Тест по биологии: Фотосинтетическая активная радиация (11 класс)
Тест по биологии «Фотосинтетическая активная радиация» для 11 класса — это проверочная работа, предназначенная для углубленной оценки знаний учащихся о физических основах и экологической эффективности процесса фотосинтеза. Тест охватывает вопросы спектрального состава света, эффективности усвоения солнечной энергии различными экосистемами и лимитирующих факторов продуктивности.
1
Что такое фотосинтетическая активная радиация (ФАР)?
Правильный ответ:
Часть спектра солнечного излучения в диапазоне 380—710 нм, используемая растениями для фотосинтезаПояснение:
ФАР — это определенный диапазон электромагнитного излучения Солнца (от 380 до 710 нм), энергия которого поглощается фотосинтетическими пигментами (в основном хлорофиллом) и преобразуется в химическую энергию органических веществ. Этот диапазон практически совпадает с видимым светом.2
Какую долю от всего спектра солнечного излучения, достигающего поверхности Земли, составляет ФАР?
Правильный ответ:
Около 40 %Пояснение:
Солнечное излучение включает ультрафиолет, видимый свет и инфракрасное излучение. Из всего этого потока только примерно 40% энергии приходится на диапазон длин волн, который растения могут использовать для фотохимических реакций фотосинтеза.3
Какова средняя эффективность усвоения ФАР растительностью всей планеты в естественных условиях?
Правильный ответ:
0,8—1,0 %Пояснение:
Несмотря на важность процесса, глобальная эффективность фотосинтеза невысока. В среднем растительный покров Земли (включая пустыни, тундры и леса) усваивает лишь около 1% доступной фотосинтетически активной энергии из-за воздействия различных лимитирующих факторов.4
Какая экосистема или тип растительности демонстрирует эффективность усвоения ФАР на уровне 3—5 % в оптимальных условиях?
Правильный ответ:
Плантации сахарного тростника и кукурузыПояснение:
Высокопродуктивные сельскохозяйственные культуры, такие как кукуруза и сахарный тростник (относящиеся к растениям с С4-типом фотосинтеза), при правильном уходе и поливе способны усваивать энергию света гораздо эффективнее, чем дикая растительность.5
Какой показатель усвоения ФАР был достигнут в экспериментальных установках с полностью контролируемыми условиями среды?
Правильный ответ:
До 8—10 %Пояснение:
В лабораторных условиях, где устранены лимитирующие факторы (недостаток CO₂, воды, неоптимальная температура), растения могут показать свой физиологический максимум, усваивая до 10% энергии ФАР, что значительно выше показателей в дикой природе.6
Почему эффективность усвоения ФАР в океане составляет всего до 1,2 %?
Правильный ответ:
Вода сильно поглощает и рассеивает свет, а фитопланктон часто ограничен недостатком минеральных веществПояснение:
Водная среда является оптически плотной и активно поглощает свет, особенно в красной части спектра. Кроме того, неравномерное распределение фитопланктона и дефицит биогенных элементов (азота, фосфора) снижают общую эффективность усвоения света океаническими экосистемами.7
Какой диапазон длин волн соответствует фотосинтетической активной радиации?
Правильный ответ:
380 — 710 нмПояснение:
Этот диапазон (380–710 нм) соответствует видимому свету. Фотоны именно с такой длиной волны и энергией способны переводить электроны в молекулах пигментов (хлорофиллов и каротиноидов) в возбужденное состояние, запуская процесс фотосинтеза.8
Какая из перечисленных экосистем имеет эффективность усвоения ФАР до 3,4 %?
Правильный ответ:
Тропические лесаПояснение:
Тропические леса благодаря своей многоярусной структуре и круглогодичной вегетации способны перехватывать и использовать значительное количество солнечной энергии, достигая относительно высоких показателей эффективности по сравнению с другими природными биомами.9
Какой пигмент играет главную роль в улавливании энергии ФАР у высших растений?
Правильный ответ:
ХлорофиллПояснение:
Хлорофилл — основной фотосинтетический пигмент, который поглощает свет преимущественно в синей и красной областях спектра ФАР. Именно энергия возбужденного хлорофилла используется для синтеза АТФ и фотолиза воды.10
Что является основным источником энергии для всех живых организмов на Земле (за исключением хемосинтетиков)?