植物光合强度的测定

实验六(一) 实验六( 植物光合强度的测定

光合作用

CO2 + 2H2O*

光能

(CH2O) + O2* +H2O

植物光合强度是以光合速率作为衡量指标的。 光合速率：指单位时间、单位叶面积的CO2吸收 量或O2的释放量或干物质的积累量。方法测定CO2吸 收量的方法 测定O2的释 放量的方法 pH比色法 红外线气体 分析仪测定 氧电极法

优点迅速、准确、 不伤害植株； 可以对指定 的叶片或植 株进行动态 研究

缺点误差大小 与机器精 密度紧密 相关

气体 测定 法

测定干物质积 累量的方法

改良半叶法

操作简单、可以 直接测出有机物 的实际积累量

精确度不高、费 时多、损伤植株； 不能对指定的叶 片或植株进行动 态研究

红外线气体分析仪

气体交换法测定光合作用原理CID光合仪采用气体交换法来测量植物光 合作用，通过测量流经叶室的空气中的CO2浓 度的变化来计算叶室内植物叶片光合速率， 其测量CO2浓度的变化的方法也是采用红外CO2 气体法。其原理是利用CO2对于红外线在 4.26μm处的吸收特性来直接测得气体CO2浓度。 测定方式有开路和闭路两种。

图1 CB-1101型光合、蒸腾作用测定系统的操作面板

流量计

CID开路 开路单气室气路图 开路

CID闭路 闭路单气室气路图 闭路

稳定气源的制备方法 进气怎样才算稳定？ 一般掌握CO2进气(CO2in)稳定在+0-2ppm,根据不同 实验误差要求掌握这个稳定数字精度 稳定气源的制备方法 稳定气源的制备方法 使用已知浓度标准气源 晴朗无风天气，较空旷的测量环境，把进气管口用鱼竿 挑到天空3米高 米高处，一般是比较稳定的。 米高 使用缓冲瓶装置，其体积大小最好在5升以上 升以上 在室内测量，最好把缓冲瓶置于室外人员活动少的地方 或置于室内高处

稳定气源装置剖面图

开路系统的净光合速率P( 开路系统的净光合速率 (µmol·m-2·s-1)

Pn

= w × (C o C i )

V 273.15 P 1 10000 w= × × × × 60 Ta 1.013 22.41 AW:空气的质量流量(mol·m-2·s-1) Ci:初始时CO2浓度(µL/L,待测) Co:终止时CO2浓度(µL/L,待测) Ta:空气温度(K,待测) V:体积流速(0.6 L/min) A:叶面积(叶室面积)(6.5 cm2)

P:大气压力 (bar,一般认为1标压即1.013 bar) (1 bar=105 Pa)

闭路系统的净光合速率P 闭路系统的净光合速率 n(µmol·m-2·s-1)

= w × (C o C i ) Pn1 10000 V 273.15 P w= × × × × t Ta 1.013 22.41 A

蒸腾速率 ( 蒸腾速率E(mmol·m-2·s-1) 速率

eo ei 3 E= × w × 10 p eoeo = RH o × e s

ei = RH i × e s

W:开路测量时与开路测量所得的一致 闭路测量时与闭路测量所得的一致

Ta 18.564 254.57 ) e s = 6.13753 × 10 3 × exp(Ta × Ta + 255.57e0(ei):出(进)气口水气压(bar)

RH0(RHi):出(进)气口的相对湿度(%,以小数代入计算)P:大气压力(bar)

es:空气温度下的饱和水气压(bar) Ta:空气温度(℃)

实验步骤1、 CO2调零。将碱石灰连于16、17号接口，按下20号按钮测CO2初值， 等待数字稳定后调整调零旋钮直到8号显示器显示的数值为0为止。 2、 CO2调满。将已知浓度的外界气源连于16号接口，按下20号按钮测 CO2初值，等待数字稳定后调整调满旋钮直到8号显示器显示的数值与 已知外界气源浓度相同为止。 3、测量。将外界气源(缓冲瓶)连于16号接口，按下20号按钮测 CO2初值和相对湿度初值，等待数字稳定后，先将叶片夹在叶室，然后 按下21号按钮测CO2终值和相对湿度终值，等待数字稳定后按下22号 按钮，测量结束。记录此时显示器8号、9号、11号、12号、13号的数据。