Question

铁元素在植物的光合作用、呼吸作用中起着重要作用，但是农业生产中Fe²⁺在土壤中过度积累，会严重影响农作物产量。某研究小组以浙春3号和1601号大豆为实验材料，探究高Fe²⁺对光合作用的影响。在其他条件相同且适宜的条件下，对两种大豆在T₀（不施铁肥，土壤中Fe²⁺含量为14.24 mg／kg）、T₁（施铁肥，土壤中Fe²⁺含量为300 mg／kg）、T₂（施铁肥，土壤中Fe²⁺含量为500 mg／kg）条件下进行培养，一段时间后统计相关数据，结果如图1、2（植物细胞不存在失水情况）。请回答相关问题：

（1）Fe是细胞所必需的________（填“大量”或“微量”）元素，本实验的自变量是_________。

（2）由图1可知，高Fe²⁺对浙春3号和1601号大豆光合作用的影响是__________________。

（3）植物蒸腾作用主要通过气孔进行，植物进行光合作用所需的_________也经由气孔被植物吸收参与暗反应，暗反应主要包括_____________________两个过程。由图2可知，高Fe²⁺对两种大豆的蒸腾速率影响较小，但是对净光合速率的影响相对较大，从光合作用的角度分析，高Fe²⁺对净光合速率的影响可能是因为________________________。

Answer

微量 大豆种类、土壤中Fe2+含量 高Fe2+使两种大豆的净光合速率都下降 CO2 CO2的固定和C3的还原 高Fe2+破坏了大豆叶绿体的结构（或高Fe2+影响了光合作用所需酶的活性）

【解析】

根据题干信息和图形分析，该实验的自变量是大豆种类、土壤中Fe2+含量，因变量是净光合速率和蒸腾速率。T0为对照组，与对照组相比，随着土壤含铁量，浙春三号和1601号的净光合速率、蒸腾速率都逐渐降低，且净光合速率下降较明显。

（1）铁属于组成细胞的化学元素中的微量元素；根据以上分析已知，该实验的自变量是大豆种类、土壤中Fe2+含量。

（2）根据图1分析，随着土壤含铁量的增加，两种大豆的净光合速率都逐渐下降了，即高Fe2+使两种大豆的净光合速率都下降。

（3）二氧化碳通过气孔被植物吸收并参与暗反应，暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程；由图2可知，高Fe2+对两种大豆的蒸腾速率影响较小，而对净光合速率的影响相对较大，高Fe2+对净光合速率的影响较大可能是因为高Fe2+破坏了大豆叶绿体的结构。