Question

【题目】为探究环境因子对土壤表层微生物呼吸作用的影响，科研工作者在田间裸地上进行了相关实验，结果如图所示。请据此回答：

（1）据图分析，该实验的自变量是__________，土壤表层微生物进行细胞呼吸的最适土壤水分含量大约为_____________，土壤水分含量超过50%时，随着含水量的增加，土壤表层微生物呼吸速率逐渐下降，对此现象合理的解释是______________________________。

（2）土壤水分含量的变化会影响土壤表层微生物的呼吸速率，该现象说明细胞内的自由水具有的作用是__________________________________________________(至少答出两点)。温度影响微生物呼吸速率的原因是_______________________________________。

（3）土壤表层微生物呼吸速率的日变化趋势主要与______有关；在该地区，不同年份土壤表层微生物呼吸的年际差异特征显著，这种年际差异特征主要与年平均__________密切相关。

Answer 1

【答案】土壤温度、土壤水分含量 50% 随着含水量的升高，氧含量降低，从而影响了土壤微生物的有氧呼吸 自由水是细胞内的良好溶剂提供反应介质；参与物质运输；作为反应物参与化学反应 影响呼吸相关酶的活性 土壤温度 土壤水分含量

【解析】

据图分析，在一定范围内，随着土壤水分含量的增加，土壤微生物呼吸速率逐渐增加，土壤水分含量超过50%后，土壤微生物呼吸速率开始下降。在一定范围内，土壤微生物呼吸速率随着土壤温度的增加而增加。

（1）据图分析，该实验的自变量是土壤温度和土壤水分含量，土壤表层微生物进行细胞呼吸的最适土壤水分含量大约为50%。在一定范围内，随着含水量的升高，土壤微生物的呼吸速率增增加，但含水量超过一定范围，会导致土壤中氧含量降低，从而影响了土壤微生物的有氧呼吸

（2）土壤水分含量的变化会影响土壤表层微生物的呼吸速率，该现象说明细胞中的自由水是细胞内的良好溶剂，提供反应介质；参与物质运输；作为反应物参与化学反应。温度影响微生物呼吸速率的原因是影响呼吸相关酶的活性。

（3）大多数情况下，一天中土壤含水量变化不大，所以引起土壤表层微生物呼吸速率变化的主要因素是土壤温度；不同的年份降水量往往有差异，而气温变化不大，所以在不同年份，年累积土壤表层微生物呼吸的年际差异特征显著，这种年际差异特征与年平均土壤水分含量密切相关。