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，光照强度降低，光合作用的__________减弱。同时污染物浓度增加，温度随之降低，直接影响了细胞内_____，光合作用速率下降。

（4）科研人员进一步研究空气质量对番茄和草莓光合作用的影响，结果如表：

空气质量级别	番茄	草莓
棚温(℃)	光合有效辐射	光合速率	棚温(℃)	光合有效辐射	光合速率
二级良	25.6	987	20.4	27.3	994	20.11
三级轻度污染	23.4	746	19.6	26.1	785	18.72
四级轻度污染	23.5	477	17.1	26.1	428	17.41
五级轻度污染	22.2	325	11.8	24.6	428	10.1

注：光合有效辐射是指绿色植物进行光合作用过程中，能够被光合色素吸收并转化的太阳辐射能量

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

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因素是___________。

（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

空气质量指数和植物的种类 生长状况 光反应 酶的活性 光合有效辐射降低 棚温下降 增加光照强度 增加棚温

【解析】

分析曲线图：该实验的自变量是空气质量指数及植物的种类，因变量是光合速率，探究实验的题目是空气质量指数对番茄和草莓光合作用的影响。

分析表格：表中数据表明空气质量可以影响大棚内的温度、光照强度和植物的光合速率。

（1）根据以上分析已知，该实验的自变量是空气质量指数和植物的种类。

（2）生物实验遵循的一般原则是对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则，所以在番茄和草莓棚中选择生长期一致的两种植物，且每种植物长势一致。

（3）根据题意分析，随空气质量指数上升，空气中细颗粒物浓度增大，光照强度降低，光反应减弱，为暗反应提供的ATP[H]减少，进而导致光合作用速率均显著下降；同时污染物浓度增加，温度随之降低，与光合作用有关的酶的活性降低，进而使得光合速率降低。

（4）①根据表中数据可知，当空气质量由三级升为四级时，棚温没有明显变化，但光合有效辐射明显下降，导致番茄光合速率下降13%，草莓的光合速率下降7%。

②当污染进一步加剧到五级时，棚温和光合有效辐射（光照强度）都下降，其中棚温下降是导致草莓光合速率下降的主要原因。

（5）表中数据表明，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增加光照强度和增加棚温措施来维持植物的光合速率。