Question

【題目】下圖表示在光照、溫度等條件適宜情況下，環(huán)境中CO2濃度分別對(duì)甲、乙兩種植物光合速率的影響。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）當(dāng)CO2濃度為350μmol/mL時(shí)，甲植物CO2的固定速率____________（填“小于”、“等于”或“大于”）乙植物CO2的固定速率；此時(shí)若適當(dāng)提高二氧化碳濃度，則短時(shí)間內(nèi)甲植物葉綠體中C3/C5的值將_________（填“升高”、“降低”或“不變”）。

（2）若其它環(huán)境條件不變，要使甲植物經(jīng)過(guò)一晝夜（12小時(shí)白天，12小時(shí)黑夜）獲得有機(jī)物的積累，則白天CO2濃度必須大于____________μmol/mL。

（3）在光照強(qiáng)度、溫度等其他條件適宜情況下，將上述兩種植物置于初始CO2濃度為600μmol/mL的同一密閉容器中。一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)兩種植物的光合速率都降低，其中光合速率首先開(kāi)始降低的植物是_____，原因是________________________________________。

Answer 1

【答案】大于 升高 150 甲 CO2濃度相對(duì)值為600時(shí)甲、乙兩植物都達(dá)到了CO2飽和點(diǎn)；容器中CO2濃度逐漸降低；甲植物CO2飽和點(diǎn)大于乙植物CO2飽和點(diǎn)，所以CO2濃度降低，甲植物光合速率首先降低

【解析】

據(jù)圖分析，與縱坐標(biāo)相交的點(diǎn)，環(huán)境中二氧化碳濃度為0，此時(shí)不能進(jìn)行光合作用，只能進(jìn)行呼吸作用，由圖可見(jiàn)甲植物的呼吸速率大于乙植物；與橫坐標(biāo)相交的點(diǎn)二氧化碳的釋放量等于0，為二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)，此點(diǎn)光合速率與呼吸速率相等，由圖可見(jiàn)乙植物的補(bǔ)償點(diǎn)低于甲植物，說(shuō)明乙植物更能適應(yīng)低二氧化碳濃度的環(huán)境；當(dāng)曲線高度不再增加時(shí)代表二氧化碳飽和點(diǎn)，甲植物的二氧化碳飽和點(diǎn)大于乙植物；兩條曲線相交的點(diǎn)（CO2濃度為350μmol/mL）代表兩種植物的凈光合速率相等。

（1）根據(jù)以上分析已知，兩種植物的凈光合速率相等，但是甲植物的呼吸速率大于乙植物，而實(shí)際光合速率=凈光合速率+呼吸速率，因此甲植物的實(shí)際光合速率大于乙植物，即甲植物固定二氧化碳的速率大于乙植物。此時(shí)若適當(dāng)提高二氧化碳濃度，二氧化碳的固定生成三碳化合物增加，而三碳化合物的還原基本不變，因此短時(shí)間內(nèi)甲植物葉綠體中C3/C5的值將增加。

（2）根據(jù)題意分析，植物白天可以進(jìn)行光合作用和呼吸作用，晚上只能進(jìn)行呼吸作用，由題意可知白天和黑夜等長(zhǎng)（12小時(shí)），若要獲得有機(jī)物的積累，則白天的凈光合速率應(yīng)該大于晚上的呼吸速率，而甲植物的呼吸速率為20μmol/mL，所以其白天的凈光合速率應(yīng)該大于20μmol/mL，因此其白天CO2濃度必須大于150μmol/mL。

（3）根據(jù)題意分析，當(dāng)CO2濃度相對(duì)值為600時(shí)甲、乙兩植物都達(dá)到了CO2飽和點(diǎn)，即兩種植物的光合速率都達(dá)到了最大值，容器中CO2濃度逐漸降低，但是甲植物CO2飽和點(diǎn)大于乙植物CO2飽和點(diǎn)，其CO2濃度降低較多，因此甲植物光合速率首先降低。