Question

【題目】某興趣小組以天竺葵為實(shí)驗(yàn)材料開展了其葉片光合作用和呼吸作用的日變化關(guān)系研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示�；卮饐栴}：

（1）圖中曲線1表示 ；曲線2表示_________。

（2）從圖示看，該植物光合作用在13時表現(xiàn)為“午休”現(xiàn)象，此時葉片細(xì)胞中的葉綠體內(nèi)C3和還原氫的含量變化分別是 、 。

（3）如果將觀察對象改為植物釋放O2的速率，假定該植物只進(jìn)行有氧呼吸，則釋放的O2最快時的速率為 。

（4）在25℃的條件下，該興趣小組將天竺葵置于不同光照強(qiáng)度及是否施肥的條件下培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示（該植物光合作用、呼吸作用的最適溫度分別是（25℃、30℃）。請據(jù)圖回答以下問題：

①C點(diǎn)條件下限制該植物CO2吸收量的主要因素是 。

②與D點(diǎn)相比，B點(diǎn)條件下限制CO2吸收量的因素是 。

③土壤含水量在 的條件下施肥效果明顯。

Answer 1

【答案】（1）光合作用固定CO2速率 呼吸作用產(chǎn)生CO2速率 （2）減少 增加

（3）15μmol·m-2·s-1 （4）①水分或土壤含水量 ②光照強(qiáng)度 ③40%-60%

【解析】（1）影響光合作用的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度和CO2濃度，影響細(xì)胞呼吸的主要環(huán)境因素是溫度，分析圖中曲線可知，白天環(huán)境主要變化的是光照強(qiáng)度和溫度，光合作用在13時表現(xiàn)為“午休”現(xiàn)象，因此圖中曲線1表示光合作用固定CO2速率；曲線2表示呼吸作用產(chǎn)生CO2速率。

（2）從圖示看，該植物光合作用在13時表現(xiàn)為“午休”現(xiàn)象，其原因是環(huán)境溫度過高，蒸騰作用旺盛，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，二氧化碳供應(yīng)不足，因此光合速率下降；此時葉片細(xì)胞中的葉綠體內(nèi)由于二氧化碳供應(yīng)不足，C3的生成量減少，故C3的含量減少；由于C3的含量減少，還原C3消耗的[H]和ATP減少，故還原氫的含量增加。

（3）植物釋放O2的速率為凈光合速率，凈光合速率=實(shí)際光合速率-呼吸速率，如果將觀察對象改為植物釋放O2的速率，假定該植物只進(jìn)行有氧呼吸，則釋放的O2最快的為上午9：00，此時凈光合速率為20-5=15μmol·m-2·s-1。

（4）在25℃的條件下，將天竺葵置于不同光照強(qiáng)度及是否施肥的條件下培養(yǎng)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：

①C點(diǎn)條件下施肥與未施肥兩種條件下CO2吸收量相同，說明此時限制該植物CO2吸收量的主要因素是橫坐標(biāo)因素，即水分或土壤含水量。

②D點(diǎn)與B點(diǎn)的土壤含水量及施肥條件相同，但光照強(qiáng)度不同，D點(diǎn)的光照強(qiáng)度大于B點(diǎn)，而D點(diǎn)CO2吸收量也明顯高于B點(diǎn)，所以與D點(diǎn)相比，B點(diǎn)條件下限制CO2吸收量的因素是光照強(qiáng)度。

③曲線表明土壤含水量在40%-60%的條件下光照強(qiáng)度相同時，施肥條件下CO2吸收量高于與未施肥條件下，因此土壤含水量在40%-60%的條件下施肥效果明顯。