题目内容
【题目】研究小组利用叶面积相等的甲、乙两种植物的叶片分别进行了以下两组实验,两组实验在相同且适宜的温度下进行。
实验一:将甲、乙两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中,给予充足的光照,利用红外测量仪每隔5min测定一次小室中的CO2浓度,结果如下图中I所示。
实验二:给予不同强度的光照,测量甲、乙两种植物叶片的CO2吸收量和CO2释放量,结果如图II所示。请据图分析回答问题:
(1)图I,0-10min期间,通过光合作用制造的有机物总量:乙植物_____________甲植物(填大于、等于、小于或不能判断),原因是_________________________。
(2)图I,25—40min期间,两个密闭小室内CO2含量相对稳定的原因是__________________。
(3)图II,若光照强度为Xlx(A<X<B),每日光照12h,一昼夜后乙植物的干重将_______________。
【答案】大于 10min内,两植物消耗环境中CO2量是相同的(净光合作用强度相同),但乙植物的细胞呼吸强度大于甲植物的细胞呼吸强度,所以乙植物通过光合作用制造的有机物多于甲植物 甲、乙植物各自呼吸作用释放的CO2量与其光合作用消耗CO2相等 减少
【解析】
由图Ⅰ可知10min之前,甲植物密闭小室内CO2浓度下降快,说明甲植物净光合作用强度大于乙植物净光合作用强度;10min时,甲乙两植物密闭小室内二氧化碳下降速率相等,说明此时甲乙植物光合作用速率相等;10~20min内,甲植物密闭小室内CO2浓度下降慢,说明甲植物净光合作用强度小于乙植物净光合作用强度。由图Ⅱ可知,甲植物光补偿点和光饱和点都比乙植物的低,说明甲植物适合在弱光下生长。
(1)图Ⅰ从开始到10min时,甲乙两植物消耗环境中CO2量相同,说明两种植物的净光合速率相同。光合作用的实际速率=净光合速率+细胞呼吸速率,由于图Ⅱ光照强度为0时,植物只进行呼吸作用,甲植物的细胞呼吸速率小于乙植物的细胞呼吸速率,所以乙植物通过光合作用制造的有机物多于甲植物。
(2)25—40min期间,甲、乙两植物的二氧化碳浓度含量维持相对稳定,说明甲、乙两植物各自的光合作用速率等于呼吸速率,即各自呼吸作用释放的CO2量与其光合作用消耗CO2相等。
(3)由图Ⅱ可知,当光照强度为A时,乙植物的光合作用等于呼吸作用,净光合为0;当光照强度为B时,乙植物的净光合为2,因此光照强度介于A和B之间平均净光合为1。光照强度为0时只进行呼吸作用,可知乙呼吸消耗为2,所以当光照为X时光照12小时,乙植株实际光合约为(2+1)×12=36mg.m-2.h-2,呼吸作用消耗2×24=48 mg.m-2.h-2,所以净光合约为36-48=﹣12 mg.m-2.h-2,因此一昼夜后乙植物的干重将减少。
【题目】研究人员以甲、乙两地种源的某种树种为实验材料,研究不同水淹程度对该树种生长和光合作用的影响。实验结果如图表所示,请回答:(实验时间为50天,表为实验结束时测得的数据。)
种源 | 处理 | 树干生长相对增长率(%) | 生物量增长率(%) |
甲地 | A组(正常浇灌) | 80.54 | 126.19 |
B组(轻度水淹) | 121.89 | 175.49 | |
C组(中度水淹) | 110.07 | 72.07 | |
D组(重度水淹) | 117.87 | 65.32 | |
乙地 | A组(正常浇灌) | 125.29 | 240.51 |
B组(轻度水淹) | 100.49 | 33.39 | |
C组(中度水淹) | 38.75 | -16.83 | |
D组(重度水淹) | (死亡) | -27.18 |
(1)从表中可知,耐涝性强的是__________地种源树种。
(2)为测量该树种的呼吸速率,应将实验材料放置于__________条件下。若实验过程中呼吸速率恒定为3μmol CO2/(m2·s),据下图分析,乙地树种在轻度水淹20天的条件下,实际光合速率为__________。
(3)请描述甲地树种的水淹程度和生物量增长率的关系__________。
(4)实验第20天,乙地D组植株死亡,研究人员发现其浸没在水中的根系发黑,原因是_________