实验8 光合作用测定演示实验.ppt

《实验8 光合作用测定演示实验.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验8 光合作用测定演示实验.ppt（23页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、光合仪的测量原理光合仪的测量原理ChloroplastLight荧光荧光光合作用光合作用2光合作用研究光合作用研究 CO+HO 光 叶绿体 (CHO)OCOCO2 2吸收量吸收量/H/H2 2O O变化量变化量 荧光参数荧光参数 干物质积累量干物质积累量 O O2 2释放量释放量 红外线气体分析仪红外线气体分析仪 调制荧光技术调制荧光技术 改良半叶法改良半叶法 氧电极法氧电极法 mol COmol CO2 2mm-2-2s s-1 -1 mgDWdm mgDWdm-2-2hh-1-1 molO molO2 2mm-2-2s s-1-1 红外气体分析器的红外气体分析器的测量原理测量原理l许多由不

2、同原子组成的具偶极矩气体分子对红外线都有特异的吸收带l根据朗伯比尔定律具有一定强度的红外线垂直穿透气体介质，则能量衰减的量为：I=I0e-KCL通过测量辐射能量的衰减I，就可确定待分析组分的浓度C。l红外气体分析器利用量子式红外线传感器检测辐射能量的衰减量，进而指示出被测气体的浓度。光合仪的测量光合仪的测量原理原理 光合仪采用差分差分法法来测量植物光合作用，通过测量流经叶室的空气中的CO2和H20浓度的变化来计算叶室内植物叶片光合速率，也就是对叶室进气口和出气口的CO2及H2O汽的浓度分别进行测定，以计算光合速率和蒸腾速率Absolute AnalyzersPCO2 absorberHumid

3、ity controlCO2CO2 controlFlowSampleReferenceCO2SampleReferenceH2OMeasuring GasReference Gas气路简图气路简图高精度高精度4通道开路式红外分析器通道开路式红外分析器零点校准零点校准调零的目的调零的目的：记录分析器的飘移，提高气体分析器测量的精确性ZP(Zero Point)ZP(Zero Point)：通过两个气体分析室内的气体相同，记录两个气体分析室间的误差MP(Measuring Point)MP(Measuring Point)：参比室：气体不通过叶室样品室：气体来自于叶室由于叶室为空，流经参比室与样

4、品室的气体相同，记录叶室与分析器之间的误差测量参数测量参数叶片在测量叶室内的分解图叶片在测量叶室内的分解图可控的参数可控的参数:光强光强PAR(0-2000umol/m2/s)温度温度水汽含量水汽含量(0-100%rH)CO2 浓度浓度(0-3000ppm)流速流速(0-1500umol/s)通风速度通风速度叶片气体交换概述叶片气体交换概述H2ORH 100%,WaRH100%,WiCO2Temp.可计算的参数可计算的参数:同化速率同化速率蒸腾速率蒸腾速率CO2响应曲线响应曲线光响应曲线光响应曲线气孔导度气孔导度 胞间胞间CO2浓度浓度植物水分利用效率植物水分利用效率VentilationFl

5、owCiCa(380 ppm)Light6 H2O+6 CO2C6H12O6+6 O2光合仪测量的参数光合仪测量的参数 光合仪本身不能直接测量出光合光合仪本身不能直接测量出光合/蒸腾速率，气孔蒸腾速率，气孔导度和胞间导度和胞间COCO2 2浓度，而是通过测定一系列环境参数后浓度，而是通过测定一系列环境参数后通过公式计算得出上述指标。这些参数包括：通过公式计算得出上述指标。这些参数包括：n nCOCO2 2浓度（浓度（ppm)ppm)n n空气温度空气温度(。C)C)n n空气湿度空气湿度(%)(%)n n空气流量空气流量(L/min)(L/min)n n叶片温度叶片温度(。C)C)n n大气压

6、力大气压力(bar)(bar)n n光合有效辐射（光合有效辐射（PAR,molmPAR,molm-2-2s s-1-1 ）n n数据出现异常时，应首先检查这些参数是否出现异常数据出现异常时，应首先检查这些参数是否出现异常叶面积叶面积(cm2)流速流速(mol/s)dH2O(ppm),H2O mole fraction,leaving-entering蒸腾速率蒸腾速率(E,mmol m-2 s-1)蒸腾速率蒸腾速率(E,mmol m-2 s-1)叶面积叶面积 (cm2)流速流速(mol/s)dCO2(ppm),CO2 mole fraction,leaving-entering同化速率同化速率

7、(A,(A,mol mmol m-2-2 s s-1-1)同化速率同化速率(A,mol m-2 s-1)蒸腾速率蒸腾速率(E,mmol m-2 s-1)Including Transpiration in the equationcorrects for dilution of CO21 计算的参数Pn Photosynthesis Rate 光合速率 mol m2 s-1E Transpiration Rate 蒸腾速率 mmol m2 s-1GS Stomatal Conductance气孔导度 mmol m2 s-1Ci Internal CO2 Concentration 细胞间隙CO

8、2浓度ppmVpd Vapour Pressure Deficit 蒸气压亏缺 mb rH Relative Humidity(%)(Calculated)相对湿度测测定界面参数（定界面参数（Measurement Screen）2 测测定的参数定的参数 Cr Reference CO2(ppm)参比CO2浓度 Cd Differential CO2(ppm)CO2差值 Hr Reference H2O(mb or%)参比H2O Hd Differential H2O(mb or%)H2O差值 Ap Atmospheric Pressure(mb)气压 Tc Cuvette Air Temp(

9、C)叶室温度 Tl Leaf Temperature(C)叶片温度 Q PAR(mol m2 s-1)光强 Vm Chamber Flow Rate(ml min-1)叶室流速3 设设定按定按钮钮A Leaf Area(cm2)叶面积V Chamber flow rate(ml min-1)叶室流速Q PAR(mol m2 s-1)光强C Ref CO2(ppm)参比CO2 H Ref H2O(mb or%of ambient)参比H2O T Leaf Temperature()叶温仪器操作仪器操作1、打开、打开CIRAS-2主机主机 打开主机（红色的开关按钮在前面板上），红色开关按扭是亮的，

10、如果仪器工作正常，平衡装置后面的绿色指示灯闪亮。注意：使用主机外接电源，将电源插头连接到前面板的“EXT PWR”专用插座上。切勿将插头插入任何其它插孔，否则将会损坏CIRAS-2主机。2、启动控制程序进行参数、系统设定、启动控制程序进行参数、系统设定 双击图标“Ciras RCS”启动控制程序。或者从任务栏上选择开始（Start）程序（Programs）CIRAS-2 Remote Control Software CIRAS-2 Remote Control Software,显示：3 进入仪器预热、自检、测定状态“Parameters Editor”对话框中的多个选项设定完成后，点击“O

11、K”，进入测定状态：压下和抬起手柄上的黑色支架，可以使叶室处在合上或打开状态。当夹上叶片后，观察测定结果的瞬时变化过程，当经过大约2060秒钟，CO2、H2O差值以及结果相对稳定后，按“Single”键或叶室把手上的按钮，记录测定结果。打开叶室，测定其他叶片。光合仪计算参数参考文章光合仪计算参数参考文章n nG.D.Farquhar,S.von Caemmerer G.D.Farquhar,S.von Caemmerer，19801980 A Biochemical Model of Photosynthetic CO 2 A Biochemical Model of Photosynthet

12、ic CO 2 Assimilation in Leaves of C3 SpeciesAssimilation in Leaves of C3 Species Planta 149,78-90(1980)Planta 149,78-90(1980)n nJean-Jacques B.Dubois Edwin L.Fiscus Optimizing the statistical estimation of the parameters ofthe Farquharvon CaemmererBerry model of photosynthesis New Phytologist(2007)176:402414