Question

10．某兴趣小组以天竺葵为实验材料开展了其叶片光合作用和呼吸作用的日变化关系研究．实验结果如图1所示．回答问题：

（1）图中曲线1表示光合作用固定CO₂速率；曲线2表示呼吸作用产生CO₂速率．
（2）从图示看，该植物光合作用在13时表现为“午休”现象，此时叶片细胞中的叶绿体内C₃和还原
氢的含量变化分别是减少、增加．（填“减少”、“不变”或“增加”）
（3）如果将观察对象改为植物释放O₂的速率，假定该植物只进行有氧呼吸，则释放的O₂最快时的速
率约为15μmol•m^-2•s^-1．
（4）在25℃的条件下，该兴趣小组将天竺葵置于不同光照强度及是否施肥的条件下培养，实验结果如图2所示，该植物光合作用、呼吸作用的最适温度分别是（25℃、30℃）．请据图回答以下问题：
①C点条件下限制该植物CO₂吸收量的主要因素是水分或土壤含水量．
②与D点相比，B点条件下限制CO₂吸收量的因素是光照强度．
③土壤含水量在40%～60%的条件下施肥效果明显．

Answer 1

分析 据图分析：图1中的曲线1表示光合作用固定二氧化碳的速率，曲线2表示呼吸作用产生二氧化碳的速率．图2表示不同光照条件下施肥与未施肥及土壤含水量对光合作用的影响，图中曲线表明施肥和提高土壤含水量可以提高光合作用强度．

解答 解：（1）据图1分析，曲线1表示光合作用固定二氧化碳的速率，曲线2表示呼吸作用产生二氧化碳的速率．
（2）植物光合作用在13时表现为“午休”现象，此时气孔部分关闭，二氧化碳供应不足，固定减少，三碳化合物合成减少，消耗ATP和[H]减少导致还原氢含量增加．
（3）将观察对象改为植物释放O₂最快时的速率为表观光合速率，即二氧化碳的固定速率与呼吸作用产生二氧化碳的速率之差，即此时释放O₂的速率=20-5=1515μmol．m^-1．a^-1．
（4）①据图2分析，C点条件下已经施肥，限制该植物CO₂吸收量的主要因素是水分或土壤含水量．
②与D点相比，B点与D点的土壤含水量相同，且都经过施肥，故限制光合作用的因素是光照强度．
③图中曲线表明土壤含水量在40%～60%的条件下二氧化碳的吸收量明显增加，即施肥效果明显．
故答案为：
（1）光合作用固定CO₂速率   呼吸作用产生CO₂速率
（2）减少  增加
（3）15μmol•m^-2•s^-1
（4）①水分或土壤含水量
②光照强度
③40%～60%

点评 本题结合图示主要考查意在光合作用的主要环境因素，意在强化学生对相关知识的理解与运用．题目难度中等．