LCpro T 全自動便攜式光合儀

前言

  LCpro-T 便攜式光合儀為新一代智能型便攜式光合作用測定儀，用以測量植物葉片的光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度等與植物光合作用相關(guān)的參數(shù)。儀器應(yīng)用時間差分IRGA（紅外氣體分析）CO₂分析模塊和雙激光調(diào)諧快速響應(yīng)水蒸氣傳感器精密測量葉片表面CO₂濃度及水分的變化情況來考察葉片與植物光合作用相關(guān)的參數(shù)。通過人工光源、CO₂控制單元和溫度控制單元可以同時精確調(diào)控環(huán)境條件，從而測定光強(qiáng)、CO₂濃度和溫度對植物光合系統(tǒng)的影響。本儀器可在高濕度、多塵等惡劣環(huán)境中使用，具有廣泛的適用性。

 

上圖左為全套光合儀主機(jī)配件及便攜箱等，上圖中為光合儀主機(jī)和手柄，上圖右為操作人員進(jìn)行野外實(shí)驗(yàn)

 

應(yīng)用領(lǐng)域

l 植物光合生理研究

l 植物抗脅迫研究

l 碳源碳匯研究

l 植物對全球氣候變化的相應(yīng)及其機(jī)理

l 作物新品種篩選

 

技術(shù)特點(diǎn)

l 配備手持式葉綠素?zé)晒鈨x，內(nèi)置了所有通用葉綠素?zé)晒夥治鰧?shí)驗(yàn)程序，包括兩套熒光淬滅分析程序、3套光響應(yīng)曲線程序、OJIP-test等

l 彩色LCD觸摸屏，屏幕和控制單元均采用膜封技術(shù)，可在高濕和多塵環(huán)境下使用

l 白光和RGB（Red Gree Blue）光源任選其一

 

 

l 內(nèi)置GPS模塊，精確獲取經(jīng)緯度及海拔數(shù)據(jù)

 

 

l 完全自動、獨(dú)立控制環(huán)境參數(shù)（空氣濕度，CO₂濃度，溫度，光照強(qiáng)度）

l 精確測量CO₂和水汽數(shù)據(jù)

l 便攜式設(shè)計，體積輕小，僅重4.1Kg

l 人體工程學(xué)設(shè)計，舒適型肩帶，攜帶操作簡便

l 手柄內(nèi)置微型IRGA，有效縮短CO₂測量時間

l 可在惡劣環(huán)境下操作，堅固耐用

l 可方便互換不同種類的葉室、葉夾

l 葉室材料精心選擇，確保CO₂及水分測量精度

l 數(shù)據(jù)存儲量大，使用即插即拔SD卡

l 維護(hù)方便，葉室所有區(qū)域都很容易清潔

l 采用低能耗技術(shù)，野外單電池持續(xù)工作時間長，可達(dá)16小時

l 實(shí)時圖形顯示功能

 

上圖為英國劍橋大學(xué)植物科學(xué)系M. Davey博士在南極洲對藻類光合作用研究時的工作圖片，因LC系列光合儀輕便小巧，堅固耐用，續(xù)航持久等特點(diǎn)被列為首選。

 

技術(shù)指標(biāo)

l 測量參數(shù)：光合速率、蒸騰速率、胞間CO₂濃度、氣孔導(dǎo)度、葉片溫度、葉室溫度、光合有效輻射、氣壓、GPS數(shù)據(jù)等，可進(jìn)行光響應(yīng)曲線和CO₂響應(yīng)曲線測量。

l 手持葉綠素?zé)晒鈨x（選配）

1. 測量參數(shù)包括F₀、Ft、Fm、Fm’、QY_Ln、QY_Dn、NPQ、Qp、Rfd、RAR、Area、M₀、Sm、PI、ABS/RC等50多個葉綠素?zé)晒鈪?shù)，及3種給光程序的光響應(yīng)曲線、2種熒光淬滅曲線、OJIP曲線等

2. 高時間分辨率，可達(dá)10萬次每秒，自動繪出OJIP曲線并給出26個OJIP-test測量參數(shù)包括F₀、Fj、Fi、Fm、Fv、Vj、Vi、Fm/F₀、Fv/F₀、Fv/Fm、M₀、Area、Fix Area、Sm、Ss、N、Phi_P₀、Psi_₀、Phi_E₀、Phi-D₀、Phi_Pav、PI_Abs、ABS/RC、TR₀/RC、ET₀/RC、DI₀/RC等

l CO₂測量范圍：0-3000ppm

l CO₂測量分辨率：1ppm

l CO₂采用紅外分析，差分開路測量系統(tǒng)，自動置零，自動氣壓和溫度補(bǔ)償

l H₂O測量范圍：0-75mbar                             

l H₂O測量分辨率：0.1mbar

l PAR測量范圍：0-3000 μmol m^-2 s^-1，余弦校正

l 葉室溫度：-5 - 50℃   精度：±0.2℃

l 葉片溫度：-5 - 50℃ 

l 空氣泵流速：100 - 500ml / min

l CO₂控制：由內(nèi)部CO₂供應(yīng)系統(tǒng)提供，最高達(dá)2000ppm

l H₂O控制：可高于或低于環(huán)境條件

l 溫度控制：由微型peltier元件控制，環(huán)境溫度-10℃到+15℃，所有葉室自動調(diào)節(jié)

l PAR控制：RGB光源最大2400μmol m^-2 s^-1，LED白色光源最大2500μmol m^-2 s^-1

l 可選配多種帶有光源的可控溫葉室、葉夾

1. 寬葉葉室：長×寬為2.5×2.5cm，適用于闊葉及大多數(shù)葉片類型

2. 窄葉葉室：長×寬為5.8×1cm，適用寬度小于1cm的條形葉

3. 針葉葉室：長約69mm，直徑47mm，適用于簇狀針葉（白光光源）

4. 小型葉葉室：葉室直徑為16.5mm，測量面積2.16cm²

5. 土壤呼吸/小型植物室：測量測量土壤呼吸，或者高度低于55mm的整株草本植物光合作用，底面直徑為11cm

6. 多功能測量室：長×寬×高為15×15×7cm，分為上下兩部分，上部測量小型植物光合作用，下部分測量土壤呼吸

7. 果實(shí)測量室：上下兩部分組成，上部透明，下部為金屬，可測量果實(shí)最大直徑為11cm，最大高度為10.5cm

8. 冠層測量室：底面直徑12.7cm，高12.2cm，適用于地表冠層

9. 熒光儀聯(lián)用適配器：適用于連接多種葉綠素?zé)晒鈨x

 

上圖從左到右依次為寬葉室、窄葉室、LED光源、熒光儀聯(lián)用葉室、小型葉室

 

上圖從左到右依次為針葉室、果實(shí)測量室、土壤呼吸室、多功能測量室、冠層室

 

l 顯示：彩色WQVGA LCD觸摸屏，480 x 272像素，尺寸95 x 53.9 mm，對角線長109mm

l 數(shù)據(jù)存儲：SD卡，最大兼容32G容量

l 數(shù)據(jù)輸出：Mini-B型USB接口，RS232九針D型接口，最大230400波特率PC通訊

l 供電系統(tǒng)：內(nèi)置12V 7.5AH鋰離子電池，可持續(xù)工作至16小時，智能充電器

l 尺寸：主機(jī)230×110×170mm，測量手柄300×80×75mm

l 重量：主機(jī)4.1Kg，測量手柄0.8Kg

l 操作環(huán)境：5到45℃

 

典型應(yīng)用一

 Glyphosate reduces shoot concentrations of mineral nutrients in glyphosate-resistant soybeans, Zobiole L. et al. 2010, Plant and Soil, 328(1): 57-69

 

本研究對不同類型的抗草甘膦大豆進(jìn)行草甘膦處理，發(fā)現(xiàn)大豆的各項(xiàng)光合參數(shù)，包括葉綠素含量、氣孔導(dǎo)度、光合速率和蒸騰速率都有所降低。

 

典型應(yīng)用二

 Methanol as a signal triggering isoprenoid emissions and photosynthetic performance in Quercus ilex, Seco R. et al. 2011, Acta Physiologiae Plantarum, 33(6): 2413-2422

 

上圖左為本研究設(shè)計的氣室裝置，用以研究常青櫟（Quercus ilex）在剪去部分葉片（模擬啃食）和加入甲醇（模擬附近其他植物被啃食時釋放的信號）時的生理變化，上圖右表明兩種處理都提高了植物的凈光合速率。

 

產(chǎn)地

英國

 

選配技術(shù)方案

1)  與葉綠素?zé)晒鈨x組成光合作用與葉綠素?zé)晒鉁y量系統(tǒng)

2)  與FluorCam聯(lián)用組成光合作用與葉綠素?zé)晒獬上駵y量系統(tǒng)

3)  可選配高光譜成像實(shí)現(xiàn)從單葉片到復(fù)合冠層的光合作用時空變化研究

4)  可選配O₂測量單元

5)  可選配紅外熱成像單元以分析氣孔導(dǎo)度動態(tài)

6)  可選配PSI智能LED光源

7)  可選配FluorPen、SpectraPen、PlantPen等手持式植物（葉片）測量儀器，全面分析植物葉片生理生態(tài)

8)  可選配ECODRONE?無人機(jī)平臺搭載高光譜和紅外熱成像傳感器進(jìn)行時空格局調(diào)查研究

 

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