解题思路:本实验装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度,因此实验装置测的气体变化量表示氧气量.此值为表观光合速率(即净光合速率).影响光合作用的环境因素有:光照强度、温度、二氧化碳浓度等,如题中的凡士林会阻塞气孔,导致二氧化碳吸收减少.
(1)实验开始时,针筒的读数是0.2mL,毛细管内的水滴在位置X,实验进行10分钟后,针筒的容量需要调至0.1mL的读数,才能使水滴仍维持在X的位置,即表明在黑暗条件下,植物10分钟呼吸作用消耗0.1ml的氧气,则呼吸速率=0.1÷[1/6]=0.6mL/h.
(2)针筒的容量调至0.1mL的读数,水滴维持在X的位置,此时开始用一定强度的光照射植物.照光30分钟后,针筒的容量需要调至0.5mL的读数,才能使水滴仍维持在X的位置,说明光合作用释放氧气为0.4ml,该值表示净光合作用量,因此净光合速率=0.4÷0.5=0.8mL/h,实际光合速率=净光合速率+呼吸速率=0.8+0.6=1.4mL/h.
(3)叶片上涂凡士林会使二氧化碳进入叶肉细胞的量减少,会使暗反应速率下降,进而影响光合速率.
(4)增加光照强度,针筒的容量仍维持在0.5mL读数处,说明光合作用强度没有增加,此时已经达到光合作用的饱和点,光照强度不再是限制因素;温度从20℃提升至30℃,针筒容量需要调至0.8mL读数,说明产生的气体增多,光合作用速率增大,即在光照充足的条件下,提高温度可提高光合作用的速率.
故答案为:
(1)0.6
(2)1.4
(3)暗
(4)在上述条件下,光照不是限制光合作用速率的主要因素,而温度才是限制光合作用速率的主要因素
点评:
本题考点: 影响光合作用速率的环境因素;细胞呼吸的过程和意义.
考点点评: 本实验设计比较巧妙,可以通过针筒上的读数测出一定时间内的氧气释放量,进而可计算出净光合速率.因此分析实验装置为本题的难点,着重考查了考生的审题能力、分析能力和理解能力,以及对相关实验进行修订的能力.