新一代LCpro T光合儀落戶中國(guó)

附：光合作用測(cè)量技術(shù)、葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)、無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)綜合應(yīng)用案例

三月的中下旬，春意綻放，ADC公司新一代智能型光合儀LCpro T在山西農(nóng)大驗(yàn)收通過(guò)，即將投入科研應(yīng)用。

上圖為山西農(nóng)大資環(huán)院師生接受培訓(xùn)

上圖左為L(zhǎng)Cpro T，右為其更輕便的姊妹款LCi T

新一代LCpro T特點(diǎn)如下

• 更輕——主機(jī)和手柄總重量不到5千克
• GPS——野外隨時(shí)隨地記錄經(jīng)度、緯度、海拔數(shù)據(jù)
• 續(xù)航——新型鋰離子電池續(xù)航能力大可達(dá)16小時(shí)
• 屏幕——觸摸屏以及強(qiáng)光下的優(yōu)異表現(xiàn)
• 控制——光照、溫度、濕度、CO2四因子梯度控制
• 葉室——選配寬葉室、窄葉室、針葉室、擬南芥葉室、冠層測(cè)量室、土壤呼吸室等

LCPro-T為智能型便攜式光合作用測(cè)量?jī)x，用以測(cè)量植物葉片的光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度等與植物光合作用相關(guān)的參數(shù)。儀器應(yīng)用IRGA（紅外氣體分析）CO2分析模塊和雙激光調(diào)諧快速響應(yīng)水蒸氣傳感器，通過(guò)人工光源、CO2控制單元和溫度控制單元調(diào)控環(huán)境條件，從而測(cè)定光強(qiáng)、CO2濃度和溫度對(duì)植物光合系統(tǒng)的影響。本儀器具有廣泛的適用性，可在高濕度、高塵埃等惡劣環(huán)境中使用。

測(cè)量參數(shù)包括光合速率、蒸騰速率、胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度、葉片溫度、葉室溫度、光合有效輻射、氣壓等，可進(jìn)行光響應(yīng)曲線和CO2響應(yīng)曲線測(cè)量等。

【案例一】SCI一區(qū)

V. Gonzalez-Dugo等綜合運(yùn)用英國(guó)ADC公司的LCpro光合儀、作物冠層溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)及無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)（搭載高光譜成像和紅外熱成像傳感器），利用水分脅迫指數(shù)CWSI評(píng)估柑橘園多個(gè)樹(shù)種水分時(shí)空動(dòng)態(tài)，研究成果發(fā)表在2014年Agricultural and Forest Meteorology（SCI一區(qū)，IF為5.035）。

上表為利用光合儀對(duì)植物葉片溫度、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、光合速率等進(jìn)行測(cè)定的結(jié)果

上圖A為冠層尺度目標(biāo)樹(shù)種高光譜成像，B為樹(shù)冠反射光譜，在2011和2010年表現(xiàn)出明顯的不同

上圖為作物水分脅迫指數(shù)Crop Water Stress Index (CWSI)變化情況，A和B為普通樹(shù)種，C和D為桔子樹(shù)

【案例二】SCI三區(qū)

Sergio Gálvez等綜合運(yùn)用ADC公司生產(chǎn)的LCpro光合儀（用于測(cè)量CO2同化率與氣孔導(dǎo)度等）、PSI公司的Polypen RP400手持式植物反射光譜測(cè)量?jī)x/葉夾式高光譜儀（用于測(cè)量光化學(xué)反射指數(shù)PRI、類胡蘿卜素指數(shù)CAR及光譜反射曲線等）和FluorPen FP100手持式葉綠素?zé)晒鉁y(cè)量?jī)x（用于測(cè)量作物穩(wěn)態(tài)葉綠素?zé)晒獾葏?shù)），結(jié)合高光譜成像和紅外熱成像無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)、基因表達(dá)分析，對(duì)小麥品種“ Chinese Spring ”的耐旱性在葉片水平和冠層水平進(jìn)行綜合研究。文章發(fā)表在《Functional & Integrative Genomics》（2018年）期刊（SCI三區(qū)，IF為3.889）（Hotspots in the genomic architecture of field drought responses in wheat as breeding targets），

上圖為農(nóng)場(chǎng)樣方和葉片兩個(gè)尺度對(duì)脫水蛋白dehydrin和水通道蛋白基因aquaporin家族的基因表達(dá)所做的綜合表型分析流程，SS為重度脅迫，MS為輕度脅迫，I為澆灌，其中a（左）為作物光譜反射曲線，a（中）為葉綠素?zé)晒?/span>leaf fluorescence（F），a（右）為光化學(xué)植被指數(shù)PRI，b為冠層尺度作物水分脅迫指數(shù)Crop Water Stress Index (CWSI) 和光譜反射指數(shù)TCARI₁₅₁₀（Transformed Chlorophyll Absorption in Reflectance Index)，C為dehydrin (DHN)和aquaporin (AQP)表達(dá)值

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