Question

【题目】为探究大气CO2浓度变化对水分利用效率的影响，研究人员对三种作物所处环境的CO2 浓度分别进行如下控制：自然CO2浓度(375gμmol·mol-1，简称[375])、倍增CO2浓度(简称[750])、倍增后恢复到自然CO2 浓度(先在倍增CO2浓度下生活60天，再转入自然CO2浓度下生活，简称[750-375])，每种作物的三种处理均设置3个重复组，测得净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率分别如图1、2、3 所示：

（1）由上图数据分析可知，在CO2浓度倍增条件下，三种作物的水分利用效率均___ ___，这主要是CO2 浓度倍增时___ ___增大与___ ____降低共同作用的结果。

（2）为进一步测定在[375]和[750]条件下干旱胁迫对大豆光合作用的影响，进行了相应探究实验，结果如下：

①水分充足、[750]时大豆的真正光合速率为__ ___。

②在水分充足条件下，[750]能显著提高大豆的光饱和点，其原因可能是：一方面CO2 浓度增加，暗反应中___ ___需要的能量增多；另一方面叶肉细胞中__ _的含量增加，大豆捕获光能的能力增强。

③在干旱条件下,叶片的 （结构）因减小蒸腾作用的需要部分关闭，使植物光合作用减弱。此时该结构的细胞内溶液浓度 （高于、等于或低于）细胞外溶液浓度。

④分析上表数据可知，通过生产中的____ _____措施可降低干旱对光合作用的影响。

Answer 1

【答案】（1）升高 净光合速率 蒸腾速率

（2）①34.99μmol·m-2·s-1 ②C3的还原 叶绿素 ③气孔 低于 ④增加水分供应，提高CO2 浓度（2 分）

【解析】（1）分析图示可知：与自然CO2 浓度相比，在CO2浓度倍增条件下，三种作物的水分利用效率均升高，这主要是CO2浓度倍增时净光合速率增大与蒸腾速率降低共同作用的结果。

（2）①净光合速率的观察指标为单位面积时间内CO2吸收量或单位面积时间内O2释放量。在水分充足、[750]时大豆的真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝31.65＋3.34＝34.99μmol·m-2·s-1。

②分析表中数据可知：在水分充足条件下，[750]能显著提高大豆的光饱和点，其原因可能是：一方面CO2 浓度增加，暗反应中C3的还原需要的能量增多，另一方面叶肉细胞中叶绿素的相对含量增加，大豆捕获光能的能力增强。

③在干旱条件下,因保卫细胞含水量减少，叶片的气孔部分关闭，蒸腾作用减弱，植物从外界吸收的CO2减少导致光合作用减弱。此时该结构的细胞内溶液浓度低于细胞外溶液浓度。

④分析上表数据可知，通过生产中的增加水分供应，提高CO2 浓度措施可降低干旱对光合作用的影响。