光合作用测定系统

光合速率指单位时间、单位叶面积的CO₂的吸收量或者是O₂的释放量；也可以用单位时间、单位叶面积干物质积累量表示。

一般测定光合速率的方法都没有考虑叶子的呼吸作用，所以测定的结果实际是光合作用速率减去呼吸作用速率的差数，叫做表观光合速率或净光合速率。若能测出其呼吸速率，把它加到表观光合速率上去，则可测得真正光合速率，真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率。光合速率常见的测定方法有哪些呢？请看以下几种光合速率的测定方法。

1．“半叶法”——测光合作用有机物的生产量，即单位时间、单位叶面积干物质的积累量

原理：将对称叶片的一部分（A）遮光，另一部分（B）不做处理，并采用适当的方法（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）阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度，M=MB-MA。

2． 黑白瓶法——测溶氧量的变化

原理：黑白瓶法常用于水中生物光合速率的测定。白瓶就是透光瓶，里面可进行光合作用和呼吸作用。黑瓶就是不透光瓶，只能进行呼吸作用。在相同条件下培养一定时间，黑瓶中所测得的数据可以得知正常的呼吸耗氧量，白瓶中含氧量的变化可以确定表观光合作用量，然后就可以计算出总光合作用量。

3．气体体积变化法——测光合作用O₂产生（或CO₂消耗）的体积

原理：测定植物的呼吸作用强度时，将玻璃钟罩遮光处理，绿色植物只进行呼吸作用，植物进行有氧呼吸消耗O₂，而释放的CO₂气体被装置烧杯中的NaOH溶液吸收，导致装置内气体量减小，压强减小，红色液滴向左移动，向左移动的距离X，就代表植物进行有氧呼吸消耗的量O2量，也就是有氧呼吸产生的CO₂量。 

测定植物的净光合作用强度：装置的烧杯中放入NaHCO₃缓冲溶液可维持装置中的CO₂浓度；将装置放在光照充足、温度适宜的环境中，又处在植物的生长期，其光合作用强度超过呼吸作用强度，表现为表观光合作用释放O₂，致装置内气体量增加，红色液滴向右移动，向右移动距离Y，就代表表观光合作用释放O₂量，也就是表观光合作用吸收的CO₂量。

所以，依据实验原理：真正光合速率  = 呼吸速率 + 表观光合速率，就可以计算出光合速率。

4．小叶片浮起数量法——定性比较光合作用强度的大小

原理：本实验除通过观察相同时间内，叶片上浮数量的多少来反映光合作用速率的大小；还可以通过三个烧杯中上浮相同叶片数量所用时间的长短来描述。但该实验方法只能比较大小，无法测出具体的量变。

5．红外线CO₂传感器——测量装置中CO₂浓度的变化

原理：由于CO₂对红外线有较强的吸收能力，CO₂的多少与红外线的降低量之间有一线性关系，因此CO₂含量的变化即可灵敏地反映在检测仪上，常用红外线CO₂传感器来测量CO₂浓度的变化。

6．氧传感器——测量装置中O₂浓度的变化

7．叶绿体离体法

原理：在提供叶绿体悬浮液必要的物质和适宜温度、光照强度下，测得光合作用强度与二氧化碳含量的关系。