Question

科学家对一个以落叶松、山毛榉和桦树为主要树种的森林生态系统的进行了生态调查，并对林下生长的人参进行了人参叶片（掌状复叶中间小叶片）展叶期间光合作用特性和呼吸作用的变化的研究，实验是在特定实验条件下进行的，实验数据处理后得到下图所示的曲线，请回答下列问题：

（1）落叶松、山毛榉和桦树等树种之间的关系是

 

，森林生态系统中的生物群落具有明显的

 

结构，这种结构可以提高群落利用阳光等资源的能力．少量动物的迁入和迁出，不会使森林中的生物种类和数量发生明显变化，这说明生态系统具有

 

能力，当森林生态系统遭到严重破坏时，往往不易在短时间内恢复到原来的状态，原因是其

 

稳定性较低．
（2）调查该地人参的种群密度可采用

 

法，此方法的关键是要做到

 

．
（3）在关于人参的实验研究中，该实验的自变量是

 

．为保证采集的实验数据科学有效，应保持

 

等无关变量相同且适宜．
（4）据图1判断，第1天叶肉细胞中产生ATP的场所有

 

．第2天至第3天总光合速率的变化趋势是

 

．
（5）图2中光补偿点总体变化趋势下降，其产生的原因

 

．
（6）撤掉光源一段时间后，叶肉细胞中[H]的移动方向是

 

．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,估算种群密度的方法,群落的结构特征,种间关系

专题：

分析：分析图1：第1天叶肉细胞既进行光合作用也进行呼吸作用，所以此时产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体．曲线显示第2天至第3天净光合速率基本不变，呼吸速率下降，所以总光合速率下降．第6天时净光合速率与呼吸速率的曲线相交于一点，但是由于纵坐标的数值不同，所以净光合作用强度仍大于呼吸作用强度．
分析图2：光补偿点随叶片展叶的天数的增加而降低；光饱和点随着叶片展叶的天数的增加而增加．

解答： 解：（1）落叶松、山毛榉和桦树等树种之间的关系是竞争，森林生态系统中的生物群落具有明显的垂直结构，这种结构可以提高群落利用阳光等资源的能力．少量动物的迁入和迁出，不会使森林中的生物种类和数量发生明显变化，这说明生态系统具有自我调节能力，当森林生态系统遭到严重破坏时，往往不易在短时间内恢复到原来的状态，原因是其恢复力稳定性较低．
（2）调查该地人参的种群密度可采用样方法，此方法的关键是要做到随机取样．
（3）根据题意和图示分析可知：该实验的自变量是叶片展叶的天数．影响光合速率的因素有光照强度、温度、光照时间等，在进行实验时自变量要单一，为了防止其它变量的影响，所以要保持无关变量相同且适宜．
（4）第1天叶肉细胞既进行光合作用也进行呼吸作用，所以此时产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体；从图1可以看出第2天至第3天净光合速率基本不变，呼吸速率下降，所以总光合速率下降．
（5）由于人参叶片逐渐展开，叶面积逐渐增大，因此叶绿素含量增多，总光合速率增强，从图1看出呼吸速率减弱，二者达到平衡时所需的光照强度降低，光补偿点总体变化趋势下降．
（6）撤掉光源一段时间后，没有光照，叶片只进行呼吸作用，呼吸作用的第一阶段发生在细胞质基质中，产生4个[H]，第二阶段发生在线粒体基质中，产生20个[H]，前两个阶段产生的24个[H]在第三阶段移向线粒体内膜，与氧结合形成水．
故答案为：
（1）竞争   垂直    自我调节     恢复力
（2）样方法    随机取样
（3）叶片展叶的天数（或叶龄）    光照强度、温度、实验数据的采集时间、空气相对湿度、光照时间等（答出两项即可）
（4）细胞质基质、线粒体和叶绿体    降低   
（5）叶绿素含量增多，总光合速率增强，呼吸速率减弱，二者达到平衡时所需的光照强度降低
（6）由细胞质基质、线粒体基质移向线粒体内膜

点评：本题属于多图组合题，将光合作用和呼吸作用的知识综合在一起考查，分析各种因素影响它们生理过程的情形，意在考查考生能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题．