Question

4．对温室大棚内栽种的植物进行了相关研究：甲图表示该植物光合作用速率（%）与 叶龄的关系，A点表示幼叶成折叠状，B点表示叶片成熟并充分展开．乙图曲线1、2分别表示植物的实际光合量和净光合量．丙图表示自然种植的大棚和人工一次性施加CO₂的大棚内该植物光合速率曲线．根据上述有关数据，回答下列问题：

（1）由甲图分析：新形成的嫩叶相对光合速率较低，从光反应角度分析可能的原因是光合色素含量少或受光面积小导致吸收光能少．
（2）由乙图分析：最有利于积累有机物的温度是25℃；假如植物生活在12小时光照，12小时黑暗的环境中，则在温度达到35℃ 时，植物就不能生长．
（3）根据丙图分析：①分析两条曲线的变化规律可知，人工施加C0₂的最佳时期是8时，图中阴影部分面积表示人工施加二氧化碳后有机物的增加量．
②7-8时人工施加C0₂对光合速率增加不明显，原因是光照弱，光反应产生的[H]和ATP少，C₃还原慢．
③在自然种植的大棚中10时与8时相比，叶绿体内C₃的含量低（填“高”、“低”或“相等”）．
（4）大棚内栽种也需除草、治虫，从能量流动的角度分析其目的是使能量最大限度流向农作物，失去人的管理，棚内很快成为杂草和昆虫的乐园，这种变化在生态学上称为次生演替．

Answer 1

分析 影响光合作用的环境因素包括：光照强度、二氧化碳浓度、温度、含水量和矿质元素的含量等；
影响光合作用的内因包括：色素的含量、酶的数量以及五碳化合物的含量等．
据图分析：图甲中，在一定范围内，随叶龄的增加光合速率增强，但是超过B点后，随着叶龄的增加而减慢；
图乙中，实际光合量=净光合量+呼吸作用消耗量；
图丙看出，使用二氧化碳有助于提高植物的光合速率．

解答 解：（1）由甲图分析：题中提出，A点表示幼叶成折叠状，B点表示叶片成熟并充分展开，因此AB段由于受光面积小、光合色素含量少，导致光反应吸收光能少，因此新形成的嫩叶净光合速率较低．
（2）由乙图分析：在25℃时，植物的净光合量最高，最有利于积累有机物．图中还看出，植物的实际光合量和净光合量的差值越来越大，表明呼吸速率在不断增强．假如植物生活在12小时光照，12小时黑暗的环境中，要保证植物生长，白天的净光合速率应大于夜间的呼吸速率；但是图中则在温度达到35℃时，植物的净光合速率为20，呼吸速率=总光合速率-净光合速率=40-20=20，并且此后两种差距不断增大，因此植物温度达到35℃时，就不能生长．
（3）①丙图中看出，8点时自然种植的大棚的光合速率迅速下降，这是受到大棚中二氧化碳浓度的限制，而人工一次性施加CO₂的大棚内光合速率仍在增加，因此人工施加CO₂的最佳时间是8时．由于二氧化碳吸收用于合成有机物，因此图中阴影部分面积表示人工施加二氧化碳后油桃有机物的增加量．
②由丙图分析，7-8时光合速率不断增强，这是光照强度不断增加的结果，因此此时间段内限制光合速率的主要因素是光照强度，所以光照弱，光反应产生的[H]和ATP少，C₃还原慢，人工施加CO₂对光合速率增加不明显．
③在自然种植的大棚中10时与8时相比，10时二氧化碳的吸收速率低，三碳化合物的来源减少，叶绿体内C₃的含量低．
（4）大棚内栽种也需除草、治虫，目的是使能量最大限度流向农作物．题干所述现象属于次生演替．
故答案为：
（1）光合色素含量少   受光面积小 
（2）25℃35℃
（3）①8  人工施加二氧化碳后有机物的增加量
 ②光照弱，光反应产生的[H]和ATP少，C₃还原慢
③低
（4）使能量最大限度流向农作物  次生演替

点评 本题考查了影响光合作用的因素以及光合作用和呼吸作用之间的关系，解答时考生要明确影响光合作用的因素包括外因和内因，因此在分析甲图时应结合两种因素分析光反应和暗反应过程；在解答乙图时，明确总光合速率=净光合速率+呼吸速率；大棚中影响光合速率的主要环境因素为二氧化碳浓度．