植物叶片光合速率.pptx
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1、光光合合作作用用是是唯唯一一能能把把太太阳阳能能转转化化为为稳稳定定的的化化学学能能贮贮藏藏在在有有机机物物中中的的一一个个化化学学过过程程,是是农农作物产量形成的决定性因素。作物产量形成的决定性因素。植植物物生生理理学学、生生态态学学、作作物物栽栽培培学学、作作物物育育种种学学、林林学学、植植物物营营养养、病病理理等等研研究究工工作作中中,经经常常需需要要测测定定光光合合速速率率,根根据据实实验验材材料料选选择择一一种种快快速速、准准确确而而又又简简便便的的光光合合速速率率测测定定方方法,以满足科学研究的需要。法,以满足科学研究的需要。概述概述第1页/共37页CO2+2H2O*+4.69kJ
2、 (CH2O)+O*2+H2O 原则上可以测定任一反应物的消耗速率或产物的生成速率来表示光合速率。测定方法:CO2的吸收 O2的释放 有机物的积累光合作用的总反应式:光合作用的总反应式:第2页/共37页(一一)氧气的释放氧气的释放 氧电极(实验20)离体测定(二二)干物质的积累干物质的积累 半叶法(实验21)离体测定 群体光合能力 离体测定第3页/共37页 (三)(三)CO2的吸收测定光合速率的吸收测定光合速率 1.化学滴定法 主要测定呼吸(实验22)2.pH法(已经淘汰)3.红外线气体分析仪(IRGA)法 联体测定 具有灵敏度高、反应迅速,抗干扰性强,操作方具有灵敏度高、反应迅速,抗干扰性强
3、,操作方便,可以进行活体的、连续的测定等突出优点,因而便,可以进行活体的、连续的测定等突出优点,因而被广泛应用于农业测定和科学研究中。被广泛应用于农业测定和科学研究中。第4页/共37页1 红外线气体分析仪工作原理红外线气体分析仪工作原理 第5页/共37页 红外线经过CO2气体分子时被气体分子吸收,透过的红外线能量减少,被吸收的红外光能量的多少与该气体的吸收系数(K),气体浓度(C)和气层的厚度(L)有关,并服从朗伯-比尔定律,可用下式表示:E=E0eKCL E0为入射红外光的能量,E为透过的红外光的能量第6页/共37页第7页/共37页 CO2对红外线的最大吸收峰:4.26m H2O吸收红外线,
4、同理应用红外线技术测量气体中水分的含量。H2O对红外线的最大吸收峰:2.19m第8页/共37页 红外线气体分析仪只能进行CO2浓度和H2O浓度的测定,要测定光合速率必须与气路系统相结合。常用的气路系统主要有:(1)开放式气路系统 (2)密闭式气路系统2 2 光合作用测定的气路系统光合作用测定的气路系统 第9页/共37页 公式:公式:Pn=F C/S CO2 2稳定稳定CO2 2气体气体(1)开放式气路系统)开放式气路系统第10页/共37页1.长时间动态监测2.恒态测定;维持CO2稳定值3.测定光光合曲线:测定同一个叶片 不同光强下的光合速率4.测定CO2光合曲线;测定同一个叶片 不同CO2下的
5、光合速率开放式气路系统的优点:开放式气路系统的优点:第11页/共37页 5.测定光呼吸:R=Pn2-Pn21 低氧气体(23O2,360ppmCO2)与正常空气(21O2,360ppmCO2)测定不同气体下的光合速率之差即为光呼吸。6.控制温度下光合速率的测定 7.湿度曲线:控制进入叶室中气体的湿度第12页/共37页公式:Pn=C/tV/S(2)(2)密闭式气路系统第13页/共37页(一)一)TPS-1TPS-1光合仪的基本配置光合仪的基本配置主机主机叶室叶室红外仪与供气系统红外仪与供气系统第14页/共37页连接叶室分析气管A连接叶室参比气管B操作键盘连接充电器电源开关显示屏连接叶室连接数据传
6、输线显示屏亮度调节孔第15页/共37页光源和遮光片光源和遮光片第16页/共37页(二)(二)TPS-1光合测定系统测定原理与气路连接光合测定系统测定原理与气路连接 1.1.气路系统(开放式)气路系统(开放式)CO2 H2O稳定CO2气体稳定H2O气体测定的参数:光合速率:A;蒸腾速率:E;气孔导度:G细胞间隙CO2浓度:CI;呼吸速率:-A第17页/共37页 开放式气路对气路的连接要求非常严格,参比气和分析气口不能反接。PLC A:分析气路的出气口,叶室管子上标有“A”,连接主机上的“A”;PLC R:叶室参比气供应进气口,叶室管子上标有“R”,连接主机上的“R”。2.2.气路连接气路连接第1
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