Question

氮素是植物生长必需元素之一，也是构成植物体内许多化合物的主要成分。农业生产中施用的氮素主要有氨态氮（NH₄⁺）和硝态氮（NO₃^-）。研究者选择长势一致的水稻幼苗，分别供给低氮、中氮和高氮营养液，研究不同供氮浓度对水稻幼苗光合作用的影响。30d后测定相关指标，结果如下表。请回答：

处理	叶绿素含量（SPAD）	气孔导度 （molH20·m^-2·s^-1）	胞间CO2浓度 （μmol·mol^-1）	RuBP羧化的含量（mg·cm^-2）
低氮	34．7	0．53	290	0．1227
中氮	37．7	0．50	281	0．1405
高氮	42．4	0．48	269	0．1704

注：RuBP羧化酶是CO₂固定过程中的关键酶

（1）水稻的根细胞通过___________的方式吸收NH₄⁺和NO₃^-，这些氮素进入水稻根部，将___________（填“促进”“抑制”或“不影响”）根细胞对水分的吸收。

（2）据上表分析，随着供氮浓度增大，水稻幼苗的光合作用速率将___________（填“增强”“减弱”或“不变”）；由表可知高氮条件下胞间CO₂浓度降低，原因可能是______________________。

（3）进一步研究发现，在干旱低氮条件下增加硝态氮的供给水稻幼苗的光合速率会受到抑制，增加氨态氮的供给其光合速率不受影响，请设计实验加以验证。要求：写出实验思路并预期结果（光合速率的具体测定方法和过程不做要求）。______________________。

Answer

主动运输 促进 增强 气孔导度下降，光合速率上升，胞间CO2下降 设置3组，组1：干旱低氮条件下增加硝态氮的供给，组2：干旱低氮条件下增加氨态氮的供给，组3：干旱低氮条件下。分别测定3组的光合速率。预期结果：组1的光合速率小于组3，组2的光合速率与组3接近（或相等）。

【解析】

光合作用分为两个阶段进行，在这两个阶段中，第一阶段是直接需要光的称为光反应，第二阶段不需要光直接参加，是二氧化碳转变为糖的反过程称为暗反应。光合作用在叶绿体中进行，光反应的场所位于类囊体膜，暗反应的场所在叶绿体基质。光反应的发生需要叶绿体类囊体膜上的色素、酶参与。光合作用强度主要受光照强度、CO2浓度、温度等影响。

（1）水稻的根细胞通过主动运输的方式吸收NH4+和NO3-，这些氮素进入水稻根部，使根部细胞的渗透压增大，将促进根细胞对水分的吸收。

（2）据上表分析，随着供氮浓度增大，叶绿素含量和酶的量均增大，胞间CO2浓度下降，水稻幼苗的光合作用速率将增强。由表可知高氮条件下胞间CO2浓度降低，原因可能是 气孔导度下降，光合速率上升，胞间CO2下降。

（3）设置3组，组1：干旱低氮条件下增加硝态氮的供给，组2：干旱低氮条件下增加氨态氮的供给，组3：干旱低氮条件下。分别测定3组的光合速率。预期结果：组1的光合速率小于组3，组2的光合速率与组3接近（或相等）。