Question

为探究大气CO₂浓度变化对水分利用效率的影响，研究人员对三种作物所处环境的CO₂ 浓度分别进行如下控制：自然CO₂ 浓度（简称[375]）、倍增CO₂ 浓度（简称[750]）、倍增后恢复到自然CO₂浓度（先在倍增CO₂浓度下生活60 天，再转入自然CO₂浓度下生活，简称[750-375]），每种作物依次做三种处理，且均设置3 个重复组，测得净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率分别如图1、2、3 所示：

（1）据图分析可知，在CO₂浓度倍增条件下，三种作物的水分利用效率均        ，这主要是CO₂浓度倍增时        增大与        降低共同作用的结果。

（2）为进一步测定在[375]和[750]条件下干旱胁迫对大豆光合作用的影响，进行了相应探究实验，结果如下：

①在水分充足、[750]时大豆的真正光合速率为        μmol·m^-2·s^-1。

②在水分充足条件下，[750]能显著提高大豆的光饱和点，其原因可能是：一方面CO₂ 浓度增加，碳反应中

需要的能量增多；另一方面叶肉细胞中        增加，大豆捕获光能的能力增强。

③通过研究发现，植物体在干旱胁迫时自身会产生一种激素，促使叶片气孔关闭，以减少蒸腾散失的水分，推测此种激素最有可能是        。

Answer

（1）升高 净光合速率 蒸腾速率

（2）①34.99 ②三碳酸的还原 叶绿素的相对含量 ③脱落酸

【解析】

（1）分析图示可知：与自然CO2 浓度相比，在CO2浓度倍增条件下，三种作物的水分利用效率均升高，这主要是CO2浓度倍增时净光合速率增大与蒸腾速率降低共同作用的结果。

（2）①净光合速率的观察指标为单位面积时间内CO2吸收量或单位面积时间内O2释放量。在水分充足、[750]时大豆的真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝31.65＋3.34＝34.99μmol·m-2·s-1。

②分析表中数据可知：在水分充足条件下，[750]能显著提高大豆的光饱和点，其原因可能是：一方面CO2 浓度增加，碳反应中三碳酸的还原需要的能量增多，另一方面叶肉细胞中叶绿素的相对含量增加，大豆捕获光能的能力增强。

③当植物根系受到水分亏缺胁迫时，根系细胞迅速合成脱落酸（ABA），ABA再通过木质部蒸腾流输送到地上部分，引起叶片生长受抑和气孔导度下降。据此可知：植物体在干旱胁迫时自身产生的促使叶片气孔关闭的一种激素，最有可能是脱落酸。

【考点定位】光合作用和呼吸作用。