Question

4．玉米與其他植物間行種植稱為間作，單獨(dú)種植玉米稱為單作．玉米與大豆間作可增產(chǎn)（已知玉米株高大于大豆）．如圖是玉米與大豆間作和玉米單作在不同光照強(qiáng)度下測(cè)得的單株玉米吸收CO₂的速率（假設(shè)間作與單作農(nóng)作物間的株距、行距均相同）．請(qǐng)分析回答下列問題：

（1）光照強(qiáng)度為a時(shí)，間作和單作光合速率無明顯差別，導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因是光照強(qiáng)度低（弱）．
（2）光照強(qiáng)度為b時(shí)，單作玉米的葉綠體固定CO₂的速率為15?mol•m^-2•s^-1．
（3）光照強(qiáng)度為c時(shí)，間作的光合速率比單作高，從環(huán)境角度分析，間作時(shí)玉米植株對(duì)CO₂和光能的利用優(yōu)于單作．
（4）光照強(qiáng)度為d時(shí)，玉米間作時(shí)每個(gè)葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生的和ATP的量比單作時(shí)多（多、相等、少）．
（5）光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，玉米植株綠色部分細(xì)胞光合作用產(chǎn)生的O₂量大于（大于、等于或小于）其細(xì)胞呼吸消耗的O₂量．
（6）同一玉米植株的底部葉片呼吸作用強(qiáng)度比頂部葉片弱，除外界因素外，最可能的原因是底部葉片衰老，酶活性降低．

Answer 1

分析 影響光合作用的環(huán)境因素有：光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度等．
分析圖解可知，光照強(qiáng)度為0時(shí)，葉肉細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用，因此釋放的5個(gè)單位的二氧化碳表示呼吸速率；圖中看出，光照強(qiáng)度在a點(diǎn)之前，間作和單作的光合作用強(qiáng)度相同；當(dāng)光照強(qiáng)度大于a點(diǎn)時(shí)，間作的光合速率明顯高于單作的．

解答 解：（1）圖中看出，光照強(qiáng)度為a及小于a時(shí)，間作和單作光合速率無明顯差別，而大于a后，間作光合速率逐漸高于單作，因此導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因是光照強(qiáng)度低．
（2）光照強(qiáng)度為b時(shí)，單作玉米吸收CO₂的速率為10μmol•m^-2•s^-1，該值表示玉米的凈光合速率，而葉綠體固定CO₂的速率為總光合速率，總光合速率=凈光合速率+呼吸速率=10+5=15μmol•m^-2•s^-1．
（3）由于影響光合作用的環(huán)境因素有光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度等，因此光照強(qiáng)度為c時(shí)，間作的光合速率比單作高，從環(huán)境角度分析，間作時(shí)對(duì)CO₂和光能（或光照）的利用優(yōu)于單作．
（4）光照強(qiáng)度為d時(shí)，由于兩種情況下細(xì)胞呼吸速率相等，因此圖中看出玉米間作時(shí)的總光合速率大于單作玉米，即玉米間作時(shí)每個(gè)葉肉細(xì)胞中光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP的量比單作時(shí)多．
（5）光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，玉米植株光合速率等于呼吸速率，此時(shí)由于植物體內(nèi)還有許多細(xì)胞只能進(jìn)行呼吸作用相互有機(jī)物，所以玉米植株綠色部分細(xì)胞光合作用產(chǎn)生的O₂量大于其自身細(xì)胞的呼吸作用消耗的O₂量．
（6）同一玉米植株的底部葉片相對(duì)衰老，酶的活性降低，呼吸作用強(qiáng)度比頂部葉片弱．
故答案為：
（1）光照強(qiáng)度低（弱）      
（2）15
（3）CO₂     光能（或答：“光照”）    
（4）多    
（5）大于
（6）底部葉片衰老，酶活性降低

點(diǎn)評(píng) 本題考查了影響光合作用的環(huán)境因素以及光合作用和呼吸作用之間的關(guān)系，意在考查考生的析圖能力和理解能力，難度適中．考生在計(jì)算葉綠體固定CO₂的速率時(shí)能夠利用公式：總光合速率=凈光合速率+呼吸速率；并且能夠從圖解中找到呼吸速率及凈光合速率．