在生態(tài)學與農(nóng)林科學研究領(lǐng)域, 測量植物光合速率是揭示生態(tài)系統(tǒng)功能和植物生長機理的關(guān)鍵環(huán)節(jié),。它不僅反映了植物的健康狀況,，還是評估大氣碳循環(huán)與全球氣候變化的重要指標,。然而,，如何精準獲取一個可靠的光合速率值并非易事，涉及到眾多細節(jié)和變量的影響,。本文將詳細探討選擇合適的研究對象,、創(chuàng)建理想實驗環(huán)境以及有效執(zhí)行實驗策略等方面的內(nèi)容，幫助讀者深入了解這一復(fù)雜的科學領(lǐng)域,。

1. 選擇適宜的研究對象

   1.1 選定目標物種：選擇具有代表性的植物種類是關(guān)鍵的第一步,。為了獲取有普遍意義的數(shù)據(jù),，在實際應(yīng)用時,，可以考慮使用一些廣泛分布且具有生態(tài)學重要性（例如固氮作用）的植物種類,。不建議用常見的室內(nèi)觀葉植物，如萬年青,、綠蘿,、發(fā)財樹、吊蘭等做試驗材料，因為這些植物葉片在白天光照下往往測出的Pn值大多在0附近波動,。

   1.2 考慮植物生理特性：不同類型的植物（如C3/C4植物或CAM植物）在光合作用機制上存在差異,，這會影響其對光照強度和二氧化碳濃度反應(yīng)的能力,，因此需要針對所選的特定類型調(diào)整相應(yīng)的實驗條件,。C3植物通常在高CO?濃度下表現(xiàn)出更高光合效率;C4植物能在較強光照條件下維持較高光合成率;CAM植物則傾向于夜間開放氣孔減少水分損失。

   1.3 選擇健康的植物：確保植物沒有受到病蟲害或其他脅迫的影響,，通常選擇全部展開,、健康的葉片進行測量,，因為這些葉片的光合能力相對穩(wěn)定,。

   1.4 選擇合適的生長階段：不同生長階段的植物光合能力可能有所不同，因此需要根據(jù)研究目的選擇合適的生長階段進行測量,。例如,，苗期的植物可能還在適應(yīng)外界環(huán)境和內(nèi)部變化的階段，一般情況下,，成熟的葉片光合速率較高,，而幼葉或老葉的光合速率可能較低，因此需要選擇合適的時間窗口進行測量,。

   1.5 考慮葉片位置：葉片在植物上的位置也會影響光合速率,，通常來說，向陽的葉片光合速率會高于背陰的葉片,。因此,，在選擇測量材料時，可以考慮選擇植物上不同位置的葉片進行測量,，以獲得更全面的數(shù)據(jù),。

2. 創(chuàng)造合適的環(huán)境條件

   2.1 光照強度：充足的光照對于啟動光合作用至關(guān)重要，需確保研究對象受到足夠的日照輻射量,。晴天中午的光強常超過植物的光飽和點,，很多C3植物，如水稻、小麥,、棉花,、大豆、毛竹,、茶花等都會出現(xiàn)光抑制,，輕者使植物光合速率暫時降低，重者葉片變黃,，光合活性喪失,。

   光照時間：對放置于暗中一段時間的植物照光，起初光合速率很低或為負值,，要光照一段時間后,，光合速率才逐漸上升并趨與穩(wěn)定,。從照光開始至光合速率達到穩(wěn)定水平的這段時間，稱為“光合滯后期"(lag phase of photosynthesis)或稱光合誘導(dǎo)期,。一般整體葉片的光合滯后期約30～60min，因此如光照強度不足時,，需要對植物進行一段時間的紅藍光誘導(dǎo)：20-30min。

   2.2 溫度：光合作用有一定的溫度范圍和三基點,，三基點包括光合作用的溫度min、溫度max和最適溫度,。光合作用的溫度min和溫度max是指該溫度下表觀光合速率為零，而能使光合速率達到最高的溫度被稱為光合最適溫度。從表4-6中可以看出，光合作用的溫度三基點因植物種類不同而有很大的差異，C4植物的熱限較高，可達50～60℃，而C3植物較低，一般在40～50℃,。耐低溫的萵苣在5℃就能明顯地測出光合速率,，而喜溫的黃瓜則要到20℃時才能測到,；耐寒植物的光合作用冷限與細胞結(jié)冰溫度相近；而起源于熱帶的植物,，如玉米,、高粱、橡膠樹等在溫度降至10～5℃時,，光合作用已受到抑制。光合作用的最高溫度會造成：一是由于膜脂與酶蛋白的熱變性,，使光合器官損傷,，葉綠體中的酶鈍化；二是由于高溫刺激了光暗呼吸，使表觀光合速率迅速下降,。

         2.3 水分：水為光合作用的原料，沒有水不能進行光合作用，但是用于光合作用的水不到蒸騰失水的1%，因此缺水影響光合作用主要是間接的原因,。

在相同光強時，通常下午的光合速率要低于上午的光合速率,，這是由于經(jīng)上午光合后,，葉片中的光合產(chǎn)物有積累而發(fā)生反饋抑制的緣故,。當光照強烈、氣溫過高時,，光合速率日變化呈雙峰曲線,，大峰在上午,，小峰在下午，中午前后,，光合速率下降,，呈現(xiàn)“午睡"現(xiàn)象(midday depression of photo-synthesis)，且這種現(xiàn)象隨土壤含水量的降低而加劇,。引起光合“午睡"的主要因素是大氣干旱和土壤干旱,。在干熱的中午，葉片蒸騰失水加劇,，如此時土壤水分也虧缺,，那么植株的失水大于吸水，就會引起萎蔫與氣孔導(dǎo)度降低,，進而使 CO2吸收減少,。另外，中午及午后的強光,、高溫,、低. CO2濃度等條件都會使光呼吸激增，光抑制產(chǎn)生,，這些也都會使光合速率在中午或午后降低,。

FS-3080H儀器測量功能

測量功能

進氣、出氣CO₂濃度,；進氣,、出氣濕度、空氣溫度,、氣體流量,、葉片溫度、葉室內(nèi)光合有效輻射強度（PARin）,、環(huán)境光合有效輻射(PARout),、大氣壓力。

計算功能

光合速率,、蒸騰速率,、氣孔水汽導(dǎo)度，氣孔阻抗,、胞間CO₂濃度,、瞬時水分利用率、蒸騰比,、基于葉室溫度的VPD,、CO₂差值、RH差值等參數(shù)

控制功能

流量的自動控制

測量時間的控制

開路光合測量方式的選擇

閉路光合測量方式的選擇

曲線功能

光合曲線,、蒸騰曲線

界面功能

參數(shù),、測量值、計算值,、系統(tǒng)信息實時顯示

參數(shù)輸入

試驗名稱可輸入或自動生成,，氣孔比、測量時間,、數(shù)據(jù)記錄次數(shù),、氣泵流量可手動輸入。

輸出導(dǎo)出

通過USB線連接電腦導(dǎo)出數(shù)據(jù),。數(shù)據(jù)以excel格式顯示,。