植物叶片光合速率及其气体交换参数的测定
半叶法测定光合速率的原理
半叶法测定光合速率的原理
半叶法是通过测量叶片气体交换实现光合速率的量化的方法,它可用于检测植物的光合作用,也可以用于比较优良和劣育品种的光合速率差异、分析植物对不同条件的光合响应情况等。
半叶法测定光合速率的原理是,将植物叶片放置于低氧气体环境中。
通过调节叶片和测量环境的温度、湿度、气压等梯度参数,以及添加过氧化氢气体和空气的各种比例混合物(如添加大量的CO2),使植物叶片从二氧化碳、水蒸气和过氧化氢的电对极、无机离子等环境进行光发光反应。
然后,研究人员将通过测量CO2吸收和水挥发这两个过程中植物叶片所发出的热量和气态水,以测量相关参数,从而反映植物叶片光合速率。
由于半叶法进行快速、精准测定,因此受到了广大植物科学家和科研人员的欢迎。
半叶法测定光合速率还能够提供植物对不同环境条件和营养的反应,从而促进人们对植物的认知深入,为植物的繁殖、保护、驯化等研究工作提供科学依据。
植物叶片光合的测量频率和时间
植物叶片光合的测量频率和时间说到植物的叶片光合作用,哎呀,这个话题看起来复杂,其实一点都不难理解。
你知道植物是怎么吃饭的吗?它们其实不是直接“吃”东西的,而是通过太阳、空气和水来“自制美食”。
光合作用,就是植物利用阳光,把空气中的二氧化碳和水,转化成氧气和糖分。
多神奇呀!它不仅对植物自己有好处,别忘了,我们的空气中多了氧气,生活也变得更美好了!不过,说到怎么测量植物叶片的光合效率,嘿嘿,这可有点“门道”。
不同的测量频率和时间,结果可是天差地别哦。
首先啊,测量的频率得看你研究什么植物了。
如果是像玉米这种大作物,天天都去测个几次,搞不好都能把自己弄得像个“植物侦探”一样。
可是如果是小小的盆栽,老是去打扰它,也许它会觉得自己好像住进了“植物医院”。
不过,频率越高,收集到的数据自然也会越多。
可是,如果频繁到让植物觉得自己被围观了,那可不太好。
其实你得摸索出一个平衡点,就像打游戏一样,过于频繁的操作可能让你乱了节奏,反而浪费时间。
再说说测量的时间,嘿嘿,这可是个大问题。
植物的“工作时间表”可不像我们人类一样规律。
你想,白天它们可是忙得不行,太阳一升起,叶片就开始拼命地进行光合作用了。
可是一到晚上,植物就开始休息了,根本不再开工。
所以,如果你想精确测量它们的光合效率,最好是白天进行。
至于白天的哪个时段呢?早晨刚刚太阳升起的时候,空气清新,温度适宜,植物的状态也好像最“精神”,就像我们早晨喝了一杯浓咖啡一样,整个人都精神焕发,植物也是差不多。
中午阳光最强,植物也在加班光合作用,不过,光照强度过大,反而让它们的效率变得不那么稳定,搞不好就会过度“劳累”。
这时候再测量,可能误差就大了。
至于下午,温度逐渐回落,植物又开始恢复平静,效率也稳步提高,但总是比不上早上的“黄金时段”。
说到这里,不禁让我想起以前做过一个小实验,就是拿一盆绿植放在窗台,想着每天去看它长什么样,结果一看,那个小家伙早晨生机勃勃,下午就萎靡不振了。
光合速率测定的几种方法
光合速率测定的几种方法光合速率是指植物通过光合作用所固定的二氧化碳量,它可以用于评估植物对光的利用效率以及其生物质生产的能力。
测定光合速率是研究植物生理生态学和农业生产的重要手段之一、以下是几种常用的光合速率测定方法。
一、传统气体混合法传统气体混合法是一种较为常用的光合速率测定方法。
通过测定固定在葉片表面的气体浓度变化来推算光合速率的。
测定的原理是将一定浓度的CO2与空气以一定比例混合,然后将混合气在特定压力下冲入封闭的光合室内,再通过一定时间的光合作用后,取样测定光合室内的气体组成,计算出被吸收的CO2量,进而计算出光合速率。
二、氧电极法氧电极法是一种常用的间接测定光合速率的方法。
氧电极法是利用氧电极测定叶绿素蒸腾产生的氧气来推算光合速率的。
测定的原理是将叶片置于氧电极下,测定放氧荧光的强度随时间的变化。
光合速率可以通过氧电极的输出信号来推算。
三、原位测定法原位测定法是一种利用挂在植物叶片上的CO2和H2O气体测定光合速率的方法。
此方法通过将CO2和H2O气体源直接与光合叶盘表面相接触,测得的CO2和H2O浓度变化来推算光合速率。
在该方法中,CO2和H2O的浓度是测定光合速率的关键,因此需要精准的测量设备。
四、地上蒸散法地上蒸散法是一种通过测定叶片或整个植物的蒸散量来间接推算光合速率的方法。
测定的原理是根据光合产生的O2和CO2的摩尔比例,将蒸散量转化为光合速率。
这种方法测定简便,但需要注意与植物蒸腾速率的关系以及测量误差的产生。
五、传导法传导法是一种通过测量阳光照射下植物干重的增加来间接推算光合速率的方法。
测定的原理是劈片的叶片从植物中剪下,然后用适当的方法阻止其呼吸和光合作用,使叶片处于可见光的照射下,一定时间后,再测定其干重的增加。
通过干重的增加来推算光合速率。
光合速率的测定方法有很多种,每种方法都有其优点和限制。
因此,在选择使用哪种方法时,需要考虑到具体的实验条件和研究目的,并进行合理的评估。
光合速率的测定方法归纳总结
光合速率的测定方法归纳总结
一、什么是光合速率
光合速率是植物在光照下将水和二氧化碳分别转化为有机物(氧化还原反应)的速率,植物光合作用是植物吸收光能然后将水和二氧化碳转化成有机物的过程。
因此,光合速率也代表了植物能够利用光能的能力,用来衡量植物不同光照条件下的能量吸收能力。
二、光合速率的测定方法
1.采用环境光照条件下的流量计和气体分析仪
(1)流量计:作用是监测植物叶片周围流动的气体,进行植物空气周围气体的流量和流速测定;
(2)气体分析仪:作用是检测植物叶片周围的气体流动组成,可以检测二氧化碳含量。
2.采用光合速率表、日光灯和日光表
(1)光合速率表:可以随时采集植物叶片的光合速率;
(2)日光灯:可以模拟环境光照条件;
(3)日光表:可以检测植物叶片所处的环境光照度。
3.采用热量流计
热量流计可以检测植物叶片周围的热量流,用来表征植物的光合反应对环境的响应。
4.采用叶绿素荧光仪
叶绿素荧光仪可以测量植物叶片的叶绿素荧光强度,用来检测植物叶
片的光合能力。
五、其他测试方法
(1)超声波测试:利用超声波技术对植物叶片的胞壁结构进行检查,可以检测植物叶片的光合能力;。
植物叶片光合速率的测定实验报告
植物叶片光合速率的测定实验报告摘要本实验旨在探究光合速率与光照强度、CO2浓度和温度的关系。
通过对不同光照强度、CO2浓度和温度下的植物叶片进行测量,研究了它们对光合速率的影响。
实验结果表明,光照强度、CO2浓度和温度是影响光合速率的三大因素,其中光照强度的影响最为显著。
引言光合作用是植物的重要代谢过程,叶绿体是其发生的主要场所。
光合速率是衡量光合作用效率的重要指标,也是评价植物生长状况和环境适应性的重要参数。
在不同的环境条件下,植物的光合速率会发生变化,因此探究光照强度、CO2浓度和温度对光合速率的影响,对于深入了解植物的生长和发育规律非常重要。
材料和方法实验材料:绿豆、淀粉碘液、酒精、液氮。
实验设备:光照强度计、温度计、二氧化碳计、恒温水浴器、叶绿素荧光测定仪、液体氮保温饮水机。
实验方法:1. 光照强度对光合速率的影响取一片绿豆叶片,将其放入恒温水浴器中,以25℃的恒温条件下进行测量。
使用光照强度计分别测量2500 lx、5000 lx、7500 lx、10000 lx、12500 lx下的光照强度。
在测量前,让叶片充分适应光照环境。
在每个光照强度下,测量10min,并记录每分钟的CO2浓度变化值。
将一片绿豆叶片放入恒温水浴器中,使用叶绿素荧光测定仪进行测量,分别将水浴器的温度设置为5℃、15℃、25℃、35℃、45℃。
在每个温度下,测量10min,并记录每分钟的光合速率变化值。
结果在25℃下,分别测量了2500 lx、5000 lx、7500 lx、10000 lx、12500 lx下的光合速率。
数据见表1。
光照强度(lx)光合速率(μmol/m²s)2500 2.805000 4.007500 5.1010000 6.2012500 6.90表2:CO2浓度和光合速率的关系在不同的温度下,测量了光合速率。
数据见表3。
讨论从实验结果可以看出,光照强度、CO2浓度和温度对光合速率有显著影响。
叶片光合作用测定方法
叶片光合作用测定方法叶片光合作用是植物体内最重要的生化过程之一,可以通过测定叶片光合速率来评估植物的健康状况和生长能力。
在过去几十年中,研究人员开发了多种方法来测量叶片的光合速率。
本文将介绍几种常用的叶片光合作用测定方法。
1.传统的气体交换测量方法:该方法通常使用光合速率仪来测量叶片的CO2吸收速率和O2释放速率。
叶片被放置在光合速率仪的量温室中,同时通过量温室中的小孔进行气体的进出。
测量中应控制光照强度、温度和湿度等环境参数,以保证测量结果的准确性。
这种方法可以直接测量到叶片的净光合速率,并可以通过改变环境条件来研究光合速率的调节机制。
2.光合速率测定方法:随着技术的发展,测量光合速率的方法也逐渐更新。
其中一个方法是使用叶片薄片测光法。
这种方法将叶片放置在光强和温度控制良好的测光仪中,通过测量叶片薄片上的光强度变化来计算光合速率。
另一个方法是使用叶绿素荧光测量仪。
这种方法通过测量叶片薄片上的叶绿素荧光强度和叶绿素荧光参数来估算光合速率。
3.激光扫描法:激光扫描法是一种非侵入性的测量方法,通过使用激光扫描仪来测量叶片表面的光反射率来评估叶片的光合作用速率。
这种方法可以在较短的时间内测量大面积的叶片,并可以用来研究叶片光合速率在空间上的变化。
4.叶盘法:叶盘法是一种常用的实地测量方法,通过将叶片放置在含水的叶盘上,然后测量叶片蒸腾速率和CO2启示速率来评估叶片的光合速率。
这种方法可以模拟叶片在自然条件下的光合作用,但需要注意控制叶盘上的温度和湿度等因素。
总之,针对叶片光合作用的测定方法有很多种,每种方法都有其优势和适用范围。
选择合适的测定方法需要考虑实验室条件、测量目的和研究对象等因素。
初中生物:植物叶片光合作用速率的测量
初中生物:植物叶片光合作用速率的测量
介绍
植物通过光合作用将阳光转化为化学能,并产生氧气。
叶片是植物进行光合作用的主要器官之一。
本文将介绍如何测量植物叶片的光合作用速率。
实验步骤
1. 准备材料
- 植物样本:选择健康的植物叶片作为样本。
- 紫外光:使用紫外光源来提供光照条件。
- 二氧化碳:通过注入二氧化碳来提供光合作用所需的碳源。
- 光合速率计:用于测量光合作用速率的仪器。
2. 实验设定
- 将植物叶片放置在光合速率计中。
- 设置适当的光照条件和温度。
3. 测量光合作用速率
- 开始记录光合作用速率前,先记录初始数值。
- 注入适量的二氧化碳,维持稳定的光照条件和温度。
- 定期记录光合作用速率的数值,直到值趋于稳定。
- 计算平均光合作用速率。
结论
通过本实验,我们可以测量植物叶片的光合作用速率。
这有助于我们了解植物对光照的反应和光合作用的效率。
这项实验也可以用于比较不同植物叶片的光合作用速率,从而研究植物的适应能力和亲和性。
植物叶片光合蒸腾速率气孔导度与呼吸速率的测定
1P : 小 区 号 , 用 户 输 入 ; 按
设置菜单3
1 P:01 R:01 FREE RECORDS nnn
“1”键可改变,输入范围01-89 R:记录号,如改变小区号, 记录号重新设置为01;
按“Y”键仪器进入预热状态, 屏幕显示:
FREE RECORDS 器剩余存储数量。
F
光 源
气 室
滤检
光测
整
片器
流
显 示 屏
放
大
2. 气路系统工作原理
IRGA只能进行CO2浓度和水蒸气浓度的测定, 不能直接测定植物叶片的光合参数。要测定光合参 数必须与同化室组成一定的气路系统。
常用的气路系统主要有:
(1)密闭式气路系统 (2)开放式气路系统
(1)密闭式气路系统
公式:Pn=△C/△t×V/S
SET PLC:选择叶室 1:BROAD:标准叶室 2:UNIVERSAL:通用型叶室
设置菜单1 设置菜单2
1 REC: M 2 INT: 0 FLO:300
1REC: 记 录 类 型 ;A 自 动 记 录 ; M手动记录。按“1”键在A和M间 转换。按“1”键选择M。 2INT:自动记录时间间隔;M记
nnn:存储
WARM UP DELAY TPS TEMP.= 40
完显成示预“热测后定(菜55单),”C+:/参-nn比nC分O析2浓气度与,参单比位气pCpOm2;浓度差;
Q:光量子通量密度,单位μmol·m-2·s-1
C nnnn +/-nnn Q nnnn H:参比水蒸气压,单位毫巴(0.0~75.0)
低氧气体(2~3%O2,360ppmCO2) 与正常空气(21%O2,360ppmCO2) 6.控制温度下光合速率的测定
光合作用速率的测定
光合作用速率的测定一、光合作用速率的测定方法:1.排气法:通过测量光照条件下溶液中氧气含量的变化来计算光合作用速率。
该方法适用于水生植物或耐水培植物的测定。
2.密闭法:通过密闭系统中二氧化碳浓度的变化来计算光合作用速率。
该方法适用于陆生植物的测定。
二、实验步骤:1.准备实验材料:藻类或陆生植物样本、荧光光度计、剪刀、试管、液氮、气压计等。
2.收集样本:为了得到准确的测定结果,应选择新鲜健康的植物样本,并进行预处理。
对于陆生植物,需要将叶片放置在完全恒温下、明亮的环境中恢复光合作用。
对于水生植物,需要用液氮冷冻杀菌并保存。
3.准备实验装置:根据测定方法选择合适的实验装置。
对于排气法,需将植物样本放入溶液中的光照箱中,并通过导管连接到荧光光度计。
对于密闭法,需将植物样本放入密闭的玻璃容器中,并通过管道连接到气压计和荧光光度计。
4.测定光合作用速率:对于排气法,将植物样本放入光照箱中,设置合适的光照强度和温度,并通过导管将溶液和荧光光度计连接起来。
测量一段时间内光度计的荧光强度变化,并计算出氧气的产生速率。
对于密闭法,将植物样本放入密闭的玻璃容器中,设置合适的光照强度和温度,并通过管道将气压计和荧光光度计连接起来。
测量一段时间内光度计的荧光强度变化,并计算出二氧化碳的吸收速率。
5.分析结果:根据实验测得的光合速率数据,可以分析植物在不同光强、温度和浓度等条件下的光合活性。
比较不同样本的光合速率,可以进行实验结果的统计学分析。
三、注意事项:1.实验环境要保持稳定,尽量减小干扰因素的影响,确保测定结果的准确性。
2.植物样本要在光照充足、温度适宜的条件下进行实验,以保证植物的生理活性。
3.测定前应校准实验装置,确保其工作正常,并在实验过程中对装置进行监控。
4.实验过程中要随时记录观察数据,以便后续分析和结果展示。
5.实验结束后要及时清理实验设备,确保实验室环境的整洁和安全。
测量植物叶片的光合速率
测量植物叶片的光合速率植物的光合作用是自然界中至关重要的一个过程。
通过光合作用,植物能够将光能转化为化学能,从而合成有机物质,并释放出氧气。
而光合速率则是衡量植物光合作用强度的一个关键指标。
测量植物叶片的光合速率可以帮助我们了解植物的生长状况、光合作用的效率以及植物对环境变化的响应能力。
测量光合速率需要使用一些专门的仪器和方法。
下面我们来介绍其中几种常用的测量方法。
首先,最常见的方法是使用光合速率仪进行测量。
光合速率仪是一种能够测量光合速率的仪器,通过测量叶片的光合产物释放气体的速率来计算光合速率。
这种仪器通常会测量叶片释放的氧气或吸收的二氧化碳的量,从而推算出光合速率。
另一种常用的测量方法是使用荧光测光仪进行测量。
荧光测光仪是一种专门用于测量光合速率的仪器,通过测量叶片中叶绿素荧光的强度来计算光合速率。
当植物进行光合作用时,光照能量过剩的部分会以荧光的形式发出,荧光强度越高表示光合速率越快。
除了仪器测量外,还有一些间接的方法来估算植物叶片的光合速率。
例如,可以测量叶片的呼吸速率和光强变化,然后根据两者的关系来推算光合速率。
这种方法虽然不如仪器测量准确,但对于一些实验室条件下的研究仍然具有一定的重要性。
在进行测量时,我们需要注意一些因素。
首先是光照强度。
光照强度对植物的光合速率有着重要的影响,因此在测量时需要控制好光照的强度,确保每次测量时的光照条件相同。
其次是温度。
植物的光合速率对温度敏感,一般情况下,光合速率会随着温度的升高而增加,但到达一定温度后又会下降。
因此在测量时,需要控制好叶片的温度,以确保测量结果的准确性。
另外,还需要注意叶片的状态。
健康的叶片会有较高的光合速率,而受损的或老化的叶片光合速率会减慢。
因此,在进行测量时,需要选择健康的叶片进行测量,以得到准确的结果。
测量植物叶片的光合速率是一个复杂而重要的过程。
通过测量光合速率,我们可以了解植物的生长状况、环境适应能力以及对于光照和温度的响应能力。
植物光合速率及相关气体参数测定实验步骤
植物光合速率及相关气体参数测定实验步骤下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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实验三 植物光合与呼吸速率的测定
实验植物光合与呼吸速率的测定红外线CO2吸收法一、实验目的光合作用是地球上最重要的生命现象,它是唯一能把太阳能转化为稳定的化学能贮藏在有机物中的过程,是维持地球上物质循环的关键环节,也是农作物产量形成的决定性因素。
在植物科学研究中,经常需要测定光合作用。
在光合作用(及呼吸作用)测定方法的发展过程中,曾经有过多次革新,其中包括测定干物质积累的称重法,测定CO2吸收(和释放)的滴定法,测氧气释放的检压法和氧电极法等。
与这些方法相比,红外线气体分析仪堪称较先进的方法。
它不但快速、准确,而且可将测定信号变为电信号输出,便于仪器的自动化和智能化。
一、实验原理红外线CO2气体分析仪(IRGA)工作原理:当红外光经过含有CO2的气体时,能量就因CO2的吸收而降低,降低的多少与CO2的浓度有关,并服从朗伯—比尔定律。
即红外线经过CO 2气体分子时,其辐射能量减少,被吸收的红外线辐射能量的多少与该气体的吸收系数(K )、气体浓度(C)和气体层的厚度(L )有关,可以用下式表示:E = E 0 e -KCL式中: E 0:入射红外线的辐射能量;E:透过的红外线的辐射能量。
一般红外线CO 2 气体分析仪内设臵仅让 4.26μm 红外线通过的滤光片,其辐射能量即E 0,只要测得透过的红外线辐射能量(E )的大小,即可知CO 2气体浓度。
本实验中:IRGA 是测定CO 2浓度的专用仪器,不能直接测定植物叶片的光合速率,必须根据IRGA的性能和测定目的,将IRGA与同化室组成一定的气路系统,才能进行叶片光合速率的测定。
常用的气路系统有密闭式和开放式两种(本实验采用密闭式)。
1、密闭式气路系统:被测植物或叶片密闭在同化室中,不与同化室外发生任何的气体交换,同化室内的CO 2浓度因光合作用而下降,或由呼吸作用而上升,可用IRGA 测定同化室内CO 2浓度的下降值或上升,计算光合速率或呼吸速率。
二、仪器闭路光合的工作原理为:由两根气路管在叶室和红外线CO 2分析仪之间连通形成回路进行气体的循环,在叶片的光合作用吸收CO 2放出O 2的过程中达到对CO 2浓度降低的测量,从而计算出植物光合作用速率等数据。
植物叶片光合速率及其气体交换参数的测定
气流法测定光合速率的基本原理
• 由异原子组成的气体分子都有红外吸收 (如CO、CO2、NH3、NO、NO2、H2O 等),每种气体都有特定的吸收光谱 (CO2的最大吸收峰位于λ=4.25um处), 在一定CO2浓度范围内,其红外吸收与其 浓度成线性关系。
参比室 进气
参比室IRGA (Ce) 排气
植物叶片光合速率及其气体交 换参数的测定
目的意义
• 光合作用是植物体内最为重要的同化过 程,光合速率的测量是研究植物的光合 性能、诊断植物光合机构的运转、研究 环境因素对光合作用的影响的重要方法。
根 据 光 合 作 用 的 公 式 : CO2+H2O→CH2O+O2 ,测定植物的光合 速率有下列三类方法: ( 1 ) 测定干物质的积累,常用的方 法有半叶法、改良半叶法。 (2)测定O2的释放,常用的方法有氧 电极法。 (3) 测定CO2吸收的气流法,即利用 红外气体分析仪测定光合速率。
• 在这三种方法中,方法(1)过于粗糙,误差轻大而可 靠性差,且过于耗时,仅可用于验证性实验;方法(2) 通过测定液体中的含氧量的连续变化来测定光合速率, 可在液体中加入各种试剂来测定其对氧释放的影响, 并可用于研究藻类植物的光合速率,具有较高的灵敏 度,适应于实验室中使用;方法(3)通过直接测定活 体叶片的CO2交换,可以迅速准确地测出光合速率,近 年来便携式光合作用系统的出现,使之可以广泛地用 于田间和实验室。同时通过内置或外接计算机改变叶 室的光强、CO2浓度、湿度,还可以非常迅速方便地测 定植物的CO2补偿点、CO2饱和点、光补偿点、光饱和 点、植物的羧化效率、表观光合量子效率、蒸腾速率 等指标。在研究逆境生理、生态生理中得到了广泛地 利用。
结果输出:
• 测定的结果储存于掌上电脑中,可以通 过Active Sync通讯软件将掌上电脑连到 台式机中,将结果输出到台式机中,用 Excel软件对结果进行分析,并可打印出 来。
光合速率的测定实验报告
0.28 359.80 0.06 0.00 0.00
μ mol/(m s) ppm mmol/(m2s) mmol/(m2s) ppm CO2out= 359.10 ppm
2
1.61 359.10 0.00 0.00 0.00
μ mol/(m s) ppm mmol/(m s) mmol/(m2s) ppm
2
2
CO2out=
358.30
ppm
0.24 358.20 mmol/(m2s) mmol/(m2s) ppm CO2out= 357.60 ppm
2
E= CI= CO2int= 第五组数据 Pn= CO2in= E= CI= CO2int= 第六组数据 Pn= CO2in= E= CI= CO2int=
光合 速 率的 测 定
前言: 【意义】光合作用是作物有机物形成的最主要来源,没有光合作用,作物难以维持生长。 光合速率作为光合作用的一个重要指标,直接影响着作物的生长发育和产量形成,测量光合 速率对用了解作物的生长有着极其重要的意义。 【原理】Yaxin-1102 便携式光合蒸腾仪采用气 体交换法来测量植物光合作用, 通过测量流经叶室前后的 CO2 浓度的变化和湿度变化来计算 植物的净光合速率和蒸腾速率,并计算出气孔导度和胞间 CO2 浓度。 材料与方法: 材料:小麦叶片,Yaxin-1102 便携式光合蒸腾仪 方法:第一步,按下“电源”开关键,开机预热,用于使仪器与外界环境相适应,使仪器性 能更稳定。Yaxin-1102 便携式光合蒸腾仪的预热时间一般为 4 分钟作用。预热完毕,显示屏 显示主菜单(图 5) 。在此,可以开始选项,进行所要选择的工作。 预热完毕,显示屏显示主菜单(图 5) 。在此,可以开始选项,进行所要选择的工作。
光合作用速率的测定方法
光合作用速率的测定方法光合作用是植物中的重要过程,它通过光能将二氧化碳和水转化为有机物质,并释放出氧气。
测定光合作用速率是研究植物生理和生态学中的重要内容之一,以下是几种常用的测定光合作用速率的方法。
1.Li-6400便携式气体交换系统Li-6400是一种用于测量光合速率的便携式仪器。
它可以测量光合速率、蒸腾速率、气孔导度等植物光合参数。
该仪器通过将被测叶片放入小室内,测量室内CO2浓度和湿度的变化来计算光合速率。
这种方法操作简单、快速,并且可以实时监测光合作用速率。
2. 改进的Warburg法Warburg法是最早用于测定光合作用速率的方法之一、改进的Warburg法通过在光合作用进行时测量溶液中的氧浓度变化来计算光合速率。
该方法需要使用一个氧电极和容器,将被测叶片完全浸入溶液中,并在恒定的温度和光照条件下进行实验。
通过记录溶液中氧浓度的变化,可以计算出光合速率。
3.14CO2示踪法14CO2示踪法是一种直接测定光合作用速率的方法。
该方法使用放射性同位素14C标记的CO2示踪溶液,将其喷洒在叶片上,在光照条件下进行实验。
通过测量被喷洒的14CO2在叶片中的固定量或释放量,可以计算出光合作用速率。
这种方法精确度高,但需要使用放射性物质,操作相对复杂。
4.叶绿素荧光测定法叶绿素荧光测定法是一种非破坏性的测定光合作用速率的方法。
该方法使用荧光仪测量叶片表面的叶绿素荧光发射强度。
光合作用速率与叶绿素荧光发射强度之间存在关系,通过测量叶绿素荧光的变化,可以推测光合作用速率的变化。
这种方法操作简单、快速,并且对植物没有破坏,适用于大规模的实验。
5.炭同位素测定法炭同位素测定法是一种测定光合作用速率的间接方法。
该方法利用光合作用过程中植物吸收的CO2中的同位素比例变化来推测光合速率。
具体方法是将叶片暴露在不同浓度的标记有不同同位素比例的CO2环境中,然后通过分析叶片中同位素比例的变化来计算光合速率。
这种方法的精确度较低,但对植物没有破坏。
植物叶片光合速率的测定
植物叶片光合速率的测定红外线气体分析仪(IRGA)能够进行CO2和H2O浓度的测定(测定原理见实验指导),但要测定光合速率必须与适当的气路系统相结合。
气路系统主要有:开放式气路系统与密闭式气路系统。
开放式气路系统的原理:开放式气路系统是以气泵为动力,空气流经同化室后排出,由于叶片光合气体中的CO2被部分吸收,用IRGA测量进入同化室和流出同化室的空气中CO2浓度差,并按下式计算出光合速率:Pn=F×△C/S式中:Pn-光合速率;F-气体流量;△C-同化室进气口与出气口CO2浓度差;S-叶片面积。
在开放式系统中,气体流量是影响光合速率的重要因素,必须精确控制。
流量的调节依据是测定过程中的CO2浓度差,CO2浓度差以控制在5~25ppm的浓度范围内较好。
气体流量须根据被测叶片面积的大小及叶片的光合速率高低适当调节。
叶片面积大、光合作用强的,流速应适当大些,反之则应小些。
开放式气路的优点:1.可对光合速率作长时间动态监测,例如,固定一片叶片,可以进行此叶片光合作用的日变化测定。
2.开放式气路系统恒态测定,它所反应的是在某种条件下,特别是某一CO2浓度下CO2交换速率达到平衡时的光合速率,排出了气孔对环境条件变化反应的滞后现象带来的干扰。
3.容易进行环境条件(CO2浓度、光强度、温度、空气湿度)的控制,方便地进行环境条件控制下光合速率的测定以及响应曲线的测定。
4.叶室小,结构简单,操作方便。
5.通过配气可以精确测定光呼吸速率。
用N2、O2和CO2配制低氧气体(2~3%O2,360ppm CO2),与正常空气(21%O2,360ppmCO2),测定不同气体下的光合速率之差即为光呼吸。
开放式气路的缺点:1.不能进行群体光合速率的测定;较大的气流难以实现控制和精确测量。
2.不能测定土壤呼吸。
统操作方法(1).连接叶室,气路R、A与主机上的接口(R、A)对应连接。
(2).打开主机电源时显示的第一个菜单是主菜单:1 REC测定与记录2 校正3 数据输出4 清除内存5 时钟校正6 诊断↓按1选择叶室:1 标准叶室 2 通用型叶室↓按21REC 记录类型 A:用内部时钟设置时间进行自动记录;M:按Record 键进行手动记录,按1键可以在A和M之间转换。
植物光合速率的测定
植物光合速率的测定植物的光合作用是利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。
通过测定植物的光合速率可以了解植物在不同光照条件下的光合效率和光合作用的强度。
本文将介绍植物光合速率的测定方法。
仪器和试剂:1. 光强计:用于测量光照强度。
2. CO2分析仪:用于测量含CO2浓度。
4. 石蕊试剂:用于吸收呼出的CO2。
实验步骤:1. 准备试验环境:将植物置于光照强度为1000μmol.m^-2.s^-1、温度为25℃的环境中,等待植物达到稳定状态。
2. 测量基础数据:在光照条件下,测量环境中的光强和空气中的CO2浓度。
将叶绿素荧光仪放置于植物叶片上,测量叶绿素荧光强度。
3. 封闭系统:将植物置于一个密闭系统中,系统中的空气含量为150ml。
使用石蕊试剂吸收呼出的CO2,保持系统中的CO2浓度恒定。
4. 记录数据:在光照条件下,每隔30秒记录一次CO2浓度,记录15次。
记录每次记录时叶绿素荧光强度。
5. 处理数据:将记录的CO2浓度按时间排列,计算每个时段内CO2的减少量。
计算光强、CO2浓度和叶绿素荧光强度的平均值。
6. 计算光合速率:使用以下公式计算光合速率光合速率=CO2消耗速率×净合成效率净合成效率=(最终CO2浓度-初始CO2浓度)/光照时间CO2消耗速率=(150-最终CO2浓度)/光照时间结果分析:通过测定植物的光合速率,可以了解植物在不同光照条件下的光合效率和光合作用的强度。
在光照强度不变的条件下,光合速率随着CO2浓度的增加而增加。
叶绿素荧光强度也是一个重要的指标,可以反映光合作用的效率。
总结:本文介绍了植物光合速率的测定方法,包括试验环境、测量基础数据、封闭系统、记录数据、处理数据和计算光合速率。
通过测定植物的光合速率,可以了解植物的光合效率和光合作用的强度。
在实际应用中,该方法可以用于评估植物的生长状况、确定最佳的生长条件和比较不同植物的光合效率。
发现植物的光合作用和光合速率实验
发现植物的光合作用和光合速率实验光合作用是植物生存中至关重要的过程,它使植物能够利用阳光能合成有机物质并释放氧气。
了解光合作用和测量光合速率的实验对我们深入了解植物的生存机制和环境适应具有重要意义。
在本文中,我们将介绍如何发现植物的光合作用和测量光合速率的实验。
实验材料和仪器:1. 植物样本(如水葱、萝卜苗等)2. 紫外可见分光光度计3. 叶绿素提取液(如乙醇、丙酮等)实验步骤:1. 准备植物样本:选择新鲜健康的植物叶片作为实验样本。
洗净叶片并用纸巾擦干水分,确保表面干燥。
2. 光合作用测定:将一片叶片放置在光照充足的条件下,待适应一段时间后,覆盖一层不透光的纸片,使其遮光。
同时,在纸片上用剪刀剪一小孔,保证只有小部分叶片受到光照。
3. 透射检测:将光度计设置在透射模式下,即光线从叶片透射而过时,通过检测光强的差异来测量光合速率。
4. 叶绿素提取:将剩余的叶片放入试管中,加入叶绿素提取液(如乙醇或丙酮),摇晃均匀,使叶绿素溶于液体中。
5. 光吸收测定:用光度计设置在吸收模式下,即通过检测样品吸收光线的变化来确定叶绿素浓度。
实验结果与分析:根据光度计测量的光吸收数据,我们可以计算出光合速率和叶绿素浓度。
光合速率表示单位时间内植物进行光合作用的能力,而叶绿素浓度则是光合作用的一个重要指标。
通过实验,我们发现在光照充足的条件下,叶片的光合速率较高,光吸收较小。
而当实验样本处于遮光状态时,光合速率显著下降,光吸收也随之减少。
这表明光合作用与光照的强弱密切相关。
此外,我们还可以通过对不同植物样本的光合速率和叶绿素浓度进行比较,来研究不同植物种类对光合作用的适应能力。
例如,我们可以选取多种植物样本,并分析它们的光合速率和叶绿素浓度之间的关系,以探究不同植物在生态环境中的竞争优势和适应性。
结论:通过本次实验,我们成功地发现了植物的光合作用和测量了光合速率。
通过测量光吸收和叶绿素浓度,我们可以客观地评估植物对光照的响应能力和光合作用的效率。
测量植物的光合作用速率
测量植物的光合作用速率
植物的光合作用是指植物通过光能将二氧化碳和水转化为有机
物和氧气的过程。
测量光合作用速率是了解植物对光照的适应性和
健康状况的重要方法。
实验步骤
1. 准备材料:实验室常见的光合作用测量设备包括光合作用速
率测量仪、叶片样品、二氧化碳浓度控制器等。
确保设备正常工作
和材料准备充分。
2. 将叶片样品置于光合作用测量仪中,并接通二氧化碳和水的
供应管路。
调整仪器参数,使其达到稳定状态。
3. 控制光照强度,一般可以调节仪器的光源强度或距离来实现。
根据实验需求,可以选择不同的光强。
4. 测量开始后,观察仪器中的仪表数据,包括光合作用速率、
二氧化碳浓度等。
记录下每段时间的数据变化。
5. 根据实验结束后的数据进行分析,计算出光合作用速率的平
均值,并与其他实验条件进行比较。
实验注意事项
1. 实验过程中要保持实验室环境的稳定,避免其他因素对实验
结果的影响。
2. 确保测量设备的准确性和可靠性,校准仪器并进行标定。
3. 注意控制光照强度和温度,以及二氧化碳浓度的稳定性。
4. 实验结束后,清洗和保养仪器设备,妥善保存样品。
实验测量植物的光合作用速率可以为后续研究提供重要的数据。
通过对不同条件下光合作用速率的比较,可以揭示植物对环境的适
应性和植物的健康状况。
同时,这也为植物生理学和环境保护等领
域的研究提供了基础和参考。
植物光合仪测定实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过使用植物光合仪,对植物的光合作用过程进行定量分析,测量植物在不同光照、CO2浓度和温度条件下的光合速率、蒸腾速率、气孔导度等关键生理参数,以了解植物的光合作用机制及其对环境变化的响应。
二、实验材料与仪器1. 实验材料:- 植物样品:选择生长状况良好、具有代表性的植物叶片。
- 实验容器:植物光合仪配套的叶室。
2. 实验仪器:- 植物光合仪:型号为GH300,具备非扩散式红外CO2分析、叶片温度、光合有效辐射(PAR)、叶室温度、叶室湿度等测量功能。
- 数据采集系统:用于实时记录实验数据。
- 计算机软件:用于数据处理和分析。
三、实验方法1. 实验步骤:(1)将植物叶片放入植物光合仪的叶室中,确保叶片与叶室密封良好。
(2)调整实验条件,包括光照强度、CO2浓度和温度等。
(3)启动植物光合仪,开始实验。
(4)在实验过程中,实时记录光合速率、蒸腾速率、气孔导度等数据。
(5)实验结束后,对数据进行整理和分析。
2. 实验条件:- 光照强度:0-1000μmol·m-2·s-1- CO2浓度:0-1000ppm- 温度:15-50℃四、实验结果与分析1. 光合速率:实验结果显示,随着光照强度的增加,植物的光合速率也随之增加。
当光照强度达到一定阈值后,光合速率趋于稳定。
此外,在一定范围内,光合速率随CO2浓度的增加而增加,但当CO2浓度超过一定值后,光合速率不再显著增加。
2. 蒸腾速率:实验结果表明,蒸腾速率与光照强度和温度呈正相关。
在一定的光照强度和温度范围内,蒸腾速率随光照强度和温度的增加而增加。
3. 气孔导度:实验结果显示,气孔导度与光照强度和CO2浓度呈正相关。
在一定的光照强度和CO2浓度范围内,气孔导度随光照强度和CO2浓度的增加而增加。
五、实验结论本次实验通过使用植物光合仪,对植物的光合作用过程进行了定量分析,得出以下结论:1. 植物的光合速率受光照强度、CO2浓度和温度等因素的影响。
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7. 点击Record选择记录数据的方式。一般性测 量选择“Key Press Recording”通过点击按键 记录,输入文件名以储存数据。 8. 夹入叶片,在电脑屏幕上的数据稳定后,在 叶室参数稳定后按“Start”进入记录状态,每 按一次“Single”记录一次测定结仪器自动 保存结果。 10. 退出Ciras系统 11. 关闭主机电源,关闭掌上电脑。取下叶室 手柄、主机充电电池。
4. 键入用户名进入Ciras登陆。 5. 进入操作界面,系统约需5分钟的时间进行预 热,同时系统自动进行IRGA调零并对参比室 和叶室的IRGA进行差分平衡。 6. 点击Setting菜单,进行系统设置:点击Cuvette Environment设定叶室参数,如果进行一般性测 定,在实验前须先将仪器背部的 CO2 吸收管换 成空白管,然后在Cuvette Environment中将CO2 浓度键入“ 0” ,使用大气中的 CO2 , PAR 中也 键入“0”,利用太阳光强度,Temperature中选 择“Track ambient”,不对系统进行温度控制。 如果想利用 CO2 控制器或卤灯光源,则在 CO2 浓度和 PAR 中键入所需要的数值。点击 OK 接 受设定。
结果输出:
• 测定的结果储存于掌上电脑中,可以通 过Active Sync通讯软件将掌上电脑连到 台式机中,将结果输出到台式机中,用 Excel软件对结果进行分析,并可打印出 来。
结果分析
Pn
Tr Ci
净光合速率
蒸腾速率 叶肉细胞间隙 CO2浓度 气孔导度 参比室CO2浓度
μmol CO2 m-2S-1
气流法测定光合速率的基本原理
• 由异原子组成的气体分子都有红外吸收 (如CO、CO2、NH3、NO、NO2、H2O 等),每种气体都有特定的吸收光谱 (CO2的最大吸收峰位于λ=4.25um处), 在一定CO2浓度范围内,其红外吸收与其 浓度成线性关系。
参比室 进气
参比室IRGA (Ce) 排气
泵
流量计
叶室
叶室IRGA (Co)
Pn=f (Ce-Co)/S
实验仪器
• Ciras-2便携式光合作用系统
实验材料
• 玉米或其它植物,将玉米种子充分吸涨 后播种于细砂中,出苗后浇以Hoagland 培养液,长至5叶期时可用于做实验。
实验步骤:
1. 在实验前一天主机电池充电、掌上电脑充电,如 果利用卤灯光源须检查蓄电池,为蓄电池充电。同时 检查CO2吸附剂(Ca(OH)2)、吸水剂(CaCl2),如果 CO2吸附剂和吸水剂有近二分之一变色,须按说明进行 更换。 2. 在实验时将主机与叶室手柄连接,如需CO2调节器 则安装CO2调节器,如需卤灯光源或LED光源,则安装 光源(卤灯光源须连接光源蓄电池)。 3. 打开光合仪主机电源 打开掌上电脑,双击Ciras-RCS,进入Ciras控制功能。
植物叶片光合速率及其气体交 换参数的测定
目的意义
• 光合作用是植物体内最为重要的同化过 程,光合速率的测量是研究植物的光合 性能、诊断植物光合机构的运转、研究 环境因素对光合作用的影响的重要方法。
根 据 光 合 作 用 的 公 式 : CO2+H2O→CH2O+O2 ,测定植物的光合 速率有下列三类方法: ( 1 ) 测定干物质的积累,常用的方 法有半叶法、改良半叶法。 (2)测定O2的释放,常用的方法有氧 电极法。 (3) 测定CO2吸收的气流法,即利用 红外气体分析仪测定光合速率。
• 在这三种方法中,方法(1)过于粗糙,误差轻大而可 靠性差,且过于耗时,仅可用于验证性实验;方法(2) 通过测定液体中的含氧量的连续变化来测定光合速率, 可在液体中加入各种试剂来测定其对氧释放的影响, 并可用于研究藻类植物的光合速率,具有较高的灵敏 度,适应于实验室中使用;方法(3)通过直接测定活 体叶片的CO2交换,可以迅速准确地测出光合速率,近 年来便携式光合作用系统的出现,使之可以广泛地用 于田间和实验室。同时通过内置或外接计算机改变叶 室的光强、CO2浓度、湿度,还可以非常迅速方便地测 定植物的CO2补偿点、CO2饱和点、光补偿点、光饱和 点、植物的羧化效率、表观光合量子效率、蒸腾速率 等指标。在研究逆境生理、生态生理中得到了广泛地 利用。
mmol H2O m-2S-1 ppm
Cond
Cr
mmol H2Om-2S-1
ppm
注意事项
1. 在田间测定时,供给叶室的空气须取自 2 米以 上的空中,并离开人群5米以外,以防止CO2浓 度的波动。而在室内测定时,空气须来自室外, 或最好利用压缩气体钢瓶提供 CO2 ,利用 CO2 控制器控制CO2浓度。 2 .在测定植物的光合速率前须对植物进行光适 应,使其气孔处于开放状态。 3 .实验后须松开叶室,使叶室密封垫恢复正常 状态。