Question

下表为土壤含水量对某种果树叶片光合作用影响的实验数据。请回答下列问题：

组别	土壤含水量	光合效率（μmolCO2•m^-3•s^-2）	气孔导度（mmol•m^-2•s^-2）	细胞间CO2浓度（μmol•mol^-2）
A	75%	15．4	438．7	296．2
B	61%	13．8	349．3	271．5
C	47%	10．2	243．6	262．1
D	33%	4．4	115．9	308．2

注：土壤能保持水分量多时，土壤含水量为100%，气孔导度是气孔开放程度的指标，气孔导度越大，气孔开得越大

（1）当土壤含水量由75%降至47%时，叶片光合速率下降的主要原因是水分供应减少，导致气孔导度下降，3-磷酸甘油酸的生成速率___________，进而因_____________的积累导致光反应速率减小。

（2）当土壤含水量由47%降至33%时，叶片光合速率和气孔导度都大幅度减小，而细胞间CO2浓度反而上升。原因可能是严重缺水致光合膜受损；也可能是严重缺水致光合产物输出减慢。如果光合膜受损，则叶绿素含量的变化是__________；如果光合产物输出减慢，则三碳糖合成为____________而积累在叶绿体中。

（3）一段时间后对A、B两组进行叶面喷水处理，发现只有B组气孔导度能增加，这说明A组________。B组气孔导度能增加，使碳反应中的核酮糖二磷酸的含量将______________。

（4）一段时间后提高C、D两组的土壤含水量至60%，发现C组光合速率增大，D组光合速率无变化，说明D组叶绿体因严重缺水导致___________________受损。

Answer

减小 ATP和NADPH 减小 淀粉 不缺水 下降 类囊体膜

【解析】

分析表格中的数据可知，一定范围内，土壤含水量越高，气孔导度越大，植物净光合作用速率越大，即气孔导度与净光合速率正相关，原因是一定范围内土壤含水量越高，植物叶肉细胞内通过渗透作用吸水越多，气孔开放程度越大，植物对二氧化碳的吸收越多；超过一定的范围后，随着土壤含水量降低，气孔导度降低，胞间CO2并未因光合作用消耗而降低，反而逐渐升高。

（1）据表分析，土壤含水量由75%降至47%时，叶片光合速率下降，其主要原因是水分供应减少，导致气孔导致下降，光合作用需要的二氧化碳供应不足，使得3-磷酸甘油酸的生成速率减少，同时暗反应消耗的ATP和NADPH减少，导致ATP和NADPH的含量升高抑制光反应的进行，光反应速率也随之下降。

（2）光合作用的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，若光合膜即类囊体膜受损，则叶绿素含量减少；如果光合产物输出减慢，则三碳糖将在叶绿体基质中合成为淀粉而积累在叶绿体中。

（3）一段时间后对A、B两组进行叶面喷水处理，发现只有B组气孔导度能增加，说明A组没有吸收水分，即A组不缺水；B组气孔导度能增加，吸收的二氧化碳增多，消耗的核酮糖二磷酸也增多，进而使碳反应中的核酮糖二磷酸的含量将下降。

（4）一段时间后提高C、D两组的土壤含水量至60%，发现C组光合速率增大，D组光合速率无变化，可能的原因是D组水分亏缺导致叶绿体的类囊体膜被破坏，影响光反应的进行，补水以后光合作用不能恢复。