Question

10．某興趣小組以天竺葵為實(shí)驗(yàn)材料開(kāi)展了其葉片光合作用和呼吸作用的日變化關(guān)系研究．實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示．回答問(wèn)題：

（1）圖中曲線(xiàn)1表示光合作用固定CO₂速率；曲線(xiàn)2表示呼吸作用產(chǎn)生CO₂速率．
（2）從圖示看，該植物光合作用在13時(shí)表現(xiàn)為“午休”現(xiàn)象，此時(shí)葉片細(xì)胞中的葉綠體內(nèi)C₃和還原
氫的含量變化分別是減少、增加．（填“減少”、“不變”或“增加”）
（3）如果將觀(guān)察對(duì)象改為植物釋放O₂的速率，假定該植物只進(jìn)行有氧呼吸，則釋放的O₂最快時(shí)的速
率約為15μmol•m^-2•s^-1．
（4）在25℃的條件下，該興趣小組將天竺葵置于不同光照強(qiáng)度及是否施肥的條件下培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示，該植物光合作用、呼吸作用的最適溫度分別是（25℃、30℃）．請(qǐng)據(jù)圖回答以下問(wèn)題：
①C點(diǎn)條件下限制該植物CO₂吸收量的主要因素是水分或土壤含水量．
②與D點(diǎn)相比，B點(diǎn)條件下限制CO₂吸收量的因素是光照強(qiáng)度．
③土壤含水量在40%～60%的條件下施肥效果明顯．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖1中的曲線(xiàn)1表示光合作用固定二氧化碳的速率，曲線(xiàn)2表示呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳的速率．圖2表示不同光照條件下施肥與未施肥及土壤含水量對(duì)光合作用的影響，圖中曲線(xiàn)表明施肥和提高土壤含水量可以提高光合作用強(qiáng)度．

解答 解：（1）據(jù)圖1分析，曲線(xiàn)1表示光合作用固定二氧化碳的速率，曲線(xiàn)2表示呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳的速率．
（2）植物光合作用在13時(shí)表現(xiàn)為“午休”現(xiàn)象，此時(shí)氣孔部分關(guān)閉，二氧化碳供應(yīng)不足，固定減少，三碳化合物合成減少，消耗ATP和[H]減少導(dǎo)致還原氫含量增加．
（3）將觀(guān)察對(duì)象改為植物釋放O₂最快時(shí)的速率為表觀(guān)光合速率，即二氧化碳的固定速率與呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳的速率之差，即此時(shí)釋放O₂的速率=20-5=1515μmol．m^-1．a(chǎn)^-1．
（4）①據(jù)圖2分析，C點(diǎn)條件下已經(jīng)施肥，限制該植物CO₂吸收量的主要因素是水分或土壤含水量．
②與D點(diǎn)相比，B點(diǎn)與D點(diǎn)的土壤含水量相同，且都經(jīng)過(guò)施肥，故限制光合作用的因素是光照強(qiáng)度．
③圖中曲線(xiàn)表明土壤含水量在40%～60%的條件下二氧化碳的吸收量明顯增加，即施肥效果明顯．
故答案為：
（1）光合作用固定CO₂速率   呼吸作用產(chǎn)生CO₂速率
（2）減少  增加
（3）15μmol•m^-2•s^-1
（4）①水分或土壤含水量
②光照強(qiáng)度
③40%～60%

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖示主要考查意在光合作用的主要環(huán)境因素，意在強(qiáng)化學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解與運(yùn)用．題目難度中等．