Question

【題目】為探究環境因子對土壤表層微生物呼吸作用的影響，科研工作者在田間裸地上進行了相關實驗，結果如圖所示。請據此回答：

（1）據圖分析，該實驗的自變量是__________，土壤表層微生物進行細胞呼吸的最適土壤水分含量大約為_____________，土壤水分含量超過50%時，隨著含水量的增加，土壤表層微生物呼吸速率逐漸下降，對此現象合理的解釋是______________________________。

（2）土壤水分含量的變化會影響土壤表層微生物的呼吸速率，該現象說明細胞內的自由水具有的作用是__________________________________________________(至少答出兩點)。溫度影響微生物呼吸速率的原因是_______________________________________。

（3）土壤表層微生物呼吸速率的日變化趨勢主要與______有關；在該地區，不同年份土壤表層微生物呼吸的年際差異特征顯著，這種年際差異特征主要與年平均__________密切相關。

Answer 1

【答案】土壤溫度、土壤水分含量 50% 隨著含水量的升高，氧含量降低，從而影響了土壤微生物的有氧呼吸 自由水是細胞內的良好溶劑提供反應介質；參與物質運輸；作為反應物參與化學反應 影響呼吸相關酶的活性 土壤溫度 土壤水分含量

【解析】

據圖分析，在一定范圍內，隨著土壤水分含量的增加，土壤微生物呼吸速率逐漸增加，土壤水分含量超過50%后，土壤微生物呼吸速率開始下降。在一定范圍內，土壤微生物呼吸速率隨著土壤溫度的增加而增加。

（1）據圖分析，該實驗的自變量是土壤溫度和土壤水分含量，土壤表層微生物進行細胞呼吸的最適土壤水分含量大約為50%。在一定范圍內，隨著含水量的升高，土壤微生物的呼吸速率增增加，但含水量超過一定范圍，會導致土壤中氧含量降低，從而影響了土壤微生物的有氧呼吸

（2）土壤水分含量的變化會影響土壤表層微生物的呼吸速率，該現象說明細胞中的自由水是細胞內的良好溶劑，提供反應介質；參與物質運輸；作為反應物參與化學反應。溫度影響微生物呼吸速率的原因是影響呼吸相關酶的活性。

（3）大多數情況下，一天中土壤含水量變化不大，所以引起土壤表層微生物呼吸速率變化的主要因素是土壤溫度；不同的年份降水量往往有差異，而氣溫變化不大，所以在不同年份，年累積土壤表層微生物呼吸的年際差異特征顯著，這種年際差異特征與年平均土壤水分含量密切相關。