Question

20．某同学做了一个用以测定光照强度与生态系统稳定性关系的实验．将若干小球藻、水草及小鱼各一份（完全相同）放入甲、乙两个等同的盛有河水的玻璃缸，使之处于气密状态，对乙缸进行遮光处理．甲缸处于相同的温度的暗室中，并从距玻璃缸0.3m处用不同功率的灯泡分别给予光照1h．期间用仪器记录了容器内氧气浓度的变化（浓度单位是g/m³），结果如表．
实验结果记录表

	15W	20W	25W	30W	35W	40W	45W
甲缸	-6	-4	-2	0	+2	+5	+10
乙缸	-10	-10	-10	-10	-10	-10	-10

（1）甲生态缸在光照25W时光合作用产生的总氧气量是8g/m³．
（2）光照强度至少大于30W时，才能维持甲缸生态系统处于相对稳定状态．
（3）仅根据上表数据，能否计算出一定光照条件下，生态缸中绿色植物向水体释放的氧气量否（能、否），原因绿色植物向水体释放的氧气量等于光合作用，产生的氧气总量减去植物呼吸消耗的氧气量，而乙缸中的数值是代表生态缸
中所有生物呼吸作用消耗的O₂量．

Answer 1

分析 本题主要考查光合作用的有关知识．
1、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程．净光合作用=总光合作用-呼吸作用消耗．
2、影响光合速率的条件：光照强度、温度和空气中二氧化碳浓度．
（1）光强度：光合速率随光强度的增加而增加，但在强度达到全日照之前，光合作用已达到光饱和点时的速率，即光强度再增加光合速率也不会增加．
（2）温度：光合作用是化学反应，其速率应随温度的升高而加快．但光合作用整套机构却对温度比较敏感，温度高则酶的活性减弱或丧失，所以光合作用有一个最适温度．
（3）二氧化碳浓度：空气中二氧化碳浓度的增加会使光合速率加快．光照强度、温度和二氧化碳浓度对光合作用的影响是综合性的．

解答 解：（1）由表中数据可知，在光照25W时，甲缸中生物消耗的氧气为10（同乙缸），甲缸处于光照条件下，因此甲生态缸在光照25W时光合作用产生的总氧气量是（-2）-（-10）=8g/m³．
（2）光照强度等于30W，整个缸中有机物的产生量等于消耗量．因此在强于该光照强度的条件下，才能维持甲缸生态系统处于相对稳定状态．
（3）据表中数据可计算植物的实际光合作用释放氧气的量（如第（1）题），但由于无法计算植物本身的呼吸强度，所以无法计算其净光合作用强度．
故答案为：
（1）8        
（2）30 
（3）否            绿色植物向水体释放的氧气量等于光合作用，产生的氧气总量减去植物呼吸消耗的氧气量，而乙缸中的数值是代表生态缸
中所有生物呼吸作用消耗的O₂量

点评 本题以图表为载体，考查了光合作用和有氧呼吸的过程及两者的联系．考查了学生运用所学知识分析和解决问题的能力，有一定的难度．光合作用和呼吸作用过程是考查的重点和难点．光合作用合成有机物，而呼吸作用分解有机物．光合作用为呼吸作用提供有机物和氧气，呼吸作用为光合作用提供二氧化碳和水．