甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在《Forests》發(fā)表研究成果（Haixia Huang等，2023年），系統(tǒng)探究了模擬降雨變化對(duì)珍稀孑遺植物裸果木（Gymnocarpos przewalskii）光合特性與抗氧化系統(tǒng)的影響。在該研究中，易科泰光合表型測(cè)量方案的應(yīng)用，為精準(zhǔn)解析沙生植物對(duì)降水變化的適應(yīng)策略提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。

裸果木作為第三紀(jì)殘遺物種，主要分布于中國(guó)西北沙漠地區(qū)，對(duì)維持荒漠生態(tài)平衡具有重要作用。隨著全球氣候變化加劇，西北干旱區(qū)降水格局波動(dòng)顯著，明確該物種的水分適應(yīng)機(jī)制對(duì)生態(tài)保護(hù)至關(guān)重要。

研究設(shè)置 5 個(gè)降雨梯度（基準(zhǔn)值±15%、±30% 及基準(zhǔn)值），采用易科泰光合表型方案測(cè)定裸果木幼苗的凈光合速率、蒸騰速率等氣體交換參數(shù)，并通過(guò)光響應(yīng)曲線分析獲得表觀量子效率、最大光合速率等核心指標(biāo)。結(jié)果顯示，降雨增加顯著提升裸果木凈光合速率和蒸騰速率，而降雨減少時(shí)，凈光合速率下降由氣孔限制（減少 15%）和非氣孔限制（減少 30%）共同導(dǎo)致，同時(shí)葉片瞬時(shí)水分利用效率顯著提高。

圖1. 降雨變化對(duì)裸果木葉片光合特征參數(shù)的影響

圖 2. 降雨變化下的光響應(yīng)曲線（Pn–PAR）

表 1. 不同降雨處理下裸果木葉片的光響應(yīng)參數(shù)

  易科泰光合表型方案中的葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)則精準(zhǔn)捕獲了降雨變化對(duì)裸果木光系統(tǒng) II（PSII）功能的影響。數(shù)據(jù)表明，降雨減少導(dǎo)致葉綠素含量下降，PSII 最大光化學(xué)效率和穩(wěn)態(tài)光學(xué)量子效率降低，引發(fā)明顯光抑制；而降雨增加則顯著改善了這些熒光參數(shù)。通過(guò)相關(guān)性分析，熒光參數(shù)與光合參數(shù)呈現(xiàn)顯著關(guān)聯(lián)，證實(shí)了水分條件對(duì)光合機(jī)構(gòu)功能的直接調(diào)控作用。

  此外，降雨減少 30% 時(shí)，裸果木葉片中超氧陰離子和過(guò)氧化氫大量積累，引發(fā)膜脂過(guò)氧化損傷；而超氧化物歧化酶、過(guò)氧化物酶和過(guò)氧化氫酶活性同步增強(qiáng)，協(xié)同清除活性氧，緩解光合機(jī)構(gòu)損傷。這一抗氧化防御機(jī)制的揭示，為理解沙生植物的抗旱策略提供了重要依據(jù)。

圖 3. 降雨變化下裸果木葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)的變化

表 2. 光響應(yīng)曲線特征參數(shù)與熒光參數(shù)之間的相關(guān)性

  光合儀與葉綠素?zé)晒獬上竦膮f(xié)同應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了從氣體交換到光合機(jī)構(gòu)內(nèi)部功能的全方位監(jiān)測(cè)和解析，為量化降雨變化對(duì)植物生理特性的影響提供了可靠技術(shù)手段。該研究成果不僅闡明了裸果木對(duì)降水變化的適應(yīng)機(jī)制，也為西北干旱區(qū)荒漠植物資源保護(hù)、生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)提供了科學(xué)支撐。

易科泰儀器推薦

LCi T 與 LCpro T 便攜式光合作用測(cè)量?jī)x

• 高度集成-穩(wěn)定-便攜，LCi T 為超便攜式（4kg），LCpro T 為智能型（具備溫度、濕度、CO2 控制等）
• 彩色觸摸屏、高級(jí)可視化圖形界面
• 內(nèi)置 GPS 全球定位系統(tǒng)，自動(dòng)記錄每一次野外測(cè)量的位置信息
• 智能 RGB 三色或白色 LED 調(diào)控光源
• 多樣化測(cè)量室，滿足各種葉片、果實(shí)、莖桿、及土壤呼吸、群落光合-呼吸測(cè)量需求
• 可擴(kuò)展與葉綠素?zé)晒鈨x、葉綠素?zé)晒獬上衤?lián)合全面測(cè)量研究光合作用
• 新型鋰離子電池續(xù)航可達(dá) 16 小時(shí)

APS（Automated Photosynthesis System）多通道光合作用測(cè)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

• 國(guó)際上首款全自動(dòng)多通道光合作用測(cè)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
• 精確測(cè)量 CO2、H2O、大氣壓等數(shù)據(jù)
• 分析儀可連接 5 或 10 個(gè)葉室， 幾乎相當(dāng)于 5 或 10 臺(tái) LCi-T 光合儀
• 管路可在生長(zhǎng)室/溫室內(nèi)無(wú)限延長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)溫室測(cè)量監(jiān)測(cè)全覆蓋
• 10 通道系統(tǒng)的重量?jī)H為55kg

葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)

• FluorPen 手持式葉綠素?zé)晒鈨x，葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)的“瑞士軍刀”
• FluorCam 葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)，國(guó)際知名品牌
• FluorTron® 葉 綠 素 熒 光 成 像 技 術(shù) ， 葉 綠 素 熒 光 動(dòng) 態(tài) （ time-resolved ） 與 光 譜（time-resolved）成像，全面解析葉綠素?zé)晒?/span>

左圖 FluorTron®葉綠素?zé)晒獬上翊筇锉O(jiān)測(cè)；中圖：葉綠素?zé)晒獬上?；右圖：葉綠素?zé)晒夤庾V動(dòng)態(tài)（EcoTech® 實(shí)驗(yàn)室提供）