Question

為研究CO₂濃度及氮素肥料對(duì)植物光合作用的影響，某科研小組以小麥為研究對(duì)象，在盆栽條件下，利用人工氣候室分別設(shè)置兩種CO₂濃度和2種施氮量的實(shí)驗(yàn)處理，實(shí)驗(yàn)材料分為四組，每一組種植10盆．在小麥抽穗期選擇晴天，用光合作用測定儀于上午8：30-11：30連續(xù)7天進(jìn)行光合速率的測定．結(jié)果如下圖所示，請(qǐng)回答相關(guān)問題．
（1）從本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可知最有利于小麥光合作用的條件組合是

 

．N是光合作用中許多重要物質(zhì)的組成成分，如果某同學(xué)要測定施氮后葉片葉綠素含量，可取葉片1克放入研缽加二氧化硅研磨，同時(shí)加入一定量的

 

以提取色素后用一定方法測定．
（2）本實(shí)驗(yàn)過程中測定光合速率每天選定8：30-11：30這一時(shí)間段是為了控制

 

等無關(guān)變量，題意可減少實(shí)驗(yàn)誤差的措施有

 

．
（3）要利用該裝置研究施加200mg?kg^-1氮素肥料對(duì)植物呼吸作用的影響，利用該裝置需要在

 

條件下測定．
（4）從上述實(shí)驗(yàn)分析，在大氣CO₂濃度增大的條件下，若想更有效地提高小麥的產(chǎn)量，可以采取的措施是

 

．目前溫室效應(yīng)問題產(chǎn)生的主要原因是人類過多使用化石燃料，從物質(zhì)循環(huán)角度看，化石燃料中的碳首先是通過生態(tài)系統(tǒng)中

 

的光合作用而進(jìn)入生物群落的，從能量流動(dòng)角度看，化石燃料中的能量是各營養(yǎng)級(jí)中不能被下一個(gè)營養(yǎng)級(jí)利用、也不被

 

利用的能量．

Answer 1

考點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素,生態(tài)系統(tǒng)的功能

專題：

分析：影響光合作用的環(huán)境因素包括：光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度、含水量以及礦質(zhì)元素的含量等．
實(shí)驗(yàn)中的變量包括：兩種CO₂濃度和2種施氮量．分析時(shí)利用單一變量進(jìn)行分析：在二氧化碳濃度相同時(shí)，200mgkg^-1施氮量的光合速率均高于施氮量為0的；在施氮量相同時(shí)，高大氣CO₂濃度均高于正常大氣CO₂濃度．

解答： 解：（1）從圖中不難看出，最有利于小麥光合作用的條件組合是高大氣CO₂和200mg?kg^-1施氮量，CO₂濃度主要影響光合作用的喑反應(yīng)過程中CO₂的固定．葉綠體中的色素難溶于水易溶于有機(jī)溶劑，提取時(shí)所用的試劑是丙酮或無水乙醇．
（2）影響光合作用的因素有很多，為了使該實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確，無關(guān)變量應(yīng)控制相同且遙宜，如光照強(qiáng)度和溫度；每一組種植10盆和連續(xù)7天進(jìn)行測定都是為了減少偶然因素帶來的實(shí)驗(yàn)誤差．
（3）黑喑條件下植物不進(jìn)行光合作用，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，因此在黑暗中測定呼吸作用較好．
（4）該實(shí)驗(yàn)研究的是CO₂的濃度和氮肥對(duì)光合作用的影響，增大CO₂濃度的條件下，適量施用氮肥，能更有效地提高小麥產(chǎn)量；大氣中的碳元素先通過生產(chǎn)者的光合作用進(jìn)入生物群落；每一營養(yǎng)級(jí)都有一部分未被利用的能量，這部分能童不會(huì)被下一營養(yǎng)級(jí)利用，也不會(huì)被分解者利用，而是儲(chǔ)存在化石燃料中．
故答案為：
（1）高大氣CO₂和200mgkg^-1施氮量      無水乙醇 
（2）光照強(qiáng)度、溫度        每一處理種植10盆   
（3）黑暗 
（4）適當(dāng)施用氮肥  生產(chǎn)者  分解者

點(diǎn)評(píng)：本題著重考查了影響光合作用的環(huán)境因素以及探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)，意在考查考生的析圖能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，難度適中．解題中，考生要能夠識(shí)記色素提取的原理；明確對(duì)照實(shí)驗(yàn)中應(yīng)遵循單一變量原則，無關(guān)變量要保持相同且適宜；測定呼吸速率時(shí)裝置在暗黑條件下可以排除光合作用的影響．