光合-呼(hu)吸(xi)-碳(tan)中(zhong)和(he)技術方案(an)

壹(yi)、 光合作(zuo)用測(ce)量(liang)與(yu)監測

1. LCpro T與LCi T便攜(xie)式光合儀(yi)

新壹(yi)代LCpro T光合儀(yi)，可(ke)與葉綠素熒光模塊(kuai)耦(ou)合(he)組成(cheng)iFL光合作(zuo)用與(yu)葉綠素熒光復合(he)系(xi)統(tong)（下圖右(you)）：

1) 超輕便：主(zhu)機(ji)（4.1kg）和手柄(bing)總(zong)重(zhong)量(liang)不(bu)到(dao)5kg，LCi T主(zhu)機(ji)重(zhong)量(liang)僅(jin)為2.4kg

2) 長續航：新型鋰(li)離(li)子電池續(xu)航(hang)能(neng)力(li)最大(da)可(ke)達16小時(shi)

3) GPS：野(ye)外(wai)隨時(shi)隨地(di)記(ji)錄經(jing)度、緯度、海拔數據(ju)

4) 控制(zhi)實(shi)驗(yan)：光照(zhao)、溫(wen)度、濕度、CO₂四(si)因(yin)子(zi)梯度控制(zhi)

5) 多(duo)功能(neng)測(ce)量(liang)室：寬葉室、窄葉室、針(zhen)葉室、擬(ni)南(nan)芥(jie)葉室、冠(guan)層(ceng)測(ce)量(liang)室、土(tu)壤(rang)呼(hu)吸(xi)室、多(duo)功能(neng)測(ce)量(liang)室、果實(shi)測(ce)量(liang)室等可(ke)選配(pei)各(ge)種測量(liang)室，從(cong)而(er)實(shi)現(xian)光合作(zuo)用測(ce)量(liang)、土(tu)壤(rang)呼(hu)吸(xi)測(ce)量(liang)、冠(guan)層(ceng)水(shui)平光合呼(hu)吸(xi)測(ce)量(liang)等(deng)功能(neng)

6) 可(ke)與FluorCam葉綠素熒光成(cheng)像(xiang)系(xi)統(tong)組合（易科泰公司(si)提供(gong)參(can)考(kao)文(wen)獻(xian)）

7) 可(ke)配置(zhi)手持(chi)式葉綠素熒光儀及葉夾式高光譜儀(yi)，可(ke)運行所(suo)有通用(yong)葉綠素熒光分析(xi)實(shi)驗(yan)程序，包(bao)括(kuo)兩(liang)套熒光淬滅(mie)分(fen)析程序、3套光響應曲線(xian)程序、OJIP-test、穩態(tai)熒光測量(liang)等(deng)，及葉片反射光譜、吸(xi)收(shou)光譜、VIs植(zhi)物(wu)光譜反射植(zhi)物(wu)測量(liang)等(deng)

8) 可(ke)與Ecodrone^®無(wu)人(ren)機(ji)遙(yao)感(gan)系(xi)統(tong)配(pei)合，用於(yu)從(cong)葉片水(shui)平到景觀水平的(de)碳源(yuan)碳匯(hui)監測研究及生產(chan)力(li)評估等

2. OTC-Auto自(zi)動(dong)開啟式群落光合-呼(hu)吸(xi)觀測系(xi)統(tong)

OTC-Auto原位群落光合-呼(hu)吸(xi)監測系(xi)統(tong)為易科泰產(chan)品（ZL 2020 2 0395637.6），采用傳感(gan)器技(ji)術(shu)，由原(yuan)位(wei)安(an)裝(zhuang)自(zi)動(dong)開啟式OTC（Open-top chamber）、數據(ju)采(cai)集控(kong)制(zhi)系(xi)統(tong)、CO₂分析儀及各(ge)種傳感(gan)器組成(cheng)，可(ke)選配(pei)葉綠素熒光監測模塊(kuai)、SCG-3土(tu)壤(rang)剖面(mian)CO₂梯度監測、微根窗(chuang)根系(xi)動(dong)態(tai)觀測、植(zhi)被(bei)成(cheng)像(xiang)分析(xi)等。可(ke)配置(zhi)單(dan)體(ti)式群落光合-呼(hu)吸(xi)監測箱或多(duo)通道(dao)群落光合-呼(hu)吸(xi)監測系(xi)統(tong)，用(yong)於野(ye)外(wai)或(huo)溫(wen)室內單(dan)株植(zhi)物(wu)或植(zhi)物(wu)群落如(ru)濕地(di)、草(cao)原、農田、苔原等(deng)的(de)光合-呼(hu)吸(xi)監測、碳通量(liang)監測、生產(chan)力(li)評估、群落生理(li)生態(tai)研究(jiu)、植(zhi)物(wu)表型分(fen)析(xi)研究(jiu)等(deng)。

主(zhu)要功能(neng)特點(dian)：

1) 可(ke)實(shi)現(xian)對(dui)個體(ti)、群落乃(nai)至生態(tai)系(xi)統(tong)（如(ru)草原、濕(shi)地(di)、林下植(zhi)被(bei)等(deng)）原(yuan)位(wei)（in-situ）CO₂/H₂O通量(liang)、光合-呼(hu)吸(xi)等(deng)持(chi)續監測

2) 可(ke)配置(zhi)單(dan)體(ti)式群落光合-呼(hu)吸(xi)監測箱、雙體(ti)式群落光合-呼(hu)吸(xi)監測箱（用於(yu)對(dui)比(bi)實(shi)驗(yan)等）、或(huo)多(duo)通道(dao)式監測系(xi)統(tong)

3) 自(zi)動(dong)開啟，內置(zhi)擴散(san)式高精(jing)度生態(tai)監測專用CO₂和O₂傳感(gan)器（選(xuan)配(pei)），無(wu)需配(pei)置(zhi)復雜(za)以(yi)及高耗(hao)能(neng)的(de)氣體(ti)抽(chou)樣系(xi)統(tong)（即(ji)氣泵和(he)相應的(de)管路控制(zhi)等(deng)）

4) 基礎(chu)配置(zhi)包(bao)括(kuo)CO₂、空氣溫(wen)濕度、PAR（光合有效(xiao)輻(fu)射）、土(tu)壤(rang)水分溫(wen)度等參(can)數，可(ke)選配(pei)雨量(liang)筒(tong)、太(tai)陽(yang)輻(fu)射、大(da)氣壓(ya)、水(shui)位(wei)、及O₂測量(liang)等(deng)其(qi)它(ta)傳(chuan)感(gan)器

5) 可(ke)選配(pei)高靈敏(min)度甲烷傳感(gan)器用(yong)於(yu)濕(shi)地(di)等(deng)碳通量(liang)監測（在此情(qing)況下建議同(tong)時(shi)選(xuan)配(pei)O₂傳感(gan)器）

6) 植(zhi)被(bei)監測建議選(xuan)配NDVI（歸壹(yi)化指(zhi)數）和(he)PRI（光化學指(zhi)數）監測傳感(gan)器

7) 可(ke)選配(pei)流(liu)通式（具(ju)抽(chou)樣泵）CO₂與CH₄同步(bu)監測；或外(wai)置(zhi)式（氣體(ti)分析儀不(bu)在測量(liang)室內）多(duo)參(can)數溫(wen)室氣體(ti)分析系(xi)統(tong)，同(tong)步(bu)監測CO₂、CH₄、N₂O及NH₃等溫(wen)室氣體(ti)，CH₄和N₂O等MDCD（Minimum detectable concentration difference）可(ke)達ppb級

8) 模塊(kuai)式結(jie)構，配(pei)置(zhi)靈活，具(ju)備(bei)強大的(de)可(ke)擴展性

9) 可(ke)選配(pei)葉綠素熒光監測模塊(kuai)，以(yi)進行(xing)葉綠素穩態(tai)熒光Fs、光量(liang)子(zi)產(chan)量(liang)、熒光淬滅(mie)、OJIP、光響應曲線(xian)等(deng)監測分析

10) 可(ke)選配(pei)SCG-N土(tu)壤(rang)剖面(mian)不(bu)同梯度CO₂／O₂監測，易科泰技(ji)術（ZL 2016 2 0734283.7）

11) 可(ke)選配(pei)植(zhi)物(wu)/作物(wu)生理(li)生態(tai)監測，同步(bu)監測葉面(mian)溫(wen)度、莖桿生長、果實(shi)生長、光合作(zuo)用等(deng)生理(li)生態(tai)參(can)數

12) 可(ke)無(wu)線數據(ju)傳(chuan)輸(shu)

3. 太陽(yang)光誘(you)導葉綠素熒光成(cheng)像(xiang)技術(shu)，Mapping Photosynthesis

光合作(zuo)用是地(di)球最重要的(de)生命(ming)活動(dong)，並(bing)導致地(di)球高級(ji)生命(ming)形(xing)式的(de)誕(dan)生及碳源(yuan)的(de)降低。葉綠素熒光是光合作(zuo)用看得(de)見(jian)的(de)指(zhi)標（visible indicator of Photosynthesis），近百年(nian)來(lai)壹(yi)直(zhi)強烈(lie)吸引科學家(jia)們(men)的(de)興(xing)趣(qu)，被認為是壹(yi)種(zhong)快速非(fei)損傷(shang)的(de)CO₂同化“探針(zhen)”。脈沖(chong)調(tiao)制(zhi)技(ji)術(shu)（Pulse Amplitude Modulated technique，簡(jian)稱PAM）是目前(qian)市場(chang)上(shang)幾(ji)乎(hu)所有葉綠素熒光測量(liang)儀(yi)器(qi)的(de)通用(yong)技(ji)術方法。

PAM技術，包(bao)括(kuo)目前(qian)科學家(jia)廣(guang)泛(fan)使用(yong)的(de)FluorCam葉綠素熒光成(cheng)像(xiang)技術(shu)，都需要(yao)人(ren)工光源（壹(yi)般用(yong)LED光源）作(zuo)為激發光，限(xian)制(zhi)了其(qi)在野(ye)外(wai)原(yuan)位(wei)測量(liang)葉綠素熒光——特別是自(zi)然條(tiao)件下太陽(yang)光誘(you)導激發的(de)葉綠素熒光（SIF，Solar-Induced-Fluorescence）測量(liang)。鑒於(yu)SIF測量(liang)技(ji)術(shu)的(de)重大(da)意(yi)義，近幾(ji)十(shi)年(nian)來(lai)科學家(jia)及有關機(ji)構(gou)（包(bao)括(kuo)美(mei)國(guo)NASA與(yu)歐(ou)洲(zhou)太空局等）對(dui)其(qi)進行(xing)了大(da)量(liang)探(tan)索研究(jiu)，高光譜技(ji)術(shu)特別是高光譜成(cheng)像(xiang)技術(shu)的(de)發展，使SIF測(ce)量(liang)成(cheng)像(xiang)成(cheng)為可(ke)能(neng)，如(ru)由芬(fen)蘭(lan)Specim公司(si)、德(de)國Juelich研究(jiu)中(zhong)心(xin)和(he)歐(ou)洲(zhou)太空局（ESA）地(di)球探測項(xiang)目（SIFLEX）研制(zhi)的(de)Hyplant傳感(gan)器，是壹(yi)款(kuan)商(shang)業(ye)化機(ji)載(zai)高光譜太(tai)陽(yang)光誘(you)導葉綠素熒光成(cheng)像(xiang)儀（商(shang)業(ye)產(chan)品AisaIBIS，由Specim生產(chan)，由於(yu)價(jia)格(ge)昂(ang)貴，目前(qian)已停產(chan)）。

夫瑯和費(fei)線深(shen)度法是目前(qian)廣泛(fan)采用(yong)的(de)SIF太陽(yang)光誘(you)導葉綠素熒光提取技術(shu)。易科泰生態(tai)技術(shu)公司(si)根據(ju)夫瑯和費(fei)譜線(xian)O2-A深度葉綠素熒光提取FLD3模型，研(yan)制(zhi)生產(chan)並(bing)客戶(hu)定制(zhi)系(xi)列近地(di)遙(yao)感(gan)與無(wu)人(ren)機(ji)遙(yao)感(gan)高光譜成(cheng)像(xiang)與SIF成(cheng)像(xiang)儀器(qi)設備：

1) SpectraScan©近地(di)遙(yao)感(gan)與Ecodrone®無(wu)人(ren)機(ji)遙(yao)感(gan)平臺(tai)

2) SIF（太陽(yang)光誘(you)導葉綠素熒光）成(cheng)像(xiang)分析(xi)（762nm），結合LCpro T光合儀(yi)、FluorPen手持(chi)式葉綠素熒光儀等(deng)，全(quan)面(mian)分(fen)析植(zhi)物(wu)葉片水(shui)平、冠(guan)層(ceng)水(shui)平及景觀水平光合作(zuo)用生理(li)生態(tai)狀(zhuang)況

3) 高光譜成(cheng)像(xiang)分析(xi)，包(bao)括(kuo)VISIR可(ke)見光近紅(hong)外(wai)高光譜成(cheng)像(xiang)及900-1700nm或1000-2500nm高光譜成(cheng)像(xiang)分析(xi)

4) Thermo-RGB成(cheng)像(xiang)融合(he)分析，可(ke)成(cheng)像(xiang)測量(liang)分(fen)析(xi)陽(yang)光照(zhao)射葉片、陰(yin)影葉片及土(tu)壤(rang)等不同(tong)組分的(de)面(mian)積(ji)、溫(wen)度等，進壹(yi)步(bu)解(jie)析冠(guan)層(ceng)不(bu)同(tong)光照(zhao)組分光合作(zuo)用等(deng)狀(zhuang)態，陽(yang)光照(zhao)射葉片有著(zhe)比(bi)陰(yin)影葉片更(geng)高的(de)Vcmax，其光合作(zuo)用、氣孔(kong)導度、溫(wen)度等不同表現可(ke)以(yi)深(shen)入(ru)研(yan)究分析環境(jing)（光照(zhao)）、植(zhi)物(wu)冠(guan)層(ceng)結(jie)構(gou)、生產(chan)力(li)等之(zhi)間的(de)相互(hu)關系(xi)

5) 高光譜-紅(hong)外(wai)熱成(cheng)像(xiang)分析(xi)（近地(di)遙(yao)感(gan)與無(wu)人(ren)機(ji)遙(yao)感(gan)）

6) 高光譜-激光雷達(da)或高光譜-激(ji)光雷達(da)-紅(hong)外(wai)熱成(cheng)像(xiang)分析(xi)（無(wu)人(ren)機(ji)遙(yao)感(gan)）