Question

【題目】玉米植株高大，葉窄長(zhǎng)，需氮肥多；大豆株矮，葉小而平展，需磷肥多。二者對(duì)CO2的響應(yīng)存在差異（如圖1），生產(chǎn)上往往將二者間作種植（如圖2）。為探究在大氣CO2濃度（體積分?jǐn)?shù)為0．03%）條件下，玉米—大豆間作對(duì)產(chǎn)量的影響，科研人員將玉米和大豆分別單獨(dú)種植（單作）或兩種作物隔行種植（間作），測(cè)得：玉米產(chǎn)量間作時(shí)比單作時(shí)有顯著提高，而大豆產(chǎn)量間作時(shí)比單作時(shí)略有下降�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

（1）研究表明，玉米與大豆間作，玉米能從大豆的根際環(huán)境中獲得部分氮，這種對(duì)氮元素競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果，可刺激大豆根瘤菌的固氮作用。玉米菌根所形成的菌絲橋也有利于大豆對(duì)磷的吸收。作物吸收的氮能使與光合作用相關(guān)的含氮化合物如_________（答出兩個(gè)即可）增加，從而提高作物的光合速率。

（2）玉米和大豆株高存在差異，與玉米單作相比，間作可降低玉米對(duì)_________的爭(zhēng)奪。結(jié)合圖1、圖2分析（僅考慮地上部分），大豆間作時(shí)產(chǎn)量略低于單作時(shí)的可能原因是_________、_________。

（3）在田間作物的生產(chǎn)過(guò)程中，無(wú)論白天還是夜晚都應(yīng)保持良好的通風(fēng)條件，而間作能全面改善田間作物的通風(fēng)條件。請(qǐng)從白天和晚上兩個(gè)角度闡述通風(fēng)條件的改善能提高作物產(chǎn)量的原因___________________。

Answer 1

【答案】ATP、光合色素，酶、NADPH 光照和氮肥 光照強(qiáng)度低 CO2濃度低 白天通風(fēng)提高大氣中CO2含量，促進(jìn)光合作用，夜間通風(fēng)提高空氣中O2的含量，促進(jìn)植物呼吸作用，從而提高從土壤中吸收礦質(zhì)元素的速率。

【解析】

從圖中看出在低濃度CO2時(shí)，玉米凈光合作用速率大于大豆，而當(dāng)CO2濃度達(dá)到0.06%時(shí)大豆凈光合作用速率大于玉米。

（1）與光合作用有關(guān)的含氮物質(zhì)ATP、光合色素，酶、NADPH等。

（2）由于玉米和大豆株高存在差異，所以間作可以降低玉米對(duì)光照的爭(zhēng)奪，同時(shí)玉米主要吸收氮肥，而大豆主要吸收磷肥，所以還可以降低玉米對(duì)氮肥的爭(zhēng)奪；大豆間作時(shí)由于玉米的遮擋可能導(dǎo)致其獲得的光照低；同時(shí)根據(jù)圖1，在低濃度CO2條件下，大豆光合作用速率低，當(dāng)CO2濃度達(dá)到0.06%時(shí)，大豆光合作用速率比玉米高；因此大豆間作時(shí)產(chǎn)量略低于單作時(shí)的可能原因是光照強(qiáng)度低和CO2濃度較低。

（3）通風(fēng)可以促進(jìn)空氣流通，白天通風(fēng)提高大氣中CO2含量，促進(jìn)光合作用，夜間通風(fēng)提高空氣中O2的含量，促進(jìn)植物呼吸作用，從而提高從土壤中吸收礦質(zhì)元素的速率。