挥作用的？恰当设疑，充分调动学生的主动性和积极性。问题的设计体现教师对学生的有效的引导，激发学生的阅读动机，指导阅读方法，培养读书习惯，让学生乐于读书。通过教材的阅读学生很容易回答以上的三个问题，能力比较强的学生根据自己的理解，竟可以复述整个过程，学生的潜能是无穷的，我们应该利用课堂有限的45分钟发现他们的能力，有效地提高课堂教学效率。学生阅读并回答问题之后，教师与学生一起从场所，条件，物质变化，能量变化进行总结，并且说出光反应与暗反应之间的区别与联系。教师不能从一个极端走向另一个极端，搞形式，谈"讲"色变，既要拒绝教师独霸课堂的现象，又要发挥教师在整个知识学习中的主导作用。在学生自主阅读之后，教师引导总结，体现知识系统性，真理性的特点，同时教师提供框架，让学生自己找出知识点，也是新课程理念指导下，对传统教学的完善和发展。新课程理念提出要注重培养学生的学习兴趣，因为兴趣是最好的老师，而兴趣的培养可以是与现实生活密切联系的，也可以以学生好奇心为出发点，激发学生探究知识的积极性。在光合作用的探究活动：环境因素对光合作用强度的影响，课堂教学中变看实验，讲实验为设计实验。教师先给出学生探究实验的实验材料和用具：新鲜的绿色叶片（如菠菜叶片），打孔器，注射器，40W台灯，烧杯。让学生自己设计一个实验，证明不同光照强度对光合速率的影响。

3.教师应转变成为教学过程的组织者、指导者

有的学生首先就想到1864年，德国科学家萨克斯实验，能不能通过测定淀粉的含量，来判断光合速率，对于学生的提出的想法首先给予肯定，但我们给定的实验材料中没有检测淀粉的碘，叶片脱色的酒精。根据学生的思路，教师可以提示，淀粉作为光合作用的生成物，可以用来测定光合速率，同样的道理光合作用的产物还有氧气，也可以用氧气的生成量来反映光合速率。问题就出现了：氧气量的测定是不容易做到的，那如何解决这个问题？ 这个时候就要求学生发散思维，可以根据叶片上产生小气泡的数量多少来判断，或者叶片足够小叶片就可以漂浮起来。新课程调整了教材、教师、学生相互间的关系。教材提供的知识不再是教师传授的内容，而成了学生知识意义构建的对象。教师和学生分别由知识的传播者、灌输者和外界刺激的被动接受者，转变成为教学过程的组织者、指导者、意义建构的帮助者和知识意义的主动建构者。

4.引导学生认识光合作用对人类的重要意义

光合作用为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。因此，光合作用对于人类和整个生物界都具有非常重要的意义，被称为地球上最重要的化学反应。光合作用的意义可以概括为以下几个方面：1.制造有机物。据估计，地球上的绿色植物每年大约制造四五千亿吨有机物。因此，人们把地球上的绿色植物比作庞大的"绿色工厂"。 2.转化并储存太阳能。绿色植物通过光合作用将太阳能转化成化学能，并储存在光合作用制造的有机物中。地球上几乎所有的生物，都是直接或间接利用这些能量作为生命活动的能源的。煤炭、石油、天然气等燃料中所含有的能量，归根到底都是古代的绿色植物通过光合作用储存起来的。3.使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定。据估计，全世界所有生物通过呼吸作用消耗的氧和燃烧各种燃料所消耗的氧，平均为10 000 t/s。以这样消耗氧的速度计算，大气中的氧大约只需三千年就会用完。

总之，在新课程理念的指导下，给学生更多的时间，阅读，思考，提出问题，探究，让学生更好的体验发现学习和主动探索的乐趣，使学生愿意参与到课堂学习，达到提高课堂学习效率。

参考文献：

[1]李俊红 关于高中生物新课导入艺术探究.沧州师范专科学校学报.2003

第4篇：光合作用重要意义范文

关键词： 生物教学 教学语言 策略

一、把握教学语言的科学性、准确性和思想性

中学教育的对象是接受基础教育的中学生，教师的语言是否规范，对他们有很大的影响。对于教学语言最基本的要求就是要有科学性和准确性，这里的科学性和准确性，是指既要符合语言规范又要符合教学内容的科学性要求。生物学教学语言的科学性和准确性，具体地体现在正确地引导生物学术语，确切地表达生物学事物的现象和本质上。

生物学术语是生物学上用来表示物质及其变化、生物学概念等的专门名词和科学语言，如细胞、细胞器、光合作用、呼吸作用、群落、生态系统等。在生物教学中，生物学术语对于生物学知识的掌握和生物学思维的发展，有着不可分割的关系。如果不能很好地掌握这些生物学术语，就不可能顺利而有效地学习生物学。所以，生物学教师要准确地运用生物学术语，教会学生正确地运用生物学术语去打开生物学思维之路。例如，不能把呼吸运动说成呼吸作用，更不能把盲肠说成阑尾等。教学语言要使用科学术语、避免生活“俗语”，教学语言要避免生活中的某些方言、俗语，例如，在生物学教学中教师要避免把小麦说成“麦子”；子叶说成“豆瓣”；家兔说成“兔子”；骨骼说成“骨头”；翼说成“翅膀”；门齿说成“大牙”；昆虫的触角叫做“须”；复眼叫做“眼睛”等。不确切地运用生物学术语就不能正确地说明生物学事物或指明生物体结构。在生物学教学中，教师还应注意叙述生物学事实的准确性。例如，把“细菌的营养方式一般为异养”、“苔藓类植物体一般有茎、叶分化”等中的“一般”二字去掉就会造成科学性上的不严密，因为有些细菌的营养方式为自养，有些苔藓类只是叶状体。诸如此类的例子说明，在生物学教学中，含混不清、模棱两可或过分绝对化地讲述和不正确地引用生物学术语，都会导致科学性上的错误，这不仅防碍学生正确地掌握生物学知识和技能，还可能使学生形成不良的表达习惯。所以，教师保证生物学教学语言的科学性是十分重要的。

为使学生深入理解教材，教师在讲授中常常作适当地加深和扩展，或进行必要地比喻，但也要注意这些内容的科学性，要特别注意不正确的目的论和不恰当的拟人观，例如“植物的叶子为了获得较多的光线而产生叶镶嵌现象”、“食性动物具有很长的盲肠是为了更好地消化食物”等。教师还要处理好通俗、生动和科学性的关系。

生物学教学语言的思想性也很重要。思想性是指要正确的方法、观点去阐明教学内容，发挥教学内容的思想性和教育性。在中学生物学教学中，观点必须是正确的，应该以辩证唯物主义思想作为指导，语言要求辩证，不能绝对化。它不仅包含在语义之中，还体现在语言的音调上，因为语言的音调代表了说话人的思想感情。例如，教师课堂上用满腔热情的语调来讲述我国在生物科学上的重大成就，就能激发学生的爱国主义热情。所以，教师的语音、语调所流露出来的思想感情和意志，对激发学生的学习兴趣、集中听课的注意力、培养思想感情等都能产生不可忽视的教育作用。又如，生物教学过程始终要贯穿生命活动、进化发展和生态的观点。

二、把握教学语言的启发性

教学语言必须富于启发性，善于引导学生开展思维、分析、判断和概括，促使学生通过积极思维主动地进行学习。启发性语言要源于教学内容的组织安排和教学形式的设计。例如，在讲述线粒体等细胞器里，如果直接从细胞器的形态、结构、功能方面平铺直叙地讲述，无论用多么生动有趣、富有启发性的语言，都很难起到好的教学效果。我们不妨可以这样设计：先从线粒体的分布特点，引导学生推导其可能的功能，再探究其结构、成分如何和功能相适应，这种启发式效果就会好一些。例如，在讲授“光合作用的重要意义”时，我们可以先从光合作用的实质展开，引导学生通过光合作用过程中物质变化和能量转化两个方面来理解其在生物界乃至整个自然界中的重要意义，启发引导学生归纳出光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢的结论。因此，启发式教学不单纯是语言本身的技巧问题，而是深深植根于对教材内容的理解深度和对学生认识堆积的探索之中。启发性语言要符合思维的逻辑要求。

三、把握教学语言的艺术性

语言是人类思想交流的工具，是教学过程的主要媒体。良好的教学语言艺术是激发学生学习积极，提高教学质量的关键。教学语言的艺术性表现在简要流畅性、节奏性和生动性等方面。

1.简要流畅性表现在教学语言应简明扼要、言简意赅，既能讲透问题，又要少而精练。特别是讲授概念时，教师更要做到简明、透彻。简明，就是不要蔓生枝节，惟恐不全而添枝加叶。概念是反映本质的东西，是精华。透彻，就是要让学生逐字逐句弄懂，而又不遗留疑点，既清楚又明白。

2.教学语言的节奏性表现在根据教学内容，有高有低、有快有慢、有轻有重。教学语言的声音过高过低，吐字不清或节奏不当等都会影响学生听课时的兴趣与注意力，影响教学效果。一般说来，语调平板而无节奏，会使学生昏昏欲睡；讲话太快，学生来不及思考所讲的内容，会使学生产生消极情绪；讲话太慢，会使学生的思维受到抑制、思想涣散等，所以教学语言应吐字清楚，声音高低和速度适宜，语调自然而又抑扬顿挫，使之带有节奏感，这样学生听课就不容易疲劳。在讲到教学内容的重点或难点时，教师应加重语气，放慢速度，并使用诸如“请特别注意下列几点”或“若能记住下述几点，对你必定十分有用”的语句等，这样就能更好地起到集中学生注意力的效果，也有利于思考和笔记。通过教学语言的节奏性，可以把单调乏味的单纯知识传授变为生动、活泼的知识讲演，以吸引学生的注意力，调动学生的积极性。

第5篇：光合作用重要意义范文

关键词：讲授法；课堂教学；环境教育

一、环境问题日益严峻

如今环境污染和破坏已经演变成威胁人类生存和发展的世界性问题，而我国环境污染与环境破坏两大问题同时存在，且十分严重。统计显示，中国的污染物年排放量达4300余万吨，是世界上污染物排放量最大的国家之一。中国生态环境总体仍在加剧恶化，生态环境的破坏越来越严重。

二、讲授法在课堂教学中的应用

环境污染和破坏的根本原因在于人类没有充分认识到环境对人类的重要性，因此最根本的解决途径是提高人类的环境意识，而教育是实现这一目标的最有效手段。早在1992年联合国就在环境与教育发展大会上指出，促进可持续发展、提高人们解决发展与环境之间问题能力的关键在教育。

讲授法是指教师在课堂上通过语言向学生描绘情境、解释概念、叙述事实、论证原理和阐明规律，将知识直观清晰地呈现给学生的一种教学方法，它是生物课堂上应用最早、最广的教学方法。

讲授法的优势在于：1、信息量大。讲授法能让教师通过一系列方法，如说明、描述、设疑、解疑、分析、论证等教学语言，在短时间内让学生获得大量、系统的科学知识；2、灵活性大，适应性强。讲授法对于课堂和课外教学，对感性知识和理性知识教学，都能发挥作用；3、有利于教师主导作用发挥。教师在教学过程中通过讲授法可以向学生传授知识，对学生进行思想教育，培养学生思考、探究和解决问题的能力，又可以说明教学目的，激发学生的学习兴趣和学习热情，教会学生学习方法，启发学生学习；4、是对教师的良好检测。在讲授法教学中教师起主导作用，教师的知识水平、教学能力、对学生的态度等对学生的成长和发展起着不可估量的作用。因此，讲授法对于理论性强、难理解、深度大、涉及范围较广、层次较复杂的环境知识应用效果显著。

三、利用讲授法进行环境教育的案例研究

课题：光合作用

教学目标：

1、知识目标：说明光合作用的定义、反应式、阶段、场所、产物；说出色素的种类、颜色和吸收光谱；概述光反应和碳反应的过程；比较光反应和碳反应的区别及联系；了解酸雨、温室效应等问题的形成、危害与防治。

2、能力目标：学生通过复述提高口头表达能力；通过列表与绘图，培养学生的分析、比较和文图转换能力；通过讨论，培养学生解决实际问题的能力；通过质疑，培养学生的发散思维能力；通过探究，提高学生的自主分析和解决问题的能力。

3、情感态度与价值观目标：通过植物为我们制造有机物的实例激发学生的学习兴趣，提高学生热爱植物、热爱自然的环保意识。

教学重、难点：

教学重点：叶绿素中色素的种类及作用；光合作用光反应、碳反应过程；光反应与碳反应的区别与联系；温室效应的形成、危害与防治。

教学难点：光反应、碳反应过程。

教学用具：多媒体、板书等。

教学方法：讲授法。

具体教学过程：

1、课前导入

教师：在课程引入阶段，通过多媒体播放两组图片，一组是在茂密的树林里一座小木屋，青翠欲滴的树林伴有鸟鸣，让人赏心悦目，迅速将学生的注意力从躁动的课间活动中牵引到课堂；另一组是乌烟瘴气的城市大气图，没有树木，只有工厂和垃圾堆，灰蒙蒙的色调与第一组形成强烈对比。提问学生更喜欢哪种场景？

学生：学生对于第二组图片中的场景早已深有体会，因为现在很多人在马路上骑车、行走都需要戴着口罩，因此学生会异口同声回答喜欢第一组图片中的场景。

教师：为什么绿树成荫的环境让人感到呼吸顺畅，心旷神怡，而经济高度发达的城市却让人有窒息的感觉？

学生：比较关注社会常识的学生都会回答因为植物对空气有保护作用，工业化的城市里植物被乱砍滥伐，大气失去了天然保障，加上工业污染加剧，导致城市大气质量的恶化。

教师：赞同学生的观点，并对学生的回答加以总结，植物对大气有净化作用，如通过叶片吸收大气中的有毒物质，通过代谢在体内将有毒物质转化为无毒物质，这些作用对于土壤重金属、酸雨等有不可估量的作用。

2、课题引入

教师：除了上述作用外，同学们还能想到植物对大气的哪些重要作用？

学生：有预习的学生会很快出来――减轻温室效应。

教师：赞扬学生课前功课做得充分。再问：那植物究竟是怎样减轻温室效应的？原理是什么？光合作用本身是一个比较复杂的过程，学生一般会只知植物可以吸收CO2，却对具体的原理不甚了解。教师的提问引发学生的好奇心，教师可以开始本课题的授课。

通过师生探讨，科学发现过程介绍、教师循环图讲解、比较对比和学生提问等方式，开始光合作用过程、原理的授课。

教师：在结束光合作用的生物学知识的授课后，提问通过本节课的学习，请同学们总结光合作用有什么重要意义。

学生：植物可以通过光合作用将无机物转变成有机物，直接或间接地为人类提供食物；将光能转变成化学能，为人类提供煤炭、天然气、木材等能源；维持大气中CO2和O2的相对平衡，防治温室效应。

教师：看来学生对于植物的重要作用已经非常清楚，我们的生活处处离不开植物，以下这些新闻可以让你们感受不善待植物就是不善待人类自己：辽宁省的某个矿业公司为发展矿产，大量砍伐当地山上的树木，导致在2013年8月16日，辽宁抚顺流域内暴发超强降雨时，因没有树木固住泥石，造成严重的洪涝灾害以及泥石流，在短短的5天内就造成抚顺等9个市35个县（区）180万人受灾，抚顺市因灾死亡人数达63人，101人失踪；在美国《读者文摘》中发表的《会令你震惊的全球变暖六大影响》中显示，温室效应除了带来日常人们熟知的冰雪融化、海平面上升、强降雨和风暴等影响外，还有一些鲜为人知，却不可忽略的危害。据美国农业部报告，2012年因北美遭遇严重的低降雪量和高温，导致玉米、大豆等农作物及乳制品和肉类减产，进一步导致美国食品价格出现2.5%～3.5%的涨幅。气温升高会加剧人畜共同传染病、动物到人感染源的传播，如缅因州的莱姆病的发病就增加了七倍，在佛蒙特州增加了十二倍。

第6篇：光合作用重要意义范文

【关键词】LED光源；育苗；光质

光合作用是通过植物叶绿素等光合器官将CO2和水合成碳水化合物并释放氧气的过程。是植物生长发育的主要生理活动，光照为植物光合作用等生理活动提供能量，是植物形态建成的动力，光质对植物的生长发育、物质代谢及基因表达等均有调控作用[1]。光照条件的好坏直接影响植物的产量和品质。

衢州当地四季多阴雨气候，阴雨季节光照不足影响大田育苗的自然光补给，从而影响种苗数量和质量。种苗质量的优劣是决定作物产量和品质的关键，育苗工厂化已成为高品质种苗生产的重要手段。育苗工厂化设施以人工光源的配比和光质要求为主导因素。作者联合衢州市中恒农业科技有限公司开展基于LED灯照育苗试验，对比分析LED灯光谱和自然光光谱，结合植物生长需要的光质理论要求，从光强和光谱分布角度说明LED灯光质对育苗的影响，以期相关结果对当地设施育苗推广有借鉴价值。

1 LED光源的特性

植物对人工光源的要求主要体现在三个方面，即光谱性能、发光效率以及使用寿命等。LED光源是属于半导体发光物质。由Ⅲ一Ⅳ族化合物，如砷化镓（GaAs）、磷化镓（GaP）、磷砷化镓（GaAsP）等半导体材料制成，其核心是PN结[2]。它是用环氧树脂封装的固态光源，其结构中没有玻璃泡、灯丝等易碎部件。发出单色光，可以自由搭配各种颜色的发光光谱，按照植物生长需要组合利用，提高光的利用率。LED光源属于冷光源，没有红外和远红外光谱成分，接近植物表面照射不会出现叶面灼烧等问题。

与普通荧光灯等其他人工光源相比，LED主要具有以下显著的优势：1）节能，LED不依靠灯丝发热来发光，能量转化率达到80%，节能效果达到荧光灯的4倍，是节能光源的代表。2）环保，普通荧光灯等人工光源含汞，易对环境造成污染，而LED光源没有任何污染，是一种“清洁”能源。3）寿命长，达5万小时以上，是荧光灯的5倍以上。4）体积小，可以自由设计成光源板形状，提高空间利用率。

2 LED光源与自然光的光谱对比

地球上的植物是经过亿万年的自然选择来不断适应太阳辐射的。太阳辐射的波长范围大致为300-2000nm。太阳辐射光谱是连续光谱。主要由无线电波，远、中、近红外线，可见光，紫外线（A、B、C），X射线以及极短的宇宙射线等组成，是地球上植物光合作用和生长发育的重要能量源。但是，由于植物对光具有选择吸收的特征，导致不同光谱成分对植物的影响效果不尽相同。而光合作用和能量转化仅仅可以利用自然光中很少部分的有效光。波长400-700nm的光质和光谱分布是植物光合作用主要的能量吸收波段，称为光合作用有效辐射[3]。

衢州低温寡照季节自然光的光谱如图1所示，由图可知，绿光波长处存在强峰，蓝紫光和红橙光峰值不强。而且，蓝紫光和红橙光较绿光波段的强度小，这与植物光合过程中，吸收最多的是红橙光，其次是蓝紫光和紫外线，绿光最少的理论不一致。因此，植物在自然光的条件下补照红蓝光或者单纯进行红蓝光质育苗增产在理论上具有可行性。

实验所用LED灯为合理配比红光和蓝光以后的圆形顶置灯，图2为实验所用的红蓝光质组合LED灯光谱图。由图可以看出，与自然光杂乱光谱相比，光谱特性明显，主要表现在：光谱具有两个主要光强，主要分布在红蓝光波段。其中波长为442nm的是蓝光，波长652nm的是红光，其相对光谱功率分布位于（800-900）μmol・m2・s-1之间，该LED灯主要辐照红蓝光。这与在植物光合过程中，植物吸收最多的是红、橙光，其次是蓝紫光和紫外线，绿光吸收的很少的理论相一致，说明该设计下的LED灯满足相关育苗光质理论的要求。另外，LED灯光源单一性好，杂光少，可自由配比组合，利用率高。

3 小结

不同的光谱成分对植物的影响效果也不尽相同，强光条件下，蓝色光可促进叶绿素的合成，而红色光则阻K其合成。虽然红色光是植物光合作用的主要能量源，但如果没有蓝色光配合则会造成植物形态的异常，大量光谱实验证明，适当的红色光与蓝色光比才能保证培育出形态合理的植物。

利用LED光源进行育苗的光谱特征结果分析显示，自然光光谱与植物光合过程中，吸收最多的是红橙光，其次是蓝紫光和紫外线，绿光最少的理论不一致，这为植物在自然光的条件下补照红蓝光或者单纯进行红蓝光质育苗增产在理论提供依据。红蓝组合LED灯光谱特性最明显，波长覆盖带宽显示，光谱呈现两个主要光强，主要分布在红蓝光波段。满足育苗光质理论的要求。另外，LED灯光源发光单LED灯光源单一性好，杂光少，可自由配比组合，利用率高。

LED光源是密闭式育苗工厂的理想光源，它的应用可以降低能源消耗和运行成本，提高光源利用率和光环境控制精度，同时对解决环境污染、减少温室效应有重要意义。

【参考文献】

[1]Fukuda N，Kobayashi M，Ubukawa M，et al.Effects of Light Quality， Intensity and Duration from Different Artificial Light Sources on the Growth of Petunia（Petunia×hybrida Vilm.）[J].Journal of the Japanese Society for Horticultural Science，2008，71（4）：509-516.

第7篇：光合作用重要意义范文

一、发病原因

1.品种因素

随着种子市场的进一步放开，一些纯净度差、未经品种适应性试验的玉米单交种直接进入大田生产，往往因不能适应当地气候，生育期延长，玉米幼苗生长不整齐，出现大小苗分化，小苗生长不良，不能形成正常果穗，造成空杆。此外，品种的自身遗传因素也有一定影响，从目前调查看，生育期长的稀植品种空秆率高，密植品种影响小些。

2.天气因素

2.1高温天气：在这种气候条件下，由于较长时间处于萎蔫状态，玉米生长缓慢或停滞，不能正常孕穗，容易雌雄不协调，出现空杆；如果花期出现高温天气，花粉晒死，不能正常受粉，造成有穗无粒，也易空杆。

2.2低温寡照天气：有些玉米品种对温光反应敏感，授粉之后，由于光照不足，不能正常发育，鼓粒，容易空杆。

2.3连雨天气：如果遇到连雨天，花期的时候，玉米不能正常开花，也不能正常授粉；如果受完粉赶上连雨天，光照不足，发育不良，这些都是产生玉米空杆的原因。

2.4光照强度不足

光照强度对植物生长及形态结构有重要作用。光对植物的生长有直接影响和间接影响。直接影响指光对植物形态生成的作用，就植物生长过程本身而言，它并不需要光。只要有足够的营养物质，植物在暗处也能生长。但是，在暗处生长的植物，形态是不正常的。如：在无光下生长出来的植物是黄化苗。间接影响主要指光合作用，光合作用固定空气中的二氧化碳合成有机物质，这是植物生长的物质基础。植物叶片每固定1 mol（摩尔）的CO2，大约需要468.6 kJ（千焦耳）的光能，因此光是通过影响光合作用的进行来影响植物的生长。正因为光照强度对植物的生长作用如此巨大，因此如果能够控制光照强度与时间，就能控制作物的生长，使作物得到我们所期望的收成。所以在玉米种植过程中如果密度过大，就会阻碍通风透光，导致光照强度不足，从而严重降低植株的光合生产率，使养分供应受阻，影响雌穗的分化发育，穗重降低，空杆率上升。

3. 雄穗对雌穗的抑制

玉米的雄穗是由顶芽发育而成，生长势强，雄穗分化比雌穗分化早710天，而雌穗是由腋芽发能而成，发能较晚，生长势较弱，当外界条件不适合的时候，雄穗会对雌穗产生明显的抑制作用。如营养不良时，雄穗就利用顶端生长优势，将大量养分吸收到顶端，致使雌穗因营养不良足导致发育不良而形成空杆。

4. 营养失调

玉米雌穗分化阶段营养不足，光合面积较小，有机物质积累少，便会使雌穗发育不良而导致空杆率增多；在旺长阶段，如果矿物质营养过多，造成营养生长旺盛，生殖生长减弱，向雌穗上部分配的有机物质少，从而也形成空杆。

5.施肥不平衡 偏施氮肥，磷钾营养不足，造成雌穗生长营养不足，雌穗发育受阻，易引起空杆。或者前期施肥过多，营养生长过旺，生殖生长受阻，也易引起空杆。聊城市有些地方习惯采取“一炮轰”的施肥方式，偏施氮肥，不注意补充磷和钾，容易导致营养元素的不平衡。

二、防治措施

1.选择优良品种。根据玉米品种特征特性，因地制宜地选用适合当地环境的抗逆性强的优良品种，避免跨区种植带来的风险。土质肥沃及栽培水平较高的地块，可选用丰产性能较高的马齿型品种；土质瘠薄及栽培水平低的地块，应选用适应性强的硬粒型或半马齿型品种。多风地区则应选用矮秆、基部节间短粗，根系强大、抗倒伏能力强的品种。特别还应注意选用抗病品种，丝黑穗、瘤黑粉、茎腐病的普遍发生是造成玉米空秆率增高的因素之一。

2.加强田间管理，合理密植。合理定苗，保证通风透光，满足玉米三叶期对光照的要求。可采用宽窄行种植，在玉米植株上喷施新高脂膜，创造良好的生长发育条件。根据不同品种的特性合理密植。合理密植的原则：一般来讲，平展型品种单株生产能力强。但不耐密植，适宜种植密度范围为3000～3500株/亩；紧凑型品种单株生产能力弱，但耐密性强，主要靠群体优势发挥增产能力，适宜种植密度范围为4000～5000株/亩；半紧凑型品种的单株生产能力和耐密性介于平展型和紧凑型之间，适宜种植密度范围为3500～4000株/亩。除了株型外，植株高度、生育期长短、果型大小等也对适宜植株密度有一定影响，所以最好是按照种子包装袋上推荐的适宜密度种植。

3.增施钾肥 钾肥具有提高茎秆强度的作用。在目前生产上大量施用氮肥的情况下，提倡增施钾肥、氮钾配合施用，对于防止玉米株倒伏具有重要意义。钾肥宜早施，在播种时作种肥或在出苗后作苗肥施用。施用量可根据土壤肥力等状况来确定，一般每亩可施用硫酸钾或氯化钾10～20kg。

第8篇：光合作用重要意义范文

关键词：光伏；薄膜电池；智能型；温室大棚

1 引言

上世纪70年代，能源危机的爆发和日益恶化的环境引发全球的思考，发展可再生、无污染能源成为人类的共识。在此前提下，太阳能特别是太阳能光伏发电，在世界范围内受到高度重视，获得飞速发展。这也给农业温室大棚的发展提供了一个新的平台。温室大棚突破了传统作物种植受季节、环境、气候等诸多因素的限制，对农业生产有重大意义。但目前我国温室大棚多依靠人工经验进行管理，自动化程度不高，这种方式生产效率较低，不适合工厂化农业生产，且对种植者的素质要求较高。而智能型光伏温室大棚能够实现对农作物生长环境各基本要素的控制，实现农业生产的智能化生产，并解决了无电、缺电地区农业生产的供电问题。

2 光伏技术与温室大棚的结合

这种温室大棚采用非晶硅薄膜式太阳能电池。

首先，薄膜电池弱光性好，阴雨天也能发电，常年累计发电量比普通的晶硅电池高20%左右。其次，这种电池利用薄膜的分光技术将作物所需波段的太阳光穿透电池后被作物吸收，作物生长不需要的波段则被用于薄膜电池吸收发电，部分被转换成热能以提高棚内温度。植物进行光合作用主要是利用有效光谱为440nm的蓝光和660nm的红光区，（见图1所示），而这种薄膜电池的最大吸收波峰在400-600nm，在理论上薄膜电池的最大吸收波峰与植物光合作用的吸收波峰并不冲突（是否完全不影响作物生长仍在研究中）。另外，紫外线不是作物生长所需，甚至会破坏作物，薄膜电池可以对其进行吸收，省却了加遮阳网的麻烦。

非晶薄膜电池使得光伏与温室大棚能够更好的融合，在不影响大棚内作物正常生长的基础上，能够借用大棚的向阳面直接低成本发电，供大棚内的各种设备使用（见图3所示），实现了节能减排；同时，也充分有效的利用了土地资源，使农业用地的利用最大化。

3 光伏温室大棚的智能控制系统

虽然温室大棚在我国得到了广泛应用，但大多数未采用智能控制技术，自动化程度低，环境控制能力有限，这也在一定程度上影响了温室作物的产量和质量，因此，温室大棚智能控制系统的建立很有必要。

影响作物生长的因素主要有温度、湿度、CO2浓度以及光照等，其间还要进行杀虫、灌溉等工作，如果能够实现对这些因素的智能控制，不仅可以减轻种植者的负担，还能提高农作物的产量与质量。而整个系统的用电可以由太阳能薄膜电池提供，即使将大棚建在无法利用电网电能的偏远地区，也不会受到限制。光伏温室大棚的智能控制系统原理如图4所示。

1）温度的调节：根据棚内作物设置最佳温度范围，并通过温度传感器进行监控。当室温低于设定值时，系统根据棚外阳光情况（通过光照传感器检测）利用太阳能加热器（阳光充足时）或者电加热设备（阳光不足时）进行升温，电加热部分由蓄电池组供电。当温度高于设定值时，采用湿帘-风机系统进行降温，湿帘是利用水蒸发吸热原理降温，风机则通过产生的风压强制空气流动进行降温。有研究表明，大棚的室温达到33度时便需要强制降温，否则会对作物生长产生不利影响，湿帘和风机二者结合使用，有效控制了棚内高温的产生。

2）湿度的调节：如同温度调节，当棚内湿度低于设定值时，系统驱动太阳能水泵工作，通过大棚顶端的喷嘴喷出的喷雾来提高湿度，这样也避免了湿度过大。当湿度高于设定值时，系统驱动电动窗开启进行通风，利用湿度差来进行室内外的空气交换，以降低湿度，必要时可以驱动风机加快空气流动和交换。

3）CO2浓度的调节：CO2是作物进行光合作用的重要原料，适宜的浓度可以使作物活力增强、产量增加，温室大棚是相对封闭的环境，使得对CO2浓度进行控制成为可能。提高CO2浓度是通过CO2发生器实现的，棚内浓度低于设定值时，系统控制CO2发生器工作；浓度过高时，则驱动电动窗开启进行通风。

4）光照的调节：传统的大棚需要遮阳网进行遮阳，但这种光伏温室大棚的太阳能薄膜电池本身就具有遮阳功能，且利用分光技术将不利于作物的光谱光照吸收，作物所需的则可以正常穿透（见前文所述），因此，可以兼作遮阳网使用。当光照弱于正常值时，系统根据检测到的光照度，控制开启相应数量的LED补光灯，以满足作物生长的光照要求。另外，还可以根据作物的特性适当延长光照时间，提高作物的品质和产量，甚至也可以用来反季节培植作物。

5）雨感功能：温室大棚能的智能控制系统能够检测天气状况，并适时进行防护处理。当出现下雨的天气时，系统接受到传感器感应到雨滴的信息，并驱动电动窗自动关闭，使棚内作物避免遭遇“雨灾”。

6）杀虫功能：大棚内作物生长可能会遭到害虫的侵扰，再加上通风需要，时常开启电动窗，棚外的害虫也难免进入，为尽量减少使用农药，培植绿色作物，棚内配置了太阳能杀虫灯。这种杀虫灯通过紫外光利用昆虫趋光的特性将其引诱，并用高压网将害虫击杀。杀虫灯由智能系统控制开关时间，并由薄膜电池充电的蓄电池为其供应电能。

7）灌溉功能：棚内安装了土壤湿度传感器，并将检测数据传至控制系统，当作物需要灌溉时，系统驱动光伏水泵工作为其提供水源。而光伏水泵也肩负着为屋顶喷嘴提供水源的工作（见上文所述），其工作与否完全取决于棚内作物的需要，避免了过量用水，起到节水作用。

4 智能型光伏温室大棚的前景展望

智能型光伏温室大棚利用光伏技术和智能控制技术实现了对棚内温度、湿度、CO2浓度以及光照的自动控制和调节，并根据实际情况自动进行“避雨”、杀虫、灌溉等一系列工作，真正实现了农业生产的自动化和智能化，在减轻种植者负担的同时，也提高了农作物的生产效率。而整个系统只需要用大棚上安装的太阳能薄膜电池来供给能量便可运行，无污染且节约能源，也保证了不便接入电网偏远地区的正常使用。

目前，光伏和智能控制技术在农业生产领域的应用仍处于起步阶段。我国是农业大国，农业生产技术的提高对我国有着重要意义，多学科与农业的融合将是农业发展的一个必然方向。而对于光伏行业来说，将温室大棚透光屋面充分利用，作为光伏发电的建筑基础，可以节约大量的土地资源，有助于实现低成本发电。另外，加强对各类作物生长机理的基础性研究对普及和推广这种智能型光伏温室大棚有着重要意义，有助于推动这种大棚从概念性展示向实用阶段的发展，以真正实现提高作物品质和产量，又兼顾发电的双赢效果。

参考文献：

第9篇：光合作用重要意义范文

[关键词]生物技术 推广 应用

中图分类号：S5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）11-0188-01

1 发展农业生物技术的意义

农业生物技术是高新技术中应用最广、最直接，最具现实意义的领域。生物技术产业是知识密集型产业，它具有投资少、产量高、回报率高等特点。它可以利用自然界的再生能源，实现可持续发展。它的发展对于解决经济和社会发展中所面临的人口中、资源、环境等问题具有重大作用。大力发展农业生物技术及其产业，对于改变农业生产现状，大幅度提高农产品的产量和质量，加快高产、优质、高效、可持续农业的发展，提高农业资源利用率，减少环境污染，保护良性生态平衡都具有重要意义。

2 现代生物技术在农业生产中的应用

2.1 良种选育，品质改良

随着生物技术的发展，人们已经可以把一个品种、品系的理想遗传性状转入另一品种、品系，以提高植物的价值、产量和质量。Calgene公司的科学家分离到一种控制植物纤维素形成的酶的基因，将其转入特定的树种可培育出纤维素含量高的、对造纸业更有利的植物。在番茄中导入编码EFE酶的反义基因，可以限制乙烯的生成，酶活性降至正常的5%以下，果实生理成熟后长期保持坚硬，仓贮1个月以上不软化、不腐烂，很大程度上提高了番茄的耐贮藏性能和经济效益。

2.2 提高植物的抗性

2.2.1抗虫。全世界粮食产量因虫害所造成的损失占14%左右。长期以来，人们普遍采用化学杀虫剂来控制害虫，全世界每年用于化学杀虫刹的总金额在200亿美元以上。但化学杀虫剂的长期使用会造成农药的残留、害虫的耐受性、环境污染等严重的问题，而利用基因工程的手段培育抗虫植物新品种除可以克服以上缺点外，还具有成本低、保护全、特异性强等优点，从而倍受关注，成为当前研究的热点。

2.2.2抗病毒。传统的抗病毒作物，是将植物天生的抗病毒基因从一个植物品种转移到另一个植物品种，然而抗病植株常会转变为感病植株，而且作用范围较窄。最近，研究人员采用基因工程的技术培育有别于传统方法的转基因抗病毒植物，目前最有效的方法是将病毒外壳蛋白基因导入植株获得抗病的工程植物。

2.2.3抗寒。低温对细造成损伤的主要原因是造成细胞内膜结构中的脂质双层流动性降低，导致膜结构损伤，影响植物正常的生长。生物膜中双层脂分子保持流动性，主要依靠其中不饱和脂肪酸的含量，不饱和脂肪酸多则抗冻。通过分离能催化形成高不饱和脂肪酸的甘油-3-磷脂酰转移酶的基因，并将其转入植物而获得有具有抗寒能力的转基因作物，这方面的工作已见报道。同时人们从一些生活在高寒水域的鱼类分离出一些特殊的血清蛋白，即鱼抗冻蛋白及其基因，可以降低在低温下细胞内冰晶的形成速度，从而保护细胞免受低温损伤。

2.2.4抗除草剂。除草剂全世界目前约有2000多个品种，在农药市场占有最大的份额。然而除草剂的使用有着自身难以克服的局限性，如很多除草剂无法区别庄稼和杂草，有些除草剂必须在野草长起来以前就施用，而且由于抗性草类群落的出现导致使用量增大对环境的危害也日益严重。制造抗除草剂的转基因作物是克服这些缺点的理想途径。采用将靶酶基因导入作物细胞，1987年美国科学家成功从矮牵牛中克隆出EPSP合酶基因转入油菜细胞的叶绿体中，使油菜能有效地抵抗草甘膦的毒杀作用。另外，有人把降解除草剂的蛋白蛋编码基因导入宿主植物，从而保证宿主植物免受其害，该方法已成功用于选育抗磷酸麦黄酮的工程植物。

2.2.5抗重金属。由于人类活动、矿山的开采，工业化进程的加剧，空气土壤、水体面临着越来越严重的重金污染，不但严重影响作物的产量和品质，更重要的是通过植物食物链危害人类的健康。土壤中的重金属主要有Cd、Cr、Hg、Ni、Pb、Zn、As等。20世纪80年代，提出植物修复、超富集植物。但由于自然界中已发现的绝大多数重金属富集或超富集植物往往生长周期长、生物量低、植株矮小，因而限制了其对污染土壤重金属的移除效率。通过基本工程技术改良植物对重金属的抗性，增加或减少重金属的植物体内的累积量被认为是进行污染土壤的生态恢复以及减少食物链重金属污染的一条切实可行的有效途径。富集重金属的相关基因不断克隆，应用转基因技术提高植物对重金属的耐性已取得一些重要进展，一些转基因植物地上部分表现了较高的重金离子富集量，并在污染土壤的生态恢复中进行了初步应用。

2.3 现代生物农药

随着人们对化学农药危害性、局限性的逐步认识，生物农药在植物生产中的地位逐渐突现出来，成为绿色农业的重要组成部分，受到各国政府的高度重视，有了较为广泛的应用。微生物农药有对人畜安全、不破坏生态平衡、害虫不易产生抗性等优点，但也存在着药效速度慢、专一性强、受自然条件影响大的缺点。而利用基本工程改造微生物菌种，创造出自然界不存在的新型菌种就可以克服这些缺点。

3 现代生物技术的未来发展

3.1 光合作用机理研究

提高植物光合作用效率有助于增加植物产品的产量，有效利用能源。光合作用包括光反应和暗反应，通过这一过程将光能转化为化学能并固定CO2。叶绿体的二磷酸核酮糖羧化酶（Rubisco）即可通过羧化反应固定CO2还可催化底物加氧反应。为提高固定CO2的速度，可同Rubisco的羧化酶活性，降低加氧酶活性。现在许多科学家对Rubisco的大小、结构、功能及调控做了许多工作，为提高植物光合作用的效果找到一些新思路。

3.2 生物固氮

氮肥是肥料的重要组成部分，要维持全球的粮食产量，每年至少需要1.0×108t以上的氮肥，其中一半来自化学肥料，而另一半则由固氮细菌完成。随着化学肥料生产成本的逐渐提高及对土壤的破坏，越来越多的科学家将目光集中在生物固氮上。一方面，人们试图通过研究生物固氮的分子学基础，以提高微生物的固氮水平；另一方面，通过DNA重组技术改造共生细菌，提高其竞争力，使之能超过天然共生细菌，促进根瘤的形成。

3.3 植物生物反应器

重组细菌、真菌生物反应器生产过程需要训练有素的专业人员，且设备昂贵，而植物却易于生长且管理方便，对工人的要求也不是很高。针对这一特点，人们就是否可用转基因植物来生产具有商业价值的蛋白质及其它特殊化学性质的物质进行了一些尝试，并取得了一些进展。