2025年使用R语言和软件计算光响应曲线（表观量子效率，光饱和点，光补偿点，暗呼吸）

科技前沿 • 2025-01-12 08:10 • 阅读 65

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一、什么是光响应曲线

二、使用Li-cor6400测量光响应曲线

三、拟合光响应曲线

3.1 使用软件拟合（叶子飘老师）

3.2 使用R语言代码拟合（四种模型）

3.3 使用R语言程序包（photosynthesis）拟合（基于非直角双曲线模型）

3.4 使用R语言包(FitAQ)拟合（基于非直角双曲线模型）

一、什么是光响应曲线

引用自：https://mp.weixin..com/s/-QwTsKJe7h3QDqCgCyDBBA

其他环境因子不变，只改变光强，与测得的对应光合速率组成的曲线。

光响应曲线是指在某种光强下光合作用结束光诱导期达到稳态之后，光合速率对光强变化的响应曲线：

第一部分，在弱光下，光合速率随光强的增高而急剧升高，两者呈直线关系，表明光是光合作用的唯一限制因素，这条直线的斜率就是表观量子效率（AQY）。这条直线与横轴的交点为光补偿点，与纵轴的交点为暗呼吸速率。

第二部分，在中等光强下，光合速率随光强的增高而比较缓慢地升高，两者呈曲线关系。这时，光合作用不仅受光能供应的限制，而且也受到叶片自身因素，如Rubisco活性和光合中间产物的磷酸丙糖代谢等的限制。

第三部分，光合速率随光强的增高而极缓慢升高或者不再升高，两者也呈直线关系，此时的光强为饱和光强，光合速率为光饱和的光合速率。

从曲线上我们可以获得很多重要的光合参数。

光补偿点（Ic）：曲线与X轴的交点。由于测定的光合速率为净光合速率，此时净光合速率为零，表示光合和呼吸相互抵消。反映的是植物叶片光合作用过程中光合同化作用与呼吸消耗相当时的光强。

植物只有生活在其光补偿点以上的环境中才能长期生存；在办公室或者家里有些桌面上养的花，会越长越差，很多时候就是因为环境光平均强度低于该植物的光补偿点。

暗呼吸速率（Rd）：曲线与Y轴的交点，

表观量子效率（AQY）：曲线前段直线部分的斜率，反映了植物在弱光情况下的光合能力。

最大光合值（Pm）：光强—光合响应曲线，光合的最大值；反映了植物叶片的最大光合能力。

饱和光强（Isat）：当光强继续增大，光合值不再变化时的光强范围；饱和光强反映了植物利用光

强的能力 , 其值高说明植物在受到强光时生长发育不易受到抑制。