Question

在晴朗的白天，不同灌水深度处理实验田中的土壤后（见下表），分时测得开花期玉米单叶光合作用强度的变化（见下图）。请回答。

(1)A组光合作用强度一直下降的主要原因是____。

(2)13时，C组光合作用强度出现“低谷”的主要原因是____。

(3)15-17时，B组光合作用强度下降的主要限制因素是____，13-15时，B组与C组相比，B组体现出的特点是____，原因是____。

Answer

缺水导致气孔关闭，二氧化碳供应不足，影响光合作用（由于水分供应不足，叶片气孔大量关闭，不能吸收二氧化碳，无法满足光合作用的需要） 高温导致气孔关闭，二氧化碳供应不足，影响光合作用（由于温度很高，蒸腾作用很强，导致气孔大量关闭，二氧化碳供应减少，导致光合作用强度明显减弱） 光照强度不断减弱 B组光合作用强度增速更明显（快） B组11h～13h积累的ATP和[H]更多，在CO2充足的条件下反应更迅速

【解析】

根据表格中不同灌水深度的实验田中，玉米根系分布比例随灌水深度的加深占比越大。分析坐标系中不同实验组中玉米在一天的不同时间光合作用强度的变化规律可知，A组光合作用一直下降，这与根系分布比例小，灌水深度较浅有关，进而推测玉米最可能是根系吸水不足，植物体内因缺水而气孔关闭，CO2供应不足所致。而BC组都是中午13时左右光合作用强度明显下降，这可能是中午气温过高，植物蒸腾作用过强，气孔大量关闭，二氧化碳供应不足；而9-11时，玉米光合作用强度逐渐增强，主要是因为光照强度增强；在15-17时，玉米光合作用强度逐渐减弱，主要是因为光照强度减弱引起。

（1）根据前面的分析可知，A组光合作用强度一直下降的主要原因是实验田灌水深度较浅，根系分布不足，植物气孔关闭，CO2供应不足。

（2）13时，C组光合作用强度出现“低谷”的主要原因是中午气温过高，植物蒸腾作用过强，气孔大量关闭，二氧化碳供应不足。

（3）15-17时，由于光照强度逐渐减弱，导致B组光合作用强度下降；13-15时，B组与C组相比，B组光合作用强度增速更明显，最可能的原因是B组光反应在11h～13h积累的ATP和[H]更多，在CO2充足的条件下暗反应更迅速。