Question

为研究补光对温室内番茄不同部位叶片光合作用的影响，某课题小组在自然光照的基础上利用LED灯进行了植株的补光实验，并设置一对照组（CK组），实验结果如图所示。请回答下列问题：

（1）对照组所用光源为___________。据图分析，LED补光对于_________的作用效果最为明显其原因可能是____________________________。

（2）LED中叶组的光合速率达到最大时所需要的CO₂浓度明显高于CK中叶组，其原因是____________________________。

（3）本实验采用LED灯（冷光源）而非普通白炽灯，目的是为了排除______________对实验结果的影响。测定各组数据时，往往采取________________，保证了实验数据的可信度。

Answer

自然光照 下叶 自然状况下，上、中部叶片挡，使下叶接受的光照最弱 LED组光照更强，光反应产生的ATP和NADPH（[H]）更多，还原的C3更多，故需要更多CO2参与暗反应 温度 ①随机取样②重复取样测定③取平均值

【解析】

该题综合考察了影响光合作用的因素，以实验的角度考察了光照强度对光合作用的影响。通过题干信息可以得知，该实验的实验目的为“研究补光对温室内番茄不同部位叶片光合作用的影响”，再结合图片可知实验的自变量为补光情况、二氧化碳浓度和补光的位置，因变量为净光合速率，运用实验原则和思路对比结果分析问题是本题的解题关键。

（1）由题意可知，补光实验是在自然光照的基础上利用LED灯进行的，即对照组所用光源为自然光照；据图可知，在相同二氧化碳浓度下，LED组下叶的净光合速率与CK组下叶净光合速率的增幅（差值）超过其他两组的增幅，可见LED补光对下叶的作用效果最为明显；分析原因可能为番茄植株自然生长时，由于上、中部叶片的彼此交叠遮挡，导致下叶接受的光照相对最弱，影响了其光合速率，因此对下叶进行补光效果最明显；

（2）据图可知，对于中叶而言，CK组的光合速率达到最大时所需要的CO2浓度约为800μmol·mol-1，而LED组光合速率达到最大时所需要的CO2浓度则至少大于1 500μmol·mol-1，LED组在自然光照基础上进行补光，光照比CK组更强，相同条件下光反应产生的ATP和NADPH更多，需要更多CO2参与暗反应；

（3）本实验研究的是补光对光合速率的影响，温度属于无关变量，应尽可能控制使各组相等，LED属冷光源，产热比普通白炽灯少，更利于对温度进行控制；为提高数据的可信度，测定下叶组光合速率实验数据时应随机取样、重复测定、取平均值。