Question

雾霾天气不仅影响空气质量也会影响农作物产量。某科研小组选择冬季大棚中的黄瓜为实验材料，在保证植物生长所需水分、肥料等相同且适宜的条件下，研究不同空气质量对温室中的棚温、光照强度和黄瓜光合速率的影响，结果如下表：

空气质量状况	棚温（℃）	光照强度（lx）	光合速率（µmol·m^-28^-1）
二级良	27．3	994	20．11
三级轻度污染	26．1	785	19．72
四级中度污染	26．1	428	14．41
五级重度污染	22．6	428	10．10

（1）在黄瓜的叶肉细胞和根尖细胞内均能合成ATP的场所是_________，叶绿体中的光合色素吸收的光能，有以下用途_________。

（2）当空气质量由二级良转为三级轻度污染时，光合速率并没有明显下降，原因可能是_________及785lx的光照强度接近该实验条件下黄瓜所能利用的最大光照强度。

（3）当三级污染加重成四级污染时，黄瓜光合速率下降，此时C₃含量_________，C₅的含量_________。当四级污染加重成五级污染时，黄瓜光合速率进一步下降，主要原因是__________________。

（4）分析以上数据可知，在空气质量处于四级中度污染以上时，需对黄瓜大棚采取_________、_________措施来维持植物的光合速率。

Answer

细胞质基质和线粒体 将水分解成氧和H＋，形成NADPH；在有关酶的作用下，提供能量促使形成ATP 27．3℃和26．1℃都接近黄瓜光合作用的最适温度 上升（增加） 减少 温度降低，导致与光合作用有关的酶活性降低，光合速率下降 补充光照 提高棚内温度

【解析】

影响光合作用的主要环境因素有：

1.温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。

2.二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。

3.光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。

（1）根尖细胞不能进行光合作用，所以黄瓜的叶肉细胞和根尖细胞内能产生ATP的过程只有呼吸作用，产生场所在细胞质基质和线粒体，光合色素吸收的光能用于光反应包括将水分解成氧和H＋，形成NADPH；在有关酶的作用下，提供能量促使形成ATP。

（2）当空气质量由二级良转为三级轻度污染时，27.3℃和26.1℃都接近草莓光合作用的最适温度，785lx的光照强度也接近草莓的光饱和点，所以光合速率没有明显下降。

（3）当空气质量由三级升为四级污染时，光合有效辐射降低，导致光合作用的光反应减弱，产生[H]和ATP减少，导致三碳化合物的还原减慢，三碳化合物的含量上升，C5的消耗速率基本不变，但C3生成C5的量减少，所以C5含量降低。当处于五级污染时，由表格数据分析，导致草莓光合速率下降的主要原因是棚温下降，降低了细胞内与光合作用有关的酶的活性。

（4）由表格数据分析可知，在空气质量处于四级中度污染以上时，光照强度不变，影响草莓光合速率的主要因素是棚温和光照强度，因此可适当提高温度和光照强度来提高草莓的光合速率。