Question

3．细叶桉（喜光耐旱的高大乔木）和蛤蒌（常生长在树林中半阴处）均为湛江地区常见的植物．图甲为这两种植物在温度、水分均适宜的条件下，光合作用速率与呼吸速率的比值（P/R）随光照强度变化的曲线图，据图回答．

（1）图中表示细叶桉的是曲线A．
（2）当光照强度为a时，B植物叶肉细胞内产生ATP的细胞器有线粒体、叶绿体．光照强度在c点之后，限制B植物P/R值增大的主要外界因素是CO₂浓度．
（3）若其他条件不变，光照强度突然从d变为b，则A植物叶肉细胞中C₃将增多．
（4）某科研人员研究了细叶桉凋落叶对蛤蒌幼苗的影响，部分研究结果见图乙．研究结果表明：在凋落叶量为30（g/kg土壤）时，主要影响了蛤蒌幼苗光合作用中的光反应速率，依据是光合色素含量减少，C₃生成速率无明显变化；在凋落叶含量为90（g/kg土壤）时，由于C₃生成速率下降，说明蛤蒌幼苗对CO₂的利用下降．
（5）进一步的研究表明，细叶桉对当地多种植物的影响与对蛤蒌幼苗的影响相同．若在广东不加限制地大面积种植细叶桉，可能会影响广东当地生态系统的生物多样性．有人提出，可在细叶桉人工林下套种适宜的经济作物，这样不仅可以充分利用土壤和光照等资源，还可以提高细叶桉人工林群落中物种的丰富度．

Answer 1

分析 本题主要考查呼吸作用和光合作用的过程．
1、呼吸作用是指生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的总过程．有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜．有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP．
2、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程．光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成．光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成淀粉等有机物．

解答 解：（1）细叶桉属于阳生植物，蛤蒌属于阴生植物，阳生植物的光饱和点大于阴生植物的，因此图甲中表示细叶桉的是曲线A．
（2）当光照强度为a时，B植物叶肉细胞内既能进行光合作用又能进行呼吸作用，因此产生ATP的细胞器有线粒体、叶绿体．根据题干“图甲为这两种植物在温度、水分均适宜的条件下，光合作用速率与呼吸速率的比值（$\frac{P}{R}$）随光照强度变化的曲线图”，可以排除温度和水分的限制因素．光照强度在c点时属于B植物的光饱和点，故光照强度在c点之后，限制B植物$\frac{P}{R}$值增大的主要外界因素是CO₂浓度． 
（3）若其他条件不变，光照强度突然从d变为b，表示光照减弱，光反应产生的ATP和[H]减少，暗反应中三碳化合物的还原量减少，而二氧化碳的固定过程不变，产生的三碳化合物的量不变．因此A植物叶肉细胞内三碳化合物含量将增多．
（4）从图乙的柱形图看出，光合色素含量减少，C₃生成速率无明显变化．光反应需要光合色素吸收光能，光合色素含量减少，故吸收的光能减少，使光反应速率降低．C₃生成速率无明显变化，故暗反应影响较小．因此主要影响蛤蒌幼苗光合作用中的光反应速率的依据是：光合色素含量减少，C₃生成速率无明显变化．在凋落叶含量为90（g/kg土壤）时，由于C₃生成速率下降，影响了CO₂被C₅固定形成C₃，说明蛤蒌幼苗对CO₂（或“C₅”）的利用下降．
（5）据题分析可知，若在湛江不加限制地大面积种植细叶桉，可能会影响湛江当地生态系统的生物多样性（稳态、稳定性、自我调节能力）．在细叶桉人工林下套种适宜的经济作物，这样不仅可以充分利用土壤和光照等资源，还可以提高细叶桉人工林群落中物种的丰富度．
故答案为：
（1）A
（2）线粒体、叶绿体     CO₂浓度      
（3）增多
（4）光合色素含量减少，C₃生成速率无明显变化        CO₂（或“C₅”）
（5）生物多样性（稳态、稳定性、自我调节能力）        丰富度

点评 本题以图形为载体，考查学生对光合作用过程和呼吸作用过程的联系．光合作用和呼吸作用过程是考查的重点和难点，可以通过流程图分析，表格比较，典型练习分析强化学生的理解．在光照条件下，植物既能光合作用又能呼吸作用．光合作用为呼吸作用提供氧气和有机物，呼吸作用为光合作用提供水和二氧化碳，二者是相互影响，相互作用的．在黑暗条件下，植物只能进行呼吸作用．