植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法培訓課件

1、植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法6CO2+6H2O 6(CH2O)+6O2（三）實驗原理Principles for measuring photosynthesis and respiration 植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法26CO2+6H2O 6(CH2O)+6O2（1、測干重改良半葉法：同面積光暗葉片重量差。暗中三氯乙酸TCA植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法31、測干重改良半葉法：同面積光暗葉片重量差。暗中三氯乙酸圖2 氧電極裝置示意圖1、光源 2、反應杯 3、電極 4、

2、超級恒溫水浴5、觸點式溫度計 6、泵 7、控制器 8、記錄儀2、測放O2 氧電極法。氣相和液相植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法4圖2 氧電極裝置示意圖1、光源 2、反應杯 3、電極1.氧電極 氧電極是由嵌在有機玻璃上的鉑和銀所構成，以0.5mol/L KCl為電解質，電極頭外覆蓋一層聚乙烯或聚四氟乙烯薄膜，其厚度在1525m之間，用“”形套膜環(huán)固定，使電極與被測溶液隔離，而溶解在溶液中的氧仍能透過薄膜，進入電極內。較薄的膜易透過氧，因而對氧濃度變化的響應時間短。 圖3氧電級的構造1.Pt極 2.Ag-AgCl極 3.填充物(環(huán)氧樹脂) 4.電極柄 5.電極頭 6.薄膜 7.

3、套膜環(huán) 8.KCl溶液植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法51.氧電極 氧電極是由嵌在有機玻璃上的鉑和銀所構3、紅外線CO2分析儀法：CO2吸收4260nm紅外線封閉式：開放式：分析器葉室單位時間內CO2下降量分析器葉室參比室CO2入口氣體出口參比室和葉室CO2差值植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法63、紅外線CO2分析儀法：CO2吸收4260nm紅外線封閉式Principles for measuring transpiration,stomatal conductance and Ci :TranspirationH2O RHin leaf chamber

4、 Humidity sensor computer transpiration rate stomatal conductance.There is a linear relationship between H2O diffusing in and CO2 diffusing out stomata. Intercellular CO2(Ci) concentration can be calculated in the basis of transpiration rate, stomatal conductance, atmosphere CO2(Ca) concentration.植物

5、生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法7Principles for measuring trans三、主要儀器設備： LI-6400 portable photosynthesis system植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法8三、主要儀器設備： LI-6400 portable pho紅蘭光源葉室和CO2紅外分析器植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法9紅蘭光源葉室和CO2紅外分析器植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰連接光源和控制器的地纜植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法10連接光源和控制器的地纜植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔

6、導LI-6400控制系統(tǒng)植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法11LI-6400控制系統(tǒng)植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導四、操作方法與實驗步驟：(一)儀器安裝：1、選擇葉室。根據(jù)測定對象選擇不同葉室進行安裝,本實驗選用儀器自備的紅蘭光源（一般測定選擇紅蘭光源或自然光源不透明葉室，熒光測定選擇熒光葉室，詳見說明書）。植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法12四、操作方法與實驗步驟：植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔2、連接儀器各部件電源連線與控制器正確匹配（管道和線路切不可接錯）， 多孔插線和分析器對準（紅點）插入；硬塑料管帶黑圈套的端與分析器相接并使另一端與

7、控制器“sample”相接。接上帶“buffer”的進氣管，接上電源（切記，除“Sleep”狀態(tài)外，在電源開情況下，不可接或卸管道和線路，否則會燒毀儀器）。植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法132、連接儀器各部件植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LLI-6400控制系統(tǒng)接線側植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法14LI-6400控制系統(tǒng)接線側植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和LI-6400控制系統(tǒng)干燥管和堿石灰管側植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法15LI-6400控制系統(tǒng)干燥管和堿石灰管側植物生理學實驗光合作LI-6400控制系統(tǒng)側電纜

8、連接植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法16LI-6400控制系統(tǒng)側電纜連接植物生理學實驗光合作用呼吸蒸LI-6400控制系統(tǒng)側氣管連接植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法17LI-6400控制系統(tǒng)側氣管連接植物生理學實驗光合作用呼吸蒸LI-6400分析器電纜連接植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法18LI-6400分析器電纜連接植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法培訓課件LI-6400分析器分析電纜連接植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法20LI-6400分析器分析電纜連接植物生理

9、學實驗光合作用呼吸蒸(二)開機與校正：3、插上電池，打開電源開關后。 （儀器自動進行狀態(tài)檢測，并進入 Dir:/user/configs/Userprefs菜單）。在該菜單下，選擇一與葉室、光源相匹配的內容（如“red blue source”表示用紅蘭光源不透明底葉室），儀器顯示：Is the chamber/IRGA connected?植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法21(二)開機與校正：Is the chamber/IRGA c4、已連接，按“Y”，CO2分析儀有“噗”聲，儀器進入開機狀態(tài)。沒有連接，按“NO”。關機或在“Sleep”狀態(tài)下再連接。5、校正。把堿石灰

10、管和干燥劑管旋至“Scrub”,按F3（Calibration），關閉葉室，選擇IRGA zero, 按,“Y”。校正到|CO2| 1mol, |H2O|0.1 m mol, (約20分)，（CO2,每天應較正，H2O可以1周一次）。按F5(Quit)和escape返回測定界面，校正完成后堿石灰管到“by pass”， 。植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法224、已連接，按“Y”，CO2分析儀有“噗”聲，儀器進入開(三)測定參數(shù)設置及測量：6、按F4（New MSMNTS）,按2，按F2（FLOW）設置100-500能合適控制葉室內相對濕度的值，按F5（Lamp off）選Q

11、uantum flux, 根據(jù)植物類型選擇飽和光強（500-1500）， , 按1。7、夾好葉片，關緊葉室，必要時控制濕度（干燥劑管旋至控制到所要的RH和溫度（通過2，F(xiàn)4 temp off），立即按F5（Match)和 IAGR Match，F(xiàn)1（exit）。植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法23(三)測定參數(shù)設置及測量：植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣8、按F1“Open Logfile”，命名（植物，處理，組號等），及附加標記。9、調節(jié)葉面積，按3，按F1（Area）,輸入面積。按1返回。10、采樣。CO2 (或photo)穩(wěn)定時，按采樣鍵（F1或測定器黑鈕）3-5次

12、。一般同一葉片應測3-5次值。植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法248、按F1“Open Logfile”，命名（植物，處理，組學生簡單光合等指標測定指南：打開葉室夾好葉片，關緊葉室，按，F(xiàn)5（Match) F5(IAGR Match)，F(xiàn)1(exit)開燈，按2,F5（Lamp off）選Quantum flux, 輸入光強值（500-1500 ） 按1，F(xiàn)1（Open Logfile），命名文件名及附加標記（植物，處理，組號等） 觀察 Photo穩(wěn)定時，按采樣鍵F1（）或測定器黑鈕5次（一般同一葉片應測5次值）。植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法25學生

13、簡單光合等指標測定指南：植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和（四）光合作用對光強的響應（Pn-lihgt curve) （在儀器自動測定模式下測定） 11、在完成采樣（LOG）后，按，按F1（AUTOPROG）,找Light curve, 名命及做標記,按Y(使測量數(shù)據(jù)緊隨上述數(shù)據(jù)后)。設置光強（從高到低，光強間用1空格隔開。高光強下點間隔大，低光強下點間隔小,常用2000 1500 1000 600 300 200 100 50 30 10 0，光強為0時為呼吸速率），設置測定時間間隔的最小值和最大值，設置葉室和參比室間應進行自動匹配的CO2濃度，按Y開始自動測量。植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰

14、和氣孔導度LI測定方法26（四）光合作用對光強的響應（Pn-lihgt curve) （五）數(shù)據(jù)存取：12、數(shù)據(jù)保存和取出。采樣完后按，Close file,按F5，end進入SLEEP（同一班只需一個file，不同的組可以用區(qū)分)。與電腦連接，解除SLEEP，進入F5(Utility Manu)選擇File exchange mode。打開電腦winPX for 6400,在LI-6400/User下把自己要的測定文件拖入專設目錄。在EXCEL下選擇所有文件在文本導向下，選擇“，”打開。植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法27（五）數(shù)據(jù)存?。褐参锷韺W實驗光合作用呼吸蒸騰和氣

15、孔導度LI（六）本次實驗測定內容：實驗材料:綠蘿和蠶豆 比較兩種植物飽和光下光合速率等氣體交換參數(shù)的差異。1、每組（人）測一葉（5次）光合速率,氣孔導度和蒸騰速率。計算水分利用效率。2、每大組（人）測一條光-合曲線，當測定完成后，再取5個點作為暗呼吸。水分利用效率=（ mol/mmol)光合速率蒸騰速率植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法28（六）本次實驗測定內容：水分利用效率=光合速率蒸騰速率植物生數(shù)據(jù)所代表的中文意義。Ftime持續(xù)時間(s) Photo光合速率（mol.m-2s-1） Cond氣孔導度（mol H2Om-2s-1） Ci胞間CO2濃度（l.L-1）Trmm

16、ol蒸騰速率（mmol.m-2s-1） VpdL水氣壓差（mg/L）Area葉面積（cm2） StmRat氣孔比率BLCond界面層導度 Tair氣溫（） Tleaf葉溫（） TBlk參比室（） CO2R參比室CO2（l.L-1） CO2S葉室CO2（l.L-1）H2OR參比室水含量 H2OS葉室水含量RH_R參比室相對濕度（%） RH_S葉室相對濕度（%）Flow流量（ml/s） PARi葉室內光強（mol.m-2s-1）PARo葉室外光強（mol.m-2s-1） Press大氣壓（Mpa）CsMch CO2S匹配 HsMchH2OS匹配植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法2

17、9數(shù)據(jù)所代表的中文意義。植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導五、實驗數(shù)據(jù)記錄和處理：從儀器記錄數(shù)據(jù)中選出并計算下表內容。表1、飽和光下不同植物光合、呼吸和蒸騰速率、氣孔導度及水分利用效率(平均值標準差)Table 1 The rates of photosynthesis(Pn), respiration(R) and transpiration(Tr)， stomatal conductance(SC)，and water utilization efficiency(WUE) of different plants under the saturated PDF（Means SD）Pla

18、ntsPn (mol.m-2s-1)R (mol.m-2s-1)Tr (mmol.m-2s-1)SC(molH2Om-2s-1)WUEAB植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法30五、實驗數(shù)據(jù)記錄和處理：PlantsPn (mol.m-2六、實驗結果與分析 （1）從已有的全班數(shù)據(jù)中選擇2-3組數(shù)據(jù)，作出符合要求的光光合速率響應曲線。比較兩種植物響應曲線的差異。（2）求出它們的光補償點、飽和點和量子效率，并用合適的方法表示。（3）畫出光與蒸騰速率、氣孔導度和水分利用效率的影響，分析光合速率與蒸騰速率、氣孔導度和水分利用效率之間的相互關系。 七、討論、心得植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LI測定方法31六、實驗結果與分析 植物生理學實驗光合作用呼吸蒸騰和氣孔導度LCP: Leaf 1=32mol photon m-2 s-1 Leaf 2=23mol photon m-2 s-1DR: