Question

11．为探究大气CO₂浓度变化对水分利用效率的影响，研究人员对三种作物所处环境的CO₂浓度分别进行如下控制：自然CO₂浓度（375gμmol•mol-1，简称[375]）、倍增CO₂浓度（简称[750]）、倍增后恢复到自然CO₂浓度（先在倍增CO₂浓度下生活60天，再转入自然CO₂浓度下生活，简称[750-375]），每种作物的三种处理均设置3个重复组，测得净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率分别如图1、2、3 所示：

（1）由上图数据分析可知，在CO₂浓度倍增条件下，三种作物的水分利用效率均升高，这主要是CO₂浓度倍增时净光合速率增大与蒸腾速率降低共同作用的结果．
（2）为进一步测定在[375]和[750]条件下干旱胁迫对大豆光合作用的影响，进行了相应探究实验，结果如下：

	干旱胁迫		水分充足
	[375]	[750]	[375]	[750]
净光合速率（μmol•m-2•s-1）	22.5	23.95	27.05	31.65
呼吸速率（μmol•s-1）	2.36	2.21	3.23	3.34
光饱和点相对值	900	900	850	1100
叶绿素相对含量	12.0	12.5	13.0	14.2

①水分充足、[750]时大豆的真正光合速率为34.99μmol•m^-2•s^-1．
②在水分充足条件下，[750]能显著提高大豆的光饱和点，其原因可能是：一方面CO₂浓度增加，暗反应中C₃的还原需要的能量增多；另一方面叶肉细胞中叶绿素的含量增加，大豆捕获光能的能力增强．
③在干旱条件下，叶片的气孔（结构）因减小蒸腾作用的需要部分关闭，使植物光合作用减弱．此时该结构的细胞内溶液浓度低于（高于、等于或低于）细胞外溶液浓度．
④分析上表数据可知，通过生产中的增加水分供应，提高CO₂浓度措施可降低干旱对光合作用的影响．

Answer 1

分析 据图分析：图1中，二氧化碳浓度倍增后，净光合速率均增加，[750-375]条件下，净光合速率均减小．图2中，[750]条件下，蒸腾速率均下降，[750-375]条件下，蒸腾速率基本不变．图3中，[750]条件下，水分利用效率均增加，[750-375]条件下，水分利用效率均下降．据此分析作答．

解答 解：（1）据图3分析，在CO₂浓度倍增条件下，三种作物的水分利用效率均升高，据图1后 图2分析，原因可能是CO₂浓度倍增时净光合速率增大与蒸腾速率降低共同作用的结果．
（2）①据表分析，净光合速率的观察指标为单位面积单位时间内二氧化碳吸收量．真正的光合速率=呼吸速率+净光合速率，在水分充足、[750]时大豆的真正光合速率为31.65+3.34=34.99μmol•m^-2•s^-1．
②据表分析，在水分充足条件下，[750]能显著提高大豆的光饱和点，可能的原因是CO₂浓度增加，暗反应中三碳化合物的还原需要消耗的能量增多；同时叶肉细胞中叶绿素的含量增加，大豆捕获光能的能力增强．
③植物体在干旱胁迫时叶片气孔关闭，以减少蒸腾散失的水分，此时细胞失水，细胞内溶液浓度低于细胞外溶液浓度．
④据表中数据分析，增加水分供应，提高CO₂ 浓度措施可降低干旱对光合作用的影响．
故答案为：
（1）升高    净光合速率   蒸腾速率
（2）①34.99μmol•m^-2•s^-1
②C₃ 的还原   叶绿素
③气孔  低于
④增加水分供应，提高CO₂ 浓度

点评 本题主要考查影响光合作用的主要因素，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲理解层次的考查．