Question

【題目】某高中興趣小組研究了土壤含水量對甲乙兩種番茄品種光合作用的影響，如圖1。還測定了番茄頂部葉片的單葉光合速率和群體的總葉片光合速率的日變化如圖2。請據圖回答下列問題：

（1）據圖1分析，初步能得出的結論有_____________（兩點）。

（2）研究發現，隨著土壤含水量降低，番茄葉片氣孔導度降低，胞間CO2并未因光合作用消耗而降低，反而逐漸升高，對此有兩種不同觀點：觀點一認為光合產物輸出變慢，導致光合產物積累，阻礙了CO2吸收利用；觀點二認為水分虧缺導致葉綠體結構破壞且不能恢復，阻礙了CO2的吸收和利用。以上哪個觀點是正確的呢？請你設計實驗進行探究，寫出實驗思路即可 _____________。

（3）據圖2可知，對番茄進行單葉測定時光合速率都有“光合午休”現象，但群體光合作用速率沒有出現該現象。請從群體總葉片的角度推測其原因可能是________________。

Answer 1

【答案】土壤含水量對甲乙番茄品種的光合作用速率影響基本相當；當土壤含水量大于70%時，土壤含水量不是限制番茄光合作用的因素。 在低土壤含水量條件下培養番茄一段時間后，將番茄幼苗分為兩組，一組番茄幼苗進行正常供水，另一組保持原有狀態，測量并統計兩組的光合速率。若正常供水組番茄幼苗光合速率不能恢復，則觀點二成立。 群體中葉片相互遮擋，部分葉片的氣孔未關閉，因此群體植株光合作用未出現光合午休現象

【解析】

分析圖1：隨著土壤含水量降低，兩種番茄的光合作用速率變化基本相同，當含水量低于70%時，隨著含水量的減少，甲乙兩種番茄的光合速率降低。

分析圖2：正午時分，番茄頂部葉片的單葉光合速率存在“午休”現象，而群體的總葉片光合速率沒有午休現象。

（1）據圖1分析，甲、乙兩種番茄在不同含水量的影響下，曲線變化基本一致，所以土壤含水量對它們的光合作用速率影響基本相同；當土壤含水量大于70％時，隨含水量增加，光合速率不再增加，所以土壤含水量不再成為限制番茄光合作用的因素。

（2）根據題意“隨著土壤含水量降低，番茄葉片氣孔導度降低，胞間CO2并未因光合作用消耗而降低，反而逐漸升高”，為驗證上述觀點，應在低土壤含水量條件下培養番茄一段時間后，將番茄幼苗分為兩組，一組番茄幼苗進行正常供水，另一組保持原有狀態，測量并統計兩組的光合速率。若正常供水組番茄幼苗光合速率不能恢復，則觀點二成立，觀點一不成立。因為觀點二中的葉綠體片層結構破壞是不能恢復的。
（3）光照太強、溫度太高，導致植物葉片的氣孔關閉，二氧化碳吸收不足，阻礙了暗反應的進行，因此單葉片中午出現了午休現象，而群體中葉片相互遮擋，導致部分葉片的氣孔未關閉，從而使群體光合作用速率未出現明顯的下降。