Question

温室大棚种植番茄时，经常会遭遇白天持续高温现象，为研究此现象对番茄的影响，某科研小组测定了甲、乙两组番茄在白天（7-17点）期间O₂释放速率的变化，结果如下图所示。回答下列问题：

（1）甲、乙两组番茄除控制白天温度不同外，还要控制______（至少两个）等环境条件相同。

（2）11：00之前，两组番茄O₂释放速率不断增强的主要原因是______________________________。

（3）9：30时，甲、乙两组番茄的O₂释放速率相等，此时两组番茄的O₂生成速率______（填“相等”或“不相等”），理由是______________________________。

（4）在9：30-14：00时间段内，甲组C₃合成的平均速率______（填“大于”、“小于”、“等于”）乙组。11：00和15：30时，甲、乙两条曲线均出现峰值，经检测甲、乙两组叶片峰值时胞间CO₂浓度相等，在此两时刻，如果适当提高乙组大棚内CO₂浓度，推测乙组番茄叶绿体中C₃的含量会______（填“上升”“基本不变”或“下降”）。

Answer

CO2浓度、光照强度 光照强度逐渐增大，光反应增强 不相等 此时甲、乙两组番茄的细胞呼吸速率不同，O2的消耗速率不同 大于 基本不变

【解析】

影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等。光照强度主要影响光反应，二氧化碳浓度主要影响暗反应，温度主要是通过影响光合作用与呼吸作用的酶的活性来影响光合作用与呼吸作用。据此分析作答。

（1）据图分析可知，该实验的自变量是温度，因变量是光合速率，故实验中除控制白天温度不同外，还要控制二氧化碳浓度和光照强度等无关变量。
（2）11：00之前，光照强度逐渐增大，光反应增强，氧气释放速率加快，所以两组番茄氧气释放速率不断增强。
（3）总光合速率=呼吸速率+净光合速率，9：30时，氧气的释放速率为净光合速率，而甲、乙两组细胞呼吸速率不同，氧气的消耗速率不同。两组番茄的 O2生成速率为总光合速率，所以二者不相等。
（4）在9：30-14：00时间段内，甲组氧气释放速率大于乙组，说明甲组净光合速率更高，C3合成的平均速率大于乙组，11：00和15：30时甲、乙两条曲线均出现峰值，且两组叶片峰值时胞间CO2浓度相等，说明已经达到光饱和点和二氧化碳饱和点，此时影响光合作用的因素不是光照强度和二氧化碳含量，所以适当提高二氧化碳浓度，乙组番茄叶绿体中 C3的含量会基本不变。