LCpro T 全自動(dòng)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(cè)定儀，用以測(cè)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(shí)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(cè)量葉片表面CO₂濃度及水分的變化情況來(lái)考察葉片與植物光合作用相關(guān)的參數(shù)。通過(guò)人工光源、CO₂控制單元和溫度控制單元可以同時(shí)精確調(diào)控環(huán)境條件，從而測(cè)定光強(qiáng)、CO₂濃度和溫度對(duì)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(duì)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(xiàn)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 自動(dòng)、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(cè)量CO₂和水汽數(shù)據(jù)

l便攜式設(shè)計(jì)，體積輕小，僅重4.1Kg

l 人體工程學(xué)設(shè)計(jì)，舒適型肩帶，攜帶操作簡(jiǎn)便

l 手柄內(nèi)置微型IRGA，有效縮短CO₂測(cè)量時(shí)間

l 可在惡劣環(huán)境下操作，堅(jiān)固耐用

l 可方便互換不同種類(lèi)的葉室、葉夾

l 葉室材料精心選擇，確保CO₂及水分測(cè)量精度

l 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(shí)間長(zhǎng)，可達(dá)16小時(shí)

l 實(shí)時(shí)圖形顯示功能

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

技術(shù)指標(biāo)

l 測(cè)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(xiàn)和CO₂響應(yīng)曲線(xiàn)測(cè)量。

l 手持葉綠素?zé)晒鈨x（選配）

1. 測(cè)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(gè)葉綠素?zé)晒鈪?shù)，及3種給光程序的光響應(yīng)曲線(xiàn)、2種熒光淬滅曲線(xiàn)、OJIP曲線(xiàn)等

2. 高時(shí)間分辨率，可達(dá)10萬(wàn)次每秒，自動(dòng)繪出OJIP曲線(xiàn)并給出26個(gè)OJIP-test測(cè)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(cè)量范圍：0-3000ppm

l CO₂測(cè)量分辨率：1ppm

l CO₂采用紅外分析，差分開(kāi)路測(cè)量系統(tǒng)，自動(dòng)置零，自動(dòng)氣壓和溫度補(bǔ)償

l H₂O測(cè)量范圍：0-75mbar

l H₂O測(cè)量分辨率：0.1mbar

l PAR測(cè)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，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(dòng)調(diào)節(jié)

l PAR控制：RGB光源2400μmol m^-2 s^-1，LED白色光源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(zhǎng)×寬為2.5×2.5cm，適用于闊葉及大多數(shù)葉片類(lèi)型

2. 窄葉葉室：長(zhǎng)×寬為5.8×1cm，適用寬度小于1cm的條形葉

3. 針葉葉室：長(zhǎng)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(cè)量面積2.16cm²

5. 土壤呼吸/小型植物室：測(cè)量測(cè)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(cè)量室：長(zhǎng)×寬×高為15×15×7cm，分為上下兩部分，上部測(cè)量小型植物光合作用，下部分測(cè)量土壤呼吸

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

8. 冠層測(cè)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(cè)量室、土壤呼吸室、多功能測(cè)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(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)109mm

l 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：SD卡，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，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(shí)，智能充電器

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

l 重量：主機(jī)4.1Kg，測(cè)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(duì)不同類(lèi)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(jì)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(shí)釋放的信號(hào)）時(shí)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(guó)

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(cè)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(cè)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(shí)空變化研究

4) 可選配O₂測(cè)量單元

5) 可選配紅外熱成像單元以分析氣孔導(dǎo)度動(dòng)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(cè)量?jī)x器，全面分析植物葉片生理生態(tài)

8) 可選配ECODRONE®無(wú)人機(jī)平臺(tái)搭載高光譜和紅外熱成像傳感器進(jìn)行時(shí)空格局調(diào)查研究

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