Question

CO₂浓度增加会对植物光合作用速率产生影响。研究人员以大豆、甘薯、花生、水稻、棉花作为实验材料，分别进行三种不同实验处理，甲组提供大气CO₂浓度（375µumol·nol—^l），乙组提供CO₂浓度倍增环境（750µmol·mol—¹），丙组先在浓度倍增的环境中培养60d，测定前一周恢复为大气CO₂浓度。整个生长过程保证充足的水分供应，选择晴天上午测定各组的光合作用速率。结果如下图所示。

作物种类

回答下列问题。

（1）随着CO₂浓度的增加，作物光合作用速率____________（填“减慢”、“加快”或“不变”）：出现这种现象的原因是____________。

（2）在CO₂浓度倍增时，光合作用速率并未倍增，此时限制光合作用速率增加的因素可能是光反应为喑反应提供的____________不足，也可能是喑反应中____________。

（3）丙组的光合作用速率比甲组低。有人推测可能是因为作物长期处于高浓度CO₂环境而降低了固定CO₂的酶的活性，____________，因此会表现出比大气CO₂浓度下更低的光合速率。

Answer

加快 CO2是暗反应的原料，在光照充足的情况下CO2浓度增加。暗反应加快，光合作用速率也加快 ATP和NADPH（[H]） 固定CO2的酶活性不高（数量有限），C2的再生速率不足，有机物积累较多 当恢复大气CO2浓度后，已降低的酶活性未能恢复，又失去了高浓度CO2的优势

【解析】

根据图文分析：甲组和乙组之间进行比较可知，CO2浓度升高有利于光合作用甲组和丙组比较可知，作物长期处于高CO2浓度条件下有可能会使固定CO2的酶的活性降低或者是数量减少。

（1）CO2是影响光合作用（暗反应阶段）的原料，在光照充足的情况下，在一定范围内CO2浓度越高，暗反应速度加快，光合作用速率也加快。

（2）光合作用光反应为暗反应提供ATP和[H]，暗反应为光反应提供ADP和Pi；当CO2浓度倍增时，光合作用的限制因素，可能是光反应为暗反应提供的ATP和[H]不足，或者暗反应中固定CO2的酶活性低（或数量不足），从而影响CO2的固定。

（3）丙组在CO2浓度倍增环境中培养了60d，测定前一周恢复为大气CO2浓度，但是其光合速率低于甲组(提供的是大气CO2浓度)，可能的原因是长期处于CO2，浓度倍增环境使得作物固定CO2，的酶的活性下降或酶的含量降低，当恢复大气CO2浓度后，已降低的酶活性未能恢复，又失去了高浓度CO2的优势，因此会表现出比大气CO2浓度下更低的光合速率。