词汇表：植物营养

本章术语的语境

第十八章使用四个术语来说明植物如何自行制造食物：光合作用、叶绿素、叶绿体与限制因素。光合作用是绿色植物及部分其他生物把光能转化为储存在葡萄糖中的化学能的过程，以二氧化碳与水为原料，并释放氧气作为副产物；总体文字方程式，二氧化碳加水，在光与叶绿素存在下，生成葡萄糖加氧气，概括了一个实际上分两个相互衔接阶段进行的过程：光反应与暗反应，不过SPM层级的处理主要集中在总体的输入、输出以及影响速率的因素上。

叶绿素是负责吸收光合作用所需光能的绿色色素，它对红光与蓝光的吸收最强，而反射绿光，这正是大多数植物叶片在人眼看来呈绿色的原因。叶绿素本身并非自由分散在植物细胞各处，而是特定地包含在叶绿体内，叶绿体是植物细胞（以及部分原生生物）中存在的一种细胞器，是光合作用整个过程真正发生的场所。叶绿体内含称为基粒的内部膜堆叠结构，叶绿素集中于此，光反应也在此进行，周围环绕着基质，暗反应即在基质中进行；把叶绿素（色素分子）与叶绿体（包含它的细胞器）混淆，是一种非常常见且可以避免的用词错误，因为即使在考虑其中叶绿素是否正常发挥功能之前，叶绿体本身就可以在显微镜下被观察到并确认其存在。

限制因素是指在某一时刻，相对于植物需求而言供应最为不足的那一个环境因素，光照强度、二氧化碳浓度或温度是SPM层级所考查的三个因素，正是这单一因素在当时限制着光合作用的速率，无论其他因素多么有利都不例外。这一原理解释了本章反复出现的一种图形形状：当某一因素（例如光照强度）增加时，光合作用速率稳步上升，直到达到一个平台期，此时另一因素（例如二氧化碳浓度或温度）已转而成为限制因素，进一步增加第一个因素不会再产生额外效果，除非新的限制因素也随之增加。一个常见的考试错误是把三个因素都描述成同时起限制作用，但该定义明确要求指出当时供应最为不足的那一个因素。

本章第三卷试题通常要求考生解读光合作用速率对光照强度、二氧化碳浓度或温度的图形，满分取决于能否正确地把平台区域解读为另一因素已成为限制因素的证据，并进一步说出一个合理的替代因素，而不是仅仅描述曲线形状而缺乏这种推理。

由于商业温室种植者会有意提高二氧化碳浓度或补充照明，以消除限制因素并提高作物产量，本章也把光合作用理论与农业应用直接联系起来，考官有时会把限制因素的题目设置在温室情境中，而不仅仅是实验室图形中。