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1 引言

多數(shù)研究者均采用文獻(xiàn)中的吸收值來(lái)計(jì)算J(電子傳遞速率，通常稱之為 ETR)，該值在葉肉導(dǎo)度(g_m )、羧化部位 CO₂濃度(C_C )、以及其他參數(shù)的計(jì)算中十分重要。若使用上面的方法（文獻(xiàn)中的平均值），測(cè)量誤差可能達(dá)到16.7%。而且對(duì)于許多植物脅迫來(lái)講，同時(shí)測(cè)量葉綠素?zé)晒鈪?shù)和氣體交換參數(shù)是必須的。

現(xiàn)在研究者通常都會(huì)選擇光合熒光連用的設(shè)備，直接測(cè)量計(jì)算葉肉導(dǎo)度(g_m )、羧化部位CO₂濃度(C_C )、以及其他參數(shù)。更重要的是，聯(lián)合使用對(duì)C3植物的凍害脅迫，高溫脅迫以及干旱脅迫檢測(cè)十分有幫助。基于此，我們推出了iFL光合熒光復(fù)合測(cè)量系統(tǒng)，提供更簡(jiǎn)單的測(cè)量方案，更可靠的測(cè)量結(jié)果。

2.1 目標(biāo)

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基于如下目的：

**提供白光光源，允許葉綠體遷移測(cè)量，可導(dǎo)致多大30%的光化學(xué)淬滅；

**提供葉片吸收測(cè)量，提供更可靠的J的測(cè)量，葉片吸收在健康葉片中的范圍為0.7~0.9，并隨光強(qiáng)不同而變化；

**提供每次自動(dòng)“匹配測(cè)量”，并具備每次IRGA自動(dòng)調(diào)零；

**提供低于和高于外界環(huán)境濕度的控制，濕度和流速可控制在固定值；

**提供無(wú)人值守自動(dòng)操作功能，按下按鍵后等待測(cè)量完成后返回；

**提供自動(dòng)后處理功能，可對(duì)Laisk protocol、Kok protocol、the Yin protocol及Flexas chamber leakage protocol進(jìn)行自動(dòng)后處理。

**提供g_m、Cc、Rd、Γ^*、Vc_MAX和J_MAX直接讀出功能；

根據(jù)Loriaux 2013對(duì)Y(II)和J的F_M糾正（多次飽和光閃）；

8-16 小時(shí)的電池使用時(shí)間；

紅外傳感器對(duì)整個(gè)葉片區(qū)域進(jìn)行葉溫測(cè)量，對(duì)葉室溫度進(jìn)行更可靠的測(cè)量；

2.2 系統(tǒng)組成及技術(shù)指標(biāo)

2.2.1系統(tǒng)由如下部分組成：

系統(tǒng)成功將葉綠素?zé)晒鈨x及光合儀集成在一起，實(shí)現(xiàn)一個(gè)儀器，兩種功能，并且充分考慮了野外實(shí)驗(yàn)的便攜性及操作性。同時(shí)提供多種附件和額外功能，實(shí)現(xiàn)可靠、精確的測(cè)量。

2.2.2技術(shù)指標(biāo)：

ΦPSII或Y(II)：光系統(tǒng)II的光量子產(chǎn)額

J：電子傳遞速率

PAR：光合有效輻射

α：使用RGB傳感器在葉上和葉下測(cè)量的PAR光譜的葉片吸收，并對(duì)透射光進(jìn)行校正。

葉室溫度：-5℃ ~ +50℃，精度±0.2℃

葉片溫度：覆蓋70%葉片區(qū)域，-5℃ ~ +50℃，精度±0.2℃

g_m：葉肉導(dǎo)度

Cc：羧化部位CO₂濃度

Γ*：無(wú)日呼吸的CO₂補(bǔ)償點(diǎn)

Rd：光下呼吸

Γ*、Rd及其他參數(shù)或常數(shù)可手動(dòng)輸入

F_V、F_M、F_V/F_M：可變熒光、**熒光值、PSII的**光化學(xué)效率

F_O、F_V/F_O：*小熒光值，**熒光值，其比值對(duì)某些脅迫敏感

F_M’: 光化光下**熒光值

Fs或F：穩(wěn)定光照條件下的熒光值

RLC：快速光曲線

rETR_MAX:**電子傳遞速率

α：低PAR下ETR對(duì)PAR的斜率

Ik = rETR_MAX/α

Hendrickson Quenching with NPQ

Y(NPQ)， Y(NO)， Y(II)， NPQ， Fv/Fm

Kramer Quenching

q ， Y(NPQ)， Y(NO)， Y(II)， Fv/Fm

Puddle model parameters

NPQ， q ， q ， Y(II)， Fv/Fm

光曲線、A/Q光響應(yīng)曲線、A/Ci曲線、A/Cc曲線

飽和脈沖：具有690nm短波通濾光片的白色LED光源，7500μmol

調(diào)制光：具有690nm短波通濾光片的660nmLED

光化光：白色LED，2000μmol

遠(yuǎn)紅光：高于740nm

PAR：0~3000μmol

檢測(cè)器&濾波器：PIN 光電二極管

取樣速率：根據(jù)測(cè)量協(xié)議10 ~10，000自動(dòng)切換

測(cè)量持續(xù)時(shí)間：20s ~ 4000h可調(diào)

存儲(chǔ)：2GB閃存

數(shù)據(jù)輸出：USB，SD/MMC 2GB存儲(chǔ)卡

視頻輸出：HDMI

用戶界面：彩色觸摸屏

電池壽命：8~16 h

CO₂: 0~3000μmols， 分辨率1μmol

H₂O：0-75.5 mmols，分辨率1mmol

流速：100~500ml/min

環(huán)境控制CO₂濃度：2000μmols

環(huán)境控制H₂O濃度:高于或低于外界條件

環(huán)境控制溫度：高于或低于外界14℃

環(huán)境控制PAR：~2000μmols

操作溫度：5℃~45℃

尺寸：主機(jī)230mm x 120mm x 220mm，

葉室300mm x 100mm x 80mm

重量：4.48kg

3 數(shù)據(jù)處理

iFL光合熒光復(fù)合測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可直接導(dǎo)出為CSV格式，可直接進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和作圖等操作，也可導(dǎo)入其他數(shù)據(jù)分析軟件。此外，iFL本身具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，其內(nèi)置軟件可使用多種協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行后期處理。

當(dāng)測(cè)量g_m、Cc、Rd、及Γ*時(shí)，葉室內(nèi)氣體的泄漏以及暗呼吸的擴(kuò)散的測(cè)量十分重要，F(xiàn)lexas chamber leakage protocol 使研究者能夠測(cè)量葉室氣體的泄漏，對(duì)于已測(cè)量物種，測(cè)量結(jié)果可直接應(yīng)用于其他測(cè)量和協(xié)議。

Rd和Γ*的測(cè)定用于計(jì)算g_m、Cc，雖然有很多測(cè)量方法，Laisk protocol是使用*廣泛的，上圖中是一個(gè)自動(dòng)測(cè)量的Laisk protocol，其參數(shù)可調(diào)。紅色曲線和它接近的白色水平線反應(yīng)了多個(gè)A/Ci曲線接近的重合點(diǎn)。一個(gè)算法計(jì)算*近的重合點(diǎn)并且以白色圓圈顯示。它同樣具備von Caemmerer校正功能。

Kok protocol協(xié)議用于Rd測(cè)定。它*初用于C4植物，但也可以用于C3植物。Laisk protocol 被認(rèn)為對(duì)C3植物更具有權(quán)威性。該協(xié)議使用*小二乘法線性回歸分析算法 進(jìn)行作圖并在屏幕顯示。

Yin Protocol是*近出現(xiàn)并用于葉綠素?zé)晒饧皻怏w交換聯(lián)合測(cè)量中對(duì)Rd進(jìn)行測(cè)定。它具有在高光強(qiáng)和高CO₂濃度下使用的優(yōu)勢(shì)，在上述環(huán)境中，該協(xié)議測(cè)量誤差更小。

產(chǎn)地：美國(guó)、英國(guó)