Question

20．回答下列问题：
青桐木是一种多用途油料植物．研究者选取长势一致、无病虫害的青桐木幼苗随机均分为6组，用均质土壤盆栽，放在自然光照下的塑料大棚中培养，每10天轮换植株的位置，测量并计算相关的数据．结果如下表：

组别	处理方式		叶绿素（ng•cm-2）	光合速率（μmol•m-2•s-1）
	土壤含水量	氮肥
1	80%	-	216.09	12.11
2	80%	+	475.27	19.26
3	50%	-	323.14	12.77
4	50%	+	518.78	14.60
5	30%	-	449.06	15.03
6	30%	+	529.18	14.09

（1）每10天轮换植株的位置是为了控制实验的无关变量．
（2）2组与l组对比，4组与3组对比，可知施氮肥处理引起光合速率上升．从表中数据分析，原因可能是
叶绿素含量增加，促使光反应阶段产生的[H]、ATP增加．
（3）6组与5组对比，可知施氮肥处理引起光合速率降低．原因可能是含水量30%的土壤在施氮肥以后，土壤溶液浓度升高，根对水分的吸收减少，叶片气孔开放程度降低，导致CO₂吸收量减少，引起光合作用过程的暗反应阶段形成的产物减少．
（4）本实验的目的是探究土壤含水量和施氮肥处理对青桐木光合速率（和叶绿素含量）的影响．

Answer 1

分析 分析表格中的信息可知，该实验的自变量是土壤含水量和是否施氮肥，因变量是叶绿素含量和光合速率，因此该实验的目的是探究土壤含水量和施肥量对青桐木光合速率（和叶绿素含量）的影响，实验中其他的变量如植物的种类、生理状况、温度和二氧化碳浓度及光照条件、土质、盆栽植物的位置属于无关变量，在实验过程中无关变量应该保持一致且适宜．

解答 解：（1）本实验中植株的位置属于无关变量，所以每10天轮换植株的位置是为了控制实验的无关变量．
（2）2组与1组、4组与3组的单一变量都是有无施氮肥，从表中数据可知施氮肥后叶绿素的含量增加，植物吸收光能的能力增强，使光反应速率加快，产生更多的[H]、ATP，进而加快暗反应速率．可见施氮肥处理能引起光合速率上升．
（3）6组与5组的单一变量是有无施氮肥，从表中数据可知施氮肥处理引起光合速率降低．原因可能是含水量30%的土壤在施氮肥以后，土壤溶液浓度升高，根据渗透原理，根从土壤中吸收水分的能力降低，即根对水分的吸收减少，在这种情况下，植物为了保持体内的水分，将叶片气孔开放程度降低，导致CO₂吸收量减少，而CO₂是光合作用暗反应的原料，所以直接引起光合作用过程的暗反应阶段形成的产物减少．
（4）由表可知本实验的自变量是土壤含水量、施肥量，因变量是叶绿素含量、光合速率，因此该实验的目的是探究土壤含水量和施肥量对青桐木光合速率和叶绿素含量的影响．
故答案为：
（1）无关    
（2）叶绿素含量增加[H]、ATP  
（3）CO₂ 暗反应
（4）探究土壤含水量和施氮肥处理对青桐木光合速率（和叶绿素含量）的影响

点评 本题以实验为背景，考查光合作用的相关知识及探究实验，意在考查考生的实验数据分析能力、信息转换能力和理解能力．