Question

【題目】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 觀察并測定其光合速率,結(jié)果如圖。

（1）該實驗的研究目的是__________________。

（2）隨空氣質(zhì)量指數(shù)的上升,空氣中細(xì)顆粒物濃度增大,光照強(qiáng)度降低,為暗反應(yīng)提供的________減少。 同時隨著污染物濃度增加,溫度降低,直接影響了細(xì)胞內(nèi)_______________,導(dǎo)致光合作用速率下降。

（3）科研人員進(jìn)一步研究空氣質(zhì)量對番茄和草莓光合作用的影響,結(jié)果如下表。

空氣質(zhì) 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·m-2·s-1)	棚溫(℃)	光合有效輻射 (μE·m-2·s-1)	光合速率(μmol·m-2·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	23.5	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(jìn)行光合作用過程中,能夠被光合色素吸收并轉(zhuǎn)化的太陽輻射能量)

①當(dāng)空氣質(zhì)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%,出現(xiàn)這一結(jié)果的原因是__________________________________________________________ 。

②當(dāng)污染進(jìn)一步加劇到五級時,導(dǎo)致草莓光合速率下降的主要因素是_______________。

(4)綜上所述,在空氣質(zhì)量處于四級中度污染以上時,番茄棚和草莓棚應(yīng)分別采取______________________的措施來維持植物的光合速率。

Answer 1

【答案】探究空氣質(zhì)量指數(shù)對番茄和草莓光合作用的影響 ATP、[H] (與光合作用有關(guān))酶的活性 光合有效輻射明顯下降 棚溫下降 增加光照強(qiáng)度和增加棚溫

【解析】

1.影響光合作用的因素包括光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度、溫度、水、礦質(zhì)元素等，光照強(qiáng)度通過影響光反應(yīng)進(jìn)而影響暗反應(yīng)，最終影響整個光合作用的進(jìn)行；二氧化碳濃度通過影響暗反應(yīng)中二氧化碳的固定來影響光合作用的進(jìn)行，溫度通過影響酶活性而影響光合作用。

2.結(jié)合題意，分析題圖：實驗的自變量是空氣質(zhì)量指數(shù)，因變量是番茄和草莓的光合速率，所以該實驗是探究空氣質(zhì)量指數(shù)對番茄和草莓光合作用的影響。

3.由表格信息可知，當(dāng)空氣質(zhì)量由三級升為四級時，光合有效輻射顯著降低，因此番茄、草莓光合速率均下降；由表格信息可知，當(dāng)空氣質(zhì)量由四級升為五級時，草莓的棚溫明顯下降，導(dǎo)致草莓光合速率下降。

（1）根據(jù)前面的分析可知，該實驗的目的是探究空氣質(zhì)量指數(shù)對番茄和草莓光合作用的影響。

（2）隨空氣質(zhì)量指數(shù)上升，空氣中細(xì)顆粒物濃度增大，透光度降低，光反應(yīng)降低，產(chǎn)生的[H]和ATP數(shù)量減少，暗反應(yīng)因缺少[H]和ATP而下降，因此光合作用過程減弱；溫度降低會影響酶活性，由于光合作用過程離不開酶的催化，因此光合速率下降。

（3）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)空氣質(zhì)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，從而使暗反應(yīng)進(jìn)行所需的ATP和[H]生成減少，導(dǎo)致番茄光合速率下降13%，草莓的光合速率下降7%。

②當(dāng)污染進(jìn)一步加劇到五級時，棚溫下降和光合有效輻射（光照強(qiáng)度）也下降，但主要是棚溫下降導(dǎo)致草莓光合速率下降。

（4）由題意知，在空氣質(zhì)量處于四級中度污染以上時，影響番茄光合作用的因素是光照強(qiáng)度，影響草莓光合作用的主要因素是溫度，因此在空氣質(zhì)量處于四級中度污染以上時，番茄棚和草莓棚應(yīng)分別采取增加光照強(qiáng)度、增加棚溫措施來維持植物的光合速率。