光合速率的测量方法

1. 光合速率的测定

【原理】

植物进行光合作用形成有机物，而有机物的积累可使叶片单位面积的干物重增加，但是，叶片在光下积累光合产物的同时，还会通过输导组织将同化物运出，从而使测得的干重积累值偏低。为了消除这一偏差，必须将待测叶片的一半遮黑，测量相同时间内叶片被遮黑的一侧单位面积干重的减少值，作为同化物输出量（和呼吸消耗量）的估测值。这就是经典的“半叶法”测定光合速率的基本原理。测定时须选择对称性良好、厚薄均匀一致的两组叶片，一组叶片用于测量干重的初始值，另一组（半叶遮黑的）叶片用于测定干重的终了值，不但手续烦琐，而且误差较大。“改良半叶法”采用烫伤、环割或化学试剂处理等方法来损伤叶柄韧皮部活细胞，以防止光合产物从叶中输出（这些处理几乎不影响木质部中水和无机盐分向叶片的输送），仅用一组叶片，且无须将一半叶片遮黑，既简化了手续，又提高了测定的准确性。

【仪器与用具】

分析天平（感量0.1mg）1台；烘箱1台；称量皿（或铝盒）2个（或者20个）；剪刀1把；刀片；金属或有机玻璃模板1块；打孔器1支；纱布2块；热水瓶或其他可携带的加热设备；附有纱布的夹子2个；毛笔2支；有盖搪瓷盘1个；纸牌20个；铅笔1支等。

【试剂】

石蜡；

5%～10%三氯乙酸。

【方法】

1.选择测定叶片 实验可在晴天上午7～8点钟开始。预先在田间选定有代表性的叶片（如叶片在植株上的部位、年龄、受光条件等应尽量一致）10张，挂牌编号。

2.叶片基部处理 根据材料的形态解剖特点可任选以下1种：

(1) 对于叶柄木质化较好且韧皮部和木质部易分开的双子叶植物，可用刀片将叶柄的外皮环割0.5cm左右宽，切断韧皮部运输。

(2) 对于韧皮部和木质部难以分开的小麦、水稻等单子叶植物，可用刚在开水（水温90℃以上）中浸过的用纱布包裹的试管夹，夹住叶鞘及其中的茎秆烫20秒左右，以伤害韧皮部。2个夹子可交替使用。如玉米等叶片中脉较粗壮，开水烫不彻底的，可用毛笔蘸烧至110～120℃的石蜡烫其叶基部。

(3) 对叶柄较细且维管束散生，环剥法不易掌握或环割后叶柄容易折断的一些植物如棉花,可采用化学环割。即用毛笔蘸三氯乙酸（蛋白质沉淀剂）点涂叶柄，以杀伤筛管活细胞。

为了使经以上处理的叶片不致下垂，可用锡纸、橡皮管或塑料管包绕，使叶片保持原来的着生角度。

3. 剪取样品 叶基部处理完毕后，即可剪取样品，记录时间，开始进行光合速率测定。一般按编号次序分别剪下对称叶片的一半（中脉不剪下），并按编号顺序将叶片夹于湿润的纱布中，放入带盖的搪瓷盘内，保持黑暗，带回室内。带有中脉的另一半叶片则留在植株上进行光合作用。过4～5h后（光照好，叶片大的样品，可缩短处理时间），再依次剪下另外半叶。同样按编号包入湿润纱布中带回。两次剪叶的次序与所化时间应尽量保持一致，使各叶片经历相同的光照时数。

4. 称重比较 将各同号叶片之两半对应部位叠在一起，用适当大小的模板和单面刀片（或打孔器），在半叶的中部切（打）下同样大小的叶面积，将光暗处理的叶块分别放在两个称量皿（或铝盒）中（必要时放在20个称量皿中，每一样品放入一个称量皿）。先在105℃下杀青10min，然后在80℃下烘至恒重（约5h），在分析天平上分别称重，将测定的数据填入表21-1中,并计算结果。

表21-1 用改良半叶法测定光合速率的记载表

测定日期： 月 日
地点：

植物材料：
生育期：

平均光照强度（klx）
平均气温（℃）：

第一次取样时间：
第二次取样时间：

取样面积（cm2）：
光合作用时间（h）：

样叶编号
暗处理叶的干重（mg）
光照叶的干重（mg）
（光—暗）干重增量（mg）

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

∑X

平均值

光合速率 mg·dm－2·h－1（以干物质计）

mg·dm－2·h－1（以CO2同化量计）

1

5. 计算

（1）按干物质计算

光合速率(mg·dm－2·h－1)=〔(光－暗)干重增量(mg)〕÷〔叶片切块面积(dm－2)×光合时间(h)〕

（2）按CO2同化量计算

由于叶片内光合产物主要为蔗糖与淀粉等碳水化合物，而1mol的CO2可形成1mol的碳水化物，故将干物质重量乘系数1.47（44/30=1.47），便得单位时间内单位叶面积的CO2同化量（mg·dm－2·h－1）。

上述是总光合速率的测定与计算，如果需要测定净光合速率，只需将前半叶取回后，立即切块，烘干即可，其他步骤和计算方法同上。

【注意事项】

1. 烫伤如不彻底，部分有机物仍可外运，测定结果偏低。凡具有明显的水浸渍状者，表明烫伤完全。这一步骤是该方法能否成功的关键之一。

2. 对于小麦、水稻等禾本科植物，烫伤部位以选在叶鞘上部靠近叶枕5mm处为好，既可避免光合产物向叶鞘中运输，又可避免叶枕处烫伤而使叶片下垂。

2. 光合速率是怎样测量的,测出的co2变化或有机物变化是真正的光合速率吗

不是,是光合速率减去了呼吸耗氧,要早一个同样的植物,同等温度湿度氧浓度下黑暗中测其耗氧速率,加上试验组的放氧速率就是光合速率了

3. 简要介绍测定光合速率的三种方法及原理。

一、半叶法或改良半叶法（金秀 感谢我吧 By 少威~）

此法测定大田光合作用速率较实用且较简单，无需特殊仪器设备，但精确度较差。在光照之前，选取对称叶片。切下一半称得其干重，另一半叶片留在植株上进行光合作用，经过一定时间，再切取另一半相当面积的叶片，称其干重。单位面积上单位时间内干重的增加，即代表光合作用速率，用干重mg/dm2h 表示，这叫光合生产率或净同化率。沈允钢等在经典半叶法基础上加以改进，提出改良半叶法，基本做法同上。剪下对称的半片叶片，放在暗处并保持一定湿度，这半片叶片虽不能进行光合作用，但仍可照常进行呼吸作用。另一半留在植株上进行光合作用，为避免在处理过程中光合产物通过韧皮部向外输送，可先在叶柄基部用热水（或热石蜡液）烫伤或用呼吸抑制剂处理，以阻止叶片光合产物外运。前后两次取样干重的差值（包括呼吸消耗在内）即为该植物叶片的光合生产率。也可在不对称的叶片上，用钻孔器在叶面的一半钻取一定面积的叶片圆片，两次取样，求其干重差值。

二、co2吸收量的测定

测定植物吸收co2的数量可用红外线co2分析仪或ph比色法，由于co2对红外线有较强的吸收能力，co2含量的变化即可灵敏地反映在检测仪上。红外线co2分析仪，国内已有生产，既可在室内用叶室进行活体测定，又可在田间利用大气采样器采取气样带回实验室借助该仪器检测分析。ph比色法是利用甲酚红作指示剂，其原理是nahco3溶液中的co2与密闭系统中空气的co2总是保持平衡状态，叶片在密闭条件下进行光合作用，不断吸收密闭系统空气中的co2，使得nahco2溶液中的co2减少，ph值发生改变，根据溶液中指示剂颜色的变化，即可推算出co2浓度的变化，从而求出该叶片的光合强度。ph比色法适合在野外自然条件下进行测定，缺点是精确度较低。

三、o2的释放量测定

氧电极法是一种实验室常用的测氧技术。氧电极由嵌在绝缘棒上的铂和银所构成，以氯化钾为电解质，外覆聚乙烯薄膜，两极间加0.6～0.8v的极化电压，溶氧可透过薄膜在阴极上还原，同时在极间产生扩散电流。此电流与溶解氧浓度成正比，电极输出的记号，可在自动记录仪上记录下来。叶片在进行光合作用时如光合速率高，则放氧量多，溶解氧也多，叶片光合作用的放氧量，可以作为测定光合速率的指标。此法灵敏度高，操作简单，并可连续测定光合作用变化过程。也可用来测定呼吸作用。

4. 测定光合作用的方法主要有哪些

、半叶或改良半叶（金秀 谢我吧 By 少威~）

测定田光合作用速率较实用且较简单需特殊仪器设备精确度较差光照前选取称叶片切半称其干重另半叶片留植株进行光合作用经定间再切取另半相面积叶片称其干重单位面积单位间内干重增加即代表光合作用速率用干重mg/dm2h 表示叫光合产率或净同化率沈允钢等经典半叶基础加改进提改良半叶基本做同剪称半片叶片放暗处并保持定湿度半片叶片虽能进行光合作用仍照进行呼吸作用另半留植株进行光合作用避免处理程光合产物通韧皮部向外输送先叶柄基部用热水（或热石蜡液）烫伤或用呼吸抑制剂处理阻止叶片光合产物外运前两取干重差值（包括呼吸消耗内）即该植物叶片光合产率称叶片用钻孔器叶面半钻取定面积叶片圆片两取求其干重差值

二、co2吸收量测定

测定植物吸收co2数量用红外线co2析仪或ph比色由于co2红外线较强吸收能力co2含量变化即灵敏反映检测仪红外线co2析仪内已产既室内用叶室进行体测定田间利用气采器采取气带实验室借助该仪器检测析ph比色利用甲酚红作指示剂其原理nahco3溶液co2与密闭系统空气co2总保持平衡状态叶片密闭条件进行光合作用断吸收密闭系统空气co2使nahco2溶液co2减少ph值发改变根据溶液指示剂颜色变化即推算co2浓度变化求该叶片光合强度ph比色适合野外自条件进行测定缺点精确度较低

三、o2释放量测定

氧电极种实验室用测氧技术氧电极由嵌绝缘棒铂银所构氯化钾电解质外覆聚乙烯薄膜两极间加0.6～0.8v极化电压溶氧透薄膜阴极原同极间产扩散电流电流与溶解氧浓度比电极输记号自记录仪记录叶片进行光合作用光合速率高则放氧量溶解氧叶片光合作用放氧量作测定光合速率指标灵敏度高操作简单并连续测定光合作用变化程用测定呼吸作用

5. 植物叶片总光合速率怎么测定

答：可以从以下三个方面测定：1、氧气的释放量。2、二氧化碳的吸收量。3、有机物的生成量。

6. 测定植物光合作用速率最有效方法是

测定植物光合作用速率最有效方法测定植物光合作用速率最有效方法是二氧化碳消耗量
光合作用就是吸收二氧化碳，释放氧气嘛。和光照强度，叶绿体的数量，二氧化碳含量，植物生长状况等等都有关系。
绿色植物利用光能,通过叶绿体,把二氧化碳和水转化成贮存着能量的有机物（主要是淀粉）,并且释放氧气的过程.自然光合作用越强,消耗二氧化碳就越多. 所以，单单凭叶绿体的含量不能判断光合作用的效率，还会受光照，水分等等其他因素的影响。

7. 怎样测光合作用的速率

光合速率包括真复正光合制速率和净光合速率，真正光合速率＝净光合速率+呼吸速率。利用相关装置可以测出的是净光合速率和呼吸速率。通常是把绿色植物和一定浓度的NaHCO3溶液放入一密闭装置中，测出单位时间内密闭装置增加的气体量（产生的O2量）即为净光合速率，把该绿色植物和一定浓度的NaOH放入一密闭装置中，测出单位时间内密闭装置减少的气体量（消耗的02量）即为呼吸速率，最后就可以算出真正光合速率。

8. 测量植物光合速率的几种方法

1.半叶法：测光合作用有机物的生产量，即单位时间、单位叶面积干物质产生总量
分为经典半叶法和改良半叶法两种。
2.气体体积变化法：测光合作用O2产生(或CO2消耗)的体积
3.黑白瓶法：测溶氧量的变化

9. 测定植物光合作用速率最有效的方法是测什么，麻烦说明

测定植物光合作用速率最有效的方法是测什么
利用淀粉遇碘液变蓝色的特性，我们可以通过检测光合作用的产物（淀粉）来检测植物是否进行光合作用．可以设置两组对照实验，一组实验的变量是光，二组实验的变量是叶绿体．在实验前首先把叶片内原有的淀粉耗尽，然后按照实验的变量进行设计操作，最后给叶片脱色，然后滴加碘液，看叶片是否变蓝．通过此实验证明绿叶必须在光下才能制造淀粉．植物体高度的增加是有机物长期积累的过程，无法进行检测．二氧化碳检测较复杂，水分也需要较长时间，不符合题意．BCD均不正确．

10. 测定植物光合作用速率的最有效方法

A、通过二氧化碳的消耗量可以测定植物光合作用速率，A正确；
B、植物体内叶绿专体的含量不易测定，属B错误；
C、植物体内葡萄糖的氧化量代表了呼吸作用速率，C错误；
D、光合作用中既有水的消耗，又有水的产生，且植物体内水的消耗量不易测量，D错误．
故选：A．