Question

水稻是我国乃至世界上的主要粮食作物之一，安全有效提高产量一直是科研工作者追求的目标。甲图表示研究低浓度NaHSO₃（1mo/L）溶液对水稻光合速率影响的实验结果。为了阐明NaHS0₃对水稻光合作用的影响机制，有研究小组做了相关实验，在盆栽条件下，分别给水稻喷施H₂0（CK）、1molLNaHSO₃、2mol/LNaHSO₃来探究不同浓度NaHSO₃对水稻光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO₂浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）、水分利用效率（WUE）的影响。实验结果如乙图所示，其中实验结果无明显统计学差异的用相同字母（a或b）表示，有显著差异的用不同字母表示（如a和b）。分析回答下列问题：

（1）由甲图得到的实验结论是_________。

（2）据乙图分析，提升NaHSO₃浓度________（填“能”或“不能”）有效提高水稻光合速率，所以农业生产上喷施NaHSO₃建议选择________浓度。NaHSO₃提高光合速率的原因与气孔因素________（填“有关”或“无关”），依据是_________。

（3）也有学者用实验证实NaHSO₃可增加叶绿体内形成ATP的能力，推测其作用部位是_______，形成的ATP可驱动 _______（填具体生理过程）反应的进行，进而引起植株重量增加。植株重量增加来源于环境中的___________物质。

Answer

不同光照强度下低浓度的NaHSO3溶液均可提高水稻的光合作用速率 不能 1mol/L 无关 三组实验中的水稻气孔导度并没有明显差异 类囊体薄膜 C3的还原 无机盐、水、CO2

【解析】

影响光合作用的环境因素。

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）从甲图中数据可以发现，在不同光照强度下，低浓度NaHSO3（ 1mol/L）溶液与对照组相比，均能提高水稻光合速率。

（2）从乙图数据中发现，1molL和2mo/L NaHSO3溶液条件下，各项实验数据均为相同字母，无明显统计学差异，不能有效提高水稻光合速率，为减少环境污染，并考虑较高浓度NaHSO3溶液有可能对植物造成损伤，建议选择低浓度lmol/L NaHSO3溶液。喷施NaHSO3溶液后，水稻光合速率提高，据图分析主要原因在于提高了对水分利用效率。图乙的实验数据中水稻气孔导度并没有明显差异，据此可推测NaHSO3提高光合速率的原因与气孔因素无关。

（3）题意显示NaHSO3可增加叶绿体内形成ATP的能力，叶绿体中ATP是在光反应中合成的，光反应的场所为类囊体薄膜，据此推测NaHSO3的作用部位是叶绿体的类囊体薄膜。光反应中合成的ATP用于暗反应中C3的还原。植物可从土壤中吸收无机盐和水，吸收的水分中的极少的一部分和从大气中吸收CO2可用于光合作用合成有机物，从而提高植物的重量。