Question

为提高茶叶品质，某研究小组对茶树做了相关实验。回答下列有关问题。

（1）该研究小组将茶树苗置于与自然环境相同的温度、CO₂浓度、光照等条件下培养，为使其进行光合作用，培养液中除水分外，还必须提供其生长所需的                 。研究发现，中午时分，由于气温升高，植物为减少水分散失，                      ，导致胞间CO₂浓度降低，进而引起净光合速率下降，该现象称为光合“午休”现象。

（2）研究小组为探究茶树与高秆作物玉米间行种植是否可缓解茶树的光合“午休”现象，做了如下实验：将该茶园均分为两块，分别标为A组、B组。其中A组不做处理，B组间行种植适量的玉米，对两组进行相同的栽培管理。该实验的因变量是胞间CO₂浓度和                    。

（3）该研究小组用茶树离体叶片作为实验材料，测定了叶片离体不同时间内相关数据的变化（气孔导度是指单位时间内、单位面积叶片通过气孔的气体量），结果如下图所示。请回答：

①叶片离体6min时，叶肉细胞的光合速率      （大于/等于/小于）呼吸速率。

②据图可知，离体茶叶片净光合速率下降的原因主要有两个：一是气孔导度的下降，降低了          的供应，直接引起             过程减慢，最终引起光合速率减慢；二是叶片离体一段时间内，由于离体叶片的蒸腾作用，导致叶片         ，从而引起叶肉细胞光合速率下降。此时叶肉细胞利用CO₂的能力        （上升/下降），进而使胞间CO₂含量上升。

Answer

（1）矿质元素离子（无机盐） 部分气孔关闭

（2）茶树的净光合作用速率

（3）①大于 ②CO2 暗反应（CO2的固定） 缺水 下降

【解析】

（1）植物生长除需要提供温度、CO2浓度、光照等条件外，还必须提供其生长所需的矿质元素离子（无机盐）。中午时分由于气温升高，植物为减少水分散失，部分气孔关闭，导致胞间CO2浓度降低，进而引起净光合速率下降，称为光合“午休”现象。

（2）为探究茶树与高秆作物玉米间行种植是否可缓解茶树的光合“午休”现象，可将该茶园均分为两块，分别标为A组、B组；其中A组不做处理为对照组，B组间行种植适量的玉米作为实验组，对两组进行相同的栽培管理；该实验的自变量是茶树的种植密度，因变量是胞间CO2浓度和净光合作用速率。

（3）①植物实际光合速率=净光合速率+呼吸速率，分析实验结果可知，叶片离体6min时，净光合速率大于0，说明叶肉细胞的实际光合速率大于呼吸速率。

②据图可知，离体茶叶片净光合速率下降的原因主要有两个：一是左图中气孔导度的下降，降低了CO2的供应，直接引起暗反应（CO2的固定）过程减慢，最终引起光合速率减慢；二是右图中叶片离体一段时间内，由于离体叶片的蒸腾作用散失水分，导致叶片缺水，从而引起叶肉细胞光合速率下降；此时叶肉细胞利用CO2的能力下降，进而使胞间CO2含量上升。

【考点定位】影响光合作用的因素及其实践应用

【名师点睛】1.植物是自养型生物，生长除需要提供温度、CO2浓度、光照等条件外，还必须提供其生长所需的矿质元素离子。2.“午休”现象的原因是环境温度过高，蒸腾作用过强引起的，而不是气孔关闭引起的。3.该对照试验中，实验所要研究的变量茶树与高秆作物玉米间行种植（即种植密度）是自变量，其他影响光合速率的变量均为无关变量，对照实验要求各组的无关变量要相同且适宜。