Question

20．为探究水分、无机盐对光合作用的影响，某实验小组进行了一系列实验，实验结果如图．请分析回答有关问题．

（1）实验过程中，除水分、无机盐有所不同外，其余条件均保持一致，是为了控制无关变量．
（2）图1中土壤含水量相同时，施肥组叶绿素含量高于未施肥组，是由于植物能从土壤中吸收更多的N、Mg等元素．根细胞中与水分的吸收关系最密切的细胞器是液泡．
（3）图2中土壤含水量为30%时，未施肥组光合速率高于施肥组，原因最可能是土壤溶液浓度过高影响植物吸水，土壤含水量为80%时，施肥组光合速率明显高于未施肥组，其内因主要是叶绿素的含量高．
（4）在施肥条件下，土壤含水量为50%时，黑暗条件下CO₂释放速率为3.7mg•h^-1，植物若要正常生长，则需每天至少光照7h（保留整数）．

Answer 1

分析 据图分析：土壤含水量相同时施肥组叶绿素含量高于未施肥组，未施肥组光合速率高于施肥组．植物主要通过根系从土壤中渗透吸水，因此施肥量不能太大，否则会影响植物的吸水．实验过程设计要遵循对照原则和单一变量原则．

解答 解：（1）据图分析，该实验的自变量是土壤含水量和是否施肥，因变量是叶绿素含量和光合速率，所以其余条件均保持一致，是为了控制无关变量．
（2）N、Mg元素是合成叶绿素的重要元素，施肥后，植物能从土壤中吸收更多的N、Mg元素合成叶绿素，所以图1中土壤含水量相同时施肥组叶绿素含量高于未施肥组．根细胞通过渗透吸水，因此与水分的吸收关系最密切的细胞器是液泡．
（3）根据渗透原理，土壤溶液浓度过高会影响植物吸水，所以图2中土壤含水量30%时未施肥组光合速率高于施肥组．由于是施肥组叶绿素的含量高，所以土壤含水量80%时施肥组光合速率明显高于未施肥组．
（4）在施肥情况下，土壤含水量50%时，黑暗条件下C0₂释放速率为3.7mg．h^-1，由图可知，土壤含水量50%时，光照条件下的光合速率为14.20mg．h^-1．只有有机物的积累量大于零时，植物才能正常生长．设植物若要正常生长，则每天至少光照 Xh，则（14.20-3.7）X-3.7（24-X）≥0，所以X≥7h．
故答案为：
（1）无关变量     
（2）N、Mg     液泡
（3）土壤溶液浓度过高影响植物吸水    叶绿素的含量高       
（4）7

点评 本题结合实验结果，考查光合作用和探究实验，意在考查考生分析题图提取有效信息的能力；理解所学知识要点的能力和能对实验现象和结果进行解释、分析和处理；能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容和计算能力．