Question

紫花苜蓿被誉为 “牧草之王”，在我国西北地区广泛种植。为了合理灌溉，研究人员对初花期紫花苜蓿在不同水分胁迫下的光合生理变化及生长指标进行研究。实验分 4 组，分别给予充分灌溉（CK）、轻度水分胁迫（LK）、中度水分胁迫（MK）、重度水分胁迫（SK），结果如下表。（光补偿点表示光合速率等于呼吸速率时的光照强度，光饱和点表示光合速率不再提高时的光照强度，净光合速率等于实际光合速率减去呼吸作用速率）

处 理 方式	最大净光合速率（μmol·m-2·s-1）	干草产量 （kg·h m-2）	光补点 （μmol·m-2·s-1）	光饱和点 （μmol·m-2·s-1）	气孔导度 （mmol·m-2·s-1）	胞间CO2浓度 （μmol·mmol-1）	叶绿素总量 （mg·g-1）
CK	23．32	5717	54．70	1200	0．48	204．45	2．01
LK	20．36	5684	59．98	1200	0．37	197．89	2．03
MK	14．84	4940	61．57	1000	0．21	241．13	1．83
SK	6．15	4519	81．43	800	0．13	267．32	1．40

（1）水是光合作用重要的原料，会直接参与光合作用的_______________阶段。在上述反应阶段，水被分解产生_________________。直接促使水发生光解的物质是__________（A．ADP    B．失电子的叶绿素 a    C． ATP     D． NADP⁺）。

（2）据表中数据分析，随土壤水分胁迫的加剧，紫花苜蓿对弱光环境的适应性_______（增强/ 不变/降低），理由是_________________________________。

（3）在 SK 组，紫花苜蓿的最大净光合速率大幅下降，有同学认为是气孔导度下降导致的 CO₂供应不足，这个判断是否正确？请说明理由______________________。

（4）若要实现高产节水的目的，应采取灌溉的方法是_____________________（CK/LK/MK/SK），采用该方法的理由是_____________________________。

Answer

光反应 H+、O2 、e- B 降低 因为随着土壤水分胁迫的加剧，紫花苜蓿的光补偿点逐渐升高（“光补充点” 是关键词） 否，因为SK 条件下胞间 CO2 浓度很高（“胞间 CO2 浓度”是关键词） LK 轻度水分胁迫（LK）与充分灌溉（CK）的干草产量之间无显著差异，表明轻度水分胁迫能达到高产节水的目的（“甘草产量无显著差异”是要点）

【解析】

光反应只发生在光照下，是由光引起的反应。光反应发生在叶绿体的类囊体膜(光合膜)。光反应从光合色素吸收光能激发开始，经过水的光解，电子传递，最后是光能转化成化学能，以ATP和NADPH的形式贮存。

（1）水是光合作用重要的原料，会直接参与光合作用的光反应阶段。在光反应中，水被分解为H+、O2 、e-，其中的电子转移给失去电子的叶绿素a，即该过程中失电子的叶绿素 a能从水中获得电子，因此失电子的叶绿素 a能促使水发生光解，即B正确。

（2）表中数据显示，随着土壤水分胁迫的加剧，紫花苜蓿的光补偿点逐渐升高，显然随土壤水分胁迫的加剧，紫花苜蓿对弱光环境的适应性降低。

（3）表中数据显示在 SK 条件下胞间 CO2 浓度很高，而此时紫花苜蓿的最大净光合速率大幅下降，因此不能认为是气孔导度下降导致的 CO2供应不足引起的最大净光合速率下降，此时导致最大净光合速率下降的因素应该是水分的缺乏。

（4）若要实现高产节水的目的，应让节水程度处于LK状态，因为根据表中数据可知在该状态下，与充分灌溉（CK）的干草产量之间无显著差异，并且在该状态下胞间CO2浓度还有所降低，说明在轻度缺失状态下植物固定CO2的能力可能会增强，据此可知轻度水分胁迫能达到高产节水的目的。