LI-6400系列光合仪使用说明书

Ci/Ca
胞间 CO 2 浓度与 空气 CO 2压亏缺
kPa
D
VpdA BLC_mol
基于气温的 蒸气压亏缺 叶片边界层总导度
kPa mol m -2 s-1 G
三、状态参数（加上行号） 缩写
参数
Program CHPWMf CO 2 H 2O flow fan
自动测量程序的状态 状态指示 CO 2 分析器的状态 H 2O 分析器的状态 流量控制器的状态 样本室风扇的速度
μ
mol
-2
ms
-1
G
ParOut μ m 叶室外光照强度
μ
mol
-2
ms
-1
Tblock ℃
冷却器温度
℃
Tair℃
叶室空气温度
℃
H
Tleaf ℃
叶片温度
℃
HH:MM:SS Battery
时钟 电池电压
I V
二、计算参数 缩写
参数
单位
行号
参比室与样本室 △CO 2_μ ml
的 CO 2 浓度差
△H 2O_μ ml Photo
使用手册将进一步提高其应用水平。
第一章 光合作用测量的理论基础
绿色植物吸收阳光的能量，同化 机物质主要是糖类，贮藏着能量。
CO 2 和水，制造有机物并释放氧的过程，称为光合作用。光合作用所产生的有
一、光合作用的重要性 1、把无机物转变成有机物 绿色植物合成的有机物质， 可直接或间接作为人类或全部动物界的食物 （如粮、 油、糖等和牧草饲料、鱼饵等） ，
二、光合作用的测量方法 光合作用的整个过程可表示为：
CO 2 + H 2O → （CH 2O） + O 2
可见，测定公式中任一反应物的消耗速率或产物的生成速率（包括物质的交换和能量的贮藏）都可以用来计算
净光合速率（ Pn）。
相应净光合速率 （Pn ）的测定大致可分为： （1）根据有机物的积累速率， 主要有半叶法、 植物生长分析法； （ 2）
根据 CO 2 及 O2 体积的变化，主要有微量定积检压法； （ 3）根据 O2 浓度的变化，主要有氧电极法； （ 4）根据 CO 2
浓度的变化：
酸度法、 碱吸收法、
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C 标记法、
红外气体分析法、
微气象法。 目前， 最常见的方法是红外气体分析法。
三、便携式光合仪的发展历程
简单配置阶段： 20 世纪 50 年代初开始应用，其配置相对简单，只有叶室（或同化箱）及相应气路和气泵等配
品管，打开底部的盖帽，装入相应药品至管口
1cm 左右，将盖帽旋紧。
苏打装入标有 CO2 SCRUB 的过滤管
干燥剂（蓝色）装入标有 DESICCANT 的过滤管
2、化学药品管固定到主机的相应位置上， 在主机上有相应标识， 注意不要将苏打管和干燥剂管互换位置。
3、电池连接（图？） 将电池倾斜，以顶起电池槽上端的止脱销，然后平推到底，将插头如图？所示插入主机。
前 言
1996 年以来，在不同时期，公司多次组织技术支持工程师和维修工程师撰写过多个版本的
LI-6400 系列光合仪
的使用手册。这些使用手册为用户尽快掌握
LI-6400 系列光合仪的基本原理、操作过程、维护保养和常见问题等发
挥了积极的作用，但均存在不同程度的内容偏多、编排不够系统等缺点。因此，我们在多年培训工作的基础上，结
行号 K K L L L L
四、计算参数与测量参数
测定时， LI-6400 根据参比室与样品室 CO2 浓度差、气体流量、叶面积、温度和压强等参数计算光合作用或呼吸作用 速率等；根据参比室与样品室 H2O 浓度差、气体流量、叶面积、温度和压强等参数计算蒸腾速率；根据参比室与样
品室 H2O 浓度与蒸腾速率计算叶面水分总导度；又据此以叶片两面的气孔密度比率计算水分气孔导度即气孔导度，
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4、主机和分析器的连接 4.1 连接主机端的气路
主机端的气路接口共有三个，分别连接到进气管、参比室、样本室。如图？ 所示。注意：其中有黑色环状标志的管子接标识为 SAMPLE 的气路接口。 4.2 连接主机端的电缆 主机端的电缆插头为 D 型接头，一个为插针，一个为插孔，对应插入，将固 定螺丝旋上。 注意 ：宽面 (长边 )朝上。
LI-6200 也是闭路测量系统，但其具有稳态蒸腾速率测量的功能。 目前大家所熟悉的 LI-6400 是美国 LI-COR 公司的第三代气体交换测量系统，是
1995 年研制成功的。多年以来，
LI-COR 公司对 LI-6400 进行了不断的改进和提高，包括 6400-09 土壤呼吸室和 6400-40 荧光叶室。 2002 年，LI-COR 公 司更新了 LI-6400 的数字控制板 (200 MHz 处理器、 LINUX 操作系统、 128 M 内存和 64 M 文件存储系统 )，同时将 OPEN
头部有两个完整的、双通道、非扩散的红外气体分析仪，能够同时测量叶室中的
CO 2和H 2O的绝对浓度。
三、 LI-6400 系列光合仪的特点
LI-6400 系列光合仪是目前国内外应用最多、 稳定性最好的便携式光合作用测量系统， 择。它具有以下主要特点：
是您科学研究中的最佳选
（1 ）开路式系统， 保证了叶室内外环境条件的一致与同步变化， 同时保证了被测量叶片的环境因子的稳定； （ 2）
合用户的使用经验和实验需求，对这些使用手册进行了重新整合和优化，进一步提高了使用手册前后的连贯性和一
致性。该使用手册的主要内容包括光合作用测量的理论基础、
LI-6400 系列光合仪的发展、硬件介绍、使用方法、应
用实例、维护和保养等。对于初学者，该使用手册将缩短其学习时间，达到事半功倍的效果；对于熟练掌握者，该
CO 2/H 2O 分析器位于传感器的头部， 消除了气体交换测量的时滞； （ 3）可自动或手动控制叶室内部的环境条件 （ CO 2 浓度、光照强度、相对湿度、温度等）； （ 4）具有多个自动测量程序，如光响应曲线、 CO 2 响应曲线、光诱导曲线、 光呼吸曲线、荧光 CO 2 响应曲线、荧光光响应曲线、荧光动力学曲线、荧光循环曲线等。多年的实践表明，即使在 野外恶劣的环境条件下， LI-6400 系列光合仪的分析器和传感器依然能够保持强大的功能和高可靠性。
操作系统软件升级到了 5.3 版本。
二、 LI-6400 系列光合仪的原理与结构
在LI-6200 的基础上， LI-6400 系列光合仪在两个方面做了明显改进：（ 1）气路为开放式；（ 2）CO 2/H2O分析
器位于传感器的头部，与叶室紧紧相连，缩短了气体流动过程中气路过长产生的误差。
LI-6400 系列光合仪的传感器
也可以作为某些工业的原料（如棉、麻、橡胶、糖等） 。换句话说，今天人类所吃的食物和某些工业原料，都是直接 或间接地来自光合作用。
2、蓄积太阳能 光合作用形成的有机物所贮藏的化学能，除了供植物本身和全部异养生物之用外，更重要的可供人类营养和活 动的能量来源。人类所利用的能源，如煤炭、天然气、木材等等，都是现在或过去的植物通过光合作用形成的。因 此，光合作用是今天能量的主要来源。 3、环境保护 从清除空气中过多的 CO 2 和补充消耗掉 O2 的角度来衡量，绿色植物被认为是一个自动的空气净化器。 光合作用的研究在理论上和实践上都具有重要的意义。光合作用是地球上普遍存在而又特有的一个过程，是其 它生物生存的基础，因此光合作用的研究有助于生物科学中其它课题的阐明。由此可见，光合作用是农业生产中技 术措施的核心，也是植物生理学中的主攻方向之一，又是自然科学中的一个重要研究项目。
其倒数即为气孔阻力；根据气孔水分导度、叶片两面气孔密度比率、叶面边界层阻力计算气孔对
CO2 的导度；最后
据气孔 CO2 导度、蒸腾速率、参比室 CO2 浓度、光合速率计算胞间 CO2 浓度（ Ci ）；所有运算均由内部计算机系统
完成，可在仪器的荧光屏上直接读数。 LI-6400 能够测定的植物光合与水分生理指标有：净光合速率、呼吸速率、蒸
相对湿度、叶面积、叶室 CO2 浓度、叶室 H2O 浓度等，以及仪器工作状态参数如电池寿命、记录时间、气体脉冲信
号等连同实测与计算的数据与参数共有 70 项一并记录于仪器中，供研究者分析数据时参考。
6
第五章 LI-6400 光合仪的测量方法
LI-6400 光合仪操作步骤一般分为硬件连接、启动机器、选择配置、仪器调零、测量、数据传输。其中硬件连接
行号
缩写
I、 K fwMxCrLp I Stable J CRagc_mv
J CSagc_mv
J HRagc_mv J HSagc_mv
参数 流量、 CO 2 控制器、冷却器、光源的稳定性 稳定性状态 参比室 CO 2 自动增益控制（ AGC ）信号 样本室 CO 2 自动增益控制（ AGC ）信号 参比室 H 2O 自动增益控制（ AGC ）信号 样本室 H 2O 自动增益控制（ AGC ）信号
-1
H2OS_mml 样本室 H 2O 浓度 mmol H 2O mol
flow_ μ ml 样本室气体流量
μ mol s-1 B
RH_S_% 样本室相对湿度
%
B、f
RH_R_% 参比室相对湿度
%
Td_R_% 参比室露点温度
℃
f
Td_S_% 样本室露点温度
℃
Prss_kPa
大气压
kPa
ParIn_ μ m 叶室内光照强度
4.3 连接分析器端的管路和电缆。分析器端的管路接口和电缆的插头形状都不相同，一一对应插入即可。
注意： 将圆形插头上的红色标识和分析器一端的红色标识对准，然后水平推入。插头
一定要推到底，不能留有空隙。
5、连接 CO 2 注入系统 将 CO 2 小钢瓶装入套筒，确认已安装图？中所示的
O 形圈后将套筒旋紧。
参比室与样本室 的 H 2O 浓度差
净光合速率
Cond Ci
气孔导度 胞间 CO 2 浓度
Trmmol
蒸腾速率
μ mol CO2 mol -1 B
-1
mmol H 2O mol
μ mol CO2 m -2 s-1 mol H 2O m -2 s -1 μmol CO2 mol -1 C
-2 -1
mmol H 2O m s
6、 连接完成，如图？所示。
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第四章 测量参数与计算参数
一、测量参数
缩写
参数
单位
行号
CO 2R_μ ml 参比室 CO 2 浓度 μmol CO2 mol -1
CO 2S_μ ml 样本室 CO 2 浓度 μmol CO2 mol -1
-1
A
H 2OR_mml 参比室 H 2O 浓度 mmol H 2O mol
20 世纪 80 年
代中期投放市场。单片机将光合测定过程中涉及的
CO 2、温度、湿度、光照强度和流量等参数进行各种运算，大大
提高了测定效率。安装数据贮存卡，可贮存大量的测试数据。通过附加叶室、温度、相对湿度、光照强度、
CO 2 浓
度控制系统，来调控环境因素；仪器的制作特点为体积小、重量轻、测速快、功能多、操作方便，特别适合野外测
ss时钟battery电池电压二计算参数缩写参数单位行号co2ml参比室与样本室co2浓度差molco2mol12oml参比室与样本室h2o浓度差mmol2omol1photo净光合速率molco21cond气孔导度mol1cico2浓度molco2mol1trmmol蒸腾速率mmol浓度与空气co浓度之比vpdl基于叶温的蒸气压亏缺kpavpda基于气温的蒸气压亏缺kpablcmol叶片边界层总导度mol三状态参数加上行号缩写参数行号缩写参数行号program自动测量程序的状态fwmxcrlp流量co2控制器冷却器光源的稳定性chpwmf状态指示stable稳定性状态co2分析器的状态自动增益控制agc信号h2oh2o分析器的状态csagcmv样本室co2自动增益控制agc信号flow流量控制器的状态h2o自动增益控制agc信号fan样本室风扇的速度hsagcmv样本室h2o自动增益控制agc信号第五章li6400光合仪的测量方法li6400光合仪操作步骤一般分为硬件连接启动机器选择配置仪器调零测量数据传输
置，采取人工直接读数和计算。
复杂配置阶段：为了增加测定速度，实现多点测定，
CO 2 分析仪上配置了多路转换和相应的记录装置，以达到
一机多点多通道测定。此外，为了提高测定精度和能控制测定条件，有的光合仪配置了叶室的环境控制系统。
便携式多功能智能化阶段：这一阶段的产生是由于单片机、集成电路和传感技术发展的结果，在
腾速率、总气孔导度、气孔导度或气孔阻力、胞间
CO2 浓度等。另外，叶室内装有温度与湿度探头，外有光照强度
探头。在测定过程中能够自动记录的重要环境参数有大气
CO2 浓度、大气湿度、叶面温度、大气温度、光照强度等。
上述植物生理指标与环境参数的测定可在数秒内完成，仪器自动保存。除此之外，其它参数如叶面水汽压降、叶面
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第三章 硬件介绍与连接
一、 硬件介绍 LI-6400 硬件包括主机、连结电缆、叶室和分析器。详情请参照下图。 1、主机
2、叶室和分析器
3、电缆部分
3
4、主机操作面板介绍
二、硬件连接
1、加装干燥剂和苏打 仪器出厂时，化学药品管中没有装入相应的药品，当使用者拿到新仪器后，首先要在管中装入相应的药品。取下药
定。
第二章 LI-6400 系列光合仪简介
一、 LI-COR 便携式光合仪的发展
LI-6000 是LI-COR 公司的第一代气体交换测量系统。 LI-6000 的特点是体积小、重量轻，能耗低。通过将一个叶 片夹入相对较大的叶室中测量 CO 2浓度随时间的变化， LI-6000 是一个闭路系统。
LI-6200 是LI-COR 公司在 1986 年研制成功的，它修正了 LI-6000 中存在的问题，并较大程度改进了软件。尽管