1.同步測量光合和熒光參數(shù)的意義

眾所周知，光合參數(shù)會隨著環(huán)境與植物本身生理狀態(tài)的變化而在同一天的不同時間產(chǎn)生很大的差異，同時葉綠素熒光參數(shù)也會有類似的變化（圖1,2）。而且植物不同部位葉片、同一葉片的不同部位的光 合能力也有差異。因此對于植物光合生理研究來說，同步測量植物相同部位的光合和葉綠素熒光參數(shù)才 能保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。如果分別使用光合儀和葉綠素?zé)?span style="letter-spacing:-0.1pt;">光儀，要做到這一點很不容易，野外的生態(tài)學(xué)研究中就更加困難。

2.葉綠素?zé)?span style="letter-spacing:-0.15pt;">光與植物光合聯(lián)用系統(tǒng)的組成與功能

葉綠素熒光與植物光合聯(lián)用系統(tǒng)主體由LCpro-SD光合測量模塊和OS5p調(diào)制葉綠素?zé)晒鉁y量模塊組 成。兩個測量模塊既可以聯(lián)用，也可以分別作為單獨的光合儀和葉綠素熒光儀使用。LCpro-SD光合測量 模塊用以測量植物葉片的光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度等與植物光合作用相關(guān)的參數(shù)。通過人工光源、 CO2控制單元和溫度控制單元可以同時精確調(diào)控環(huán)境條件，從而測定光強、CO2濃度和溫度對植物光合系 統(tǒng)的影響。OS5p葉綠素熒光測量模塊提供Fv/Fm模式、Yield模式、Kinetic模式和OJIP模式共四種調(diào) 制測量模式，可以自動測量目前葉綠素熒光研究中的所有常用參數(shù)。兩者通過光合-熒光聯(lián)用適配器連 接，可在測量光合數(shù)據(jù)的同時，同步獲取同一葉片在相同部位、相同時間的葉綠素熒光參數(shù)，確保數(shù)據(jù) 的精確性。SL3500高性能LED光源（選配）則用于模擬不同光強、光質(zhì)的自然光，用來在實驗室內(nèi)研究植物光合與葉綠素熒光的光響應(yīng)曲線。

 本系統(tǒng)的兩個主要測量模塊均為便攜式設(shè)計，體積輕小。光合測量模塊重 4.4Kg，熒光測量模塊重2.3kg，經(jīng)過人體工程學(xué)優(yōu)化，配有舒適型肩帶，攜帶操作非常簡便。在野外操作時，可兩人合作，也可一人單獨操作。可在惡劣環(huán)境下使用，均為內(nèi)置電池，采用低能耗技術(shù)，野外電池持續(xù)工作時間可達(dá)16 小時以上，使用即插即拔的SD卡存儲數(shù)據(jù)，并可實時圖形顯示測量數(shù)據(jù)。

CO2測量：0-3000ppm，分辨率1ppm

H2O測量：0-75 mbar，分辨率0.1mbar

PAR測量：0-3000  μmolm-2s-1，余弦校正

葉室溫度：-5 -50℃，精度±0.2℃ 葉片溫度：-5 -50℃，精度±1.5℃

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℃ 

熒光檢測模式：脈沖調(diào)制模式顯示屏：兩個模塊均有各自的LCD顯示屏 電源：內(nèi)置電池，均可支持16小時以上連續(xù)測量系統(tǒng)總重量：7.5kg

數(shù)據(jù)存儲：兩個模塊配有各自的SD卡，可存儲上萬組數(shù)據(jù) 

熒光測量光源： 

4.基本應(yīng)用

在一般的植物生理學(xué)和生態(tài)學(xué)研究中，光合數(shù)據(jù)和葉綠素熒光數(shù)據(jù)經(jīng)常是作為兩個部分分別進(jìn)行討論的。這種應(yīng)用雖然非常廣泛，但經(jīng)常只是討論某種脅迫條件對這兩類參數(shù)的影響，并沒有 深入探討兩者的關(guān)系，僅能解釋植物光合生理的一些表面問題。葉綠素熒光與植物光合聯(lián)用系統(tǒng)在這方面的作用也只是使獲得的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。

5.高級應(yīng)用

  植物光合和葉綠素熒光的同步測量應(yīng)用最廣泛是研究量子產(chǎn)額和CO2固定之間的關(guān)系。當(dāng)CO2同化的量子產(chǎn) 量（ΦCO2，即光合速率除以光合有效輻射）和PSII 量子 產(chǎn)量（ΦPSII）兩者呈顯著線性相關(guān)時，表明光呼吸十分微弱。否則表明光呼吸較強。

測定植物的光響應(yīng)曲線是很常用的植物光合實驗方 法。實際上葉綠素熒光也有相應(yīng)的光響應(yīng)曲線，一般是測 定不同光強下電子傳遞速率（ETR）的變化。同步測定 光合作用和葉綠素熒光的光響應(yīng)曲線，能夠更好地闡述不 同植物或者同一植物在不同環(huán)境條件下光合能力和光合系統(tǒng)對光強的響應(yīng)情況。對兩者的分析可以得到植物光抑 制和光呼吸的相關(guān)數(shù)據(jù)。使用同樣的方法還可以同步測量光合和熒光的CO2響應(yīng)曲線。

Nielsen 在同步測定酢漿草（Oxalis triangularis）光合 和ETR的光響應(yīng)曲線時，發(fā)現(xiàn)當(dāng)光合有效輻射大于400μmolm-2s-1時，雖然光合速率仍在升高，但ETR 卻開始下降。作者認(rèn)為這是由于使用的Walz 熒光儀的最 大飽和脈沖只能達(dá)到2400μmolm-2s-1，在高光強下不能使 光系統(tǒng)II真正飽和。本系統(tǒng)的最大飽和脈沖可以達(dá)到15000μmolm-2s-1，因此不存在這個問題。

1.   基本應(yīng)用

對多花薔薇（Rosamultiflora）的凈光合速率、量子產(chǎn)額和電子傳遞速率進(jìn)行同步測量。 這種同步測量提高了獲取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，盡量減小了環(huán)境因素和植物本身生理狀態(tài)對數(shù)據(jù)的影響，但沒有將光合和葉綠素熒光的數(shù)據(jù)有機(jī)結(jié)合起來。

 2.   高級應(yīng)用

同步測定重度干旱脅迫下如意蔓（Plectranthusverticillatus）光合速率和葉綠素熒光的相關(guān)性。使用光合儀配備的人工光源模擬不同光強，同時測定凈光合速率、量子產(chǎn)額和電子 傳遞速率。

CO2量子產(chǎn)量和PSII量子產(chǎn)量并沒有呈線性關(guān)系。ΦPSII的升高速度要高于ΦCO2，表明如意蔓在干旱脅迫下有較強的光呼吸。

 2）Pn和ETR的光響應(yīng)曲線

同步測定如意蔓光合速率和ETR  的光響應(yīng)曲線。發(fā)現(xiàn)兩者的變化趨勢基本相同。在光強大約為500μmolm-2s-1時達(dá)到最大。在更高的光強下，因為光抑制而逐漸下降。但是使用光合儀的這種小型人工光源進(jìn)行這種實驗室實驗有一個缺陷。植物的光合能力在光照條件下和黑暗條件下是截然不同的。黑暗狀態(tài)下的植物大多要進(jìn)行大約30分鐘的光適應(yīng)才 能完全激活其光合系統(tǒng)。光合儀的人工光源一般只是用于在良好 的光照條件下控制照射到單個葉片的光強，難以對多株植物或一株較大植物的多個葉片同時進(jìn)行光適應(yīng)。因此，推薦在進(jìn)行類似 實驗時，使用SL3500高性能LED光源。SL3500光源不但可以 對多株實驗室培養(yǎng)植物同時進(jìn)行光適應(yīng)，而且其本身就能夠調(diào)控 不同的光強，可以直接用于進(jìn)行光響應(yīng)曲線的測定。另外，SL3500 光源可以選擇不同的光質(zhì)（光照的顏色），也可以通過控制三色 光調(diào)配出各種顏色，用于研究不同光質(zhì)對光合作用的影響。