Question

5．将一种植物与另一种植物间行种植称为间作，单独种植称为单作．玉米株高明显大于大豆，将玉米与大豆间作可实现增产．如图是玉米（甲）与大豆（乙）分别在单作、间作条件下，测定的光合作用速率变化．请回答：

（1）无论是单作还是间作，大豆的叶肉细胞都以自由扩散方式吸收CO₂，CO₂将在叶绿体（场所）中经一系列过程被还原生成糖类等有机物．
（2）与单作相比，间作能显著提高玉米的光合速率，其原因之一是因为玉米对氮的需求和竞争能力要远高于大豆，玉米能从大豆固定的氮中获得部分氮．利用获得的氮合成的物质中，与光合作用直接相关的物质有ATP、暗反应需要的酶等．
（3）间作却降低了大豆的光合速率，其原因之一是因为玉米对大豆存在遮光，导致光反应减慢，从而限制了暗反应的进行．
（4）当光照强度为10klx时，与单作条件相比，大豆在间作条件下单位时间内C₃的生成量变小（填“变大”“变小”或“不变”），理由是此时间作与单作的净光合速率相等，而间作呼吸速率较低，所以其总光合速率即单位时间内C₃的生成较低．

Answer 1

分析 影响光合作用的环境因素有：光照强度、温度、二氧化碳浓度等．
分析图解可知，光照强度为0时，叶肉细胞只进行呼吸作用，因此与纵轴的交点的二氧化碳表示呼吸速率；当光照强度大于10klx时，乙间作的光合速率明显低于于单作的．据此分析作答．

解答 解：（1）二氧化碳进入叶肉细胞的方式是自由扩散，二氧化碳在叶绿体中进行光合作用生成有机物．
（2）氮元素合成的物质中，与光合作用直接相关的物质有ATP和暗反应需要的酶等．
（3）间作却降低了大豆的光合速率，其原因之一是因为玉米对大豆存在遮光，导致光反应减慢，限制了光合作用的暗反应．
（4）光照强度为10klx时，与单作条件相比，大豆在间作条件下与单作的净光合速率相等，而间作呼吸速率较低，所以其总光合速率即单位时间内C₃的生成较低．
故答案为：
（1）自由扩散    叶绿体
（2）ATP    暗反应需要的酶
（3）光反应减慢
（4）变小    此时间作与单作的净光合速率相等，而间作呼吸速率较低，所以其总光合速率即单位时间内C₃的生成较低

点评 本题考查了影响光合作用的环境因素以及光合作用和呼吸作用之间的关系，意在考查考生的析图能力和理解能力，难度适中．考生在计算叶绿体固定CO₂的速率时能够利用公式：总光合速率=净光合速率+呼吸速率；并且能够从图解中找到呼吸速率及净光合速率．