Question

用某种大小相似的农作物绿色叶片，分组进行实验：已知叶片实验前的重量，在不同温度下分别暗处理1小时，测其重量变化；立刻再光照1小时（光强度相同），再测其与暗处理前的重量变化．得到如下结果：（建议对表中文字重输）

组别	一	二	三	四
暗处理后的重量变化（mg）^*	27℃	28℃	29℃	30℃
	-1	-2	-3	-4
光照后的重量变化（mg）^*	+3	+3	+3	+2
*指与处理前的重量进行比较，“-”表示减少的重量值，“+”表示增加的重量值

请回答问题：（说明：实际光合速率=净光合速率=总光合速率-呼吸速率）
（1）假如叶片的重量变化都是光合作用所合成的有机物的量，请根据表中所测数据情况计算出27℃时总光合速率是______mg/h，在相同光照强度下，温度从27℃升到30℃的过程中，净光合作用强度的变化情况是______．可能影响的外界因素有______等．
（2）有人认为在相同日温（较适宜）下，夜温低于0℃或高于20℃时，绿叶蔬菜的产量都不理想．请你设计实验，探究日温在29℃夜温控制在多少度范围时，人工大棚中种植绿叶蔬菜，收获的绿叶蔬菜产量较高（怎样控制温度不作要求）．
①该实验的自变量是______．
②实验的方法步骤：
第一步：取同种的、枝叶数量、大小、重量和健康状况等相同（或相近）的绿叶蔬菜幼苗若干，均分5组；
第二步：将5组绿叶蔬菜幼苗种植在相同土质中，日温控制在29℃，夜温分别控制在______，光照强度及光照时间、水肥管理等条件完全相同；
第三步：______．
③结果分析：______．

Answer

本题考查对影响光合作用因素、光合作用过程以及在生产中的应用的理解能力、分析解决问题的能力、识图作图能力和实验设计能力．
【解析】
（1）从表中数据看出，27℃时呼吸作用消耗有机物1 mg，光照后光合作用实际产生有机物的量为3+1+1=5mg；28℃时呼吸作用消耗有机物2mg，光照后光合作用实际产生有机物的量为 3+2+2=7mg；29℃时呼吸作用消耗有机物3mg，光照后光合作用实际产生有机物的量为3+3+3=9mg；30℃时呼吸作用消耗有机物4mg，光照后光合作用实际产生有机物的量为 2+4+4=10mg．
从曲线可看出在相同光照强度下，温度从27℃升到30℃的过程中，光合作用强度是增加的，而超过29℃后的一定温度范围内，由于光照强度或CO 2 浓度的限制，光合作用强度增加的幅度变小．可能影响的外界因素有光照强度（或CO2浓度）等．
（2）本题要求设计实验探究日温在29℃而夜温控制在多少度范围时，人工大棚中种植绿叶蔬菜产量较高．要以夜温为自变量，以绿叶蔬菜产量为因变量，设置相应的夜间温度梯度进行实验，实验时要注意严格控制无关变量的影响，即单一变量原则．最后看哪一组绿叶蔬菜产量最高，其对应的温度即为适宜的夜温．
故答案为：（1）5  在一定温度范围内（27℃到29℃）随温度升高净光合作用强度增强，超过一定温度（29℃），净光合作用强度不再增强．（2分）
光照强度（或CO2浓度）
（2）①夜温不同
②0℃、5℃、10℃、15℃、20℃；（2分）
第三步：一段时间后（或一个月后）分组收获绿叶蔬菜，去泥沙称重，记录并进行比较（2分）
③哪一组绿叶蔬菜重量最重，产量最高，其对应的温度即为适宜温度（或有两组产量相差不大，则其对应的夜温区间即为适宜的夜温范围）；（2分）