Question

【題目】某興趣小組以天竺葵為實驗材料開展了其葉片光合作用和呼吸作用的日變化關系研究。實驗結果如圖所示。回答問題：

（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時表現為“午休”現象，此時葉片細胞中的葉綠體內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度及是否施肥的條件下培養，實驗結果如圖所示（該植物光合作用、呼吸作用的最適溫度分別是（25℃、30℃）。請據圖回答以下問題：

①C點條件下限制該植物CO2吸收量的主要因素是 。

②與D點相比，B點條件下限制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光照強度 ③40%-60%

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

（2）從圖示看，該植物光合作用在13時表現為“午休”現象，其原因是環境溫度過高，蒸騰作用旺盛，導致氣孔關閉，二氧化碳供應不足，因此光合速率下降；此時葉片細胞中的葉綠體內由于二氧化碳供應不足，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度及是否施肥的條件下培養，分析實驗結果可知：

①C點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因素，即水分或土壤含水量。

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

③曲線表明土壤含水量在40%-60%的條件下光照強度相同時，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。