森林中生理生态检测方案(光合仪)

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易 科 泰 生 态 技 术 有 限 公 司 Ecotech Ecological Technology Ltd. 森林研究综合监测方案在辽宁省林科院验收通过 近期，由北京易科泰生态技术有限公司提供的森林研究综合监测方案在辽宁省林科院验收通过，该方案可进行植物光合速率、叶绿素荧光参数、土壤呼吸速率和树木茎杆生长量测量，由以下部分组成。 LCpro T光合仪+FluorPen叶绿素荧光研究光合生理生态 SRS2000T + ACE研究监测森林土壤呼吸 DRL26 + EMS81（选配）监测树干生长与茎流 LCpro T光合仪+FluorPen叶绿素荧光研究光合生理生态 LCpro T便携式光合仪为智能型便携式光合作用测定仪，用以测量植物叶片的光合速率、蒸腾速率、气孔导度等与植物光合作用相关的参数。仪器应用IRGA（红外气体分析）CO2分析模块和双激光调谐快速响应水蒸气传感器精密测量叶片表面CO2浓度及水分的变化情况来考察叶片与植物光合作用相关的参数。通过人工光源、CO2控制单元和温度控制单元可以同时精确调控环境条件，从而测定光强、CO2浓度和温度对植物光合系统的影响。本仪器可在高湿度、高尘埃等恶劣环境中使用，具有广泛的适用性。 测量参数包括光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度、气孔导度、叶片温度、叶室温度、光合有效辐射、气压等，可进行光响应曲线和CO2响应曲线测量等。 FluorPen FP110手持式叶绿素荧光仪用于实验室、温室和野外快速测量植物叶绿素荧光参数，具有便携性强、精确度高、性价比高等特点；双键操作，具图形显示屏，内置锂电和数据存储，广泛应用于研究植物的光合作用、胁迫监测、除草剂检测或突变体筛选，还可用于生态毒理的生物检测，如通过不同植物对土壤或水质污染的叶绿素荧光响应，找出敏感植物作为生物传感器用于生物检测。FP110配备多种叶夹型号，用于不同的样品与研究。 FluorPen测量参数包括F0、Ft、Fm、Fm’、QY_Ln、QY_Dn、NPQ、Qp、Rfd、RAR、Area、M0、Sm、PI、ABS/RC等50多个叶绿素荧光参数，及3种给光程序的光响应曲线、3种荧光淬灭曲线、OJIP快速荧光动力学、Kautsky诱导效应等。 Tahise等人（2017年）利用LCpro光合仪和FluorPen叶绿素荧光仪对四倍体和二倍体甜橙（Carrizo citrange）进行水分胁迫研究，结果表明四倍体对水分胁迫的表现优于二倍体，见下图。 1个月内水分胁迫对二倍体和四倍体甜橙植物生理的影响 SRS2000T + ACE研究监测森林土壤呼吸 曾清苹等（2016年）选择重庆缙云山的马尾松林和柑橘林开展了氮添加实验，分别设置 ３ 个氮添加水平（低氮 Ｔ５：２０ｇＮ ｍ－２ａ－１，中氮 Ｔ１０：４０ｇＮ ｍ－２ ａ－１和高氮 Ｔ１５：６０ｇＮ ｍ－２ａ－１）和对照（Ｔ０：０ｇＮ ｍ－２ａ－１）共４ 个水平的处理，各林分每个处理各９次重复，每个处理量分４次，在每个季度开始各施１次。 采用 ＡＣＥ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｓｏｉｌ ＣＯ２ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｓｔａｔｉｏｎ， ＵＫ）自动土壤呼吸监测系统测定两林分土壤表层（０~１０ ｃｍ）的呼吸、温度和湿度，分别在当年的７月、９月、１１月、第２年的１月、２月、３月、５月、６月各连续测定４ｄ，每天（８：００~１８：００）４次，以揭示两种林分土壤呼吸对模拟氮沉降的季节动态响应及其差异性。 结果表明：（１）柑橘林与马尾松林林下土壤表层呼吸表现出一致的季节变化动态趋势：夏季＞春季＞秋季＞冬季，但柑橘林土壤呼吸显著高于马尾松林（Ｐ＜０．０５）。（２）总体上氮沉降抑制了２种林分土壤表层呼吸，而Ｎ沉降量大抑制程度越高。只在冬季土壤湿度低的马尾松林下氮沉降促进了土壤呼吸。（３）土壤温度与土壤呼吸有极显著的正相关指数关系（Ｐ＜０．０１），而土壤水分与土壤呼吸有显著的二次模型拟合关系，但均受到氮沉降量处理的影响。 综合分析表明，在亚热带山区２类森林下的典型案例结果支持氮沉降抑制土壤呼吸的认识。 重庆缙云山马尾松林和柑橘林在不同施氮处理下的土壤呼吸的季节动态变化 P<005，大写字母表示同一季节不同处理间差异性水平，小写字母表示同一处理不同季节间差异性水平；T0：control check，对照组；T5：low nitrogen，低氮水平；T10：middle nitrogen，中氮水平；T15：high nitrogen，高氮水平。 将LCpro T光合仪叶室更换为土壤呼吸室后可作为便携式土壤呼吸仪使用，见下图。 DRL26 + EMS81（选配）监测树干生长与茎流 DRL26树木茎杆生长测量仪适用于直径大于8cm的任何树干，特点如下 无损安装固定，传统机械与电子技术相结合，测量更准确； 精度高，分辨率1微米 内置温度传感器 存储量50000个数据（每小时记录1次则可自动记录4年） 电池寿命：1hr间隔5年，10mins间隔3年 EMS81树木茎流观测系统由MicroSet 8X控制单元、SF81茎流传感器及不锈钢加热电极片等组成，用于直径12cm以上的树干茎流监测。MicroSet 8X控制单元内置数据采集器和DR26树干生长监测传感器接口，可同步监测树干生长。 EMS81作为一个独立完整的监测单元（同时监测树干茎流和树干生长），既可以每个单元独立工作、独立通过充电电池供电以监测一颗树木的茎流，也可选配多个单元组成复合监测系统同时监测不同距离之间多株树木的茎流和树干生长。 此外，可同时选配EMS的3通道土壤水分监测及PAR/温湿度三参数监测以获得更为全面的森林功能参数。 易科泰生态技术公司为相关监测研究提供如下配套方案： EcoDrone无人机大尺度样地遥感调查方案； 植物光合与FluorCam叶绿素荧光成像技术方案； Thermo-RGB红外热成像及作物水分胁迫指数（CWSI）测量方案； 手持式高光谱仪与高光谱成像技术方案，从叶片尺度到冠层尺度全面研究植物光谱特性； 北京市海淀区高里掌路3号院6号楼1单元101B (100095) Tel.: +86 10 82611269/1572 Fax: +86 10 62465844 Http: //www.eco-tech.com.cn Email: sales@eco-tech.com.cn info@eco-tech.com.cn 近期，由北京易科泰生态技术有限公司提供的森林研究综合监测方案在辽宁省林科院验收通过，该方案可进行植物光合速率、叶绿素荧光参数、土壤呼吸速率和树木茎杆生长量测量，由以下部分组成。1. LCpro T光合仪+FluorPen叶绿素荧光研究光合生理生态2. SRS2000T + ACE研究监测森林土壤呼吸3. DRL26 + EMS81（选配）监测树干生长与茎流  LCpro T光合仪+FluorPen叶绿素荧光研究光合生理生态 LCpro T便携式光合仪为智能型便携式光合作用测定仪，用以测量植物叶片的光合速率、蒸腾速率、气孔导度等与植物光合作用相关的参数。仪器应用IRGA（红外气体分析）CO2分析模块和双激光调谐快速响应水蒸气传感器精密测量叶片表面CO2浓度及水分的变化情况来考察叶片与植物光合作用相关的参数。通过人工光源、CO2控制单元和温度控制单元可以同时精确调控环境条件，从而测定光强、CO2浓度和温度对植物光合系统的影响。本仪器可在高湿度、高尘埃等恶劣环境中使用，具有广泛的适用性。 测量参数包括光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度、气孔导度、叶片温度、叶室温度、光合有效辐射、气压等，可进行光响应曲线和CO2响应曲线测量等。 FluorPen FP110手持式叶绿素荧光仪用于实验室、温室和野外快速测量植物叶绿素荧光参数，具有便携性强、精确度高、性价比高等特点；双键操作，具图形显示屏，内置锂电和数据存储，广泛应用于研究植物的光合作用、胁迫监测、除草剂检测或突变体筛选，还可用于生态毒理的生物检测，如通过不同植物对土壤或水质污染的叶绿素荧光响应，找出敏感植物作为生物传感器用于生物检测。FP110配备多种叶夹型号，用于不同的样品与研究。 FluorPen测量参数包括F0、Ft、Fm、Fm’、QY_Ln、QY_Dn、NPQ、Qp、Rfd、RAR、Area、M0、Sm、PI、ABS/RC等50多个叶绿素荧光参数，及3种给光程序的光响应曲线、3种荧光淬灭曲线、OJIP快速荧光动力学、Kautsky诱导效应等。 Tahise等人（2017年）利用LCpro光合仪和FluorPen叶绿素荧光仪对四倍体和二倍体甜橙（Carrizo citrange）进行水分胁迫研究，结果表明四倍体对水分胁迫的表现优于二倍体，见下图。  1个月内水分胁迫对二倍体和四倍体甜橙植物生理的影响 SRS2000T + ACE研究监测森林土壤呼吸 曾清苹等（2016年）选择重庆缙云山的马尾松林和柑橘林开展了氮添加实验，分别设置 ３ 个氮添加水平（低氮 Ｔ５：２０ｇＮ ｍ－２ａ－１，中氮 Ｔ１０：４０ｇＮ ｍ－２ ａ－１和高氮 Ｔ１５：６０ｇＮ ｍ－２ａ－１）和对照（Ｔ０：０ｇＮ ｍ－２ａ－１）共４ 个水平的处理，各林分每个处理各９次重复，每个处理量分４次，在每个季度开始各施１次。 采用 ＡＣＥ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｓｏｉｌ ＣＯ２ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｓｔａｔｉｏｎ， ＵＫ）自动土壤呼吸监测系统测定两林分土壤表层（０~１０ ｃｍ）的呼吸、温度和湿度，分别在当年的７月、９月、１１月、第２年的１月、２月、３月、５月、６月各连续测定４ｄ，每天（８：００~１８：００）４次，以揭示两种林分土壤呼吸对模拟氮沉降的季节动态响应及其差异性。 结果表明：（１）柑橘林与马尾松林林下土壤表层呼吸表现出一致的季节变化动态趋势：夏季＞春季＞秋季＞冬季，但柑橘林土壤呼吸显著高于马尾松林（Ｐ＜０．０５）。（２）总体上氮沉降抑制了２种林分土壤表层呼吸，而Ｎ沉降量大抑制程度越高。只在冬季土壤湿度低的马尾松林下氮沉降促进了土壤呼吸。（３）土壤温度与土壤呼吸有极显著的正相关指数关系（Ｐ＜０．０１），而土壤水分与土壤呼吸有显著的二次模型拟合关系，但均受到氮沉降量处理的影响。 综合分析表明，在亚热带山区２类森林下的典型案例结果支持氮沉降抑制土壤呼吸的认识。  重庆缙云山马尾松林和柑橘林在不同施氮处理下的土壤呼吸的季节动态变化 P<005，大写字母表示同一季节不同处理间差异性水平，小写字母表示同一处理不同季节间差异性水平；T0：control check，对照组；T5：low nitrogen，低氮水平；T10：middle nitrogen，中氮水平；T15：high nitrogen，高氮水平。   将LCpro T光合仪叶室更换为土壤呼吸室后可作为便携式土壤呼吸仪使用，见下图。   DRL26 + EMS81（选配）监测树干生长与茎流DRL26树木茎杆生长测量仪适用于直径大于8cm的任何树干，特点如下² 无损安装固定，传统机械与电子技术相结合，测量更准确；² 精度高，分辨率1微米² 内置温度传感器² 存储量50000个数据（每小时记录1次则可自动记录4年）² 电池寿命：1hr间隔5年，10mins间隔3年   EMS81树木茎流观测系统由MicroSet 8X控制单元、SF81茎流传感器及不锈钢加热电极片等组成，用于直径12cm以上的树干茎流监测。MicroSet 8X控制单元内置数据采集器和DR26树干生长监测传感器接口，可同步监测树干生长。 EMS81作为一个独立完整的监测单元（同时监测树干茎流和树干生长），既可以每个单元独立工作、独立通过充电电池供电以监测一颗树木的茎流，也可选配多个单元组成复合监测系统同时监测不同距离之间多株树木的茎流和树干生长。   此外，可同时选配EMS的3通道土壤水分监测及PAR/温湿度三参数监测以获得更为全面的森林功能参数。 易科泰生态技术公司为相关监测研究提供如下配套方案：l EcoDrone无人机大尺度样地遥感调查方案；l 植物光合与FluorCam叶绿素荧光成像技术方案；l Thermo-RGB红外热成像及作物水分胁迫指数（CWSI）测量方案；l 手持式高光谱仪与高光谱成像技术方案，从叶片尺度到冠层尺度全面研究植物光谱特性；