1. 柑橘是广西北部山区主要的经济作物。为研究不同遮阴程度以及施肥处理对柑橘幼苗光合特性形成产生的影响,我区农业研究所选用生长状况等相同的柑橘幼苗进行了以下4组实验:A1组—25%遮阴,A2组—50%遮阴,A3组—25%遮阴和施肥,CK组(对照组)—全光照但未施肥,并实施处理一段时间。最后将这4组柑橘进行光合特性测定,获得的有关数据如下表所示。请回答下列问题:

组别

光饱和点/(μmol·m-2·s-1

光补偿点/(μmol·m-2·s-1

A1

783.75

11.91

A2

947.51

8.96

A3

1622.67

11.92

CK

1489.25

10.23

(1) 柑橘叶肉细胞在光补偿点时,产生ATP的细胞结构有。光补偿点是反映柑橘利用(选填“强光”或“弱光”)能力的重要指标。
(2) 当达到光饱和点之后,柑橘叶肉细胞消耗的CO2(选填“大于”“等于”或“小于”)其产生的CO2量。
(3) 50%遮阴处理的柑橘幼苗,在某光照强度下,测得其净光合速率为零。若同样的光照强度下,25%遮阴处理的柑橘幼苗,其有机物的干重会。结合以上信息,判断理由是
(4) 该实验小组进一步研究发现,遮阴条件下施肥能更好地促进幼苗中叶绿素的合成,从而影响柑橘对光能的利用。从以上几组幼苗中选择合适的素材,设计实验思路验证该结论。实验思路:
【考点】
影响光合作用的环境因素; 光合作用和呼吸作用的区别与联系;
【答案】

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2. 堇叶紫金牛是珍稀濒危植物。一些科学家研究了不同光强(遮阴)处理下堇叶紫金牛的光合特征,遮阴过程中,波长较长的可见光损失较大。
(1) 科研工作者在晴朗的一天利用不同的遮阴率处理植株,并分别测定了其一天内相应的光合参数变化。实验分为4组:遮阴率90%(Ⅰ组)、遮阴率60%(Ⅱ组)、遮阴率25%(Ⅲ组),并以遮阴率为0的全光照 (Ⅳ组)作为对照。数据见下图。

4组实验均选择了10株长势相同的堇叶紫金牛进行操作处理,这遵循了实验设计的等量原则和原则,这样得到的数据误差较小。图中净光合速率Pn一般是测量 CO2速率,其中第组实验出现了“光合午休”现象,依据曲线分析9:30~10:30该组植株作用增强,进而引起,导致CO2吸收速率降低,净光合速率下降。

(2) 科研工作者在一个月内又分别测量了不同情况下植物内部指标等相关变化,期望进一步了解遮阴对堇叶紫金牛带来的长期影响(光合产物主要分配到植物的根、茎、叶器官),统计数据见下表。

遮阴率 (%)

叶绿素a ( mg·g-¹)

叶绿素b ( mg·g-¹)

叶绿素a/b

根干质量( mg)

茎干质量( mg)

叶片质量( mg)

比叶面积 (mm2·mg-¹)

0

0.78

0.33

2.34

157

91

257

2.48

25

0.84

0.39

2.17

150

84

256

2.76

60

0.94

0.45

2.08

107

53

244

3.20

90

1.75

1.02

1.72

54

50

180

3.42

注:比叶面积(SLA)是表示叶厚的指标,SLA 越小,说明叶片单位质量对应叶面积越小,叶片越厚。

①从表中可知堇叶紫金牛的叶片叶绿素a、叶绿素b含量均随遮阴率增加而升高,叶绿素a/叶绿素b的值随遮阴率增加而。这些变化对植物的好处是 。②叶片是对环境变化较敏感且变异性和可塑性较大的器官,从表中数据分析革叶紫金牛叶片在遮阴条件下,除了色素含量的变化,还通过最大限度地进行光合作用、制造有机物,满足生长发育的需求。

实验探究题 困难