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中瑞祥便攜式光合儀 植物光合作用測定儀工作原理

（簡稱“光合儀"）的核心工作原理是基于?紅外線氣體分析技術（IRGA）?，通過精確測量植物葉片周圍空氣中二氧化碳（CO?）和水蒸氣（H?O）濃度的微小變化，來計算光合作用和蒸騰作用的速率。?

其基本測量過程如下：

?氣路系統?：儀器配備一個可夾持葉片的?葉室（Leaf Chamber）?，將待測葉片的一部分封閉或連接在氣流路徑中。

?氣體循環?：內置泵驅動空氣流經葉室。這股氣流被分為兩路：

?參比氣流?：在進入葉室前，測量其初始的CO?和H?O濃度（記為C_ref, W_ref）。

?分析氣流?：在流經葉室后，測量其離開葉室時的CO?和H?O濃度（記為C_anal, W_anal）。

?紅外檢測?：利用CO?和H?O分子對特定波長紅外光的強吸收特性，?非分散紅外（NDIR）傳感器?精確測定這兩路氣流中氣體的濃度。CO?的特征吸收峰在4.26μm處，H?O在2.59μm處。?

?速率計算?：根據進出葉室的氣體濃度差、氣流速率和葉室面積，計算關鍵生理參數：

?凈光合速率 (Pn)?：單位時間、單位葉面積吸收的CO?量。計算公式為：Pn = [F × (C_ref - C_anal)] / A（F為氣流速率，A為葉室面積）。正值表示吸收CO?（光合作用），負值表示釋放CO?（呼吸作用）。?

?蒸騰速率 (Tr)?：單位時間、單位葉面積散失的水蒸氣量。計算公式為：Tr = [F × (W_anal - W_ref)] / A。?

?氣孔導度 (Gs)?：反映葉片氣孔開放程度的指標，通常通過蒸騰速率和葉內外水汽壓差計算得出。?

現代光合儀不僅能測量氣體交換，還能?同步監測和控制?影響光合作用的關鍵環境因子，實現對植物生理狀態的全面評估：

?光合有效輻射 (PAR)?：使用量子傳感器測量照射到葉片上的光強（單位：μmol·m?2·s?1）。

?葉片溫度?：由熱電偶或紅外傳感器直接測量。

?葉室溫度與濕度?：監測葉室內的空氣溫濕度。

?大氣壓?：用于將氣體濃度轉換為摩爾流量。

?可控環境?：高級儀器可人工設定和調節葉室內的CO?濃度、光強、溫濕度等，用于研究植物在不同環境脅迫下的響應。?

光合儀的主要優勢在于其?原位、實時、無損?的測量特性，能夠在植物自然生長環境中直接、連續地獲取數據，避免了傳統破壞性取樣方法的弊端