题干
波长为400700nm的光属于光合有效辐射(PAR),其中400500nm为蓝光(B),600700nm为红光(R)。远红光(700750nm,FR)通常不能用于植物光合作用,但可作为信号调节植物的生长发育。研究者测定了某高大作物冠层中A(高)和B(低)两个位置的PAR、红光/远红光比例(R/FR)和叶片指标(厚度、叶绿素含量、线粒体暗呼吸),并分析了施氮肥对以上指标的影响,结果如下表。回答下列问题。 (1)植物叶片中__________可吸收红光用于光合作用,可吸收少量的红光和远红光作为光信号,导致B位置PAR和R/FR较A位置低;虽不能吸收红光,但可吸收蓝光,也可使B位置PAR降低。 (2)由表中数据可知,施氮肥(填“提高”或“降低”)了冠层叶片对太阳光的吸收,其可能的原因是。 (3)光补偿点是指光合作用中吸收的CO2与呼吸作用中释放的CO2相等时的光照强度。研究者分析了冠层A、B处的叶片(未施氮肥)在不同光照强度下的净光合作用速率(下图),发现冠层__________位置的叶片具有较高的光补偿点,由表中数据可知其主要原因是__________。
答案
(1) (2) ①. 提高 ②. 施氮肥促进了叶绿素合成和叶片生长,增加了叶片的光捕获能力,导致冠层整体吸光增强,透射到下层的PAR减少 (3) ①. B ②. B处光合有效辐射、红光/远红光比例远低于A处,光合作用主要利用红光和蓝紫光,远红光(700~750nm,FR)通常不能用于植物光合作用,故B处需要较强光照才能达到光补偿点
解析
光合色素包括叶绿素(主要是叶绿素a和b)、类胡罗卜素,叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素吸主要收蓝紫光。光敏色素是一种光受体蛋白,能够感受光刺激,调控植物的生长发育。 叶绿素(主要是叶绿素a和b)是光合作用中的主要色素,能吸收红光(600-700nm)用于光反应。光敏色素是一种光受体蛋白,能吸收红光(R, 600-700nm)和远红光(FR, 700-750nm),并通过构象变化传递光信号,调节植物生长发育。在冠层中,B位置(低处)的R/FR较低,这是因为上层叶片吸收了更多红光,导致下层红光减少、远红光相对增多,从而降低了R/FR比例。类胡萝卜素(如β-胡萝卜素、叶黄素)主要吸收蓝光(400-500nm),不吸收红光;在冠层中,上层叶片的类胡萝卜素吸收蓝光,减少了透射到下层的蓝光,导致B位置PAR降低。 由表中数据可知,施氮肥提高了冠层叶片对太阳光的吸收,其可能的原因是施氮肥促进了叶绿素合成和叶片生长,增加了叶片的光捕获能力,导致冠层整体吸光增强,透射到下层的PAR减少。 据表可知,B处光合有效辐射、红光/远红光比例远低于A处,光合作用主要利用红光和蓝紫光,远红光(700~750nm,FR)通常不能用于植物光合作用,故B处需要较强光照才能达到光补偿点。