植物的种类可根据各地条件选定,如: C3植物,水稻,小麦。 C,植物:玉米(Zea mays)),高梁(Sorghum vulgare)) CAM植物:仙人掌(Opuntia dillenii), 五、实验步骤 1.预热红外线C02:分析仪 在日出前3小时,将仪器装置搬到室外试验场地(为了方便可特制一个仪器 手推车),接通电源,打开红外仪电源开关,预热2小时。在仪器顶热期间,连 接好仪器的电路、气路。并检查全套装置是否正常。 2.调红外仪“零点”和标定红外仪“终点” (1)调“零点”:将充装碱石灰的C02:吸收器(G-00)接人气路中(扭G-00两 端的三通活塞),把气源管和匀:外仪排气管连接起来,封闭气路,调节大气采 样器,维持管道系统内气体流量为0.5升/分。仔细观察红外仪表头,指针缓 慢地转向零位。若指针不停在零位,调节仪器的零点电位器使指针指“。”。 (2、标定“终点”,去掉G-00吸收器(扭G-00两端三通活塞),打开气源管 与红外仪排气管口的连接处,采同开放气路。把气源管接到标准C02:气钢瓶的 检压器的出气嘴上,然 后,小心地打开标准气钢瓶检压器,使之送出标准的C02,气,调节流量加.s升 /分。仔细观察红外仪表示,表头指针指示不对,则调整“络点”电位器,使指 针指示值与标准CO2气浓一寝相符合,凋零和标定后,要记下“零点”电 位器和“终点”电位器指针的指示位置。 3.测定叶子的CO2交换速率 ()采甲开放气路,测定气源(大气)的C02浓度. (2)把选好的植物叶子和半导体点温计探头一起插入叶室,用橡皮泥密封叶 室口。调节叶室冷却水,尽量使叶室内外气温保持一致。调节气泵使叶室内空气 流量达到被测植物光合作用的最适流量。大气采样器是供红外仪分析用的样气, 通常维持0.5升/分的流量为宜。 (3)红外仪电表指针稳定后,记录指针读数,每三分钟记秉一次,连续记录 三次后,取出叶片并立即用毫米方格纸测量叶面积,然后再测定大气CO2浓度
(④)间歇一小时,进行第二次测定。测定的项目和程序同上。如此类推,从 天刚亮测到天黑。 (⑤)在进行C0:交换速率测定的同时,还要测定周围环境曲空气温度,空气 湿度和日照强度,作为CO,交换日进程的参考因子。 在整个测定过程中,把数据及时地记人表2-2中,并根据仪器所附的气体浓 度-mr(pA)标准曲线把所读得的指针读数化成CO2:气体浓度ppm值。最后进行 下列计算
实验三物质热能的测定 能量流动是生态系统的基本功能之一,我们在研究生态系统的能量流动时, 常常要测定物质所含的能量。系统的实物流量计量单位各不相同,将它们转换成 统一的计量单位一能量之后,便可以进行比较分析了。 一、实验目的 了解测定物质能量的原理,掌握J一2800型绝热式热量计的结构和测定物质 热值的原理和方法 二、物质能量测定的机理 物质所含的总热量通常用物质的燃烧热来表示,也就是一定量的物质完全燃 烧,氧化成终产物(C0:,H,0等)所释放的能量。单位重量物质的燃烧热即为 该物质的热值,其单位一般用Kcal/Kg或cal/g,国际统一单位为KJ/kg。 根据热力学原理,热效应应是状态函数,只与热化学反应的开始和终末状态 有关。这一原理使我们易于测定物质所含的能量。几乎所有的有机物均能迅速完 全氧化,因此燃烧热的准确测定就有了可能 三、实验用品 a)R—2800型绝热式热量计1台 b)氧气:为压缩氧,不应含有氢和其他可燃物,禁止使用电解氧。 c)点火丝:一般采用直径小于0.2mm的金属丝(铁、镍、铂、铜),不同 材料的点火丝热值如下(单位:Kcal/Kg): 铁1600 铂100 铜600 镍铬335 镍775 采用金属丝点火,应先切成长度约80~100m的线段(长度依据刚弹内部 构造和引火系统确定),再把等长的10~15根线段同时放在分析天平上称重,并 计算出每根的平均重量。 d)酸洗石棉 ©)玛瑙研钵 )苯甲酸:已知热值。其热值应经国家计量机关检定。 g)0.1 N NaOH标准液 h)1%酚酞指示剂 i)10%NaC1溶液
四.JR一2800型绝热式热量结构简介 整部热量计由三部分组成一量热系统、外系统和附件(图一、图二) 1.量热系统指样品燃烧、直接测定热量的部分 (1)钢弹:又叫氢弹,是样品燃烧室,由耐酸不锈钢制成,容量300ml,钢 弹由弹头和弹体两部分组成,弹体为一厚壁圆筒,靠简口处的螺纹与弹头旋紧, 中间嵌有耐酸橡皮垫圈,弹头上有两个电极和一个气门。 实验时,钢弹内装待测样品,并充氧气,充氧时,将气门拧下来。充完氧后, 将保护挡环和气门拧好,即可进行实验。实验完毕时,将钢弹上的保护挡环取下, 将气门往下拧,逆止阀被气门顶下去,即可以放余气。 待测样品放在坩埚内,坩埚置于钢弹内两个电极之间的卡环上,点火丝通过 试样与两个电极连接。 (2)内筒:截面为犁形的容器,容积约为3升,实验时内装量热液体(水) (3)内筒搅拌器:装在外套水帽上面,由单相水磁失微电机带动 (4)贝克曼(Beckmann)温度计:刻度范围0~5℃,最小分度值0.01℃, 利用放大镜可估计到0.001℃。温度计的顶端有U型储备管,可以储备多余的水 银,以适应不同的温度的测定(可在0~50℃使用) 与贝克曼温度计配合使用的还有放大镜和电振动装置,放大镜放大率为 10倍,固定于放大镜架上,此架可沿立柱上下移动,以便于观察温度升高,镜 头可在镜筒内前后前后移动,调整距离,镜筒后装6.3V照明灯。 水银柱在毛细管中运动时,由于摩擦作用而具有粘滞作用,使得读数 产生误差,为了消除水银柱的粘滞作用,每次读数前3秒要用振动器振动温度计, 其开关在控制箱面板上。 2.外系统:包括外套、控制箱、立柱等。 (1)外套:包括外简和水帽,是量热系统的环境,实验时充满了蒸馏 水,容积5.5升,外筒是双壁圆柱型容器,中部装有铂电阻感温 元件,中下部装有冷却水管,底部有电加热极板两块,底中部装 有搅拌器,用于搅拌外筒水。外套的水是通过贝克曼温度计的孔 加入的,通过外壳后面的水龙头放出的, (2)支架:有钢弹支架和内筒支架,前者是钢制的,后者是用三个有 机玻璃绝热支架,同时用三个铜制连片连接起来构成的。 8