當(dāng)前位置:首頁(yè) > 應(yīng)用領(lǐng)域 > LI-6800應(yīng)用案例 |【New Phytologist】
原文以 Diffuse light and wetting differentially affect tropical tree leaf photosynthesis 為標(biāo)題發(fā)表在New Phytologist(IF=8.512)上。
作者 | Z. Carter Berry和 Gregory R. Goldsmith
翻譯 | 子毅
云和降雨是常見(jiàn)的天氣狀況。在有云的條件下,葉片接受的光照以漫射光(Diffuse Light)為主;降雨會(huì)潤(rùn)濕葉片表面,進(jìn)而影響其光合作用。
目前大部分光合作用測(cè)量實(shí)驗(yàn),都是在直射光(Direct Light)下進(jìn)行的,同時(shí)保持了葉片表面的干燥。
為此,研究者們?cè)跓釒降亓种校x取了不同的樹(shù)種,使用LI-6800光合作用氣體交換測(cè)量系統(tǒng),評(píng)估了漫射光和潤(rùn)濕(Wetting)對(duì)葉片光合作用的影響。
數(shù)據(jù)顯示,不同樹(shù)種的響應(yīng)存在很大差異。一些樹(shù)種在直射光下光合速率更高;而一些樹(shù)種則不然:在漫射光條件下,光合速率能高出100%。弱光條件下,漫射光和直射光對(duì)葉片光合的作用相當(dāng)。
降雨讓葉片表面變濕,整體而言會(huì)降低葉片的光合速率。然而,不同樹(shù)種間的差異仍然很大。
該研究結(jié)果幫助解釋了有云天氣條件下,觀測(cè)到的生態(tài)系統(tǒng)NEE反而升高的現(xiàn)象。這還有助于改進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的氣候響應(yīng)模型。
LI-6800高級(jí)光合-熒光測(cè)量系統(tǒng)在本研究中的作用
6800-13大葉葉室
使用LI-6800高級(jí)光合-熒光測(cè)量系統(tǒng),先測(cè)量葉片(表面干燥)的光響應(yīng)曲線,隨后測(cè)量同一葉片在表面濕潤(rùn)條件下的光合速率。在表面濕潤(rùn)條件下,只測(cè)量一個(gè)值,目的是減少高濕氣流進(jìn)入氣路中的量。葉片選擇*展開(kāi)的成熟健康葉片,在09:00-14:00間完成測(cè)量。
在測(cè)量葉片光響應(yīng)曲線時(shí),人為制造直射光和漫射光環(huán)境。葉室型號(hào)為6800-13,該葉室取樣面積6cm*6cm。光質(zhì)比例設(shè)置為65%紅光、10%綠光、20%藍(lán)光和5%白光。在1400μmol m-2S-1光強(qiáng)下進(jìn)行光適應(yīng),直至數(shù)據(jù)穩(wěn)定。光響應(yīng)曲線的光強(qiáng)設(shè)置從高到低,在每個(gè)光強(qiáng)下至少適應(yīng)2min。溫度維持在22℃,CO2濃度維持在400ppm,相對(duì)濕度約70%。
為方便在直射光和漫射光之間切換,研究者們制作了一個(gè)集成式球面裝置(Brodersen et al.,2008)。當(dāng)光源在球面頂部,光照以直射為主,當(dāng)光源在側(cè)面,光照以漫射為主。當(dāng)在頂部和側(cè)面都有光源時(shí),就是部分直射,部分漫射。研究者依照Brodersen等(2008)中的方法,確定直射光的角度為22°,散射光的角度為105°。建立光源的發(fā)射強(qiáng)度和到達(dá)葉面表面的光強(qiáng)之間的校準(zhǔn)曲線,進(jìn)而確定葉片表面實(shí)際接收到的光強(qiáng)。另外,研究者還確保了光譜沒(méi)有隨漫射而發(fā)生改變。
圖源/Brodersen et al.(2008)
直射光下的光響應(yīng)曲線強(qiáng)度梯度為:1370,927,566,381,275,172,105,39(單位是μmol m-2S-1);漫射光下的光響應(yīng)曲線強(qiáng)度梯度為:1210,858,634,397,286,206,128,53(單位是μmol m-2S-1)。
在測(cè)量完葉片(表面干燥)的光響應(yīng)曲線后,葉片從葉室取出,在葉片上表面噴水直至*潤(rùn)濕,輕甩去掉過(guò)多的水,之后把葉片放回葉室,確保測(cè)量部位不變。在1200μmol m-2S-1的直射光和漫射光下,分別測(cè)量其光合速率。每次都是先測(cè)葉片在表面干燥狀態(tài)下的數(shù)據(jù),然后再測(cè)量其在表面濕潤(rùn)狀態(tài)下的數(shù)據(jù)。
在測(cè)量濕潤(rùn)葉片的光合作用時(shí),確保其已經(jīng)*適應(yīng)了葉室環(huán)境,有時(shí)這一過(guò)程需持續(xù)20-30min。測(cè)量時(shí)不對(duì)進(jìn)氣濕度做控制。如果葉片在測(cè)量時(shí)已經(jīng)變干,重新取出潤(rùn)濕。
在測(cè)量濕潤(rùn)葉片時(shí),不使用氣孔導(dǎo)度gsw 和蒸騰速率E 這兩個(gè)數(shù)值。由于葉片表面濕潤(rùn),這會(huì)導(dǎo)致葉片表面的蒸騰作用和蒸發(fā)作用混在一起。光合速率的計(jì)算則不依賴葉片氣孔導(dǎo)度的數(shù)據(jù),因此只使用葉片的凈光合速率進(jìn)行比較。
原文中的主要數(shù)據(jù)圖
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