Question

为研究种植密度对烟草不同发育时期群体光合速率的影响，某小组用种植密度分别为D₁（16000）、D₂（18000）和D₃（20000）的地块进行实验，结果如下图所示。请回答下列问题：

（1）植物进行光合作用时，光合色素吸收的光能的用途是__________和__________在暗反应阶段中，接受ATP释放的能量并被还原的物质是_________。

（2）在三组种植密度的地块中，单株烟草所留叶片的数目相同，目的是_________。同一种植密度的烟草采收部分叶片后，群体光合速率均降低，原因是__________________。

（3）群体光合速率与作物产量密切相关，据图分析，种植烟草需要考虑的问题是_________。

Answer

将水分解成氧和[H] 合成ATP C3 避免因叶片数量不同影响群体光合速率 叶片数量减少，导致光合色素和相关酶的总量下降、吸收的CO2减少 合理密植

【解析】

1、光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光合作用阶段发生在类囊体膜上，类囊体膜上含有与光反应有关的酶和色素，暗反应发生在叶绿体基质中，包括二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程，叶绿体基质中含有与暗反应有关的多种酶，暗反应需要光反应产生的还原氢和ATP。

2、分析图示可知，采收叶片前，种植密度为D2时群体的光合速率最高。采收部分叶片后，随着种植密度增加，群体的光合速率增加。

（1）光能被光合色素吸收后，有两方面的用途，分别是将水分解成氧和[H]、转变为储存在ATP中的化学能。暗反应阶段中，接受ATP释放的能量并且被还原氢还原的物质是C3。

（2）本实验的自变量是种植密度，因变量是群体光合速率。单株烟草的叶片数量属于无关变量，单株上的叶片数量必须相同，否则会影响群体光合速率的测定。同一种植密度的烟草采收部分叶片后，叶片数量减少，光合色素和光合作用相关酶的总量下降导致光反应速率降低，植株对CO2的吸收速率降低，因而测得的群体光合速率降低。

（3）由采收前的实验结果可知，D2密度对应的群体光合速率最大，D3的密度大于D2的，而群体光合速率反而较低，说明种植密度过大不利于烟草的生长。又因为群体光合速率与烟草产量密切相关，所以种植烟草需要考虑的问题是控制适宜的种植密度。