实验题

下图是在大气 CO2浓度条件下测得的植物光合作用量子产量的温度的响应曲线, 请描述图示的实验结果,并根据所学植物生理学知识分析产生该结果的原因。
(注:图片暂缺)

【正确答案】

结果显示,在叶片处于较低温度(15 度)时,C3 植物比 C4 植物的量子 产量高;而随着叶片温度的升高,C3 植物的量子产量不断降低,在约 32 度时与 C4 植物相 当;温度继续升高则 C3 植物比 C4 植物的量子产量低。C4 植物的量子产量随叶温升高略有 提高或基本不变。
这是由于两类植物固定 CO2 的结构和机制不同导致的。C3 植物具有典型的叶片结构和 叶绿体,可直接固定利用二氧化碳;而 C4 植物具有较复杂的叶片结构和叶绿体,需消耗更 多的能量来固定二氧化碳。因此在叶温较低时,C4 植物的光合效率较 C3 植物弱。而随温 度升高,叶片气孔逐渐关闭,CO2 浓度降低,这时 C4 植物就可利用较低浓度的 CO2 进行 光合作用,而 C3 植物则受此限制光合效率急剧下降。

【答案解析】