14.下图甲是在25 ℃时,a、b两种植物随着光照强度的变化,CO2吸收量的变化曲线图,图乙是某同学“探究影响植物光合速率的因素”的实验装置图。请回答下列问题。
(1)比较a、b植物的细胞呼吸,其中细胞呼吸较强的是________植物,当光照强度在达到Z点之前,限制a植物光合作用的主要环境因素是_________。
(2)当平均光照强度在X和Y之间(不包括X、Y),假设白天和黑夜的时间各为12 h,a植物一昼夜中有机物积累量的变化是________(减少或增加)。
(3)对b植物而言,假如白天和黑夜的时间各为12 h,平均光照强度在________klx以上才能使CO2的吸收量超过CO2的释放量。
(4)若已知a植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别是25 ℃和30 ℃,若将温度提高到30 ℃,(其他条件不变)理论上图中P、M点的位置如何变化?
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(5)某同学用图乙所示装置进行实验,将灯缓慢移近广口瓶,并记录不同距离时,观察测量指标的变化情况。实验结果发现,观察测量指标的变化不明显。请你根据该实验设计方案的不合理之处,简述设计实验的正确思路:__________________________________________________________________
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解析 (1)由图甲可知,a、b两曲线与纵坐标的交点即为这两种植物的呼吸作用强度,因此,a植物的呼吸作用强度为2 mg/m2h,b植物的呼吸作用强度为1 mg/m2h。Z点为a植物的光饱和点,光照强度在Z点之前,限制a植物光合作用的主要环境因素为光照强度。(2)若光照强度为Y,假设白天和黑夜的时间各为12 h,则a植物白天积累的有机物量为2×12=24(mg/m2),夜晚消耗的有机物量为2×12=24(mg/m2),一昼夜有机物积累量为0。因此,当平均光照强度在X和Y之间时,a植物一昼夜有机物积累量小于0,即有机物积累量在减少。 (3)b植物呼吸作用强度为1 mg/(m2h),假设白天和黑夜的时间各为12 h,夜晚CO2的释放量为1×12=12(mg/m2),要使CO2的吸收量大于CO2的释放量,则B植物的净光合作用强度应大于=1(mg/m2·h),即光照强度大于X klx。
答案 (1)a 光照强度 (2)减少 (3)X (4)P点右移,M点下移 (5)用多组相同装置,只更换灯泡功率(或只改变广口瓶与光源之间的距离)进行对照实验