Question

【題目】如圖甲為某綠色植物葉片凈光合速率（以CO2吸收速率表示）與胞間CO2濃度（Ci）的日變化曲線，圖乙表示在CO2充足的條件下，該植物葉片光合速率(mgCO2·cm-2·h-1)與光照強(qiáng)度、溫度的關(guān)系。請(qǐng)據(jù)圖回答下列有關(guān)的問(wèn)題：

(1)圖甲中13時(shí)，葉綠體中合成C3的速率________（填“高于”、“等于”或“低于”）11時(shí)，17時(shí)后葉片的Ci速率快速上升，其原因是___________________________。葉片的Pn先后兩次下降，主要限制因素分別是________________________。

(2)在圖乙中，當(dāng)溫度為10℃時(shí)，如果將光照強(qiáng)度由4 klx瞬時(shí)提高至8 klx，此時(shí)該植物葉綠體內(nèi)的C3含量將________(填“升高”“降低”或“基本不變”)，原因是___________________________。若在此溫度下，植物的呼吸速率為2mgCO2·cm-2·h-1，假設(shè)每日光照強(qiáng)度為4klx持續(xù)時(shí)間為12小時(shí)，此狀態(tài)下植物_________（填“能”或“不能”） 正常生長(zhǎng)。

(3)若溫度為20℃時(shí)，該植物的呼吸速率為4mgCO2·cm-2·h-1，則該植物在溫度為20℃、光照強(qiáng)度為8 klx條件下放置11小時(shí)后每平方厘米的葉片光合作用制造的葡萄糖量為________mg。

Answer 1

【答案】低于 光合速率減小，導(dǎo)致CO2在胞間積累 CO2濃度和光照強(qiáng)度 基本不變 在此溫度下，4klx已經(jīng)達(dá)到光飽和點(diǎn)，因此隨光照強(qiáng)度的提高，光合作用強(qiáng)度基本不變 不能 30

【解析】

影響光合作用速率的因素，包括二氧化氮濃度、光照強(qiáng)度等。二氧化碳濃度通過(guò)影響暗反應(yīng)、影響光反應(yīng)，進(jìn)而影響光合作用；光照強(qiáng)度通過(guò)影響光反應(yīng)產(chǎn)生的還原氫、ATP，進(jìn)而影響暗反應(yīng)，而影響光合作用。

題圖葉片凈光合速率11點(diǎn)-13點(diǎn)下降，同時(shí)胞間二氧碳濃度也在下降，但光照強(qiáng)度增大，因此該階段凈光合速率下降的原因可能是胞間二氧化碳濃度降低；15點(diǎn)以后，凈光合速率下降，此時(shí)胞間二氧化碳濃度增大，由此推測(cè)引起凈光合速率下降的因素不再是胞間二氧化的濃度，而是因?yàn)?5點(diǎn)之后光照強(qiáng)度逐漸減弱而影響了光合作用強(qiáng)度。圖乙表示光照強(qiáng)度和溫度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響。

(1)圖甲中13時(shí)的凈光合速率低于11時(shí)，故可推出此時(shí)葉綠體中合成C3的速率低于11時(shí)，17時(shí)后葉片的Ci速率快速上升，其原因是此時(shí)光合速率減小，利用的CO2減少，導(dǎo)致CO2在胞間積累。由分析可知：葉片的Pn先后兩次下降，主要限制因素分別是CO2濃度和光照強(qiáng)度。

(2)在圖乙中，當(dāng)溫度為10℃時(shí)，如果將光照強(qiáng)度由4 klx瞬時(shí)提高至8 klx，此時(shí)該植物葉綠體內(nèi)的C3含量將基本不變，原因是在此溫度下，4klx已經(jīng)達(dá)到光飽和點(diǎn)，所以即便光照強(qiáng)度再提高，光合作用強(qiáng)度也基本不變。若在此溫度下，植物的呼吸速率為2mgCO2·cm-2·h-1，假設(shè)每日光照強(qiáng)度為4klx持續(xù)時(shí)間為12小時(shí)，則該植物的凈光合速率為：（2+2）×12-24×2=0，沒(méi)有有機(jī)物的積累，故此狀態(tài)下植物不能正常生長(zhǎng)。

(3)若溫度為20℃時(shí)，該植物的呼吸速率為4mgCO2·cm-2·h-1，則該植物在溫度為20℃、光照強(qiáng)度為8 klx條件下放置11小時(shí)后的凈光合速率為：4×11=44 mgCO2·cm-2，轉(zhuǎn)換為每平方厘米的葉片光合作用制造的葡萄糖量就是30mg。