Question

【题目】如图甲为某绿色植物叶片净光合速率（以CO2吸收速率表示）与胞间CO2浓度（Ci）的日变化曲线，图乙表示在CO2充足的条件下，该植物叶片光合速率(mgCO2·cm-2·h-1)与光照强度、温度的关系。请据图回答下列有关的问题：

(1)图甲中13时，叶绿体中合成C3的速率________（填“高于”、“等于”或“低于”）11时，17时后叶片的Ci速率快速上升，其原因是___________________________。叶片的Pn先后两次下降，主要限制因素分别是________________________。

(2)在图乙中，当温度为10℃时，如果将光照强度由4 klx瞬时提高至8 klx，此时该植物叶绿体内的C3含量将________(填“升高”“降低”或“基本不变”)，原因是___________________________。若在此温度下，植物的呼吸速率为2mgCO2·cm-2·h-1，假设每日光照强度为4klx持续时间为12小时，此状态下植物_________（填“能”或“不能”） 正常生长。

(3)若温度为20℃时，该植物的呼吸速率为4mgCO2·cm-2·h-1，则该植物在温度为20℃、光照强度为8 klx条件下放置11小时后每平方厘米的叶片光合作用制造的葡萄糖量为________mg。

Answer 1

【答案】低于 光合速率减小，导致CO2在胞间积累 CO2浓度和光照强度 基本不变 在此温度下，4klx已经达到光饱和点，因此随光照强度的提高，光合作用强度基本不变 不能 30

【解析】

影响光合作用速率的因素，包括二氧化氮浓度、光照强度等。二氧化碳浓度通过影响暗反应、影响光反应，进而影响光合作用；光照强度通过影响光反应产生的还原氢、ATP，进而影响暗反应，而影响光合作用。

题图叶片净光合速率11点-13点下降，同时胞间二氧碳浓度也在下降，但光照强度增大，因此该阶段净光合速率下降的原因可能是胞间二氧化碳浓度降低；15点以后，净光合速率下降，此时胞间二氧化碳浓度增大，由此推测引起净光合速率下降的因素不再是胞间二氧化的浓度，而是因为15点之后光照强度逐渐减弱而影响了光合作用强度。图乙表示光照强度和温度对光合作用强度的影响。

(1)图甲中13时的净光合速率低于11时，故可推出此时叶绿体中合成C3的速率低于11时，17时后叶片的Ci速率快速上升，其原因是此时光合速率减小，利用的CO2减少，导致CO2在胞间积累。由分析可知：叶片的Pn先后两次下降，主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度。

(2)在图乙中，当温度为10℃时，如果将光照强度由4 klx瞬时提高至8 klx，此时该植物叶绿体内的C3含量将基本不变，原因是在此温度下，4klx已经达到光饱和点，所以即便光照强度再提高，光合作用强度也基本不变。若在此温度下，植物的呼吸速率为2mgCO2·cm-2·h-1，假设每日光照强度为4klx持续时间为12小时，则该植物的净光合速率为：（2+2）×12-24×2=0，没有有机物的积累，故此状态下植物不能正常生长。

(3)若温度为20℃时，该植物的呼吸速率为4mgCO2·cm-2·h-1，则该植物在温度为20℃、光照强度为8 klx条件下放置11小时后的净光合速率为：4×11=44 mgCO2·cm-2，转换为每平方厘米的叶片光合作用制造的葡萄糖量就是30mg。