1 . 为探究全球气候变暖对海水立体养殖的影响，研究者将某海域的海水引入人工开挖的20个小池塘，并将20个小池塘均分成两组，对照组保持环境温度，实验组温度始终比对照组温度高4℃（利用温控装置）。在小池塘表层养殖海带等大型藻类，海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎，底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。一段时间以后，统计小池塘中浮游植物和浮游动物的相对生物量，结果如图所示。回答下列问题：

(1)从生态系统的组成成分看，海带等大型澡类属于____，海参属于____。
(2)该图结果说明____。
(3)大气中的二氧化碳进入藻类的方式是____（填生理过程），若升高温度以后浮游植物的光合作用增强，但浮游植物的相对生物量减少，则其主要原因可能是____。
(4)在构建海水立体养殖生态系统时，要确定每种生物之间的合适比例，这体现了生态工程的____原理。若养殖的海带数量过多，则会造成牡蛎减产，从种间关系的角度分析，原因是____。

2 . 甘蔗是广西重要的经济作物，为提高甘蔗产量，科研工作者探究了种植方式对甘蔗的影响。请分析并作答：
(1)在适度干旱条件下，甘蔗细胞中蔗糖等可溶性小分子物质的含量会增加，推测其意义最可能是____。
(2)某科研小组研究了甘蔗—花生的间作行比对甘蔗光合特性的影响。研究小组设置了R1~R5共5个区域：其中3个区域（R1~R3）设置的甘蔗—花生的间作行比（甘蔗行数与玉米行数的比例）分别为1︰1、1︰2、1︰4.研究小组测定了甘蔗不同生长时期叶片叶绿素的相对含量，实验结果如图所示：

①R4~R5作为对照组，R5的种植模式是花生单作，R4的种植模式是____。甘蔗和花生高矮相间以及根系分布深度不同，有利于提高农田中____（答出三点）的利用率。
②后续监测得知间作模式有利于提高甘蔗产量，据图分析理由是____。
③这种间作模式不但可以增产，还能降低化肥使用，原因是____。
(3)下图为温度对某植物光合作用的影响。据图分析什么温度下植物体积累有机物量最多？当温度为5 ℃时，光合作用制造的有机物量是呼吸消耗有机物量的多少倍？答案是____。

A．25℃   2倍	B．30℃   2倍
C．25℃   3倍	D．30℃   4倍

3 . 某科研小组以杂交水稻品种M的顶叶为研究对象，测得大田环境中各主要生长期顶叶的最大净光合速率、   叶绿素含量及干物质分配率，结果如下表所示。

生长期	最大净光合速率 (μmolCO₂·m⁻²·s⁻¹)	叶绿素含量 (mg/g·FW)	干物质分配率 (%)
分蘖期(营养生长期)	29.69	3.81	65.39
抽穗期	17.40	3.74	24.94
灌浆期(种子形成期)	18.65	4.30	14.52
收割期	7.73	1.90	--

(注：FW表示鲜重；干物质分配率表示叶片留存的光合产物占光合产物总积累量的百分比，“--”表示不统计。 )

回答下列问题：
(1)叶绿素含量的测定：先用无水乙醇________光合色素，再根据各种色素的吸收光谱特点，选择在_______(A.红光B.蓝紫光C.红光或蓝紫光D.红光和蓝紫光)条件下测得光的吸收率，最后通过计算，用单位质量(鲜重)叶片中含有多少叶绿素来定量表示。
(2)据题干和表分析，分蘖期和灌浆期顶叶干物质分配差异的主要原因是____________   。实验者为水稻叶片提供H₂¹⁸O，不久后测到种子的糖类中含¹⁸O，请结合所学知识写出¹⁸O 元素在过程中转移的路径为____________________________________(用相关物质及箭头表示)。
(3)该科研小组使用OTC气候室 (模拟大气CO₂浓度升高的环境)测得杂交水稻品种M顶叶的光合速率随光照强度的变化情况如图所示，每天以光照12小时计算，一天中a、   b两点积累的有机物之比为____________。

4 . 用打孔器在某植物的叶片上打出多个圆片并用气泵抽出叶片内气体直至沉底，然后将等量的叶圆片分别转至含有等浓度的 NaHCO₃溶液的多个培养皿中，然后给予一定的光照，在相同且适宜的条件下，测量不同温度下的叶圆片全部上浮至液面所用的平均时间，如图所示。下列说法正确的是（　　）   

A．上浮至液面的时间可反映净光合速率的相对大小

B．在 ab段，随着水温的增加，净光合速率逐渐减小

C．叶片真正光合作用的最适温度一定位于bc段

D．在cd段，可能是由NaHCO3浓度下降减少导致上浮时间延长

5 . 花生是我国主要的经济和油料作物，小麦套种花生是实现黄淮海地区粮油均衡增产的主要种植方式。为探明花生从荫蔽环境转入自然光照下的光抑制及光保护机制，为小麦套种花生高产栽培提供理论依据，科研人员进行了如下实验：采用两种不同透光率的遮阴网模拟50%（S₅₀）和85%（S₈₅）两种遮光条件，以自然光为对照（C），从花生出苗开始遮阴，40天后解除遮阴并开始进行数据测定，部分结果如图1和图2所示。请回答下列问题：

(1)遮阴棚高1.5m，东、南、西三面遮阴网距地面30cm，北面完全敞开，以利通风透气，这样做的目的是_________。
(2)40天后突然解除遮阴，叶绿体中NADPH/NADP⁺、ATP/ADP的值会_________，请据图1、2并结合所学知识分析，解除遮阴后净光合速率下降的可能机理_________（答2个方面）。
(3)长期生长在弱光下的植物叶片具有阴生叶的特点，遮阴解除当天突然暴露于强光下后，叶片发生的光抑制或光破坏严重。植物在长期进化过程中，其光合器官形成了一系列抵御强光破坏的光保护机制，如叶片和叶绿体运动相关的避光机制、非光化学淬灭机制（NPQ）、PSII损伤修复、活性氧自由基清除系统、光呼吸途径等。在NPQ的作用下多余的光能会以热能的形式散失。该机制的启动和关闭特点如图3所示，其中符号“ ┥”代表抑制作用。

NPQ直接作用于光合作用两个阶段中的_________。由图3推测，在光照强度以及其它环境因素均相同的情况下，状态③比状态①的光合作用强度_________ ，判断理由是 _________。
(4)科学研究者研发了一种转基因烟草（VPZ），相比野生烟草（WT）其在强光转为弱光后NPQ机制关闭的时间缩短。图4为分别在恒定光强和波动光强下测得的两种烟草的CO₂最大固定速率。农作物一半的光合作用是在有各种阴影时进行的。根据上述信息推断，同样环境条件下VPZ的产量比WT的产量_________（高/低）。

6 . Rubisco是暗反应中的关键酶，它能催化CO₂与RuBP结合生成三碳糖。某实验小组欲研究水稻光合作用的相关生理过程，以低叶绿素含量突变体（YL）水稻与野生型（WT）水稻为实验材料分别施加不同氮肥，即0N（全生育期不施氮肥）、中氮-MN（全生育期施纯氮120kgN·hm^-2）和高氮-HN（全生育期施纯氮240kgN·hm^-2），测定饱和光强下（1000μmol·m^-2·s^-1）气孔导度（A）和胞间CO₂浓度（B），结果如图所示，回答下列问题：

(1)施氮有助于提高水稻植株的光合作用，氮元素可参与合成细胞内的生物大分子有___（答两种），Rubisco发挥作用的具体场所是___。
(2)在饱和光强下，限制WT光合作用的主要内外因素分别是___。光照条件下，水稻叶肉细胞产生ATP的场所是___。
(3)图示结果表明，在中氮与高氮处理下，YL相比WT的气孔导度大，但二者胞间CO₂浓度却无显著差异，由此推断在中氮与高氮处理下，YL光合速率___（填“高于”或“低于”）WT，做出判断的依据是___。
(4)叶片中Rubisco含量高有利于提高光合速率，但合成Rubisco酶需要消耗大量的氮素。已知YL的Rubisco含量显著高于WT，这表明___。

7 . 如图表示大棚蔬菜叶肉细胞的某细胞器中进行的一项生理过程，请据此回答下列问题：

(1)图中的A表示__________，C表示__________；图中的③发生的场所是__________。
(2)当①中的光照突然减弱时，短时间内③中B、C的含量变化分别是__________。当①中释放的O₂与该蔬菜叶肉细胞呼吸产生的CO₂长期相等时，该蔬菜是不能正常生长的，原因是_______。
(3)③中催化CO₂固定的酶（Rubisco）是一个双功能酶，CO₂浓度高时，倾向于催化五碳化合物和CO₂反应；O₂浓度高时，倾向于催化五碳化合物和O₂反应生成CO₂（称为光呼吸）。因而当光呼吸较强时，叶肉细胞的光合速率会降低，据此分析原因是__________；研究发现光呼吸约抵消30%的光合作用产物，在生产实践中常通过适当升高CO₂浓度达到增产的目的，请从Rubisco酶促反应的特点解释其原因：____________________。

8 . 科学家测定了不同浓度镉（Cd）胁迫下黄瓜幼苗的净光合速率（Pn）和气孔导度（Gs），结果如图1所示，黄瓜幼苗叶片的部分结构及代谢活动如图2所示。回答下列问题：

(1)已知植物体因适应缺水环境而发生的气孔响应调节机制与某种激素有关，为研究镉胁迫下黄瓜幼苗气孔导度降低是否具有同样的激素调节机制，可测定叶片中该激素的含量。该激素应为___。
(2)如图2，在光照充足的条件下，胞间CO₂的主要来源为___；去路是扩散至叶绿体___在CO₂固定酶的作用下与___反应，最后生成（CH₂O）。
(3)净光合速率降低可能是由气孔因素引起，但也可能是由非气孔因素引起。研究者可通过测定胞间CO₂浓度（Ci）的数据（图3），与Pn、Gs的数据比对分析得出结论。根据图1、3中的数据推测，镉胁迫下的黄瓜幼苗净光合速率较低最可能与___（填“气孔”或“非气孔”）因素有关。
(4)研究者还展开了关于施不同浓度磷肥（P1～P4）对镉胁迫下黄瓜幼苗光合作用的影响的实验，实验的部分数据如图4。分析数据可以得出结论：___，且___浓度效果更为显著。

9 . 光合作用机理是作物高产的重要理论基础，光饱和点是指光合速率不再随光照强度增加时的光照强度，光补偿点是指光合过程中吸收的CO₂与呼吸过程中释放的CO₂量相等时的光照强度。研究发现水稻野生型（WT）的产量和突变体（ygl）在不同栽培条件下产量有差异。
(1)测得两种水稻分别在弱光照和强光照条件下净光合速率的变化如下图1、图2所示：

①据图分析，ygl有较高的光补偿点，这与其呼吸速率较_________（填“高”或“低”）有关。
②据图分析，为了提高产量，在常年阳光充足、光照强度大的地区，更适合种植______________水稻，依据是_______。
(2)通常情况下，叶绿素含量与植物的光合速率成正相关。但上述研究表明，在强光照条件下，突变体（ygl） 水稻光合速率反而明显高于野生型（WT）。为进一步探究其原因，研究者在相同光照强度的强光条件下，测定了两种水稻的相关生理指标见下表：

水稻材料	叶绿素（mg/g）	类胡萝卜 素（ mg/g）	RuBP羧化酶含量 （单位：略）	Vmax（单位：略）
WT	4.08	0.63	4.6	129.5
ygl	1.73	0.47	7.5	164.5

注： RuBP羧化酶是指催化CO₂固定的酶； V_max表示RuBP羧化酶催化的最大速率
①类胡萝卜素主要吸收可见光中的__________光； RuBP羧化酶存在于叶肉细胞中的_________（具体场所）。
②据表分析，在强光照条件下，突变体水稻光合速率反而明显高于野生型的原因是____

10 . 植物工厂是通过光调控和通风控温等措施进行精细管理的高效农业生产系统。生菜是植物工厂常年培植的速生蔬菜，常采用无土栽培技术。请回答下列问题：
(1)植物工厂经常选用红蓝光组合LED灯培植生菜，主要原因是光合色素主要吸收____。光为生菜的光合作用提供能量，又能作为信号调控生菜的____。
(2)在光下培植生菜时，培养液中必须含有各种必需____，还需定时向营养液通入空气，目的是____。
(3)将培植区的光照/黑暗时间设置为14h/10h，研究温度对生菜成熟叶片光合速率和呼吸速率的影响，结果如下图，光合作用最适温度比呼吸作用最适温度____；若将培植区的温度从T₅调至T₆，培植24h后，与调温前相比，生菜植株的有机物积累量____。

(4)为进一步探究环境因素对生菜光合作用的影响，进行了相关实验。取去除淀粉的生菜叶片打成大小相等的圆片，并将相同数量的叶圆片分别放入A～D四组烧杯中，在25°C环境中进行实验，实验内容与结果见下表。

组别	烧杯中液体成分	处理条件	检测结果
A	富含CO₂的纯水	光照	+
B	富含CO₂的纯水	黑暗	—
C	富含CO₂的葡萄糖溶液	光照	++
D	富含CO₂的葡萄糖溶液	黑暗	+

注：“+”表示检出淀粉，“++”表示检出淀粉含量较高，“—”表示未检出淀粉
本实验的自变量是____，据表分析，将CO₂作为光合作用原料的是____组。在植物体内，光合作用产物可运至叶绿体外转变成____（填“蔗糖”或“淀粉”），并运到植物体其他部位供细胞利用。