植物生理学实验报告植物光合和呼吸作用、气孔导度和蒸腾速率的测定

试验报告课程名称：植物生理学及试验试验类型：探究、综合或验证明验工程名称：植物光合和呼吸作用、气孔导度和蒸腾速率的测定一、试验目的和要求了解氧电极法测定光合呼吸根本原理;把握改进半叶法测定光合和呼吸根本原理;孔导度，测定光-光合响应曲线。二、试验内容和原理化学方程式：(一)改进半叶法〔TCA〕涂抹在叶片合作用量。(二)CO2生疏仪器根本构造，及安装调试。以玉米和烟草植物为材料，用LI-6400portablephotosynthesis和气孔导度，测定光-光合响应曲线。①4260nmCO2开放式：参比室和叶室CO2差值——本试验承受开放式。②测量蒸腾速率和气孔导度——水分的集中和二氧化碳集中存在线性关系，胞间二氧化碳浓度可以露点温度而得知其蒸气压。三、主要仪器设备1、试验仪器2TCA；玉米和烟草植物〔不同阴、阳类型植物或C3、C4植物。四、操作方法与试验步骤(一)改进半叶法：同面积光暗叶片重量差TCA；〔置潮湿并保持黑暗环境中上进展光合作用几小时，后摘下保存；光合作用和黑暗两组，分别用打孔器打一样数量的约30个小孔；烘干约一小时，并称量。【留意事项】以及打取叶圆片的过程操作要快速，以免失水。(二)红外线CO2【要求】水分利用效率。5点作为暗呼吸。【步骤】仪器校正完毕。饱和光强下植物光合速率〔Pn〕测定：开头。翻开叶室夹好叶片，关紧叶室。→开灯2FLampoff,PAR<enter>,Target<enter>,依据植物类型选择饱和光强〔200～2023〕<enter>,F5<Keep>。→如何依据植物类型选择饱和光强。[按1，F5〔Lamp<enter>,XXXX〔200，……2500〕任一值<enter>,F5<Keep>。→〔如有必要：按2，按F〔FLOW〕设置100~500把握叶室内相对湿度的值。→命名文件：1，F〔OpenLogfile等<enter>。按F〔Match)→[如显示漏气leakEXIT,再下F5〔Match)直到不漏气],按F5(IAGRMatch)→F1(exit)5〔5。光合速率对光强的响应曲线〔Pn-lightcurve)Lightcurve,名命及做标记<enter>,Y(使测量数据紧随上述数据后)。设置光强〔从高到低，光强间用1空格隔开。高光强下点间隔大，2023150010006003002001005030〔s〕的最小值3〔606〔120Matchif|ΔCO2|lessthanY〔Start〕开头自动测量,等待测量完毕。【留意事项】严格密封，防止漏气。五、试验数据记录和处理(Pn)(R)和蒸腾速率(Tr)(SC)及水分利用效率(WUE)(平均值±标准误差)【重要数据意义】Photo——光合速率〔μmol.m-2s-1〕PnCond——气孔导度〔molH2Om-2s-1〕SCTrmmol——蒸腾速率〔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标准误差0.093430.037970.012030.0005680.056822：烟草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标准误差 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烟草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烟草13.58±0.024491.129±0.020824.841±0.0021910.2073±0.00012252.806±0.0050302500150010007004002001005030100光强玉米15.9528.3126.3522.4816.018.2514.0011.290-0.1786-2.044-2.112250020231500100060030020010050200光强烟草14.6814.6614.5614.0312.559.6967.6954.6292.2250.5748-0.9700六、试验结果与分析处理质量〔克〕处理质量〔克〕0.2564树上光合作用〔约1小时〕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

干重增加总数〔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烟草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有效地应用二氧化碳。以在适宜的光强下种植，两种都是阳生植物，但是所需最大光强不同。分析光对蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率的影响及它们间的相互关系：光是影响蒸腾作用的主要外界条件，可以提高大气的温度和叶温，大气温度光照是调整气孔运动的主要信号。保卫细胞叶绿体在光下形成的蔗糖，累积K+、Cl-的积存。一般状况下,光可促进水势降低，气孔张开。原理：红光是通过间接效应，而蓝光也会刺激气孔张开。蓝光可使保卫细胞于是通过各种途径吸取各种离子和积存有机质于液泡，气孔就张开。水分利用效率光强的增加而增加，但蒸腾速率也在增加，但总体是水分利用效率增加。最大，直到植物缺少水分而关闭气孔。但在生长良好的大率间并不存在显著的正相关关系[1]。如以下图为5蒸腾速率及水分效率在不同CO2

下随光[2]。1[1]董树亭,胡昌浩,周关印.玉米叶片气孔导度、蒸腾和光合特性争论[J].玉米科学,1993(02):41-44.2[2]蒋超群,林光辉,BrunoDVMarinoCO_210CO2

5不明显。CO2

浓度时，植物的气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率受光强的影响大于高CO2

浓度；大局部玉林植物气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率在时到达饱和。CO2间的线性关系表。比较分析改进半叶法和LI-6400两种方法的优缺点。优点：反映叶片在自然条件下进展光合作用的状况，接近田间实际状况。缺点：①破坏被测材料．不能连续测量；境条件的不同而没有严格的可比性；③不能测出短时间光台速率的变化：④测定效率低、误差较大，不宣在争论工作中大量使用。[J].ActaBotanicaSinica,1997(06):546-553.【LI-6400】优点:①原理牢靠，测量较准确：1．0mg／kg、0．Smg／kgC02c02C02瞬时变化；④不破坏植株材料；⑤易实现自动化、智能化．间误差。七、争论、心得CO2

CO2

浓度差，CO2面积的大小及叶片的光合速率凹凸适当调整。叶片面积大、光合作用强的，流速应适当大些，反之则应小些。开放式气路的优点：可对光合速率作长时间动态监测，例如，固定一片叶片，可以进展此叶片光合作用的日变化测定。②开放式气路系统恒态测定，它所反响的是在某种条件下，特别是某—CO2

CO2

交换速率到达平衡时的光合速率，排出了气孔对环境条件变化反响的滞后现象带来的干扰。③简洁进展环境条件〔CO2

浓度、光强度、温度、空气湿度〕的把握，便利地进展环境条件把握下光合速率的测定以及响应曲线的测定。④叶室小，构造简洁，操作便利。OCO

配制低氧气体2 2 2〔2～3％O2，360ppm