擴(kuò)散式紅外CO2分析器在植物群體光合測量中的應(yīng)用研究.pdf

1、本研究提出將擴(kuò)散式紅外CO2分析器應(yīng)用于植物群體光合測量，自行設(shè)計(jì)擴(kuò)散式紅外CO2分析器（RR220）與同化箱結(jié)構(gòu)，并通過分析箱法測量對測試環(huán)境氣象因子變化造成的干擾，選擇氣象要素監(jiān)測傳感器，集成閉路箱法植物群體光合測量系統(tǒng)。通過實(shí)驗(yàn)室性能檢測與野外試驗(yàn)對測試系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試與優(yōu)化。測量試驗(yàn)以抽氣式紅外CO2分析器LI-840A作對照，對以擴(kuò)散式紅外CO2分析器為核心的群體光合測量系統(tǒng)的可行性、測量時間、相對誤差等作出判定。研究結(jié)果如下：<

2、br>　　通過對擴(kuò)散式紅外CO2分析器RR220標(biāo)定方法、濾波電路等方面進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)試，傳感器性能得到不斷提高。零度測量值0.73±0.3 ppm；滿度3000 ppm實(shí)測值3000±8 ppm；380 ppm標(biāo)氣條件下，測量值為380±2 ppm，精度良好。通過長時間連續(xù)測試、不同類型分析器間的本底實(shí)驗(yàn)和空氣測量實(shí)驗(yàn)，RR220性能表現(xiàn)穩(wěn)定，尤其系統(tǒng)噪音控制良好。
　　單次植物群體光合測量中，光合測量起始階段RR200響應(yīng)時間比

3、LI-840A慢約30s；測量結(jié)束階段，傳感器恢復(fù)時長約90s，比LI-840A慢約20s。呼吸測量起始階段響應(yīng)時間約10s，測量結(jié)束恢復(fù)時長約180s。以LI-840A作為參照標(biāo)準(zhǔn)，判斷得出RR220在植物群體光合測量中，同化箱密閉時長每次約3min，前30s為無效數(shù)據(jù)。兩次測量間隔約3min。
　　擴(kuò)散式紅外CO2分析器RR220以LI-840A作為參照標(biāo)準(zhǔn)，對其實(shí)測結(jié)果進(jìn)行一致性比較。RR220與LI-840A的測量結(jié)果進(jìn)行

4、線性擬合，光合測量中R2=0.9952，呼吸測量中R2=0.9969。RR220以其優(yōu)越的性能表現(xiàn)能夠應(yīng)用于植物群體光合測量的科學(xué)研究當(dāng)中。
　　隨著光合速率增大，RR220與LI-840A相對誤差逐漸減小。于0~5μmol·m-2·s-1低光合水平下，RR220與LI-840A相對誤差約-15％~50%。5~10μmol·m-2·s-1較低光合水平下，相對誤差-15%~25%。10~20μmol·m-2·s-1中等光合水平，相對