产品应用

相关产品

相关产品资讯

您现在的位置:首页 > 产品应用 > 典型案例 > 典型案例

日食期的光强、光合作用和环境变化

来源:力高泰 发布时间:2017-09-07 10:54:41 点击数: 使用提问咨询价格

光合作用
 

美国时间2017年8月21日,人们迎来了一场邂逅日全食的过程。日食开始于美国时间21日的上午11:37,14:37结束,日全食发生在13:02至13:04。尽管云层掩盖了对日食的直接观察,但是在光强,光合作用测量和环境通量方面仍然存在显著的差异。美国内布拉斯加州林肯市的总部园区内,LI-COR的科学家们用精密的科研仪器测量并收集了这些宝贵的数据。
 
光强

光强
 
科学家们使用4个最新校准的LI-190R光合有效辐射传感器测量光量子通量密度(PPFD,单位:μmolm-2 s-1)和5个LI-200R太阳总辐射传感器每5秒测量全球辐射(W·m-2)。日食当天的云层导致光照强度较往常低。日全食期间,所有传感器的读数几乎都下降到接近于零,有阳光照射后,传感器都迅速有了读数。

光强

图1.日食期间的平均PPFD。

 

光强

图2.日食期间的全球平均辐照度。

 
光合作用测量

光强
 

日食期间,在LI-COR园区的温室外,科学家们用2个LI-6800便携式光合作用全自动测量系统监测向日葵叶和玫瑰叶的光合作用。虽然日食期间的云层较厚,但是日食的影响仍然显而易见:PPFD值(μmolm-2 s-1)下降到接近于零,同化率下降到最小值-1.5μmolm-2 s-1(图3),气孔导度滞后几分钟,也降至最低值0.5 mol m-2·s-1左右。大约到下午14点左右,云量最小,PPFD值恢复到正常水平,并且同化值开始升高。

 

光强

图3.日食期间向日葵叶和玫瑰叶上的PPFD,叶温,同化和气孔导度。垂直红线表示日全食的时间。中间图中的水平绿线代表同化率为零(即同化和呼吸相等,因此不会发生净碳交换),发生在光强~30umol-m-2s-1
 
 

光强

图4.日食期间的同化率与PPFD的函数。玫瑰叶上的PPFD值较大可能是叶片与阳光正交的角度。

 
环境通量

科学家们还研究了LI-COR实验站(LERS)的环境通量数据。通常,涡度协方差数据每30分钟收集一次。对于日食,科学家们以15分钟的间隔处理通量数据,以便更详细地了解生态系统中发生的状况。CO2,H2O和空气温度数据设置采样间隔为1分钟。
 
日食在短时间内消耗了有效能量。这反映在被有效用能量直接或间接驱动的标量浓度和通量。在日全食约45分钟后,CO2混合比增加并达到约452.6ppm的峰值。水汽混合比呈下降趋势,但总体恢复速度远高于二氧化碳。空气温度也表现出与CO2浓度相似的趋势。
 
日食期间,生态系统从二氧化碳汇到二氧化碳源(见图8)。总的来说,二氧化碳通量在日全食后的45分钟内缓慢恢复。显热和潜热通量表现出相似的趋势。
 

光合作用

图5.日食期间CO2混合比与时间的函数。 

光合作用

图6.日食期间水汽混合比与时间的函数。

光合作用

图7.日食期间的气温。

光合作用

图8.日食期间的二氧化碳通量。

光合作用

图9.日食期间的感热通量。

光合作用

图10.日食期间潜热通量。

 
其他的LI-COR员工聚集在一起欣赏难得一见的日全食。

光合作用

 

光合作用

光合作用