Question

16．科研人員選擇冬季大棚中的番茄和草莓，在保持兩種植物生長所需的溫度、水分、肥料等相同且適宜的條件下，每天14：00-15：00 觀察并測定光合速率，結果如圖．
（1）實驗的研究目的是空氣質量指數(shù)對番茄和草莓光合作用的影響．
（2）在番茄和草莓棚中選擇生長期一致的兩種植物，且每種植物長勢一致的植株進行實驗．
（3）隨空氣質量指數(shù)上升，空氣中細顆粒物濃度增大，光照強度降低，光合作用速率均顯著下降，光反應減弱，為暗反應提供的ATP[H]減少． 同時污染物濃度增加，溫度隨之降低，
直接影響了細胞內(nèi)與光合作用有關酶的活性光合作用速率下降．
（4）科研人員進一步研究空氣質量對番茄和草莓光合作用的影響，結果如表．

空氣質量級別	番茄			草莓
	棚溫 ℃	光合有效輻射  μE•m-2•s-1	光合速率 μmol•m2•s-1	棚溫 ℃	光合有效輻射  μE•m-2•s-1	光合速率 μmol•m2•s-1
二級良	25.6	987	20.4	27.3	994	20.11
三級輕度污染	23.4	746	19.6	26.1	785	18.72
四級中度污染	23.4	477	17.1	26.1	428	17.41
五級重度污染	22.2	325	11.8	24.6	428	10.10

（注：光合有效輻射是指綠色植物進行光合作用過程中，能夠被光和色素吸收并轉化的太陽輻射能量）
①當空氣質量由三級升為四級時，番茄光合速率下降13%，草莓的光合速率下降7%，這一結果說明當空氣污染由三級升為四級，棚溫沒有明顯變化，但光合有效輻射明顯下降．
②當污染進一步加劇到五級時，導致草莓光合速率下降的主要因素是棚溫下降和光合有效輻射（光照強度）．
（5）綜上所述，在空氣質量處于四級中度污染以上時，番茄棚和草莓棚應分別采取增加光照強度和增加棚溫 措施來維持植物的光合速率．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：該實驗的自變量是空氣質量指數(shù)及植物的種類，因變量是光合速率，探究的題目是空氣質量指數(shù)對番茄和草莓光合作用的影響．表中數(shù)據(jù)表明空氣質量可以影響大棚內(nèi)的穩(wěn)定、光照強度和植物的光合速率．據(jù)此分析作答．

解答 解：（1）據(jù)圖分析，該實驗的自變量是空氣質量指數(shù)及植物的種類，因變量是光合速率，探究的題目是空氣質量指數(shù)對番茄和草莓光合作用的影響．
（2）生物實驗遵循的一般原則是對照原則、等量原則、單一變量原則和控制無關變量原則．所以在番茄和草莓棚中選擇生長期一致的兩種植物，且每種植物長勢一致．
（3）圖中，隨空氣質量指數(shù)上升，空氣中細顆粒物濃度增大，光照強度降低，光合作用速率均顯著下降，原因可能是污染加重，光反應減弱，為暗反應提供的ATP[H]減少． 同時污染物濃度增加，光照減弱，溫度隨之降低，與光合作用有關酶的活性使得光合速率降低．
（4）影響光合作用的環(huán)境因素主要有光照強度、溫度和二氧化碳濃度等．①據(jù)表分析，當空氣質量由三級升為四級時，棚溫沒有明顯變化，但光合有效輻射明顯下降，所以番茄光合速率下降13%，草莓的光合速率下降7%．
②當污染進一步加劇到五級時，棚溫下降和光合有效輻射（光照強度）也下降，導致草莓光合速率下降．
（5）表中數(shù)據(jù)表明，在空氣質量處于四級中度污染以上時，番茄棚和草莓棚應分別采取增加光照強度和增加棚溫措施來維持植物的光合速率．
故答案為：
（1）空氣質量指數(shù)對番茄和草莓光合作用的影響
（2）長勢一致 
（3）光反應      ATP[H]與光合作用有關酶的活性
（4）①當空氣污染由三級升為四級，棚溫沒有明顯變化，但光合有效輻射明顯下降
②棚溫下降和光合有效輻射（光照強度）
（5）增加光照強度和增加棚溫

點評 本題結合具體實驗考查影響光合作用的環(huán)境因素，意在強化學生對影響光合作用的環(huán)境因素的相關知識的理解與運用，題目難度中等．