PAN指示劑（2g/L）的配製：

將0.2克PAN[名稱：1—（2—吡啶偶氮）—2—萘酚]溶於100毫升乙醇中搖勻。

由2-氨基吡啶經重氮化後，與2-萘酚偶合而得。將無水乙醇與金屬鈉反應生成乙醇鈉，然後加入2-氨基吡啶的乙醇溶液，通入亞硝酸乙酯蒸氣於45-50℃反應。

能畢，保溫8小時，過濾出重氮鹽用乙醚洗滌。將重氮鹽加入2-萘酚的乙醇溶液中，在45-50℃通入二氧化碳進行偶合反應，6小時後過濾出結晶，用蒸餾水洗滌後再用乙醇重結晶，乾燥即為成品。

按理論量在α- 氨基吡啶的乙醇溶液中，加入由無水乙醇和金屬鈉反應得到的乙醇鈉，然後再通入亞硝酸乙酯蒸氣，並控制反應溫度在45～50℃，蒸氣通入結束後保溫8h，濾出的重氮鹽結晶用乙醚洗滌；

經過洗滌的重氮鹽加到相同物質量的2-萘酚的乙醇溶液中，控制溫度在45～50℃，然後通入二氧化碳進行偶合，6h後濾出結晶，用蒸餾水洗滌後，用7倍量的乙醇重結晶，並於80℃以下乾燥，即得精製的1-（2-吡啶偶氮)-2-萘酚。

光是光合作用的動力，也是形成葉綠素、葉綠體以及正常葉片的必要條件，光還顯著地調節光合酶的活性與氣孔的開度，因此光直接制約著光合速率的高低。光照因素中有光強、光質與光照時間，這些對光合作用都有深刻的影響。

一、光合速率及表示單位

光合速率通常是指單位時間、單位葉面積的CO2吸收量或O2的釋放量，也可用單位時間、單位葉面積上的幹物質積累量來表示。常用單位有：μmol CO2·m-2·s-1、μmol O2·dm-2·h-1 和mgDW(乾重)·dm-2·h-1。

CO2吸收量用紅外線CO2氣體分析儀測定，O2釋放量用氧電極測氧裝置測定，幹物質積累量可用改良半葉法等方法測定。有的測定光合速率的方法都沒有把呼吸作用(光、暗呼吸)以及呼吸釋放的CO2被光合作用再固定等因素考慮在內，因而所測結果實際上是表觀光合 速率或淨光合速率，如把表觀光合速率加上光、暗呼吸速率，便得到總光合速率或真光合速率。

二、內部因素

　(一)葉片的發育和結構

　 1．葉齡

新長出的嫩葉，光合速率很低。其主要原因有：(1)葉組織發育未健全，氣孔尚未完全形成或開度小，細胞間隙小，葉肉細胞與外界氣體交換速率低；(2)葉綠體小，片層結構不發達，光合色素含量低，捕光能力弱；(3)光合酶，尤其是Rubisco的含量與活性低。(4)幼葉的呼吸作用旺盛，因而使表觀光合速率降低。但隨著幼葉的成長，葉綠體的發育，葉綠素含量與Rubisco酶活性的增加，光合速率不斷上升；當葉片長至面積和厚度最大時，光合速率通常也達到最大值，以後，隨著葉片衰老，葉綠素含量與Rubisco酶活性下降，以及葉綠體內部結構的解體，光合速率下降。

依據光合速率隨葉齡增長出現“低—高—低”的規律，可推測不同部位葉片在不同生育期的相對光合速率的大小。如處在營養生長期的禾穀類作物，其心葉的光合速率較低，倒3葉的光合速率往往最高；而在結實期，葉片的光合速率應自上而下地衰減。

　　 2.葉的結構

葉的結構如葉厚度、柵欄組織與海綿組織的比例、葉綠體和類囊體的數目等都對光合速率有影響。葉的結構一方面受遺傳因素控制，另一方面還受環境影響。

　 C4植物的葉片光合速率通常要大於C3植物，這與C4植物葉片具有花環結構等特性有關。許多植物的葉組織中有兩種葉肉細胞，靠腹面的為柵欄組織細胞；靠背面的為海綿組織細胞。柵欄組織細胞細長，排列緊密，葉綠體密度大，葉綠素含量高，致使葉的腹面呈深綠色，且其中Chla/b比值高，光合活性也高，而海綿組織中情況則相反。生長在光照條件下的陽生植物(sun plant)葉柵欄組織要比陰生植物(shade plant)葉發達，葉綠體的光合特性好，因而陽生葉有較高的光合速率。

同一葉片，不同部位上測得的光合速率往往不一致。例如，禾本科作物葉尖的光合速率比葉的中下部低，這是因為葉尖部較薄，且易早衰的緣故。

　(二)光合產物的輸出

光合產物(蔗糖)從葉片中輸出的速率會影響葉片的光合速率。例如，摘去花、果、頂芽等都會暫時阻礙光合產物輸出，降低葉片特別是鄰近葉的光合速率；反之，摘除其他葉片，只留一張葉片與所有花果，留下葉的光合速率會急劇增加，但易早衰。對蘋果等果樹枝條環割，由於光合產物不能外運，會使環割上方枝條上的葉片光合速率明顯下降。光合產物積累到一定的水平後會影響光合速率的原因有：(1)反饋抑制。例如蔗糖的積累會反饋抑制合成蔗糖的磷酸蔗糖合成酶的活性，使F6P增加。而F6P的積累，又反饋抑制果糖1，6-二磷酸酯酶活性，使細胞質以及葉綠體中磷酸丙糖含量增加，從而影響CO2的固定；(2)澱粉粒的影響。葉肉細胞中蔗糖的積累會促進葉綠體基質中澱粉的合成與澱粉粒的形成，過多的澱粉粒一方面會壓迫與損傷類囊體植物的光合作用受內外因素的影響，而衡量內外因素對光合作用影響程度的常用指標是光合速率。

三、外部因素

(一)光照

光是光合作用的動力，也是形成葉綠素、葉綠體以及正常葉片的必要條件，光還顯著地調節光合酶的活性與氣孔的開度，因此光直接制約著光合速率的高低。光照因素中有光強、光質與光照時間，這些對光合作用都有深刻的影響。

　　1.光照強度

(1)光強-光合曲線

X

隨著光強的增高，光合速率相應提高，當到達某一光強時，葉片的光合速率等於呼吸速率，即CO2吸收量等於CO2釋放量，表觀光合速率為零，這時的光強稱為光補償點。在低光強區，光合速率隨光強的增強而呈比例地增加(比例階段，直線A)；當超過一定光強，光合速率增加就會轉慢(曲線B)；當達到某一光強時，光合速率就不再增加，而呈現光飽和現象。開始達到光合速率最大值時的光強稱為光飽和點，此點以後的階段稱飽和階段(直線C)。比例階段中主要是光強制約著光合速率，而飽和階段中CO2擴散和固定速率是主要限制因素。

不同植物的光強-光合曲線不同，光補償點和光飽和點也有很大的差異。光補償點高的植物一般光飽和點也高，草本植物的光補償點與光飽和點通常要高於木本植物；陽生植物的光補償點與光飽和點要高於陰生植物；C4植物的光飽和點要高於C3植物。光補償點和光飽和點可以作為植物需光特性的主要指標，用來衡量需光量。光補償點低的植物較耐陰，如大豆的光補償點僅0.5klx，所以可與玉米間作，在玉米行中仍能正常生長。在光補償點時，光合積累與呼吸消耗相抵消，如考慮到夜間的呼吸消耗，則光合產物還有虧空，因此從全天來看，植物所需的最低光強必須高於光補償點。對群體來說，上層葉片接受到的光強往往會超過光飽和點，而中下層葉片的光強仍處在光飽和點以下，如水稻單株葉片光飽和點為40～50klx，而群體內則為60～80lx，因此改善中下層葉片光照，力求讓中下層葉片接受更多的光照是高產的重要條件。

植物的光補償點和光飽和點不是固定數值，它們會隨外界條件的變化而變動，例如，當CO2濃度增高或溫度降低時，光補償點降低；而當CO2濃度提高時，光飽和點則會升高。在封閉的溫室中，溫度較高，CO2較少，這會使光補償點提高而對光合積累不利。在這種情況下應適當降低室溫，通風換氣，或增施CO2才能保證光合作用的順利進行。

在一般光強下，C4植物不出現光飽和現象，其原因是：①C4植物同化CO2消耗的同化力要比C3植物高 ②PEPC對CO2的親和力高，以及具有“CO2泵”，所以空氣中CO2濃度通常不成為C4植物光合作用的限制因素。

(2)強光傷害—光抑制

光能不足可成為光合作用的限制因素，光能過剩也會對光合作用產生不利的影響。當光合機構接受的光能超過它所能利用的量時，光會引起光合速率的降低，這個現象就叫光合作用的光抑制。

晴天中午的光強常超過植物的光飽和點，很多C3植物，如水稻、小麥、棉花、大豆、毛竹、茶花等都會出現光抑制，輕者使植物光合速率暫時降低，重者葉片變黃，光合活性喪失。當強光與高溫、低溫、乾旱等其他環境脅迫同時存在時，光抑制現象尤為嚴重。通常光飽和點低的陰生植物更易受到光抑制危害，若把人參苗移到露地栽培，在直射光下，葉片很快失綠，並出現紅褐色灼傷斑，使參苗不能正常生長；大田作物由光抑制而降低的產量可達15%以上。因此光抑制產生的原因及其防禦系統引起了人們的重視。

光抑制機理：一般認為光抑制主要發生在PSⅡ。按其發生的原初部位可分為受體側光抑制和供體側光抑制。受體側光抑制常起始於還原型QA的積累。還原型QA的積累促使三線態P680(P680T)的形成，而P680T可以與氧作用(P680T +O2→P680 + 1O2)形成單線態氧(1O2)；供體側光抑制起始於水氧化受阻。由於放氧複合體不能很快把電子傳遞給反應中心，從而延長了氧化型P680(P680+)的存在時間。Ｐ680+和1O2都是強氧化劑，如不及時消除，它們都可以氧化破壞附近的葉綠素和pan >D1蛋白，從而使光合器官損傷，光合活性下降。

1 光照

光合作用是一個光生物化學反應,所以光合速率隨著光照強度的增加而加快.但超過一定範圍之後,光合速率的增加變慢,直到不再增加.光合速率可以用CO?的吸收量來表示,CO?的吸收量越大,表示光合速率越快.

2 二氧化碳

CO?是綠色植物光合作用的原料,它的濃度高低影響了光合作用暗反應的進行.在一定範圍內提高CO?的濃度能提高光合作用的速率,CO?濃度達到一定值之後光合作用速率不再增加,這是因為光反應的產物有限.

3 溫度

溫度對光合作用的影響較為複雜.由於光合作用包括光反應和暗反應兩個部分,光反應主要涉及光物理和光化學反應過程,尤其是與光有直接關系的步驟,不包括酶促反應,因此光反應部分受溫度的影響小,甚至不受溫度影響；而暗反應是一系列酶促反應,明顯地受溫度變化影響和制約.當溫高於光合作用的最適溫度時,光合速率明顯地表現出隨溫度年升而下降,這是由於高溫引起催化暗反應的有關酶鈍化、變性甚至遭到破壞,同時高溫還會導致葉綠體結構發生變化和受損；高溫加劇植物的呼吸作用,而且使二氧化碳溶解度的下降超過氧溶解度的下降,結果利於光呼吸而不利於光合作用；在高溫下,葉子的蒸騰速率增高,葉子失水嚴重,造成氣孔關閉,使二氧化碳供應不足,這些因素的共同作用,必然導致光合速率急劇下降.當溫度上升到熱限溫度,淨光合速率便降為零,如果溫度繼續上升,葉片會因嚴重失水而萎蔫,甚至乾枯死亡.

4 礦質元素

礦質元素直接或間接影響光合作用.例如,N是構成葉綠素、酶、ATP的化合物的元素,P是構成ATP的元素,Mg是構成葉綠素的元素.

5 水分

水分既是光合作用的原料之一,又可影響葉片氣孔的開閉,間接影響CO?的吸收.缺乏水時會使光合速率下降.

如果只是光照增強，那光合速率會先增後平，原因是到後面由於光合酶有限等因素影響，光合速率無法無限加快

如果光照增強伴隨溫度升高的話，那由於溫度升高會使植物蒸騰加快，為了防止水分過度蒸騰，植物會關閉氣孔以降低蒸騰作用，而這樣CO2的吸收也會受阻，故植物光合速率會先增後減