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光合作用效率如何通過實(shí)驗(yàn)得出
通過實(shí)驗(yàn)測得光合作用效率
光合作用是綠色植物*的生理功能,，是綠色植物吸收光能將CO2和H20合成為有機(jī)物質(zhì)并釋放O2的過程,。光合作用及其有關(guān)過程的測定是植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要組成部分。
光合作用是由原初反應(yīng),、同化力形成和二氧化碳同化3個(gè)主要階段組成,。原初反應(yīng)包括光合色素對光能的吸收、光能的傳遞和光化學(xué)反應(yīng),，主要與葉綠素和其它光合色素有關(guān),；而同化力(ATP和NADPH2)的形成主要與膜的特性有關(guān)，二氧化碳同化除受同化力供應(yīng)影響外,，還受與暗反應(yīng)有關(guān)酶活性的影響,。光合作用強(qiáng)弱與環(huán)境條件變化密切相關(guān)。
光合速率是植物生理性狀的一個(gè)重要指標(biāo),，也是估測植株光合生產(chǎn)能力的主要依據(jù)之一。光合速率可根據(jù)植物對CO2的吸收量,，O2的釋放量或干物質(zhì)(有機(jī)物質(zhì))的積累量來進(jìn)行測定,。隨著光合作用研究的深入，光合作用測定技術(shù)的水平也在不斷提高,，方法和手段也越來越多,。本次實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)光合速率測定的方法之一-----改良半葉法。 [原理]植物葉片的主脈兩側(cè)對稱部分葉面積基本相等,，其形態(tài)和生理功能也基本一致,。用物理或化學(xué)方法處理葉柄或莖的韌皮部，保留木質(zhì)部,，以阻斷葉片光合產(chǎn)物的外運(yùn),，同時(shí)保證正常水分供應(yīng)。然后,，將對稱葉片的一側(cè)取下置于暗中,，另一側(cè)留在植株上保持光照，繼續(xù)光合作用,。一定時(shí)間后,，測定光下和暗中葉片的干重差，即為光合作用的積累的干物質(zhì)量,。通過公式計(jì)算出光合速率,。乘以系數(shù)后還可計(jì)算出C02的同化量,。
[材料、儀器,、藥品]
1．材料：任選戶外一種植物,。
2．儀器及用品：(1) 剪刀；(2) 4塊濕紗布,；（3）帶蓋磁盤,；(4) 30個(gè)小紙牌，去戶外之前用鉛筆編號（1~15,；1~15）,；(5) 鑷子；(6) 打孔器,；（7）鉛筆,；（8）記號筆；(9) 12個(gè)稱量瓶,；(10) 烘箱,；(11) 分析天平；（12）干燥器,。 3．藥品：5％三,。
[方法]
1．取樣：在戶外選擇較綠和較黃的同種植物葉片各15片，要注意葉齡,、葉色,、著生節(jié)位、葉脈兩側(cè)和受光條件的一致性,。綠葉和黃葉分別用紙牌編號（例如綠葉為1,、2、3~15,，黃葉為1`,、2`、3`~15`）,。增加葉片的數(shù)目可提高測定的度,。
2．處理葉柄：為阻止葉片光合作用產(chǎn)物的外運(yùn)，可選用以下方法破壞韌皮部,。
(1) 環(huán)割法：用刀片將葉柄的外層(韌皮部)環(huán)割0.5cm左右,。為防止葉片折斷或改變方向，可用錫紙或塑料套管包起來保持葉柄原來的狀態(tài),。
(2) 燙傷法：用棉花球或紗布條在90℃以上的開水中浸一浸,，然后在葉柄基部燙半分鐘左右，出現(xiàn)明顯的水浸狀就表示燙傷*,。若無水浸狀出現(xiàn)可重復(fù)做一次,。對于韌皮部較厚的果樹葉柄,，可用融熔的熱蠟燙傷一圈。
?。?）抑制法：用棉花球蘸取5％三或0.3mol/L的丙二酸涂抹葉柄一周,。本實(shí)驗(yàn)統(tǒng)一使用三。注意勿使抑制液流到植株上,。選用何種方法處理葉柄,，視植物材料而定。一般雙子葉植物韌皮部和木質(zhì)部容易分開宜采用環(huán)割法,；單子葉植物如小麥和水稻韌皮部和木質(zhì)部難以分開,，宜使用燙傷法；而葉柄木質(zhì)化程度低,，易被折斷葉片采用抑制法可得到較好的效果,。
3．剪取樣品：葉柄處理完畢后即可剪取樣品，并開始記錄時(shí)間,，進(jìn)行光合作用的測定,。首先按編號次序（綠葉和黃葉交替進(jìn)行）剪下葉片對稱的一半(主脈留下)，并按順序夾在濕潤的紗布中（綠葉與黃葉分開保存）,，放入磁盤中,，帶回室內(nèi)存于暗處。2~3h后,，再按原來的順序依次剪下葉片的另一半,。按順序夾在濕潤的紗布中（綠葉與黃葉分開保存）。注意兩次剪葉速度應(yīng)盡量保持一致,，使各葉片經(jīng)歷相同的光照時(shí)間,。
4．稱干重：取12個(gè)稱量瓶分別標(biāo)上綠葉光照1,、2,、3，綠葉黑暗1,、2,、3，黃葉光照1,、2,、3，黃葉黑暗1,、2,、3，將各同號葉片照光與暗中的兩半葉疊在一起,，用打孔器打取葉圓片,，分別放入相應(yīng)編號的稱量瓶中（即光下和暗中的葉圓片分開）,。每5 個(gè)葉片打下的葉圓片放入一個(gè)稱量瓶中，做為一個(gè)重復(fù),。記錄每個(gè)稱量瓶中的小圓片數(shù)量,。打孔器直徑根據(jù)葉片面積大小進(jìn)行選擇，盡可能多的打取葉圓片,。注意不要忘記用卡尺量打孔器的直徑,。將稱量瓶中疊在一起的葉圓片分散，開蓋置于105℃烘箱中烘10min以快速殺死細(xì)胞,，然后將溫度降到70~80℃,，烘干至恒重(2~4h左右)。取后取出加蓋于干燥器中冷卻至室溫,，用分析天平稱重,。
5．結(jié)果計(jì)算： W2-W1光合速率(mgDW·m-2 s-1)= A×t 式中 W2：照光半葉的葉圓片干重(mg)；W1：暗中半葉的葉圓片干重(mg),；A：葉圓片面積(m2),；t：照光時(shí)間(S)。 若將干物質(zhì)重乘以系數(shù)1.5,，便可得CO2的同化量,，以mgC02·m -2S-1表示。
遼寧賽亞斯光合作用測定儀SYS-GH30D產(chǎn)品特點(diǎn)：
多功能：同時(shí)測定光合速率,、蒸騰速率,、胞間二氧化碳濃度、氣孔導(dǎo)度和水分利用效率,，以及二氧化碳濃度,、相對濕度、光合有效輻射和空氣溫度,、葉片溫度十項(xiàng)指標(biāo)
穩(wěn)定性：加入了溫度調(diào)節(jié)的雙波長紅外二氧化碳分析器,，二氧化碳測量精度不受溫度變化影響，而且具有穩(wěn)定,、精度高,，反映靈敏等特點(diǎn)，1秒鐘之內(nèi)就可以完成二氧化碳差值采集,。
氣泵流量可根據(jù)需要設(shè)定,，可測量不同氣體流量下對光合作用的影響，氣體流量穩(wěn)定,。
智能化：多信息的中文菜單顯示和光標(biāo)引導(dǎo)操作,，即時(shí)將測定過程及終結(jié)果屏幕顯示、存儲(chǔ)
體積小,，重量輕,，隨身攜帶,，單人操作
適用廣泛：配有不同類型的葉室（呼吸反應(yīng)器）能廣泛用于大田作物、果樹,、蔬菜,、森木、牧草等多種植物不同形狀葉片的測定和土壤,、種子,、昆蟲等呼吸作用
性價(jià)比高：價(jià)格低廉，使用成本低,，維修方便