酸棗具有較強的抗旱能力,為研究酸棗對干旱的適應(yīng)機制,研究者測定了不同土壤水分條件下酸棗片的相關(guān)指標(biāo)變化,結(jié)果如表所示。其中氣孔導(dǎo)度代表氣孔的開放程度,非光化學(xué)熒光猝滅(NPQ)代表色素吸收的光能中以熱能形式耗散的能量,當(dāng)植物吸收的光能超出光合作用的光能利用限度時,耗散能量能保護光合系統(tǒng)免受過剩光能的損傷。
土壤水分(%) |
凈光合速率(μmol?m-2?s-1) |
氣孔導(dǎo)度(μmol?m-2?s-1) |
胞間CO2濃度(μmol?mol-1) |
NPQ(相對值) |
83.7 |
13.2 |
192 |
332 |
0.72 |
65.1 |
16.3 |
238 |
251 |
0.90 |
49.3 |
12.6 |
147 |
221 |
0.98 |
38.5 |
5.2 |
70 |
182 |
1.12 |
21.5 |
0.4 |
26 |
233 |
0.93 |
(1)水分在光合作用中的作用是
參與光反應(yīng),影響氣孔開放
參與光反應(yīng),影響氣孔開放
(至少答出兩項),土壤水分小于65.1%時,酸棗葉片的凈光合速率隨土壤含水量的增加而逐漸
增大
增大
(填“增大”或“小”),土壤水分為83.7%時,水分過多導(dǎo)致部分根細胞因缺氧而進行
無氧呼吸
無氧呼吸
,該狀態(tài)下葡萄糖中的能量除轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能外,還可以轉(zhuǎn)換成
熱能和酒精中的化學(xué)能
熱能和酒精中的化學(xué)能
。
(2)正常情況下,光合色素吸收的光能的主要用途有:將水分解為H
+和
氧氣
氧氣
,H
+可進一步生成
NADPH
NADPH
;將光能轉(zhuǎn)化為儲存在
ATP
ATP
中的活躍化學(xué)能。土壤水分為38.5%時,葉片NPQ明顯上升,說明色素吸收的光能有相當(dāng)一部分用于
熱能形式耗散
熱能形式耗散
,以此減少過剩能對光合系統(tǒng)的破壞。在此條件下色素吸收的大量光能不能及時轉(zhuǎn)化為用于暗反應(yīng)的活躍化學(xué)能,據(jù)表分析其原因是
胞間二氧化碳少,參與三碳化合物的速率下降,光反應(yīng)的參與ATP和NADPH不能及時消耗在葉綠體中累積
胞間二氧化碳少,參與三碳化合物的速率下降,光反應(yīng)的參與ATP和NADPH不能及時消耗在葉綠體中累積
。
(3)土壤水分為21.5%,植物凈光合速率極低,推測其原因可能是
凈光合速率=總光合速率-呼吸作用速率,土壤水分為21.5%時,植物總光合速率下降,但是呼吸作用影響較小
凈光合速率=總光合速率-呼吸作用速率,土壤水分為21.5%時,植物總光合速率下降,但是呼吸作用影響較小
。