光合仪说明书

前言1996年以来,在不同时期,公司多次组织技术支持工程师和维修工程师撰写过多个版本的LI-6400系列光合仪的使用手册。这些使用手册为用户尽快掌握LI-6400系列光合仪的基本原理、操作过程、维护保养和常见问题等发挥了积极的作用,但均存在不同程度的内容偏多、编排不够系统等缺点。因此,我们在多年培训工作的基础上,结合用户的使用经验和实验需求,对这些使用手册进行了重新整合和优化,进一步提高了使用手册前后的连贯性和一致性。该使用手册的主要内容包括光合作用测量的理论基础、LI-6400系列光合仪的发展、硬件介绍、使用方法、应用实例、维护和保养等。对于初学者,该使用手册将缩短其学习时间,达到事半功倍的效果;对于熟练掌握者,该使用手册将进一步提高其应用水平。第一章光合作用测量的理论基础绿色植物吸收阳光的能量,同化CO2和水,制造有机物并释放氧的过程,称为光合作用。光合作用所产生的有机物质主要是糖类,贮藏着能量。一、光合作用的重要性1、把无机物转变成有机物绿色植物合成的有机物质,可直接或间接作为人类或全部动物界的食物(如粮、油、糖等和牧草饲料、鱼饵等,也可以作为某些工业的原料(如棉、麻、橡胶、糖等。换句话说,今天人类所吃的食物和某些工业原料,都是直接或间接地来自光合作用。2、蓄积太阳能光合作用形成的有机物所贮藏的化学能,除了供植物本身和全部异养生物之用外,更重要的可供人类营养和活动的能量来源。人类所利用的能源,如煤炭、天然气、木材等等,都是现在或过去的植物通过光合作用形成的。因此,光合作用是今天能量的主要来源。3、环境保护从清除空气中过多的CO2和补充消耗掉O2的角度来衡量,绿色植物被认为是一个自动的空气净化器。光合作用的研究在理论上和实践上都具有重要的意义。光合作用是地球上普遍存在而又特有的一个过程,是其它生物生存的基础,因此光合作用的研究有助于生物科学中其它课题的阐明。由此可见,光合作用是农业生产中技术措施的核心,也是植物生理学中的主攻方向之一,又是自然科学中的一个重要研究项目。二、光合作用的测量方法光合作用的整个过程可表示为:CO2+H2O→(CH2O+O2可见,测定公式中任一反应物的消耗速率或产物的生成速率(包括物质的交换和能量的贮藏都可以用来计算净光合速率(Pn。相应净光合速率(Pn的测定大致可分为:(1根据有机物的积累速率,主要有半叶法、植物生长分析法;(2根据CO2及O2体积的变化,主要有微量定积检压法;(3根据O2浓度的变化,主要有氧电极法;(4根据CO2浓度的变化:酸度法、碱吸收法、14C标记法、红外气体分析法、微气象法。目前,最常见的方法是红外气体分析法。三、便携式光合仪的发展历程简单配置阶段:20世纪50年代初开始应用,其配置相对简单,只有叶室(或同化箱及相应气路和气泵等配置,采取人工直接读数和计算。复杂配置阶段:为了增加测定速度,实现多点测定,CO2分析仪上配置了多路转换和相应的记录装置,以达到一机多点多通道测定。此外,为了提高测定精度和能控制测定条件,有的光合仪配置了叶室的环境控制系统。便携式多功能智能化阶段:这一阶段的产生是由于单片机、集成电路和传感技术发展的结果,在20世纪80年代中期投放市场。单片机将光合测定过程中涉及的CO2、温度、湿度、光照强度和流量等参数进行各种运算,大大提高了测定效率。安装数据贮存卡,可贮存大量的测试数据。通过附加叶室、温度、相对湿度、光照强度、CO2浓度控制系统,来调控环境因素;仪器的制作特点为体积小、重量轻、测速快、功能多、操作方便,特别适合野外测定。第二章LI-6400系列光合仪简介一、LI-COR便携式光合仪的发展LI-6000是LI-COR公司的第一代气体交换测量系统。LI-6000的特点是体积小、重量轻,能耗低。通过将一个叶片夹入相对较大的叶室中测量CO2浓度随时间的变化,LI-6000是一个闭路系统。LI-6200是LI-COR公司在1986年研制成功的,它修正了LI-6000中存在的问题,并较大程度改进了软件。尽管LI-6200也是闭路测量系统,但其具有稳态蒸腾速率测量的功能。目前大家所熟悉的LI-6400是美国LI-COR公司的第三代气体交换测量系统,是1995年研制成功的。多年以来,LI-COR公司对LI-6400进行了不断的改进和提高,包括6400-09土壤呼吸室和6400-40荧光叶室。2002年,LI-COR公司更新了LI-6400的数字控制板(200MHz处理器、LINUX操作系统、128M内存和64M文件存储系统,同时将OPEN操作系统软件升级到了5.3版本。二、LI-6400系列光合仪的原理与结构在LI-6200的基础上,LI-6400系列光合仪在两个方面做了明显改进:(1气路为开放式;(2CO2/H2O分析器位于传感器的头部,与叶室紧紧相连,缩短了气体流动过程中气路过长产生的误差。LI-6400系列光合仪的传感器头部有两个完整的、双通道、非扩散的红外气体分析仪,能够同时测量叶室中的CO2和H2O的绝对浓度。三、LI-6400系列光合仪的特点LI-6400系列光合仪是目前国内外应用最多、稳定性最好的便携式光合作用测量系统,是您科学研究中的最佳选择。它具有以下主要特点:(1开路式系统,保证了叶室内外环境条件的一致与同步变化,同时保证了被测量叶片的环境因子的稳定;(2CO2/H2O分析器位于传感器的头部,消除了气体交换测量的时滞;(3可自动或手动控制叶室内部的环境条件(CO2浓度、光照强度、相对湿度、温度等;(4具有多个自动测量程序,如光响应曲线、CO2响应曲线、光诱导曲线、光呼吸曲线、荧光CO2响应曲线、荧光光响应曲线、荧光动力学曲线、荧光循环曲线等。多年的实践表明,即使在野外恶劣的环境条件下,LI-6400系列光合仪的分析器和传感器依然能够保持强大的功能和高可靠性。第三章硬件介绍与连接一、硬件介绍LI-6400硬件包括主机、连结电缆、叶室和分析器。详情请参照下图。1、主机2、叶室和分析器3、电缆部分4、主机操作面板介绍二、硬件连接1、加装干燥剂和苏打仪器出厂时,化学药品管中没有装入相应的药品,当使用者拿到新仪器后,首先要在管中装入相应的药品。取下药品管,打开底部的盖帽,装入相应药品至管口1cm左右,将盖帽旋紧。2、化学药品管固定到主机的相应位置上,在主机上有相应标识,注意不要将苏打管和干燥剂管互换位置。3、电池连接(图?将电池倾斜,以顶起电池槽上端的止脱销,然后平推到底,将插头如图?所示插入主机。苏打装入标有CO2SCRUB的过滤管干燥剂(蓝色装入标有DESICCANT的过滤管4、主机和分析器的连接4.1连接主机端的气路主机端的气路接口共有三个,分别连接到进气管、参比室、样本室。如图?所示。注意:其中有黑色环状标志的管子接标识为SAMPLE的气路接口。4.2连接主机端的电缆主机端的电缆插头为D型接头,一个为插针,一个为插孔,对应插入,将固定螺丝旋上。注意:宽面(长边朝上。4.3连接分析器端的管路和电缆。分析器端的管路接口和电缆的插头形状都不相同,一一对应插入即可。注意:将圆形插头上的红色标识和分析器一端的红色标识对准,然后水平推入。插头一定要推到底,不能留有空隙。5、连接CO2注入系统将CO2小钢瓶装入套筒,确认已安装图?中所示的O形圈后将套筒旋紧。6、连接完成,如图?所示。第四章测量参数与计算参数四、计算参数与测量参数测定时,LI-6400根据参比室与样品室CO2浓度差、气体流量、叶面积、温度和压强等参数计算光合作用或呼吸作用速率等;根据参比室与样品室H2O浓度差、气体流量、叶面积、温度和压强等参数计算蒸腾速率;根据参比室与样品室H2O浓度与蒸腾速率计算叶面水分总导度;又据此以叶片两面的气孔密度比率计算水分气孔导度即气孔导度,其倒数即为气孔阻力;根据气孔水分导度、叶片两面气孔密度比率、叶面边界层阻力计算气孔对CO2的导度;最后据气孔CO2导度、蒸腾速率、参比室CO2浓度、光合速率计算胞间CO2浓度(Ci;所有运算均由内部计算机系统完成,可在仪器的荧光屏上直接读数。LI-6400能够测定的植物光合与水分生理指标有:净光合速率、呼吸速率、蒸腾速率、总气孔导度、气孔导度或气孔阻力、胞间CO2浓度等。另外,叶室内装有温度与湿度探头,外有光照强度探头。在测定过程中能够自动记录的重要环境参数有大气CO2浓度、大气湿度、叶面温度、大气温度、光照强度等。上述植物生理指标与环境参数的测定可在数秒内完成,仪器自动保存。除此之外,其它参数如叶面水汽压降、叶面相对湿度、叶面积、叶室CO2浓度、叶室H2O浓度等,以及仪器工作状态参数如电池寿命、记录时间、气体脉冲信号等连同实测与计算的数据与参数共有70项一并记录于仪器中,供研究者分析数据时参考。一、测量参数缩写参数单位行号CO2R_µml参比室CO2浓度µmolCO2mol-1CO2S_µml样本室CO2浓度µmolCO2mol-1H2OR_mml参比室H2O浓度mmolH2Omol-1H2OS_mml样本室H2O浓度mmolH2Omol-1Aflow_µml样本室气体流量µmols-1BRH_S_%样本室相对湿度%B、fRH_R_%参比室相对湿度%Td_R_%参比室露点温度℃Td_S_%样本室露点温度℃fPrss_kPa大气压kPaParIn_µm叶室内光照强度µmolm-2s-1ParOutµm叶室外光照强度µmolm-2s-1GTblock℃冷却器温度℃Tair℃叶室空气温度℃Tleaf℃叶片温度℃HHH:MM:SS时钟Battery电池电压VI二、计算参数缩写参数单位行号△CO2_µml参比室与样本室的CO2浓度差µmolCO2mol-1△H2O_µml参比室与样本室的H2O浓度差mmolH2Omol-1BPhoto净光合速率µmolCO2m-2s-1Cond气孔导度molH2Om-2s-1Ci胞间CO2浓度µmolCO2mol-1Trmmol蒸腾速率mmolH2Om-2s-1CCi/Ca胞间CO2浓度与空气CO2浓度之比VpdL基于叶温的蒸气压亏缺kPaVpdA基于气温的蒸气压亏缺kPaDBLC_mol叶片边界层总导度molm-2s-1G三、状态参数(加上行号缩写参数行号缩写参数行号Program自动测量程序的状态I、KfwMxCrLp流量、CO2控制器、冷却器、光源的稳定性KCHPWMf状态指示IStable稳定性状态KCO2CO2分析器的状态JCRagc_mv参比室CO2自动增益控制(AGC信号LH2OH2O分析器的状态JCSagc_mv样本室CO2自动增益控制(AGC信号Lflow流量控制器的状态JHRagc_mv参比室H2O自动增益控制(AGC信号Lfan样本室风扇的速度JHSagc_mv样本室H2O自动增益控制(AGC信号L第五章LI-6400光合仪的测量方法LI-6400光合仪操作步骤一般分为硬件连接、启动机器、选择配置、仪器调零、测量、数据传输。其中硬件连接参见第三章。一、启动机器仪器硬件连接后,在确认电池已连接好并且电量充足的情况下,打开主机右侧中部的黑色电源开关。新机器到货时,分析器上连接的是标准叶室,机器启动后,主机的液晶显示屏上显示:Chamber(叶室和IRGA(红外气体分析仪是否连接好?(如左图所示确认连接好后,按主机键盘上的字母“Y”确认即可进入系统主菜单(见图?。本手册基于最新的OPEN5.2操作系统,不同版本略有差异,但是不影响您的使用。从图?看到,第一行是6400光合仪的名称;第二行是系统版本;第三行是用户存储空间已经使用的百分比;第四行显示的是当前时间和电池电压;第五行显示的是操作系统主菜单,包括欢迎菜单WelcomeMenu、配置菜单ConfigMenu、校准菜单CalibMenu、测量菜单NewMsmnts和应用菜单UtilityMenu五个功能菜单。每个功能菜单下都有一个红色的功能键(F1-F5,在这里用于进入所对应的主菜单。欢迎菜单中主要介绍本机器的版本、配置等系统信息,普通用户可以不了解这方面的详细内容,因此,本手册暂不介绍,感兴趣的读者可参考英文原版手册。二、选择配置LI-6400系列光合仪具有多种灵活的叶室类型(表?,新出厂的LI-6400,没有激活标准叶室之外的配置程序。如果您拥有其他叶室并需要连接使用,需要在配置菜单中激活这些程序方可使用。表1LI-6400的常用叶室类型英文名称中文名称测量面积用途StandardChamber标准叶室2×3cm用于自然光照下测量普通阔叶叶片6400-02BLEDLightSource红蓝光源2×3cm人工冷光源,模拟自然光。仅可配合标准叶室使用6400-05ConiferChamber簇状叶室10cm2适于冷杉、云杉等簇状叶片或一段枝条的测量6400-07NeedleChamber针叶叶室2×6cm适合长松针叶片和细长的草本植物叶片测量6400-08StandardChamberClearBottom标准叶室透明底2×3cm用于直立叶片测量,配合标准叶室顶部使用6400-09SoilChamber土壤测量室71.6cm2用于测量土壤呼吸速率和土壤温度等指标6400-11NarrowLeafChamber狭长叶室2×6cm适合玉米、高粱、桉树、泡桐等大叶片的测量6400-15AradopsisChamber小叶叶室0.785cm2适合细小叶片的测量下面以6400-02BLED红蓝光源的配置程序激活为例进行说明。第一步,在主菜单的界面下,按ConfigMenu对应的功能键F2进入配置菜单。第二步,如图?,利用主机面板上光标移动键选择菜单,选择“InstallationMenu”(安装菜单并按“Enter”键确认。第三步,如图?,选择其中6400-02or6400--02BLEDSource并按“Enter”键确认。第四步,如图?,系统要求确认红蓝光源的序列号是否与屏幕显示一致,若序列号不对,请按字母“N”,并添加光源下部显示的序列号和校准值(在随机携带的光源校准证明的黄色纸中。若一致,则按字母“Y”再按“Enter”键确认,接着选择第一行“Std2×3OpqueBottom”(不透明的叶室底部(图?。第五步,选择6400-02BRedBlue#SI***,并按“Enter”键(图?。第六步,按字母M或E键(M指通过叶温传感器来直接测量,E指通过能量平衡方式测量叶片温度来选择叶室的温度测量方式(图?。第七步,按字母B或N键(B为阔叶,N为针叶来选择所测量的是阔叶叶片,还是针叶叶片(图?。第八步,按“save”下方对应的功能键F2以保存叶室配置(图?。第九步,在配置文件名称的框中输入文件名称,例如“6400-02BLEDlightsource”,然后按”Enter”。再按QUIT下方对应的功能键F5来退出。第十步,按字母“N”来选择不再进行其他叶室程序安装。按”Enter”键可以退出到叶室安装的子菜单状态下(图?,连续按两次“ESC键”退回主菜单(图?(注意,在任何一个菜单状态下都可以利用“ESC键”退回到上一级菜单。红蓝光源程序激活到此结束。接下来可以进行叶室配置的选择。重新开机后系统会要求用户选择不同的叶室配置,若连接的是标准叶室,应选择“factoryDefault”进入标准叶室状态;若此时连接的是红蓝光源,则应该选择6400-02BLEDlightsource,然后”Enter”键进入主菜单。三、仪器校准(如果使用CO2Mixer时一般需要在主菜单下按F3,进入校准界面(右图。1、CO2MIXER校准在校准主菜单界面下,安装钢瓶(见3.6节之后,需要等待十几分钟,再进行以下操作。第一步,选择“CO2Mixer-Calibrate”并按“Enter”键。按字母Y进入校准界面(需要补充界面图:等到几分钟之后,读数稳定,会显示一个最大值信息。通常,最大值为2200ppm左右,按Y进入自动校准界面。第二步,仪器自动进行8点的校准,8点结束后,如图?所示。第三步,按字母Y显示校准曲线,按字母N进入图?所示界面(需要补充界面图。第四步,按字母Y保存校准结果,返回校准主菜单界面。四、数据采集(测量菜单NewMsMnts本菜单是LI-6400实现测量功能的主要菜单。在主菜单界面下,按NewMsMnts菜单下对应的f4功能键进入测量菜单,界面显示如图?。屏幕可同时显示三行参数和一行功能菜单。但LI-6400并非只有这三行参数和一行功能菜单。详细介绍请参见图?。1、功能菜单介绍在图?中的功能菜单行中,共有7行不同的功能菜单,如图?所示,但每次只能显示其中的一行。在图?的状态下,通过连续按Labels键可以依次显示这7行不同的功能菜单。您也可以通过按数字1-7直接跳转到所需的功能菜单行。通过按图?下方的f1-f5功能键,可进入对应的功能菜单。具体每个菜单的功能,将在下面详细介绍。2、参数介绍详细内容请查看第四章3、自然条件下的实验首先介绍如何利用LI-6400实现简单的测量功能。尽管简单,但却是最重要、最常用的功能。3.1测量的稳定性处理做实验时,偶而发现显示的CO2浓度或净光合速率波动较大。这种现象是如何产生的呢?很多人认为是机器出现了故障或者某处连接点出现了泄露,其实不尽然,更多情况下是由于对光合仪的开路设计原理不了解造成的。LI-6400系列光合仪通过测量参比室和样本室的CO2和H2O的浓度差来测量光合速率和蒸腾速率。空气中CO2浓度的自然波动(尤其是人为干扰比较大的情况下,常常是造成参比室和样本室的CO2和H2O浓度差异的最主要原因。为了尽可能降低这一波动所造成的误差,需要采取气体缓冲的方法。具体方法为:主机的进气口需要连接进气管和缓冲瓶。在野外条件下,可以利用体积2升以上的无色可乐瓶。在瓶盖上钻两个与进气管直径相同的孔,并把进气管穿过其中一个孔并插到近瓶子底部处。这种做法基本上可以保证进气口空气CO2浓度的稳定性。在室内或温室条件下,由于室内的CO2浓度明显偏高,有时高达500~1000ppm(一般大气CO2浓度在390ppm左右,这是由于空气流通不畅造成的,高的CO2浓度伴随人为的影响,导致大的CO2浓度波动,掩盖了实际的光合速率的变化。这种情况下,需要更大的缓冲容器,例如大的箱体或空气袋。注意:不能采取把进气管放到室外而机器在室内进行实验的方法,因为这样会导致叶室内CO2浓度大大低于叶室外(房间内的CO2浓度,同时也会造成温度的较大差异,引起比较明显的泄露和波动。3.2植物叶片样品的准备植物叶片的光合测量并非任何时间夹上叶片测量就可以了。经常看到许多用户的光合数据非常不正常,即使在光照情况下,净光合速率也是负值。许多人可能会认为机器存在故障。(下图需要重新粘贴光合仪的测量原理极为简单,它只需要测量气体浓度就可以进一步计算许多参数,只要其红外分析仪不出现故障(这一点可以从J行的分析仪状态参数中看到,OK为正常,ERR为不正常,多数情况下出现不正常的数据与机器无关,而是与测量前的叶片准备、环境条件有密切关系。第一,并非所有的植物在白天均吸收CO2,一些特殊同化方式的植物在白天吸收光能,而在夜晚才同化,如CAM植物。如果属于这种类型的植物,则需慎重考虑实验设计。第二,测量时间和环境条件的选择。除非测量植物在阴天或夜间的光合作用及日变化,否则最好选择风和日丽、天气晴朗的上午,在9:00~11:30的时间进行实验。一般而言,上午是植物生长的最佳时间,在9:00~11:30的时间光线比较强,这个时候做实验可以得到比较理想的结果。而9:00以前,由于光照比较弱,植物叶片没有完全活化,气孔没有完全开放,得到的测量值比较低。这个时候,即使利用人工光源短时间照射,测量得到的光合速率也可能为负值。植物从弱光或黑暗条件下转入强光,需要的活化时间一般在20分钟左右,因此,如果您希望在室内做实验,那么最好在测量之前利用高光强对植物叶片进行活化处理(当然,如果您就是想测量植物在弱光下的响应,那就另当别论了。11:30以后,由于一些植物可能会有午休现象,因此,最好避免在这个时间进行测量。第三,室内或温室内许多植物的光合速率比较弱,甚至有的在1µmol·m-2·s-1以下。这种情况下,室内的气体浓度波动很大,有时波动造成的误差可能会大于数值本身,从而造成测量值可能为零或负值。这种情况下需要准备更大的缓冲容器,同时注意室内的通风,并最好控制CO2浓度和光强等因子、降低流量(测量菜单的第2行菜单中flow,一般是500µmol·s-1,此种情况下可以设定为100~200µmol·s-1,以降低测量数据的波动性。3.3叶片面积的确定由于净光合速率和蒸腾速率是单位叶面积下的测量值,因此确定测量面积是非常重要的。标准叶室的面积为2×3=6cm2。6400-02B红蓝光源也是同样的大小。而6400-07针叶叶室、6400-11狭叶叶室的面积都是2×6=12cm2。6400-05簇状叶室的测量面积是10cm2(为什么默认值是10,需要问厂家。而6400-15拟南芥叶室的面积则为0.785cm2。应根据植物叶片的大小选择所使用的叶室。只要叶片的面积大于叶室的测量面积,就可以保证叶室被叶片完全充满,这种情况下不需要改变面积参数。如果遇到不规则的叶片,或者过于狭小的叶片,处理方法有以下几种:第一、如果叶片不规则或整体小于叶室,需要使用叶面积仪来测量叶片在叶室内的实际测量面积,并在测量菜单内第三行功能菜单中AREA下按F1功能键输入实际的测量面积后再进行测量。第二、如果现场没有叶面积仪,可以暂时不改变面积进行测量,之后把实际测量的叶片部分利用剪刀剪下,带回实验室,使用叶面积仪或其它方法确定叶面积的准确值,利用Utility菜单中的重新计算功能,得到回算后的数据(见?节。第三,对于如小麦、水稻等具有规则形状的植物叶片,一般选择旗叶进行测量。旗叶的中段一般比较规则,但其宽度往往达不到2cm。这种情况下,可以采用6400-15拟南芥叶室测量(一般情况下可以充满叶室,或者利用两片叶片拼接来充满叶室,也可以利用尺子来测量中段的宽度,并根据其占2cm的比例来计算出实际的叶片测量面积,并在测量菜单下第三行菜单中AREA输入其实际面积,再进行测量。3.4文件的建立、匹配与记录在第一行功能菜单下,按“OpenLogfile”下边对应的功能键F1建立新文件,并利用向前删除的箭头backspace把文件名删除,输入自己定义的文件名,然后按“Enter”键,这时LI-6400会提示“Remark”,输入用于本文件的标识,之后按“Enter”键,这时机器测量主界面中原显示“OpenLogfile”的地方变为显示“Log”。注意:在夹入叶片前,应该首先按手柄上的黑色部分以闭合叶室,顺时针旋转手柄和叶室中间的固定螺丝,直到叶室紧密闭合,查看图?中b行中的参数△CO2是否为±0.5之内,否则说明此时分析仪的参比室和样本室的测量数值不相同(因为两个分析室独立进行测量,有可能随着时间的推移而造成零点的漂移,这时需要按第1行功能菜单中的“Match”下边对应的f5功能键来匹配两个分析室。如图?,继续按MATCHIRGAs下边对应的f5功能键,等待匹配完成后,按exit下边对应的f1功能键退出匹配程序,返回测量主界面。注:此时,如果图?中b行中的参数△CO2仍然超出±0.5,则需要检查叶室是否漏气。检查方法见第六章的常见的故障现象。以上工作完成后,就可以开始测量了。选取好叶片,夹入叶室。等待b行的参数△CO2和C行的Photo(净光合速率值基本稳定的情况下,即可按图?菜单界面中的“LOG”下边对应的f1功能键来记录数据,也可以按手柄左边的黑色按钮来记录数据(需要按住两秒种。记录数据后打开叶室,换上其它叶片继续测量即可。4.控制环境条件实验以上介绍的是在自然条件下如何测量。实际研究工作中,我们经常会发现,由于环境条件始终处于变化之中,做不同处理的对比实验或不同条件下植物的响应实验,实际上难以准确进行。这时我们需要控制环境条件,接下来我们介绍如何进行控制实验。4.1硬件安装:(包括光源和CO2注入系统的安装LI-6400利用6400-02B光源来实现光强控制。首先,进行硬件安装。请注意,硬件的安装拆卸需要关机进行,以防止对机器的损害。如图?,利用尖嘴镊子,把标准叶室上部内置光合有效辐射传感器的插头从分析仪右侧底部拔出,并按图?,利用LI-6400随机带的内六角工具,把固定标准叶室上部的两个螺丝取下,进而取下叶室。第二步,把叶室的三个密封圈(用于密封气体,以防泄露从标准叶室取下,放入光源相同的位置上,并把光源的固定螺丝旋紧。把内置光合有效辐射传感器插头插回右侧底部的位置,注意:把插头上的突起对准插槽上的缺口位置。并把黑色的电源插头插在分析仪右侧黑色的底座上,同样也要注意突起对准缺口才能插入。此时,光源安装完毕(光源与标准叶室共用相同的下部,所以叶室下部不用更换。硬件安装完毕后,重新开机,如图?显示界面中,选择6400-02B红蓝光源配置,并”Enter”进入主菜单界面。CO2浓度的控制非常重要。第一步,把CO2注入系统固定在主机上(注意:固定前检查与主机接口处的黑色O形圈是否完好。第二步,按照图?所示,更换注入系统上刺针周围的黑色O形圈,把小钢瓶放入保护罩内,并把保护罩对准CO2注入系统,顺时针旋转,直到感觉保护罩接触到了小钢瓶,稍微加力便导致钢瓶被刺穿,这时需要快速旋紧,防止CO2泄露。到此为止,CO2注入系统的硬件安装完毕。再次提醒注意的是:在安装之前仔细检查底部上的黑色O形圈和底部与主机连接的黑色O形圈是否安装并完好,否则将造成CO2泄露。安装好以上硬件后,把苏打管(CO2SCRUB的过滤管顺时针旋转到Scrub方向并旋紧。利用校准菜单(CalibrationMenu中的CO2MixerCalibrate进行CO2浓度的校准。进入测量菜单(MsmntsMenu即可控制叶室内的CO2浓度。4.2控制实验进入测量菜单,建立文件,把功能菜单翻到第2行,可以见到环境控制菜单行。主要包括流量控制(flow、CO2浓度控制(Mixer、温度控制(Temp和光强控制(lamp,分别由相对应的F2、F3、F4和F5功能键控制。一般情况下,流量默认为500umols-1,不需要改变。在光合比较弱的情况下,可以把流量设置小一些,以降低波动造成的误差。需要改变流量时,按功能键F2进入流量控制界面,选择“Flowrate”菜单行后回车。在弹出窗口中输入流量数值(LI-6400的流量控制范围是0-700umol·s-1,回车确认。按F3功能键进入CO2浓度控制菜单。选择其中RefCO2400mol/mol一行后,按”Enter”。并在弹出窗口中输入需要控制的CO2浓度值后,按”Enter”。在该控制菜单的左面出现一个*号,直到控制的浓度完全达到后*号就会消失。这时参比室的CO2浓度与输入的浓度值相同。按功能键F4进入温度控制菜单,选择BlockTemp20.0℃菜单行后,按“Enter”。输入所需要控制的温度值后按”Enter”确认。按F5功能键进入光强控制菜单。选择Quantumflux一行后按“Enter”,输入所需要设置的光强,即可把光强控制到相应的光合有效辐射强度。设定环境条件后,夹上植物叶片,等待光合值稳定后,即可记录数据。5自动测量实验以上我们介绍的是手动测量,接下来我们介绍如何进行自动测量。5.1准备工作考虑到自动曲线实验的时间比较长,需要准备一个照相机的三角架。先把LI-6400主机配件箱中分析仪的三角架的接口安装到分析仪上,然后把分析仪连接到三角架上。开机后,进入测量菜单,接着建立文件名,按数字5进入第5行菜单。按F1功能键,进入自动测量程序子菜单(AutoProgram。根据需要,选择不同的自动测量程序。5.2光响应曲线光响应曲线是研究植物叶片在其它环境条件保持不变的情况下,净光合速率随光合有效辐射的强度的改变而发生变化的情况。通过分析光响应曲线,可进一步计算光补偿点、光饱和点、最大净光合速率、表观量子效率和曲角等重要参数。第一步,控制CO2浓度,一般控制在大气CO2浓度。将苏打管拧到FullBypass,或加上CO2小钢瓶,按数字2进入第2行菜单,按F3设定CO2浓度400µmolmol。第二步,选择“Lightcurve”进入光响应曲线的自动测量程序。第三步,系统会要求输入光强变化梯度,并以空格相连。一般情况下,我们应该按照从高到低的顺序设定这个梯度。第四步,系统会要求输入最小等待时间、最大等待时间和匹配差值。用户可以按照默认输入直接按“Enter”即可。如果您有足够的经验来确定这些配置,也可以自行进行相关的调节。这时菜单最左边会出现一个*,说明目前自动测量程序状态正在运行。当*消失,说明该自动测量程序结束。第五步,按数字1进入第1行菜单,按F2功能键进入Viewfile菜单,继续按F1功能键进入“QuickPikConfig”菜单,选择其中的“Lightcurve”查看测量得到的光响应曲线。5.3A-Ci曲线A-Ci曲线是研究植物叶片在不同CO2浓度下净光合速率的响应。第一步,控制光强。一般情况下,A-Ci曲线常采用饱和光强测量。有时候,也许会需要做不同光强下的A-Ci曲线实验进行分析。第二步,在测量菜单下选择第5行菜单进入自动测量程序。选择如图?所示,“A-CiCurve”,按“Enter”进入;第三步,输入CO浓度变化梯度(从高浓度向低浓度设置,最小50。直接按“Enter”确认就可以了。第四步,输入最小等待时间和最大等待时间,如果您没有足够的经验,直接按“Enter”确认。之后系统将自动进行A-Ci曲线测量。五、应用菜单UtilityMenuLI-6400具有文件管理等应用功能,以下在应用菜单里介绍这些功能。1、数据传输以下介绍如何从LI-6400中把数据传输到计算机中。第一步,在LI-6400开机以前,利用随机带的数据线连接计算机与LI-6400。第二步,开机,按F5功能键进入应用菜单并选择“fileExchangeMode”后回车确认。如图?所示。第三步,启动随机光盘上的SIMFX文件夹内的安装程序(安装光盘在使用手册的纸箱中。安装后启动LI-6400fileEx程序,显示如图?。第四步,点击“Connect”,显示屏的左边是计算机中的文件系统,右边是LI-6400系列光合仪内的文件系统,利用鼠标左键在右边的窗口中选择需要复制的文件,拖动到左边窗口内准备放置这个文件的文件夹中。如果需要从LI-6400中删除这个文件,先选定该文件,然后按右侧下边的回收站的图标,删除这个文件。LI-6400光合仪的数据文件是.dat格式。需要打开这个文件进行编辑时,可以首先打开Excel程序,并把打开文件格式的扩展名选择为“所有文件”,然后选择逗号分隔符,这样就可以在EXCEL中进一步处理实验数据了。2、休眠模式LI-6400光合仪具有休眠功能。第一步,在应用菜单最后一行选择“Sleepmode”,按“Enter”。第二步,按字母“Y”确认,显示如图?。这时机器处于休眠状态。需要唤醒时,按任意键后,再按ESC键即可进入主界面。第六章LI-6400系列光合仪的应用实例一、光合作用动态变化研究光合作用是制约植物生长发育的最重要的生理过程,研究植物光合特性与环境因子的关系具有重要意义;光合作用动态研究主要包括日变化、季节变化和年变化。目前研究的重点多集中在光合作用的日变化动态。一般认为植物光合作用的日变化模式主要分为单峰曲线型、双峰曲线型和不规则型。1.1日动态一般而言,测量植物叶片的光合生理指标(净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度等在周围环境条件下的变化规律。测量时间一般为一天中的7:00~17:00,测量的时间间隔一般为2小时,每次测量时每个处理一般取3~5个叶片,每个叶片取3~5个测量数据。由于季节变化和一天中日出、日落的时间不同,一天中光合作用测量的开始时间和结束时间有所不同。如果实验处理的数量不多,测量的时间间隔也可设为1小时。实例1:实验于2002年8月19日~20日在中国农业科学院特产研究所的北五味子栽培园内进行。在1.5m高度的架面上选择4个侧枝取6~7节位叶片,利用LI-6400便携式光合作用测定系统从6:00~18:00每隔1h测量光合速率;在同一时间内,对新梢不同节位、不同类型枝蔓、不同品系进行光合速率测定。实例2:在海南岛尖峰岭热带山地雨林中的原始林内,选择盘壳栎冠层的上、中、下部的样叶各12片进行预测定,根据叶龄、生长状况及光合速率值筛选出具代表性的6片作为测定叶。用LI-6400便携式光合作用测定仪于2000年旱季(4月份在野外24小时连续对净光合速率(Pn、蒸腾速率(E、光合有效辐射(PAR、气孔导度(gs等进行3天重复观测。每片样叶测定数据采集时间2分钟。ABC需要标记出实例3:在河南省扶沟县江村林场,利用LI-6400便携式光合作用测量系统在田间条件下定时定位测定小麦单叶光合速率(Pn、蒸腾速率(Tr、胞内CO2浓度(Ci等进行活体测定,同时记录光合有效辐射(PAR、空气温度(Ta、叶面温度(Tl、空气CO2浓度(Ca、空气相对湿度(RH等生理或生态因子指标。测定从7时~17时,每2h测定一轮回,每次测定桐麦间作系统不同点小麦及对照区的有关参数。各点选取3株有代表性的植株为试材,测定部位在旗叶中部。实例4:将粉背灯台报春、桔红灯台报春、灰岩报春和四季报春在昆明露地苗圃栽培两年,生长开花正常。2003年5图2CO2生长浓度及由生长浓度预测出的倍增浓度下盘壳栎叶片光合及辐射日进程月下旬(始花期,根据常识此阶段的光合速率最高测定功能叶片(每种4~6株,每株1叶光合速率(被测叶面积6cm2,气体流量400µmols-1,同时记录气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、基于叶温的蒸气压差、叶温、气温、大气CO2浓度、相对湿度和光合有效辐射等生理生态因子(每片叶记录20个读数。测定日为晴天偶见有云。测定时段为7:00~19:00,每隔1h测定1次。1.2季节动态1.3年度动态二、植物光合生理指标的比较实例1:2000年4月16日~19日,将刚发芽的金佛山兰和金兰一起移栽至北京植物园兰花温室。在花期同时测定金佛山兰和金兰的光合等生理生态指标。5月上、中旬,选第2~4位完全展开叶片的中部进行光合测定,测2~5个叶片,每叶片重复3~5次。用LI-6400便携式光合作用测定仪主要测定:光合有效辐射(PAR,μmolphotons·m-2·s-1,净光合速率(Pn,μmolCO2·m-2·s-1,蒸腾速率(E,mmol·m-2·s–1,气温(Ta,℃,叶温(Tleaf,℃,空气相对湿度(RH,%,水分亏缺(Vpdl,kPa,参比室气体CO2浓度(Ca,mol·mol-1,胞间CO2浓度(Ci,μmol·mol-1和气孔导度(Cond,mol·m-2·s-1。实例2利用LI-6400便携式光合作用测定系统测定高山红景天叶片的净光合速率和蒸腾速率。由于高山红景天叶片细小,测定单个叶片光合速率不便,因此选择成年发育健康的分枝连同叶片一起置于叶室,在叶室内使小叶片排列于同一向光平面上。利用LI-3000A叶面积仪量取测定部分的面积,输入LI-6400便携式光合作用测定系统重新计算光合速率、蒸腾速率和其它相应参数。每项测定选择3株,每株重复测定3次。表1金佛山兰和金兰生理生态指标的比较图33种野生报春花光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度和气孔导度的日变化实例3实验于2000~2002年在西北农林科技大学农作一站试验地进行。小麦旗叶净光合速率利用LI-6400便携式光合仪对各小区的旗叶进行测定,重复5次,去掉两端极值,取中间三值的平均数作为该旗叶的净光合速率。实例4在3种地下水分梯度条件下,分别选取沙木蓼和沙枣的3棵植株测定净光合速率(Pn、蒸腾速率(E、气孔导度(Gs、光合有效辐射(PAR等光合生理指标。选择每个植株上中部正常生长的带叶枝条,每个植株选4~5片叶,单个叶片测定重复3~5次,然后取多次测量的平均值。测定时间在2000年7~9月期间的晴天上午9∶30~11∶30。光能利用率(LUE=Pn/PAR,水分利用率(WUE=Pn/E。三、光响应曲线实例1:将粉背灯台报春、桔红灯台报春、灰岩报春和四季报春在昆明露地苗圃栽培两年,生长开花正常。于2002年8月9日(花后营养生长期上午9:30~11:30测定光合-光强响应,多云天气,气温24~27℃,相对湿度50%~70%,CO2浓度360~370µmol·mol-1。采用仪器6400-02B人工光源,PAR(光合有效辐射分别设定为0、10、20、40、80、200、400、600、800、1000、1500、1800和2000μmol·m-2·s–1。表2测定样地处的几项光照、空气和土壤参数图4旗叶净光合速率的变化表3不同DGW下沙木蓼和沙枣叶片的光合生理生态指标图44种野生报春花光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度和气孔导度对光强的响应实例2实验在中国科学院西双版纳热带植物园进行。选择蒲桃属3个树种,阔叶蒲桃、乌墨和思茅蒲桃。阔叶蒲桃为湿性季节雨林演替后期种,幼苗耐荫。乌墨为季节雨林演替中期种,幼苗多分布在林窗和林缘。思茅蒲桃分布在次生林和山地常绿阔叶林中,幼苗喜光。实验在用黑色尼龙网眼布遮荫的大棚和全自然光照下进行。用LI-6400便携式光合作用系统测定叶片的净光合速率(Pn,使用开放气路,空气流量为0.5L·min-1,叶片温度25℃,叶室中相对湿度70%~75%,CO2浓度360μmol·mol-1。测定时光强由强到弱,依次设定光量子通量密度(PPFD为2000、1500、1000、800、500、300、250、200、150、100、50、20、0μmol·m-2·s-1,每一光强下停留200s。测定前叶片在光合作用饱和光强下诱导30min,叶片与光源之间具8cm厚的流动隔热水层以减少叶片升温。依据相关方程拟合Pn-PfD的曲线方程,并计算下列参数:最大净光合速率(Pmax,即光合能力;光饱和点(LSP;光补偿点(LCP。叶片暗适应5min后测定其暗呼吸速率(Rd。气体交换的测定,每一处理重复5株。测定均在多云和阴雨天。气进行,环境的光强和温度变化不大,植物各生理参数随时间的变化较小,可比性强。图5不同生长光强下(100%,42%和14%自然光蒲桃属3个树种幼苗光合作用的光响应曲线实例3在3种地下水分梯度条件下,选择每个植株上中部正常生长的带叶枝条,每个植株选4~5片叶,单个叶片测定重复3~5次,然后取多次测量的平均值。测定时间在2000年7~9月期间的晴天上午9∶30~11∶30。光饱和点(LSP和光补偿点(LCP根据光响应曲线求出。实例42001年9月在引种地延安树木园,运用LI-6400便携式光合测定系统对美国黄松、奥地利黑松和油松的光响应曲线、光合速率、蒸腾速率、气孔导度等主要生理指标进行测定,每个指标测定3个重复。测定光合响应曲线的光照强度取值为:2000、1800、1600、1400、1200、1000、800、600、400、300、200、100、50、0μmol·m-2·s-1。测定时间为12∶00时。实例5实验在中国科学院西双版纳热带植物园的3个荫棚中进行,通过黑色尼龙网遮阳,使3个荫棚内的相对光强(RI分别为50%、25%、8%(太阳光为100%,分别记为高光强(热带雨林中基本无此强光、中光强(大林窗中的光强和低光强(小林窗中的光强处理。用LI-6400光合仪测定叶片的净光合速率(Pn,使用开放气路,空气流量为0.5L·min-1,温度25℃,相对湿度50%,CO2浓度360µmol·mol-1。测定从2000μmol·m-2·s-1光强开始,每次测定光强减少200μmol·m-2·s-1,光强降至200μmol·m-2·s-1后,每次测定光强减少50μmol·m-2·s-1,直至光强为0μmol·m-2·s-1,测定时每一光强下停留3min。测定前叶片在600~1200μmol·m-2·s-1光强(植物种类及生长光强而定下诱导30min,叶片与光源之间具8cm厚的流动隔热水层,以减少叶片升温。以光量子通量密度(PfD为横轴,Pn为纵轴绘制光合作用光响应曲线(Pn-PfD曲线。(四种热带雨林树种幼苗比叶重,光合特性和暗呼吸对生长光环境的适应实例6试验在江西省泰和县中国科学院千烟洲试验站综合试验场水稻田进行。不同施肥处理试验选择最佳,施无机肥、有机肥和未施肥3个不同施肥小区作为观测用地。用LI-6400光合作用系统测定双季稻分蘖~收获期不同天气其净光合速率、呼吸速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度、大气CO2浓度和温湿度、叶面温度及光合有效辐射强度等,并直接测定光合速率对光合有效辐射的响应曲线,进而得到表观初始光能利用效率(α、光补偿点、光饱和点以及最大光合速率(Pmax等。方法为选择长势基本一致的3株标记水稻上数第2、4(或3全展叶(旗叶全展后增加旗叶中部测定,每片叶均在一系列光合有效辐射2000~0μmol·m-2·s-1(以每100μmol·m-2·s-1间隔设定、温度(20~40℃内以每5℃间隔设定以及环境CO2浓度下进行。取每组光合有效辐射下所测相同叶位3片叶图6沙木蓼(左和沙枣(右光合作用的光响应(±标准差图7美国黄松、奥地利黑松和油松光响应曲线图8不同相对光强下生长的4种热带雨林植物单位叶面积、单位叶绿素羧化效率(CEA,CEChl以及光饱和点(LSP和光补偿点(LCP平均值代表该时段净光合速率值对其进行光响应曲线特征分析。(红壤丘陵区双季稻表观光合量子效率的研究四、CO2响应曲线(Pn-Ci曲线或A-Ci曲线实例1研究地位于海南岛西南部的乐东县与东方县交界处的尖峰岭热带林区。于2001年4~5月的旱季,分别在自然状态、光强(PPfD控制、CO2浓度控制以及叶温控制的条件下对中华厚壳桂光合作用的主要生理生态因子进行测定。用LI-6400光合测定仪的温度控制器将叶温控制在最适温度范围内(26℃,同时启动人工光源将光强控制在800μmol·m-2·s-1(最适光强,再将CO2浓度设定为1500、1250、1000、850、700、550、450、350、150、50、0μmol·mol-1,测定叶片的Pn、CO2补偿点、CO2饱和点、gs、Ci、Tr等,每次数据采集时间3min。(海南岛尖峰岭热带山地雨林下层乔木中华厚壳桂光合生理生态特性的研究。实例2试验地设在南京林业大学下蜀实习林场。采用美国LI-6400光合作用测定系统,测定时采用透明叶室,利用自然光照。该系统的CO2混合器可以直接控制CO2浓度。选择一株平均木,在其树冠南向中部选取当年生枝作为测定对象。在饱和光强1200μmol·m-2·s-1的条件下,测定CO2浓度-光合反应曲线。实例3实验选择在海南岛尖峰岭热带雨林采伐迹地天然更新次生林内,在林内选择生长状况良好的黄桐平均木单株,树旁搭建木架,在树冠中上部外围选取6~12片代表性的成熟叶片作样叶,挂牌标记,以便作定点定时观测。通过LI-6400的光控制系统调节光合有效辐射(PPfD,μmol·m-2·s-1。在800μmol·m-2·s-1光强下,分别调节梯度CO2浓度(μmol·mol-1,间隔3min响应,待稳定后测定气体交换指标。共测样叶3片,每浓度每样叶记录12个平均值数据。五、光合诱导过程的测定实例1本研究所用材料为西双版纳热带雨林常见树种大穗野桐、绒毛番龙眼、望天树、玉蕊、滇南插柚紫和睫毛粗叶木。取植株顶端同龄成熟叶为实验材料,利用LI-6400便携式光合作用仪测定植物叶片的光合诱导过程。叶片暗处表4模拟光响应曲线部分参数值图9光合作用的CO2响应曲线图12黄桐叶片气体交换对CO2浓度响应曲线理3h后,在稍高于植物饱和光强的光照下(光强通过调节流动隔热水层与叶片的距离所得测定叶片的光合诱导过程。用仪器的自动程序记录净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度等参数,最初5min每2s计数1次,之后每8s计数1次。诱导状态消失的测定:叶片在稍高于植物饱和光强的光下照射40min,使其达到完全诱导,记录此时的最大净光合速率和最大气孔导度。然后用黑布遮光20min后打开饱和光照射60s,立即测定叶片的净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度等。所有测定于2002年4月底到5月初上午9:00~11:30进行。这是正值雨季初期,最高温度为31℃,最低温度为18℃,最高光强可达2000μmol·m-2·s-1,全日晴天的天数较多。测定时,叶片温度为(26±1.2℃,叶室CO2浓度为(400±0.5(用LI-6400的CO2Mixer控制,相对湿度为75%±5%。表56种植物幼苗的光合诱导响应第八章故障处理与维护和保养一、常用工具二、常见的故障现象、原因及检修部位故障现象需检查、检修部位故障原因流量达不到设定值,流量设定1000,达不到最大值(一般具CO2注入系统,在700左右;无CO2注入系统,应为1000,噪音增大化学药品管药品管内过滤器或塑料导气管阻塞CO2浓度异常(一般大气CO2浓度370ppm附近化学药品管药品失效、调节旋钮位置不正确或调零错误H2O浓度异常(值很低化学药品管药品失效、调节旋钮位置不正确或调零错误或是否发生冷凝净光合速率异常,波动大化学药品管、匹配阀调节旋钮位置不正确或匹配阀发生粘连或匹配阀不工作光合数值变化很小匹配阀、叶室风扇匹配阀发生粘连或匹配阀不工作或叶室风扇停转IRGAsNotReadyIRGAs分析器IRGA接头未插紧;电缆故障;IRGA电路板保险丝熔断;choppermotor停转;样本室积垢太多;光学组件积尘;或者红外光源或探测器故障充电时,charge指示灯不亮,插入LI-6400不能正常开机电池电池内保险丝熔断或电池坏了充电器AC指示灯不亮充电器充电器保险丝熔断或充电器坏了显示fuse报警,更换机内过滤器主机有时显示IRGAsNotReady,有时没有电缆脱线、接触不良叶室不能自锁手柄闭锁钩子拉直了或位置不正确叶温异常或没有变化热电偶热电偶坏了叶室漏气、变形叶室未加叶室O形密封圈或叶室垫圈失去弹性或叶室未夹紧CO2控制不正确CO2注入系统未加垫圈或苏打管未拧至全吸收或CO2Mixer校准不正确其它故障参阅手册或联系我们三、维护与保养1、化学药品管化学管可放在主机上,直到更换药品或进行流量部件维护时才拿下来。1卸下化学管松开固定螺丝,将化学管从主机上卸下来。如果螺丝太紧转不动(应该反时针旋转,使用老虎钳(也可尝试握住管下部左右摆动,可能松开螺丝。2清洁底帽螺纹保持螺纹的清洁是非常重要的。如果螺纹上有灰尘或其它的碎物堆积,底帽就很难压紧O型环,从而造成漏气。从药品管内倒出用过的药品后,用一个硬毛的刷子清洁底帽和管内螺纹。对于特别脏的螺纹,可以用水清洗,然后擦干。不要在螺纹上使用润滑剂,否则会加重灰尘的堆积。3更换化学管空气过滤器(Mufflers化学管内软管上装有两个空气过滤器(Figure19-2。内部的过滤器有可能堵塞,限定了管内空气流量,因此降低了最大流速(有多种原因可降低流速,参见Can’tAchieveHighFlowRateson14。更换该过滤器时,先打开底部的盖帽,将药品倒出,再打开顶部的盖帽,就可以取下旧的过滤器,更换新的。过滤器白色部分用胶水粘到黑色部件上,不要拧白色部件,否则容易拧坏。可用1/4”扳手拧黑色螺纹端。注意不要将过滤器拧的太紧,因为上面的螺纹很容易被破坏。过滤器可在配件包中找到。4干燥管:使用干燥剂当干燥管中干燥剂达到2/3红色时,应更换干燥剂。干燥剂再生:LI-COR推荐使用LI-6400专用指示干燥剂(W.A.HammondDrieriteCompany,P.O.Box460,Xenia,OH45385。干燥剂成分为97%无水硫酸钙(CaSO4和3%的氯化钴。硫酸钙除了能吸收水分外,对其他物质是惰性的、对人体无害,比较经济,可以再生。干燥剂大概可吸收自身重量6.6%的水分。干燥剂干燥时显示兰色,遇水则变成粉红色,表示需要更换。干燥剂烘干步骤:a.在210°C烘90分钟:预先给烤箱和烤盘加热,将干燥剂单层平铺于烤盘上,加热90分钟以上(注意:长时间低温加热不起作用。b.趁热密封于原来的玻璃瓶或金属容器内:当90分钟后,将已再生的干燥剂装回玻璃容器,盖上盖子。注意:再生后的干燥剂颜色可能与原来有些不同,如果变黑了,是加热过头了。5CO2吸收管:使用苏打苏打(氧化钙和氢氧化钠可吸收气流中的CO2并增加一些水分,不同牌子的苏打增加水分不同。当苏打变得很干时,会失去功效。一般对LI-6400这不是什么问题,因为空气先通过苏打,产生一些水分。LI-COR苏打产品号为9964-090(湿,9960-071(干。多长时间需要更换苏打取决于吸收多少CO2,如果发现CO2不能减少到零,表明苏打已失去吸收CO2能力,需要更换。苏打活性快速测试旋转苏打管至全吸收状态(FULLSCRUB,等参照室(CO2_R降至最低,然后向主机右侧进气口吹气,观察参照室CO2读数,如果波动大于2µmol/mol,则需要更换碱石灰。6装配化学管附件(Reattaching化学管装配步骤:a.将药品填充至距管口1cm:保留一点空间目的是为了能够移动和晃动药品,可以很容易改变气流通过药品通道,更利于吸收。b.清洁螺纹并保持干燥:在CleaningTheEndCapThreadson3将详细讨论。c.检查螺帽上O形密封圈是否压紧密封?不要拧太紧,但不容许有缝隙。d.确定化学管向主机空气通道处有O形密封圈:确保主机连接化学管座是清洁的。e.不要拧太紧:化学管旋钮应拧到刚刚拧不动并对O形密封圈有一点压迫,用手指拧紧即可,不要使用老虎钳。如果管子没有完全固定在主机上,有点晃动是正常的。7化学药品管流量控制剖析流量控制组件,通常造成化学管控制的原因是苏打或干燥剂的小流量管被压紧,或有碎片堵塞管子,或有小的空气通道。拆卸和维修流量调节组件步骤:a.设定流量调节旋钮:将调节螺母置于SCRUB和BYPASS之间。b.卸下调节螺母:使用大号的十字螺丝刀(注意:旧型号仪器使用5/32英寸的内六角扳手固定住流量调节螺丝,用钳子朝着SCRUB的方向松开调节螺母,和里边的垫片一起取下。此时,请记住螺母的安装方向。c.卸下8颗螺丝:用3/32英寸的六角扳手,卸下两侧的六颗螺丝和顶部四颗螺丝里的靠近调节螺母一侧的两颗。d.取下外侧和中间的金属块:用小刀撕下标签(SCRUB和BYPASS一端,(注意:记住他们的位置,然后取下活动的金属块。e.维修问题部件:如果化学管上导气小管长期受压迫(特别在热天,可能密封堵死,这样就需要更换。注意检查hosebarbs和透明塑料管内是否有碎片等堵塞气流。小管为聚亚安酯材料,内径1/16",外径1/8"。f.重新组装:重新组装的过程和拆卸相反。需注意的是螺母的方向,同时不要忘了将垫片装回。2、6400-03电池1电池充电电池需要使用随机配带的LI-6020充电器充电。a.选择适合的电压:确保将LI-6020充电器后面的电压选择器滑动开关调到适宜的电压(115或230VAC。b.将充电器与动力电源接通:充电器AC指示灯将点亮。如果此时充电指示灯亮,说明电压选择有错误。c.连接电池:只要有任何一块电池在充电,充电(CHARGE指示灯将点亮。检查电池是否充满的一个方法是将它单独接于充电器,通常指示灯亮几秒后熄灭,说明电池已被充满。如果CHARGE指示灯不亮,电池可能被冲满电,或电池保险丝熔断了。(如果测试保险丝,将电池单独插入LI-6400主机,开机。如果不能开机,保险丝可能熔断,或电池坏了。一个全放电的6400-03电池需要3个小时才能充满。四个电池同时充电需要10-12个小时。建议在充电指示灯熄灭后,电池和充电器的连接时间不要超过24个小时。2电池储藏与保存请在全充电的状态下保存电池,如果可能的话,电池需放置在凉爽的地方。如果长时间的存放,每三个月需要给电池充电(最好充一夜的时间一次。3电池保险丝更换电池金属壳内有一个10A的汽车型保险丝,如果电池不能给LI-6400供电,接上电池充电器,充电指示灯不亮,请检查是否电池保险丝熔断了。如果保险丝熔断了,需取下电池外壳上缠绕的黑色胶带,小心的拿下上半部分(带电缆,注意不要将电缆弄断。检查保险是否熔断。更换保险(部件号#438-03142时,只需将保险插入插座即可,无需焊接。换完保险后,上好外壳,缠上胶带。1清洁请用一块软布擦拭主机,小心不要擦伤显示窗口。不能用有机溶剂清洗、不能用水冲洗。2打开主机机箱有时需要打开机箱为更换6个不同保险丝或更换内部空气过滤器(Balston。a.断开与主机所有连接:断开与主机连接的所有电缆和软管,卸下电池。b.卸下螺丝:使用一个十字螺丝刀卸下LI-6400主机箱每侧8个螺丝(127-00007。c.卸下机箱:抓住运输把手,把主机从下机壳内提出。3内部过滤器更换空气过滤器应每年更换,环境越脏应经常更换。过滤器位于LI-6400内部。按上述打开机箱。安装前,沿着新过滤器白色箭头方向吹,去除过滤器内可能有的纤维或碎片。过滤器安装在气路上的快速连接器上,通过向快速连接器方向推压红色环,可移出旧过滤器,然后拔下它。连接器连接在软管上,经常移动可能造成漏气。也可以将尖嘴钳子插入过滤器和耦合器之间,用过滤器作为支点,轻轻压两端,移去过滤器。气流方向是从干燥管流向过滤器。备用过滤器产品序列号300-01961可从LI-COR订购(每包1个。4更换保险丝如上述移去机箱。在两块电路板上有6个保险丝;在底板和流量主板上有3个保险丝(Figure19-9。Table19-1列出更换保险丝,备用保险丝可在配件包中找到。4、电缆1绝缘性:原有的灰色电缆在紫外线照射下,绝缘性会降低。现已改用了一种新型黑色电缆,解决这个问题。2更换接头的螺丝:电缆上的三个接头都使用螺丝固定,以便能够很好的连接。注意:螺丝不要拧的太紧,否则容易折断。若螺丝断了,需要将断头取出来,比较困难。3新型的电缆接口:新出厂的仪器,电缆已改为全金属设计,这种接口可保证电缆外绝缘保护层连接紧密,不容易脱开。5、叶室手柄1手柄维修手柄维修比较简单,手柄通过两个螺丝固定在分析器头上,如果螺丝松了,拧紧它们2叶室闭锁维护闭锁装置的核心是叶室挂钩,图??显示金属构件。在仪器使用中,如果操作不正确,可能造成叶室闭锁不能有效开闭,甚至折断。•叶室不能可靠闭锁钩子上部必须有90º弯角,否则叶室不能正确闭锁。如果它变直了,用尖嘴钳重新弯曲它。•叶室不能可靠开锁当叶室打开后,钩子位置偏左不够(如时针指在11:45位置,那么闭合后将很难开锁(图??。提示:如果开锁有困难,在压手柄时,尽量向左推黑色手柄块(lookingdownonitfromtherear。3闭锁回位弹环闭锁回位弹环如图??所示,它不需要任何维护,仅当卸下手柄,弹环发生脱落,才可能需要处理。4手柄拆卸一些维修操作和叶室(如6400-09土壤叶室和6400-05簇状叶叶室安装中需要卸下手柄。步骤如下:a.从手柄上卸下叶室上部打开叶室,旋转调节螺母(adjustmentNut,直到叶室从手柄上分离(图??。b.卸下手柄螺丝用尖嘴镊子拔下记录键连线插头(见图??位于侧面下方。用#1十字形螺丝刀卸去手柄螺丝,螺丝位于手柄后面(图??。c.卸下叶室挂钩组件用合适的小号十字螺丝刀,取下手柄下方的两个螺丝,取出叶室挂钩组件(Figure19-18。用仪器工具包中小号内六角扳手旋松固定钩子的螺丝,换下坏的钩子,装入新的。注意:钩子和金属块不要挨的太紧(应当留有两张纸的厚度,以免影响它的移动。同时要注意安装位置(时针指在11:45位置,正视,稍偏左侧。d.重新组装6、叶温热电偶1叶温热电偶的维护叶温热电偶电路应定期调零,具体步骤见ZeroingtheLeafTemperatureThermocoupleon19描述。2热电偶更换叶温热电偶被装一个塑料座,可从底部叶室下面插入(Figure19-22,热电偶末端带一个公的热电偶接头。如果更换的话,需更换整个部件。如果热电偶结点断了,叶温将和叶室壁温度相同。步骤是:a.拔出接头:直接拔出公的热电偶接头b.拔出带热电偶塑料座:热电偶塑料座可从叶室上直接拔下,如果太紧,可以左右旋转一下。不要拉热电偶的连线。c.插入新的热电偶:稍许润湿热电偶O形密封圈,或者使用少量硅脂,这样装新热电偶就比较容易。d.插入接头:重新插入公的热电偶接头,小心地把带热电偶的塑料座从底部叶室下端插入。插入时不要挤压热电偶电线,否则容易折断。e.调整位置:从侧面观察时,要求热电偶结点刚刚高过底部叶室垫圈为止(Figure19-23。当叶室关闭时,可保证叶片完全与热电偶接触。如果通过能量平衡原理计算叶温,将热电偶往下拔一点,不让它和叶片有任何接触。7、叶室1泡沫垫圈的维护维护叶室泡沫垫圈非常重要。光合仪不使用时,应松开叶室闭锁。如果长时间不松开闭锁,泡沫垫圈一直处于受压迫状态,叶室上黑色的氯丁(二烯橡胶垫圈经过一昼夜可能恢复弹性,但LED红蓝光源上的白色垫圈将失去弹性,无法恢复。2泡沫垫圈更换叶室上的两个垫圈和叶室垫圈后面的空气密封垫圈必要时需要更换,正确撕下旧垫圈非常重要。叶室垫圈下面有一薄层具粘性的双面胶,应将指甲或刀片伸进双面胶下面掀起一角,这样很容易将整个垫圈揭下来。如果只是伸进垫圈和双面胶之间,在撕的时候,双面胶可能仍粘在叶室上很难撕去。叶室垫圈撕下来后,常常残留一些粘性物质,对于涂漆的金属叶室部件,可以使用丙酮或其他溶剂清除掉。但对于塑料的6400-05簇状叶叶室,不能使用溶剂。换上新叶室垫圈,撕去不粘贴,粘贴时,轻拉伸垫圈,防止出现空隙,造成漏气。垫圈粘好后,张开叶室放置一昼夜以上,不受压迫,否则易移位。垫圈配件号参见ItemsforChamberson43表。3Propafilm®叶室透明膜的更换好几个叶室使用Propafilm®叶室透明膜(ICIAmericas,Inc.,Wilmington,DE,如标准2×3叶室顶部,6400-07叶室顶部和底部,6400-08叶室底部和6400-11叶室顶部。如果它被磨损或戳破或太脏了,即需要进行更换。备用膜(LI-CORpart#250-01885和双面胶带(part#212-04341可从随机备件盒中找到。步骤如下:a.卸下相关的叶室部件:用备件包中配备的3/32"六角扳手取下2个长螺钉。b.取下旧膜片和胶带:胶带粘合性极强,如果你难以撕下,使用中性溶剂(如丙酮溶解胶体。不要使用刀片或其它锋利物来去除胶带,否则有可能损伤叶室表面,即使用新的Propafilm透明膜也难达到紧密气封。c.准备新胶带:取一段双面胶带,要比叶室稍长。放置在平整的表面上,胶体向上。胶带可能有轻微的卷曲,必要时用玻璃纸胶带把各边压一下。d.粘合胶带并修整边缘:把叶室顶面放到胶带上并压紧,把叶室内外边缘的胶带修整一下(Figure19-24,可以使用锋利的刀片,(Exacto小刀切割效果就很好,尽可能的靠边切下。e.准备一块Propafilm透明膜:切割一块比叶室稍大的Propafilm透明膜。把膜展开在平整清洁的表面上拉紧。各个角上贴上玻璃纸胶带以保证它固定在表面上。f.从胶带上撕下背纸:从胶带上撕下背纸,并且整平可能形成的褶皱。g.贴上Propafilm透明膜:将叶室平放在Propafilm膜上,将叶室翻过来,整平薄膜。h.整修边缘:切除叶室外缘多余的薄膜,尽可能的靠边切下。i.重新装上叶室组件8、LED光源对LED光源来说,最重要的维修部件为泡沫垫圈,关于这,请记住一点:LED光源使用白色聚乙烯垫圈,白色垫圈有利于保持到达叶室表面的光线分布一致,黑色垫圈将降低垫圈边缘光量子通量。白色聚乙烯垫圈受压后没有黑色neoprene垫