Question

为研究干旱和淹水处理对薄壳山核桃光合作用的影响，科研人员对薄壳山核桃幼苗进行实验研究，10天后测定相关指标，结果如图1。请回答问题：

（1）据图可知，干旱处理导致薄壳山核桃植株的净光合速率显著下降的原因是 _________。

（2）植株叶片气孔开放程度变化通过影响光合作用的____阶段，从而影响光合速率。

（3）根冠比是指植物地下部分与地上部分干重的比值。科研人员测定不同实验处理下薄壳山核桃地下部分和地上部分的干重，计算出根冠比。与对照组相比，预测干旱处理植株的生长状况为____，根冠比将____，从而使植株减少水分蒸腾和获取更多水分，适应干旱环境。

（4）科研人员进一步用电镜观察不同处理的细胞结构，结果如图 2。

据图推测，干旱处理组薄壳山核桃幼苗叶片细胞 ____，叶片变黄，从而影响净光合速率。

（5）根据图1 结果尚不能确定“淹水处理对薄壳山核桃植株光合作用无明显影响”，请写出进一步实验的简要思路：____。

Answer

干旱导致气孔导度下降，使胞间 CO2 浓度下降，最终净光合速率下降（或：干旱→气孔导度下降→胞间 CO2 浓度下降→净光合速率下降） 暗（碳）反应 地上部分生长受阻，地下部分生长加快 增大 溶酶体体积增大，分解（水解）破坏叶绿体结构 延长淹水处理的处理时间，检测相关指标（写具体指标，如净光合速 率）

【解析】

植物光合作用分为光反应与碳反应两个阶段，光反应为水的光解，细胞含水量直接影响植物的光反应阶段；碳反应为CO2的固定与还原，胞间CO2浓度大小直接影响植物的碳反应阶段。

（1）分析题图可知，干旱处理直接导致山核桃植株气孔开度下降，从而使山核桃植株胞间CO2浓度下降，使碳反应速率下降，导致净光合速率显著下降；

（2）植株叶片气孔开度改变胞间CO2浓度，影响光合作用的碳反应阶段；

（3）干旱处理的植株，地上部分缺少水分和CO2，光合作用受到抑制，地下部分为获取更多水分加速根的生长，故干旱处理的植株生长状况为地上部分生长受阻，地下部分生长加快；地上部分生长受阻，地下部分生长加快，使植株地上部分干重增速降低，地下部分干重增速提高，故根冠比将增大；

（4）据图分析可知，干旱处理的山核桃幼苗叶片细胞中的溶酶体体积变大，叶绿体结构受到水解破坏；

（5）由题意可知，淹水处理对山核桃植株光合作用影响不明显，可能是由于实验处理时间不够，故可延长淹水处理时间，检测植株净光合速率、气孔开放程度、胞间CO2浓度和蒸腾速率等相关指标。