Question

玉米与其他植物间行种植称为间作，单独种植玉米称为单作。玉米与大豆间作可增产（已知玉米株高大于大豆）。下图是玉米与大豆间作和玉米单作在不同光照强度下测得的单株玉米吸收CO₂的速率（假设间作与单作农作物间的株距、行距均相同）。请分析回答下列问题：

（1）光照强度为a时，间作和单作光合速率无明显差别，导致该现象的主要原因是______________。

（2）光照强度为c时，间作的光合速率比单作高，从环境角度分析，间作时对_______和______的利用优于单作。

（3）光照强度为b时，单作玉米的叶绿体固定CO₂的速率为________µmol·m^-2·s^-1。

（4）光照强度为d时，玉米间作时平均每个叶肉细胞中产生[H]和ATP的量比单作时________（多、少、相等）。

Answer

（10分）（1）光照强度低（弱）（2分）

（2）CO2（2分） 光能（或答：“光照”）（2分）

（3）15 （2分） （4）多（2分）

【解析】（1）题图显示：当光照强度为a及小于a时，间作和单作的光合速率无明显差别；当光照强度大于a后，间作的光合速率逐渐高于单作。由此说明，当光照强度为a时，导致间作和单作光合速率无明显差别的主要原因是光照强度低。

（2）影响光合作用的环境因素有光照强度、温度、CO2浓度等。当光照强度为c时，间作的光合速率比单作高，说明间作时对CO2和光能（或光照）的利用优于单作。

（3）当光照强度为零时，纵坐标对应的数值为玉米的呼吸速率＝5μmol．m-2．s-1，光照强度为b时，单作玉米吸收CO2的速率即净光合速率＝10μmol．m-2．s-1，而叶绿体固定CO2的速率即总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝10＋5＝15μmol．m-2．s-1。

（4）间作和单作的情况下玉米的呼吸速率相等，均为5μmol．m-2．s-1；光照强度为d时，间作的净光合速率为17μmol．m-2．s-1，而单作的净光合速率为10μmol．m-2．s-1，因此玉米间作时的总光合速率（22μmol．m-2．s-1）大于单作时的总光合速率（15μmol．m-2．s-1），即玉米间作时每个叶肉细胞中光反应产生的[H]和ATP的量比单作时多。

【考点定位】光合作用、呼吸作用及其影响因素

【名师点睛】本题以曲线图为载体，综合考查学生对光合作用和细胞呼吸的原理的理解和掌握情况。解答此类问题，必须理解横纵坐标的含义，还要重点分析起点、拐点、交点、落点这“四点”以及把握曲线走势，再运用所学的知识加以分析合理地解释各种情境下的曲线含义，在解题的过程中就可以有效处理，得到答案。