产品简介

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RH-GHP植物生理生态仪器光合作用测定仪
—— 量化植物生产力与逆境响应的核心生理研究平台
一、核心科研价值
RH-GHP植物生理生态仪器光合作用测定仪,是一个集气体交换测量、环境因子同步监测与智能控制于一体的便携式研究系统。它旨在精准量化植物光合、呼吸、蒸腾等核心生理过程,将叶片与大气间无形的CO₂和水汽交换,转化为光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO₂浓度等一系列关键生理参数。在气候变化与农业可持续发展的研究背景下,本仪器为解析作物高产机理、评估植物对非生物胁迫(如干旱、高温、高光)的生理响应、筛选高光效或高水分利用效率的种质资源,提供了原位、实时、连续的数据获取能力,是作物生理生态、气候变化生物学、植物抗逆育种等领域的研究工具。

二、核心测量功能与科研用途
本仪器通过综合测量与计算,旨在精准回答以下研究问题:
1、光合能力与碳同化效率评估
(1)测量核心:精确测定进、出气CO₂浓度差,结合气体流量,直接计算出净光合速率。
(2)科研用途:比较不同基因型、不同栽培措施或不同环境处理下植物的实际光合生产能力;通过测量光合-光响应曲线,鉴定植物的光饱和点与光补偿点,评估其对光环境的适应策略。
2、水分利用与蒸腾耗水研究
(1)测量核心:同步测量叶片与空气温湿度,计算蒸腾速率、气孔导度及瞬时水分利用效率。
(2)科研用途:定量研究作物在不同土壤水分条件下的蒸腾耗水规律,为节水灌溉提供生理依据;筛选在干旱条件下仍能维持较高气孔导度与光合效率的抗旱种质。
3、气孔行为与胞间CO₂动态解析
(1)测量核心:根据光合速率、蒸腾速率等参数,计算胞间CO₂浓度,结合气孔导度数据。
(2)科研用途:深入分析光合速率下降的原因,是受限于气孔关闭(胞间CO₂浓度降低)还是叶肉细胞光合活性受损(胞间CO₂浓度升高),从而揭示胁迫伤害的具体生理位点。
4、定制化光响应与CO₂响应实验
(1)测量核心:可选配红蓝LED光源,支持自编程光诱导与光梯度实验,自动测量并绘制光响应曲线。
(2)科研用途:系统研究植物光合机构对动态光环境的适应与驯化过程;通过测量CO₂响应曲线(A-Ci曲线),拟合Rubisco羧化效率、电子传递速率等生化参数,用于光合模型构建。
三、关键技术规格
以下关键参数确保了测量数据的科研级精度、系统的稳定性与野外操作的适应性:
项目 | 规格与精度 |
CO₂分析 | 原理:非扩散红外分析器 |
光合有效辐射 | 叶室内(PARin)/环境(PARout):0-3000 μmol/m²/s |
温度测量 | 叶片温度:T型热电偶,±0.2℃ |
湿度测量 | 传感器:高精度数字式 |
气体流量控制 | 范围:0.2-1.2 L/min 可任意设定 |
核心组件 | 叶室:标配30×20mm,覆盖高透光隔热膜,夹持力可调 |
野外适用性 | 电池续航:> 18小时(内置锂电池) |
四、典型科研应用场景设想
课题示例一:作物对高温干旱复合胁迫的生理响应机制
研究方向:探究在气候变化背景下,高温叠加干旱对玉米光合机构、气孔调节及水分利用的综合影响。
仪器应用:在人工气候室或田间胁迫处理下,测量处理组与对照组叶片的气体交换参数、水分利用效率及光响应曲线。通过分析气孔导度与胞间CO₂浓度的变化关系,阐明光合抑制的主要限制因素。
课题示例二:不同林下经济作物光能利用效率与适宜性评价
研究方向:在生态果园或森林中,评估茶树、中药材等林下作物的光合适应性,筛选适宜品种。
仪器应用:在林下不同光环境梯度(全光、荫蔽)下,测量作物的光响应曲线,确定其光补偿点和饱和点。同时比较其光合速率和水分利用效率,定量评价其在不同郁闭度林下的生产潜力与生态适宜性。
课题示例三:植物生长调节剂对设施蔬菜光合性能与抗早衰的效应
研究方向:研究外源褪黑素、油菜素内酯等调节剂对温室黄瓜在长期弱光环境下光合功能及衰老进程的调控作用。
仪器应用:定期测定不同处理黄瓜功能叶片的净光合速率、气孔导度及叶绿素荧光参数(可结合其他设备)。通过绘制生长中后期的光合作用动态曲线,量化生长调节剂在维持叶片持续高效光合方面的效应,为化学调控提供生理学证据。