植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告植物光合和呼吸作用、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率的測定

試驗(yàn)報(bào)告課程名稱：植物生理學(xué)及試驗(yàn)試驗(yàn)類型：探究、綜合或驗(yàn)證明驗(yàn)工程名稱：植物光合和呼吸作用、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率的測定一、試驗(yàn)?zāi)康暮鸵罅私庋蹼姌O法測定光合呼吸根本原理;把握改進(jìn)半葉法測定光合和呼吸根本原理;孔導(dǎo)度，測定光-光合響應(yīng)曲線。二、試驗(yàn)內(nèi)容和原理化學(xué)方程式：(一)改進(jìn)半葉法〔TCA〕涂抹在葉片合作用量。(二)CO2生疏儀器根本構(gòu)造，及安裝調(diào)試。以玉米和煙草植物為材料，用LI-6400portablephotosynthesis和氣孔導(dǎo)度，測定光-光合響應(yīng)曲線。①4260nmCO2開放式：參比室和葉室CO2差值——本試驗(yàn)承受開放式。②測量蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度——水分的集中和二氧化碳集中存在線性關(guān)系，胞間二氧化碳濃度可以露點(diǎn)溫度而得知其蒸氣壓。三、主要儀器設(shè)備1、試驗(yàn)儀器2TCA；玉米和煙草植物〔不同陰、陽類型植物或C3、C4植物。四、操作方法與試驗(yàn)步驟(一)改進(jìn)半葉法：同面積光暗葉片重量差TCA；〔置潮濕并保持黑暗環(huán)境中上進(jìn)展光合作用幾小時(shí)，后摘下保存；光合作用和黑暗兩組，分別用打孔器打一樣數(shù)量的約30個(gè)小孔；烘干約一小時(shí)，并稱量。【留意事項(xiàng)】以及打取葉圓片的過程操作要快速，以免失水。(二)紅外線CO2【要求】水分利用效率。5點(diǎn)作為暗呼吸?！静襟E】儀器校正完畢。飽和光強(qiáng)下植物光合速率〔Pn〕測定：開頭。翻開葉室夾好葉片，關(guān)緊葉室?！_燈2FLampoff,PAR<enter>,Target<enter>,依據(jù)植物類型選擇飽和光強(qiáng)〔200～2023〕<enter>,F5<Keep>。→如何依據(jù)植物類型選擇飽和光強(qiáng)。[按1，F(xiàn)5〔Lamp<enter>,XXXX〔200，……2500〕任一值<enter>,F5<Keep>?！踩缬斜匾喊?，按F〔FLOW〕設(shè)置100~500把握葉室內(nèi)相對濕度的值?！募?，F(xiàn)〔OpenLogfile等<enter>。按F〔Match)→[如顯示漏氣leakEXIT,再下F5〔Match)直到不漏氣],按F5(IAGRMatch)→F1(exit)5〔5。光合速率對光強(qiáng)的響應(yīng)曲線〔Pn-lightcurve)Lightcurve,名命及做標(biāo)記<enter>,Y(使測量數(shù)據(jù)緊隨上述數(shù)據(jù)后)。設(shè)置光強(qiáng)〔從高到低，光強(qiáng)間用1空格隔開。高光強(qiáng)下點(diǎn)間隔大，2023150010006003002001005030〔s〕的最小值3〔606〔120Matchif|ΔCO2|lessthanY〔Start〕開頭自動測量,等待測量完畢?！玖粢馐马?xiàng)】嚴(yán)格密封，防止漏氣。五、試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理(Pn)(R)和蒸騰速率(Tr)(SC)及水分利用效率(WUE)(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差)【重要數(shù)據(jù)意義】Photo——光合速率〔μmol.m-2s-1〕PnCond——?dú)饪讓?dǎo)度〔molH2Om-2s-1〕SCTrmmol——蒸騰速率〔mmol.m-2s-1〕Tr1：玉米Pn(μmol.m-2s-1)17.92R(μmol.m-2s-1)2.173Tr(mmol.m-2s-1)2.101SC(molH2Om-2s-1)0.08180WUE8.53017.902.1742.1000.081748.52317.952.2132.1000.081738.54718.022.2092.1170.082588.51218.132.2062.1260.082958.526平均值17.982.2072.1090.082168.528標(biāo)準(zhǔn)誤差0.093430.037970.012030.0005680.056822：煙草Pn(μmol.m-2s-1)13.59R(μmol.m-2s-1)1.116Tr(mmol.m-2s-1)4.844SC(molH2Om-2s-1)0.2073WUE2.80613.591.1054.8410.20732.80713.611.1244.8380.20712.81313.561.1554.8400.20742.80213.551.1464.8400.20742.800平均值 13.581.1294.8410.20732.806標(biāo)準(zhǔn)誤差 0.024490.020820.0021910.00012250.0050303：PlantsPn(μmol.m-2s-1)R(μmol.m-2s-1)Tr(mmol.m-2s-1)SC(molHOm-2s-1)2WUE玉米17.98±0.09432.207±0.037972.109±0.012030.08216±0.0005688.528±0.05682煙草13.58±0.024491.129±0.020824.841±0.0021910.2073±0.00012252.806±0.005030玉米17.98±0.09432.207±0.037972.109±0.012030.08216±0.0005688.528±0.05682煙草13.58±0.024491.129±0.020824.841±0.0021910.2073±0.00012252.806±0.0050302500150010007004002001005030100光強(qiáng)玉米15.9528.3126.3522.4816.018.2514.0011.290-0.1786-2.044-2.112250020231500100060030020010050200光強(qiáng)煙草14.6814.6614.5614.0312.559.6967.6954.6292.2250.5748-0.9700六、試驗(yàn)結(jié)果與分析處理質(zhì)量〔克〕處理質(zhì)量〔克〕0.2564樹上光合作用〔約1小時(shí)〕0.26806CO

+6HO 6(CHO)+6O2 2 2 2作用的增量：0.2680g–0.2564g=0.0116g=11.6mg311.972×10-3m-2

干重增加總數(shù)〔mg〕

2.LI-6400PlantsPlantsPn(μmol.m-2s-1)R(μmol.m-2s-1)Tr(mmol.m-2s-1)SC(molHOm-2s-1)WUE2玉米17.98±0.09432.207±0.037972.109±0.012030.08216±0.0005688.528±0.05682煙草13.58±0.024491.129±0.020824.841±0.0021910.2073±0.00012252.806±0.005030175中可以得出：m-2右；量子效率=0.0421

左2s-1；量子效率=0.25721mol光量子的能量的百分比。C4C3有效地應(yīng)用二氧化碳。以在適宜的光強(qiáng)下種植，兩種都是陽生植物，但是所需最大光強(qiáng)不同。分析光對蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度和水分利用效率的影響及它們間的相互關(guān)系：光是影響蒸騰作用的主要外界條件，可以提高大氣的溫度和葉溫，大氣溫度光照是調(diào)整氣孔運(yùn)動的主要信號。保衛(wèi)細(xì)胞葉綠體在光下形成的蔗糖，累積K+、Cl-的積存。一般狀況下,光可促進(jìn)水勢降低，氣孔張開。原理：紅光是通過間接效應(yīng)，而藍(lán)光也會刺激氣孔張開。藍(lán)光可使保衛(wèi)細(xì)胞于是通過各種途徑吸取各種離子和積存有機(jī)質(zhì)于液泡，氣孔就張開。水分利用效率光強(qiáng)的增加而增加，但蒸騰速率也在增加，但總體是水分利用效率增加。最大，直到植物缺少水分而關(guān)閉氣孔。但在生長良好的大率間并不存在顯著的正相關(guān)關(guān)系[1]。如以下圖為5蒸騰速率及水分效率在不同CO2

下隨光[2]。1[1]董樹亭,胡昌浩,周關(guān)印.玉米葉片氣孔導(dǎo)度、蒸騰和光合特性爭論[J].玉米科學(xué),1993(02):41-44.2[2]蔣超群,林光輝,BrunoDVMarinoCO_210CO2

5不明顯。CO2

濃度時(shí)，植物的氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和水分利用效率受光強(qiáng)的影響大于高CO2

濃度；大局部玉林植物氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和水分利用效率在時(shí)到達(dá)飽和。CO2間的線性關(guān)系表。比較分析改進(jìn)半葉法和LI-6400兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：反映葉片在自然條件下進(jìn)展光合作用的狀況，接近田間實(shí)際狀況。缺點(diǎn)：①破壞被測材料．不能連續(xù)測量；境條件的不同而沒有嚴(yán)格的可比性；③不能測出短時(shí)間光臺速率的變化：④測定效率低、誤差較大，不宣在爭論工作中大量使用。[J].ActaBotanicaSinica,1997(06):546-553.【LI-6400】優(yōu)點(diǎn):①原理牢靠，測量較準(zhǔn)確：1．0mg／kg、0．Smg／kgC02c02C02瞬時(shí)變化；④不破壞植株材料；⑤易實(shí)現(xiàn)自動化、智能化．間誤差。七、爭論、心得CO2

CO2

濃度差，CO2面積的大小及葉片的光合速率凹凸適當(dāng)調(diào)整。葉片面積大、光合作用強(qiáng)的，流速應(yīng)適當(dāng)大些，反之則應(yīng)小些。開放式氣路的優(yōu)點(diǎn)：可對光合速率作長時(shí)間動態(tài)監(jiān)測，例如，固定一片葉片，可以進(jìn)展此葉片光合作用的日變化測定。②開放式氣路系統(tǒng)恒態(tài)測定，它所反響的是在某種條件下，特別是某—CO2

CO2

交換速率到達(dá)平衡時(shí)的光合速率，排出了氣孔對環(huán)境條件變化反響的滯后現(xiàn)象帶來的干擾。③簡潔進(jìn)展環(huán)境條件〔CO2

濃度、光強(qiáng)度、溫度、空氣濕度〕的把握，便利地進(jìn)展環(huán)境條件把握下光合速率的測定以及響應(yīng)曲線的測定。④葉室小，構(gòu)造簡潔，操作便利。OCO

配制低氧氣體2 2 2〔2～3％O2，360ppm