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胞间二氧化碳浓度异常情况分析

 更新时间:2024-07-02 点击量:462

胞间二氧化碳浓度是光合作用仪测定的四项基本参数中的其中一项。

该参数有时会出现异常情况,或者为0。在仪器测定过程中,分为测定值、直接计算值、间接计算值。测定值为传感器直接读数,如温度、湿度、气体浓度(CO2 浓度)等。直接计算值(蒸腾速率、光合速率)为根据测定值带入公式后计算得到。间接计算值(气孔导度、胞间二氧化碳浓度)指的是通过直接计算值再次计算的结果。胞间二氧化碳浓度是间接计算值。

  许大全先生指出胞间二氧化碳浓度的大小取决于4个变化的因素: 叶片周围空气的CO2 浓度、气孔导度、叶肉导度和叶肉细胞的光合活性。空气的CO2 浓度增高、气孔导度、叶肉导度增大和叶肉细胞的光合活性降低都可能导致胞间二氧化碳浓度的增高; 而空气的CO2 浓度降低、气孔导度、叶肉导度减小和叶肉细胞的光合活性提高都可以导致胞间二氧化碳浓度的降低。当空气的CO2 浓度恒定不变时, 胞间二氧化碳浓度变化与气孔导度、叶肉导度和叶肉细胞光合活性变化存在一定关联。

公式1.png

从公式中可以看出,CO2int(胞间二氧化碳浓度)和Ci(环境CO2浓度)、Pn(光合速率)、Rb(气孔阻抗)、Rleaf(叶肉阻抗)相关。

情况1:如果环境CO2浓度不变,Pn(光合速率)较高,可能导致胞间CO2浓度偏低,计算结果为0。该种情况一般出现在数据模拟情况下,真实环境很少出现。

情况2:气孔导度异常导致细胞间二氧化碳浓度异常。该情况可以检查进气口湿度、出气口湿度和叶片温度、空气温度是否正常。如果出现湿度或温度测定本身不正常或差值极小,也会出现胞间二氧化碳浓度为0的情况。

情况3:环境CO2浓度不稳定,该情况可能导致记录时的CO2浓度值与实际情况不符。该情况下测定的光合速率也不准确。

情况4:仪器中出现0,不代表真的就是0,可能是负值,由于负值无意义,显示为0。

解决方案:

1、 检查是否稳定,如不稳定,想办法让进气口CO2浓度稳定下来,推荐使用大塑料袋(容积大于50L)作为稳定的实验用气,以改善测试环境。

2、 检查温度、湿度是否异常,出现异常(如显示为0),可以回厂维修。

3、 温度和湿度都显示度数,但温湿度差值很少,可能是真实结果,也可能是测定不准,此时可换个环境(或叶片)继续使用以求佐证。

综上:胞间二氧化碳浓度是个间接计算值,从数据公式上看,该参数和测定过程中的所有参数都有关系。如温度、湿度、CO2浓度及光合速率、气孔导度。该参数出现异常的情况需要逐项检查测定值及测定的传感器是否正常。

由于胞间二氧化碳浓度是个计算值,所以也存在另一种情况即各项数据都正常,带入模型计算出现异常,这就是模型的适用性限制。