《二氧化碳与光照》
27 二氧化碳与光照

前面的课程中我们学习了一天中二氧化碳浓度的变化是怎样的,那么二氧化碳浓度变化和光照的强度变化在一天中有着怎样的关系呢?一天中光照强度是怎样变化的?什么时候光照最强,什么时候光照最弱呢?让我们带着问题往下学习吧!

为了能让同学们更好的研究二氧化碳与光照的关系,这里我们就要用到能够测量空气中二氧化碳数据 , 捕获环境光照强度的设备⸺智慧生态气象微观察记录仪。智慧生态气象微观察记录仪上安装有环境四合一传感器,而环境四合一传感器中就包括二氧化碳传感器和光照传感器,他们能够告诉我们实时的光照强度、二氧化碳浓度的数值。

我们先来看一下环境四合一传感器的内部构造

登陆智慧生态教育 App 或登陆智慧生态学习平台(http://www.wiseedu.cn)进入“物联数据”二级页面,找到你想了解的学校相关的智慧生态气象微观察记录仪,点击进入,查看它探测到的气象相关数据。

点击“ ”查看数据

它可以收集一天、一个月、三个月,甚至一年的气象数据。平台上还有环境温度以及其它一些数据的折线图,同学们可以带着“二氧化碳和光照之间存在什么联系”的问题来进行学习。对一天中的光照数据和二氧化碳数据进行统计,最后来得出自己想要的答案。

我们已经学习了如何观察一天中二氧化碳和光照的变化,那么二氧化碳浓度和光照强度有着怎样的奇妙关系呢?

看上一页的两张图,显示的是同一地点,同一时间段内二氧化碳浓度和光照强度指数的数值变化。是不是发现数值呈现反向变化呢?当阳光强烈时二氧化碳浓度数值下降。而光照减弱时,二氧化碳浓度就会增加。而究竟为什么会这样呢?我们需要先了解一下植物的“光合作用”。

(1)光合作用

光合作用和二氧化碳及光照有着紧密的关系。大地上的绿色植物吸收太阳的光,转化二氧化碳(CO2)和水(H2O) , 制造有机物质并释放氧气的过程,称为光合作用。光合作用所产生的有机物主要是碳水化合物,在产生有机物的同时还会释放出能量。

(2)光照、二氧化碳与光合作用的关系

二氧化碳是光合作用的原料之一,光合作用通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳 (CO2) 和水 (H2O) 合成有机物,同时释放出氧气的过程。在一定范围

内,随着二氧化碳浓度的增高,叶片的光合作用会逐渐增强。因此,当光照强度高的时候,植物可以得到更多的阳光,同时能够吸收更多的二氧化碳和水,把水和二氧化碳转化成有机物质并释放氧气。所以我们通过智慧生态气象微观察记录仪收集的历史数据中显示,当阳光强烈时二氧化碳浓度数值下降,而光照减弱时二氧化碳浓度就会增加。
实验一:

(1)请同学们根据“智慧生态教育学习平台”上显示的数据进行统计,记录一天中各个时间点的二氧化碳和光照数据,完成下表:

(2)将记录好的数据在同一坐标系中,以折线统计图的形式画出来,这样能够更加直观的看出一天中二氧化碳和光照的变化。

请同学们查阅相关资料,分析思考现代农业大棚中植物的“醉氧”现象产生的原因以及消除的方法。进一步思考,植物24小时生活在人工光照下能健康成长吗?

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