Question

科研人员选择冬季大棚中的番茄和草莓，在保持两种植物生长所需的温度、水分、 肥料等相同且适宜的条件下，每天14:00～15:00观察并测定光合速率，结果如下图。

(1)本实验的自变量是             。

(2)在番茄和草莓棚中选择生长期一致的两种植物，且每种植物          一致的植株进行实验。

(3)随空气质量指数上升，空气中细颗粒物浓度 增大，透光度降低，光合作用的         阶段减弱，为下一阶段提供的           减少。 同时污染物浓度增加，温度随之降低，直接影响了细胞内          ，光合速率下降。

(4)科研人员进一步研究空气质量对番茄和草莓光合速率的影响，结果如下表。

①当空气质量由三级升为四级时，番茄光合速率下降13%，草莓光合速率下降7%，造成这一结果的主要原因是            。

②当污染进一步加剧到五级时，导致草莓光合速率下降的主要原因是         。

(5)综上所述，在空气质量处于四级中度污染以上时，番茄棚和草莓棚应分别采取          、         措施来维持植物的光合速率。

Answer

（1)空气质量指数和植物的种类

（2)长势（生长状况）

（3)光反应 ATP、[H] (与光合作用有关）酶的活性

（4)①光合有效辐射明显下降 ②棚温下降

（5）增加光照强度 增加棚温

【解析】（1）由题图可知，该实验的自变量是空气质量指数和植物的种类。

（2）所选择的每种植物的生长发育状况是无关变量，无关变量应该保持一致。

（3）随空气质量指数上升，空气中细颗粒物浓度增大，透光度降低，光合作用过程中光反应减弱，产生的还原氢和ATP数量减少，影响暗反应进行，同时污染物浓度增加，温度随之降低，直接影响了细胞内与光合作用有关的酶的活性，导致光合作用减弱。

（4）①由表格中的数据可知，当空气质量由三级升为四级时，光合有效辐射明显下降，因此番茄和草莓光合作用速率明显降低。

②当污染进一步加剧到五级时，草莓棚温显著下降，导致草莓光合速率下降。

（5）由表格数据可知，空气质量处于四级中度污染以上时，光合有效辐射降低，同时棚温下降，因此

番茄棚和草莓棚应采取增加光照强度、增加棚温来维持植物的光合速率。

【考点定位】光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化

【名师点睛】1、分析题图可知，该实验的自变量是植物种类和空气质量指数，因变量是光合速率，植物生长所需的温度、水分、肥料等属于无关变量，因此该实验的目的是探究空气质量指数对草莓、番茄植物光合作用的影响。2、分析表格数据可知，随着空气污染程度增加，光合有效辐射降低，光合速率降低，说明空气质量指数可能通过影响有效辐射而影响光合作用。