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測(cè)定植物光響應(yīng)曲線的必要性

發(fā)布時(shí)間: 2024-07-12  點(diǎn)擊次數(shù): 1901次

光是植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要調(diào)節(jié)因子,光照強(qiáng)度和光質(zhì)的變化都會(huì)對(duì)植物生理產(chǎn)生較大的影響,植物的光合作用可以靈活適應(yīng)光強(qiáng)和光質(zhì)變化。光響應(yīng)曲線是指在保證其它環(huán)境條件不變的情況下,只改變了環(huán)境中的光照強(qiáng)度,光強(qiáng)與其測(cè)得的光合速率產(chǎn)生的曲線。我們可以從光響應(yīng)曲線得到一些重要的光合作用參數(shù):最大凈光合速率(Pn)、光飽和點(diǎn)(LSP)、光補(bǔ)償點(diǎn)(LCP)、表觀光量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Rd)等,如下圖:

光響應(yīng)曲線.jpg

光飽和點(diǎn)(LSP):當(dāng)光強(qiáng)繼續(xù)增大,Pn不再變化時(shí)的光強(qiáng)范圍,超過這個(gè)點(diǎn),植物的光合作用速率趨于穩(wěn)定。

表觀量子效率(AQE):曲線前段直線的部分斜率,表示植物的光合作用的初期階段,單位光子數(shù)量轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的效率;

光補(bǔ)償點(diǎn)(LCP):曲線與X軸的交點(diǎn),即當(dāng)凈光合速率為0時(shí),表示光合速率和呼吸速率相互抵消,超過這個(gè)點(diǎn),植物開始積累有機(jī)物質(zhì)。

暗呼吸速率(Rd):曲線與Y軸的交點(diǎn),指植物在黑暗條件下,仍然進(jìn)行呼吸作用的速率。

這些參數(shù)對(duì)于植物在不同光照條件下的光合作用和生態(tài)適應(yīng)性的研究具有重要意義,揭示植物如何優(yōu)化能量捕獲和轉(zhuǎn)換效率,因此測(cè)定光響應(yīng)曲線是研究植物光合作用中重要的一部分。

使用儀器測(cè)光響應(yīng)曲線時(shí),要先進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)確定植物的飽和光強(qiáng)和光誘導(dǎo)時(shí)間,在實(shí)驗(yàn)中,可以逐步減小光照強(qiáng)度,直至光合作用速率不再隨光照強(qiáng)度的減少而下降,此時(shí)的光照強(qiáng)度即為飽和光強(qiáng)。光誘導(dǎo)光強(qiáng)較大會(huì)使植物產(chǎn)生光抑制反應(yīng);光誘導(dǎo)時(shí)間需要在進(jìn)行試驗(yàn)之前進(jìn)行摸索,不同植物的凈光合速率穩(wěn)定時(shí)間不同。在實(shí)際操作中,可能需要根據(jù)植物種類和試驗(yàn)條件調(diào)整測(cè)定的光照強(qiáng)度梯度和穩(wěn)定時(shí)間。用飽和光強(qiáng)對(duì)植物進(jìn)行光誘導(dǎo),保證植物達(dá)到穩(wěn)定的最大凈光合速率。

我們?cè)跍y(cè)定植物光響應(yīng)曲線的時(shí)候,一般先設(shè)定高光強(qiáng),逐層遞減到低光強(qiáng),每改變一個(gè)光強(qiáng),需要穩(wěn)定1-2min再讀取測(cè)量數(shù)據(jù),提高試驗(yàn)效率;若從低光強(qiáng)逐漸增加到高光強(qiáng)的話,每改變一個(gè)光強(qiáng),需要穩(wěn)定5-10min再讀取測(cè)量數(shù)據(jù),會(huì)延長(zhǎng)試驗(yàn)測(cè)定時(shí)間,降低試驗(yàn)效率。

凡耕科技新推出的便攜式光合儀:FS-3080H和Pn-803可以精準(zhǔn)測(cè)定植物的光合速率及其光響應(yīng)曲線,兩者結(jié)合測(cè)量分析,可以幫助研究者


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