Question

【題目】玉米與其他植物間行種植稱為間作，單獨種植玉米稱為單作。玉米與大豆間作可增產（已知玉米株高大于大豆）。下圖是玉米與大豆間作和玉米單作在不同光照強度下測得的單株玉米吸收CO2的速率（假設間作與單作農作物間的株距、行距均相同）。請分析回答下列問題：

（1）光照強度為a時，間作和單作光合速率無明顯差別，導致該現象的主要原因是______________。

（2）光照強度為c時，間作的光合速率比單作高，從環境角度分析，間作時對_______和______的利用優于單作。

（3）光照強度為b時，單作玉米的葉綠體固定CO2的速率為________mol·m-2·s-1。

（4）光照強度為d時，玉米間作時平均每個葉肉細胞中產生[H]和ATP的量比單作時________（多、少、相等）。

Answer 1

【答案】（10分）（1）光照強度低（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）題圖顯示：當光照強度為a及小于a時，間作和單作的光合速率無明顯差別；當光照強度大于a后，間作的光合速率逐漸高于單作。由此說明，當光照強度為a時，導致間作和單作光合速率無明顯差別的主要原因是光照強度低。

（2）影響光合作用的環境因素有光照強度、溫度、CO2濃度等。當光照強度為c時，間作的光合速率比單作高，說明間作時對CO2和光能（或光照）的利用優于單作。

（3）當光照強度為零時，縱坐標對應的數值為玉米的呼吸速率＝5μmol．m-2．s-1，光照強度為b時，單作玉米吸收CO2的速率即凈光合速率＝10μmol．m-2．s-1，而葉綠體固定CO2的速率即總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率＝10＋5＝15μmol．m-2．s-1。

（4）間作和單作的情況下玉米的呼吸速率相等，均為5μmol．m-2．s-1；光照強度為d時，間作的凈光合速率為17μmol．m-2．s-1，而單作的凈光合速率為10μmol．m-2．s-1，因此玉米間作時的總光合速率（22μmol．m-2．s-1）大于單作時的總光合速率（15μmol．m-2．s-1），即玉米間作時每個葉肉細胞中光反應產生的[H]和ATP的量比單作時多。