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技術(shù)(Technology)
iFL便攜式光合-熒光復(fù)合測量系統(tǒng)

時間:2023-06-01

作者:易科泰

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簡介:

 

植物光合速率和葉綠素?zé)晒庠谥参锕夂仙硌芯恐袃烧呷币徊豢桑瑢τ诤饬恐参锷L狀況、不同脅迫處理對植物光系統(tǒng)的影響、評價(jià)生態(tài)系統(tǒng)碳收支與全球氣候變化的相互關(guān)系、植物光系統(tǒng)對全球變化響應(yīng)有著不可替代的作用。

 

圖片25.png

 

這些參數(shù)會因?yàn)椴煌瑴y量時間、植物不同部位葉片生理狀態(tài)的變化而產(chǎn)生很大的差異,進(jìn)而影響最終的分析結(jié)果。光合與熒光測量聯(lián)用系統(tǒng)則可以在進(jìn)行光合測量的同時,獲得植物相同部位的葉綠素?zé)晒鈪?shù),從而獲得精確的同步數(shù)據(jù)。

iFL便攜式光合-熒光復(fù)合測量系統(tǒng)傳統(tǒng)光合儀和葉綠素?zé)晒鈨x有機(jī)地結(jié)合到一起。它既保證了野外操作的便攜性,又能實(shí)現(xiàn)兩者的全部功能,使得研究者可以更加便捷地在野外同步獲取同一葉片在相同部位、相同時間的光合參數(shù)和葉綠素?zé)晒鈪?shù)。這樣既確保了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,又大大減少了實(shí)驗(yàn)人員的工作量。

同時,iFL便攜式光合-熒光復(fù)合測量系統(tǒng)在傳統(tǒng)光合儀基礎(chǔ)上增加了gm葉肉細(xì)胞CO2導(dǎo)度等9項(xiàng)光合參數(shù),這些參數(shù)都是由最新的光合研究成果提出的,目前市場上其他光合儀都不具備直接測量和計(jì)算這些參數(shù)的能力。

 

應(yīng)用領(lǐng)域

植物光合生理研究

植物抗脅迫研究

碳源碳匯研究

植物對全球氣候變化的相應(yīng)及其機(jī)理

作物新品種篩選

 

技術(shù)特點(diǎn)

第一次在光合儀中實(shí)現(xiàn)了以下光合參數(shù)的直接測量與計(jì)算。相對于其他傳統(tǒng)的光合參數(shù),這些參數(shù)(尤其是gm葉肉細(xì)胞CO2導(dǎo)度)都是近年來隨著光合作用研究深入而逐漸受到重視的新參數(shù)(Flexas J, 2008;史作民,2010),能夠讓科研工作者立于光合研究的最前沿:

1. gm:葉肉細(xì)胞CO2導(dǎo)度,用于衡量CO2向葉肉細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)撒的導(dǎo)度,最新的研究成果認(rèn)為這是植物光合能力的第三個決定因素(其余兩個是光化學(xué)能力和氣孔導(dǎo)度)

2. Γ*:CO2補(bǔ)償點(diǎn)

3. Rd:光下的CO2釋放

圖片26.png 

4. Cc:葉綠體羧化部位CO2濃度

5. A/Cc curve:光合速率/葉綠體羧化部位的CO2濃度曲線

6. J:電子傳遞速率

7. 葉片吸光率

8. 葉片透過率

9. 葉室滲出量

在一臺儀器上實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)光合儀和葉綠素?zé)晒鈨x的全部功能,可同時測量光合和熒光,也可以單獨(dú)測量光合或者測量熒光

便攜式設(shè)計(jì),體積輕小,全重僅4.5Kg

人體工程學(xué)設(shè)計(jì),配備舒適型肩帶,攜帶操作非常簡便,可一人單獨(dú)操作

可在惡劣環(huán)境下使用,使用內(nèi)置電池,采用低能耗技術(shù),野外持續(xù)工作時間可達(dá)8小時以上

全部功能都能通過彩色觸摸屏進(jìn)行操作

數(shù)據(jù)存儲量大,包括2G內(nèi)存和即插即拔的SD卡,確保數(shù)據(jù)的雙保險(xiǎn)

 圖片27.png

技術(shù)指標(biāo)

1. 光合測量

可測光合參數(shù):光合速率A、蒸騰速率E、胞間CO2濃度Ci、氣孔導(dǎo)度gsCO2補(bǔ)償點(diǎn)Γ*、光下的CO2釋放Rd、葉片吸光率、葉片透過率、葉室滲出量、葉肉細(xì)胞CO2導(dǎo)度gm、葉綠體羧化部分的CO2濃度Cc、光合速率/葉綠體羧化部位的CO2濃度曲線A/Cc curve、電子傳遞速率J、葉片溫度Tl、葉室溫度Tch、葉室內(nèi)光合有效輻射、葉室外光合有效輻射、氣壓p等,可進(jìn)行光響應(yīng)曲線和CO2響應(yīng)曲線測量。

CO2測量范圍:0-3000ppm

CO2測量分辨率:1ppm

CO2采用紅外分析,差分開路測量系統(tǒng),自動置零,自動氣壓和溫度補(bǔ)償

H2O測量范圍:0-75 mbar,雙激光平衡快速響應(yīng)傳感器

H2O測量分辨率:0.1mbar

PAR測量范圍:雙硅光電池PAR傳感器,外部為0-3000μmol m-2 s-1;內(nèi)部為0-7500μmol m-2 s-1

葉室溫度:紅外傳感器,-5 - 50℃   精度:±0.2℃

葉片溫度:高精度熱敏電阻傳感器,-5 - 50℃  

空氣泵流量100 - 500ml / min

CO2控制:由內(nèi)部CO2供應(yīng)系統(tǒng)提供,最高達(dá)2000ppm

H2O控制:可高于或低于環(huán)境條件

溫度控制:由微型peltier元件控制,可高于或低于環(huán)境14℃

PAR控制:0-7500μmol m-2 s-1

預(yù)熱時間:20℃下5分鐘

圖片28.png

2. 葉綠素?zé)晒鉁y量

葉綠素?zé)晒鉁y量程序:Fv/Fm,量子產(chǎn)額Yield Y (II),熒光淬滅測量(包括Kramer Lake、Kughammer簡化LakePuddle三種模型),OJIP快速熒光曲線

葉綠素?zé)晒鉁y量參數(shù):F0,Fm,F(xiàn),F(xiàn)0’(F0d),F(xiàn)m’,F(xiàn)t,F(xiàn)v/Fm,Y(△F/Fm’),qL,qP,qN,NPQ,Y(NPQ),Y(NO),qE,qT,qI,Basic OJIP (O,J,I,P,T,Area),ETR

葉綠素?zé)晒饧ぐl(fā)光源

1).飽和脈沖:白光LED+690nm濾光片,0-7500μmol m-2 s-1

2).調(diào)制光:紅光660nm LED+690nm短通型濾光片

3).光化光:白光LED0-2000μmol m-2 s-1

4).遠(yuǎn)紅光:740nm LED

配備藍(lán)/紅/綠吸收率傳感器

檢測方法:脈沖調(diào)制式

可自動調(diào)節(jié)脈沖光強(qiáng)

可自動進(jìn)行多光閃Fm'校正

檢測器:帶700-750nm濾光片的PIN光電二極管

采樣頻率:每秒10-10000次

測試時長:20秒-4000小時可調(diào)

3. 存儲及其他

數(shù)據(jù)存儲:2G內(nèi)存,可存數(shù)千組數(shù)據(jù)和圖像;即插即拔SD卡

數(shù)據(jù)輸出:SD卡,USB和HDMI

操作界面:彩色圖形化觸控屏,14.5cm×8.5cm

供電系統(tǒng):內(nèi)置12V 7AH蓄電池,可持續(xù)工作8小時

尺寸:主機(jī)31×11×17cm,測量手柄30×8×8cm

重量:主機(jī)4.5Kg

操作環(huán)境:5到45℃

圖片29.png

 

產(chǎn)地:英國

 

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