Question

下表是探究不同土壤含水量对某植物光合作用的影响实验所得到的相关数据。依据实验结果回答下列问题。

土壤含水量	叶绿素 (mg/g)	净光合速率 (umolCO2/m^-2s^-1)	气孔开放度 (umolCO2/m^-2s^-1)
15-20%	2.19	22.52	209
25-30%	2.29	26.85	218
35-40%	2.4	31.28	225
45-50%	2.32	38.96	235
55-60%	2.14	23.87	240

（1）气孔开度与保卫细胞吸水和失水有关。请利用该植物叶片下表皮及相关试剂和器材，设计验证实验（简单的思路）：分别以____________________________________为介质制成叶片下表皮装片，在显微镜下观察。

（2）在土壤含水量35～40%时，光合作用所需的CO₂来自于_________________（部位）。

（3）实验测得的CO₂吸收量不等于叶绿体固定CO₂的量。因为叶绿体固定CO₂的量是_____________________________________________。

（4）当土壤含水量由40%下降到25%时，植物的光合速率下降。缺水给植物造成的直接和间接影响主要有两方面：①________________________________；②_______________________________。

Answer

蒸馏水（或低渗溶液）和高渗溶液 线粒体和细胞外 从外界吸收的CO2及线粒体提供的CO2之和 气孔开放度下降导致CO2供应量减少 叶绿素含量下降导致光能利用率下降

【解析】

根据题干信息和表格信息分析，该实验的自变量是土壤含水量，在实验范围内，随着土壤含水量的增加，叶绿素含量、净光合速率都表现为先增加后降低，而气孔开放度表现为逐渐增加。

（1）根据题意，气孔开度与保卫细胞吸水和失水有关，则实验应设计条件使得叶片气孔开度改变，故应分别以蒸馏水（或低渗溶液）和高渗溶液为介质制成叶片下表皮装片，在显微镜下观察。

（2）当土壤含水量为35%～40%时，该植物的净光合速率大于0，此时叶肉细胞可以同时进行光合作用和呼吸作用，且光合速率大于呼吸速率，因此光合作用所需的二氧化碳除了来自于线粒体外，还需要从外界环境吸收。

（3）实验测得的CO2吸收量不等于叶绿体固定CO2的量，因为叶绿体固定CO2的量是从外界吸收的CO2及线粒体提供的CO2之和。

（4）当土壤含水量由40%下降到25%时，植物的光合速率下降。缺水给植物造成的直接和间接影响主要有两方面：①土壤含水量降低导致植物气孔开放度减小，导致其所能利用的CO2量减少；②叶绿素含量降低，光能利用率降低，导致净光合速率下降。