Question

8．为研究CO₂浓度及氮肥对植物光合作用的影响，某科研小组以小麦为研究对象，用光合作用测定仪于上午8：30-11：30连续7天进行光合速率的测定．结果如图所示，回答相关问题．

（1）从本实验的结果可知最有利于小麦光合作用的条件组合是高大气CO₂浓度和200mg．kg^-1施氮量．N是光合作用中许多重要物质的组成成分，如果某同学要测定施氮后叶片叶绿素含量，可取叶片1克放入研钵加二氧化硅和碳酸钙研磨，同时加入一定量的无水乙醇（丙酮）用来提取色素．
（2）要利用该装置研究施加200mg•kg^-1氮素肥料对植物呼吸作用的影响，则还需要在黑暗条件下测定．
（3）从上述实验分析，在大气CO₂浓度增大的条件下，若想更有效地提高小麦的产量，可以采取的措施是适当施用氮肥．目前温室效应问题产生的主要原因是人类过多使用化石燃料，从能量流动角度看，化石燃料中的能量是未被自身呼吸作用消耗，也没有被下一个营养级和分解者利用的能量．

Answer 1

分析 影响光合作用的环境因素包括：光照强度、温度、二氧化碳浓度、含水量以及矿质元素的含量等．
实验中的变量包括：两种CO₂浓度和2种施氮量．分析时利用单一变量进行分析：在二氧化碳浓度相同时，200mgkg^-1施氮量的光合速率均高于施氮量为0的；在施氮量相同时，高大气CO₂浓度均高于正常大气CO₂浓度．

解答 解：（1）从图中不难看出，最有利于小麦光合作用的条件组合是高大气CO₂和200mg•kg^-1施氮量，CO₂浓度主要影响光合作用的喑反应过程中CO₂的固定．叶绿体中的色素难溶于水易溶于有机溶剂，提取时所用的试剂是丙酮或无水乙醇．
（2）黑喑条件下植物不进行光合作用，只进行细胞呼吸，因此在黑暗中测定呼吸作用较好．
（3）该实验研究的是CO₂的浓度和氮肥对光合作用的影响，增大CO₂浓度的条件下，适量施用氮肥，能更有效地提高小麦产量；大气中的碳元素先通过生产者的光合作用进入生物群落；每一营养级都有一部分未被利用的能量，这部分能童不会被下一营养级利用，也不会被分解者利用，而是储存在化石燃料中．
故答案为：
（1）高大气CO₂浓度和200mg．kg^-1施氮量       无水乙醇（丙酮）
（2）黑暗
（3）适当施用氮肥       自身呼吸作用     下一个营养级     分解者

点评 本题着重考查了影响光合作用的环境因素以及探究实验的设计等方面的知识，意在考查考生的析图能力和实验设计能力，难度适中．解题中，考生要能够识记色素提取的原理；明确对照实验中应遵循单一变量原则，无关变量要保持相同且适宜；测定呼吸速率时装置在暗黑条件下可以排除光合作用的影响．