Question

10．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1所示．回答問題：

（1）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，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減少、增加．（填“減少”、“不變”或“增加”）
（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
率約為15μmol•m^-2•s^-1．
（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2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水分或土壤含水量．
②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土壤含水量在40%～60%的條件下施肥效果明顯．

Answer 1

分析 據圖分析：圖1中的曲線1表示光合作用固定二氧化碳的速率，曲線2表示呼吸作用產生二氧化碳的速率．圖2表示不同光照條件下施肥與未施肥及土壤含水量對光合作用的影響，圖中曲線表明施肥和提高土壤含水量可以提高光合作用強度．

解答 解：（1）據圖1分析，曲線1表示光合作用固定二氧化碳的速率，曲線2表示呼吸作用產生二氧化碳的速率．
（2）植物光合作用在13時表現為“午休”現象，此時氣孔部分關閉，二氧化碳供應不足，固定減少，三碳化合物合成減少，消耗ATP和[H]減少導致還原氫含量增加．
（3）將觀察對象改為植物釋放O₂最快時的速率為表觀光合速率，即二氧化碳的固定速率與呼吸作用產生二氧化碳的速率之差，即此時釋放O₂的速率=20-5=1515μmol．m^-1．a^-1．
（4）①據圖2分析，C點條件下已經施肥，限制該植物CO₂吸收量的主要因素是水分或土壤含水量．
②與D點相比，B點與D點的土壤含水量相同，且都經過施肥，故限制光合作用的因素是光照強度．
③圖中曲線表明土壤含水量在40%～60%的條件下二氧化碳的吸收量明顯增加，即施肥效果明顯．
故答案為：
（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%

點評 本題結合圖示主要考查意在光合作用的主要環境因素，意在強化學生對相關知識的理解與運用．題目難度中等．