Question

光是影响光合作用的重要因素。某科研小组的研究人员将一绿色盆栽植物，置于密闭容器内暗处理后，测得容器内CO₂和O₂浓度相等（气体含量相对值为1）；在天气晴朗的早上6时移至阳光下，日落后移到暗室中继续测量两种气体的相对含量，变化情况如图所示。请回答下列相关问题：

（1）据图分析，一天内光合作用强度与呼吸作用强度相等的时间点是_____________，在9～16时之间，光合速率和呼吸速率的关系是________________。在________时该植物体内有机物积累量最大。20时候容器内O₂浓度持续减小，该植物的呼吸方式是________，理由是________________________________。

（2）为了进一步探究不同光照对该植物光合作用的影响，科研人员以生长状态相同的该种植物为材料设计了甲、乙两组实验。对甲组先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75ms（毫秒），处理的总时间为135s，光合作用产物的相对含量为94%。乙组持续光照135s，光合作用产物的相对含量为100%。两组实验的其他条件相同、适宜且稳定。比较甲、乙组属于________组，单位光照时间内，甲组植物合成有机物的量________（填“高于”“等于”或“低于”）乙组植物合成的有机物的量，依据是______________。

Answer

8时和17时光合速率大于呼吸速率17有氧呼吸和无氧呼吸20时后两条曲线开始出现不对称，植物CO2的释放量大于02的吸收量（或植物CO2的释放速率大于02的吸收速率）对照高于甲组只用了乙组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是乙组的94%

【解析】

试题分析：根据题意和图示分析可知：6-8时容器内的二氧化碳浓度上升，氧气浓度下降，说明此阶段呼吸作用强度大于光合作用强度；8-17时，CO2浓度一直下降，氧气浓度一直上升，说明光合作用强度大于呼吸作用强度，超过17时，CO2浓度开始上升，氧气浓度开始下降，说明光合作用强度小于呼吸作用强度。

（1）光合作用与呼吸作用相等的点是氧气增加为0（或二氧化碳减少为0）点，8时、17时光合作用与呼吸作用相等。在9-16时之间，氧气浓度不断增加，光合速率大于呼吸速率。17时光合作用与呼吸作用相等，此时植物体内有机物积累量最大。20时没有光照，不能进行光合作用，但氧气浓度继续减少，说明植物仍旧进行有氧呼吸，CO2的释放速率大于02的吸收速率，故也进行了无氧呼吸，产生了二氧化碳。

（2）该实验的自变量为光照与黑暗的处理情况，其他因素均为无关变量，无关变量各组保持一致，在该实验中，乙组未作任何处理，一直进行光照，所以乙为对照组的，单位光照时间内，甲组植物合成有机物的量大于乙组，因为甲组只用了乙组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是乙组的94%。