Question

【题目】研究人员以某绿色植物为材料，利用多套图甲装置，对影响光合作用的环境因素进行研究。

（1）为了探究温度对光合作用的影响，首先应在图甲装置的烧杯内加入二氧化碳缓冲液，然后再打开该装置的活塞开关，使U型管两侧的液面如图甲所示，关闭活塞。实验的观察指标是U型管A侧液面的变化值。在每一给定温度且其他条件均相同、适宜的情况下光照1小时，实验数据如下表：

温度（°C）	5	10	15	20	25	30	35
水柱高度（mm/h）	1．0	1．7	2．5	3．2	3．7	3．5	3．0

请分析水柱的高度表示_________________（填总光合速率或净光合速率）。

（2）夏季去除图甲的水浴装置后，置于自然环境条件下，假定玻璃罩内植物的生理状态和自然环境中相同，且空气湿度对植物蒸腾作用的影响、微生物对CO2浓度的影响均忽略不计，利用CO2浓度测定仪测定了该玻璃罩内一昼夜CO2浓度的变化情况，绘制成如图乙曲线。请问一昼夜中____________（有/无）有机物积累。

（3）乙图中EF段形成的原因是_____________________，在___________时有机物的积累最多。

（4）若用甲装置来测定温度对绿色植物的呼吸速率的影响，首先烧杯中应该加入试剂__________________，其次还要将甲装置_________________处理。

Answer 1

【答案】净光合速率 无 光照过强，温度过高导致气孔关闭，使光合速率降低 18或G 氢氧化钠溶液 遮光

【解析】

分析图解：图甲实验装置中，如果烧杯中放置二氧化碳缓冲液，并且提供光照，该缓冲液可以为光合作用提供稳定的二氧化碳来源，此时装置中变化的气体是氧气，因此左侧的水柱高度能够表示净光合速率强度；如果烧杯中放置NaOH溶液，并且提供黑暗条件，由于该溶液可以吸收装置中的二氧化碳，因此变化的气体量仍为氧气量，此时该值可以表示呼吸速率。

图乙中，AB段植物只进行呼吸作用，CO2含量上升；CD段，光合作用速率小于呼吸作用速率，CO2浓度上升；D点时，光合作用速率等于呼吸作用速率；DG段，光合作用速率大于呼吸作用速率，CO2含量减少；G点时，光合作用速率等于呼吸作用速率；GH段，光合作用速率小于呼吸作用速率，CO2含量上升。

（1）图甲实验装置中，如果烧杯中放置二氧化碳缓冲液，并且提供光照，该缓冲液可以为光合作用提供稳定的二氧化碳来源，此时植物光合作用制造氧气，呼吸作用消耗氧气，所以装置中变化的气体是氧气的净含量，左侧的水柱高度表示净光合速率。

（2）由图可知，一天中CO2浓度最终点H点高于起始点A点，罩内CO2浓度升高，可知呼吸作用量大于光合作用量，因此没有有机物积累，植物不能生长。

（3）EF段形成的原因是中午光照过强，温度过高导致气孔关闭，吸收CO2少，使光合速率降低。图中DG段二氧化碳量处于下降趋势，表明光合作用速率大于呼吸作用速率，CO2含量减少；但是到G点之后光合作用将小于呼吸作用，因此在G点时有机物积累最多。

（4）测定呼吸作用要排除光照的影响，故需要遮光处理，同时还需要加入氢氧化钠溶液吸收呼吸作用产生的CO2。