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                    iFL便攜式光合-熒光復合測量系統

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                    引言
                    多數研究者均采用文獻中的吸收值來計算J(電子傳遞速率,通常稱之為 ETR),該值在葉肉導度(gm?)、羧化部位 CO2濃度(CC?)、以及其他參數的計算中十分重要。若使用上面的方法(文獻中的平均值),測量誤差可能達到16.7%。而且對于許多植物脅迫來講,同時測量葉綠素熒光參數和氣體交換參數是必須的。
                    現在研究者通常都會選擇光合熒光連用的設備,直接測量計算葉肉導度(gm?)、羧化部位CO2濃度(CC?)、以及其他參數。更重要的是,聯合使用對C3植物的凍害脅迫,高溫脅迫以及干旱脅迫檢測十分有幫助?;诖?,我們推出了iFL熒光光合測量系統,提供更簡單的測量方案,更可靠的測量結果。?

                    2 ?觀測系統設計
                    2.1 目標
                    系統的設計基于如下目的:
                    首個提供白光光源,允許葉綠體遷移測量,可導致多大30%的光化學淬滅;
                    首個提供葉片吸收測量,提供更可靠的J的測量,葉片吸收在健康葉片中的范圍為0.7~0.9,并隨光強不同而變化;
                    首個提供每次自動“匹配測量”,并具備每次IRGA自動調零;
                    首個提供低于和高于外界環境濕度的控制,濕度和流速可控制在固定值;
                    首個提供無人值守自動操作功能,按下按鍵后等待測量完成后返回;
                    首個提供自動后處理功能,可對Laisk?protocol、Kok protocol、the Yin protocol及Flexas chamber leakage protocol進行自動后處理。
                    首個提供gm、Cc、Rd、Γ*、VcMAX和JMAX直接讀出功能;
                    根據Loriaux?2013對Y(II)和J的FM糾正(多次飽和光閃);
                    8-16?小時的電池使用時間;
                    紅外傳感器對整個葉片區域進行葉溫測量,對葉室溫度進行更可靠的測量;


                    2.2 系統組成及技術指標
                    2.2.1?系統由如下部分組成:
                    系統成功將葉綠素熒光儀及光合儀集成在一起,實現一個儀器,兩種功能,并且充分考慮了野外實驗的便攜性及操作性。同時提供多種附件和額外功能,實現可靠、精確的測量。
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                    2.2.2?技術指標:
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                    ΦPSII或Y(II):光系統II的光量子產額
                    J:電子傳遞速率
                    PAR:光合有效輻射
                    α:使用RGB傳感器在葉上和葉下測量的PAR光譜的葉片吸收,并對透射光進行校正。
                    葉室溫度:-5℃?~?+50℃,精度±0.2℃
                    葉片溫度:覆蓋70%葉片區域,-5℃?~?+50℃,精度±0.2℃
                    gm:葉肉導度
                    Cc:羧化部位CO2濃度
                    Γ*:無日呼吸的CO2補償點
                    Rd:光下呼吸
                    Γ*、Rd及其他參數或常數可手動輸入
                    FV、FM、FV/FM:可變熒光、最大熒光值、PSII的最大光化學效率
                    FO、FV/FO:最小熒光值,最大熒光值,其比值對某些脅迫敏感
                    FM’:?光化光下最大熒光值
                    Fs或F:穩定光照條件下的熒光值
                    RLC:快速光曲線
                    rETRMAX:最大電子傳遞速率
                    α:低PAR下ETR對PAR的斜率
                    Ik?=?rETRMAX
                    Hendrickson Quenching with NPQ
                    Y(NPQ), Y(NO), Y(II), NPQ, Fv/Fm
                    Kramer Quenching
                    q , Y(NPQ), Y(NO), Y(II), Fv/Fm
                    Puddle model parameters
                    NPQ, q , q , Y(II), Fv/Fm
                    光曲線、A/Q光響應曲線、A/Ci曲線、A/Cc曲線
                    飽和脈沖:具有690nm短波通濾光片的白色LED光源,7500μmol
                    調制光:具有690nm短波通濾光片的660nmLED
                    光化光:白色LED,2000μmol
                    遠紅光:高于740nm
                    PAR:0~3000μmol
                    檢測器&濾波器:PIN 光電二極管
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                    取樣速率:根據測量協議10 ~10,000自動切換
                    測量持續時間:20s?~?4000h可調
                    存儲:2GB閃存
                    數據輸出:USB,SD/MMC?2GB存儲卡
                    視頻輸出:HDMI
                    用戶界面:彩色觸摸屏
                    電池壽命:8~16 h
                    CO2:?0~3000μmols, 分辨率1μmol
                    H2O:0-75.5 mmols,分辨率1mmol
                    流速:100~500ml/min
                    環境控制CO2濃度:2000μmols
                    環境控制H2O濃度:高于或低于外界條件
                    環境控制溫度:高于或低于外界14℃
                    環境控制PAR:~2000μmols
                    操作溫度:5℃~45℃
                    尺寸:主機230mm?x?120mm?x?220mm,
                    葉室300mm?x?100mm?x?80mm
                    重量:4.48kg
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                    3 ??數據處理
                    iFL熒光光合聯用系統的數據可直接導出為CSV格式,可直接進行數據分析和作圖等操作,也可導入其他數據分析軟件。此外,iFL本身具有強大的數據處理功能,其內置軟件可使用多種協議對數據進行后期處理。

                    當測量gm、Cc、Rd、及Γ*時,葉室內氣體的泄漏以及暗呼吸的擴散的測量十分重要,Flexas chamber leakage protocol 使研究者能夠測量葉室氣體的泄漏,對于已測量物種,測量結果可直接應用于其他測量和協議。

                    Rd和Γ*的測定用于計算gm、Cc,雖然有很多測量方法,Laisk?protocol是使用最廣泛的,上圖中是一個自動測量的Laisk?protocol,其參數可調。紅色曲線和它接近的白色水平線反應了多個A/Ci曲線接近的重合點。一個算法計算最近的重合點并且以白色圓圈顯示。它同樣具備von Caemmerer校正功能。

                    Kok protocol協議用于Rd測定。它最初用于C4植物,但也可以用于C3植物。Laisk protocol 被認為對C3植物更具有權威性。該協議使用最小二乘法線性回歸分析算法?進行作圖并在屏幕顯示。

                    Yin Protocol是最近出現并用于葉綠素熒光及氣體交換聯合測量中對Rd進行測定。它具有在高光強和高CO2濃度下使用的優勢,在上述環境中,該協議測量誤差更小。
                    產地:美國、英國
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