Question

选取生理状态良好的甜槠植株，保持温度（30℃）、CO₂浓度等恒定，测定不同光照强度条件下O₂和CO₂的释放量（如图1）。图2中的 X、Y、Z 曲线分别表示一天24小时的温度、光照强度、净光合速率（CO₂mg/h）的变化。请据图分析回答：

（1）从图1可知，在光照强度为8千勒克斯（klx）时植物固定CO₂的速率为         mol·m^－2·h^－1，在此条件下若光照12h，再黑暗12h，交替进行，则甜槠            （填“能”、“不能”）正常生长，原因是                                                                 。

（2）分析图2可知，中午12点时，Z曲线下降，可能原因是                                          。

（3）若比较图2中Z曲线的k、a两点，              更有利于蔬菜的储存。

（4）图2中光合速率与呼吸速率相等的点是          ，对应图1中的光照强度为        klx，根据图2中Z曲线的变化推测该植物未接受光照的时间是曲线中的                         段。

Answer

（1）8 不能 光合作用合成的有机物被细胞呼吸消耗（或12h光照时积累的有机物正好被12h黑暗时消耗掉，答案合理即可） （2分）

（2）温度上升，部分气孔关闭，CO2吸收减少（2分）

（3）a

（4）c、g（2分） 4 k～b、m～k（2分）

【解析】

（1）依题意并结合图1分析可知：图1中光照强度为0时的CO2的释放量表示呼吸速率，其数值为4 mol·m－2·h－1；在光照强度大于0时的O2释放量表示净光合速率，净光合速率＝实际光合速率－呼吸速率。光照强度为8千勒克斯（klx）时的植物净光合速率为4 mol·m－2·h－1，此时植物固定CO2的速率即实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝4＋4＝8mol·m－2·h－1。在此条件下若光照12h，再黑暗12h，交替进行，甜槠有机物的积累量＝净光合速率×12h—呼吸速率×12h＝4×12—4×12＝0mol·m－2，即光合作用合成的有机物被细胞呼吸消耗（或12h光照时积累的有机物正好被12h黑暗时消耗掉），没有有机物积累，所以甜槠不能正常生长。

（2）中午12点，由于光照过强，温度上升，部分气孔关闭，CO2吸收减少，导致Z曲线下降。

（3）图2显示：k点时的CO2释放速率为20mg/h，a点时CO2释放速率小于20mg/h，说明a点时有机物的消耗少于k点，a点更有利于蔬菜的存储。

（4）图2的纵坐标表示净光合速率，而图1光照强度大于0时的O2释放量也表示净光合速率，当净光合速率为0时，（实际）光合速率与呼吸速率相等，即图2中的c、g点，与图1中的光照强度为4klx相对应。植物未接受光照，光合作用不能进行，据此可推测：该植物未接受光照的时间是曲线Z中的k～b和m～k段。

【考点定位】光合作用的基本过程、影响光合作用速率的环境因素、细胞呼吸

【名师点睛】本题以图文结合的形式，考查学生对光合作用与细胞呼吸的关系和影响因素的理解能力以及分析处理能力。解答此类问题，关键在于：（1）熟练掌握相关的基本过程，明确横纵坐标的含义以及曲线的起点、转折点、终点等点的含义，以及坐标系中直方图所代表的意义，即分析直方图所蕴含的生物学信息；（2）认真分析、对比各变量之间的关系，找出各变量之间的内在联系；（3）结合相关的生物学知识作进一步的推理分析，并进行“图→文”，进而作出合理判断。