背景

光合作用是地球上最重要的化學反應，是整個生物圈物質循環(huán)與能量流動的基礎。測量生物的光合作用一直是科研界的熱點。

傳統(tǒng)的光合作用測量主要包括調制葉綠素熒光（PAM技術）、CO₂氣體交換和光合放氧三大技術，幾十年來在國際科研界均得到了廣泛應用。由于調制葉綠素熒光和CO₂氣體交換都可以做到無損、原位、活體測量，對同一個樣品可以進行長期的脅迫處理研究（光合放氧需要破碎葉片），因此應用更廣泛一些。此外，還有一種差式吸收技術，可以通過測量光合組分在氧化還原（或加亞基、去亞基）過程中的差式吸收來反映他們的活性。

隨著技術的進步，可以將指標進行同步測量，而且即使是兩種指標的同步測量（如調制葉綠素熒光與CO₂氣體交換），也可以有多種測量模式可供選擇。

目前代表這種技術最高水平的是擁有CO₂氣體交換、調制葉綠素熒光和差式吸收三種核心技術的德國WALZ公司。為了方便廣大科研工作者更深入的了解各種光合作用的同步測量技術，澤泉生態(tài)開放實驗室（Zealquest Laboratory for Ecological Research）總結出了一套CO₂氣體交換與其它光合指標的同步測量解決方案，希望能為相關單位提供參考。

1. 同步測量CO₂氣體交換與葉綠素熒光

CO₂氣體交換與葉綠素熒光的同步測量，主要有4種模式。

4種模式可以根據需要靈活選擇，特別是模式三，既可同步測量，也可分開測量。由于光合儀比較沉重，在許多條件苛刻的場合就可以攜帶極便攜的MINI-PAM進行測量。

2. 同步測量CO₂氣體交換與葉綠素熒光成像

CO₂氣體交換與葉綠素熒光成像的同步測量。

由于M系列IMAGING-PAM可以共用一個主機分別連接多個測量面積不同的探頭（MAXI-，MINI-，MICRO-，MICROSCOPY-），而GFS-3000又有多種葉室可供選擇，這就極大豐富了同步測量CO₂氣體交換與葉綠素熒光成像的模式。如分別與IMAGING-PAM的MAXI-和MINI-探頭連接，就可在不同的測量面積上同步測量。另外，與擬南芥整株葉室結合，就可測量小植株的整株氣體交換和熒光成像。

3 同步測量CO₂氣體交換、P700與葉綠素熒光

光合儀GFS-3000與雙通道PAM-100測量系統(tǒng)聯用，做到了同步測量氣體交換、葉綠素熒光與差式吸收。可同步測量CO₂氣體交換與P700的系統(tǒng)，可同步測量CO₂氣體交換、P700與葉綠素熒光的系統(tǒng)。

專為DUAL-PAM-100與GFS-3000的同步測量設計，由特制葉室（帶溫度和PAR傳感器）、風扇、導光桿、電子盒與支架構成。同步測量時，光源完全由DUAL-PAM-100的測量頭提供，氣體交換由GFS-3000的紅外分析器檢測，P700和葉綠素熒光由DUAL-PAM-100的檢測器測量。

測量實例

下面的兩個圖是以洋常春藤（Hedera helix）為材料，利用本系統(tǒng)同步測量的P700、葉綠素熒光和氣體交換的誘導曲線。