题目内容
【题目】下甲图表示在一定的光照强度和温度下,植物光合作用强度增长率随CO2浓度变化的情况。乙图表示植物的叶面积与产量关系密切,叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及有机物积累速率之间的关系,请回答下列问题。
(1)甲图中在________点时光合作用速率达到最大值,此时限制光合作用速率的主要环境因素是________,C点和D点相比,叶绿体中C3的含量________(填“较低”“相等”或“较高”)。
(2)据乙图分析,农业种植时,为了最大增加产量,可将叶面积系数控制在_______。
A.小于a B.大于a C.a与b之间 D.大于b
(3)当叶面积系数超过b时,群体有机物积累速率降低,其原因是______________________。
(4)另取相同的圆叶片若干,平均分成甲、乙、丙三组。甲组立即烘干处理并测得圆片干重为A,乙组保持湿润且置于黑暗密闭装置内,丙组保持湿润且置于有适宜光照强度的密闭装置内,一小时后,测得乙组圆叶片干重为B,丙组圆叶片干重为C。则叶片净光合速率为________,实际光合速率为________(用A、B、C表示)。
【答案】D 光照强度和温度 较低 C 群体光合速率不变,但群体呼吸速率仍在增加,故群体有机物积累速率降低 C-A C-B
【解析】
1、叶绿体由外膜、内膜、基粒(由类囊体垛叠而成)和基质组成,其中吸收光能的色素分布在类囊体膜上。叶绿体中的色素吸收可见光,主要吸收红光和蓝紫光。
2、干物质量表示净光合作用量,光合作用实际量=净光合作用量+呼吸量。
(1)分析甲图可知:AB段随二氧化碳浓度升高,光合作用强度增长率不断增加,BC段时光合作用强度增长率不变,D点时随二氧化碳浓度升高,光合作用强度增长率不再增加,即已经达到二氧化碳的饱和点,故甲图中在D点时光合作用速率达到最大值;此时限制光合作用速率的主要环境因素是光照强度和温度;C点和D点相比,C点的二氧化碳浓度低,叶绿体中二氧化碳固定的少,生成的C3少,故C3的含量比D点较低。
(2)据乙图分析,农业种植时,一定要注意合理密植,为了最大增加产量,小于a 叶片面积小则群体光合速率小导致群体有机物净积累速率降低,大于b则群体呼吸速率增加导致群体有机物净积累速率降低,故可将叶面积系数控制在a与b之间。故选C。
(3)植物的叶面积与产量关系密切,由图乙可知:当叶面积系数小于a时,随叶面积系数增加,群体光合速率和干物质积累速率均增加,当叶面积系数超过b时,群体干物质积累速率降低,其原因是群体光合速率不变,但群体呼吸速率仍在增加,故群体干物质积累速率降低。
(4)甲组立即烘干处理并测得叶圆片干重为A,乙组保持湿润且置于黑暗密闭装置内,则乙组只能进行呼吸作用,一小时后,测得乙组叶圆片干重为B,因此A-B表示细胞呼吸速率;丙组保持湿润且置于有适宜光照强度的密闭装置内,则丙组可以进行光合作用,一小时后,测得丙组叶圆片干重为C,因此C-A表示有机物的净积累量,即净光合速率;实际光合速率=细胞呼吸速率+净光合速率=(A-B)+(C-A)=C-B。