植物生理学实验:光合作用、呼吸、蒸腾和气孔导度(LI6400)测定方法
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实验一:光合作用测定实验报告一、实验目的了解和掌握LICOR6400便携式光合蒸腾仪测定光合速率的使用方法二、实验原理植物的净光合速率可以用单位时间内单位面积氧气的生成量、单位时间内单位面积二氧化碳的消耗量、单位时间内单位叶面积干物质的生成量来表示。
该仪器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浓度的变化来计算叶室内植物的光合速率。
中CO2三、实验材料、设备1.实验材料大小合适的小麦活体叶片2.设备和仪器LICOR6400便携式光合蒸腾仪四、操作步骤1.开机预热将LICOR6400光合仪打开预热30分钟,目的使LICOR6400光合仪性能更加稳定。
分析器调零2.CO2按照显示器中的提示进行操作,待数值稳定后按确认键确认分析器调满3.CO2标准气接出来的管子,接上“IN”并确认,把管子接有把已知浓度的CO2分析器校准界面下按照显示器上的提示进行调瓶子的的那头放到室外。
然后在CO2满操作,输入气源浓度360ppm。
4.选择开路测量方式,把安装叶室手柄上的两个管子分别与仪器面板上对应的接口相连,然后把叶室手柄上的传感器电缆插头插到面板上的“手柄接线”插座上并拧紧。
选择手动测量方法,按确认键。
5.记录实验数据五、结果处理1.实验结果2.实验结果计算与分析(1)小麦净光合速率的计算去掉一个最大值2.93(umol/ m2﹒s)一个最小值-0.25(umol/ m2﹒s)后计算Pn=(0.46+0.48+0.76)/3=0.567(umol/ m2﹒s)(2)实验结果分析由于当天的环境条件不稳定且阴天,利用的人工光源光强度较弱,所以测定的结果不具有可靠性。
出现了一个最大值表明光合速率旺盛,出现了一个负值表明小麦的光合作用小于其呼吸作用。
影响其光合作用主要的因素有①光照②温度浓度③大气湿度④CO2六、注意事项1.本仪器使用前必须预热,以保证仪器性能的稳定性。
2.本仪器在每次开机测量时,都要先对CO2分析器进行调零,调零工作在测定一段时间后也要进行。
LI-6400便携式光合仪操作使用规程仪器使用范围:植物单叶或群体光合速度、蒸腾速率、气孔导度、光饱和点和补偿点、二氧化碳饱和点和补偿点等。
1、开机:打开位于主机右侧的电源开关。
仪器在启动后将显示“Is the IRGA connected? (Y/N)”选择Y2、叶室配置选择:选择Factory default(常规)或他叶室(6400-02B红蓝光源),然后回车自动进主菜单。
3、手动测量:按F4“New Measurements”菜单进入测量菜单。
①设定文件:按F1“Open Logfile”建立新文件。
回车后输入自己设定的文件名。
当显示屏出现提示“Enter Remark”时,输入需要的标记(英文,用于标记样地、植物种类、样品号等)。
继续回车,文件设置结束。
在夹入叶片之前如果ΔCO2大于0.5或小于-0.5,按F5“Match”进行匹配。
②测量:选取需要测量的植物叶片(3-5次重复)。
测量时间尽量选择在晴朗的上午10:00-11:30间最好。
③向Bypass方向拧紧碱石灰管和干燥管上端的螺母。
夹上叶片(尽量让叶片充满整个叶室空间,面积为6cm2,小叶片需测量面积,并在测量菜单状态下按数字“3”后按F1来修改叶面积值,关闭叶室,旋紧固定螺丝至适度位置。
④等待C行PHOTO读数稳定(小数点后最后一位数字的波动在2左右)后即可记录 (按F1“LOG”按钮或者按分析仪手柄上的黑色按钮2秒即可记录一组数据。
⑤换叶片进行下一次测量。
重复②--④步骤。
4、自动测量与环境条件控制LI-6400可以控制的环境条件包括温度、CO2浓度、光强等。
一般而言,需要控制环境条件的实验有两种情况。
一种是环境变化剧烈,无法准确进行同等环境条件的测量。
另一种情况是进行光曲线和ACI曲线测量。
环境控制只需要在手动测量时,按数字来切换菜单。
具体各菜单情况如下图所示。
温度控制:按数字2,按F4控制温度(输入需要的温度回车即可,注意温度控制范围是环境温度的±6℃)。
实验二水分对植物的影响附录Ⅰ CM-3000 叶绿素测定仪的使用方法(1)按[On/Off]打开仪器,检查电池是否可用。
(2)准备。
首先要保证光源,最好是自然光源,因为叶绿素测定仪仅对700~840nm的光敏感。
(3)调节仪表前方一个带白点(聚四氟乙烯)的黑色盒子垂直于太阳光,同时还要保证植物叶片和镜头所在线与太阳光线平行。
(4)测量。
保持目标叶片垂直于太阳光线,按动手柄上的按钮,进行记录。
尽管该仪器可以进行数据保存,但由于不能设定文件夹,只能通过记录号来进行数据管理,所以必须在记录本上记录某一样品的测量记录号;另外,测量时一定要有一个一致的背景,可以用手或黑色背景。
尽量不要离体测量。
错误结果可用[Clear]删除,重新记录。
(5)关闭仪器。
(6)数据导出。
安装CM1000软件,用数据线将仪器和计算机连接,打开软件,开始下载数据。
(7)将数据在Excel或SPSS中打开,进行统计分析,做出统计图,分析结果。
附录Ⅱ LI-3000叶面积仪操作方法(1)按[On]打开仪器(2)建立文件。
按[FILE]建立一个文件,文件名将按顺序号自动指定,要求ENTER REMARK输入标记,用来标记地点或样地,然后进行测量。
字母的输入方法:如果希望打入上档字符,首先按↑,然后按字母所在按钮即可输入该字符;如果下档字符则按↓,再按字符所在按钮。
(3)测量。
用手指按住扫描头上部的把手,把扫描头上部抬起来,并把叶片夹在扫描头上下部中间,利用左手的拇指和无名指夹住叶片的叶柄处,同时无名指和食指夹住长度编码索一同匀速拉动,直到完全抽出叶片。
测量后可以按[STORE X]来存储。
抽动速度不能高于1 m/s,否则将显示错误信息,错误结果可用[CLEAR X]键来删除。
拉动编码索时要保证编码索水平,测量过程中不要来回拉动;当测量完成时要缓慢释放编码索,不要猛拉猛放。
(4)如果要测量一株植物所有叶面积的累计值(Y行),测量一片叶片就应该按[ADD]按钮一次来进行添加;如果按“SUB”按钮,则把最后一个数值从累加值中删去。
LI-6400系列便携式光合作用测量系统由美国LI-COR公司生产,是国内外研究植物光合生理生态的权威仪器,广泛应用于植物生理学、农学、林学、生态学等领域的研究中。
下面以LI-6400P型便携式光合作用测量系统为例对其功能、构造、使用等内容作一简单介绍。
一、功能LI-6400系列便携式光合作用测量系统最基本的功能是研究植物光合作用,同时还具有呼吸、蒸腾、荧光等多项测量功能。
可以测量的光合与水分生理指标主要有:净光合(呼吸)速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度等。
二、构造LI-6400P型便携式光合作用测量系统主要由IRGA分析器即红外线气体分析器、操作控制台和两者之间的连接电缆三部分组成。
红外线气体分析器包括标准叶室、有效光合辐射传感器、叶片温度热电偶、发光二极管(LED)红/蓝光源、H2O/CO2分析器等构件。
其中标准叶室为长方形,长宽分别为3和2cm,也有其他规格叶室可替换。
叶室上面装有外置光量子传感器,下面可根据需要连接野外用支架。
操作控制台主要由系统控制器组成,系统控制器硬件配置为512K RAM(随机存储器),6M硬盘,4行/每行40字符的显示屏,66键的键盘;软件为LI-6400的操作系统,操作系统有多个版本,本机为4.03版本。
另外,控制台电池仓内装有两节可充电蓄电池,边上装有一个水分干燥管,内装硅胶用于吸收水分、一个碱石灰管,用于吸收CO2,及一个CO2注入系统,底下有支架。
连接电缆由25针和9针RS-232C线缆组成。
三、使用LI-6400P型便携式光合作用测量系统的使用大致包括仪器连接、程序加载、仪器校正、数据测量、数据传输、关闭仪器等六个步骤,下面分别来做一个介绍。
第一个步骤:仪器连接测量之前首先要看一看仪器是否连接好,要将仪器连接好后再进入后面的步骤。
仪器的连接主要包括连接电缆与操作控制台之间、连接电缆与IRGA之间的连接,但这些步骤最好由对仪器比较熟悉的人员来完成,一般操作人员最好不随意拆卸和连接。