看到li-6800高级光合/荧光测量系统的流速参数时,不知小伙伴们注意到没有,为什么叶室流速的最大值是「1400μmol/s」,相当于「2000cc/min」的过气量,这么高的叶室流速,难道只是为了适配更大的叶室,测量更大的样品吗?
6800-13大叶和针叶叶室具有36cm2的默认测量面积
答案当然是否定的。高流速不仅可用于测量更大的植物叶片样品,同时是「降低叶室相对湿度rh,提高叶室内饱和水汽压亏缺vpd」的关键。
相对湿度rh好理解,那什么是vpd呢?vpd(vapor pressure deficit),即饱和水汽压亏缺,是指一定温度下饱和水汽压和空气中实际水汽压的差值,单位是kpa。这个值可能会显著影响植物叶片的气孔行为和蒸腾耗水。例如,有研究表明,一些树木可能会因为vpd的升高,在干旱期增加蒸腾耗水,进而加速死亡【1】。有证据表明,大气饱和水汽压亏缺vpd有持续上升的趋势,这将会深刻影响全球陆地植被。
li-6800光合作用测量系统已经具备了加湿和脱干的能力,这也为研究植物叶片对vpd变化的响应提供了可能。然而,如果系统流速不够,就难以实现「低rh/高vpd」的有效控制。为此,我们专门录制了一段视频,测试了li-6800高级光合荧光测量系统在不同流速条件下的rh及vpd,请看视频。
补两张当时的实验照片。注:实验地就在成铭大厦楼下草坪,测试时间为2018年9月20日。
测试植物是一种草地伴生种,像是菊科的植物,有认识的同学欢迎在文后留言哈:)
除此之外,我们还测试了当植物叶片净光合速率在20μmol/m2/s左右(光强设定为1500μmol/m2/s)时,不同流速条件下,li-6800对相对湿度rh和vpd的控制能力。如下表。
可以看出,在本实验中,叶室流速低时,如「350μmol/s」,将只可以把相对湿度rh控制在「40%」,vpd控制在「2.4kpa」,无法控制的更低。而只有把流速升高后,才能进一步「降低叶室相对湿度rh,提高饱和水汽压亏缺vpd」。这就是li-6800叶室流速最大值为1400μmol/s(2000cc/min)的意义所在。
注:流速的单位有时表示为cc/min,或ml/min。举个例子,如500cc/min的流速,在标准大气压101.325kpa和25℃温度条件下,可折合为340μmol/s的流速。
参考文献
【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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