重庆石柱是我国著名传统中药黄连的主产区之一，黄连生长缓慢，存在明显的光饱和（光合速率不再随光强增加而增加）和光抑制（光能过剩导致光合速率降低）现象。

1. 重庆石柱是我国著名传统中药黄连的主产区之一，黄连生长缓慢，存在明显的光饱和（光合速率不再随光强增加而增加）和光抑制（光能过剩导致光合速率降低）现象。

(1) 探寻提高黄连产量的技术措施，研究人员对黄连的光合特征进行了研究，结果如图1。

①黄连的光饱和点约为 μmol•m^﹣2•s^﹣1。光强大于1300μmol•m^﹣2•s^﹣1后，胞间二氧化碳浓度增加主要是由于。

②推测光强对黄连生长的影响主要表现为。黄连叶片适应弱光的特征有（答2点）。

(2) 黄连露天栽培易发生光抑制，严重时其光合结构被破坏（主要受损的部位是位于类囊体薄膜上的色素蛋白复合体），为减轻光抑制，黄连能采取调节光能在叶片上各去向（如图2）的比例，提升修复能力等防御机制，具体可包括（多选）。

①叶片叶绿体避光运动

②提高光合产物生成速率

③自由基清除能力增强

④提高叶绿素含量

⑤增强热耗散

(3) 生产上常采用搭棚或林下栽培减轻黄连的光抑制，为增强黄连光合作用以提高产量还可采取的措施及其作用是。

【考点】

影响光合作用的环境因素; 光合作用原理的应用;

【答案】

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实验探究题普通

1. 2022年夏天，北半球被热浪席卷，全球多地最高气温以及连续高温天数接连打破纪录。研究表明CO₂是重要的温室气体，大气CO₂浓度升高导致的气候变暖，将会使土壤水分的有效性降低，干旱胁迫成为农业生产的主要限制因素。为研究增温、增CO₂对植物光合速率的影响，科研小组以玉米（生长周期为120天）为实验材料，在三组不同条件下种植，一段时间后分别测定光合速率，实验结果如下表所示，请回答下列问题：

组别	实验条件	光合速率（μmolCO₂m^﹣²·s^﹣¹）
组别	实验条件	种植34天	种植82天
A组	环境温度，大气CO₂浓度	37.6	24.9
B组	环境温度+2℃，大气CO₂浓度	40.0	18.7
C组	环境温度+2℃，两倍大气CO₂浓度	42.6	22.9

(1) 表中数据表明，CO₂浓度升高会导致玉米光合速率提高，这是由于在酶的作用下，位于的C₅与CO₂结合，生成更多的C₃ ， C₃进一步被，形成更多的糖类。C组条件下对光合速率起限制作用的环境因素主要是（答出两点）。

(2) 分析增温对植物光合速率的影响，应对比上表中组的数据。上表数据表明增温种植82天的玉米光合速率明显下降，原因可能是。

(3) 有研究表明，长期处于高浓度CO₂环境下的植物，在低浓度CO₂环境下对CO₂的利用能力会下降，请利用上述材料和实验条件设计验证这一结论的方案，简要写出实验思路：。

实验探究题普通

2. 浒苔是一种藻类植物，能够被用作制造新能源的原材料，但其在海洋中大量繁殖，也能引发“绿潮”。为了研究光照强度和盐度对浒苔幼苗生长和光合生理的影响，科学家们在室外自然光照条件下，设置了2个光照强度水平（低光强：LL；高光强：HL）和3个盐度梯度（LS：低盐；MS：中盐；HS：高盐），分析6个处理组合对浒苔微观繁殖体幼苗生长和光合生理的影响。部分研究结果如下：

（注：不同小写字母表示在LL条件下不同处理间差异显著，不同大写字母表示在HL条件下不同处理间差异显著；“*”表示同一盐度下不同光照强度水平间差异显著。后图同此。）

根据以上结果，请回答以下问题：

(1) 同一自然光照条件下，设置两种光照强度的措施。

(2) 由图1可知，6个组合条件中，浒苔生长速率最快的是条件。

(3) 根据图1，在MS培养条件下，高光强对浒苔幼苗的生长具有作用。

(4) 研究表明，同一盐度条件下，低光强组浒苔幼苗的叶绿素a，b含量显著（填“低于”、“高于”）高光强组，原因可能是。叶绿素a、b含量随着盐度的增加，呈现出与相对生长速率相反的变化趋势，从浒苔体内能量利用的角度分析，其原因可能是，从而提高其生长速率。

实验探究题普通

3. 光合作用受多种因素影响，为探究氮素供应形态对植物光合作用的影响，研究人员以粳稻为实验材料，在人工气候室利用无土栽培技术进行了相关实验，部分结果如下表所示：

处理措施

检测结果

硝态氮正常浓度CO₂

硝态氮高浓度CO₂

X

氨态氮高浓度CO₂

叶绿素SPAD值

50

51

42

44

净光合速率

17.5

21.5

35

42.8

注：SPAD值与叶绿素含量呈正相关，净光合速率单位为[μmol/（m²·s）]

请回答下列问题：

(1) 在配制无土栽培培养液时除了考虑各种矿质元素的种类和比例外，为保证植物正常生长，还需要考虑等理化指标（答出两点即可）。

(2) 表中X处理措施应为据表中数据分析，能够显著提高该水稻净光合速率的氮素形态是，从光合作用的角度分析，该种形态的氮素使净光合速率提高的原因可能是。

(3) 在水稻结实前，农民会适当多施钾肥，促进光合作用产物从叶片运至果实。请以灌浆期（即将结出籽粒）的水稻作为实验材料，用同位素标记法设计实验（写出实验思路即可），验证钾离子具有上述作用。

实验探究题普通