富含重金屬鎘(Cd)的污水進入沿岸水域,成為當前海洋污染的重要污染物之一。為研究鎘污染對水生植物生長的影響,某科研小組以石莼(一種綠色海藻)為材料,用不同濃度CdCl2溶液處理三天后,測得石莼葉肉細胞總光合速率(μmolO2?mg FW-1?h-1)、葉綠素含量(μg?mg FW-1)和呼吸速率(μmolO2?mg FW-1?h-1)的數據如圖,請據圖分析回答下列問題。

(1)為保證實驗結果科學有效,在用不同濃度CdCl2溶液處理石莼的過程中,除了每組實驗所用的培養器材、石莼數量和生長發育狀況要相同外,還需要控制溫度(水溫)、光照強度溫度(水溫)、光照強度等主要的無關變量相同且適宜(寫出兩個)。
(2)在實驗設置的濃度范圍內,當Cd2+濃度高于10×10-6mol/L時,石莼凈光合速率的變化趨勢是逐漸增大逐漸增大,判斷依據是凈光合速率等于總光合速率減去呼吸速率的差值,當Cd2+濃度高于10×10-6mol/L時,隨Cd2+濃度增加,石莼的總光合速率略有下降(變化不大),但呼吸速率逐漸明顯下降(總光合速率和呼吸速率均逐漸減弱,但對呼吸速率的影響更大)凈光合速率等于總光合速率減去呼吸速率的差值,當Cd2+濃度高于10×10-6mol/L時,隨Cd2+濃度增加,石莼的總光合速率略有下降(變化不大),但呼吸速率逐漸明顯下降(總光合速率和呼吸速率均逐漸減弱,但對呼吸速率的影響更大)。
(3)研究發現金屬鎘并不會影響光合作用相關酶的活性,試推斷隨Cd2+濃度增加,石莼總光合速率變化的主要原因是Cd2+濃度的增加會使葉綠素含量降低(或抑制葉綠素的合成、促進葉綠素分解)Cd2+濃度的增加會使葉綠素含量降低(或抑制葉綠素的合成、促進葉綠素分解),由此可知,金屬鎘的富集可能會直接影響光合作用的光反應光反應階段。
(4)研究發現,植物在受到輕度有害物質的刺激時,會通過加快細胞呼吸來補償生理上受到的損害,以適應有害物質的刺激,稱為傷呼吸。據表分析,能刺激石莼發生傷呼吸的Cd2+濃度范圍是小于15×10-6mol/L小于15×10-6mol/L,而超過這一范圍傷呼吸就不能發生,這說明了植物的適應性能力具有一定限度(相對性)一定限度(相對性)。
【答案】溫度(水溫)、光照強度;逐漸增大;凈光合速率等于總光合速率減去呼吸速率的差值,當Cd2+濃度高于10×10-6mol/L時,隨Cd2+濃度增加,石莼的總光合速率略有下降(變化不大),但呼吸速率逐漸明顯下降(總光合速率和呼吸速率均逐漸減弱,但對呼吸速率的影響更大);Cd2+濃度的增加會使葉綠素含量降低(或抑制葉綠素的合成、促進葉綠素分解);光反應;小于15×10-6mol/L;一定限度(相對性)
【解答】
【點評】
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