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補償点

一般小学生

まとめ

解説

植物は光の強さに応じて光合成量を変化させますが、呼吸は光の有無にかかわらず常に行っています。光が非常に弱い状態では呼吸量が光合成量を上回りますが、光を強くしていくと光合成量が増加し、ある一定の強さにおいて二酸化炭素の吸収量と放出量がちょうどつり合います。この地点が「補償点」です。

グラフ上で解析する場合、縦軸を二酸化炭素の吸収量(または有機物の蓄積量)、横軸を光の強さとすると、曲線が横軸(吸収量=0)と交わる点が補償点を示します。このとき、以下の関係式が成り立ちます。
光合成量 = 見かけの光合成量 + 呼吸量
補償点においては「見かけの光合成量」が0となるため、実際の光合成量と呼吸量が等しくなっていることがわかります。

また、植物の成長には水も不可欠です。根毛から吸収された水は道管を通って葉まで運ばれ、光合成の原料となります。葉の気孔から水分が放出される「蒸散作用」がポンプのような役割を果たし、この水の移動を支えています。補償点を超える光を得ることで、植物は初めて成長に必要な余剰の栄養分蓄えることが可能になります。

コラム

補償点は植物の種類によって大きく異なります。強い光を好む陽生植物ケヤキなど)は補償点が高く、成長に多くの光を必要とします。一方で、日陰でも育つ陰生植物シイなど)は補償点が低く、わずかな光でも生存が可能です。

この性質の違いは、森林の遷移(世代交代)に深く関わっています。最初は陽生植物が森を作りますが、成長して地面が暗くなると、補償点の低い陰生植物の苗だけが育つようになり、長い年月をかけて森の主役が入れ替わっていくのです。

小学生のみなさんへ

植物は、太陽の光を浴びて栄養を作る「光合成こうごうせい」と、人間と同じように空気を取りこんでエネルギーを使う「呼吸こきゅう」の2つを同時に行っています。

補償点ほしょうてん」とは、光の強さがちょうどいい具合になり、光合成で作られる栄養の量と、呼吸で使われる栄養の量がぴったり同じになる明るさのことです。このとき、外から見ると栄養が増えも減りもしない状態になります。

もし光がこの「補償点ほしょうてん」よりも弱いと、植物は栄養を使い切ってしまい、うまく育つことができません。植物が大きく成長するためには、この点よりも強い光が必要なのです。

ルラスタコラム

植物の中には、強い光が大好きな「陽生植物」と、暗い場所でも平気な「陰生植物」がいます。陰生植物は、この補償点がとても低いため、森の深い日陰でも少しの光で生きていくことができるんですよ。

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