理 论
测量气体交换有助于表征叶片尺度的 CO2 and H2O 通量、气孔导度等参数。脉冲调制式(PAM)叶绿素a荧光提供了有关光驱动的电子传递速率(ETR)、非光化学淬灭(NPQ)以及叶片在吸收多余的能量时发生的其他保护性反应等相关信息。这些信息有助于对光生物学进行更深入地了解。
气体交换与叶绿素荧光相结合
在同一叶片区域上将气体交换和叶绿素荧光结合分析，可比单独使用这两种技术更全面地了解光合作用。例如，这两种技术的结合使用提供了揭示 CO2从细胞间隙扩散至叶绿体内的路径的方法。
CO2沿此路径的扩散阻力是目前旨在提高植物水分利用效率方面的研究关注的热点。鉴于水分胁迫限制了全球植物的生产力，了解这些扩散过程至关重要。
叶片及更大尺度上的气体交换
LI-6800在测量叶片水平的 CO2 and H2O的气体交换或者藻类等水生生物的 CO2交换具有无与伦比的优势，可直接测量 CO2的吸收速率以表征测量对象的净光合速率。
叶片尺度 。
LI-6800利用稳态方程测量叶片尺度的气体交换
A为净光合速率，µ为气体流速， c1 and c2分别为进出叶室的 CO2浓度，S 为叶面积。
Aquatic
藻类和水生生物
净光合速率是根据气体流速和 CO2 浓度差计算的。其中A为净光合速率，µ为气体流速， c1 and c2 分别为进出测量室的 CO2 浓度，w1 and w2分别为进出测量室的水摩尔数。基于质量守恒，得出液体样品与测量室顶部空间之间的 CO2 通量。通量与样品实际的净光合速率以及碳酸盐在水中的电离动力学过程相耦合。 CO2 通量与细胞密度、细胞重量或叶绿素含量进行归一化，得出的净光合速率单位分别为µmol CO2 cell-1 s-1, µmol CO2 mg-1 s-1, or µmol CO2 µg-1 s-1。
土壤 CO2 通量
使用6800-09土壤呼吸室进行调查测量时，LI-6800转为闭路测量的方式获取土壤表面 CO2的扩散速率。基于土壤气体通量方程测量。
其中 Fc 为土壤 CO2通量，V 为系统总体积，P为气室内的气压， W为气室内水摩尔数，R为气体常数，S为土壤面积，T 为气室内的空气温度dC’/dt表示干 CO2浓度随时间(t)的变化率。
动态同化测量技术
基于稳态方程的改进，动态同化测量技术支持在非稳态环境条件下测量光合气体交换，如以下方程所示：
其中A为净光合速率，μ为， c1 and c2分别为进出叶室的 CO2浓度， S为叶面积，dC/dt为叶室内 CO2的变化率。动态方程显示，稳态仅是质量守恒方程的一种特殊情况，即dC/dt为0（Saathoff和Welles，2021年）。搭载6800-01A荧光叶室的LI-6800是具备已发表论证过具有成熟动态同化测量技术的仪器。
For details, see
Saathoff, A. J., & Welles, J. (2021). Gas exchange measurements in the unsteady state. Plant, Cell & Environment, 44(11), 3509–3523. https://doi.org/10.1111/pce.14178
多相饱和闪光™技术
Improved combined gas exchange and fluorescence measurements.
叶片表面受光均匀
整合气体交换和荧光测量解析叶片生化过程，需使用高度均匀的光源照射待测叶片，否则将会影响气体交换参数的准确性，进而导致其他参数出现误差。
LI-6800荧光叶室的光源是非常均匀的，超过90%的叶片区域接收的光强变异小于10%。高度均匀的光源很大限度地减少了气体交换测量的误差。
高强度饱和闪光
要想准确计算ETR、NPQ及其他重要荧光参数，首先需要获得最大荧光。根据传统的测量方法，最大荧光的测量是通过短暂(≤1s)且高强度(远高于外界太阳光)的饱和闪光来实现的。最大荧光随着光强的增加剧烈上升并最终趋向一个渐近值，在此情况下可相对准确地得到最大荧光的近似值。 LI-6800的荧光叶室可以在6 cm2的叶片面积上提供高达16,000 µmol m-2 s-1的饱和闪光，这是业界其他同类设备无法达到的。
测量光下的最大荧光Fm‘时，需要给植物照射其从未遇到过的极端光强。而且在外界太阳光强非常低时，叶片就会产生非光化学淬灭(NPQ)过程，量化NPQ甚至需要更高的光强来测量Fm‘。
LI-6800的荧光叶室可以在6 cm2的叶片面积上提供高达16,000 µmol m-2 s-1 over a leaf area of 6 cm2的饱和闪光，这是业界其他同类设备无法达到的。
多相饱和闪光技术准确测量Fm’
多相饱和闪光™技术(Multiphase Flash Fluorescence)是一种革新的荧光测量技术，通过单次饱和闪光即可快速估算在光强趋于无限大时的荧光产量，从而更准确地得到更真实的Fm’(EFm’)。EFm’又称为“外推最大荧光产量”，与传统矩形闪光测量表观最大荧光产量 (EFm’)相比， EFm’更准确地评估了“真实”的 (AFm’)。
实验结果表明，相比于 EFm’，使用逐渐增加的饱和闪光(Q‘)测量的 AFm’总是偏低。在某些情况下，对Fm’错误估计可能会导致后续计算的ΦPSII产生高达15-30%的误差。此外，除最低Q’强度外，随着Q’强度逐渐增加，测量的 EFm’ 总是保持恒定，而 AFm’的测量随着Q’强度的增加而逐渐增加，这也表明使用多相饱和闪光™技术可在较低的闪光强度下即可准确地测得Fm‘。因此，使用该技术可在中等闪光强度下测量Fm‘，既降低了由饱和闪光引起潜在损伤风险的同时，又可对光损伤敏感型的植
优化信噪比
获得准确的荧光参数与仪器的信噪比密切相关，特别是在高频记录荧光诱导动力学曲线数据并进行最小平均时，信噪比尤为重要。
LI-6800采用经过精心优化的协议，调制光仅通过改变脉冲的频率而不是脉冲幅度或脉冲宽度来改变。这种优化既能防止测量光对暗适应或光适应的叶片诱导产生光合作用，也能优化荧光信号。LI-6800可针对信噪比的优化进行设置，并遵循脉冲调制测量叶绿素a荧光技术的要求。
高频测量用于荧光诱导动力学研究
LI-6800荧光叶室测量光的调制频率最高可达250 kHz，使其能以高分辨率表征叶片的荧光诱导动力学过程。
荧光诱导动力学曲线(OJIP)是一种快速估算光合起始点PSII色素蛋白复合体复杂光物理变化细节的有效方法。不同的转变点（O、J、I、P）可用来测量植物对环境胁迫的应激反应。LI-6800荧光叶室的独特之处在于其可在诱导过程中测量两种类型的荧光：调制荧光和连续荧光。 OJIP瞬态的光物理反应要求在微秒到毫秒的时间尺度上进行测量。LI-6800荧光叶室可以从4微秒到数百毫秒的时间尺度上获取调制和连续的荧光信号。
Chambers and Light Sources
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