Question

【題目】為探究大氣CO2濃度變化對(duì)水分利用效率的影響，研究人員對(duì)三種作物所處環(huán)境的CO2 濃度分別進(jìn)行如下控制：自然CO2濃度(375gμmol·mol-1，簡稱[375])、倍增CO2濃度(簡稱[750])、倍增后恢復(fù)到自然CO2 濃度(先在倍增CO2濃度下生活60天，再轉(zhuǎn)入自然CO2濃度下生活，簡稱[750-375])，每種作物的三種處理均設(shè)置3個(gè)重復(fù)組，測得凈光合速率、蒸騰速率、水分利用效率分別如圖1、2、3 所示：

（1）由上圖數(shù)據(jù)分析可知，在CO2濃度倍增條件下，三種作物的水分利用效率均___ ___，這主要是CO2 濃度倍增時(shí)___ ___增大與___ ____降低共同作用的結(jié)果。

（2）為進(jìn)一步測定在[375]和[750]條件下干旱脅迫對(duì)大豆光合作用的影響，進(jìn)行了相應(yīng)探究實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：

①水分充足、[750]時(shí)大豆的真正光合速率為__ ___。

②在水分充足條件下，[750]能顯著提高大豆的光飽和點(diǎn)，其原因可能是：一方面CO2 濃度增加，暗反應(yīng)中___ ___需要的能量增多；另一方面葉肉細(xì)胞中__ _的含量增加，大豆捕獲光能的能力增強(qiáng)。

③在干旱條件下,葉片的 （結(jié)構(gòu)）因減小蒸騰作用的需要部分關(guān)閉，使植物光合作用減弱。此時(shí)該結(jié)構(gòu)的細(xì)胞內(nèi)溶液濃度 （高于、等于或低于）細(xì)胞外溶液濃度。

④分析上表數(shù)據(jù)可知，通過生產(chǎn)中的____ _____措施可降低干旱對(duì)光合作用的影響。

Answer 1

【答案】（1）升高 凈光合速率 蒸騰速率

（2）①34.99μmol·m-2·s-1 ②C3的還原 葉綠素 ③氣孔 低于 ④增加水分供應(yīng)，提高CO2 濃度（2 分）

【解析】（1）分析圖示可知：與自然CO2 濃度相比，在CO2濃度倍增條件下，三種作物的水分利用效率均升高，這主要是CO2濃度倍增時(shí)凈光合速率增大與蒸騰速率降低共同作用的結(jié)果。

（2）①凈光合速率的觀察指標(biāo)為單位面積時(shí)間內(nèi)CO2吸收量或單位面積時(shí)間內(nèi)O2釋放量。在水分充足、[750]時(shí)大豆的真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率＝31.65＋3.34＝34.99μmol·m-2·s-1。

②分析表中數(shù)據(jù)可知：在水分充足條件下，[750]能顯著提高大豆的光飽和點(diǎn)，其原因可能是：一方面CO2 濃度增加，暗反應(yīng)中C3的還原需要的能量增多，另一方面葉肉細(xì)胞中葉綠素的相對(duì)含量增加，大豆捕獲光能的能力增強(qiáng)。

③在干旱條件下,因保衛(wèi)細(xì)胞含水量減少，葉片的氣孔部分關(guān)閉，蒸騰作用減弱，植物從外界吸收的CO2減少導(dǎo)致光合作用減弱。此時(shí)該結(jié)構(gòu)的細(xì)胞內(nèi)溶液濃度低于細(xì)胞外溶液濃度。

④分析上表數(shù)據(jù)可知，通過生產(chǎn)中的增加水分供應(yīng)，提高CO2 濃度措施可降低干旱對(duì)光合作用的影響。