Question

某科研小组为探究水分、无机盐对光合作用的影响，进行了一系列实验，实验结果如下图。请分析回答有关问题：

（1）图1中土壤含水量相同时施肥组叶绿素含量高于未施肥组，是由于植物能从土壤中吸收更多的N、_____元素。

（2）植物细胞中与水分的吸收关系最密切的细胞器是________，当发生质壁分离时，内因是原生质层的伸缩性______（填“大于”或“小于”）细胞壁的伸缩性。

（3）实验过程中，除水分、无机盐有所不同，其余条件均保持一致，是为了控制_______。

（4）图2中土壤含水量30%时未施肥组光合速率高于施肥组，原因最可能是___________。土壤含水量80%时施肥组光合速率明显高于未施肥组，其细胞内部原因主要是________。

（5）在施肥情况下，土壤含水量50%时，植物在黑暗条件下CO₂释放速率为3．2 mg·h^－1，则每小时从外界吸收的CO₂为________mg。

Answer

Mg 液泡 大于 无关变量 未施肥组的土壤溶液浓度较低，有利于植物吸水(或施肥组土壤溶液浓度过高影响植物吸水) 叶绿素的含量高 11

【解析】

分析题图：土壤含水量相同时施肥组叶绿素含量高于未施肥组，未施肥组光合速率高于施肥组；植物主要通过根系从土壤中渗透吸水，因此施肥量不能太大，否则会影响植物的吸水；实验过程设计要遵循对照原则和单一变量原则。

（1）N、Mg元素是合成叶绿素的重要元素，施肥后，植物能从土壤中吸收更多的N、Mg元素合成叶绿素，所以图1中土壤含水量相同时施肥组叶绿素含量高于未施肥组。

（2）根细胞通过渗透吸水，因此与水分的吸收关系最密切的细胞器是液泡；细胞发生质壁分离的原因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。

（3）实验过程设计要遵循对照原则和单一变量原则，实验过程中，除水分、无机盐有所不同，其余条件均保持一致，是为了控制无关变量。

（4）根据渗透原理，土壤溶液浓度过高会影响植物吸水，未施肥组的土壤溶液浓度较低，有利于植物吸水(或施肥组土壤溶液浓度过高影响植物吸水)，所以图2中土壤含水量30%时未施肥组光合速率高于施肥组；由于是施肥组叶绿素的含量高，所以土壤含水量80%时施肥组光合速率明显高于未施肥组。

（5）在施肥情况下，土壤含水量50%时，黑暗条件下C02释放速率（呼吸速率）为3.2mg．h-1，由图可知，土壤含水量50%时，光照条件下的光合速率为14.20mg．h-1，此时光合速率大于呼吸速率，故每小时从外界吸收的CO2为14.2-3.2=11mg。