光合儀說明書

前言1996年以來,在不同時(shí)期,公司多次組織技術(shù)支持工程師和維修工程師撰寫過多個(gè)版本的LI-6400系列光合儀的使用手冊(cè)。這些使用手冊(cè)為用戶盡快掌握LI-6400系列光合儀的基本原理、操作過程、維護(hù)保養(yǎng)和常見問題等發(fā)揮了積極的作用,但均存在不同程度的內(nèi)容偏多、編排不夠系統(tǒng)等缺點(diǎn)。因此,我們?cè)诙嗄昱嘤?xùn)工作的基礎(chǔ)上,結(jié)合用戶的使用經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)需求,對(duì)這些使用手冊(cè)進(jìn)行了重新整合和優(yōu)化,進(jìn)一步提高了使用手冊(cè)前后的連貫性和一致性。該使用手冊(cè)的主要內(nèi)容包括光合作用測(cè)量的理論基礎(chǔ)、LI-6400系列光合儀的發(fā)展、硬件介紹、使用方法、應(yīng)用實(shí)例、維護(hù)和保養(yǎng)等。對(duì)于初學(xué)者,該使用手冊(cè)將縮短其學(xué)習(xí)時(shí)間,達(dá)到事半功倍的效果;對(duì)于熟練掌握者,該使用手冊(cè)將進(jìn)一步提高其應(yīng)用水平。第一章光合作用測(cè)量的理論基礎(chǔ)綠色植物吸收陽光的能量,同化CO2和水,制造有機(jī)物并釋放氧的過程,稱為光合作用。光合作用所產(chǎn)生的有機(jī)物質(zhì)主要是糖類,貯藏著能量。一、光合作用的重要性1、把無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物綠色植物合成的有機(jī)物質(zhì),可直接或間接作為人類或全部動(dòng)物界的食物(如糧、油、糖等和牧草飼料、魚餌等,也可以作為某些工業(yè)的原料(如棉、麻、橡膠、糖等。換句話說,今天人類所吃的食物和某些工業(yè)原料,都是直接或間接地來自光合作用。2、蓄積太陽能光合作用形成的有機(jī)物所貯藏的化學(xué)能,除了供植物本身和全部異養(yǎng)生物之用外,更重要的可供人類營養(yǎng)和活動(dòng)的能量來源。人類所利用的能源,如煤炭、天然氣、木材等等,都是現(xiàn)在或過去的植物通過光合作用形成的。因此,光合作用是今天能量的主要來源。3、環(huán)境保護(hù)從清除空氣中過多的CO2和補(bǔ)充消耗掉O2的角度來衡量,綠色植物被認(rèn)為是一個(gè)自動(dòng)的空氣凈化器。光合作用的研究在理論上和實(shí)踐上都具有重要的意義。光合作用是地球上普遍存在而又特有的一個(gè)過程,是其它生物生存的基礎(chǔ),因此光合作用的研究有助于生物科學(xué)中其它課題的闡明。由此可見,光合作用是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中技術(shù)措施的核心,也是植物生理學(xué)中的主攻方向之一,又是自然科學(xué)中的一個(gè)重要研究項(xiàng)目。二、光合作用的測(cè)量方法光合作用的整個(gè)過程可表示為:CO2+H2O→(CH2O+O2可見,測(cè)定公式中任一反應(yīng)物的消耗速率或產(chǎn)物的生成速率(包括物質(zhì)的交換和能量的貯藏都可以用來計(jì)算凈光合速率(Pn。相應(yīng)凈光合速率(Pn的測(cè)定大致可分為:(1根據(jù)有機(jī)物的積累速率,主要有半葉法、植物生長分析法;(2根據(jù)CO2及O2體積的變化,主要有微量定積檢壓法;(3根據(jù)O2濃度的變化,主要有氧電極法;(4根據(jù)CO2濃度的變化:酸度法、堿吸收法、14C標(biāo)記法、紅外氣體分析法、微氣象法。目前,最常見的方法是紅外氣體分析法。三、便攜式光合儀的發(fā)展歷程簡單配置階段:20世紀(jì)50年代初開始應(yīng)用,其配置相對(duì)簡單,只有葉室(或同化箱及相應(yīng)氣路和氣泵等配置,采取人工直接讀數(shù)和計(jì)算。復(fù)雜配置階段:為了增加測(cè)定速度,實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)定,CO2分析儀上配置了多路轉(zhuǎn)換和相應(yīng)的記錄裝置,以達(dá)到一機(jī)多點(diǎn)多通道測(cè)定。此外,為了提高測(cè)定精度和能控制測(cè)定條件,有的光合儀配置了葉室的環(huán)境控制系統(tǒng)。便攜式多功能智能化階段:這一階段的產(chǎn)生是由于單片機(jī)、集成電路和傳感技術(shù)發(fā)展的結(jié)果,在20世紀(jì)80年代中期投放市場。單片機(jī)將光合測(cè)定過程中涉及的CO2、溫度、濕度、光照強(qiáng)度和流量等參數(shù)進(jìn)行各種運(yùn)算,大大提高了測(cè)定效率。安裝數(shù)據(jù)貯存卡,可貯存大量的測(cè)試數(shù)據(jù)。通過附加葉室、溫度、相對(duì)濕度、光照強(qiáng)度、CO2濃度控制系統(tǒng),來調(diào)控環(huán)境因素;儀器的制作特點(diǎn)為體積小、重量輕、測(cè)速快、功能多、操作方便,特別適合野外測(cè)定。第二章LI-6400系列光合儀簡介一、LI-COR便攜式光合儀的發(fā)展LI-6000是LI-COR公司的第一代氣體交換測(cè)量系統(tǒng)。LI-6000的特點(diǎn)是體積小、重量輕,能耗低。通過將一個(gè)葉片夾入相對(duì)較大的葉室中測(cè)量CO2濃度隨時(shí)間的變化,LI-6000是一個(gè)閉路系統(tǒng)。LI-6200是LI-COR公司在1986年研制成功的,它修正了LI-6000中存在的問題,并較大程度改進(jìn)了軟件。盡管LI-6200也是閉路測(cè)量系統(tǒng),但其具有穩(wěn)態(tài)蒸騰速率測(cè)量的功能。目前大家所熟悉的LI-6400是美國LI-COR公司的第三代氣體交換測(cè)量系統(tǒng),是1995年研制成功的。多年以來,LI-COR公司對(duì)LI-6400進(jìn)行了不斷的改進(jìn)和提高,包括6400-09土壤呼吸室和6400-40熒光葉室。2002年,LI-COR公司更新了LI-6400的數(shù)字控制板(200MHz處理器、LINUX操作系統(tǒng)、128M內(nèi)存和64M文件存儲(chǔ)系統(tǒng),同時(shí)將OPEN操作系統(tǒng)軟件升級(jí)到了5.3版本。二、LI-6400系列光合儀的原理與結(jié)構(gòu)在LI-6200的基礎(chǔ)上,LI-6400系列光合儀在兩個(gè)方面做了明顯改進(jìn):(1氣路為開放式;(2CO2/H2O分析器位于傳感器的頭部,與葉室緊緊相連,縮短了氣體流動(dòng)過程中氣路過長產(chǎn)生的誤差。LI-6400系列光合儀的傳感器頭部有兩個(gè)完整的、雙通道、非擴(kuò)散的紅外氣體分析儀,能夠同時(shí)測(cè)量葉室中的CO2和H2O的絕對(duì)濃度。三、LI-6400系列光合儀的特點(diǎn)LI-6400系列光合儀是目前國內(nèi)外應(yīng)用最多、穩(wěn)定性最好的便攜式光合作用測(cè)量系統(tǒng),是您科學(xué)研究中的最佳選擇。它具有以下主要特點(diǎn):(1開路式系統(tǒng),保證了葉室內(nèi)外環(huán)境條件的一致與同步變化,同時(shí)保證了被測(cè)量葉片的環(huán)境因子的穩(wěn)定;(2CO2/H2O分析器位于傳感器的頭部,消除了氣體交換測(cè)量的時(shí)滯;(3可自動(dòng)或手動(dòng)控制葉室內(nèi)部的環(huán)境條件(CO2濃度、光照強(qiáng)度、相對(duì)濕度、溫度等;(4具有多個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序,如光響應(yīng)曲線、CO2響應(yīng)曲線、光誘導(dǎo)曲線、光呼吸曲線、熒光CO2響應(yīng)曲線、熒光光響應(yīng)曲線、熒光動(dòng)力學(xué)曲線、熒光循環(huán)曲線等。多年的實(shí)踐表明,即使在野外惡劣的環(huán)境條件下,LI-6400系列光合儀的分析器和傳感器依然能夠保持強(qiáng)大的功能和高可靠性。第三章硬件介紹與連接一、硬件介紹LI-6400硬件包括主機(jī)、連結(jié)電纜、葉室和分析器。詳情請(qǐng)參照下圖。1、主機(jī)2、葉室和分析器3、電纜部分4、主機(jī)操作面板介紹二、硬件連接1、加裝干燥劑和蘇打儀器出廠時(shí),化學(xué)藥品管中沒有裝入相應(yīng)的藥品,當(dāng)使用者拿到新儀器后,首先要在管中裝入相應(yīng)的藥品。取下藥品管,打開底部的蓋帽,裝入相應(yīng)藥品至管口1cm左右,將蓋帽旋緊。2、化學(xué)藥品管固定到主機(jī)的相應(yīng)位置上,在主機(jī)上有相應(yīng)標(biāo)識(shí),注意不要將蘇打管和干燥劑管互換位置。3、電池連接(圖?將電池傾斜,以頂起電池槽上端的止脫銷,然后平推到底,將插頭如圖?所示插入主機(jī)。蘇打裝入標(biāo)有CO2SCRUB的過濾管干燥劑(藍(lán)色裝入標(biāo)有DESICCANT的過濾管4、主機(jī)和分析器的連接4.1連接主機(jī)端的氣路主機(jī)端的氣路接口共有三個(gè),分別連接到進(jìn)氣管、參比室、樣本室。如圖?所示。注意:其中有黑色環(huán)狀標(biāo)志的管子接標(biāo)識(shí)為SAMPLE的氣路接口。4.2連接主機(jī)端的電纜主機(jī)端的電纜插頭為D型接頭,一個(gè)為插針,一個(gè)為插孔,對(duì)應(yīng)插入,將固定螺絲旋上。注意:寬面(長邊朝上。4.3連接分析器端的管路和電纜。分析器端的管路接口和電纜的插頭形狀都不相同,一一對(duì)應(yīng)插入即可。注意:將圓形插頭上的紅色標(biāo)識(shí)和分析器一端的紅色標(biāo)識(shí)對(duì)準(zhǔn),然后水平推入。插頭一定要推到底,不能留有空隙。5、連接CO2注入系統(tǒng)將CO2小鋼瓶裝入套筒,確認(rèn)已安裝圖?中所示的O形圈后將套筒旋緊。6、連接完成,如圖?所示。第四章測(cè)量參數(shù)與計(jì)算參數(shù)四、計(jì)算參數(shù)與測(cè)量參數(shù)測(cè)定時(shí),LI-6400根據(jù)參比室與樣品室CO2濃度差、氣體流量、葉面積、溫度和壓強(qiáng)等參數(shù)計(jì)算光合作用或呼吸作用速率等;根據(jù)參比室與樣品室H2O濃度差、氣體流量、葉面積、溫度和壓強(qiáng)等參數(shù)計(jì)算蒸騰速率;根據(jù)參比室與樣品室H2O濃度與蒸騰速率計(jì)算葉面水分總導(dǎo)度;又據(jù)此以葉片兩面的氣孔密度比率計(jì)算水分氣孔導(dǎo)度即氣孔導(dǎo)度,其倒數(shù)即為氣孔阻力;根據(jù)氣孔水分導(dǎo)度、葉片兩面氣孔密度比率、葉面邊界層阻力計(jì)算氣孔對(duì)CO2的導(dǎo)度;最后據(jù)氣孔CO2導(dǎo)度、蒸騰速率、參比室CO2濃度、光合速率計(jì)算胞間CO2濃度(Ci;所有運(yùn)算均由內(nèi)部計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成,可在儀器的熒光屏上直接讀數(shù)。LI-6400能夠測(cè)定的植物光合與水分生理指標(biāo)有:凈光合速率、呼吸速率、蒸騰速率、總氣孔導(dǎo)度、氣孔導(dǎo)度或氣孔阻力、胞間CO2濃度等。另外,葉室內(nèi)裝有溫度與濕度探頭,外有光照強(qiáng)度探頭。在測(cè)定過程中能夠自動(dòng)記錄的重要環(huán)境參數(shù)有大氣CO2濃度、大氣濕度、葉面溫度、大氣溫度、光照強(qiáng)度等。上述植物生理指標(biāo)與環(huán)境參數(shù)的測(cè)定可在數(shù)秒內(nèi)完成,儀器自動(dòng)保存。除此之外,其它參數(shù)如葉面水汽壓降、葉面相對(duì)濕度、葉面積、葉室CO2濃度、葉室H2O濃度等,以及儀器工作狀態(tài)參數(shù)如電池壽命、記錄時(shí)間、氣體脈沖信號(hào)等連同實(shí)測(cè)與計(jì)算的數(shù)據(jù)與參數(shù)共有70項(xiàng)一并記錄于儀器中,供研究者分析數(shù)據(jù)時(shí)參考。一、測(cè)量參數(shù)縮寫參數(shù)單位行號(hào)CO2R_μml參比室CO2濃度μmolCO2mol-1CO2S_μml樣本室CO2濃度μmolCO2mol-1H2OR_mml參比室H2O濃度mmolH2Omol-1H2OS_mml樣本室H2O濃度mmolH2Omol-1Aflow_μml樣本室氣體流量μmols-1BRH_S_%樣本室相對(duì)濕度%B、fRH_R_%參比室相對(duì)濕度%Td_R_%參比室露點(diǎn)溫度℃Td_S_%樣本室露點(diǎn)溫度℃fPrss_kPa大氣壓kPaParIn_μm葉室內(nèi)光照強(qiáng)度μmolm-2s-1ParOutμm葉室外光照強(qiáng)度μmolm-2s-1GTblock℃冷卻器溫度℃Tair℃葉室空氣溫度℃Tleaf℃葉片溫度℃HHH:MM:SS時(shí)鐘Battery電池電壓VI二、計(jì)算參數(shù)縮寫參數(shù)單位行號(hào)△CO2_μml參比室與樣本室的CO2濃度差μmolCO2mol-1△H2O_μml參比室與樣本室的H2O濃度差mmolH2Omol-1BPhoto凈光合速率μmolCO2m-2s-1Cond氣孔導(dǎo)度molH2Om-2s-1Ci胞間CO2濃度μmolCO2mol-1Trmmol蒸騰速率mmolH2Om-2s-1CCi/Ca胞間CO2濃度與空氣CO2濃度之比VpdL基于葉溫的蒸氣壓虧缺kPaVpdA基于氣溫的蒸氣壓虧缺kPaDBLC_mol葉片邊界層總導(dǎo)度molm-2s-1G三、狀態(tài)參數(shù)(加上行號(hào)縮寫參數(shù)行號(hào)縮寫參數(shù)行號(hào)Program自動(dòng)測(cè)量程序的狀態(tài)I、KfwMxCrLp流量、CO2控制器、冷卻器、光源的穩(wěn)定性KCHPWMf狀態(tài)指示IStable穩(wěn)定性狀態(tài)KCO2CO2分析器的狀態(tài)JCRagc_mv參比室CO2自動(dòng)增益控制(AGC信號(hào)LH2OH2O分析器的狀態(tài)JCSagc_mv樣本室CO2自動(dòng)增益控制(AGC信號(hào)Lflow流量控制器的狀態(tài)JHRagc_mv參比室H2O自動(dòng)增益控制(AGC信號(hào)Lfan樣本室風(fēng)扇的速度JHSagc_mv樣本室H2O自動(dòng)增益控制(AGC信號(hào)L第五章LI-6400光合儀的測(cè)量方法LI-6400光合儀操作步驟一般分為硬件連接、啟動(dòng)機(jī)器、選擇配置、儀器調(diào)零、測(cè)量、數(shù)據(jù)傳輸。其中硬件連接參見第三章。一、啟動(dòng)機(jī)器儀器硬件連接后,在確認(rèn)電池已連接好并且電量充足的情況下,打開主機(jī)右側(cè)中部的黑色電源開關(guān)。新機(jī)器到貨時(shí),分析器上連接的是標(biāo)準(zhǔn)葉室,機(jī)器啟動(dòng)后,主機(jī)的液晶顯示屏上顯示:Chamber(葉室和IRGA(紅外氣體分析儀是否連接好?(如左圖所示確認(rèn)連接好后,按主機(jī)鍵盤上的字母“Y”確認(rèn)即可進(jìn)入系統(tǒng)主菜單(見圖?。本手冊(cè)基于最新的OPEN5.2操作系統(tǒng),不同版本略有差異,但是不影響您的使用。從圖?看到,第一行是6400光合儀的名稱;第二行是系統(tǒng)版本;第三行是用戶存儲(chǔ)空間已經(jīng)使用的百分比;第四行顯示的是當(dāng)前時(shí)間和電池電壓;第五行顯示的是操作系統(tǒng)主菜單,包括歡迎菜單WelcomeMenu、配置菜單ConfigMenu、校準(zhǔn)菜單CalibMenu、測(cè)量菜單NewMsmnts和應(yīng)用菜單UtilityMenu五個(gè)功能菜單。每個(gè)功能菜單下都有一個(gè)紅色的功能鍵(F1-F5,在這里用于進(jìn)入所對(duì)應(yīng)的主菜單。歡迎菜單中主要介紹本機(jī)器的版本、配置等系統(tǒng)信息,普通用戶可以不了解這方面的詳細(xì)內(nèi)容,因此,本手冊(cè)暫不介紹,感興趣的讀者可參考英文原版手冊(cè)。二、選擇配置LI-6400系列光合儀具有多種靈活的葉室類型(表?,新出廠的LI-6400,沒有激活標(biāo)準(zhǔn)葉室之外的配置程序。如果您擁有其他葉室并需要連接使用,需要在配置菜單中激活這些程序方可使用。表1LI-6400的常用葉室類型英文名稱中文名稱測(cè)量面積用途StandardChamber標(biāo)準(zhǔn)葉室2×3cm用于自然光照下測(cè)量普通闊葉葉片6400-02BLEDLightSource紅藍(lán)光源2×3cm人工冷光源,模擬自然光。僅可配合標(biāo)準(zhǔn)葉室使用6400-05ConiferChamber簇狀葉室10cm2適于冷杉、云杉等簇狀葉片或一段枝條的測(cè)量6400-07NeedleChamber針葉葉室2×6cm適合長松針葉片和細(xì)長的草本植物葉片測(cè)量6400-08StandardChamberClearBottom標(biāo)準(zhǔn)葉室透明底2×3cm用于直立葉片測(cè)量,配合標(biāo)準(zhǔn)葉室頂部使用6400-09SoilChamber土壤測(cè)量室71.6cm2用于測(cè)量土壤呼吸速率和土壤溫度等指標(biāo)6400-11NarrowLeafChamber狹長葉室2×6cm適合玉米、高粱、桉樹、泡桐等大葉片的測(cè)量6400-15AradopsisChamber小葉葉室0.785cm2適合細(xì)小葉片的測(cè)量下面以6400-02BLED紅藍(lán)光源的配置程序激活為例進(jìn)行說明。第一步,在主菜單的界面下,按ConfigMenu對(duì)應(yīng)的功能鍵F2進(jìn)入配置菜單。第二步,如圖?,利用主機(jī)面板上光標(biāo)移動(dòng)鍵選擇菜單,選擇“InstallationMenu”(安裝菜單并按“Enter”鍵確認(rèn)。第三步,如圖?,選擇其中6400-02or6400--02BLEDSource并按“Enter”鍵確認(rèn)。第四步,如圖?,系統(tǒng)要求確認(rèn)紅藍(lán)光源的序列號(hào)是否與屏幕顯示一致,若序列號(hào)不對(duì),請(qǐng)按字母“N”,并添加光源下部顯示的序列號(hào)和校準(zhǔn)值(在隨機(jī)攜帶的光源校準(zhǔn)證明的黃色紙中。若一致,則按字母“Y”再按“Enter”鍵確認(rèn),接著選擇第一行“Std2×3OpqueBottom”(不透明的葉室底部(圖?。第五步,選擇6400-02BRedBlue#SI***,并按“Enter”鍵(圖?。第六步,按字母M或E鍵(M指通過葉溫傳感器來直接測(cè)量,E指通過能量平衡方式測(cè)量葉片溫度來選擇葉室的溫度測(cè)量方式(圖?。第七步,按字母B或N鍵(B為闊葉,N為針葉來選擇所測(cè)量的是闊葉葉片,還是針葉葉片(圖?。第八步,按“save”下方對(duì)應(yīng)的功能鍵F2以保存葉室配置(圖?。第九步,在配置文件名稱的框中輸入文件名稱,例如“6400-02BLEDlightsource”,然后按”Enter”。再按QUIT下方對(duì)應(yīng)的功能鍵F5來退出。第十步,按字母“N”來選擇不再進(jìn)行其他葉室程序安裝。按”Enter”鍵可以退出到葉室安裝的子菜單狀態(tài)下(圖?,連續(xù)按兩次“ESC鍵”退回主菜單(圖?(注意,在任何一個(gè)菜單狀態(tài)下都可以利用“ESC鍵”退回到上一級(jí)菜單。紅藍(lán)光源程序激活到此結(jié)束。接下來可以進(jìn)行葉室配置的選擇。重新開機(jī)后系統(tǒng)會(huì)要求用戶選擇不同的葉室配置,若連接的是標(biāo)準(zhǔn)葉室,應(yīng)選擇“factoryDefault”進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)葉室狀態(tài);若此時(shí)連接的是紅藍(lán)光源,則應(yīng)該選擇6400-02BLEDlightsource,然后”Enter”鍵進(jìn)入主菜單。三、儀器校準(zhǔn)(如果使用CO2Mixer時(shí)一般需要在主菜單下按F3,進(jìn)入校準(zhǔn)界面(右圖。1、CO2MIXER校準(zhǔn)在校準(zhǔn)主菜單界面下,安裝鋼瓶(見3.6節(jié)之后,需要等待十幾分鐘,再進(jìn)行以下操作。第一步,選擇“CO2Mixer-Calibrate”并按“Enter”鍵。按字母Y進(jìn)入校準(zhǔn)界面(需要補(bǔ)充界面圖:等到幾分鐘之后,讀數(shù)穩(wěn)定,會(huì)顯示一個(gè)最大值信息。通常,最大值為2200ppm左右,按Y進(jìn)入自動(dòng)校準(zhǔn)界面。第二步,儀器自動(dòng)進(jìn)行8點(diǎn)的校準(zhǔn),8點(diǎn)結(jié)束后,如圖?所示。第三步,按字母Y顯示校準(zhǔn)曲線,按字母N進(jìn)入圖?所示界面(需要補(bǔ)充界面圖。第四步,按字母Y保存校準(zhǔn)結(jié)果,返回校準(zhǔn)主菜單界面。四、數(shù)據(jù)采集(測(cè)量菜單NewMsMnts本菜單是LI-6400實(shí)現(xiàn)測(cè)量功能的主要菜單。在主菜單界面下,按NewMsMnts菜單下對(duì)應(yīng)的f4功能鍵進(jìn)入測(cè)量菜單,界面顯示如圖?。屏幕可同時(shí)顯示三行參數(shù)和一行功能菜單。但LI-6400并非只有這三行參數(shù)和一行功能菜單。詳細(xì)介紹請(qǐng)參見圖?。1、功能菜單介紹在圖?中的功能菜單行中,共有7行不同的功能菜單,如圖?所示,但每次只能顯示其中的一行。在圖?的狀態(tài)下,通過連續(xù)按Labels鍵可以依次顯示這7行不同的功能菜單。您也可以通過按數(shù)字1-7直接跳轉(zhuǎn)到所需的功能菜單行。通過按圖?下方的f1-f5功能鍵,可進(jìn)入對(duì)應(yīng)的功能菜單。具體每個(gè)菜單的功能,將在下面詳細(xì)介紹。2、參數(shù)介紹詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)查看第四章3、自然條件下的實(shí)驗(yàn)首先介紹如何利用LI-6400實(shí)現(xiàn)簡單的測(cè)量功能。盡管簡單,但卻是最重要、最常用的功能。3.1測(cè)量的穩(wěn)定性處理做實(shí)驗(yàn)時(shí),偶而發(fā)現(xiàn)顯示的CO2濃度或凈光合速率波動(dòng)較大。這種現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的呢?很多人認(rèn)為是機(jī)器出現(xiàn)了故障或者某處連接點(diǎn)出現(xiàn)了泄露,其實(shí)不盡然,更多情況下是由于對(duì)光合儀的開路設(shè)計(jì)原理不了解造成的。LI-6400系列光合儀通過測(cè)量參比室和樣本室的CO2和H2O的濃度差來測(cè)量光合速率和蒸騰速率?？諝庵蠧O2濃度的自然波動(dòng)(尤其是人為干擾比較大的情況下,常常是造成參比室和樣本室的CO2和H2O濃度差異的最主要原因。為了盡可能降低這一波動(dòng)所造成的誤差,需要采取氣體緩沖的方法。具體方法為:主機(jī)的進(jìn)氣口需要連接進(jìn)氣管和緩沖瓶。在野外條件下,可以利用體積2升以上的無色可樂瓶。在瓶蓋上鉆兩個(gè)與進(jìn)氣管直徑相同的孔,并把進(jìn)氣管穿過其中一個(gè)孔并插到近瓶子底部處。這種做法基本上可以保證進(jìn)氣口空氣CO2濃度的穩(wěn)定性。在室內(nèi)或溫室條件下,由于室內(nèi)的CO2濃度明顯偏高,有時(shí)高達(dá)500~1000ppm(一般大氣CO2濃度在390ppm左右,這是由于空氣流通不暢造成的,高的CO2濃度伴隨人為的影響,導(dǎo)致大的CO2濃度波動(dòng),掩蓋了實(shí)際的光合速率的變化。這種情況下,需要更大的緩沖容器,例如大的箱體或空氣袋。注意:不能采取把進(jìn)氣管放到室外而機(jī)器在室內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的方法,因?yàn)檫@樣會(huì)導(dǎo)致葉室內(nèi)CO2濃度大大低于葉室外(房間內(nèi)的CO2濃度,同時(shí)也會(huì)造成溫度的較大差異,引起比較明顯的泄露和波動(dòng)。3.2植物葉片樣品的準(zhǔn)備植物葉片的光合測(cè)量并非任何時(shí)間夾上葉片測(cè)量就可以了。經(jīng)常看到許多用戶的光合數(shù)據(jù)非常不正常,即使在光照情況下,凈光合速率也是負(fù)值。許多人可能會(huì)認(rèn)為機(jī)器存在故障。(下圖需要重新粘貼光合儀的測(cè)量原理極為簡單,它只需要測(cè)量氣體濃度就可以進(jìn)一步計(jì)算許多參數(shù),只要其紅外分析儀不出現(xiàn)故障(這一點(diǎn)可以從J行的分析儀狀態(tài)參數(shù)中看到,OK為正常,ERR為不正常,多數(shù)情況下出現(xiàn)不正常的數(shù)據(jù)與機(jī)器無關(guān),而是與測(cè)量前的葉片準(zhǔn)備、環(huán)境條件有密切關(guān)系。第一,并非所有的植物在白天均吸收CO2,一些特殊同化方式的植物在白天吸收光能,而在夜晚才同化,如CAM植物。如果屬于這種類型的植物,則需慎重考慮實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。第二,測(cè)量時(shí)間和環(huán)境條件的選擇。除非測(cè)量植物在陰天或夜間的光合作用及日變化,否則最好選擇風(fēng)和日麗、天氣晴朗的上午,在9:00~11:30的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。一般而言,上午是植物生長的最佳時(shí)間,在9:00~11:30的時(shí)間光線比較強(qiáng),這個(gè)時(shí)候做實(shí)驗(yàn)可以得到比較理想的結(jié)果。而9:00以前,由于光照比較弱,植物葉片沒有完全活化,氣孔沒有完全開放,得到的測(cè)量值比較低。這個(gè)時(shí)候,即使利用人工光源短時(shí)間照射,測(cè)量得到的光合速率也可能為負(fù)值。植物從弱光或黑暗條件下轉(zhuǎn)入強(qiáng)光,需要的活化時(shí)間一般在20分鐘左右,因此,如果您希望在室內(nèi)做實(shí)驗(yàn),那么最好在測(cè)量之前利用高光強(qiáng)對(duì)植物葉片進(jìn)行活化處理(當(dāng)然,如果您就是想測(cè)量植物在弱光下的響應(yīng),那就另當(dāng)別論了。11:30以后,由于一些植物可能會(huì)有午休現(xiàn)象,因此,最好避免在這個(gè)時(shí)間進(jìn)行測(cè)量。第三,室內(nèi)或溫室內(nèi)許多植物的光合速率比較弱,甚至有的在1μmol·m-2·s-1以下。這種情況下,室內(nèi)的氣體濃度波動(dòng)很大,有時(shí)波動(dòng)造成的誤差可能會(huì)大于數(shù)值本身,從而造成測(cè)量值可能為零或負(fù)值。這種情況下需要準(zhǔn)備更大的緩沖容器,同時(shí)注意室內(nèi)的通風(fēng),并最好控制CO2濃度和光強(qiáng)等因子、降低流量(測(cè)量菜單的第2行菜單中flow,一般是500μmol·s-1,此種情況下可以設(shè)定為100~200μmol·s-1,以降低測(cè)量數(shù)據(jù)的波動(dòng)性。3.3葉片面積的確定由于凈光合速率和蒸騰速率是單位葉面積下的測(cè)量值,因此確定測(cè)量面積是非常重要的。標(biāo)準(zhǔn)葉室的面積為2×3=6cm2。6400-02B紅藍(lán)光源也是同樣的大小。而6400-07針葉葉室、6400-11狹葉葉室的面積都是2×6=12cm2。6400-05簇狀葉室的測(cè)量面積是10cm2(為什么默認(rèn)值是10,需要問廠家。而6400-15擬南芥葉室的面積則為0.785cm2。應(yīng)根據(jù)植物葉片的大小選擇所使用的葉室。只要葉片的面積大于葉室的測(cè)量面積,就可以保證葉室被葉片完全充滿,這種情況下不需要改變面積參數(shù)。如果遇到不規(guī)則的葉片,或者過于狹小的葉片,處理方法有以下幾種:第一、如果葉片不規(guī)則或整體小于葉室,需要使用葉面積儀來測(cè)量葉片在葉室內(nèi)的實(shí)際測(cè)量面積,并在測(cè)量菜單內(nèi)第三行功能菜單中AREA下按F1功能鍵輸入實(shí)際的測(cè)量面積后再進(jìn)行測(cè)量。第二、如果現(xiàn)場沒有葉面積儀,可以暫時(shí)不改變面積進(jìn)行測(cè)量,之后把實(shí)際測(cè)量的葉片部分利用剪刀剪下,帶回實(shí)驗(yàn)室,使用葉面積儀或其它方法確定葉面積的準(zhǔn)確值,利用Utility菜單中的重新計(jì)算功能,得到回算后的數(shù)據(jù)(見?節(jié)。第三,對(duì)于如小麥、水稻等具有規(guī)則形狀的植物葉片,一般選擇旗葉進(jìn)行測(cè)量。旗葉的中段一般比較規(guī)則,但其寬度往往達(dá)不到2cm。這種情況下,可以采用6400-15擬南芥葉室測(cè)量(一般情況下可以充滿葉室,或者利用兩片葉片拼接來充滿葉室,也可以利用尺子來測(cè)量中段的寬度,并根據(jù)其占2cm的比例來計(jì)算出實(shí)際的葉片測(cè)量面積,并在測(cè)量菜單下第三行菜單中AREA輸入其實(shí)際面積,再進(jìn)行測(cè)量。3.4文件的建立、匹配與記錄在第一行功能菜單下,按“OpenLogfile”下邊對(duì)應(yīng)的功能鍵F1建立新文件,并利用向前刪除的箭頭backspace把文件名刪除,輸入自己定義的文件名,然后按“Enter”鍵,這時(shí)LI-6400會(huì)提示“Remark”,輸入用于本文件的標(biāo)識(shí),之后按“Enter”鍵,這時(shí)機(jī)器測(cè)量主界面中原顯示“OpenLogfile”的地方變?yōu)轱@示“Log”。注意:在夾入葉片前,應(yīng)該首先按手柄上的黑色部分以閉合葉室,順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手柄和葉室中間的固定螺絲,直到葉室緊密閉合,查看圖?中b行中的參數(shù)△CO2是否為±0.5之內(nèi),否則說明此時(shí)分析儀的參比室和樣本室的測(cè)量數(shù)值不相同(因?yàn)閮蓚€(gè)分析室獨(dú)立進(jìn)行測(cè)量,有可能隨著時(shí)間的推移而造成零點(diǎn)的漂移,這時(shí)需要按第1行功能菜單中的“Match”下邊對(duì)應(yīng)的f5功能鍵來匹配兩個(gè)分析室。如圖?,繼續(xù)按MATCHIRGAs下邊對(duì)應(yīng)的f5功能鍵,等待匹配完成后,按exit下邊對(duì)應(yīng)的f1功能鍵退出匹配程序,返回測(cè)量主界面。注:此時(shí),如果圖?中b行中的參數(shù)△CO2仍然超出±0.5,則需要檢查葉室是否漏氣。檢查方法見第六章的常見的故障現(xiàn)象。以上工作完成后,就可以開始測(cè)量了。選取好葉片,夾入葉室。等待b行的參數(shù)△CO2和C行的Photo(凈光合速率值基本穩(wěn)定的情況下,即可按圖?菜單界面中的“LOG”下邊對(duì)應(yīng)的f1功能鍵來記錄數(shù)據(jù),也可以按手柄左邊的黑色按鈕來記錄數(shù)據(jù)(需要按住兩秒種。記錄數(shù)據(jù)后打開葉室,換上其它葉片繼續(xù)測(cè)量即可。4.控制環(huán)境條件實(shí)驗(yàn)以上介紹的是在自然條件下如何測(cè)量。實(shí)際研究工作中,我們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn),由于環(huán)境條件始終處于變化之中,做不同處理的對(duì)比實(shí)驗(yàn)或不同條件下植物的響應(yīng)實(shí)驗(yàn),實(shí)際上難以準(zhǔn)確進(jìn)行。這時(shí)我們需要控制環(huán)境條件,接下來我們介紹如何進(jìn)行控制實(shí)驗(yàn)。4.1硬件安裝:(包括光源和CO2注入系統(tǒng)的安裝LI-6400利用6400-02B光源來實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)控制。首先,進(jìn)行硬件安裝。請(qǐng)注意,硬件的安裝拆卸需要關(guān)機(jī)進(jìn)行,以防止對(duì)機(jī)器的損害。如圖?,利用尖嘴鑷子,把標(biāo)準(zhǔn)葉室上部內(nèi)置光合有效輻射傳感器的插頭從分析儀右側(cè)底部拔出,并按圖?,利用LI-6400隨機(jī)帶的內(nèi)六角工具,把固定標(biāo)準(zhǔn)葉室上部的兩個(gè)螺絲取下,進(jìn)而取下葉室。第二步,把葉室的三個(gè)密封圈(用于密封氣體,以防泄露從標(biāo)準(zhǔn)葉室取下,放入光源相同的位置上,并把光源的固定螺絲旋緊。把內(nèi)置光合有效輻射傳感器插頭插回右側(cè)底部的位置,注意:把插頭上的突起對(duì)準(zhǔn)插槽上的缺口位置。并把黑色的電源插頭插在分析儀右側(cè)黑色的底座上,同樣也要注意突起對(duì)準(zhǔn)缺口才能插入。此時(shí),光源安裝完畢(光源與標(biāo)準(zhǔn)葉室共用相同的下部,所以葉室下部不用更換。硬件安裝完畢后,重新開機(jī),如圖?顯示界面中,選擇6400-02B紅藍(lán)光源配置,并”Enter”進(jìn)入主菜單界面。CO2濃度的控制非常重要。第一步,把CO2注入系統(tǒng)固定在主機(jī)上(注意:固定前檢查與主機(jī)接口處的黑色O形圈是否完好。第二步,按照?qǐng)D?所示,更換注入系統(tǒng)上刺針周圍的黑色O形圈,把小鋼瓶放入保護(hù)罩內(nèi),并把保護(hù)罩對(duì)準(zhǔn)CO2注入系統(tǒng),順時(shí)針旋轉(zhuǎn),直到感覺保護(hù)罩接觸到了小鋼瓶,稍微加力便導(dǎo)致鋼瓶被刺穿,這時(shí)需要快速旋緊,防止CO2泄露。到此為止,CO2注入系統(tǒng)的硬件安裝完畢。再次提醒注意的是:在安裝之前仔細(xì)檢查底部上的黑色O形圈和底部與主機(jī)連接的黑色O形圈是否安裝并完好,否則將造成CO2泄露。安裝好以上硬件后,把蘇打管(CO2SCRUB的過濾管順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到Scrub方向并旋緊。利用校準(zhǔn)菜單(CalibrationMenu中的CO2MixerCalibrate進(jìn)行CO2濃度的校準(zhǔn)。進(jìn)入測(cè)量菜單(MsmntsMenu即可控制葉室內(nèi)的CO2濃度。4.2控制實(shí)驗(yàn)進(jìn)入測(cè)量菜單,建立文件,把功能菜單翻到第2行,可以見到環(huán)境控制菜單行。主要包括流量控制(flow、CO2濃度控制(Mixer、溫度控制(Temp和光強(qiáng)控制(lamp,分別由相對(duì)應(yīng)的F2、F3、F4和F5功能鍵控制。一般情況下,流量默認(rèn)為500umols-1,不需要改變。在光合比較弱的情況下,可以把流量設(shè)置小一些,以降低波動(dòng)造成的誤差。需要改變流量時(shí),按功能鍵F2進(jìn)入流量控制界面,選擇“Flowrate”菜單行后回車。在彈出窗口中輸入流量數(shù)值(LI-6400的流量控制范圍是0-700umol·s-1,回車確認(rèn)。按F3功能鍵進(jìn)入CO2濃度控制菜單。選擇其中RefCO2400mol/mol一行后,按”Enter”。并在彈出窗口中輸入需要控制的CO2濃度值后,按”Enter”。在該控制菜單的左面出現(xiàn)一個(gè)*號(hào),直到控制的濃度完全達(dá)到后*號(hào)就會(huì)消失。這時(shí)參比室的CO2濃度與輸入的濃度值相同。按功能鍵F4進(jìn)入溫度控制菜單,選擇BlockTemp20.0℃菜單行后,按“Enter”。輸入所需要控制的溫度值后按”Enter”確認(rèn)。按F5功能鍵進(jìn)入光強(qiáng)控制菜單。選擇Quantumflux一行后按“Enter”,輸入所需要設(shè)置的光強(qiáng),即可把光強(qiáng)控制到相應(yīng)的光合有效輻射強(qiáng)度。設(shè)定環(huán)境條件后,夾上植物葉片,等待光合值穩(wěn)定后,即可記錄數(shù)據(jù)。5自動(dòng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)以上我們介紹的是手動(dòng)測(cè)量,接下來我們介紹如何進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量。5.1準(zhǔn)備工作考慮到自動(dòng)曲線實(shí)驗(yàn)的時(shí)間比較長,需要準(zhǔn)備一個(gè)照相機(jī)的三角架。先把LI-6400主機(jī)配件箱中分析儀的三角架的接口安裝到分析儀上,然后把分析儀連接到三角架上。開機(jī)后,進(jìn)入測(cè)量菜單,接著建立文件名,按數(shù)字5進(jìn)入第5行菜單。按F1功能鍵,進(jìn)入自動(dòng)測(cè)量程序子菜單(AutoProgram。根據(jù)需要,選擇不同的自動(dòng)測(cè)量程序。5.2光響應(yīng)曲線光響應(yīng)曲線是研究植物葉片在其它環(huán)境條件保持不變的情況下,凈光合速率隨光合有效輻射的強(qiáng)度的改變而發(fā)生變化的情況。通過分析光響應(yīng)曲線,可進(jìn)一步計(jì)算光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn)、最大凈光合速率、表觀量子效率和曲角等重要參數(shù)。第一步,控制CO2濃度,一般控制在大氣CO2濃度。將蘇打管擰到FullBypass,或加上CO2小鋼瓶,按數(shù)字2進(jìn)入第2行菜單,按F3設(shè)定CO2濃度400μmolmol。第二步,選擇“Lightcurve”進(jìn)入光響應(yīng)曲線的自動(dòng)測(cè)量程序。第三步,系統(tǒng)會(huì)要求輸入光強(qiáng)變化梯度,并以空格相連。一般情況下,我們應(yīng)該按照從高到低的順序設(shè)定這個(gè)梯度。第四步,系統(tǒng)會(huì)要求輸入最小等待時(shí)間、最大等待時(shí)間和匹配差值。用戶可以按照默認(rèn)輸入直接按“Enter”即可。如果您有足夠的經(jīng)驗(yàn)來確定這些配置,也可以自行進(jìn)行相關(guān)的調(diào)節(jié)。這時(shí)菜單最左邊會(huì)出現(xiàn)一個(gè)*,說明目前自動(dòng)測(cè)量程序狀態(tài)正在運(yùn)行。當(dāng)*消失,說明該自動(dòng)測(cè)量程序結(jié)束。第五步,按數(shù)字1進(jìn)入第1行菜單,按F2功能鍵進(jìn)入Viewfile菜單,繼續(xù)按F1功能鍵進(jìn)入“QuickPikConfig”菜單,選擇其中的“Lightcurve”查看測(cè)量得到的光響應(yīng)曲線。5.3A-Ci曲線A-Ci曲線是研究植物葉片在不同CO2濃度下凈光合速率的響應(yīng)。第一步,控制光強(qiáng)。一般情況下,A-Ci曲線常采用飽和光強(qiáng)測(cè)量。有時(shí)候,也許會(huì)需要做不同光強(qiáng)下的A-Ci曲線實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析。第二步,在測(cè)量菜單下選擇第5行菜單進(jìn)入自動(dòng)測(cè)量程序。選擇如圖?所示,“A-CiCurve”,按“Enter”進(jìn)入;第三步,輸入CO濃度變化梯度(從高濃度向低濃度設(shè)置,最小50。直接按“Enter”確認(rèn)就可以了。第四步,輸入最小等待時(shí)間和最大等待時(shí)間,如果您沒有足夠的經(jīng)驗(yàn),直接按“Enter”確認(rèn)。之后系統(tǒng)將自動(dòng)進(jìn)行A-Ci曲線測(cè)量。五、應(yīng)用菜單UtilityMenuLI-6400具有文件管理等應(yīng)用功能,以下在應(yīng)用菜單里介紹這些功能。1、數(shù)據(jù)傳輸以下介紹如何從LI-6400中把數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中。第一步,在LI-6400開機(jī)以前,利用隨機(jī)帶的數(shù)據(jù)線連接計(jì)算機(jī)與LI-6400。第二步,開機(jī),按F5功能鍵進(jìn)入應(yīng)用菜單并選擇“fileExchangeMode”后回車確認(rèn)。如圖?所示。第三步,啟動(dòng)隨機(jī)光盤上的SIMFX文件夾內(nèi)的安裝程序(安裝光盤在使用手冊(cè)的紙箱中。安裝后啟動(dòng)LI-6400fileEx程序,顯示如圖?。第四步,點(diǎn)擊“Connect”,顯示屏的左邊是計(jì)算機(jī)中的文件系統(tǒng),右邊是LI-6400系列光合儀內(nèi)的文件系統(tǒng),利用鼠標(biāo)左鍵在右邊的窗口中選擇需要復(fù)制的文件,拖動(dòng)到左邊窗口內(nèi)準(zhǔn)備放置這個(gè)文件的文件夾中。如果需要從LI-6400中刪除這個(gè)文件,先選定該文件,然后按右側(cè)下邊的回收站的圖標(biāo),刪除這個(gè)文件。LI-6400光合儀的數(shù)據(jù)文件是.dat格式。需要打開這個(gè)文件進(jìn)行編輯時(shí),可以首先打開Excel程序,并把打開文件格式的擴(kuò)展名選擇為“所有文件”,然后選擇逗號(hào)分隔符,這樣就可以在EXCEL中進(jìn)一步處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)了。2、休眠模式LI-6400光合儀具有休眠功能。第一步,在應(yīng)用菜單最后一行選擇“Sleepmode”,按“Enter”。第二步,按字母“Y”確認(rèn),顯示如圖?。這時(shí)機(jī)器處于休眠狀態(tài)。需要喚醒時(shí),按任意鍵后,再按ESC鍵即可進(jìn)入主界面。第六章LI-6400系列光合儀的應(yīng)用實(shí)例一、光合作用動(dòng)態(tài)變化研究光合作用是制約植物生長發(fā)育的最重要的生理過程,研究植物光合特性與環(huán)境因子的關(guān)系具有重要意義;光合作用動(dòng)態(tài)研究主要包括日變化、季節(jié)變化和年變化。目前研究的重點(diǎn)多集中在光合作用的日變化動(dòng)態(tài)。一般認(rèn)為植物光合作用的日變化模式主要分為單峰曲線型、雙峰曲線型和不規(guī)則型。1.1日動(dòng)態(tài)一般而言,測(cè)量植物葉片的光合生理指標(biāo)(凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度等在周圍環(huán)境條件下的變化規(guī)律。測(cè)量時(shí)間一般為一天中的7:00~17:00,測(cè)量的時(shí)間間隔一般為2小時(shí),每次測(cè)量時(shí)每個(gè)處理一般取3~5個(gè)葉片,每個(gè)葉片取3~5個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)。由于季節(jié)變化和一天中日出、日落的時(shí)間不同,一天中光合作用測(cè)量的開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間有所不同。如果實(shí)驗(yàn)處理的數(shù)量不多,測(cè)量的時(shí)間間隔也可設(shè)為1小時(shí)。實(shí)例1:實(shí)驗(yàn)于2002年8月19日~20日在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所的北五味子栽培園內(nèi)進(jìn)行。在1.5m高度的架面上選擇4個(gè)側(cè)枝取6~7節(jié)位葉片,利用LI-6400便攜式光合作用測(cè)定系統(tǒng)從6:00~18:00每隔1h測(cè)量光合速率;在同一時(shí)間內(nèi),對(duì)新梢不同節(jié)位、不同類型枝蔓、不同品系進(jìn)行光合速率測(cè)定。實(shí)例2:在海南島尖峰嶺熱帶山地雨林中的原始林內(nèi),選擇盤殼櫟冠層的上、中、下部的樣葉各12片進(jìn)行預(yù)測(cè)定,根據(jù)葉齡、生長狀況及光合速率值篩選出具代表性的6片作為測(cè)定葉。用LI-6400便攜式光合作用測(cè)定儀于2000年旱季(4月份在野外24小時(shí)連續(xù)對(duì)凈光合速率(Pn、蒸騰速率(E、光合有效輻射(PAR、氣孔導(dǎo)度(gs等進(jìn)行3天重復(fù)觀測(cè)。每片樣葉測(cè)定數(shù)據(jù)采集時(shí)間2分鐘。ABC需要標(biāo)記出實(shí)例3:在河南省扶溝縣江村林場,利用LI-6400便攜式光合作用測(cè)量系統(tǒng)在田間條件下定時(shí)定位測(cè)定小麥單葉光合速率(Pn、蒸騰速率(Tr、胞內(nèi)CO2濃度(Ci等進(jìn)行活體測(cè)定,同時(shí)記錄光合有效輻射(PAR、空氣溫度(Ta、葉面溫度(Tl、空氣CO2濃度(Ca、空氣相對(duì)濕度(RH等生理或生態(tài)因子指標(biāo)。測(cè)定從7時(shí)~17時(shí),每2h測(cè)定一輪回,每次測(cè)定桐麥間作系統(tǒng)不同點(diǎn)小麥及對(duì)照區(qū)的有關(guān)參數(shù)。各點(diǎn)選取3株有代表性的植株為試材,測(cè)定部位在旗葉中部。實(shí)例4:將粉背燈臺(tái)報(bào)春、桔紅燈臺(tái)報(bào)春、灰?guī)r報(bào)春和四季報(bào)春在昆明露地苗圃栽培兩年,生長開花正常。2003年5圖2CO2生長濃度及由生長濃度預(yù)測(cè)出的倍增濃度下盤殼櫟葉片光合及輻射日進(jìn)程月下旬(始花期,根據(jù)常識(shí)此階段的光合速率最高測(cè)定功能葉片(每種4~6株,每株1葉光合速率(被測(cè)葉面積6cm2,氣體流量400μmols-1,同時(shí)記錄氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度、蒸騰速率、基于葉溫的蒸氣壓差、葉溫、氣溫、大氣CO2濃度、相對(duì)濕度和光合有效輻射等生理生態(tài)因子(每片葉記錄20個(gè)讀數(shù)。測(cè)定日為晴天偶見有云。測(cè)定時(shí)段為7:00~19:00,每隔1h測(cè)定1次。1.2季節(jié)動(dòng)態(tài)1.3年度動(dòng)態(tài)二、植物光合生理指標(biāo)的比較實(shí)例1:2000年4月16日~19日,將剛發(fā)芽的金佛山蘭和金蘭一起移栽至北京植物園蘭花溫室。在花期同時(shí)測(cè)定金佛山蘭和金蘭的光合等生理生態(tài)指標(biāo)。5月上、中旬,選第2~4位完全展開葉片的中部進(jìn)行光合測(cè)定,測(cè)2~5個(gè)葉片,每葉片重復(fù)3~5次。用LI-6400便攜式光合作用測(cè)定儀主要測(cè)定:光合有效輻射(PAR,μmolphotons·m-2·s-1,凈光合速率(Pn,μmolCO2·m-2·s-1,蒸騰速率(E,mmol·m-2·s–1,氣溫(Ta,℃,葉溫(Tleaf,℃,空氣相對(duì)濕度(RH,%,水分虧缺(Vpdl,kPa,參比室氣體CO2濃度(Ca,mol·mol-1,胞間CO2濃度(Ci,μmol·mol-1和氣孔導(dǎo)度(Cond,mol·m-2·s-1。實(shí)例2利用LI-6400便攜式光合作用測(cè)定系統(tǒng)測(cè)定高山紅景天葉片的凈光合速率和蒸騰速率。由于高山紅景天葉片細(xì)小,測(cè)定單個(gè)葉片光合速率不便,因此選擇成年發(fā)育健康的分枝連同葉片一起置于葉室,在葉室內(nèi)使小葉片排列于同一向光平面上。利用LI-3000A葉面積儀量取測(cè)定部分的面積,輸入LI-6400便攜式光合作用測(cè)定系統(tǒng)重新計(jì)算光合速率、蒸騰速率和其它相應(yīng)參數(shù)。每項(xiàng)測(cè)定選擇3株,每株重復(fù)測(cè)定3次。表1金佛山蘭和金蘭生理生態(tài)指標(biāo)的比較圖33種野生報(bào)春花光合速率、蒸騰速率、胞間CO2濃度和氣孔導(dǎo)度的日變化實(shí)例3實(shí)驗(yàn)于2000~2002年在西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)作一站試驗(yàn)地進(jìn)行。小麥旗葉凈光合速率利用LI-6400便攜式光合儀對(duì)各小區(qū)的旗葉進(jìn)行測(cè)定,重復(fù)5次,去掉兩端極值,取中間三值的平均數(shù)作為該旗葉的凈光合速率。實(shí)例4在3種地下水分梯度條件下,分別選取沙木蓼和沙棗的3棵植株測(cè)定凈光合速率(Pn、蒸騰速率(E、氣孔導(dǎo)度(Gs、光合有效輻射(PAR等光合生理指標(biāo)。選擇每個(gè)植株上中部正常生長的帶葉枝條,每個(gè)植株選4~5片葉,單個(gè)葉片測(cè)定重復(fù)3~5次,然后取多次測(cè)量的平均值。測(cè)定時(shí)間在2000年7~9月期間的晴天上午9∶30~11∶30。光能利用率(LUE=Pn/PAR,水分利用率(WUE=Pn/E。三、光響應(yīng)曲線實(shí)例1:將粉背燈臺(tái)報(bào)春、桔紅燈臺(tái)報(bào)春、灰?guī)r報(bào)春和四季報(bào)春在昆明露地苗圃栽培兩年,生長開花正常。于2002年8月9日(花后營養(yǎng)生長期上午9:30~11:30測(cè)定光合-光強(qiáng)響應(yīng),多云天氣,氣溫24~27℃,相對(duì)濕度50%~70%,CO2濃度360~370μmol·mol-1。采用儀器6400-02B人工光源,PAR(光合有效輻射分別設(shè)定為0、10、20、40、80、200、400、600、800、1000、1500、1800和2000μmol·m-2·s–1。表2測(cè)定樣地處的幾項(xiàng)光照、空氣和土壤參數(shù)圖4旗葉凈光合速率的變化表3不同DGW下沙木蓼和沙棗葉片的光合生理生態(tài)指標(biāo)圖44種野生報(bào)春花光合速率、蒸騰速率、胞間CO2濃度和氣孔導(dǎo)度對(duì)光強(qiáng)的響應(yīng)實(shí)例2實(shí)驗(yàn)在中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園進(jìn)行。選擇蒲桃屬3個(gè)樹種,闊葉蒲桃、烏墨和思茅蒲桃。闊葉蒲桃為濕性季節(jié)雨林演替后期種,幼苗耐蔭。烏墨為季節(jié)雨林演替中期種,幼苗多分布在林窗和林緣。思茅蒲桃分布在次生林和山地常綠闊葉林中,幼苗喜光。實(shí)驗(yàn)在用黑色尼龍網(wǎng)眼布遮蔭的大棚和全自然光照下進(jìn)行。用LI-6400便攜式光合作用系統(tǒng)測(cè)定葉片的凈光合速率(Pn,使用開放氣路,空氣流量為0.5L·min-1,葉片溫度25℃,葉室中相對(duì)濕度70%~75%,CO2濃度360μmol·mol-1。測(cè)定時(shí)光強(qiáng)由強(qiáng)到弱,依次設(shè)定光量子通量密度(PPFD為2000、1500、1000、800、500、300、250、200、150、100、50、20、0μmol·m-2·s-1,每一光強(qiáng)下停留200s。測(cè)定前葉片在光合作用飽和光強(qiáng)下誘導(dǎo)30min,葉片與光源之間具8cm厚的流動(dòng)隔熱水層以減少葉片升溫。依據(jù)相關(guān)方程擬合Pn-PfD的曲線方程,并計(jì)算下列參數(shù):最大凈光合速率(Pmax,即光合能力;光飽和點(diǎn)(LSP;光補(bǔ)償點(diǎn)(LCP。葉片暗適應(yīng)5min后測(cè)定其暗呼吸速率(Rd。氣體交換的測(cè)定,每一處理重復(fù)5株。測(cè)定均在多云和陰雨天。氣進(jìn)行,環(huán)境的光強(qiáng)和溫度變化不大,植物各生理參數(shù)隨時(shí)間的變化較小,可比性強(qiáng)。圖5不同生長光強(qiáng)下(100%,42%和14%自然光蒲桃屬3個(gè)樹種幼苗光合作用的光響應(yīng)曲線實(shí)例3在3種地下水分梯度條件下,選擇每個(gè)植株上中部正常生長的帶葉枝條,每個(gè)植株選4~5片葉,單個(gè)葉片測(cè)定重復(fù)3~5次,然后取多次測(cè)量的平均值。測(cè)定時(shí)間在2000年7~9月期間的晴天上午9∶30~11∶30。光飽和點(diǎn)(LSP和光補(bǔ)償點(diǎn)(LCP根據(jù)光響應(yīng)曲線求出。實(shí)例42001年9月在引種地延安樹木園,運(yùn)用LI-6400便攜式光合測(cè)定系統(tǒng)對(duì)美國黃松、奧地利黑松和油松的光響應(yīng)曲線、光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度等主要生理指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定,每個(gè)指標(biāo)測(cè)定3個(gè)重復(fù)。測(cè)定光合響應(yīng)曲線的光照強(qiáng)度取值為:2000、1800、1600、1400、1200、1000、800、600、400、300、200、100、50、0μmol·m-2·s-1。測(cè)定時(shí)間為12∶00時(shí)。實(shí)例5實(shí)驗(yàn)在中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園的3個(gè)蔭棚中進(jìn)行,通過黑色尼龍網(wǎng)遮陽,使3個(gè)蔭棚內(nèi)的相對(duì)光強(qiáng)(RI分別為50%、25%、8%(太陽光為100%,分別記為高光強(qiáng)(熱帶雨林中基本無此強(qiáng)光、中光強(qiáng)(大林窗中的光強(qiáng)和低光強(qiáng)(小林窗中的光強(qiáng)處理。用LI-6400光合儀測(cè)定葉片的凈光合速率(Pn,使用開放氣路,空氣流量為0.5L·min-1,溫度25℃,相對(duì)濕度50%,CO2濃度360μmol·mol-1。測(cè)定從2000μmol·m-2·s-1光強(qiáng)開始,每次測(cè)定光強(qiáng)減少200μmol·m-2·s-1,光強(qiáng)降至200μmol·m-2·s-1后,每次測(cè)定光強(qiáng)減少50μmol·m-2·s-1,直至光強(qiáng)為0μmol·m-2·s-1,測(cè)定時(shí)每一光強(qiáng)下停留3min。測(cè)定前葉片在600~1200μmol·m-2·s-1光強(qiáng)(植物種類及生長光強(qiáng)而定下誘導(dǎo)30min,葉片與光源之間具8cm厚的流動(dòng)隔熱水層,以減少葉片升溫。以光量子通量密度(PfD為橫軸,Pn為縱軸繪制光合作用光響應(yīng)曲線(Pn-PfD曲線。(四種熱帶雨林樹種幼苗比葉重,光合特性和暗呼吸對(duì)生長光環(huán)境的適應(yīng)實(shí)例6試驗(yàn)在江西省泰和縣中國科學(xué)院千煙洲試驗(yàn)站綜合試驗(yàn)場水稻田進(jìn)行。不同施肥處理試驗(yàn)選擇最佳,施無機(jī)肥、有機(jī)肥和未施肥3個(gè)不同施肥小區(qū)作為觀測(cè)用地。用LI-6400光合作用系統(tǒng)測(cè)定雙季稻分蘗~收獲期不同天氣其凈光合速率、呼吸速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度、大氣CO2濃度和溫濕度、葉面溫度及光合有效輻射強(qiáng)度等,并直接測(cè)定光合速率對(duì)光合有效輻射的響應(yīng)曲線,進(jìn)而得到表觀初始光能利用效率(α、光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn)以及最大光合速率(Pmax等。方法為選擇長勢(shì)基本一致的3株標(biāo)記水稻上數(shù)第2、4(或3全展葉(旗葉全展后增加旗葉中部測(cè)定,每片葉均在一系列光合有效輻射2000~0μmol·m-2·s-1(以每100μmol·m-2·s-1間隔設(shè)定、溫度(20~40℃內(nèi)以每5℃間隔設(shè)定以及環(huán)境CO2濃度下進(jìn)行。取每組光合有效輻射下所測(cè)相同葉位3片葉圖6沙木蓼(左和沙棗(右光合作用的光響應(yīng)(±標(biāo)準(zhǔn)差圖7美國黃松、奧地利黑松和油松光響應(yīng)曲線圖8不同相對(duì)光強(qiáng)下生長的4種熱帶雨林植物單位葉面積、單位葉綠素羧化效率(CEA,CEChl以及光飽和點(diǎn)(LSP和光補(bǔ)償點(diǎn)(LCP平均值代表該時(shí)段凈光合速率值對(duì)其進(jìn)行光響應(yīng)曲線特征分析。(紅壤丘陵區(qū)雙季稻表觀光合量子效率的研究四、CO2響應(yīng)曲線(Pn-Ci曲線或A-Ci曲線實(shí)例1研究地位于海南島西南部的樂東縣與東方縣交界處的尖峰嶺熱帶林區(qū)。于2001年4~5月的旱季,分別在自然狀態(tài)、光強(qiáng)(PPfD控制、CO2濃度控制以及葉溫控制的條件下對(duì)中華厚殼桂光合作用的主要生理生態(tài)因子進(jìn)行測(cè)定。用LI-6400光合測(cè)定儀的溫度控制器將葉溫控制在最適溫度范圍內(nèi)(26℃,同時(shí)啟動(dòng)人工光源將光強(qiáng)控制在800μmol·m-2·s-1(最適光強(qiáng),再將CO2濃度設(shè)定為1500、1250、1000、850、700、550、450、350、150、50、0μmol·mol-1,測(cè)定葉片的Pn、CO2補(bǔ)償點(diǎn)、CO2飽和點(diǎn)、gs、Ci、Tr等,每次數(shù)據(jù)采集時(shí)間3min。(海南島尖峰嶺熱帶山地雨林下層喬木中華厚殼桂光合生理生態(tài)特性的研究。實(shí)例2試驗(yàn)地設(shè)在南京林業(yè)大學(xué)下蜀實(shí)習(xí)林場。采用美國LI-6400光合作用測(cè)定系統(tǒng),測(cè)定時(shí)采用透明葉室,利用自然光照。該系統(tǒng)的CO2混合器可以直接控制CO2濃度。選擇一株平均木,在其樹冠南向中部選取當(dāng)年生枝作為測(cè)定對(duì)象。在飽和光強(qiáng)1200μmol·m-2·s-1的條件下,測(cè)定CO2濃度-光合反應(yīng)曲線。實(shí)例3實(shí)驗(yàn)選擇在海南島尖峰嶺熱帶雨林采伐跡地天然更新次生林內(nèi),在林內(nèi)選擇生長狀況良好的黃桐平均木單株,樹旁搭建木架,在樹冠中上部外圍選取6~12片代表性的成熟葉片作樣葉,掛牌標(biāo)記,以便作定點(diǎn)定時(shí)觀測(cè)。通過LI-6400的光控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)光合有效輻射(PPfD,μmol·m-2·s-1。在800μmol·m-2·s-1光強(qiáng)下,分別調(diào)節(jié)梯度CO2濃度(μmol·mol-1,間隔3min響應(yīng),待穩(wěn)定后測(cè)定氣體交換指標(biāo)。共測(cè)樣葉3片,每濃度每樣葉記錄12個(gè)平均值數(shù)據(jù)。五、光合誘導(dǎo)過程的測(cè)定實(shí)例1本研究所用材料為西雙版納熱帶雨林常見樹種大穗野桐、絨毛番龍眼、望天樹、玉蕊、滇南插柚紫和睫毛粗葉木。取植株頂端同齡成熟葉為實(shí)驗(yàn)材料,利用LI-6400便攜式光合作用儀測(cè)定植物葉片的光合誘導(dǎo)過程。葉片暗處表4模擬光響應(yīng)曲線部分參數(shù)值圖9光合作用的CO2響應(yīng)曲線圖12黃桐葉片氣體交換對(duì)CO2濃度響應(yīng)曲線理3h后,在稍高于植物飽和光強(qiáng)的光照下(光強(qiáng)通過調(diào)節(jié)流動(dòng)隔熱水層與葉片的距離所得測(cè)定葉片的光合誘導(dǎo)過程。用儀器的自動(dòng)程序記錄凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度等參數(shù),最初5min每2s計(jì)數(shù)1次,之后每8s計(jì)數(shù)1次。誘導(dǎo)狀態(tài)消失的測(cè)定:葉片在稍高于植物飽和光強(qiáng)的光下照射40min,使其達(dá)到完全誘導(dǎo),記錄此時(shí)的最大凈光合速率和最大氣孔導(dǎo)度。然后用黑布遮光20min后打開飽和光照射60s,立即測(cè)定葉片的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度等。所有測(cè)定于2002年4月底到5月初上午9:00~11:30進(jìn)行。這是正值雨季初期,最高溫度為31℃,最低溫度為18℃,最高光強(qiáng)可達(dá)2000μmol·m-2·s-1,全日晴天的天數(shù)較多。測(cè)定時(shí),葉片溫度為(26±1.2℃,葉室CO2濃度為(400±0.5(用LI-6400的CO2Mixer控制,相對(duì)濕度為75%±5%。表56種植物幼苗的光合誘導(dǎo)響應(yīng)第八章故障處理與維護(hù)和保養(yǎng)一、常用工具二、常見的故障現(xiàn)象、原因及檢修部位故障現(xiàn)象需檢查、檢修部位故障原因流量達(dá)不到設(shè)定值,流量設(shè)定1000,達(dá)不到最大值(一般具CO2注入系統(tǒng),在700左右;無CO2注入系統(tǒng),應(yīng)為1000,噪音增大化學(xué)藥品管藥品管內(nèi)過濾器或塑料導(dǎo)氣管阻塞CO2濃度異常(一般大氣CO2濃度370ppm附近化學(xué)藥品管藥品失效、調(diào)節(jié)旋鈕位置不正確或調(diào)零錯(cuò)誤H2O濃度異常(值很低化學(xué)藥品管藥品失效、調(diào)節(jié)旋鈕位置不正確或調(diào)零錯(cuò)誤或是否發(fā)生冷凝凈光合速率異常,波動(dòng)大化學(xué)藥品管、匹配閥調(diào)節(jié)旋鈕位置不正確或匹配閥發(fā)生粘連或匹配閥不工作光合數(shù)值變化很小匹配閥、葉室風(fēng)扇匹配閥發(fā)生粘連或匹配閥不工作或葉室風(fēng)扇停轉(zhuǎn)IRGAsNotReadyIRGAs分析器IRGA接頭未插緊;電纜故障;IRGA電路板保險(xiǎn)絲熔斷;choppermotor停轉(zhuǎn);樣本室積垢太多;光學(xué)組件積塵;或者紅外光源或探測(cè)器故障充電時(shí),charge指示燈不亮,插入LI-6400不能正常開機(jī)電池電池內(nèi)保險(xiǎn)絲熔斷或電池壞了充電器AC指示燈不亮充電器充電器保險(xiǎn)絲熔斷或充電器壞了顯示fuse報(bào)警,更換機(jī)內(nèi)過濾器主機(jī)有時(shí)顯示IRGAsNotReady,有時(shí)沒有電纜脫線、接觸不良葉室不能自鎖手柄閉鎖鉤子拉直了或位置不正確葉溫異常或沒有變化熱電偶熱電偶?jí)牧巳~室漏氣、變形葉室未加葉室O形密封圈或葉室墊圈失去彈性或葉室未夾緊CO2控制不正確CO2注入系統(tǒng)未加墊圈或蘇打管未擰至全吸收或CO2Mixer校準(zhǔn)不正確其它故障參閱手冊(cè)或聯(lián)系我們?nèi)?、維護(hù)與保養(yǎng)1、化學(xué)藥品管化學(xué)管可放在主機(jī)上,直到更換藥品或進(jìn)行流量部件維護(hù)時(shí)才拿下來。1卸下化學(xué)管松開固定螺絲,將化學(xué)管從主機(jī)上卸下來。如果螺絲太緊轉(zhuǎn)不動(dòng)(應(yīng)該反時(shí)針旋轉(zhuǎn),使用老虎鉗(也可嘗試握住管下部左右擺動(dòng),可能松開螺絲。2清潔底帽螺紋保持螺紋的清潔是非常重要的。如果螺紋上有灰塵或其它的碎物堆積,底帽就很難壓緊O型環(huán),從而造成漏氣。從藥品管內(nèi)倒出用過的藥品后,用一個(gè)硬毛的刷子清潔底帽和管內(nèi)螺紋。對(duì)于特別臟的螺紋,可以用水清洗,然后擦干。不要在螺紋上使用潤滑劑,否則會(huì)加重灰塵的堆積。3更換化學(xué)管空氣過濾器(Mufflers化學(xué)管內(nèi)軟管上裝有兩個(gè)空氣過濾器(Figure19-2。內(nèi)部的過濾器有可能堵塞,限定了管內(nèi)空氣流量,因此降低了最大流速(有多種原因可降低流速,參見Can’tAchieveHighFlowRateson14。更換該過濾器時(shí),先打開底部的蓋帽,將藥品倒出,再打開頂部的蓋帽,就可以取下舊的過濾器,更換新的。過濾器白色部分用膠水粘到黑色部件上,不要擰白色部件,否則容易擰壞?？捎?/4”扳手?jǐn)Q黑色螺紋端。注意不要將過濾器擰的太緊,因?yàn)樯厦娴穆菁y很容易被破壞。過濾器可在配件包中找到。4干燥管:使用干燥劑當(dāng)干燥管中干燥劑達(dá)到2/3紅色時(shí),應(yīng)更換干燥劑。干燥劑再生:LI-COR推薦使用LI-6400專用指示干燥劑(W.A.HammondDrieriteCompany,P.O.Box460,Xenia,OH45385。干燥劑成分為97%無水硫酸鈣(CaSO4和3%的氯化鈷。硫酸鈣除了能吸收水分外,對(duì)其他物質(zhì)是惰性的、對(duì)人體無害,比較經(jīng)濟(jì),可以再生。干燥劑大概可吸收自身重量6.6%的水分。干燥劑干燥時(shí)顯示蘭色,遇水則變成粉紅色,表示需要更換。干燥劑烘干步驟:a.在210°C烘90分鐘:預(yù)先給烤箱和烤盤加熱,將干燥劑單層平鋪于烤盤上,加熱90分鐘以上(注意:長時(shí)間低溫加熱不起作用。b.趁熱密封于原來的玻璃瓶或金屬容器內(nèi):當(dāng)90分鐘后,將已再生的干燥劑裝回玻璃容器,蓋上蓋子。注意:再生后的干燥劑顏色可能與原來有些不同,如果變黑了,是加熱過頭了。5CO2吸收管:使用蘇打蘇打(氧化鈣和氫氧化鈉可吸收氣流中的CO2并增加一些水分,不同牌子的蘇打增加水分不同。當(dāng)蘇打變得很干時(shí),會(huì)失去功效。一般對(duì)LI-6400這不是什么問題,因?yàn)榭諝庀韧ㄟ^蘇打,產(chǎn)生一些水分。LI-COR蘇打產(chǎn)品號(hào)為9964-090(濕,9960-071(干。多長時(shí)間需要更換蘇打取決于吸收多少CO2,如果發(fā)現(xiàn)CO2不能減少到零,表明蘇打已失去吸收CO2能力,需要更換。蘇打活性快速測(cè)試旋轉(zhuǎn)蘇打管至全吸收狀態(tài)(FULLSCRUB,等參照室(CO2_R降至最低,然后向主機(jī)右側(cè)進(jìn)氣口吹氣,觀察參照室CO2讀數(shù),如果波動(dòng)大于2μmol/mol,則需要更換堿石灰。6裝配化學(xué)管附件(Reattaching化學(xué)管裝配步驟:a.將藥品填充至距管口1cm:保留一點(diǎn)空間目的是為了能夠移動(dòng)和晃動(dòng)藥品,可以很容易改變氣流通過藥品通道,更利于吸收。b.清潔螺紋并保持干燥:在CleaningTheEndCapThreadson3將詳細(xì)討論。c.檢查螺帽上O形密封圈是否壓緊密封?不要擰太緊,但不容許有縫隙。d.確定化學(xué)管向主機(jī)空氣通道處有O形密封圈:確保主機(jī)連接化學(xué)管座是清潔的。e.不要擰太緊:化學(xué)管旋鈕應(yīng)擰到剛剛擰不動(dòng)并對(duì)O形密封圈有一點(diǎn)壓迫,用手指擰緊即可,不要使用老虎鉗。如果管子沒有完全固定在主機(jī)上,有點(diǎn)晃動(dòng)是正常的。7化學(xué)藥品管流量控制剖析流量控制組件,通常造成化學(xué)管控制的原因是蘇打或干燥劑的小流量管被壓緊,或有碎片堵塞管子,或有小的空氣通道。拆卸和維修流量調(diào)節(jié)組件步驟:a.設(shè)定流量調(diào)節(jié)旋鈕:將調(diào)節(jié)螺母置于SCRUB和BYPASS之間。b.卸下調(diào)節(jié)螺母:使用大號(hào)的十字螺絲刀(注意:舊型號(hào)儀器使用5/32英寸的內(nèi)六角扳手固定住流量調(diào)節(jié)螺絲,用鉗子朝著SCRUB的方向松開調(diào)節(jié)螺母,和里邊的墊片一起取下。此時(shí),請(qǐng)記住螺母的安裝方向。c.卸下8顆螺絲:用3/32英寸的六角扳手,卸下兩側(cè)的六顆螺絲和頂部四顆螺絲里的靠近調(diào)節(jié)螺母一側(cè)的兩顆。d.取下外側(cè)和中間的金屬塊:用小刀撕下標(biāo)簽(SCRUB和BYPASS一端,(注意:記住他們的位置,然后取下活動(dòng)的金屬塊。e.維修問題部件:如果化學(xué)管上導(dǎo)氣小管長期受壓迫(特別在熱天,可能密封堵死,這樣就需要更換。注意檢查hosebarbs和透明塑料管內(nèi)是否有碎片等堵塞氣流。小管為聚亞安酯材料,內(nèi)徑1/16",外徑1/8"。f.重新組裝:重新組裝的過程和拆卸相反。需注意的是螺母的方向,同時(shí)不要忘了將墊片裝回。2、6400-03電池1電池充電電池需要使用隨機(jī)配帶的LI-6020充電器充電。a.選擇適合的電壓:確保將LI-6020充電器后面的電壓選擇器滑動(dòng)開關(guān)調(diào)到適宜的電壓(115或230VAC。b.將充電器與動(dòng)力電源接通:充電器AC指示燈將點(diǎn)亮。如果此時(shí)充電指示燈亮,說明電壓選擇有錯(cuò)誤。c.連接電池:只要有任何一塊電池在充電,充電(CHARGE指示燈將點(diǎn)亮。檢查電池是否充滿的一個(gè)方法是將它單獨(dú)接于充電器,通常指示燈亮幾秒后熄滅,說明電池已被充滿。如果CHARGE指示燈不亮,電池可能被沖滿電,或電池保險(xiǎn)絲熔斷了。(如果測(cè)試保險(xiǎn)絲,將電池單獨(dú)插入LI-6400主機(jī),開機(jī)。如果不能開機(jī),保險(xiǎn)絲可能熔斷,或電池壞了。一個(gè)全放電的6400-03電池需要3個(gè)小時(shí)才能充滿。四個(gè)電池同時(shí)充電需要10-12個(gè)小時(shí)。建議在充電指示燈熄滅后,電池和充電器的連接時(shí)間不要超過24個(gè)小時(shí)。2電池儲(chǔ)藏與保存請(qǐng)?jiān)谌潆姷臓顟B(tài)下保存電池,如果可能的話,電池需放置在涼爽的地方。如果長時(shí)間的存放,每三個(gè)月需要給電池充電(最好充一夜的時(shí)間一次。3電池保險(xiǎn)絲更換電池金屬殼內(nèi)有一個(gè)10A的汽車型保險(xiǎn)絲,如果電池不能給LI-6400供電,接上電池充電器,充電指示燈不亮,請(qǐng)檢查是否電池保險(xiǎn)絲熔斷了。如果保險(xiǎn)絲熔斷了,需取下電池外殼上纏繞的黑色膠帶,小心的拿下上半部分(帶電纜,注意不要將電纜弄斷。檢查保險(xiǎn)是否熔斷。更換保險(xiǎn)(部件號(hào)#438-03142時(shí),只需將保險(xiǎn)插入插座即可,無需焊接。換完保險(xiǎn)后,上好外殼,纏上膠帶。1清潔請(qǐng)用一塊軟布擦拭主機(jī),小心不要擦傷顯示窗口。不能用有機(jī)溶劑清洗、不能用水沖洗。2打開主機(jī)機(jī)箱有時(shí)需要打開機(jī)箱為更換6個(gè)不同保險(xiǎn)絲或更換內(nèi)部空氣過濾器(Balston。a.斷開與主機(jī)所有連接:斷開與主機(jī)連接的所有電纜和軟管,卸下電池。b.卸下螺絲:使用一個(gè)十字螺絲刀卸下LI-6400主機(jī)箱每側(cè)8個(gè)螺絲(127-00007。c.卸下機(jī)箱:抓住運(yùn)輸把手,把主機(jī)從下機(jī)殼內(nèi)提出。3內(nèi)部過濾器更換空氣過濾器應(yīng)每年更換,環(huán)境越臟應(yīng)經(jīng)常更換。過濾器位于LI-6400內(nèi)部。按上述打開機(jī)箱。安裝前,沿著新過濾器白色箭頭方向吹,去除過濾器內(nèi)可能有的纖維或碎片。過濾器安裝在氣路上的快速連接器上,通過向快速連接器方向推壓紅色環(huán),可移出舊過濾器,然后拔下它。連接器連接在軟管上,經(jīng)常移動(dòng)可能造成漏氣。也可以將尖嘴鉗子插入過濾器和耦合器之間,用過濾器作為支點(diǎn),輕輕壓兩端,移去過濾器。氣流方向是從干燥管流向過濾器。備用過濾器產(chǎn)品序列號(hào)300-01961可從LI-COR訂購(每包1個(gè)。4更換保險(xiǎn)絲如上述移去機(jī)箱。在兩塊電路板上有6個(gè)保險(xiǎn)絲;在底板和流量主板上有3個(gè)保險(xiǎn)絲(Figure19-9。Table19-1列出更換保險(xiǎn)絲,備用保險(xiǎn)絲可在配件包中找到。4、電纜1絕緣性:原有的灰色電纜在紫外線照射下,絕緣性會(huì)降低?，F(xiàn)已改用了一種新型黑色電纜,解決這個(gè)問題。2更換接頭的螺絲:電纜上的三個(gè)接頭都使用螺絲固定,以便能夠很好的連接。注意:螺絲不要擰的太緊,否則容易折斷。若螺絲斷了,需要將斷頭取出來,比較困難。3新型的電纜接口:新出廠的儀器,電纜已改為全金屬設(shè)計(jì),這種接口可保證電纜外絕緣保護(hù)層連接緊密,不容易脫開。5、葉室手柄1手柄維修手柄維修比較簡單,手柄通過兩個(gè)螺絲固定在分析器頭上,如果螺絲松了,擰緊它們2葉室閉鎖維護(hù)閉鎖裝置的核心是葉室掛鉤,圖??顯示金屬構(gòu)件。在儀器使用中,如果操作不正確,可能造成葉室閉鎖不能有效開閉,甚至折斷。?葉室不能可靠閉鎖鉤子上部必須有90o彎角,否則葉室不能正確閉鎖。如果它變直了,用尖嘴鉗重新彎曲它。?葉室不能可靠開鎖當(dāng)葉室打開后,鉤子位置偏左不夠(如時(shí)針指在11:45位置,那么閉合后將很難開鎖(圖??。提示:如果開鎖有困難,在壓手柄時(shí),盡量向左推黑色手柄塊(lookingdownonitfromtherear。3閉鎖回位彈環(huán)閉鎖回位彈環(huán)如圖??所示,它不需要任何維護(hù),僅當(dāng)卸下手柄,彈環(huán)發(fā)生脫落,才可能需要處理。4手柄拆卸一些維修操作和葉室(如6400-09土壤葉室和6400-05簇狀葉葉室安裝中需要卸下手柄。步驟如下:a.從手柄上卸下葉室上部打開葉室,旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺母(adjustmentNut,直到葉室從手柄上分離(圖??。b.卸下手柄螺絲用尖嘴鑷子拔下記錄鍵連線插頭(見圖??位于側(cè)面下方。用#1十字形螺絲刀卸去手柄螺絲,螺絲位于手柄后面(圖??。c.卸下葉室掛鉤組件用合適的小號(hào)十字螺絲刀,取下手柄下方的兩個(gè)螺絲,取出葉室掛鉤組件(Figure19-18。用儀器工具包中小號(hào)內(nèi)六角扳手旋松固定鉤子的螺絲,換下壞的鉤子,裝入新的。注意:鉤子和金屬塊不要挨的太緊(應(yīng)當(dāng)留有兩張紙的厚度,以免影響它的移動(dòng)。同時(shí)要注意安裝位置(時(shí)針指在11:45位置,正視,稍偏左側(cè)。d.重新組裝6、葉溫?zé)犭娕?葉溫?zé)犭娕嫉木S護(hù)葉溫?zé)犭娕茧娐窇?yīng)定期調(diào)零,具體步驟見ZeroingtheLeafTemperatureThermocoupleon19描述。2熱電偶更換葉溫?zé)犭娕急谎b一個(gè)塑料座,可從底部葉室下面插入(Figure19-22,熱電偶末端帶一個(gè)公的熱電偶接頭。如果更換的話,需更換整個(gè)部件。如果熱電偶結(jié)點(diǎn)斷了,葉溫將和葉室壁溫度相同。步驟是:a.拔出接頭:直接拔出公的熱電偶接頭b.拔出帶熱電偶塑料座:熱電偶塑料座可從葉室上直接拔下,如果太緊,可以左右旋轉(zhuǎn)一下。不要拉熱電偶的連線。c.插入新的熱電偶:稍許潤濕熱電偶O形密封圈,或者使用少量硅脂,這樣裝新熱電偶就比較容易。d.插入接頭:重新插入公的熱電偶接頭,小心地把帶熱電偶的塑料座從底部葉室下端插入。插入時(shí)不要擠壓熱電偶電線,否則容易折斷。e.調(diào)整位置:從側(cè)面觀察時(shí),要求熱電偶結(jié)點(diǎn)剛剛高過底部葉室墊圈為止(Figure19-23。當(dāng)葉室關(guān)閉時(shí),可保證葉片完全與熱電偶接觸。如果通過能量平衡原理計(jì)算葉溫,將熱電偶往下拔一點(diǎn),不讓它和葉片有任何接觸。7、葉室1泡沫墊圈的維護(hù)維護(hù)葉室泡沫墊圈非常重要。光合儀不使用時(shí),應(yīng)松開葉室閉鎖。如果長時(shí)間不松開閉鎖,泡沫墊圈一直處于受壓迫狀態(tài),葉室上黑色的氯丁(二烯橡膠墊圈經(jīng)過一晝夜可能恢復(fù)彈性,但LED紅藍(lán)光源上的白色墊圈將失去彈性,無法恢復(fù)。2泡沫墊圈更換葉室上的兩個(gè)墊圈和葉室墊圈后面的空氣密封墊圈必要時(shí)需要更換,正確撕下舊墊圈非常重要。葉室墊圈下面有一薄層具粘性的雙面膠,應(yīng)將指甲或刀片伸進(jìn)雙面膠下面掀起一角,這樣很容易將整個(gè)墊圈揭下來。如果只是伸進(jìn)墊圈和雙面膠之間,在撕的時(shí)候,雙面膠可能仍粘在葉室上很難撕去。葉室墊圈撕下來后,常常殘留一些粘性物質(zhì),對(duì)于涂漆的金屬葉室部件,可以使用丙酮或其他溶劑清除掉。但對(duì)于塑料的6400-05簇狀葉葉室,不能使用溶劑。換上新葉室墊圈,撕去不粘貼,粘貼時(shí),輕拉伸墊圈,防止出現(xiàn)空隙,造成漏氣。墊圈粘好后,張開葉室放置一晝夜以上,不受壓迫,否則易移位。墊圈配件號(hào)參見ItemsforChamberson43表。3Propafilm?葉室透明膜的更換好幾個(gè)葉室使用Propafilm?葉室透明膜(ICIAmericas,Inc.,Wilmington,DE,如標(biāo)準(zhǔn)2×3葉室頂部,6400-07葉室頂部和底部,6400-08葉室底部和6400-11葉室頂部。如果它被磨損或戳破或太臟了,即需要進(jìn)行更換。備用膜(LI-CORpart#250-01885和雙面膠帶(part#212-04341可從隨機(jī)備件盒中找到。步驟如下:a.卸下相關(guān)的葉室部件:用備件包中配備的3/32"六角扳手取下2個(gè)長螺釘。b.取下舊膜片和膠帶:膠帶粘合性極強(qiáng),如果你難以撕下,使用中性溶劑(如丙酮溶解膠體。不要使用刀片或其它鋒利物來去除膠帶,否則有可能損傷葉室表面,即使用新的Propafilm透明膜也難達(dá)到緊密氣封。c.準(zhǔn)備新膠帶:取一段雙面膠帶,要比葉室稍長。放置在平整的表面上,膠體向上。膠帶可能有輕微的卷曲,必要時(shí)用玻璃紙膠帶把各邊壓一下。d.粘合膠帶并修整邊緣:把葉室頂面放到膠帶上并壓緊,把葉室內(nèi)外邊緣的膠帶修整一下(Figure19-24,可以使用鋒利的刀片,(Exacto小刀切割效果就很好,盡可能的靠邊切下。e.準(zhǔn)備一塊Propafilm透明膜:切割一塊比葉室稍大的Propafilm透明膜。把膜展開在平整清潔的表面上拉緊。各個(gè)角上貼上玻璃紙膠帶以保證它固定在表面上。f.從膠帶上撕下背紙:從膠帶上撕下背紙,并且整平可能形成的褶皺。g.貼上Propafilm透明膜:將葉室平放在Propafilm膜上,將葉室翻過來,整平薄膜。h.整修邊緣:切除葉室外緣多余的薄膜,盡可能的靠邊切下。i.重新裝上葉室組件8、LED光源對(duì)LED光源來說,最重要的維修部件為泡沫墊圈,關(guān)于這,請(qǐng)記住一點(diǎn):LED光源使用白色聚乙烯墊圈,白色墊圈有利于保持到達(dá)葉室表面的光線分布一致,黑色墊圈將降低墊圈邊緣光量子通量。白色聚乙烯墊圈受壓后沒有黑色neoprene墊