Question

14．为提高茶叶品质，某研究小组对茶树做了相关实验．回答下列有关问题．
（1）该研究小组将茶树苗置于与自然环境相同的温度、CO₂浓度、光照等条件下培养，为使其进行光合作用，培养液中除水分外，还必须提供其生长所需的矿质元素离子（无机盐）．研究发现，中午时分，由于气温升高，植物为减少水分散失，部分气孔关闭，导致胞间CO₂浓度降低，进而引起净光合速率下降，该现象称为光合“午休”现象．
（2）研究小组为探究茶树与高秆作物玉米间行种植是否可缓解茶树的光合“午休”现象，做了如图实验：将该茶园均分为两块，分别标为A组、B组．其中A组不做处理，B组间行种植适量的玉米，对两组进行相同的栽培管理．该实验的因变量是胞间CO₂浓度和茶树的净光合作用速率．
（3）该研究小组用茶树离体叶片作为实验材料，测定了叶片离体不同时间内相关数据的变化（气孔导度是指单位时间内、单位面积叶片通过气孔的气体量），结果如图所示．请回答：

①叶片离体6min时，叶肉细胞的光合速率大于（大于/等于/小于）呼吸速率．
②据图可知，离体茶叶片净光合速率下降的原因主要有两个：一是气孔导度的下降，降低了CO₂的供应，直接引起暗反应（CO₂的固定）过程减慢，最终引起光合速率减慢；二是叶片离体一段时间内，由于离体叶片的蒸腾作用，导致叶片缺水，从而引起叶肉细胞光合速率下降．此时叶肉细胞利用CO₂的能力下降（上升/下降），进而使胞间CO₂含量上升．

Answer 1

分析 影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等，另外还有水分、矿质元素等．回顾和梳理光合作用的相关知识，认真分析各个小题，即可正确作答．

解答 解：（1）植物液体培养过程中，培养液中除水分外，还必须提供其生长所需的矿质元素离子．中午时分，由于气温升高，植物为减少蒸腾作用，部分气孔关闭，导致二氧化碳供应不足，光合速率降低．
（2）根据题意可知，该实验的自变量是否间行种植，因变量是胞间CO₂浓度和茶树的净光合作用速率．
（3）据图分析，①叶片离体6min时，叶肉细胞的净光合速率大于0，故光合速率大于呼吸速率．
②据图可知，离体茶叶片净光合速率下降的原因主要是气孔导度的下降，气孔部分关闭，降低了二氧化碳的供应，导致暗反应减慢，另外离体叶片的蒸腾作用，导致叶片水分散失严重，引起叶肉细胞光合速率下降．此时叶肉细胞利用CO₂的能力下降，二氧化碳积累在细胞间隙，导致胞间CO₂含量上升．
故答案为：
（1）矿质元素离子（无机盐）   部分气孔关闭
（2）茶树的净光合作用速率
（3）①大于
②CO₂           暗反应（CO₂的固定）
缺水           下降

点评 本题结合图示主要考查影响光合作用的环境因素，意在强化学生对影响光合作用的环境因素的相关知识的理解与运用．