一種模擬測(cè)定林下陰生植物對(duì)光斑響應(yīng)特征的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種測(cè)量方法，特別涉及一種基于美國L1-COR公司生產(chǎn)的L1-6400便攜式光合熒光儀模擬測(cè)定林下陰生植物對(duì)光斑響應(yīng)特征的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光是植物進(jìn)行光合作用必不可少的重要環(huán)境因子之一。然而，光對(duì)植物來說是一種高度異質(zhì)化的動(dòng)態(tài)資源。在森林生態(tài)系統(tǒng)中，林下植物不但光照環(huán)境復(fù)雜多變而且光照強(qiáng)度相對(duì)較低。不過，林下植物經(jīng)常也會(huì)接受到短暫的高光照即光斑的照射，并且光斑是林下植物進(jìn)行光合作用的主要光能。探明林下陰生植物或間套作條件下的矮桿作物對(duì)光斑響應(yīng)特征，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際具有指導(dǎo)意義。
[0003]美國L1-COR公司生產(chǎn)的配備有熒光光源的L1-6400便攜式光合熒光測(cè)定儀，既可以完成植物光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度、蒸騰速率、光飽和點(diǎn)、補(bǔ)償點(diǎn)、暗呼吸速率、表觀量子效率、羧化效率、0)2飽和點(diǎn)、CO 2補(bǔ)償點(diǎn)等參數(shù)的測(cè)量，還可以同時(shí)測(cè)量初始熒光、最大熒光、最大潛在光化學(xué)效率、光下最小熒光、光下最大熒光、穩(wěn)態(tài)熒光、開放的PS II有效光能轉(zhuǎn)化效率等參數(shù)。利用儀器自帶的程序可測(cè)量植物葉片氣體交換參數(shù)隨著光照強(qiáng)度變化而變化的特征，還可測(cè)量植物葉片光合參數(shù)隨著CO2濃度變化而變化的特征等，但缺少模擬植物對(duì)光斑響應(yīng)特征的自動(dòng)測(cè)量程序與方法。因此如何克服現(xiàn)有技術(shù)的不足是目前測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決使用L1-6400便攜式光合熒光儀不能實(shí)現(xiàn)植物對(duì)光斑響應(yīng)特征測(cè)量的問題，本發(fā)明提供了一種基于L1-6400便攜式光合熒光儀模擬測(cè)定林下陰生植物對(duì)光斑響應(yīng)特征的方法，實(shí)現(xiàn)了林下陰生植物對(duì)光斑響應(yīng)特征的測(cè)量。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種模擬測(cè)定陰生植物對(duì)林下光斑響應(yīng)特征的方法，包括以下步驟:
[0007](I)黑暗或弱光處理植株葉片30分鐘以上，得到待測(cè)葉片；
[0008](2)開啟L1-6400便攜式光合熒光測(cè)定儀，新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序:
[0009]第一步，模擬遮陰環(huán)境，創(chuàng)建一個(gè)弱光條件下間隔不間斷自動(dòng)循環(huán)采集數(shù)據(jù)的程序;
[0010]第二步，建立一個(gè)由低光照強(qiáng)度到高光照強(qiáng)度轉(zhuǎn)換的控制程序；
[0011]第三步，模擬陽光直射(光斑)，創(chuàng)建一個(gè)高光照條件下不間斷自動(dòng)循環(huán)采集數(shù)據(jù)的程序；
[0012]第四步，結(jié)束程序，將已創(chuàng)建的程序保存至主機(jī)存儲(chǔ)；
[0013](3)打開光源，設(shè)置一個(gè)弱光照強(qiáng)度；
[0014](4)打開葉室，夾緊經(jīng)步驟(I)處理得到的待測(cè)葉片，啟動(dòng)已創(chuàng)建的自動(dòng)測(cè)量程序開始測(cè)量。
[0015]上述技術(shù)方案中，步驟(2)中新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序的第一步包含三個(gè)內(nèi)容:①循環(huán)測(cè)量的次數(shù)；②每個(gè)循環(huán)記錄數(shù)據(jù)的間隔時(shí)間(等待時(shí)間)；③選擇LCF(發(fā)射控制設(shè)備)采集的參數(shù)。
[0016]上述技術(shù)方案中，步驟(2)中新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序的第二步包含三個(gè)內(nèi)容:①設(shè)置一個(gè)高光照強(qiáng)度及藍(lán)光占的比例，高光照強(qiáng)度一般為待測(cè)植物的光飽和點(diǎn)；②設(shè)置高光照強(qiáng)度下，記錄一個(gè)數(shù)據(jù)需要等待的時(shí)間；③選擇LCF采集的參數(shù)。
[0017]上述技術(shù)方案中，步驟(2)中新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序的第三步包含三個(gè)內(nèi)容:①循環(huán)測(cè)量的次數(shù)；②每個(gè)循環(huán)記錄數(shù)據(jù)的間隔時(shí)間(等待時(shí)間)；③選擇LCF采集的參數(shù)。
[0018]上述技術(shù)方案中，步驟(3)中，在每次啟動(dòng)自動(dòng)測(cè)量程序前，需先打開光源，且光照強(qiáng)度必需遠(yuǎn)小于該種植物的光飽和點(diǎn)。
[0019]上述技術(shù)方案中，步驟(4)中，經(jīng)黑暗或低光照處理的待測(cè)葉片，避免強(qiáng)光直射。
[0020]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為:
[0021]本發(fā)明模擬測(cè)定陰生植物對(duì)林下光斑響應(yīng)特征的方法適用于模擬任何植物從弱光照轉(zhuǎn)入強(qiáng)光照下其各光合及熒光參數(shù)動(dòng)態(tài)變化情況的測(cè)定。
[0022]本發(fā)明方法不僅能模擬林下陰生植物對(duì)光斑的響應(yīng)，還能模擬測(cè)定遮陰栽培條件下植物葉片對(duì)光斑的響應(yīng)特征，并且能夠在測(cè)量光合參數(shù)的同時(shí)記錄所對(duì)應(yīng)的熒光參數(shù)，這對(duì)于研宄植物的光合特征、葉綠素?zé)晒馓卣骷肮饽芊峙涮卣骶哂兄匾目茖W(xué)意義，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上也具有廣泛的實(shí)際意義。
【附圖說明】
[0023]圖1是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第一步進(jìn)入主界面的示意圖；圖2是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第二步選擇系統(tǒng)文件的示意圖；
[0024]圖3是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第三步選擇創(chuàng)建新的自動(dòng)測(cè)量程序的示意圖；
[0025]圖4是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第四步啟動(dòng)程序創(chuàng)建的示意圖；
[0026]圖5是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第五步進(jìn)入循環(huán)設(shè)置界面的示意圖；
[0027]圖6是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第六步選擇用戶輸入的示意圖；
[0028]圖7是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第七步提示循環(huán)次數(shù)的示意圖；
[0029]圖8是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第八步輸入循環(huán)次數(shù)回到循環(huán)設(shè)置界面的示意圖；
[0030]圖9是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第九步選擇等待時(shí)間的示意圖；
[0031]圖10是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第十步選擇固定時(shí)間的示意圖；
[0032]圖11是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第十一步選擇時(shí)間單位的示意圖；
[0033]圖12是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第十二步提示等待時(shí)間的示意圖；
[0034]圖13是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第十三步輸入等待時(shí)間的示意圖；
[0035]圖14是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第十四步返回到循環(huán)設(shè)置界面的不意圖；
[0036]圖15是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第十五步選擇熒光光源記錄方式的示意圖；
[0037]圖16是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第十六步選擇記錄熒光參數(shù)并返回到循環(huán)設(shè)置界面的示意圖；
[0038]圖17是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第十七步結(jié)束此次循環(huán)設(shè)置的不意圖；
[0039]圖18是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第十八步設(shè)置改變光照強(qiáng)度的不意圖；
[0040]圖19是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第十九步選擇熒光光源的示意圖；
[0041]圖20是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第二十步選擇需要改變光照強(qiáng)度和藍(lán)光比率的示意圖；
[0042]圖21是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第二十一步提示光照強(qiáng)度和藍(lán)光比率的示意圖；
[0043]圖22是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第二十二步輸入高光照強(qiáng)度和藍(lán)光比例的不意圖；
[0044]圖23是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第二十三步選擇等待時(shí)間的示意圖；
[0045]圖24是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第二十四步選擇固定時(shí)間的示意圖；
[0046]圖25是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第二十五步選擇時(shí)間單位的示意圖；
[0047]圖26是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第二十六步提示等待時(shí)間的示意圖；
[0048]圖27是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第二十七步輸入等待時(shí)間的示意圖；
[0049]圖28是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第二十八步選擇熒光光源記錄方式的示意圖；
[0050]圖29是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第二十九步選擇記錄熒光參數(shù)的示意圖；
[0051]圖30是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第三十步創(chuàng)建新的循環(huán)設(shè)置的不意圖；
[0052]圖31是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第三十一步選擇用戶輸入的示意圖；
[0053]圖32是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第三十二步提示循環(huán)次數(shù)的示意圖；
[0054]圖33是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第三十三步輸入循環(huán)次數(shù)回到循環(huán)設(shè)置界面的示意圖；
[0055]圖34是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第三十四步選擇等待時(shí)間的示意圖；
[0056]圖35是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第三十五步選擇固定時(shí)間的示意圖；
[0057]圖36是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第三十六步選擇時(shí)間單位的示意圖；
[0058]圖37是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第三十七步提示等待時(shí)間的示意圖；
[0059]圖38是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第三十八步輸入等待時(shí)間的示意圖；
[0060]圖39是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第三十九步選擇熒光光源記錄方式的示意圖；
[0061]圖40是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第四十步選擇記錄熒光參數(shù)并返回到循環(huán)設(shè)置界面的示意圖；
[0062]圖41是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第四十一步結(jié)束此次循環(huán)設(shè)置的示意圖；
[0063]圖42是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第四十二步結(jié)束程序的示意圖；
[0064]圖43是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第四十三步選擇不要提示的示意圖；
[0065]圖44是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第四十四步保存程序的示意圖；
[0066]圖45是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第四十五步輸入程序名稱的示意圖；
[0067]圖46是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第四十六步返回開機(jī)主界面的不意圖；
[0068]圖47是實(shí)施例1新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序及測(cè)量的第四十七步測(cè)量菜單調(diào)用程序進(jìn)行測(cè)量的示意圖；
[0069]圖48是實(shí)施例2凈光合速率隨時(shí)間的變化特征圖，其中，虛線右邊代表模擬光斑；
[0070]圖49是實(shí)施例2凈光合速率隨時(shí)間的變化特征圖，其中，虛線右邊代表模擬光斑；
【具體實(shí)施方式】
[0071]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0072]本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，下列實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限定本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體技術(shù)或條件者，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說明書進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0073]實(shí)施例1
[0074](I)黑暗或弱光處理植株葉片30分鐘以上，得到待測(cè)葉片；
[0075](2)開啟L1-6400便攜式光合熒光測(cè)定儀，新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)測(cè)量程序:
[0076]一、模擬遮陰環(huán)境，創(chuàng)建一個(gè)弱光條件下不間斷自動(dòng)循環(huán)采集數(shù)據(jù)的程序；具體包括:①循環(huán)測(cè)量的次數(shù)；②每個(gè)循環(huán)記錄數(shù)據(jù)的間隔時(shí)間(等待時(shí)間)；③選擇LCF采集的參數(shù)三項(xiàng)；
[0077]二、建立一個(gè)由低光照強(qiáng)度到高光照強(qiáng)度轉(zhuǎn)換的控制程序；具體包括:①設(shè)置一個(gè)高光照強(qiáng)度及藍(lán)光占的比例，高光照強(qiáng)度一般為待測(cè)植物的光飽和點(diǎn)；?設(shè)置高光照強(qiáng)度下，記錄