低碳节能：水草光合作用中二氧化碳的奥秘

------二氧化碳对水草光合作用及其生长速度的影响

摘要

课堂上学到的光合作用告诉我们，水草可以利用光的能量，把二氧化碳和水加工成自己所需要的养分，并释放出氧气。这样有趣的科学知识，我们能否在日常生活中直观地观察到呢？二氧化碳能促进植物生长么？需要多少二氧化碳合适呢？是不是二氧化碳越多就越好呢？我们能否通过具体实验来探索光合作用中二氧化碳的奥秘？带着这些问题，我们尝试通过水草种植实验，运用分组对比的科学实验方法，来验证和探究水中二氧化碳浓度与水草光合作用及其生长速度的关系。通过本课题实验，我们发现二氧化碳浓度和水草生长状态之间存在有趣的“先上升后下降”的关系，即：适量的二氧化碳能促进水草生长，但过量的二氧化碳反而抑制水草生长。

关键词：水草 二氧化碳 浓度 光合作用

一、研究目的

注重生态理念，开展低碳节能的小课题研究。直观地观察水草的光合作用，并在实验中探索二氧化碳对水草光合作用及其生长速度的影响，从而回答我们的疑问：二氧化碳能促进水草生长么？多少浓度的二氧化碳适合水草生长呢？它们之间有什么样的关系么？

二、实验及其目的

    在实验里，我们分别测试了怪蕨、莫斯、泡泡龙、南美玉竹、紫竹调等不同种类的水草，从中筛选出更适合观察的水草进入正式实验。同时也初步验证了二氧化碳能否促进水草生长、二氧化碳是不是越多越好这两个问题。

在实验阶段，先后选取了怪蕨、莫斯、泡泡龙、南美玉竹、紫竹调等水草进行试验，主要观察水草的光合作用是否旺盛（冒出的氧气泡是否足够多）、水草形态变化是否很明显等。最后选取了南美玉竹和紫竹调进行实验，其中南美玉竹可以在短时间内生长出较多的新生根，而紫竹调的光合作用旺盛，冒出的氧气泡数量便于观察。

图3.1：怪蕨、莫斯、泡泡龙预实验图示

图3.2：南美玉竹新生根、紫竹调冒氧气泡预实验图示

三、收获和展望

通过本次实验，我们学会了科学的实验方法，即在保持其他条件不变的情况下，改变一个变量的值，来测试这个改变带来的不同效果。我们在本次实验中，既验证了二氧化碳确实能促进水草的光合作用和生长，又通过分组对比验证了二氧化碳不是越多越好，过量的二氧化碳反而会抑制水草的生长。

在增加二氧化碳分组后，我们发现紫竹调的总长度平均增加值、新生根长度平均值这两方面，3号缸占优；而新生根平均数量这方面，2号缸占优，于是我们可以推测，适合紫竹调生长的最佳二氧化碳浓度，很可能在1泡/秒和2泡/秒之间。如果进一步细化分组，比如增加鱼缸数量，分别为1.2泡/秒、1.4泡/秒、1.6泡/秒、1.8泡/秒，我们有可能最终寻找到这条“先上升后下降”趋势线的最高点，这也就是适合紫竹调生长的最佳二氧化碳浓度。