Question

【題目】科研人員選擇冬季大棚中的番茄和草莓，在保持兩種植物生長所需的溫度、水分、肥料等相同且適宜的條件下，每天14：00-15：00觀察并測定光合速率，結(jié)果如圖。

（1）本實(shí)驗(yàn)的自變量是__________。

（2）在番茄和草莓棚中選擇生長期一致的兩種植物，且每種植物__________一致的植株進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（3）隨空氣質(zhì)量指數(shù)上升，空氣中細(xì)顆粒物濃度增大，光照強(qiáng)度降低，光合作用的__________減弱。同時污染物濃度增加，溫度隨之降低，直接影響了細(xì)胞內(nèi)_____，光合作用速率下降。

（4）科研人員進(jìn)一步研究空氣質(zhì)量對番茄和草莓光合作用的影響，結(jié)果如表：

空氣質(zhì)量級別	番茄			草莓
	棚溫(℃)	光合有效輻射	光合速率	棚溫(℃)	光合有效輻射	光合速率
二級良	25.6	987	20.4	27.3	994	20.11
三級輕度污染	23.4	746	19.6	26.1	785	18.72
四級輕度污染	23.5	477	17.1	26.1	428	17.41
五級輕度污染	22.2	325	11.8	24.6	428	10.1

注：光合有效輻射是指綠色植物進(jìn)行光合作用過程中，能夠被光合色素吸收并轉(zhuǎn)化的太陽輻射能量

①當(dāng)空氣質(zhì)量由三級升為四級時，番茄光合速率下降13%，草莓的光合速率下降7%，造成這一結(jié)果是主要原因是_______________。

②當(dāng)污染進(jìn)一步加劇到五級時，導(dǎo)致草莓光合速率下降的主要因素是___________。

（5）綜上所述，在空氣質(zhì)量處于四級中度污染以上時，番茄棚和草莓棚應(yīng)分別采取____________________措施來維持植物的光合速率。

Answer 1

【答案】空氣質(zhì)量指數(shù)和植物的種類 生長狀況 光反應(yīng) 酶的活性 光合有效輻射降低 棚溫下降 增加光照強(qiáng)度 增加棚溫

【解析】

分析曲線圖：該實(shí)驗(yàn)的自變量是空氣質(zhì)量指數(shù)及植物的種類，因變量是光合速率，探究實(shí)驗(yàn)的題目是空氣質(zhì)量指數(shù)對番茄和草莓光合作用的影響。

分析表格：表中數(shù)據(jù)表明空氣質(zhì)量可以影響大棚內(nèi)的溫度、光照強(qiáng)度和植物的光合速率。

（1）根據(jù)以上分析已知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是空氣質(zhì)量指數(shù)和植物的種類。

（2）生物實(shí)驗(yàn)遵循的一般原則是對照原則、等量原則、單一變量原則和控制無關(guān)變量原則，所以在番茄和草莓棚中選擇生長期一致的兩種植物，且每種植物長勢一致。

（3）根據(jù)題意分析，隨空氣質(zhì)量指數(shù)上升，空氣中細(xì)顆粒物濃度增大，光照強(qiáng)度降低，光反應(yīng)減弱，為暗反應(yīng)提供的ATP[H]減少，進(jìn)而導(dǎo)致光合作用速率均顯著下降；同時污染物濃度增加，溫度隨之降低，與光合作用有關(guān)的酶的活性降低，進(jìn)而使得光合速率降低。

（4）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)空氣質(zhì)量由三級升為四級時，棚溫沒有明顯變化，但光合有效輻射明顯下降，導(dǎo)致番茄光合速率下降13%，草莓的光合速率下降7%。

②當(dāng)污染進(jìn)一步加劇到五級時，棚溫和光合有效輻射（光照強(qiáng)度）都下降，其中棚溫下降是導(dǎo)致草莓光合速率下降的主要原因。

（5）表中數(shù)據(jù)表明，在空氣質(zhì)量處于四級中度污染以上時，番茄棚和草莓棚應(yīng)分別采取增加光照強(qiáng)度和增加棚溫措施來維持植物的光合速率。