LI-6400系列便携式光合作用测量系统
LI-6400便携式光合测定仪简要操作规程
LI-6400便携式光合测定仪简要操作规程1．首先进行装机工作，注意连接缓冲瓶，并将缓冲瓶置于空气流动相对稳定的地方。
2．接通电源，打开LI－6400，过1－2秒钟后，屏幕显示Is the chamber/IRGA connected?(Y/N)输入Y，此时IRGA开始预热。
如5秒钟内未见答复，N被假定。
开始扫描文件系统并运行启动程序。
在程序运行过程中，不允许连接或拆卸叶室与IRGA。
只有在休眠状态（Utility Menu菜单下的Sleep mode）下方可进行。
运行中仪器会显示所有配置方式，并提示要进入何种配置方式，按所需进行选择。
配置方式单如下：2×3 ClrBtm EB sun+sky 2×3cm2透明底叶室、自然光2×3 ClrBtm LED EB 2×3cm2透明底叶室、LED光源2×3 Opaque LED 2×3cm2不透明底叶室、LED光源2×6 ClrBrm Needles EB 2×6 cm2透明底针叶叶室2×6 Opaque Broadleaf 2×6 cm2不透明底窄叶叶室2×6 Opaque Needles 2×6 cm2不透明底针叶叶室Factory Default 2×3cm2不透明底叶室、自然光Soil Chamber 土壤呼吸室Arabidopsis Chamber EB 0.785cm2小叶室3．IRGA通常需预热20分钟。
然后进行仪器校正。
3.1流量校正。
关闭空叶室（调节叶室上方旋钮使叶室闭合，不留缝隙，但不宜太紧），进入“Calib Menu”（按F3）中，选择“Flow Meter Zero”，校正自动进行，10秒钟后，流量计信号应在0±1mV范围内。
3.2IRGA校正。
关闭空叶室，还是在“Calib Menu”（按F3）中，选择“IRGA Zero”，将碱石灰管和干燥剂管旋钮均扭到“Scrab”位置，等待约15分钟进行稳定，然后按“AutoAll”键运行校正程序。
LI-6400光合作用测定系统-原理、性能、基本操作与常见故障的排除
植物学通报刊996，13（增刊）：72-76Chinese Bulletin of BotanyLI-6400光合作用测定系统：原理、性能、基本操作与常见故障的排除蒋高明（中国科学院植物研究所，北京100093）LI-6400 PORTABLE PHOTOSYNTHESES SYSTEM：PRINCIPLE，FUNCTION，BASIC OPERATIONAND MAIN PROBLEMS AND SOLUTIONSDURING MEASUREMENTJiang Gao-ming(Institute fo Bolany,Academia Sinica,Beijing 100093)LI-6400光合作用系统（LI-COR,1995）是美国拉哥公司在已有的LI-6200（LI-COR,1990）光合作用系统基础上改进而来。
LI-6200为封闭型光合作用测定装置，在测定过程中叶室内的CO2浓度不断减少或升高，仪器根据一定时间内CO2浓度的变化以及气体流速、温度、大气压等环境参数计算光合作用或呼吸作用速率.这种设计的主要缺陷是；在光合作用测定过程中，叶室封闭，CO2、水分、温度等变化很大，影响植物正常的气体交换。
鉴于此，拉哥公司新近推出了LI-6400开放型光合作用系统，于 1995年2月份上市.作者在美国哥伦比亚大学生物圈二号研究中心工作期间，利用这种仪器在该中心内进行了半年的光合作用测试，取得了一定经验.鉴于我国植物生理生态工作者可能在不久将接触此仪器，加上该仪器的英文说明书为专业人员所写，涉及仪器工作原理内容较多，某些操作步骤介绍过繁，而另一些步骤则过简或不提及，可能使初用者感到困惑；另外，我们在美国使用该仪器过程中发现的问题，可直接与拉哥公司联系解决，这在国内难以做到.因此；特将该仪器主要原理、性能、基本操作步骤、常见故障分析等问题，总结出来，以期对我国有关科研人员使用此仪器时有所帮助。
原理在LI-6200的基础上，LI-6400光合作用系统在两个方面作了明显的改进：第一，气路为开放式，即从进气口进入仪器主机的气体经主机内部流速测定计后一分为二，25％进入参考气体红外分析仪；75％进入样品气体红外分析仪，然后气体各自排出仪器，气路开放.除这种方式外，仪器在自动平衡（Automatch，是测定过程中重要的步骤，下面还要介绍），从样品气体红外分析仪排出的气体进入参考气体红外分析仪再排出机外。
LI-6400便携式光合仪操作使用规程
LI-6400便携式光合仪操作使用规程仪器使用范围：植物单叶或群体光合速度、蒸腾速率、气孔导度、光饱和点和补偿点、二氧化碳饱和点和补偿点等。
1、开机：打开位于主机右侧的电源开关。
仪器在启动后将显示“Is the IRGA connected? (Y/N)”选择Y2、叶室配置选择：选择Factory default（常规）或他叶室（6400-02B红蓝光源），然后回车自动进主菜单。
3、手动测量：按F4“New Measurements”菜单进入测量菜单。
①设定文件：按F1“Open Logfile”建立新文件。
回车后输入自己设定的文件名。
当显示屏出现提示“Enter Remark”时，输入需要的标记(英文，用于标记样地、植物种类、样品号等)。
继续回车，文件设置结束。
在夹入叶片之前如果ΔCO2大于0.5或小于-0.5，按F5“Match”进行匹配。
②测量：选取需要测量的植物叶片(3-5次重复)。
测量时间尽量选择在晴朗的上午10：00-11：30间最好。
③向Bypass方向拧紧碱石灰管和干燥管上端的螺母。
夹上叶片(尽量让叶片充满整个叶室空间，面积为6cm2，小叶片需测量面积，并在测量菜单状态下按数字“3”后按F1来修改叶面积值，关闭叶室，旋紧固定螺丝至适度位置。
④等待C行PHOTO读数稳定（小数点后最后一位数字的波动在2左右）后即可记录 (按F1“LOG”按钮或者按分析仪手柄上的黑色按钮2秒即可记录一组数据。
⑤换叶片进行下一次测量。
重复②--④步骤。
4、自动测量与环境条件控制LI-6400可以控制的环境条件包括温度、CO2浓度、光强等。
一般而言，需要控制环境条件的实验有两种情况。
一种是环境变化剧烈，无法准确进行同等环境条件的测量。
另一种情况是进行光曲线和ACI曲线测量。
环境控制只需要在手动测量时，按数字来切换菜单。
具体各菜单情况如下图所示。
温度控制：按数字2，按F4控制温度(输入需要的温度回车即可，注意温度控制范围是环境温度的±6℃)。
LI-6400便携式光合作用测定仪使用说明
LI-6400便携式光合作用测定仪使用说明连接（气管连接黑色对应）并关闭IRGA叶室，确定叶室密闭合适(叶室上下刚刚接触到，再张开叶室，调紧螺丝半圈)。
接上电池(电源)，开机。
当显示：“Is the IRGA connected?(Y/N)”Press “Y”正确连接并放置缓冲瓶，预热二十分钟以上。
1、调零：选“Calib Menu”(Open F3)项：①选“Flow Meter Zero”项（流量计调零）当读数基本稳定，且在±1mv范围内，按F5 退出②红外分析仪调零“I RGA Zero”旋紧碱石灰管和干燥管上端的调节螺母指向Full SCRUB方向，即全虑除状态→清空并关闭叶室(叶室上下刚刚接触到，再张开叶室，调紧螺丝半圈。
)。
确定CO2R or CO2S 的最大波动范围在0.1，稳定，则按F1 (AutoCO2)，这时，CO2R or CO2S均在“0”附近；确定H2OR or H2OS 的最大波动范围在0.01 ，稳定，且等待至少一刻钟以上，然后，按F2 (AutoH2O)，这时，H2OR or H2OS均在“0”附近；如果是希望对CO2和H2O 都同时调零，则，这时按F3 (AutoAll).按F5(Quit)退出。
进入“View, Store Zero_Span”,按F1 “ Store ”,保存本次校准数据。
2．安装LED光源选“Config Menu ”项（主菜单F2）——选“Light Source Control”项；-——选取“Pick Source”；——选取人工光源“Lightsource=6400-02B……”，Press F5 “Done”——进入“Config Menu ”第一项“Config Status”, 选择F3 “saveAs”,保存光源设置。
按“escape”进入主菜单( O pen )。
3．测量(1)不使用CO2钢瓶的操作：主菜单选F4 “New Msmnts”项，打开碱石灰管和干燥管上的螺母至全旁路(ByPass)位置(注意：此时不使用CO2注入系统)。
LI6400光合作用测定仪产品性能介绍
二、电缆保养
1、留意不要将固定螺丝旋的太紧； 2、拔卸电缆时，要握住插头，不要直接拉电缆线；
留意：最近很多单位维修的仪器，在测量时显示〝 IRGAs Not Ready〞，为运用中拔电缆不正确所致。 3、寄存时，要将电缆盘起来； 4、最新的电缆接头是金属头，我们有配件可以改换。
三、剖析器的保养
1、叶室的维护 2、叶温热电偶的维护 3、婚配阀的维护 4、IRGA的维护
• 查在测量界面L行参数值。显示如以下图：
正常状况下，下面四个值都应在+/-5000内。
勇于开始，才能找到成功的路
通常仪器出厂时，CRagc_mv和CSagc_mv值都在0左近； HRagc_mv和HSagc_mv值在-1500左近。假设参照室 (CRagc_mv和HRagc_mv)值正常，而样品室(CSagc_mv和 HSagc_mv)值很高，在2000-5000之间或更高，说明样品室内 较脏，需求对叶室和光路清洁保养。
1、叶室的维护
• 叶室封锁 • 叶室的封锁时，叶室的调理螺丝不能旋的太紧，否那么容 易将闭锁杆折断。
• 调理叶室的正确方法是：闭合叶室，调理螺丝使上下叶室 封锁即可。判别叶室能否漏气：对着叶室吹口吻，看样品室 CO2(CO2_S)能否动摇很大。假设叶室闭紧后仍漏气，能够泡 沫垫圈需求改换。
•泡沫垫圈维护 • 维护叶室泡沫垫圈十分重要。光合仪不运用时，应松开叶 室闭锁。假设长时间不松开闭锁，泡沫垫圈不时处于受压榨形 状，叶室上黑色的氯丁(二烯)橡胶垫圈经过一昼夜能够恢复弹性， 但LED红蓝光源上的白色垫圈将失掉弹性，无法恢复。
抽出塑胶座：塑胶座可以直接从叶室上抽出。假设觉得太紧， 可以左右的旋转一下。不要拉热电偶的连线。
拔出新的热电偶：稍许润干冷电偶O形密封圈，或许运用大 批硅脂，这样装新热电偶就比拟容易。
LI6400XT便携式光合作用测量系统
LI-6400XT便携式光合作用测量系统LI-6400XT便携式光合作用测量系统代表了当今国际上叶片水平光合作用测量仪器的最高水平。
可以控制叶片周围CO2浓度、H2O浓度、温度、相对湿度、光照强度和叶室温度等相关环境因子。
配置6400-40荧光叶室，系统可同时测量叶片的气体交换、荧光参数和呼吸参数等指标。
重要特性◆整合性：LI-6400XT将气体交换和荧光测量完美地融合在一起，是迄今为止集成度最高的气体交换-荧光测量系统◆自动控制：LI-6400XT软件可以控制所有参数的测量和计算。
光响应曲线和CO2响应曲线等可由自动程序产生，避免了人为因素引起的偶然误差。
◆CO2和H2O零平衡：LI-6400XT不仅可以控制进入叶室气体的CO2和H2O浓度，而且能够控制（零平衡）叶室内的CO2和H2O浓度◆分析器：LI-6400XT的四通道红外CO2/H2O分析器位于叶室头部，消除了使用长管将叶室气体引入分析器时产生的测量时滞和误差；精度高、响应快◆操作系统：LI-6400XT软件界面友好且可编程，数据和图形的显示可灵活改变。
数据可保存在主机内64M存储器中，也可以存入1G CF卡中，导入导出灵活方便◆LED红/蓝光源（6400-02B）：LED红/蓝光源可在0~2000 µmol·m-2·s-1间连续变化，且几乎不产生热量，不会对叶片产生扰动，无需另配电池◆RGB红绿蓝光源（6400-18）：可与多种透明大叶室（簇状叶室、拟南芥叶室、狭长叶室、自制叶室等）组合进行控光实验，为测定整株小植物（莲座状叶丛和簇状短枝）的光响应/CO2响应曲线测定提供了强大工具。
●可选红光、绿光、蓝光、白光，或者各色光的任意比例组合●持续的可变光强可生成自动光曲线，与LI-6400/6400XT完全整合●冷光源、发光均匀：LED的独特设计保证了光在叶片表面分布均匀，低产热量减少了光源对叶片的影响◆整株拟南芥叶室（6400-17）：整株植物可置入，彻底解决了小植株簇状叶植物的气体交换测定问题，更便于对植株的整个生长过程进行重复测定。
LI-6400光合作用测定系统-原理、性能、基本操作与常见故障的排除汇编
植物学通报刊996, 13 （增刊）：72-76Chinese Bulletin of Botany _____________________________________________________________________________________________LI-6400光合作用测定系统：原理、性能、基本操作与常见故障的排除蒋高明（中国科学院植物研究所，北京100093）LI-6400 PORTABLE PHOTOSYNTHESES SYSTEMPRINCIPLE，FUNCTION，BASIC OPERATIONAND MAIN PROBLEMS AND SOLUTIONSDURING MEASUREMENTJiang Gao-ming（Institute fo Bolany,Academia Sinica,Beijing 100093）LI-6400光合作用系统（LI-COR,1995）是美国拉哥公司在已有的LI-6200（LI-COR,1990）光合作用系统基础上改进而来。
LI-6200为封闭型光合作用测定装置，在测定过程中叶室内的CO/农度不断减少或升高，仪器根据一定时间内CO2浓度的变化以及气体流速、温度、大气压等环境参数计算光合作用或呼吸作用速率.这种设计的主要缺陷是；在光合作用测定过程中，叶室封闭，CO2、水分、温度等变化很大，影响植物正常的气体交换。
鉴于此，拉哥公司新近推出7LI-6400开放型光合作用系统，于1995年2月份上市.作者在美国哥伦比亚大学生物圈二号研究中心工作期间，利用这种仪器在该中心内进行了半年的光合作用测试，取得了一定经验.鉴于我国植物生理生态工作者可能在不久将接触此仪器，加上该仪器的英文说明书为专业人员所写，涉及仪器工作原理内容较多，某些操作步骤介绍过繁，而另一些步骤则过简或不提及，可能使初用者感到困惑；另外，我们在美国使用该仪器过程中发现的问题，可直接与拉哥公司联系解决，这在国内难以做到.因此；特将该仪器主要原理、性能、基本操作步骤、常见故障分析等问题，总结出来，以期对我国有关科研人员使用此仪器时有所帮助。
LI-6400系列光合仪使用说明书
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。
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
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、
14
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
6、 连接完成，如图？所示。
5
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
LI-6400系列便携式光合作用测量系统
LI-6400系列便携式光合作用测量系统LI-6400系列便携式光合作用测量系统由美国LI-COR公司生产,是国内外研究植物光合生理生态的权威仪器，广泛应用于植物生理学、农学、林学、生态学等领域的研究中。
下面以LI-6400P型便携式光合作用测量系统为例对其功能、构造、使用等内容作一简单介绍。
一、功能LI-6400系列便携式光合作用测量系统最基本的功能是研究植物光合作用，同时还具有呼吸、蒸腾、荧光等多项测量功能。
可以测量的光合与水分生理指标主要有：净光合（呼吸）速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度等。
二、构造LI-6400P型便携式光合作用测量系统主要由IRGA分析器即红外线气体分析器、操作控制台和两者之间的连接电缆三部分组成。
红外线气体分析器包括标准叶室、有效光合辐射传感器、叶片温度热电偶、发光二极管（LED）红/蓝光源、H2O/CO2分析器等构件。
其中标准叶室为长方形，长宽分别为3和2cm，也有其他规格叶室可替换。
叶室上面装有外置光量子传感器，下面可根据需要连接野外用支架。
操作控制台主要由系统控制器组成，系统控制器硬件配置为512K RAM（随机存储器）,6M硬盘，4行/每行40字符的显示屏，66键的键盘；软件为LI-6400的操作系统，操作系统有多个版本,本机为4.03版本。
另外，控制台电池仓内装有两节可充电蓄电池，边上装有一个水分干燥管,内装硅胶用于吸收水分、一个碱石灰管,用于吸收CO2,及一个CO2注入系统，底下有支架。
连接电缆由25针和9针RS-232C线缆组成。
三、使用LI-6400P型便携式光合作用测量系统的使用大致包括仪器连接、程序加载、仪器校正、数据测量、数据传输、关闭仪器等六个步骤，下面分别来做一个介绍。
第一个步骤：仪器连接测量之前首先要看一看仪器是否连接好，要将仪器连接好后再进入后面的步骤。
仪器的连接主要包括连接电缆与操作控制台之间、连接电缆与IRGA之间的连接，但这些步骤最好由对仪器比较熟悉的人员来完成，一般操作人员最好不随意拆卸和连接。
LI-6400便携式光合仪使用流程说明(简明版)
LI-6400便携式光合仪使用流程说明一、仪器连接安装1、加装化学药品①蓝色干燥剂在正面主机外面，白色苏打在内面；②换药时先拧开底盖并且填充量低于螺线1cm，将盖帽旋紧，注意密封圈；③两个化学管在不测时调在中间，调零时全Scrub，测控制环境时苏打和干燥管完全scrub，非控制环境两个管完全-bypass；（注意螺丝不要旋得太紧，以免脱扣）④白色苏打不能重复利用且不变色，而干燥剂可重复利用，吸水后变红色，需在210℃烘90min，变成蓝色，当出现粉末时将其倒掉；（注意：干燥剂：当化学管中2/3的干燥剂变红后即需要更换药品；苏打：将旋钮旋转至完全Scrub，等CO2_R的值降至最低，向进气口吹气，观察CO2_R读数，如果波动大于2umol/mol，则需要更换碱石灰。
2、连接硬件①将25针的连接器一端插入标有［IRGA］的插座中，另一端插入标有［CHAMBER］插座中，宽面(长边)朝上，且拧紧螺丝钉（注意不要拧得太紧，否则螺丝钉将被折断）；②将末端有黑色标记的软管与操作台右端标有［SAMPLE］的端口（有黑色皮垫）连接，另外一个软管（无黑色标记）与标有［REF］的端口（无黑色皮垫）连接；③标有［INLET］的端口（套有绿色软管）是空气的入口，连接缓冲瓶（悬挂在空中2~3 m，空气流动相对稳定处，以防止污物进入主机，同时在测量过程中可减少空气流动对测量结果的影响）；④连接电缆与IRGA头部圆形IRGA端口上的红色圆点和IRGA分析器上的红色选点对齐时插进，且能听到响声，注意：插头一定要推到底，不能留有空隙；⑤安装CO2钢瓶（测光合和CO2响应曲线时才安装，或实验必需）将CO2小钢瓶装入套筒，顺时针旋转，直到感觉保护罩接触到了小钢瓶，稍微加力便导致钢瓶被刺穿，这时需要快速旋紧，防止CO2泄露，注意：O形圈后将套筒旋紧，每用完1盒（25个钢瓶）更换1次油滤；⑥切记分析器各部件：光量子传感器，紫色插头处，叶温热电偶，2个黄色：匹配阀，如果使用CF卡存数据，则插入主机后面固定小槽内。
LI-6400光合作用仪
打开已有文件名：
对于一个已经存在的文件名，可以在OpenLogFile 下直接用下箭头查 找，确定，直接选中，回车，界面出现如下右图所示的提示，提醒用户， 此文件名已经存在，请问有三种选择，O、A、C；
O为Overwrite，即将此文件名下以前记录的数据全部覆盖掉，这种方 式会将之前保存在该文件名下的数据全部丢失，所以一般很少选择； A为Append，即追加，即在该文件名下已有的数据后面继续追加新的 数据记录，这是最常用的选择；
（4）按F1(Log)记录数据
（5）更换另一样品，按F4，添加remark, 重复前面步骤，进 行测量。至少半小时进行一次Match。 （6）按F3（Close file），保存数据文件。 （7）按esc，退回主界面，关机
预热后的检查
5）叶室的漏气检查
要检查是否漏气，需要化学管调到完全吸收位置，然后在叶室四周吹气，
如果发现A行样品室CO2的读数变化小于2微摩尔，说明叶室密封的比较 好，没有漏气。如果变化超过2ppm以上，说明叶室哪儿可能有漏气。 常发生叶室漏气的地方：叶室垫圈；上下叶室的 O形密封圈；另一个 可能漏气的地方是排气管。
2）检查光源和光量子传感器
检查光源是否工作，且工作正常； 检查g行
ParIn_μm 和ParOut_μm传感器是否有响应。
3）检查大气压传感器
检查g行Prss_kPa值是否合理。一般在海平面大气压值约 100kPa
，海 拔1000英尺大气压为 97 kPa ，5000英尺约83 kPa 且随天气变化，大气 压可能会有1到2 kPa的变化
3.化学药品管的正确位置
两个原则： 1）、利用缓冲瓶保证进气稳定的非控制环境实验，则两个化学药品管均 在完全Bypass的位置； 2）、使用CO2注入系统来给系统提供 CO2气体，则苏打管在完全 Scrub， 干燥管在完全Bypass；
1 LI-6400光合仪的硬件组成
连接线
分析器
主机
连接线
Sample
Reference
接线端
分 析 器 端
分析器
背 面
正 面
右侧
左侧
选 配
记数键
光源线接线端
叶温热电偶
电池及充电器
正 面
电源指示灯
充电指示灯
放置保险丝
背 面
充电连接图
2. 荧光叶室
荧光叶室
暗适应夹子
3. 红蓝光源
4. CO2 注 入 系 统
5. LI-6400-17L
LI-6400/XT光合-荧光测定系统 的硬件组成
结
1、基本硬件组成 分析器 主机 连接线 充电器和电池 2、荧光叶室 3、红蓝光源 4、CO2注入系统
构
5、土壤呼吸测量室 6、簇状叶室 7、针状和狭长叶室 8、2×3透明叶室 9、鸭嘴叶室 10、自制叶室 11、其他
1. 硬件基本组成（带CO2注入系统）
• 6400-17 整株拟南芥叶室 • 6400-18 RGB光源 • 6400-17L 标准组件
6. 土壤呼吸测量室
7. 簇状叶室
LI-6400-22L不透明簇状叶室及RGB光源
8. 狭长叶室和针状叶室
9. 透明底叶室
10.
LI-6400XT便携式光合作用测量系统
LI-6400XT便携式光合作用测量系统LI-6400XT便携式光合作用测量系统代表了当今国际上叶片水平光合作用测量仪器的最高水平。
可以控制叶片周围CO2浓度、H2O浓度、温度、相对湿度、光照强度和叶室温度等相关环境因子。
配置6400-40荧光叶室，系统可同时测量叶片的气体交换、荧光参数和呼吸参数等指标。
重要特性◆整合性：LI-6400XT将气体交换和荧光测量完美地融合在一起，是迄今为止集成度最高的气体交换-荧光测量系统◆自动控制：LI-6400XT软件可以控制所有参数的测量和计算。
光响应曲线和CO2响应曲线等可由自动程序产生，避免了人为因素引起的偶然误差。
◆CO2和H2O零平衡：LI-6400XT不仅可以控制进入叶室气体的CO2和H2O浓度，而且能够控制（零平衡）叶室内的CO2和H2O浓度◆分析器：LI-6400XT的四通道红外CO2/H2O分析器位于叶室头部，消除了使用长管将叶室气体引入分析器时产生的测量时滞和误差；精度高、响应快◆操作系统：LI-6400XT软件界面友好且可编程，数据和图形的显示可灵活改变。
数据可保存在主机内64M存储器中，也可以存入1G CF卡中，导入导出灵活方便◆LED红/蓝光源（6400-02B）：LED红/蓝光源可在0~2000µmol·m-2·s-1间连续变化，且几乎不产生热量，不会对叶片产生扰动，无需另配电池◆RGB红绿蓝光源（6400-18）：可与多种透明大叶室（簇状叶室、拟南芥叶室、狭长叶室、自制叶室等）组合进行控光实验，为测定整株小植物（莲座状叶丛和簇状短枝）的光响应/CO2响应曲线测定提供了强大工具。
●可选红光、绿光、蓝光、白光，或者各色光的任意比例组合●持续的可变光强可生成自动光曲线，与LI-6400/6400XT完全整合●冷光源、发光均匀：LED的独特设计保证了光在叶片表面分布均匀，低产热量减少了光源对叶片的影响◆整株拟南芥叶室（6400-17）：整株植物可置入，彻底解决了小植株簇状叶植物的气体交换测定问题，更便于对植株的整个生长过程进行重复测定。
光合作用测定系统演示讲解
最大净光合速率（Pmax） 暗呼吸速率（Rd） 表观量子效率（AQY） 光饱和点（LSP） 光补偿点（LCP）
a AQY =a/b
b Rd
PFD
LSP
LCP
CO2响应曲线（A – Ci）
A
Amax
最大羧化速率（Amax） CO2补偿点（Γ*） 羧化效率（CE） 反应式
光 CO2 + H2O 绿色细胞
(CH2O) + O2
依据CO2变化测定的基本原理
依据CO2变化测定的基本原理
光
[CO2]
[CO2]
净光合速率（Pn ）= ⊿[CO2]× 流量／叶面积（S ）
红外线CO2分析原理
辐射源
气 室
滤光片
检测器
信号输出
四、仪器的组成
探头、控制器、连线
LI-6400便携式光合作用测定系统演示
一、实验目的 了解LI-6400便携式光合作用测定系统的功 能、优点、测定原理、操作步骤等，加深对光 合作用的认识。
二、仪器的功能与优点
LI-6400便携式光合作用测定系统是美 国LI-COR公司生产的新一代光合作用测定系 统，是目前世界上最先进的光合作用测定设 备，广泛应用于植物生理生态的研究中，国 内外许多知名刊物刊出的有关光合作用的论 文都用了此仪器。
*
Rday b
a
CE=a/b
Ci
五、操作
流量调零
红外气体分析器（IRGA)调零
测量（不同植物光合速率测定，光响应
曲线制作）
功能：可以测定植物叶片的光合速率、蒸 腾速率、气孔导度、光响应曲线、CO2响应曲 线、羧化效率、量子效率、暗呼吸、光呼吸等 指标。
优点：可以在控制条件下测量（系统可对 光强、 CO2浓度、温度、湿度等因子进行精确 控制）；活体测量；快速测量；便于携带；性 能稳定。
LI-6400系列光合仪使用说明书
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、
14
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
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）
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。
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。
使用LI-COR 6400测量光合步骤及注意事项
LI-6400 便携式光合仪测量光合作用步骤一、光合测定过程1.正确连接IRGA，缓冲瓶（利用大气二氧化碳，将缓冲瓶放置离人较远并悬挂2-3m处）。
接上电池(电源)，开机。
2.安装红蓝（LED）光源。
选Config Menu（F2），选Light Source Control 项，选取Pick Source，选取人工光Lightsource = 6400 - 02B，按F5“ Done”进入“Config Menu ”第一项“Config Status”, 选择F3“Save As”,给一个文件名e.g:“LED Red Blue Light Source”进入“ Config Menu ”最后一项“ Reset Menu ”，选取“Reset to User Configuration”,确认选择“LED Red Blue Light Source”，这样，光源就安装成功了。
以后，不必再安装光源了。
如果这一步已经安装好可以省去直接开机。
3. 根据叶室（一般选择2×3 LED),按Enter，选择Y。
4. 当显示：“Is the IRGA connected?(Y/N)”选择“Y”。
预热二十分钟以上。
5. 调零：调零前确保叶室紧闭，（即上下叶室刚刚接触到，再张开叶室，调紧螺丝半圈）。
选“Calib Menu”（校准菜单即F3）项：①选“Flow Meter Zero”项（流量计调零），按Enter，10 秒后读数稳定，视具体情况，用f1、f2 调节，至读数基本稳定，且在±1mv 范围内，F5 退出；②选择红外分析仪调零“IRGA Zero”：此时要求旋紧碱石灰管和干燥管上端的调节螺母指向Full SCRUB方向，即全虑除状态清空并关闭叶室，按Enter，按Y，按press any key，等待数数分钟，看屏幕确定。
待CO2_R 及 CO2_S 波动范围都小于±0.1时可以按Auto_CO2；待H2O_R 及H2O_S 波动范围都小于±0.01时，可以按Auto_H2O。
LI-6400便携式光合作用测定系统简要操作规程
LI-6400便携式光合测定仪简要操作规程1．首先进行装机工作，注意连接缓冲瓶，并将缓冲瓶置于空气流动相对稳定的地方。
2．接通电源，打开LI－6400，过1－2秒钟后，屏幕显示Is the chamber/IRGA connected?(Y/N)输入Y，此时IRGA开始预热。
如5秒钟内未见答复，N被假定。
开始扫描文件系统并运行启动程序。
在程序运行过程中，不允许连接或拆卸叶室与IRGA。
只有在休眠状态（Utility Menu菜单下的Sleep mode）下方可进行。
运行中仪器会显示所有配置方式，并提示要进入何种配置方式，按所需进行选择。
配置方式单如下：2×3 ClrBtm EB sun+sky 2×3cm2透明底叶室、自然光2×3 ClrBtm LED EB 2×3cm2透明底叶室、LED光源2×3 Opaque LED 2×3cm2不透明底叶室、LED光源2×6 ClrBrm Needles EB 2×6 cm2透明底针叶叶室2×6 Opaque Broadleaf 2×6 cm2不透明底窄叶叶室2×6 Opaque Needles 2×6 cm2不透明底针叶叶室Factory Default 2×3cm2不透明底叶室、自然光Soil Chamber 土壤呼吸室Arabidopsis Chamber EB 0.785cm2小叶室3．IRGA通常需预热20分钟。
然后进行仪器校正。
3.1流量校正。
关闭空叶室（调节叶室上方旋钮使叶室闭合，不留缝隙，但不宜太紧），进入“Calib Menu”（按F3）中，选择“Flow Meter Zero”，校正自动进行，10秒钟后，流量计信号应在0±1mV范围内。
3.2IRGA校正。
关闭空叶室，还是在“Calib Menu”（按F3）中，选择“IRGA Zero”，将碱石灰管和干燥剂管旋钮均扭到“Scrab”位置，等待约15分钟进行稳定，然后按“AutoAll”键运行校正程序。
(课件)LI-6400光合仪测量
西北农林科技大学园艺学院
实验室管理中心 王荣花
光合作用基本原理
6CO２+6H２O C６H１２O６＋６O２
光合作用的定义：单位叶面积、单位时间消 耗CO2量的多少。 光合仪测定原理：差分法，即利用CO2 对红 外线的吸收特性，测量由于植物叶片生命活 动所造成的样品室和参比室之间CO2的浓度 差。
XXX mol/m2/s”，enter，输入需要光强，enter。
6) 控制叶片温度。2,F4，选择Block温度, enter, 输入测定温度 （环境温度的正负6度以内）, enter；再按3，F1(area)输入实
际测量的叶片面积。
7) 以上设定好环境条件，之后的测量操作同前。
2、控制环境条件的测量步骤
2、预热后检查
2.1 检查流速零点
关闭泵，然后关闭叶室混合扇；
检查b行 flow是否在±2微摩尔之间。如果在，
表示正常；如果不在此范围，需进入校准菜单，
进行Flow meter zero。
2、预热后检查
2.2 检查CO2和H2O IRGAs零点
将两个化学管都旋至完全Scrub位置，完全闭合叶
度达到最高值，且该值高于2000μmol mol-1，则按
Y，表OK。
系统自动进行8点校准，完成后提示“plot
this？”，按“Y”，如果校准曲线平滑近直，则按 esc，系统提示“implement this？”按“Y”，然 后按esc。校准完成。
二、LI-6400/xt测量过程
1、非控制环境条件的测量步骤 （手动测
硬件基本组成（带CO2注入系统）
主机
连接线
分析器
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
LI-6400系列便携式光合作用测量系统由美国LI-COR公司生产,是国内外研究植物光合生理生态的权威仪器，广泛应用于植物生理学、农学、林学、生态学等领域的研究中。
下面以LI-6400P型便携式光合作用测量系统为例对其功能、构造、使用等内容作一简单介绍。
一、功能LI-6400系列便携式光合作用测量系统最基本的功能是研究植物光合作用，同时还具有呼吸、蒸腾、荧光等多项测量功能。
可以测量的光合与水分生理指标主要有：净光合（呼吸）速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度等。
二、构造LI-6400P型便携式光合作用测量系统主要由IRGA分析器即红外线气体分析器、操作控制台和两者之间的连接电缆三部分组成。
红外线气体分析器包括标准叶室、有效光合辐射传感器、叶片温度热电偶、发光二极管（LED）红/蓝光源、H2O/CO2分析器等构件。
其中标准叶室为长方形，长宽分别为3和2cm，也有其他规格叶室可替换。
叶室上面装有外置光量子传感器，下面可根据需要连接野外用支架。
操作控制台主要由系统控制器组成，系统控制器硬件配置为512K RAM（随机存储器）,6M硬盘，4行/每行40字符的显示屏，66键的键盘；软件为LI-6400的操作系统，操作系统有多个版本,本机为4.03版本。
另外，控制台电池仓内装有两节可充电蓄电池，边上装有一个水分干燥管,内装硅胶用于吸收水分、一个碱石灰管,用于吸收CO2,及一个CO2注入系统，底下有支架。
连接电缆由25针和9针RS-232C线缆组成。
三、使用LI-6400P型便携式光合作用测量系统的使用大致包括仪器连接、程序加载、仪器校正、数据测量、数据传输、关闭仪器等六个步骤，下面分别来做一个介绍。
第一个步骤：仪器连接测量之前首先要看一看仪器是否连接好，要将仪器连接好后再进入后面的步骤。
仪器的连接主要包括连接电缆与操作控制台之间、连接电缆与IRGA之间的连接，但这些步骤最好由对仪器比较熟悉的人员来完成，一般操作人员最好不随意拆卸和连接。
下面只讲一下叶室的闭合、蓄电池的安装、CO2缓冲系统的安装。
IRGA叶室连接好后要轻压手柄将其关闭，并确定叶室密闭合适，其方法是先通过调节螺丝使上下叶室刚刚接触到，然后再张开叶室，调紧螺丝半圈，最后再关上叶室，这样松紧正好，既不会过松而漏气，也不会过紧而影响叶室泡沫垫的使用寿命。
电池在安装前要保证有足够电量，否则要先进行充电。
一般两块充满电的电池可供野处测量用使用3~5小时，具体使用时间与电池本身容量及使用过程有关。
装电池时将电源输出口朝外，用另一端将电池仓上面的弹簧卡朝上顶,然后将电池朝里推，直到听到“咔”的一声即表示电池已安装到位，待两个电池全部装入电池仓后将电源输出口插入到操作控制台的接口中。
仪器带有CO2注入系统，但有时测量时只需利用大气中的CO2即可，因外界环境中的CO2浓度易受到植物光合、呼吸，气体流动，操作者呼吸等影响，为了保证进入叶室的CO2浓度的稳定性，一般需接入一个气体缓冲系统。
气体缓冲系统可找一个较大的塑料瓶（如可乐瓶），在瓶盖上打两个小孔，小孔孔径与连接用的塑料管粗细相宜，然后将塑料管一端插入塑料瓶内，伸入底部，另一端接到操作台一侧（电池仓上端右侧）的进气口中，测量时将塑料瓶挂入高处，以减少环境变化的影响。
第二个步骤：程序加载仪器连接好后就进入了第二个步骤，即开机加载OPEN程序的过程。
OPEN程序是LI-6400的操作系统，类似于计算机的WINDOWS系统。
通过这一程序，用户能够完成各种操作。
OPEN程序有不同的版本，各台机上装的版本不相同,本机上装的是4.03版本。
开机即打开电源开关后仪器即开始进行OPEN程序安装，这需要有十几分钟左右，并且在程序安装过程中需用户进行以下两项选择，用户可用控制台表面的箭头键上下移动进行选择。
1．配置文件的选择此处的配置文件一定要正确选择，并且应与IRGA分析器头部所安装的叶室类型一致。
厂家默认配置（Factory Default）是2×3cm标准叶室，即利用太阳光源，不能对叶室中的光照强度进行控制。
我们通常选自定义的2×3cm叶室(2×3 opaque LED)，虽然这一配置与厂家默认配置的叶室面积一致，但它增加了可使用人工光源的功能。
2．给IRGA供电前问叶室是否连接好当显示“Is the chamber/IRGA connected?(Y/N)”时选择选择“Y”。
这两个选择结束后，OPEN程序便可自行加载结束，最后进入OPEN主程序界面。
OPEN主界面显示了OPEN 程序的版本、用户硬盘的使用空间、仪器的电压、当前的时间等信息，另外，还有“Welcome Menu（欢迎菜单）”、“Config Menu（配置菜单）”、“Calib Menu（校准菜单）”、“New Msmnts（新测量菜单）”和“Utility Menu（实用菜单）”五个一级菜单，这五个菜单分别与功能键f1、f2、f3、f4、f5对应，即可按屏幕下方的f1、f2、f3、f4、f5等键来选择一级菜单再进入下一级菜单。
让我们来看一下这几个主菜单中有用的几个选项。
“Welcome Menu（欢迎菜单）”中我们常用的有最后一个选项“Quit OPEN-IRGAs OFF”，即将主程序和红外线气体分析仪都关闭，是进行关机的操作。
“Config Menu （配置菜单）”中是一些设定的配置，一般不轻易更改。
“Calib Menu（校准菜单）”和“New Msmnts（新测量菜单）”是最常用的两个菜单，等一下测量时要讲到。
“Uti lity Menu（实用菜单）”最常用的有“File Exchange Mode”即文件交流模式，通过这一命令可以实现光合仪与计算机之间的数据交流；还有一个“Sleep mode”即睡眠模式，在较长一段时间内不需要测量但又不想关机的情况下可以置于这一模式下节省电源。
第三个步骤：仪器校正因为周围环境条件的变化，仪器的零点将发生变化，因而使用前必需要校正，否则数据就不可靠。
仪器校正时需要在OPEN主程序界面下选择f3即可进入“Calib Menu（校准菜单）”。
进入校准菜单后显示屏上显示出七个二级菜单，其中第1项“FLOW Meter Zero”(流量计调零)、第2项“IRGA Zero”(红外线气体分析仪调零，即对CO2、H2O零点进行校正)是每次开机后都必需进行的操作，在这里介绍一下，其它校准不需要每次都进行，在此就不作介绍了。
1．“FLOW Meter Zero”——流量校正该过程是完全自动的，选择“Flow Meter Zero”后，流量计将关闭，10秒后流量信号应该在1mv以内。
如果数值过大或过小，则选择adjust↓或adjust↑来调整，当流量信号在1mv范围内波动时，就选择OK（f5），再选择esc返回校正主菜单。
2．“IRGA Zero”——CO2和H2O零点校正选择“IRGA Zero”菜单后，仪器会提醒用户注意校正CO2和H2O零点时必须关闭叶室并且保持叶室中不能夹入叶片，而且利用新鲜的碱石灰和干燥剂。
这时有两步操作需进行，一是确保叶室关闭并且里面是空的即没有夹东西；二是将水分干燥管和碱石灰管上方控制H2O和CO2进入量的调节螺母指向Scrub，要旋紧，即全滤除状态（录相上先操作的水分后操作的CO2）。
当你确认这些操作已进行后选择“Y”进入下一界面。
校正时一般先校正CO2零点后校正H2O零点接着再进行同时调零。
调零方法如下：CO2零点校正：等待CO2R或CO2S基本稳定（最大波动幅度在0. 1μmol/mol范围内）后按f1（AutoCO2），过一段时间后CO2R和CO2S接近于”0”，两者之差应在±0.1μmol/mo范围内，调零即完成，若波动幅度大于这一范围，需再次按f1进行CO2零点校正。
H2O零点校正：等待H2OR or H2OS稳定（最大波动范围在0.01 mmol/mol范围内），且等待至少一刻钟以上，然后，按F2 (AutoH2O)，过一段时间后，H2OR or H2OS均在“0”附近，两者差值在±0.01mmol/mo 范围内，调零即完成。
CO2和H2O同时调零：如果是希望对CO2和H2O都同时进行校正，则按F3 (AutoAll)，直到CO2和H2O的数值在相应范围内即可，倘一次不行可进行第二次校正。
注意，若CO2和H2O校正时数值一直无法调到规定的范围内，则必需检查碱石灰管和水分干燥管上方的调节螺母是否关紧，即处于全滤除状态，还要检查叶室是否关紧且没有杂物夹在中间。
CO2和H2O零点校正后按f5（Quit）返回Calibration Menu（校准菜单）。
第四个步骤：数据测量数据测量是LI-6400 使用的关键步骤。
数据测量在OPEN 主界面的f4（New Msmnts，新测量菜单）下。
进行实验数据测量前，应该将H2O和CO2控制旋钮调至BYPASS（如果使用CO2 注入系统则CO2控制旋钮应该调至SCRUB）。
下面以利用LED红蓝光源、使用自然界中空气CO2浓度测定叶片光合为例来说明测量过程：1. 打开水气通道①将H2O控制旋钮调至BYPASS状态，打开就可以了，不一定要到全旁路状态。
②将CO2控制旋钮调至BYPASS，要调到底，即让空气中的CO2顺畅地进入仪器中，这样，进入叶室中的CO2浓度与外界CO2浓度基本一致了。
2. 进入新测量菜单在OPEN主程序界面下选择f4进入“New Msmnts（新测量菜单）”；进入“New Msmnts（新测量菜单）”后，可看到屏幕上面有三行数据，分别用a、b、c（在数值左侧）表示，数值上面有参数名称及单位（有些没有单位），如a行出现CO2R（参比室CO2浓度）的数值(因为未用钢瓶注入CO2，所以此读数为环境大气浓度，一般在360~420μmol/mol范围内，如数值偏小，则要看一下碱石灰管上方的调节螺母是否处于全旁路位置)，其实还有许多行数据因屏幕太小而没有显示出来，可按d、e、f、g等键进行翻页来查看。
进入“New Msmnts（新测量菜单）”后，屏幕最下方出现的是操作指令行，左侧标有阿拉伯数字1，同样，还有一些操作指令未列出，可按键盘中的2、3、4、5等键来翻页进行查看。
3.光照强度控制在第2行操作命令中选f5，进入下一页面后选择控制参数并设定其大小，通常控制量子流量密度即光强。
操作方法：选择响应的控制参数然后回车（enter），输入要控制参数大小的目的值（如1500）。
4. 建立文件名和增加记录号在“New Msmnts（新测量菜单）”中选择f1(Open LogFile)，即打开或新建一个保存测量数据的文件；在下一页面中选择一个已有的或输入一个保存测量数据的目的文件名，如cd0402；当提示“Enter/Edit Remarks”时增加标记，以便于数据的分析，如0101，注意，每测量一张新的叶片时，都要增加一个标记，以标明样品的编号，否则仪器自动地记为上一次的标记，这样不便于以后的数据分析。