Question

20．巨桉原产于澳大利亚东部沿海，广泛用于人工造林，具有适应性强和经济价值高的特点．菊苣是生长在林下的、高产优质的饲用牧草．请分析回答：
（1）若在巨桉人工林下套种适宜的经济作物，不仅可以充分利用阳光、土壤（无机盐）等资源，还可以提高群落物种的丰富度．
（2）巨桉凋落叶分解过程中会释放某些小分子有机物．为研究这些物质对菊苣幼苗生长的影响，科研人员采集新凋落的巨桉树叶，与土壤混合后置于花盆中，将菊苣种子播种其中，出苗一段时间后，测定菊苣各项指标，结果见下表：

分组	凋落叶含量 （g/盆）	植株干重 （g/10株）	光合色素含量 （mg/g）	净光合速率 （μmolCO2/m2/s）	C5羧化形成C3效率 （μmolCO2/m2/s）
对照组	0	7.78	2.74	9.77	0.040
实验组1	30	3.60	2.28	7.96	0.040
实验组2	90	1.14	1.20	4.76	0.028

①植物体内的光合色素主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上（基粒）．测定菊苣叶片光合色素含量时，常用无水乙醇（试剂）提取光合色素．
②实验组与对照组相比，菊苣幼苗的净光合速率降低．在巨桉凋落叶含量低时，其释放的某些小分子有机物使光合色素含量减少，直接导致光反应减弱；在巨桉凋落叶含量高时，这些小分子有机物还能使C₅形成C₃效率下降，导致植物对CO₂的利用下降．上述结果表明，巨桉凋落叶释放的某些小分子有机物对菊苣幼苗的光合作用有抑制作用．
（3）进一步研究表明，巨桉对某山区的多种植物的影响与对菊苣的影响相同．若在此地区大面积种植巨桉，可能会影响当地生态系统的生物多样性（稳态、稳定性、自我调节能力）．

Answer 1

分析 据表分析：表格中看出，实验的自变量为巨桉树叶的含量，表中数据可以看出，巨桉树叶含量越高，植株干重、光和色素含量、净光合速率等因变量越低．而C₅羧化形成C₃效率要在巨桉树叶达到一定量时才减少．据此分析作答．

解答 解：（1）植物的分层与光的利用有关：群落下面的各层要比上层的光照弱，不同植物适应于在不同光照强度下生长，这种垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力，还可以提高群落物种的丰富度．
（2）①植物体内的光合色素主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上，提取所用的试剂是无水乙醇或丙酮（有毒，所以现在教材中不提），分离所用的层析液．
②本实验的自变量是与土壤混合的巨桉树叶的量，实验组与对照组相比，菊苣幼苗的净光合速率降低，实验组1与对照组比较，C₅羧化形成C₃效率都是0.04，其释放的某些小分子有机物使光合色素含量减少，直接导致光反应减弱．实验组2与实验组1、对照组比较C₅羧化形成C₃效率降低和光合色素减少，所以在巨桉凋落叶含量高时，这些小分子有机物还能使C₅羧化形成C₃效率下降，导致植物对CO₂的利用下降．上述结果表明，巨桉凋落叶释放的某些小分子有机物对菊苣幼苗的光合作用有抑制作用．
（3）由于巨桉与其它植物之间的竞争关系，大面积种植巨桉会使其它植物在竞争中落败，而导致生物多样性降低．
故答案为：
（1）阳光     土壤（无机盐）   丰富度（多样性）   
（2）①类囊体薄膜上（基粒）   无水乙醇  
②降低   光合色素含量减少  光反应  C₅形成C₃效率    CO₂ 抑制作用   
（3）生物多样性（稳态、稳定性、自我调节能力）

点评 本题考查光合作用的基本过程、影响光合作用速率的环境因素等相关知识，意在考查学生具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，能对实验现象和结果进行解释、分析和处理．