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1400μmol/s的葉室流速?有這個必要嗎?

更新時間:2021-01-05      點擊次數(shù):2197

看到LI-6800高級光合/熒光測量系統(tǒng)的流速參數(shù)時,不知小伙伴們注意到?jīng)]有,為什么葉室流速的大值是「1400μmol/s」,相當(dāng)于「2000cc/min」的過氣量,這么高的葉室流速,難道只是為了適配更大的葉室,測量更大的樣品嗎?

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6800-13大葉和針葉葉室具有36cm2的默認測量面積

答案當(dāng)然是否定的。高流速不僅可用于測量更大的植物葉片樣品,同時是「降低葉室相對濕度RH,提高葉室內(nèi)飽和水汽壓虧缺VPD」的關(guān)鍵。

相對濕度RH好理解,那什么是VPD呢?VPD(Vapor Pressure Deficit),即飽和水汽壓虧缺,是指一定溫度下飽和水汽壓和空氣中實際水汽壓的差值,單位是kPa。這個值可能會顯著影響植物葉片的氣孔行為和蒸騰耗水。例如,有研究表明,一些樹木可能會因為VPD的升高,在干旱期增加蒸騰耗水,進而加速死亡【1】。有證據(jù)表明,大氣飽和水汽壓虧缺VPD有持續(xù)上升的趨勢,這將會深刻影響全-球陸地植被。

LI-6800光合作用測量系統(tǒng)已經(jīng)具備了加濕和脫干的能力,這也為研究植物葉片對VPD變化的響應(yīng)提供了可能。然而,如果系統(tǒng)流速不夠,就難以實現(xiàn)「低RH/高VPD」的有效控制。為此,我們專門錄制了一段視頻,測試了LI-6800高級光合熒光測量系統(tǒng)在不同流速條件下的RH及VPD,請看視頻。

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補兩張當(dāng)時的實驗照片。注:實驗地就在成銘大廈樓下草坪,測試時間為2018年9月20日。

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測試植物是一種草地伴生種,像是菊科的植物,有認識的同學(xué)歡迎在文后留言哈:)

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除此之外,我們還測試了當(dāng)植物葉片凈光合速率在20μmol/m2/s左右(光強設(shè)定為1500μmol/m2/s)時,不同流速條件下,LI-6800對相對濕度RH和VPD的控制能力。如下表。

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可以看出,在本實驗中,葉室流速低時,如「350μmol/s」,將只可以把相對濕度RH控制在「40%」,VPD控制在「2.4kPa」,無法控制的更低。而只有把流速升高后,才能進一步「降低葉室相對濕度RH,提高飽和水汽壓虧缺VPD」。這就是LI-6800葉室流速大值為1400μmol/s(2000cc/min)的意義所在。

注:流速的單位有時表示為cc/min,或ml/min。舉個例子,如500cc/min的流速,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓101.325kPa和25℃溫度條件下,可折合為340μmol/s的流速。

 

參考文獻

【1】Will R E, Wilson S M, Zou C B, et al. Increased vapor pressure deficit due to higher temperature leads to greater transpiration and faster mortality during drought for tree seedlings common to the forest–grassland ecotone[J]. New Phytologist, 2013, 200(2): 366-374.

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