Question

某学校研究小组利用叶面积相等的A、B 两种植物的叶片分别进行了以下两组实验(假设两组实验在相同且适宜的温度下进行，且忽略光照对呼吸作用的影响）：

实验一将A、B两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中，给予充足的光照，利用红外测量仪每隔5min测定小室中的CO₂浓度，结果如图1所示。

实验二给予不同强度的光照，测定A、B 两种植物叶片的CO₂吸收量和CO₂释放量，结果如图2所示。请据图分析回答：

（1）在低浓度二氧化碳时，固定CO₂能力较强的植物是_______。0～25 min期间，影响B植物光合作用强度的主要因素是__________________。

（2）当实验一从开始经过10min，通过光合作用制造的有机物总量：A植物_________(填“大于”、“等于”或“小于”)B植物，原因是______________________________________________。

（3）若A植物在第5min时，光照突然降低，C₅含量在短时间内将________。

（4）25～40 min 期间两个密闭小室内CO₂含量相对稳定的原因是______________________________。

（5）实验二中，若给予的光照强度为X klx(a<x<b)，每日光照12小时，一昼夜中A植物的干重将_______，B植物的干重将_______。(填“增加”、“不变”或“减少”)

Answer

B CO2浓度 小于 10min内，两植物从环境中吸收的CO2量是相同的，但A植物的呼吸作用强度小于B植物的呼吸作用强度，所以A植物通过光合作用制造的有机物总量小于B植物 下降（减少） 植物呼吸作用释放的CO2量与其光合作用消耗CO2的量相等 增加 减少

【解析】

图1中A、B两种植物均处于密闭透光的小室，由于光合作用大于呼吸作用，光合作用需要的CO2浓度除来自呼吸作用外，还从密闭小室中吸收，故导致密闭小室内CO2浓度变化趋势均是逐渐降低；一段时间后，由于小室内CO2浓度越来越低，导致光合作用等于呼吸作用，最终CO2浓度降低到一定水平后不再降低且维持在这个水平上。由图2曲线可知，光照强度为0时，植物只进行呼吸作用，图中光照强度为a点时，A植物的光合速率等于呼吸速率，b点时B植物的光合速率等于呼吸速率。

(1)在低浓度二氧化碳时，固定CO2能力较弱的植物是A。0～10min期间，影响A植物光合作用强度的主要因素是CO2浓度。 
(2) 结合图2可知，a植物呼吸作用强度小于b植物，10min内，两植物吸收的CO2量相同，即净光合作用量相同，所以a植物通过光合作用制造的有机物总量小于b植物。

(3)若A植物在第5min时，光照强度突然降低，光反应减慢，类囊体薄膜上ATP合成受阻，ATP含量减少，被还原的C3化合物减少，导致C3含量在短时间内将积累。 
(4)25～40min期间两个密闭小室内CO2含量相对稳定的原因是植物呼吸作用释放的CO2量与其光合作用消耗的CO2量相等。 
(5)由于A植物的呼吸作用为1，B植物的呼吸作用为2，而X大于a小于b，在这个光照范围内，A植物白天时的最小净光合是在光照为a时净值为1，能满足于晚上的消耗；而B植物的白天的最大净光合计光照强度为b是为2，此时刚满足晚上的消耗，由于光照小于b点，所以B植物干重会降低。