便攜式植物氣孔計(jì)的工作原理

塞爾達(dá)機(jī)械

便攜式植物氣孔計(jì)的工作原理主要圍繞植物葉片氣孔的生理活動(dòng)（如蒸騰作用、氣體交換）展開，通過檢測(cè)葉片周圍環(huán)境參數(shù)的變化，結(jié)合特定算法計(jì)算出氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率等關(guān)鍵指標(biāo)。其核心原理可分為開路測(cè)量法和閉路測(cè)量法兩大類，具體如下：
一、開路測(cè)量法
開路測(cè)量法是讓葉片處于與外界空氣連通的狀態(tài)（葉室不封閉），通過監(jiān)測(cè)葉片表面與周圍空氣的氣體交換和環(huán)境參數(shù)變化，推算氣孔相關(guān)指標(biāo)。
核心邏輯：基于氣體擴(kuò)散原理，葉片通過氣孔進(jìn)行蒸騰作用時(shí)，水分會(huì)以水蒸氣形式擴(kuò)散到周圍空氣中，導(dǎo)致葉片附近濕度升高；同時(shí)，氣孔也是CO?進(jìn)入葉片的通道，其開放程度直接影響氣體交換效率。
測(cè)量過程：
儀器將葉室輕夾在葉片上（不隔絕外界空氣），內(nèi)置傳感器實(shí)時(shí)采集空氣溫濕度、葉面溫度、光合有效輻射（PAR）、氣流速度等參數(shù)。
利用葉片表面水蒸氣擴(kuò)散速率與氣孔導(dǎo)度的相關(guān)性，結(jié)合環(huán)境溫濕度、氣流速度等修正因子，通過公式計(jì)算出蒸騰速率（單位時(shí)間內(nèi)葉片蒸騰的水量）和氣孔導(dǎo)度（氣孔開放程度的量化指標(biāo)，導(dǎo)度越高，氣孔開放越大）。
優(yōu)勢(shì)：更貼近自然狀態(tài)下的植物生理活動(dòng)，測(cè)量結(jié)果能反映葉片在真實(shí)環(huán)境中的氣孔行為，適合長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。
二、閉路測(cè)量法
閉路測(cè)量法是將葉片密封在葉室內(nèi)（與外界空氣隔絕），通過監(jiān)測(cè)葉室內(nèi)氣體參數(shù)（如濕度、溫度）的動(dòng)態(tài)變化，計(jì)算氣孔相關(guān)指標(biāo)。
核心邏輯：葉室封閉后，葉片蒸騰作用產(chǎn)生的水蒸氣會(huì)在葉室內(nèi)積累，導(dǎo)致濕度上升；同時(shí)，氣孔導(dǎo)度決定了水蒸氣釋放的速率，因此葉室內(nèi)濕度的變化速率與氣孔導(dǎo)度直接相關(guān)。
測(cè)量過程：
將葉片固定在密閉葉室內(nèi)，儀器先記錄初始的葉室溫濕度，隨后啟動(dòng)測(cè)量（部分儀器會(huì)通過風(fēng)扇讓葉室內(nèi)空氣循環(huán)，保證參數(shù)均勻）。
隨著葉片蒸騰，葉室內(nèi)濕度逐漸升高，傳感器實(shí)時(shí)追蹤濕度隨時(shí)間的變化曲線。
根據(jù)濕度變化速率、葉室體積、葉片面積等參數(shù)，通過公式反推出氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率（需扣除葉室本身的濕度誤差）。
優(yōu)勢(shì)：測(cè)量環(huán)境穩(wěn)定，受外界氣流、濕度波動(dòng)的干擾小，數(shù)據(jù)精度較高，適合短期精準(zhǔn)測(cè)量。