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植物光合速率的測(cè)定,目的意義,光合作用是植物體內(nèi)最為重要的同化過(guò)程,光合速率的測(cè)量是研究植物的光合性能、診斷植物光合機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)、研究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響的重要方法。,測(cè)定方法,根據(jù)光合作用的方程式: H2O+CO2 CH2O+O2 測(cè)定方法可分為三大類 測(cè)定干重的增加(半葉法、改良半葉法) 測(cè)定氧的釋放(葉園片氧電極法) 測(cè)定CO2的吸收(氣流法),氣流法,設(shè)備:紅外氣體分析儀IRGA(infra red gas analyzer) 原理:任何具非對(duì)稱性的氣體分子,都有紅外吸收,如CO2、H2O、NO2、SO2等,在一定濃度內(nèi),其紅外吸收與其濃度成線性關(guān)系,由此可根據(jù)其紅外吸收量測(cè)出其濃度。,CIRAS2 便攜式光合作用系統(tǒng),系統(tǒng)主要組成,葉室:可調(diào)節(jié)光強(qiáng)(02000umol photons m-2S-1);調(diào)節(jié)溫度(10);調(diào)節(jié)葉面積 主機(jī): 氣路 吸收管 IRGA:4個(gè),分別測(cè)定參比室與葉室的CO2與H2O的濃度,范圍09999ppm CO2調(diào)節(jié)器:可提供穩(wěn)定的CO2,范圍02000ppm 電池,幾種可更換的葉室,Ciras-2 便攜式光合作用系統(tǒng)背面,系統(tǒng)側(cè)面安裝的CO2調(diào)節(jié)器,氣路設(shè)計(jì)原理簡(jiǎn)易圖,泵,葉室,葉室IRGA (Co),參比室IRGA(Ce),氣體出口,Pn=(Ce-Co)f /A,測(cè)量參數(shù),可測(cè)量葉室、參比室的CO2、H2O濃度、溫度、濕度、氣壓、光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、葉肉細(xì)胞間隙CO2濃度等數(shù)十個(gè)指標(biāo)。 可由此測(cè)得植物的光合速率、蒸騰速率、呼吸速率、CO2補(bǔ)償點(diǎn)、飽和點(diǎn)、光補(bǔ)償點(diǎn)、飽和點(diǎn)、羧化效率、表觀光合量子效率等多種參數(shù),實(shí)驗(yàn)材料,玉米或其它植物,將玉米種子充分吸漲后播種于細(xì)砂中,出苗后澆以Hoagland培養(yǎng)液,長(zhǎng)至5葉期時(shí)可用于做實(shí)驗(yàn)。,實(shí)驗(yàn)步驟:,1 在實(shí)驗(yàn)前一天主機(jī)電池充電、掌上電腦充電,如果利用鹵燈光源須檢查蓄電池,為蓄電池充電。同時(shí)檢查CO2吸附劑(Ca(OH)2)、吸水劑(CaCl2),如果CO2吸附劑和吸水劑有近二分之一變色,須按說(shuō)明進(jìn)行更換。 2 在實(shí)驗(yàn)時(shí)將主機(jī)與葉室手柄連接,如需CO2調(diào)節(jié)器則安裝CO2調(diào)節(jié)器,如需鹵燈光源或LED光源,則安裝光源(鹵燈光源須連接光源蓄電池)。 3 打開(kāi)光合儀主機(jī)電源 打開(kāi)掌上電腦,雙擊Ciras-RCS,進(jìn)入Ciras控制功能。,4. 鍵入用戶名進(jìn)入Ciras登陸。 5. 進(jìn)入操作界面,系統(tǒng)約需5分鐘的時(shí)間進(jìn)行預(yù)熱,同時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行IRGA調(diào)零并對(duì)參比室和葉室的IRGA進(jìn)行差分平衡。 6. 點(diǎn)擊Setting菜單,進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置:點(diǎn)擊Cuvette Environment設(shè)定葉室參數(shù),如果進(jìn)行一般性測(cè)定,在實(shí)驗(yàn)前須先將儀器背部的CO2吸收管換成空白管,然后在Cuvette Environment中將CO2濃度鍵入“0”,使用大氣中的CO2,PAR中也鍵入“0”,利用太陽(yáng)光強(qiáng)度,Temperature中選擇“Track ambient”,不對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行溫度控制。如果想利用CO2控制器或鹵燈光源,則在CO2濃度和PAR中鍵入所需要的數(shù)值。點(diǎn)擊OK接受設(shè)定。,7 點(diǎn)擊Record選擇記錄數(shù)據(jù)的方式。一般性測(cè)量選擇“Key Press Recording”通過(guò)點(diǎn)擊按鍵記錄,輸入文件名以儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。 8 夾入葉片,在電腦屏幕上的數(shù)據(jù)穩(wěn)定后,在葉室參數(shù)穩(wěn)定后按“Start”進(jìn)入記錄狀態(tài),每按一次“Single”記錄一次測(cè)定結(jié)果,按順序測(cè)定實(shí)驗(yàn)葉片的光合速率。 9 測(cè)量完備,按“STOP”停止測(cè)定,儀器自動(dòng)保存結(jié)果。 10 退出Ciras系統(tǒng) 11 關(guān)閉主機(jī)電源,關(guān)閉掌上電腦。取下葉室手柄、主機(jī)充電電池。,測(cè)定的結(jié)果儲(chǔ)存于掌上電腦中,可以通過(guò)Active Sync通訊軟件將掌上電腦連到臺(tái)式機(jī)中,將結(jié)果輸出到臺(tái)式機(jī)中,用Excel軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析,并可打印出來(lái)。,常用參數(shù)的單位,注意事項(xiàng),1. 在田間測(cè)定時(shí),供給葉室的空氣須取自2米以上的空中,并離開(kāi)人群5米以外,以防止CO2濃度的波動(dòng)。而在室內(nèi)測(cè)定時(shí),空氣須來(lái)自室外,或最好利
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