Question

3．某城市利用人工建立的湿地公园对生活污水进行净化处理，形成藻菌共生的污水净化系统，还可以利用藻类蛋白养鱼、养鸭等而获得良好的经济效益．图一是该人工湿地系统的碳循环图解．请据图回答问题：
（1）请在图一中用恰当的箭头和文字补充完成该人工湿地公园的碳循环图解．

（2）该人工湿地公园中的植物主要有：芦苇（挺水植物）、绿藻（浮游植物）和黑藻（沉水植物）等，这一现象体现了植物群落具有垂直结构．输入该人工湿地公园的能量是湿地中的植物所固定的太阳能和流入该湿地的生活污水中的有机物中的化学能．该系统中CO₂浓度的平衡主要是通过生态系统的自我调节机制来维持的．
（3）图二表示一株水稻叶肉细胞内的C₅化合物含量在夏季炎热的一天（24h）内的变化过程，请据图分析：
①AB段和IJ段的C₅含量维持在较低的水平，其主要原因是缺乏NADPH 和ATP 所致．G点时C₅化合物含量升高的主要原因是缺乏CO₂（物质）所致．
②D（填字母）点的出现可能是由于白天该地区天气暂时由晴转阴所造成的．
③请建立一个坐标系，注明坐标轴名称，并绘制曲线表示图二中的DG段（10时到13时）水稻叶肉细胞内C₃（3-磷酸甘油酸）的相对含量随时间变化趋势（设a点为10时C₃的含量）．．

Answer 1

分析 本题是对生态系统碳循环、光合作用的具体过程和影响光合作用的因素的考查，梳理生态系统碳循环、光合作用的具体过程、光反应与暗反应之间的关系、光照强度和二氧化碳浓度对光合作用的影响，然后结合题图和问题进行解答．

解答 解：（1）根据生态系统碳循环的过程可将该图完善为：．
（2）该人工湿地公园中的植物主要有：芦苇（挺水植物）、绿藻（浮游植物）和黑藻（沉水植物）等，这一现象体现了植物群落的分层现象，即植物群落具有垂直结构．输入该人工湿地公园的能量是湿地中的植物所固定的太阳能和流入该湿地的生活污水中的有机物中的化学能．该系统中CO₂浓度的平衡主要是通过生态系统的自我调节机制来维持的．
（3）①AB、IJ段由于没有光照，不能进行光反应形成暗反应需要的还原氢与ATP，暗反应不能进行，C₅化合物维持在较低水平；G点由于光合午休现象，气孔关闭，叶肉细胞间二氧化碳的含量少，二氧化碳固定过程需要的五碳化合物少，剩余的五碳化合物增多．
②分析题图曲线可知，D点，五碳化合物的含量突然降低，可能的原因是白天该地区天气暂时由晴转阴，光反应产生的还原氢和ATP减少，三碳化合物还原产生的五碳化合物减少，二氧化碳固定过程仍然在消耗五碳化合物，因此五碳化合物的含量暂时下降．
③由图二可知DG段（10时到13时）光照不断增强，光反应也不断增强，产生更多的还原性氢和ATP用于C₃的还原，会使水稻叶肉细胞内C₃的相对含量越来越少．
 故答案为：
（1）

（2）垂直     湿地中的植物所固定的太阳能和流入该湿地的生活污水中的有机物中的化学能  自我调节
（3）①NADPH  ATP CO₂ ②D ③

点评 本题的知识点是生态系统碳循环、光合作用的具体过程，光反应与暗反应的关系，光照强度和二氧化碳浓度对光合作用的影响，对于光合作用过程的掌握和应用是解题的关键．