植物光合和呼吸作用、气孔导度和蒸腾速率的测定

实验5-6、植物光合和呼吸作用、气孔导度和蒸腾速率的测定

一、实验目的和要求1.了解氧电极法测定光合呼吸基本原理;2.掌握改良半叶法测定光合和呼吸基本原理;3.掌握红外线CO2分析仪法测定光合作用和呼吸作用，蒸腾速率和气孔导度测定的基本原理和方法,并用LI-6400测定光合、呼吸、蒸腾速率和气孔导度，测定光-光合响应曲线。二、实验内容和原理（见第一次）三、实验原理（见第一次）四、本次实验测定内容（一）、改良半叶法测光合作用：推荐材料：枇杷或八角金盘等，至少各10叶，能各打60孔以上。16号以后同学先做。八角金盘枇杷（一）改良半叶法：同面积光暗叶片重量差。剪下半叶带回实验室置湿润并黑暗中三氯乙酸TCA建议植物：八角锦盘、枇杷或珊瑚树等叶片较大植物，总量至少能打60个孔。半叶留在植株上进行光合作用！（二）、用红外线CO2分析仪（LI-6400便携式光合作用测定系统）测定：1－16号同学先做。材料：蚕豆、玉米、绿萝或小叶榕（不同阴、阳类型植物或C3、C4植物）。1、每组测定一种植物饱和光强下光合速率,气孔导度和蒸腾速率。计算水分利用效率。2、每组测定一种植物光合速率-光响应曲线，当测定完成后，再取5个点作为暗呼吸。（二）LI-6400便携式光合作用测定系统在仪器校正完成后。1.饱和光强下植物光合速率（Pn）测定：（在完成校正等基础上）第一组同学按F4（NewMSMNTS）开始（以后同学F3（addremark）开始）。打开叶室夹好叶片，关紧叶室。开灯：按2，按

F5（Lampoff）,PAR<enter>,移到Target<enter>,根据植物类型选择饱和光强（200～2000）<enter>,F5<Keep>。

（1）光强调节：如何根据植物类型选择饱和光强。[按1，F5（Lampoff）,PAR<enter>,移到Target<enter>,

XXXX（200，……2500）任一值<enter>,F5

<Keep>。（2）流量调节（如有必要）：按2，按F2（FLOW）设置100~500能合适控制叶室内相对湿度的值。[F2（FLOW）FIOW<enter>,移到Target<enter>,输入需要值，XXX（100,……500）任一值<enter>,F5<Keep>]

。命名文件：按1，F1（OpenLogfile），一个班一个文件名，如：1702－1，做附加标记：F3（addremark）如：植物，处理，组号等<enter>

。按F5（Match)→[如显示漏气（leak），按EXIT,再下按F5（Match)直到不漏气],按F5(IAGRMatch)→F1(exit)测定：→观察Photo稳定时，按采样键F1.（LOG）或测定器黑钮5次（一般同一叶片应测5次值）。2、光合速率对光强的响应曲线（Pn-lightcurve)在仪器自动测定模式下测定）

在稳态测定完成采样（LOG）后，按５，按F1（AUTOPROG）,找Light

curve,名命及做标记<enter>,按Y(使测量数据紧随上述数据后)。设置光强（从高到低，光强间用1空格隔开。高光强下各点间隔大，低光强下各点间隔小（如:2000150010006003002001005030100），光强为0时为呼吸速率。设置Minimumwaittime(s):30(60)，Maximumwaittime(s):60(120)，Matchif|ΔCO2|lessthan(ppm):20，Start，则进入自动测量，等待测量结束。数据所代表的中文意义。Ftime——持续时间(s)Photo——光合速率（μmol.m-2s-1）Cond——气孔导度（molH2Om-2s-1）Ci——胞间CO2浓度（μl.L-1）Trmmol——蒸腾速率（mmol.m-2s-1）VpdL——水气压差（mg/L）Area——叶面积（cm2）StmRat——气孔比率BLCond——界面层导度Tair——气温（℃）Tleaf——叶温（℃）TBlk——参比室（℃）CO2R——参比室CO2（μl.L-1）CO2S——叶室CO2（μl.L-1）H2OR——参比室水含量H2OS——叶室水含量RH_R——参比室相对湿度（%）RH_S——叶室相对湿度（%）Flow——流量（ml/s）PARi——叶室内光强（μmol.m-2s-1）PARo——叶室外光强（μmol.m-2s-1）Press——大气压（Mpa）CsMch——CO2S匹配HsMch——H2OS匹配五、实验数据记录和处理：从仪器记录数据中选出并计算下表内容（保留４位有效数）。Table1Theratesofphotosynthesis(Pn),respiration(R)andtranspiration(Tr)，stomatalconductance(SC)，andwaterutilizationefficiency(WUE)ofdifferentplantsunderthesaturatedPDF（Means±SD）PlantsPn(μmol.m-2s-1)R(μmol.m-2s-1)Tr(mmol.m-2s-1)SC(molH2Om-2s-1)WUEAXXBXX水分利用效率=WUE（μmol/mmol)Pn(μmolCO2/m2.s1)Tr(mmolH2O/m2.s1)六、实验结果与分析

1、改良半叶法结果。2、LI-6400结果（1）完成饱和光强下光合速率,气孔导度和蒸腾速率。计算水分利用效率表。（2）从已有的全班数据中选择2-3组数据，作出符合要求的光合速率—光强响应曲线（用方程拟合）。比较不同类型植物曲线的差异。求出它们的光补偿点、饱和点和量子效率，并用合适的方法表示。（3）图示并分析光对蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率的影响及它们间的相互关系。3、比较分析改良半叶法和LI-6400两种方法的优缺点。七、讨论、心得LI-6400测得的枇杷和八角锦盘光合范围光强(

molphotonm-2s-1)光合(

molCO2m-2s-1)光合

(mgCO2dm-2h-1)枇杷八角锦盘枇杷八角锦盘20007.83~8.312.05~4.8212.4~13.23.26~7.6315007.89~8.692.08~4.9412.5~13.83.29~7.8210007.60~8.842.19~4.9312.0~14.03.47~7.818007.48~8.632.31~4.9711.9~13.73.66~7.876007.27~8.212.39~4.8911.5~13.03.79~7.744006.55~7.472.51~4.7110.4~11.83.98~7.462004.87~5.572.44~3.817.7~8.83.86~6.031002.73~3.042.26~2.774.3~4.83.5