LI-6400 中文操作手册

Version 501

本手册内容是依据 LICOR LI-6400 V401 版第一本及第十八章十九章二十章编译

由于是多人分段编译错误之处在所难免敬请指正

我们将会陆续推出相关产品的中文手册及其相关的修订版本请您留

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依本手册所导致的任何问题将不负有任何法律责任

欢迎使用 6400

历史

LI-6400 是LI-COR公司生产的第三代气体交换测定系统第一代产品LI-6000他使用CO2 分析

仪特点是体积小重量轻以及低的电脑消耗光合作用是依靠测量密封在相对较大的气室内的叶

片单位时间内CO2浓度变化的速率来测定的LI-6000受限于气体分析仪的信号噪音（1-2μmol mol-1）

以及计算方法选择的非适宜性这些问题在 1986生产的应用一流的CO2分析器和先进软件的LI-6200

中得到解决它仍是闭路系统但可进行稳态的蒸腾作用的测量然而仪器的稳定状态依赖于操作

者有意识的不断调节旋钮

虽然 LI－6200 在相当程度上适宜于一般层次上的测量但越来越多的客户（和潜在客户）开始

关注更深入的问题光合作用的深层研究体现在响应曲线上就是说仪器应该能控制对光合作用有

重要影响的环境因子如CO2光湿度和温度一些创新者试图用 LI-6200 来做各种反应曲线

并取得了不同程度的成功与此同时LI-COR 在这些尝试的基础上努力将这种仪器改进成为下一代

产品

直到 1990 年LI-COR 开始放弃在 LI-6200 的基础上进行增强的概念并提出这样的问题ldquo理

想的气体交换系统应是怎样的rdquo它应能做出响应曲线因此必须可以控制叶室内的条件对我们

来说理想的响应曲线应是无人工操作的因此排除手动操作而引进电脑控制响应曲线应是可见

的而不是想像的因此我们需要建立图像功能理想的系统应能适于野外测量随身携带单手

夹叶（以前的系统需两手或三手）快速测量但也因而带来了重量电源和集成等问题

挑战迫在眉睫其中两个十分严峻一是CO2和H2O的控制最好把分析仪定位在叶室内但没有

适合的IRGA（红外线气体分析器）二是原则上叶室内CO2 的浓度可由过滤空气和纯CO2 混合来

控制但合适的混合器又在哪里于是LI-COR开始着手发明

五年后LI-COR 生产出第一台 LI-6400从此更多的 LI-6400 走向市场我们相信这台仪器会

为你提供很好的服务并热诚欢迎使用 LI-6400

手册简介

当第一次碰到一个新的仪器使用手册绝大多数人会翻到ldquo手册简介rdquo这一章节原因很简单

需要发现有多少内容他们可以不看本手册有 26 个章节您可能很急切地想略过绝大多数内容

您是幸运的您可以做到这一切

从哪儿开始选择对您来说最重要的章节可以参考我们建议的内容

1

第一部分 基础

系统描述

概念用途和使用

一个开放式的系统 1-2

差分式测量 1-2

气体供应 1-3

泄露 1-3

气路结构示意图 1-4

IRGA 的匹配 1-6

公式简介 1-7

蒸腾作用 1-7

总水蒸汽导度 1-8

气孔水蒸汽导度 1-9

净光合作用 1-9

胞间CO2浓度 1-10

其他 1-11

符号介绍 1-11

系统组件 1-12

标准组件 1-13

可选配件 1-14

系统描述

本章使您熟悉 LI-6400 的操作原理主要组成和公式

开放系统

差分测量

LI-6400 是一个开路系统这表明光合作用和蒸腾作用的测量基于流经叶室的气流中CO2和H2O

差异（图 1-1）

图 1-1 开路系统内光合作用与蒸腾作用的测量基于流经叶室的气流中CO2和H2O差异公式在

2

第 1-7 页的公式介绍中给出

LI-6400 领先于传统开放系统的地方在于它将气体分析器安装于传感器头部这样消除了时滞

并且严格准确地反映出叶子的变化例如如气孔关闭控制系统立即检测到水汽的变化并且进

行平衡同样地光照的突然变化会导致光合速率的突然变化这会由CO2浓度的变化来检测到

检测速度不取决于气流速度（传统系统往往这样）因为样品IRGA安装于叶室内将IRGA安装于传

感器头上还有一个优点传统系统在气体由参比IRGA到叶室和从叶室进入样品IRGA时存在潜在的

集聚滞后作用（由于水的吸收和二氧化碳的扩散）导致测量不准确而LI-6400 不存在这样的问题

因为IRGA测量的是已通过管道的气体

气体供应

开放系统的另一特点是可以通过各种方式改变入室气体的条件如湿度CO2 浓度温度等

等

不管如何改变入室气体必须保证入室气体的稳定性特别是在外界 CO2 浓度大时（如你的呼

吸约为 50000μmol mlo-1）气体的不稳定性导致所测差值的不确定性

泄露

叶室内的气压稍高于外界气压以保证外界气体不会进入叶室内以影响CO2和H2O的浓度对这种

开路系统优点的争论已经很久了CO2具有扩散性不论气压高低它总是从高浓度向低浓度扩散

它的这种扩散性只受限于组成传输管道的物质LI-6400 中的黑色橡胶垫圈（除光源处外）是由我们

所验证材料中具有最低CO2扩散性的物质组成但它并不是完美的当环境与叶室间存在巨大的浓

度差且流量很低的情况下这种扩散性仍是可测的详情请见 4－43 页的扩散泄露

气路结构示意图

LI-6400 提供了控制入室气体中CO2和H2O浓度的设备（见 1－5 页中图 1－2）气体经过化学管

道调节CO2和H2O后可以任何配比通过这些管道CO2可完全由入室气体中过滤掉也可使用6400-01

CO2注入系统来提供任何稳定的CO2气流如没有 6400-01 注入系统需用一个缓冲器关于缓冲器

详见 4－47 见的ldquo供气事项rdquo

叶室内气体湿度由调节通过叶室气体的流量来控制没有CO2注注入系统时由泵速来调节流

量有CO2注入系统时由气体分流器来调节

图 1-2 LI-6400 气体流程图（有或无CO2注射器）

匹配 IRGA

蒸腾作用和同化作用计算的核心是浓度差异的测量由于浓度差是由两个独立的气体分析器测

3

得的所以必须分别预检 IRGA一种方法是当叶室为空时比较 IRGA 同时进行匹配但这种方

式的匹配存在一个问题因为在实验进行过程中不希望将叶子取出来进行匹配LI-6400 设置了一个

开关无须将叶子取出也可进行匹配即匹配模式见图 1－3

匹配模式至少在实验开始时进行一次一天的实验中再进行几次如CO2和H2O的差值很小（低

流速小叶片）匹配与否是很重要的如当CO2差值为 75μmol mol-1 时1μmol mol-1 的误差

是很小的但当CO2差值为 3μmol mol-1 时1μmol mol-1 的误差则是很大的

公式摘要

如对本节不感兴趣可以跳过

净光合速率和蒸腾速率的公式源自 von Caemmerer 和 Farquhar注意这些公式是本仪器的默认

配置在需要的情况下可以由用户自行修改或替换（15 章）

蒸腾作用

开路系统中的水分平衡（图 1-4）被给出

图 1-4 开放系统中通量的测量蒸腾速率E和光合速率反映了空气经过气室时CO2与H2O浓度的

变化蒸腾作用也引起了出室流速uo大于入室流速ui

sE=uowo-uiwi (1-1)

s 叶面积（m-2）

E 蒸腾速率（mol m-2 s-1）

uo 出室气流量（mol s-1）

ui 入室气流量（mol s-1）

wo 出室气中水的摩尔比（molH2O mol air-1）

wi 入室气中水的摩尔比（molH2O mol air-1）

由于

uo = ui + s E (1-2)

可得

s E = (uI + s E) wo - uiwi (1-3)

重新组合得

uI (wo -wI) Ｅ= --------------- (1-4) S(1 - wo )

4

公式（１-４）中的参数与 LI-6400 所测值的关系如下

ui = F 106 F 气流量（μmol s-1）

wi = Wr 103 Wr参比水摩尔比(mmol H2O mol air-1)

wo = Ws 103 Ws样品水摩尔比(mmol H2O mol air-1) (1-5)

s = S 104 S叶面积（cm-2）

故公式（1－4）可写为

F ( Ws - Wr) E = ----------------------- (1-6) 100S (1000 ndash Ws )

水蒸气总导度

总叶片导度gtw（mol H2O m-2s-1）为（包括气孔导度和界面导度）

gtw=sl

sl

ww

wwE

minus

+minus )

21000(

(1-7)

Wi 是指叶内水汽的摩尔浓度(mmol H2O mol -1空气)由叶面温度Tl（）和大气压P（kPa）求

得

e ( Tl) Wl = -----------1000 (1-8) P

e(T)是在 T 温度时的饱合水汽压计算见 14-10 页中的公式（14-21）

水蒸汽的气孔导度

水蒸汽的气孔导度gsw由总导度减去界面导度而得

1 gsw = (1-9)

1 kf gtw gbw

kf是个参数由叶片两侧气孔比率换算得出

K2 + 1 kf = ------------ (1-10) (K + 1 )2

gbw是单侧叶面界面对水汽的导度这样界面导度的准确性就在于叶的一面还是两面具有气孔

5

净光合速率

在开放系统中存在下列等式

sa = u ic i ndash u o c o (1-11)

a是同化率（molCO2 m-2 s-1）c i和c o是进出二氧化碳的摩尔比利用公式（1－2）可写为

sa = u ici ndash (u i + s E)c o (1-12)

重新组合为

u i(c I ndash c o ) a = ----------------- - Ec o (1-13) s

和参数与 LI-6400 所测值的关系为公式（1－5）和下式

c I = Cr 106

c o = Cs 106 (1-14) a = A 106

其中Cr和Cs是参比室和样品室的CO2浓度(μmolCO2 mol air-1)A是叶的CO2净同化率(μmol

co2 m-2s-1)

F(Cr - Cs)

A = ----------------- - CsE (1-15) 100S

胞间二氧化碳浓度

(g tc ndash E 2)Cs - A Ci=------------------------- (1-16)

g tc + E 2

g tc 是CO2总导度

1 g tc =--------------------------------- (1-17)

16g sw + 137kf g bw

16 是空气中CO2和H2O的扩散比率137 是界面层中CO2和H2O的扩散比率

其它参数

LI-6400 有许多其他相关条件（传感器标定方程露点温度相对湿度等等）见 14 章

符号摘要

a = 净同化率mol CO2m-2s-1

6

A = 净同化率μmol CO2m-2s-1

ci = 入室CO2 浓度mol CO2mol air-1

co = 出室CO2 浓度mol CO2mol air-1

Cs =样品室IRGA中CO2 的摩尔比μmol CO2mol-1air

Cr = 参比室IRGA中CO2 的摩尔比μmol CO2mol-1air

Ci =胞间CO2 浓度μmol CO2mol-1air

E = 蒸腾速率molH2O m-2s-1

F =入室气体的摩尔流量μmol s-1

gbw=界面水汽导度mol H2Om-2s-1

gsw= 气孔水汽导度mol H2Om-2s-1

gtc=CO2 总导度mol CO2m-2s-1

gtw= 水汽总导度mol H2Om-2s-1

kf =(K2+1) (K+1)2

K =气孔比率从叶一面到另一面的气孔导度速率估计值

s=叶面积m2

S=叶面积cm2

ui=入室气体流量mol air s-1

uo=出室气体流量mol air s-1

wi=入室水汽摩尔比mol H2O mol air-1

wo= 出室水汽摩尔比mol H2O mol air-1

Ws=样品IRGA中水汽摩尔比mmol H2O mol air ndash1

Wr= 参比IRGA中水汽摩尔比mmol H2O mol air ndash1

Wl = 叶内水汽的摩尔比mmol H2O mol air ndash1

系统组件

图 1-5 LI-6400 便携式光合系统

标准组件

（1）控制台

控制操作台完全密封64 键全 ASCⅡ码键盘8 行 40 字符液晶显示控制台右侧为传感头接

口6400－03 电池组件和 RS－232C 接口左侧为碱石灰管和干燥剂管另有配件 6400－01 注入

7

系统和 CO2 小钢瓶接口控制台底部可以附加野外支架

（2）传感头IRGA

传感头包括叶室叶室手柄两个帕尔帖热电冷却器样品室和参比室气体分析仪具有两个

光测量装置大多叶室上部有一个磷砷化镓光强传感器如需要还可在外部安装一个光量子传感

器 9901－013（如何应用两种光感应器详见 8－2 页中的ldquo为什么有两个感应器rdquo）在 23 和 26 的

叶室底部有一热电偶可测叶温其它类型的叶室则根据能量平衡来计算出叶温

（3）导线

控制台和传感头IRGA 之间有两个电缆导线和两个气流软管相连它们外被一层有弹性的外

包装

（4）备用零件工具箱

内装一些 LI-6400 的常用备用件当您熟悉了这台仪器后您会知道那些组件应该时刻放在手

边那些应该存放起来

（5）化学管

这些管是用来吸收进气气体中的CO2和H2O一管中放有碱石灰另一管中放有干燥剂每管的

顶部都有一阀门来控制进入系统的气体含量

（6）6400－03 充电电池

6400-03 充电电池在装运时已经充满电并测试过不过在存放过程中电池存在缓慢的自放电现

象因此应定期检查和充电未充电情况下长期存放电池将有损电池寿命（见 19－8 页的ldquo6400

－03 电池rdquo的使用指导）每个电池可提供 1－2 个小时的操作运行用 LI－6020 充电器来充电

（7）LI－6020 充电器

可同时充四个电池在 92－138184－276 伏47－63 赫兹下工作使用时必须将背后的开关

调到与当地电压相匹配的位置上

（8）1000－90 数据传输软件（DOS 模式下）

可将数据传输到电脑详情见第二章

（9）RS232C 导线

有两个1800－04 和 1000－0911－3 页的图 11－1 有详细说明

（10）野外支架

出厂时即带

（11）6400－50 系统软件

需妥善保管注意新版本定期更新请与 LI－COR 公司联系或直接从网上下载

8

（wwwlicorcom）

（12）校正单

这是出厂时输入机器中的校正值妥善保管以备后查

（13）手提箱

具坚硬外壳内部充入泡沫可安置操作台传感头导线电池支架和其它一些附件

配件

可在购买主机时携带也可随时购买自行安装（除了 6400－01CO2注入系统需厂家安装）

（1）6400－01CO2 注入系统

包括三部分

控制台内部的控制器 由厂家安装

钢瓶固定装置和调整器 以释放 CO2 小钢瓶安装在控制台的左侧两个化学过滤管之间

CO2 钢瓶适配器 用于大瓶的CO2压缩气体与主机连接使用用以替换CO2小钢瓶（见 2-11

页中的图 2-8）

（2）6400－02B LED 光源

代替标准叶室的上半部的位置提供 0－2000μmol m-2s-1 的光量子光强由软件来调节精度

为 1μmol m-2s-1

（3）6400－05 簇状叶叶室

为圆柱形叶室以测短松针叶片的光合叶温由能量平衡来计算因此外部光量子传感器是必须

的（外部光量子传感器不在些配件中）

（4）6400-06 PAM 2000 适配器

叶室顶部设计有一 8mm 荧光探针用于 PAM 2000（Heinz Walz Gmbh Effeltrich德国）以及

Hanstech 仪器公司配套使用可应用于 2times3 不透明叶室底部和 6400-08 透明叶室底部其中包括一

个内置的光传感器

（5）6400－07 针叶叶室

2times6cm 叶室叶室温度采用能量平衡的方法其中包括一个内置的光传感器

（6）6400－08 透明底叶室

23cm 叶室叶温由能量平衡计算得出可与任一 2times3cm 规格的叶室顶部连用

（7）6400－09 土壤室

测土壤呼吸

9

（8）6400-10MiniPAM 适配器

2times3cm 叶室内设计有 2mm 的光纤探针用于 MiniPAM 荧光仪（德国）其中包括一个内置的

光传感器

（9）6400－11 窄叶室

2times6cm 叶室不透明底部装有 6400-04 叶温热电偶其中包括一个内置的光传感器

（10）6400-14 Opti-Sciences 适配器

2times3cm 叶室顶部设计 10mm 三叉光纤探针

（11）6400－12 协处理器

厂家安装如已安装则在ldquoabout this unitrdquo中显示ldquocoprocessor installedrdquo

（12）6400-13 热偶适配器

用于连接热电偶和主机的 37 针接口上包括在 6400-09 土壤叶室内

（13）6400-206400-21 文件转换软件

6400-20（DOS）和 6400-21（WINDOWS）文件转换（FX）软件可将文件由 LI-6400 转换

到计算机上将计算机与 LI-6400 相连可通过计算机对 LI-6400（处于文件转换方式）中的文件进

行操作见第 11 章

（14）9901－013 外部光量子传感器

LI-COR LI－190SA 量子传感器可安装在传感头上（9901－013 即 LI－190SA 加一条短导

线）

第二章 安装 LI-6400

准备工作 2-2

1 碱石灰管和干燥剂管 2-2

2 导线与导管 2-3

3 连接叶室IRGA 2-5

使用三角架 2-6

6400－01CO2 注射器的安装 2-7

1 如何使用 CO2 小钢瓶 2-8

2 外置的 CO2 罐 2-10

10

四 外源量子传感器的安装 2-14

五 6400－02B LED 光源的安装 2-15

六 LI-6400 的电源 2-18

1 主电源 2-18

2 电池 2-18

七 安装系统软件 2-19

1 安装 2-19

2 操作 2-20

第二章 安装 LI-6400

本章帮你掌握 LI-6400 的安装和运行前的准备工作

一 准备工作

本节讲述如何为 6400 操作做准备

1 CO2 吸收管和干燥管

CO2 吸收管和干燥管除了更换化学药品时可一直与控制台相连图 2-1 显示了这些管道的位置

注意当内有化学药品时禁止拧动管的上盖更换药品时抓住管体拧开管的下盖如上

盖松动且混有药品时将伤害空气过滤器

拧开 CO2 吸收管的下盖装入碱石灰装入量为距下盖 1cm 处拧好下盖将其与控制台接口

对好拧紧管体上部两个旋钮中较低的一个使其与控制台紧密接合

同样方法安装干燥管

注意保持螺丝和管体清洁

重要的维护及维修细节见 19－2 页

2 导线与导管

导线与导管的接口均在控制台的右侧

（1）电缆接口

将凹螺母与标有ldquoIRGArdquo的 25 针接口相连凸螺母与标有ldquoCHAMBERrdquo的 25 针接口相连

这些接口是相互匹配的不会接错轻轻拧紧但不要过于用力以免脱扣见 19－12 页的ldquo更换

接口螺丝rdquo

11

（2）入室气体接口

在 ONOFF 开关的右侧有三个导管端口标有 INLET 的端口是空气吸入系统的接口

如果未安装 CO2 注射器将一气体缓冲器与 INLET 端口相连可有一干净的空可乐瓶作为缓

冲器见 4－47 页的ldquo气体供应事项rdquo

（3）出室气体接口

传感头的两根导管须与控制台的出室端口相连管尾有黑色标记的导管与 SAMPLE 相连另一

管与 REF 相连

3 连接叶室IRGA

连接方法见图 2－3注意不要过度用力拧安装 IRGA 接口时将双方的红点对齐按下后两

红点相对应

如有多个 LI-6400IRGA 不可混用因出厂时每台仪器已匹配过如混用则无法使 IRGA

正常工作

二 使用三角架

标准配件中包含一个固定三脚架用的适配器在进行长时间观测时应安装三角架将三角架

支撑架固定在传感头的右侧然后三角架再安装在支撑架上

三 6400-01CO2注入系统的安装

6400-01 CO2注入系统包括LI-6400 主机内已经由厂方安装的控制器和外部的附件（包括使用 12

克CO2小钢瓶的 9964-026 源和使用外部CO2罐的 9964-033 适配器见 2-10 页）CO2小钢瓶中装有

12 克液态高压CO2认真仔细地按操作规程进行操作以防意外

警告CO2小钢瓶包含 12 克高压液态CO2处理其及钢瓶的保护罩应十分谨慎

注意小钢瓶一旦安装无论使用与否仅可提供 8 小时的CO2气体

1 如何使用 CO2 小钢瓶

图 2-6 外部 CO2 组件的位置

安装 9964－026 组件

（1）安装 CO2 注入系统先检查 O 型圈是否在原位置上确保在正确的位置后将接口对齐拧紧

旋钮使之与控制台相连

（2）拧下 CO2 小钢瓶保护罩

（3）在凹槽内放入一新的 O 型圈若无此 O 型圈当钢瓶被刺破时气体很快散失掉

12

注意尽管 O 型圈可重复使用建议每换一次小钢瓶便更换一个 O 型圈因在高压下O 型

圈会变型或出现裂缝导致气体缓慢或迅速泄漏

图 2-7O 型圈的位置图

（4）每使用 25 个（一盒）小钢瓶后应检查油过滤器并更换详情请见 19－32 页的ldquo外部 CO2

气源的维护rdquo

（5）更换新的 CO2 钢瓶 只能用 12g 重的液态 CO2

（6）在刺穿钢瓶时会感到一些阻力当钢瓶被刺穿后会感到有气体喷出快速旋紧钢筒套直至密合

2 外源 CO2 罐

在使用CO2气体罐比较方便的情况下利用 6400-01 外源CO2 组件可使用CO2 气体罐并调

节输出压力为 180－220PSIG（136 ---144 Bar ）

安装 9964－033 组件

1 安装 CO2 罐的连接口

在 CO2 和 H2O 化学管之间安装此组件注意 O 型圈的正确位置旋紧两固定旋钮即可

2 插入铜管

将 18rdquo铜管插入接口（见图 2－8）

注意垫片放置的方向垫片的一端略长长的一端朝向接口当螺母拧紧时垫片也无法移

动

3 拧紧螺母再加旋 34 转

4 连接气源

铜管的另一端连接 CO2 罐调节压力表使其压力保持在 180－220PSIG

安装 4mm 铜管

1 安装罐体连接器和铜管

如上 1－4 步骤

2 连接 18和 4mm 管

用转换器连接两种口径的管子（见图 2－9）

3 连接 4mm 管和 CO2 罐注意调节压力

四 外置量子传感器的安装

见图 2－10如出厂时已安装外置量子传感器出厂时的校正值会输入到仪器中否则需用户

自己设置见 16－4 页中的ldquo安装菜单rdquo

13

五 6400－02B LED 光源的安装

配件 6400－02 或－02BLED 取代叶室上半部的位置而安装在传感头上按以下步骤进行操作

1 拆除三角架固定架这样才能将 PAR 传感器的接口露出

2 用尖嘴钳子（或手指甲）将连线向外拔出

3 通过拧掉两个固定螺丝来移去叶室上半部

4 在光源通气孔处正确安装 O 型圈

5 安装光源连接光源插头和光强插头

如购买时已安装有 LED校正参数已存入主机否则须进行校正见 16－5 页的 6400－02BLED

光源通常用户需定期校准

6400-40 叶室荧光计安装与操作见第 27 章

六 LI-6400 的电源

1 主电源

LI-6400 不能单独使用主电源线须连接 LI－6020 充电器和一个充电电池在使用 LI-6020 时

需要把一个充好电的电池放入电池座内并与接口连接然后用 9960-062 电线将充电器和主机接口连

接

2 电池

电池插孔在 ONOFF 开关下将两节 6400-03 电池插入充电器中并连接其他 LI-COR 仪器使

用的 6200B 电池也可以使用但是不方便之处在于无法放在手提箱内（由于大小尺寸的缘故）

每个电池的最大容量为 3A充电器可提供 15A一般来讲LI-6400 的消耗量为 15A在最大

消耗量下（光源冷却等等）LI-6400 的电流量为 3A不使用光源时电流量为 2A电池使用时

间详见下表

供电量 供电方式

15A 2A 3A

两节电池 4h 3h 2h

充电器和一节电池 无限 6h 3h

用两节电池比用一节电池好可以延长电池的使用寿命

14

至少用一节电池不能只用充电器

当电量少时出现提示可更换电池系统的运行过程不会被中断依次更换两节电池（更

换时应小心不要碰断电源开关尤其是忙乱时这样会导致测量的中断）

可使用任何 12 伏特的铅酸电池如汽车电池一次充电可以使用 24-48 个小时

七 安装系统软件

注意本项工作不是使用者必须去做的仪器出厂时软件已安装完毕由于LI-COR定期的更新

软件使用者须学会安装此类新软件在Welcome Menu的About this unit中可查到（见 3-8 页的图 3-5）

已安装软件的版本新软件从网站wwwlicorcom中下载

1 安装

(1) 获得软件光盘（6400-50Dos 或 Windows 操作）或从网站下载

(2) 按住 escape 键打开电源开关显示 Boot Screen（详见 5－18 页）

(3) 连接计算机和 LI-6400

(4) 运行安装程序程序名为 INSTALLEXE

2 操作

安装 LPL 和Sys 两种软件LPL 是操作软件Sys 是系统盘

第三章 操作向导 这一章的目的是使用户知道 1）如何操作 LI-64002）LI-6400 如何完成操作任务我们通过一

系列的操作向导来完成这项工作我们建议您按照书上的步骤在仪器上一步一步的进行操作在这

一章中您不需要准备植物材料

在开始之前 下面您应该了解有关显示和键盘操作区的知识（图 3-1）

15

第一部分 基础

系统描述

概念用途和使用

一个开放式的系统 1-2

差分式测量 1-2

气体供应 1-3

泄露 1-3

气路结构示意图 1-4

IRGA 的匹配 1-6

公式简介 1-7

蒸腾作用 1-7

总水蒸汽导度 1-8

气孔水蒸汽导度 1-9

净光合作用 1-9

胞间CO2浓度 1-10

其他 1-11

符号介绍 1-11

系统组件 1-12

标准组件 1-13

可选配件 1-14

系统描述

本章使您熟悉 LI-6400 的操作原理主要组成和公式

开放系统

差分测量

LI-6400 是一个开路系统这表明光合作用和蒸腾作用的测量基于流经叶室的气流中CO2和H2O

差异（图 1-1）

图 1-1 开路系统内光合作用与蒸腾作用的测量基于流经叶室的气流中CO2和H2O差异公式在

2

第 1-7 页的公式介绍中给出

LI-6400 领先于传统开放系统的地方在于它将气体分析器安装于传感器头部这样消除了时滞

并且严格准确地反映出叶子的变化例如如气孔关闭控制系统立即检测到水汽的变化并且进

行平衡同样地光照的突然变化会导致光合速率的突然变化这会由CO2浓度的变化来检测到

检测速度不取决于气流速度（传统系统往往这样）因为样品IRGA安装于叶室内将IRGA安装于传

感器头上还有一个优点传统系统在气体由参比IRGA到叶室和从叶室进入样品IRGA时存在潜在的

集聚滞后作用（由于水的吸收和二氧化碳的扩散）导致测量不准确而LI-6400 不存在这样的问题

因为IRGA测量的是已通过管道的气体

气体供应

开放系统的另一特点是可以通过各种方式改变入室气体的条件如湿度CO2 浓度温度等

等

不管如何改变入室气体必须保证入室气体的稳定性特别是在外界 CO2 浓度大时（如你的呼

吸约为 50000μmol mlo-1）气体的不稳定性导致所测差值的不确定性

泄露

叶室内的气压稍高于外界气压以保证外界气体不会进入叶室内以影响CO2和H2O的浓度对这种

开路系统优点的争论已经很久了CO2具有扩散性不论气压高低它总是从高浓度向低浓度扩散

它的这种扩散性只受限于组成传输管道的物质LI-6400 中的黑色橡胶垫圈（除光源处外）是由我们

所验证材料中具有最低CO2扩散性的物质组成但它并不是完美的当环境与叶室间存在巨大的浓

度差且流量很低的情况下这种扩散性仍是可测的详情请见 4－43 页的扩散泄露

气路结构示意图

LI-6400 提供了控制入室气体中CO2和H2O浓度的设备（见 1－5 页中图 1－2）气体经过化学管

道调节CO2和H2O后可以任何配比通过这些管道CO2可完全由入室气体中过滤掉也可使用6400-01

CO2注入系统来提供任何稳定的CO2气流如没有 6400-01 注入系统需用一个缓冲器关于缓冲器

详见 4－47 见的ldquo供气事项rdquo

叶室内气体湿度由调节通过叶室气体的流量来控制没有CO2注注入系统时由泵速来调节流

量有CO2注入系统时由气体分流器来调节

图 1-2 LI-6400 气体流程图（有或无CO2注射器）

匹配 IRGA

蒸腾作用和同化作用计算的核心是浓度差异的测量由于浓度差是由两个独立的气体分析器测

3

得的所以必须分别预检 IRGA一种方法是当叶室为空时比较 IRGA 同时进行匹配但这种方

式的匹配存在一个问题因为在实验进行过程中不希望将叶子取出来进行匹配LI-6400 设置了一个

开关无须将叶子取出也可进行匹配即匹配模式见图 1－3

匹配模式至少在实验开始时进行一次一天的实验中再进行几次如CO2和H2O的差值很小（低

流速小叶片）匹配与否是很重要的如当CO2差值为 75μmol mol-1 时1μmol mol-1 的误差

是很小的但当CO2差值为 3μmol mol-1 时1μmol mol-1 的误差则是很大的

公式摘要

如对本节不感兴趣可以跳过

净光合速率和蒸腾速率的公式源自 von Caemmerer 和 Farquhar注意这些公式是本仪器的默认

配置在需要的情况下可以由用户自行修改或替换（15 章）

蒸腾作用

开路系统中的水分平衡（图 1-4）被给出

图 1-4 开放系统中通量的测量蒸腾速率E和光合速率反映了空气经过气室时CO2与H2O浓度的

变化蒸腾作用也引起了出室流速uo大于入室流速ui

sE=uowo-uiwi (1-1)

s 叶面积（m-2）

E 蒸腾速率（mol m-2 s-1）

uo 出室气流量（mol s-1）

ui 入室气流量（mol s-1）

wo 出室气中水的摩尔比（molH2O mol air-1）

wi 入室气中水的摩尔比（molH2O mol air-1）

由于

uo = ui + s E (1-2)

可得

s E = (uI + s E) wo - uiwi (1-3)

重新组合得

uI (wo -wI) Ｅ= --------------- (1-4) S(1 - wo )

4

公式（１-４）中的参数与 LI-6400 所测值的关系如下

ui = F 106 F 气流量（μmol s-1）

wi = Wr 103 Wr参比水摩尔比(mmol H2O mol air-1)

wo = Ws 103 Ws样品水摩尔比(mmol H2O mol air-1) (1-5)

s = S 104 S叶面积（cm-2）

故公式（1－4）可写为

F ( Ws - Wr) E = ----------------------- (1-6) 100S (1000 ndash Ws )

水蒸气总导度

总叶片导度gtw（mol H2O m-2s-1）为（包括气孔导度和界面导度）

gtw=sl

sl

ww

wwE

minus

+minus )

21000(

(1-7)

Wi 是指叶内水汽的摩尔浓度(mmol H2O mol -1空气)由叶面温度Tl（）和大气压P（kPa）求

得

e ( Tl) Wl = -----------1000 (1-8) P

e(T)是在 T 温度时的饱合水汽压计算见 14-10 页中的公式（14-21）

水蒸汽的气孔导度

水蒸汽的气孔导度gsw由总导度减去界面导度而得

1 gsw = (1-9)

1 kf gtw gbw

kf是个参数由叶片两侧气孔比率换算得出

K2 + 1 kf = ------------ (1-10) (K + 1 )2

gbw是单侧叶面界面对水汽的导度这样界面导度的准确性就在于叶的一面还是两面具有气孔

5

净光合速率

在开放系统中存在下列等式

sa = u ic i ndash u o c o (1-11)

a是同化率（molCO2 m-2 s-1）c i和c o是进出二氧化碳的摩尔比利用公式（1－2）可写为

sa = u ici ndash (u i + s E)c o (1-12)

重新组合为

u i(c I ndash c o ) a = ----------------- - Ec o (1-13) s

和参数与 LI-6400 所测值的关系为公式（1－5）和下式

c I = Cr 106

c o = Cs 106 (1-14) a = A 106

其中Cr和Cs是参比室和样品室的CO2浓度(μmolCO2 mol air-1)A是叶的CO2净同化率(μmol

co2 m-2s-1)

F(Cr - Cs)

A = ----------------- - CsE (1-15) 100S

胞间二氧化碳浓度

(g tc ndash E 2)Cs - A Ci=------------------------- (1-16)

g tc + E 2

g tc 是CO2总导度

1 g tc =--------------------------------- (1-17)

16g sw + 137kf g bw

16 是空气中CO2和H2O的扩散比率137 是界面层中CO2和H2O的扩散比率

其它参数

LI-6400 有许多其他相关条件（传感器标定方程露点温度相对湿度等等）见 14 章

符号摘要

a = 净同化率mol CO2m-2s-1

6

A = 净同化率μmol CO2m-2s-1

ci = 入室CO2 浓度mol CO2mol air-1

co = 出室CO2 浓度mol CO2mol air-1

Cs =样品室IRGA中CO2 的摩尔比μmol CO2mol-1air

Cr = 参比室IRGA中CO2 的摩尔比μmol CO2mol-1air

Ci =胞间CO2 浓度μmol CO2mol-1air

E = 蒸腾速率molH2O m-2s-1

F =入室气体的摩尔流量μmol s-1

gbw=界面水汽导度mol H2Om-2s-1

gsw= 气孔水汽导度mol H2Om-2s-1

gtc=CO2 总导度mol CO2m-2s-1

gtw= 水汽总导度mol H2Om-2s-1

kf =(K2+1) (K+1)2

K =气孔比率从叶一面到另一面的气孔导度速率估计值

s=叶面积m2

S=叶面积cm2

ui=入室气体流量mol air s-1

uo=出室气体流量mol air s-1

wi=入室水汽摩尔比mol H2O mol air-1

wo= 出室水汽摩尔比mol H2O mol air-1

Ws=样品IRGA中水汽摩尔比mmol H2O mol air ndash1

Wr= 参比IRGA中水汽摩尔比mmol H2O mol air ndash1

Wl = 叶内水汽的摩尔比mmol H2O mol air ndash1

系统组件

图 1-5 LI-6400 便携式光合系统

标准组件

（1）控制台

控制操作台完全密封64 键全 ASCⅡ码键盘8 行 40 字符液晶显示控制台右侧为传感头接

口6400－03 电池组件和 RS－232C 接口左侧为碱石灰管和干燥剂管另有配件 6400－01 注入

7

系统和 CO2 小钢瓶接口控制台底部可以附加野外支架

（2）传感头IRGA

传感头包括叶室叶室手柄两个帕尔帖热电冷却器样品室和参比室气体分析仪具有两个

光测量装置大多叶室上部有一个磷砷化镓光强传感器如需要还可在外部安装一个光量子传感

器 9901－013（如何应用两种光感应器详见 8－2 页中的ldquo为什么有两个感应器rdquo）在 23 和 26 的

叶室底部有一热电偶可测叶温其它类型的叶室则根据能量平衡来计算出叶温

（3）导线

控制台和传感头IRGA 之间有两个电缆导线和两个气流软管相连它们外被一层有弹性的外

包装

（4）备用零件工具箱

内装一些 LI-6400 的常用备用件当您熟悉了这台仪器后您会知道那些组件应该时刻放在手

边那些应该存放起来

（5）化学管

这些管是用来吸收进气气体中的CO2和H2O一管中放有碱石灰另一管中放有干燥剂每管的

顶部都有一阀门来控制进入系统的气体含量

（6）6400－03 充电电池

6400-03 充电电池在装运时已经充满电并测试过不过在存放过程中电池存在缓慢的自放电现

象因此应定期检查和充电未充电情况下长期存放电池将有损电池寿命（见 19－8 页的ldquo6400

－03 电池rdquo的使用指导）每个电池可提供 1－2 个小时的操作运行用 LI－6020 充电器来充电

（7）LI－6020 充电器

可同时充四个电池在 92－138184－276 伏47－63 赫兹下工作使用时必须将背后的开关

调到与当地电压相匹配的位置上

（8）1000－90 数据传输软件（DOS 模式下）

可将数据传输到电脑详情见第二章

（9）RS232C 导线

有两个1800－04 和 1000－0911－3 页的图 11－1 有详细说明

（10）野外支架

出厂时即带

（11）6400－50 系统软件

需妥善保管注意新版本定期更新请与 LI－COR 公司联系或直接从网上下载

8

（wwwlicorcom）

（12）校正单

这是出厂时输入机器中的校正值妥善保管以备后查

（13）手提箱

具坚硬外壳内部充入泡沫可安置操作台传感头导线电池支架和其它一些附件

配件

可在购买主机时携带也可随时购买自行安装（除了 6400－01CO2注入系统需厂家安装）

（1）6400－01CO2 注入系统

包括三部分

控制台内部的控制器 由厂家安装

钢瓶固定装置和调整器 以释放 CO2 小钢瓶安装在控制台的左侧两个化学过滤管之间

CO2 钢瓶适配器 用于大瓶的CO2压缩气体与主机连接使用用以替换CO2小钢瓶（见 2-11

页中的图 2-8）

（2）6400－02B LED 光源

代替标准叶室的上半部的位置提供 0－2000μmol m-2s-1 的光量子光强由软件来调节精度

为 1μmol m-2s-1

（3）6400－05 簇状叶叶室

为圆柱形叶室以测短松针叶片的光合叶温由能量平衡来计算因此外部光量子传感器是必须

的（外部光量子传感器不在些配件中）

（4）6400-06 PAM 2000 适配器

叶室顶部设计有一 8mm 荧光探针用于 PAM 2000（Heinz Walz Gmbh Effeltrich德国）以及

Hanstech 仪器公司配套使用可应用于 2times3 不透明叶室底部和 6400-08 透明叶室底部其中包括一

个内置的光传感器

（5）6400－07 针叶叶室

2times6cm 叶室叶室温度采用能量平衡的方法其中包括一个内置的光传感器

（6）6400－08 透明底叶室

23cm 叶室叶温由能量平衡计算得出可与任一 2times3cm 规格的叶室顶部连用

（7）6400－09 土壤室

测土壤呼吸

9

（8）6400-10MiniPAM 适配器

2times3cm 叶室内设计有 2mm 的光纤探针用于 MiniPAM 荧光仪（德国）其中包括一个内置的

光传感器

（9）6400－11 窄叶室

2times6cm 叶室不透明底部装有 6400-04 叶温热电偶其中包括一个内置的光传感器

（10）6400-14 Opti-Sciences 适配器

2times3cm 叶室顶部设计 10mm 三叉光纤探针

（11）6400－12 协处理器

厂家安装如已安装则在ldquoabout this unitrdquo中显示ldquocoprocessor installedrdquo

（12）6400-13 热偶适配器

用于连接热电偶和主机的 37 针接口上包括在 6400-09 土壤叶室内

（13）6400-206400-21 文件转换软件

6400-20（DOS）和 6400-21（WINDOWS）文件转换（FX）软件可将文件由 LI-6400 转换

到计算机上将计算机与 LI-6400 相连可通过计算机对 LI-6400（处于文件转换方式）中的文件进

行操作见第 11 章

（14）9901－013 外部光量子传感器

LI-COR LI－190SA 量子传感器可安装在传感头上（9901－013 即 LI－190SA 加一条短导

线）

第二章 安装 LI-6400

准备工作 2-2

1 碱石灰管和干燥剂管 2-2

2 导线与导管 2-3

3 连接叶室IRGA 2-5

使用三角架 2-6

6400－01CO2 注射器的安装 2-7

1 如何使用 CO2 小钢瓶 2-8

2 外置的 CO2 罐 2-10

10

四 外源量子传感器的安装 2-14

五 6400－02B LED 光源的安装 2-15

六 LI-6400 的电源 2-18

1 主电源 2-18

2 电池 2-18

七 安装系统软件 2-19

1 安装 2-19

2 操作 2-20

第二章 安装 LI-6400

本章帮你掌握 LI-6400 的安装和运行前的准备工作

一 准备工作

本节讲述如何为 6400 操作做准备

1 CO2 吸收管和干燥管

CO2 吸收管和干燥管除了更换化学药品时可一直与控制台相连图 2-1 显示了这些管道的位置

注意当内有化学药品时禁止拧动管的上盖更换药品时抓住管体拧开管的下盖如上

盖松动且混有药品时将伤害空气过滤器

拧开 CO2 吸收管的下盖装入碱石灰装入量为距下盖 1cm 处拧好下盖将其与控制台接口

对好拧紧管体上部两个旋钮中较低的一个使其与控制台紧密接合

同样方法安装干燥管

注意保持螺丝和管体清洁

重要的维护及维修细节见 19－2 页

2 导线与导管

导线与导管的接口均在控制台的右侧

（1）电缆接口

将凹螺母与标有ldquoIRGArdquo的 25 针接口相连凸螺母与标有ldquoCHAMBERrdquo的 25 针接口相连

这些接口是相互匹配的不会接错轻轻拧紧但不要过于用力以免脱扣见 19－12 页的ldquo更换

接口螺丝rdquo

11

（2）入室气体接口

在 ONOFF 开关的右侧有三个导管端口标有 INLET 的端口是空气吸入系统的接口

如果未安装 CO2 注射器将一气体缓冲器与 INLET 端口相连可有一干净的空可乐瓶作为缓

冲器见 4－47 页的ldquo气体供应事项rdquo

（3）出室气体接口

传感头的两根导管须与控制台的出室端口相连管尾有黑色标记的导管与 SAMPLE 相连另一

管与 REF 相连

3 连接叶室IRGA

连接方法见图 2－3注意不要过度用力拧安装 IRGA 接口时将双方的红点对齐按下后两

红点相对应

如有多个 LI-6400IRGA 不可混用因出厂时每台仪器已匹配过如混用则无法使 IRGA

正常工作

二 使用三角架

标准配件中包含一个固定三脚架用的适配器在进行长时间观测时应安装三角架将三角架

支撑架固定在传感头的右侧然后三角架再安装在支撑架上

三 6400-01CO2注入系统的安装

6400-01 CO2注入系统包括LI-6400 主机内已经由厂方安装的控制器和外部的附件（包括使用 12

克CO2小钢瓶的 9964-026 源和使用外部CO2罐的 9964-033 适配器见 2-10 页）CO2小钢瓶中装有

12 克液态高压CO2认真仔细地按操作规程进行操作以防意外

警告CO2小钢瓶包含 12 克高压液态CO2处理其及钢瓶的保护罩应十分谨慎

注意小钢瓶一旦安装无论使用与否仅可提供 8 小时的CO2气体

1 如何使用 CO2 小钢瓶

图 2-6 外部 CO2 组件的位置

安装 9964－026 组件

（1）安装 CO2 注入系统先检查 O 型圈是否在原位置上确保在正确的位置后将接口对齐拧紧

旋钮使之与控制台相连

（2）拧下 CO2 小钢瓶保护罩

（3）在凹槽内放入一新的 O 型圈若无此 O 型圈当钢瓶被刺破时气体很快散失掉

12

注意尽管 O 型圈可重复使用建议每换一次小钢瓶便更换一个 O 型圈因在高压下O 型

圈会变型或出现裂缝导致气体缓慢或迅速泄漏

图 2-7O 型圈的位置图

（4）每使用 25 个（一盒）小钢瓶后应检查油过滤器并更换详情请见 19－32 页的ldquo外部 CO2

气源的维护rdquo

（5）更换新的 CO2 钢瓶 只能用 12g 重的液态 CO2

（6）在刺穿钢瓶时会感到一些阻力当钢瓶被刺穿后会感到有气体喷出快速旋紧钢筒套直至密合

2 外源 CO2 罐

在使用CO2气体罐比较方便的情况下利用 6400-01 外源CO2 组件可使用CO2 气体罐并调

节输出压力为 180－220PSIG（136 ---144 Bar ）

安装 9964－033 组件

1 安装 CO2 罐的连接口

在 CO2 和 H2O 化学管之间安装此组件注意 O 型圈的正确位置旋紧两固定旋钮即可

2 插入铜管

将 18rdquo铜管插入接口（见图 2－8）

注意垫片放置的方向垫片的一端略长长的一端朝向接口当螺母拧紧时垫片也无法移

动

3 拧紧螺母再加旋 34 转

4 连接气源

铜管的另一端连接 CO2 罐调节压力表使其压力保持在 180－220PSIG

安装 4mm 铜管

1 安装罐体连接器和铜管

如上 1－4 步骤

2 连接 18和 4mm 管

用转换器连接两种口径的管子（见图 2－9）

3 连接 4mm 管和 CO2 罐注意调节压力

四 外置量子传感器的安装

见图 2－10如出厂时已安装外置量子传感器出厂时的校正值会输入到仪器中否则需用户

自己设置见 16－4 页中的ldquo安装菜单rdquo

13

五 6400－02B LED 光源的安装

配件 6400－02 或－02BLED 取代叶室上半部的位置而安装在传感头上按以下步骤进行操作

1 拆除三角架固定架这样才能将 PAR 传感器的接口露出

2 用尖嘴钳子（或手指甲）将连线向外拔出

3 通过拧掉两个固定螺丝来移去叶室上半部

4 在光源通气孔处正确安装 O 型圈

5 安装光源连接光源插头和光强插头

如购买时已安装有 LED校正参数已存入主机否则须进行校正见 16－5 页的 6400－02BLED

光源通常用户需定期校准

6400-40 叶室荧光计安装与操作见第 27 章

六 LI-6400 的电源

1 主电源

LI-6400 不能单独使用主电源线须连接 LI－6020 充电器和一个充电电池在使用 LI-6020 时

需要把一个充好电的电池放入电池座内并与接口连接然后用 9960-062 电线将充电器和主机接口连

接

2 电池

电池插孔在 ONOFF 开关下将两节 6400-03 电池插入充电器中并连接其他 LI-COR 仪器使

用的 6200B 电池也可以使用但是不方便之处在于无法放在手提箱内（由于大小尺寸的缘故）

每个电池的最大容量为 3A充电器可提供 15A一般来讲LI-6400 的消耗量为 15A在最大

消耗量下（光源冷却等等）LI-6400 的电流量为 3A不使用光源时电流量为 2A电池使用时

间详见下表

供电量 供电方式

15A 2A 3A

两节电池 4h 3h 2h

充电器和一节电池 无限 6h 3h

用两节电池比用一节电池好可以延长电池的使用寿命

14

至少用一节电池不能只用充电器

当电量少时出现提示可更换电池系统的运行过程不会被中断依次更换两节电池（更

换时应小心不要碰断电源开关尤其是忙乱时这样会导致测量的中断）

可使用任何 12 伏特的铅酸电池如汽车电池一次充电可以使用 24-48 个小时

七 安装系统软件

注意本项工作不是使用者必须去做的仪器出厂时软件已安装完毕由于LI-COR定期的更新

软件使用者须学会安装此类新软件在Welcome Menu的About this unit中可查到（见 3-8 页的图 3-5）

已安装软件的版本新软件从网站wwwlicorcom中下载

1 安装

(1) 获得软件光盘（6400-50Dos 或 Windows 操作）或从网站下载

(2) 按住 escape 键打开电源开关显示 Boot Screen（详见 5－18 页）

(3) 连接计算机和 LI-6400

(4) 运行安装程序程序名为 INSTALLEXE

2 操作

安装 LPL 和Sys 两种软件LPL 是操作软件Sys 是系统盘

第三章 操作向导 这一章的目的是使用户知道 1）如何操作 LI-64002）LI-6400 如何完成操作任务我们通过一

系列的操作向导来完成这项工作我们建议您按照书上的步骤在仪器上一步一步的进行操作在这

一章中您不需要准备植物材料

在开始之前 下面您应该了解有关显示和键盘操作区的知识（图 3-1）

15

第 1-7 页的公式介绍中给出

LI-6400 领先于传统开放系统的地方在于它将气体分析器安装于传感器头部这样消除了时滞

并且严格准确地反映出叶子的变化例如如气孔关闭控制系统立即检测到水汽的变化并且进

行平衡同样地光照的突然变化会导致光合速率的突然变化这会由CO2浓度的变化来检测到

检测速度不取决于气流速度（传统系统往往这样）因为样品IRGA安装于叶室内将IRGA安装于传

感器头上还有一个优点传统系统在气体由参比IRGA到叶室和从叶室进入样品IRGA时存在潜在的

集聚滞后作用（由于水的吸收和二氧化碳的扩散）导致测量不准确而LI-6400 不存在这样的问题

因为IRGA测量的是已通过管道的气体

气体供应

开放系统的另一特点是可以通过各种方式改变入室气体的条件如湿度CO2 浓度温度等

等

不管如何改变入室气体必须保证入室气体的稳定性特别是在外界 CO2 浓度大时（如你的呼

吸约为 50000μmol mlo-1）气体的不稳定性导致所测差值的不确定性

泄露

叶室内的气压稍高于外界气压以保证外界气体不会进入叶室内以影响CO2和H2O的浓度对这种

开路系统优点的争论已经很久了CO2具有扩散性不论气压高低它总是从高浓度向低浓度扩散

它的这种扩散性只受限于组成传输管道的物质LI-6400 中的黑色橡胶垫圈（除光源处外）是由我们

所验证材料中具有最低CO2扩散性的物质组成但它并不是完美的当环境与叶室间存在巨大的浓

度差且流量很低的情况下这种扩散性仍是可测的详情请见 4－43 页的扩散泄露

气路结构示意图

LI-6400 提供了控制入室气体中CO2和H2O浓度的设备（见 1－5 页中图 1－2）气体经过化学管

道调节CO2和H2O后可以任何配比通过这些管道CO2可完全由入室气体中过滤掉也可使用6400-01

CO2注入系统来提供任何稳定的CO2气流如没有 6400-01 注入系统需用一个缓冲器关于缓冲器

详见 4－47 见的ldquo供气事项rdquo

叶室内气体湿度由调节通过叶室气体的流量来控制没有CO2注注入系统时由泵速来调节流

量有CO2注入系统时由气体分流器来调节

图 1-2 LI-6400 气体流程图（有或无CO2注射器）

匹配 IRGA

蒸腾作用和同化作用计算的核心是浓度差异的测量由于浓度差是由两个独立的气体分析器测

3

得的所以必须分别预检 IRGA一种方法是当叶室为空时比较 IRGA 同时进行匹配但这种方

式的匹配存在一个问题因为在实验进行过程中不希望将叶子取出来进行匹配LI-6400 设置了一个

开关无须将叶子取出也可进行匹配即匹配模式见图 1－3

匹配模式至少在实验开始时进行一次一天的实验中再进行几次如CO2和H2O的差值很小（低

流速小叶片）匹配与否是很重要的如当CO2差值为 75μmol mol-1 时1μmol mol-1 的误差

是很小的但当CO2差值为 3μmol mol-1 时1μmol mol-1 的误差则是很大的

公式摘要

如对本节不感兴趣可以跳过

净光合速率和蒸腾速率的公式源自 von Caemmerer 和 Farquhar注意这些公式是本仪器的默认

配置在需要的情况下可以由用户自行修改或替换（15 章）

蒸腾作用

开路系统中的水分平衡（图 1-4）被给出

图 1-4 开放系统中通量的测量蒸腾速率E和光合速率反映了空气经过气室时CO2与H2O浓度的

变化蒸腾作用也引起了出室流速uo大于入室流速ui

sE=uowo-uiwi (1-1)

s 叶面积（m-2）

E 蒸腾速率（mol m-2 s-1）

uo 出室气流量（mol s-1）

ui 入室气流量（mol s-1）

wo 出室气中水的摩尔比（molH2O mol air-1）

wi 入室气中水的摩尔比（molH2O mol air-1）

由于

uo = ui + s E (1-2)

可得

s E = (uI + s E) wo - uiwi (1-3)

重新组合得

uI (wo -wI) Ｅ= --------------- (1-4) S(1 - wo )

4

公式（１-４）中的参数与 LI-6400 所测值的关系如下

ui = F 106 F 气流量（μmol s-1）

wi = Wr 103 Wr参比水摩尔比(mmol H2O mol air-1)

wo = Ws 103 Ws样品水摩尔比(mmol H2O mol air-1) (1-5)

s = S 104 S叶面积（cm-2）

故公式（1－4）可写为

F ( Ws - Wr) E = ----------------------- (1-6) 100S (1000 ndash Ws )

水蒸气总导度

总叶片导度gtw（mol H2O m-2s-1）为（包括气孔导度和界面导度）

gtw=sl

sl

ww

wwE

minus

+minus )

21000(

(1-7)

Wi 是指叶内水汽的摩尔浓度(mmol H2O mol -1空气)由叶面温度Tl（）和大气压P（kPa）求

得

e ( Tl) Wl = -----------1000 (1-8) P

e(T)是在 T 温度时的饱合水汽压计算见 14-10 页中的公式（14-21）

水蒸汽的气孔导度

水蒸汽的气孔导度gsw由总导度减去界面导度而得

1 gsw = (1-9)

1 kf gtw gbw

kf是个参数由叶片两侧气孔比率换算得出

K2 + 1 kf = ------------ (1-10) (K + 1 )2

gbw是单侧叶面界面对水汽的导度这样界面导度的准确性就在于叶的一面还是两面具有气孔

5

净光合速率

在开放系统中存在下列等式

sa = u ic i ndash u o c o (1-11)

a是同化率（molCO2 m-2 s-1）c i和c o是进出二氧化碳的摩尔比利用公式（1－2）可写为

sa = u ici ndash (u i + s E)c o (1-12)

重新组合为

u i(c I ndash c o ) a = ----------------- - Ec o (1-13) s

和参数与 LI-6400 所测值的关系为公式（1－5）和下式

c I = Cr 106

c o = Cs 106 (1-14) a = A 106

其中Cr和Cs是参比室和样品室的CO2浓度(μmolCO2 mol air-1)A是叶的CO2净同化率(μmol

co2 m-2s-1)

F(Cr - Cs)

A = ----------------- - CsE (1-15) 100S

胞间二氧化碳浓度

(g tc ndash E 2)Cs - A Ci=------------------------- (1-16)

g tc + E 2

g tc 是CO2总导度

1 g tc =--------------------------------- (1-17)

16g sw + 137kf g bw

16 是空气中CO2和H2O的扩散比率137 是界面层中CO2和H2O的扩散比率

其它参数

LI-6400 有许多其他相关条件（传感器标定方程露点温度相对湿度等等）见 14 章

符号摘要

a = 净同化率mol CO2m-2s-1

6

A = 净同化率μmol CO2m-2s-1

ci = 入室CO2 浓度mol CO2mol air-1

co = 出室CO2 浓度mol CO2mol air-1

Cs =样品室IRGA中CO2 的摩尔比μmol CO2mol-1air

Cr = 参比室IRGA中CO2 的摩尔比μmol CO2mol-1air

Ci =胞间CO2 浓度μmol CO2mol-1air

E = 蒸腾速率molH2O m-2s-1

F =入室气体的摩尔流量μmol s-1

gbw=界面水汽导度mol H2Om-2s-1

gsw= 气孔水汽导度mol H2Om-2s-1

gtc=CO2 总导度mol CO2m-2s-1

gtw= 水汽总导度mol H2Om-2s-1

kf =(K2+1) (K+1)2

K =气孔比率从叶一面到另一面的气孔导度速率估计值

s=叶面积m2

S=叶面积cm2

ui=入室气体流量mol air s-1

uo=出室气体流量mol air s-1

wi=入室水汽摩尔比mol H2O mol air-1

wo= 出室水汽摩尔比mol H2O mol air-1

Ws=样品IRGA中水汽摩尔比mmol H2O mol air ndash1

Wr= 参比IRGA中水汽摩尔比mmol H2O mol air ndash1

Wl = 叶内水汽的摩尔比mmol H2O mol air ndash1

系统组件

图 1-5 LI-6400 便携式光合系统

标准组件

（1）控制台

控制操作台完全密封64 键全 ASCⅡ码键盘8 行 40 字符液晶显示控制台右侧为传感头接

口6400－03 电池组件和 RS－232C 接口左侧为碱石灰管和干燥剂管另有配件 6400－01 注入

7

系统和 CO2 小钢瓶接口控制台底部可以附加野外支架

（2）传感头IRGA

传感头包括叶室叶室手柄两个帕尔帖热电冷却器样品室和参比室气体分析仪具有两个

光测量装置大多叶室上部有一个磷砷化镓光强传感器如需要还可在外部安装一个光量子传感

器 9901－013（如何应用两种光感应器详见 8－2 页中的ldquo为什么有两个感应器rdquo）在 23 和 26 的

叶室底部有一热电偶可测叶温其它类型的叶室则根据能量平衡来计算出叶温

（3）导线

控制台和传感头IRGA 之间有两个电缆导线和两个气流软管相连它们外被一层有弹性的外

包装

（4）备用零件工具箱

内装一些 LI-6400 的常用备用件当您熟悉了这台仪器后您会知道那些组件应该时刻放在手

边那些应该存放起来

（5）化学管

这些管是用来吸收进气气体中的CO2和H2O一管中放有碱石灰另一管中放有干燥剂每管的

顶部都有一阀门来控制进入系统的气体含量

（6）6400－03 充电电池

6400-03 充电电池在装运时已经充满电并测试过不过在存放过程中电池存在缓慢的自放电现

象因此应定期检查和充电未充电情况下长期存放电池将有损电池寿命（见 19－8 页的ldquo6400

－03 电池rdquo的使用指导）每个电池可提供 1－2 个小时的操作运行用 LI－6020 充电器来充电

（7）LI－6020 充电器

可同时充四个电池在 92－138184－276 伏47－63 赫兹下工作使用时必须将背后的开关

调到与当地电压相匹配的位置上

（8）1000－90 数据传输软件（DOS 模式下）

可将数据传输到电脑详情见第二章

（9）RS232C 导线

有两个1800－04 和 1000－0911－3 页的图 11－1 有详细说明

（10）野外支架

出厂时即带

（11）6400－50 系统软件

需妥善保管注意新版本定期更新请与 LI－COR 公司联系或直接从网上下载

8

（wwwlicorcom）

（12）校正单

这是出厂时输入机器中的校正值妥善保管以备后查

（13）手提箱

具坚硬外壳内部充入泡沫可安置操作台传感头导线电池支架和其它一些附件

配件

可在购买主机时携带也可随时购买自行安装（除了 6400－01CO2注入系统需厂家安装）

（1）6400－01CO2 注入系统

包括三部分

控制台内部的控制器 由厂家安装

钢瓶固定装置和调整器 以释放 CO2 小钢瓶安装在控制台的左侧两个化学过滤管之间

CO2 钢瓶适配器 用于大瓶的CO2压缩气体与主机连接使用用以替换CO2小钢瓶（见 2-11

页中的图 2-8）

（2）6400－02B LED 光源

代替标准叶室的上半部的位置提供 0－2000μmol m-2s-1 的光量子光强由软件来调节精度

为 1μmol m-2s-1

（3）6400－05 簇状叶叶室

为圆柱形叶室以测短松针叶片的光合叶温由能量平衡来计算因此外部光量子传感器是必须

的（外部光量子传感器不在些配件中）

（4）6400-06 PAM 2000 适配器

叶室顶部设计有一 8mm 荧光探针用于 PAM 2000（Heinz Walz Gmbh Effeltrich德国）以及

Hanstech 仪器公司配套使用可应用于 2times3 不透明叶室底部和 6400-08 透明叶室底部其中包括一

个内置的光传感器

（5）6400－07 针叶叶室

2times6cm 叶室叶室温度采用能量平衡的方法其中包括一个内置的光传感器

（6）6400－08 透明底叶室

23cm 叶室叶温由能量平衡计算得出可与任一 2times3cm 规格的叶室顶部连用

（7）6400－09 土壤室

测土壤呼吸

9

（8）6400-10MiniPAM 适配器

2times3cm 叶室内设计有 2mm 的光纤探针用于 MiniPAM 荧光仪（德国）其中包括一个内置的

光传感器

（9）6400－11 窄叶室

2times6cm 叶室不透明底部装有 6400-04 叶温热电偶其中包括一个内置的光传感器

（10）6400-14 Opti-Sciences 适配器

2times3cm 叶室顶部设计 10mm 三叉光纤探针

（11）6400－12 协处理器

厂家安装如已安装则在ldquoabout this unitrdquo中显示ldquocoprocessor installedrdquo

（12）6400-13 热偶适配器

用于连接热电偶和主机的 37 针接口上包括在 6400-09 土壤叶室内

（13）6400-206400-21 文件转换软件

6400-20（DOS）和 6400-21（WINDOWS）文件转换（FX）软件可将文件由 LI-6400 转换

到计算机上将计算机与 LI-6400 相连可通过计算机对 LI-6400（处于文件转换方式）中的文件进

行操作见第 11 章

（14）9901－013 外部光量子传感器

LI-COR LI－190SA 量子传感器可安装在传感头上（9901－013 即 LI－190SA 加一条短导

线）

第二章 安装 LI-6400

准备工作 2-2

1 碱石灰管和干燥剂管 2-2

2 导线与导管 2-3

3 连接叶室IRGA 2-5

使用三角架 2-6

6400－01CO2 注射器的安装 2-7

1 如何使用 CO2 小钢瓶 2-8

2 外置的 CO2 罐 2-10

10

四 外源量子传感器的安装 2-14

五 6400－02B LED 光源的安装 2-15

六 LI-6400 的电源 2-18

1 主电源 2-18

2 电池 2-18

七 安装系统软件 2-19

1 安装 2-19

2 操作 2-20

第二章 安装 LI-6400

本章帮你掌握 LI-6400 的安装和运行前的准备工作

一 准备工作

本节讲述如何为 6400 操作做准备

1 CO2 吸收管和干燥管

CO2 吸收管和干燥管除了更换化学药品时可一直与控制台相连图 2-1 显示了这些管道的位置

注意当内有化学药品时禁止拧动管的上盖更换药品时抓住管体拧开管的下盖如上

盖松动且混有药品时将伤害空气过滤器

拧开 CO2 吸收管的下盖装入碱石灰装入量为距下盖 1cm 处拧好下盖将其与控制台接口

对好拧紧管体上部两个旋钮中较低的一个使其与控制台紧密接合

同样方法安装干燥管

注意保持螺丝和管体清洁

重要的维护及维修细节见 19－2 页

2 导线与导管

导线与导管的接口均在控制台的右侧

（1）电缆接口

将凹螺母与标有ldquoIRGArdquo的 25 针接口相连凸螺母与标有ldquoCHAMBERrdquo的 25 针接口相连

这些接口是相互匹配的不会接错轻轻拧紧但不要过于用力以免脱扣见 19－12 页的ldquo更换

接口螺丝rdquo

11

（2）入室气体接口

在 ONOFF 开关的右侧有三个导管端口标有 INLET 的端口是空气吸入系统的接口

如果未安装 CO2 注射器将一气体缓冲器与 INLET 端口相连可有一干净的空可乐瓶作为缓

冲器见 4－47 页的ldquo气体供应事项rdquo

（3）出室气体接口

传感头的两根导管须与控制台的出室端口相连管尾有黑色标记的导管与 SAMPLE 相连另一

管与 REF 相连

3 连接叶室IRGA

连接方法见图 2－3注意不要过度用力拧安装 IRGA 接口时将双方的红点对齐按下后两

红点相对应

如有多个 LI-6400IRGA 不可混用因出厂时每台仪器已匹配过如混用则无法使 IRGA

正常工作

二 使用三角架

标准配件中包含一个固定三脚架用的适配器在进行长时间观测时应安装三角架将三角架

支撑架固定在传感头的右侧然后三角架再安装在支撑架上

三 6400-01CO2注入系统的安装

6400-01 CO2注入系统包括LI-6400 主机内已经由厂方安装的控制器和外部的附件（包括使用 12

克CO2小钢瓶的 9964-026 源和使用外部CO2罐的 9964-033 适配器见 2-10 页）CO2小钢瓶中装有

12 克液态高压CO2认真仔细地按操作规程进行操作以防意外

警告CO2小钢瓶包含 12 克高压液态CO2处理其及钢瓶的保护罩应十分谨慎

注意小钢瓶一旦安装无论使用与否仅可提供 8 小时的CO2气体

1 如何使用 CO2 小钢瓶

图 2-6 外部 CO2 组件的位置

安装 9964－026 组件

（1）安装 CO2 注入系统先检查 O 型圈是否在原位置上确保在正确的位置后将接口对齐拧紧

旋钮使之与控制台相连

（2）拧下 CO2 小钢瓶保护罩

（3）在凹槽内放入一新的 O 型圈若无此 O 型圈当钢瓶被刺破时气体很快散失掉

12

注意尽管 O 型圈可重复使用建议每换一次小钢瓶便更换一个 O 型圈因在高压下O 型

圈会变型或出现裂缝导致气体缓慢或迅速泄漏

图 2-7O 型圈的位置图

（4）每使用 25 个（一盒）小钢瓶后应检查油过滤器并更换详情请见 19－32 页的ldquo外部 CO2

气源的维护rdquo

（5）更换新的 CO2 钢瓶 只能用 12g 重的液态 CO2

（6）在刺穿钢瓶时会感到一些阻力当钢瓶被刺穿后会感到有气体喷出快速旋紧钢筒套直至密合

2 外源 CO2 罐

在使用CO2气体罐比较方便的情况下利用 6400-01 外源CO2 组件可使用CO2 气体罐并调

节输出压力为 180－220PSIG（136 ---144 Bar ）

安装 9964－033 组件

1 安装 CO2 罐的连接口

在 CO2 和 H2O 化学管之间安装此组件注意 O 型圈的正确位置旋紧两固定旋钮即可

2 插入铜管

将 18rdquo铜管插入接口（见图 2－8）

注意垫片放置的方向垫片的一端略长长的一端朝向接口当螺母拧紧时垫片也无法移

动

3 拧紧螺母再加旋 34 转

4 连接气源

铜管的另一端连接 CO2 罐调节压力表使其压力保持在 180－220PSIG

安装 4mm 铜管

1 安装罐体连接器和铜管

如上 1－4 步骤

2 连接 18和 4mm 管

用转换器连接两种口径的管子（见图 2－9）

3 连接 4mm 管和 CO2 罐注意调节压力

四 外置量子传感器的安装

见图 2－10如出厂时已安装外置量子传感器出厂时的校正值会输入到仪器中否则需用户

自己设置见 16－4 页中的ldquo安装菜单rdquo

13

五 6400－02B LED 光源的安装

配件 6400－02 或－02BLED 取代叶室上半部的位置而安装在传感头上按以下步骤进行操作

1 拆除三角架固定架这样才能将 PAR 传感器的接口露出

2 用尖嘴钳子（或手指甲）将连线向外拔出

3 通过拧掉两个固定螺丝来移去叶室上半部

4 在光源通气孔处正确安装 O 型圈

5 安装光源连接光源插头和光强插头

如购买时已安装有 LED校正参数已存入主机否则须进行校正见 16－5 页的 6400－02BLED

光源通常用户需定期校准

6400-40 叶室荧光计安装与操作见第 27 章

六 LI-6400 的电源

1 主电源

LI-6400 不能单独使用主电源线须连接 LI－6020 充电器和一个充电电池在使用 LI-6020 时

需要把一个充好电的电池放入电池座内并与接口连接然后用 9960-062 电线将充电器和主机接口连

接

2 电池

电池插孔在 ONOFF 开关下将两节 6400-03 电池插入充电器中并连接其他 LI-COR 仪器使

用的 6200B 电池也可以使用但是不方便之处在于无法放在手提箱内（由于大小尺寸的缘故）

每个电池的最大容量为 3A充电器可提供 15A一般来讲LI-6400 的消耗量为 15A在最大

消耗量下（光源冷却等等）LI-6400 的电流量为 3A不使用光源时电流量为 2A电池使用时

间详见下表

供电量 供电方式

15A 2A 3A

两节电池 4h 3h 2h

充电器和一节电池 无限 6h 3h

用两节电池比用一节电池好可以延长电池的使用寿命

14

至少用一节电池不能只用充电器

当电量少时出现提示可更换电池系统的运行过程不会被中断依次更换两节电池（更

换时应小心不要碰断电源开关尤其是忙乱时这样会导致测量的中断）

可使用任何 12 伏特的铅酸电池如汽车电池一次充电可以使用 24-48 个小时

七 安装系统软件

注意本项工作不是使用者必须去做的仪器出厂时软件已安装完毕由于LI-COR定期的更新

软件使用者须学会安装此类新软件在Welcome Menu的About this unit中可查到（见 3-8 页的图 3-5）

已安装软件的版本新软件从网站wwwlicorcom中下载

1 安装

(1) 获得软件光盘（6400-50Dos 或 Windows 操作）或从网站下载

(2) 按住 escape 键打开电源开关显示 Boot Screen（详见 5－18 页）

(3) 连接计算机和 LI-6400

(4) 运行安装程序程序名为 INSTALLEXE

2 操作

安装 LPL 和Sys 两种软件LPL 是操作软件Sys 是系统盘

第三章 操作向导 这一章的目的是使用户知道 1）如何操作 LI-64002）LI-6400 如何完成操作任务我们通过一

系列的操作向导来完成这项工作我们建议您按照书上的步骤在仪器上一步一步的进行操作在这

一章中您不需要准备植物材料

在开始之前 下面您应该了解有关显示和键盘操作区的知识（图 3-1）

15

得的所以必须分别预检 IRGA一种方法是当叶室为空时比较 IRGA 同时进行匹配但这种方

式的匹配存在一个问题因为在实验进行过程中不希望将叶子取出来进行匹配LI-6400 设置了一个

开关无须将叶子取出也可进行匹配即匹配模式见图 1－3

匹配模式至少在实验开始时进行一次一天的实验中再进行几次如CO2和H2O的差值很小（低

流速小叶片）匹配与否是很重要的如当CO2差值为 75μmol mol-1 时1μmol mol-1 的误差

是很小的但当CO2差值为 3μmol mol-1 时1μmol mol-1 的误差则是很大的

公式摘要

如对本节不感兴趣可以跳过

净光合速率和蒸腾速率的公式源自 von Caemmerer 和 Farquhar注意这些公式是本仪器的默认

配置在需要的情况下可以由用户自行修改或替换（15 章）

蒸腾作用

开路系统中的水分平衡（图 1-4）被给出

图 1-4 开放系统中通量的测量蒸腾速率E和光合速率反映了空气经过气室时CO2与H2O浓度的

变化蒸腾作用也引起了出室流速uo大于入室流速ui

sE=uowo-uiwi (1-1)

s 叶面积（m-2）

E 蒸腾速率（mol m-2 s-1）

uo 出室气流量（mol s-1）

ui 入室气流量（mol s-1）

wo 出室气中水的摩尔比（molH2O mol air-1）

wi 入室气中水的摩尔比（molH2O mol air-1）

由于

uo = ui + s E (1-2)

可得

s E = (uI + s E) wo - uiwi (1-3)

重新组合得

uI (wo -wI) Ｅ= --------------- (1-4) S(1 - wo )

4

公式（１-４）中的参数与 LI-6400 所测值的关系如下

ui = F 106 F 气流量（μmol s-1）

wi = Wr 103 Wr参比水摩尔比(mmol H2O mol air-1)

wo = Ws 103 Ws样品水摩尔比(mmol H2O mol air-1) (1-5)

s = S 104 S叶面积（cm-2）

故公式（1－4）可写为

F ( Ws - Wr) E = ----------------------- (1-6) 100S (1000 ndash Ws )

水蒸气总导度

总叶片导度gtw（mol H2O m-2s-1）为（包括气孔导度和界面导度）

gtw=sl

sl

ww

wwE

minus

+minus )

21000(

(1-7)

Wi 是指叶内水汽的摩尔浓度(mmol H2O mol -1空气)由叶面温度Tl（）和大气压P（kPa）求

得

e ( Tl) Wl = -----------1000 (1-8) P

e(T)是在 T 温度时的饱合水汽压计算见 14-10 页中的公式（14-21）

水蒸汽的气孔导度

水蒸汽的气孔导度gsw由总导度减去界面导度而得

1 gsw = (1-9)

1 kf gtw gbw

kf是个参数由叶片两侧气孔比率换算得出

K2 + 1 kf = ------------ (1-10) (K + 1 )2

gbw是单侧叶面界面对水汽的导度这样界面导度的准确性就在于叶的一面还是两面具有气孔

5

净光合速率

在开放系统中存在下列等式

sa = u ic i ndash u o c o (1-11)

a是同化率（molCO2 m-2 s-1）c i和c o是进出二氧化碳的摩尔比利用公式（1－2）可写为

sa = u ici ndash (u i + s E)c o (1-12)

重新组合为

u i(c I ndash c o ) a = ----------------- - Ec o (1-13) s

和参数与 LI-6400 所测值的关系为公式（1－5）和下式

c I = Cr 106

c o = Cs 106 (1-14) a = A 106

其中Cr和Cs是参比室和样品室的CO2浓度(μmolCO2 mol air-1)A是叶的CO2净同化率(μmol

co2 m-2s-1)

F(Cr - Cs)

A = ----------------- - CsE (1-15) 100S

胞间二氧化碳浓度

(g tc ndash E 2)Cs - A Ci=------------------------- (1-16)

g tc + E 2

g tc 是CO2总导度

1 g tc =--------------------------------- (1-17)

16g sw + 137kf g bw

16 是空气中CO2和H2O的扩散比率137 是界面层中CO2和H2O的扩散比率

其它参数

LI-6400 有许多其他相关条件（传感器标定方程露点温度相对湿度等等）见 14 章

符号摘要

a = 净同化率mol CO2m-2s-1

6

A = 净同化率μmol CO2m-2s-1

ci = 入室CO2 浓度mol CO2mol air-1

co = 出室CO2 浓度mol CO2mol air-1

Cs =样品室IRGA中CO2 的摩尔比μmol CO2mol-1air

Cr = 参比室IRGA中CO2 的摩尔比μmol CO2mol-1air

Ci =胞间CO2 浓度μmol CO2mol-1air

E = 蒸腾速率molH2O m-2s-1

F =入室气体的摩尔流量μmol s-1

gbw=界面水汽导度mol H2Om-2s-1

gsw= 气孔水汽导度mol H2Om-2s-1

gtc=CO2 总导度mol CO2m-2s-1

gtw= 水汽总导度mol H2Om-2s-1

kf =(K2+1) (K+1)2

K =气孔比率从叶一面到另一面的气孔导度速率估计值

s=叶面积m2

S=叶面积cm2

ui=入室气体流量mol air s-1

uo=出室气体流量mol air s-1

wi=入室水汽摩尔比mol H2O mol air-1

wo= 出室水汽摩尔比mol H2O mol air-1

Ws=样品IRGA中水汽摩尔比mmol H2O mol air ndash1

Wr= 参比IRGA中水汽摩尔比mmol H2O mol air ndash1

Wl = 叶内水汽的摩尔比mmol H2O mol air ndash1

系统组件

图 1-5 LI-6400 便携式光合系统

标准组件

（1）控制台

控制操作台完全密封64 键全 ASCⅡ码键盘8 行 40 字符液晶显示控制台右侧为传感头接

口6400－03 电池组件和 RS－232C 接口左侧为碱石灰管和干燥剂管另有配件 6400－01 注入

7

系统和 CO2 小钢瓶接口控制台底部可以附加野外支架

（2）传感头IRGA

传感头包括叶室叶室手柄两个帕尔帖热电冷却器样品室和参比室气体分析仪具有两个

光测量装置大多叶室上部有一个磷砷化镓光强传感器如需要还可在外部安装一个光量子传感

器 9901－013（如何应用两种光感应器详见 8－2 页中的ldquo为什么有两个感应器rdquo）在 23 和 26 的

叶室底部有一热电偶可测叶温其它类型的叶室则根据能量平衡来计算出叶温

（3）导线

控制台和传感头IRGA 之间有两个电缆导线和两个气流软管相连它们外被一层有弹性的外

包装

（4）备用零件工具箱

内装一些 LI-6400 的常用备用件当您熟悉了这台仪器后您会知道那些组件应该时刻放在手

边那些应该存放起来

（5）化学管

这些管是用来吸收进气气体中的CO2和H2O一管中放有碱石灰另一管中放有干燥剂每管的

顶部都有一阀门来控制进入系统的气体含量

（6）6400－03 充电电池

6400-03 充电电池在装运时已经充满电并测试过不过在存放过程中电池存在缓慢的自放电现

象因此应定期检查和充电未充电情况下长期存放电池将有损电池寿命（见 19－8 页的ldquo6400

－03 电池rdquo的使用指导）每个电池可提供 1－2 个小时的操作运行用 LI－6020 充电器来充电

（7）LI－6020 充电器

可同时充四个电池在 92－138184－276 伏47－63 赫兹下工作使用时必须将背后的开关

调到与当地电压相匹配的位置上

（8）1000－90 数据传输软件（DOS 模式下）

可将数据传输到电脑详情见第二章

（9）RS232C 导线

有两个1800－04 和 1000－0911－3 页的图 11－1 有详细说明

（10）野外支架

出厂时即带

（11）6400－50 系统软件

需妥善保管注意新版本定期更新请与 LI－COR 公司联系或直接从网上下载

8

（wwwlicorcom）

（12）校正单

这是出厂时输入机器中的校正值妥善保管以备后查

（13）手提箱

具坚硬外壳内部充入泡沫可安置操作台传感头导线电池支架和其它一些附件

配件

可在购买主机时携带也可随时购买自行安装（除了 6400－01CO2注入系统需厂家安装）

（1）6400－01CO2 注入系统

包括三部分

控制台内部的控制器 由厂家安装

钢瓶固定装置和调整器 以释放 CO2 小钢瓶安装在控制台的左侧两个化学过滤管之间

CO2 钢瓶适配器 用于大瓶的CO2压缩气体与主机连接使用用以替换CO2小钢瓶（见 2-11

页中的图 2-8）

（2）6400－02B LED 光源

代替标准叶室的上半部的位置提供 0－2000μmol m-2s-1 的光量子光强由软件来调节精度

为 1μmol m-2s-1

（3）6400－05 簇状叶叶室

为圆柱形叶室以测短松针叶片的光合叶温由能量平衡来计算因此外部光量子传感器是必须

的（外部光量子传感器不在些配件中）

（4）6400-06 PAM 2000 适配器

叶室顶部设计有一 8mm 荧光探针用于 PAM 2000（Heinz Walz Gmbh Effeltrich德国）以及

Hanstech 仪器公司配套使用可应用于 2times3 不透明叶室底部和 6400-08 透明叶室底部其中包括一

个内置的光传感器

（5）6400－07 针叶叶室

2times6cm 叶室叶室温度采用能量平衡的方法其中包括一个内置的光传感器

（6）6400－08 透明底叶室

23cm 叶室叶温由能量平衡计算得出可与任一 2times3cm 规格的叶室顶部连用

（7）6400－09 土壤室

测土壤呼吸

9

（8）6400-10MiniPAM 适配器

2times3cm 叶室内设计有 2mm 的光纤探针用于 MiniPAM 荧光仪（德国）其中包括一个内置的

光传感器

（9）6400－11 窄叶室

2times6cm 叶室不透明底部装有 6400-04 叶温热电偶其中包括一个内置的光传感器

（10）6400-14 Opti-Sciences 适配器

2times3cm 叶室顶部设计 10mm 三叉光纤探针

（11）6400－12 协处理器

厂家安装如已安装则在ldquoabout this unitrdquo中显示ldquocoprocessor installedrdquo

（12）6400-13 热偶适配器

用于连接热电偶和主机的 37 针接口上包括在 6400-09 土壤叶室内

（13）6400-206400-21 文件转换软件

6400-20（DOS）和 6400-21（WINDOWS）文件转换（FX）软件可将文件由 LI-6400 转换

到计算机上将计算机与 LI-6400 相连可通过计算机对 LI-6400（处于文件转换方式）中的文件进

行操作见第 11 章

（14）9901－013 外部光量子传感器

LI-COR LI－190SA 量子传感器可安装在传感头上（9901－013 即 LI－190SA 加一条短导

线）

第二章 安装 LI-6400

准备工作 2-2

1 碱石灰管和干燥剂管 2-2

2 导线与导管 2-3

3 连接叶室IRGA 2-5

使用三角架 2-6

6400－01CO2 注射器的安装 2-7

1 如何使用 CO2 小钢瓶 2-8

2 外置的 CO2 罐 2-10

10

四 外源量子传感器的安装 2-14

五 6400－02B LED 光源的安装 2-15

六 LI-6400 的电源 2-18

1 主电源 2-18

2 电池 2-18

七 安装系统软件 2-19

1 安装 2-19

2 操作 2-20

第二章 安装 LI-6400

本章帮你掌握 LI-6400 的安装和运行前的准备工作

一 准备工作

本节讲述如何为 6400 操作做准备

1 CO2 吸收管和干燥管

CO2 吸收管和干燥管除了更换化学药品时可一直与控制台相连图 2-1 显示了这些管道的位置

注意当内有化学药品时禁止拧动管的上盖更换药品时抓住管体拧开管的下盖如上

盖松动且混有药品时将伤害空气过滤器

拧开 CO2 吸收管的下盖装入碱石灰装入量为距下盖 1cm 处拧好下盖将其与控制台接口

对好拧紧管体上部两个旋钮中较低的一个使其与控制台紧密接合

同样方法安装干燥管

注意保持螺丝和管体清洁

重要的维护及维修细节见 19－2 页

2 导线与导管

导线与导管的接口均在控制台的右侧

（1）电缆接口

将凹螺母与标有ldquoIRGArdquo的 25 针接口相连凸螺母与标有ldquoCHAMBERrdquo的 25 针接口相连

这些接口是相互匹配的不会接错轻轻拧紧但不要过于用力以免脱扣见 19－12 页的ldquo更换

接口螺丝rdquo

11

（2）入室气体接口

在 ONOFF 开关的右侧有三个导管端口标有 INLET 的端口是空气吸入系统的接口

如果未安装 CO2 注射器将一气体缓冲器与 INLET 端口相连可有一干净的空可乐瓶作为缓

冲器见 4－47 页的ldquo气体供应事项rdquo

（3）出室气体接口

传感头的两根导管须与控制台的出室端口相连管尾有黑色标记的导管与 SAMPLE 相连另一

管与 REF 相连

3 连接叶室IRGA

连接方法见图 2－3注意不要过度用力拧安装 IRGA 接口时将双方的红点对齐按下后两

红点相对应

如有多个 LI-6400IRGA 不可混用因出厂时每台仪器已匹配过如混用则无法使 IRGA

正常工作

二 使用三角架

标准配件中包含一个固定三脚架用的适配器在进行长时间观测时应安装三角架将三角架

支撑架固定在传感头的右侧然后三角架再安装在支撑架上

三 6400-01CO2注入系统的安装

6400-01 CO2注入系统包括LI-6400 主机内已经由厂方安装的控制器和外部的附件（包括使用 12

克CO2小钢瓶的 9964-026 源和使用外部CO2罐的 9964-033 适配器见 2-10 页）CO2小钢瓶中装有

12 克液态高压CO2认真仔细地按操作规程进行操作以防意外

警告CO2小钢瓶包含 12 克高压液态CO2处理其及钢瓶的保护罩应十分谨慎

注意小钢瓶一旦安装无论使用与否仅可提供 8 小时的CO2气体

1 如何使用 CO2 小钢瓶

图 2-6 外部 CO2 组件的位置

安装 9964－026 组件

（1）安装 CO2 注入系统先检查 O 型圈是否在原位置上确保在正确的位置后将接口对齐拧紧

旋钮使之与控制台相连

（2）拧下 CO2 小钢瓶保护罩

（3）在凹槽内放入一新的 O 型圈若无此 O 型圈当钢瓶被刺破时气体很快散失掉

12

注意尽管 O 型圈可重复使用建议每换一次小钢瓶便更换一个 O 型圈因在高压下O 型

圈会变型或出现裂缝导致气体缓慢或迅速泄漏

图 2-7O 型圈的位置图

（4）每使用 25 个（一盒）小钢瓶后应检查油过滤器并更换详情请见 19－32 页的ldquo外部 CO2

气源的维护rdquo

（5）更换新的 CO2 钢瓶 只能用 12g 重的液态 CO2

（6）在刺穿钢瓶时会感到一些阻力当钢瓶被刺穿后会感到有气体喷出快速旋紧钢筒套直至密合

2 外源 CO2 罐

在使用CO2气体罐比较方便的情况下利用 6400-01 外源CO2 组件可使用CO2 气体罐并调

节输出压力为 180－220PSIG（136 ---144 Bar ）

安装 9964－033 组件

1 安装 CO2 罐的连接口

在 CO2 和 H2O 化学管之间安装此组件注意 O 型圈的正确位置旋紧两固定旋钮即可

2 插入铜管

将 18rdquo铜管插入接口（见图 2－8）

注意垫片放置的方向垫片的一端略长长的一端朝向接口当螺母拧紧时垫片也无法移

动

3 拧紧螺母再加旋 34 转

4 连接气源

铜管的另一端连接 CO2 罐调节压力表使其压力保持在 180－220PSIG

安装 4mm 铜管

1 安装罐体连接器和铜管

如上 1－4 步骤

2 连接 18和 4mm 管

用转换器连接两种口径的管子（见图 2－9）

3 连接 4mm 管和 CO2 罐注意调节压力

四 外置量子传感器的安装

见图 2－10如出厂时已安装外置量子传感器出厂时的校正值会输入到仪器中否则需用户

自己设置见 16－4 页中的ldquo安装菜单rdquo

13

五 6400－02B LED 光源的安装

配件 6400－02 或－02BLED 取代叶室上半部的位置而安装在传感头上按以下步骤进行操作

1 拆除三角架固定架这样才能将 PAR 传感器的接口露出

2 用尖嘴钳子（或手指甲）将连线向外拔出

3 通过拧掉两个固定螺丝来移去叶室上半部

4 在光源通气孔处正确安装 O 型圈

5 安装光源连接光源插头和光强插头

如购买时已安装有 LED校正参数已存入主机否则须进行校正见 16－5 页的 6400－02BLED

光源通常用户需定期校准

6400-40 叶室荧光计安装与操作见第 27 章

六 LI-6400 的电源

1 主电源

LI-6400 不能单独使用主电源线须连接 LI－6020 充电器和一个充电电池在使用 LI-6020 时

需要把一个充好电的电池放入电池座内并与接口连接然后用 9960-062 电线将充电器和主机接口连

接

2 电池

电池插孔在 ONOFF 开关下将两节 6400-03 电池插入充电器中并连接其他 LI-COR 仪器使

用的 6200B 电池也可以使用但是不方便之处在于无法放在手提箱内（由于大小尺寸的缘故）

每个电池的最大容量为 3A充电器可提供 15A一般来讲LI-6400 的消耗量为 15A在最大

消耗量下（光源冷却等等）LI-6400 的电流量为 3A不使用光源时电流量为 2A电池使用时

间详见下表

供电量 供电方式

15A 2A 3A

两节电池 4h 3h 2h

充电器和一节电池 无限 6h 3h

用两节电池比用一节电池好可以延长电池的使用寿命

14

至少用一节电池不能只用充电器

当电量少时出现提示可更换电池系统的运行过程不会被中断依次更换两节电池（更

换时应小心不要碰断电源开关尤其是忙乱时这样会导致测量的中断）

可使用任何 12 伏特的铅酸电池如汽车电池一次充电可以使用 24-48 个小时

七 安装系统软件

注意本项工作不是使用者必须去做的仪器出厂时软件已安装完毕由于LI-COR定期的更新

软件使用者须学会安装此类新软件在Welcome Menu的About this unit中可查到（见 3-8 页的图 3-5）

已安装软件的版本新软件从网站wwwlicorcom中下载

1 安装

(1) 获得软件光盘（6400-50Dos 或 Windows 操作）或从网站下载

(2) 按住 escape 键打开电源开关显示 Boot Screen（详见 5－18 页）

(3) 连接计算机和 LI-6400

(4) 运行安装程序程序名为 INSTALLEXE

2 操作

安装 LPL 和Sys 两种软件LPL 是操作软件Sys 是系统盘

第三章 操作向导 这一章的目的是使用户知道 1）如何操作 LI-64002）LI-6400 如何完成操作任务我们通过一

系列的操作向导来完成这项工作我们建议您按照书上的步骤在仪器上一步一步的进行操作在这

一章中您不需要准备植物材料

在开始之前 下面您应该了解有关显示和键盘操作区的知识（图 3-1）

15

公式（１-４）中的参数与 LI-6400 所测值的关系如下

ui = F 106 F 气流量（μmol s-1）

wi = Wr 103 Wr参比水摩尔比(mmol H2O mol air-1)

wo = Ws 103 Ws样品水摩尔比(mmol H2O mol air-1) (1-5)

s = S 104 S叶面积（cm-2）

故公式（1－4）可写为

F ( Ws - Wr) E = ----------------------- (1-6) 100S (1000 ndash Ws )

水蒸气总导度

总叶片导度gtw（mol H2O m-2s-1）为（包括气孔导度和界面导度）

gtw=sl

sl

ww

wwE

minus

+minus )

21000(

(1-7)

Wi 是指叶内水汽的摩尔浓度(mmol H2O mol -1空气)由叶面温度Tl（）和大气压P（kPa）求

得

e ( Tl) Wl = -----------1000 (1-8) P

e(T)是在 T 温度时的饱合水汽压计算见 14-10 页中的公式（14-21）

水蒸汽的气孔导度

水蒸汽的气孔导度gsw由总导度减去界面导度而得

1 gsw = (1-9)

1 kf gtw gbw

kf是个参数由叶片两侧气孔比率换算得出

K2 + 1 kf = ------------ (1-10) (K + 1 )2

gbw是单侧叶面界面对水汽的导度这样界面导度的准确性就在于叶的一面还是两面具有气孔

5

净光合速率

在开放系统中存在下列等式

sa = u ic i ndash u o c o (1-11)

a是同化率（molCO2 m-2 s-1）c i和c o是进出二氧化碳的摩尔比利用公式（1－2）可写为

sa = u ici ndash (u i + s E)c o (1-12)

重新组合为

u i(c I ndash c o ) a = ----------------- - Ec o (1-13) s

和参数与 LI-6400 所测值的关系为公式（1－5）和下式

c I = Cr 106

c o = Cs 106 (1-14) a = A 106

其中Cr和Cs是参比室和样品室的CO2浓度(μmolCO2 mol air-1)A是叶的CO2净同化率(μmol

co2 m-2s-1)

F(Cr - Cs)

A = ----------------- - CsE (1-15) 100S

胞间二氧化碳浓度

(g tc ndash E 2)Cs - A Ci=------------------------- (1-16)

g tc + E 2

g tc 是CO2总导度

1 g tc =--------------------------------- (1-17)

16g sw + 137kf g bw

16 是空气中CO2和H2O的扩散比率137 是界面层中CO2和H2O的扩散比率

其它参数

LI-6400 有许多其他相关条件（传感器标定方程露点温度相对湿度等等）见 14 章

符号摘要

a = 净同化率mol CO2m-2s-1

6

A = 净同化率μmol CO2m-2s-1

ci = 入室CO2 浓度mol CO2mol air-1

co = 出室CO2 浓度mol CO2mol air-1

Cs =样品室IRGA中CO2 的摩尔比μmol CO2mol-1air

Cr = 参比室IRGA中CO2 的摩尔比μmol CO2mol-1air

Ci =胞间CO2 浓度μmol CO2mol-1air

E = 蒸腾速率molH2O m-2s-1

F =入室气体的摩尔流量μmol s-1

gbw=界面水汽导度mol H2Om-2s-1

gsw= 气孔水汽导度mol H2Om-2s-1

gtc=CO2 总导度mol CO2m-2s-1

gtw= 水汽总导度mol H2Om-2s-1

kf =(K2+1) (K+1)2

K =气孔比率从叶一面到另一面的气孔导度速率估计值

s=叶面积m2

S=叶面积cm2

ui=入室气体流量mol air s-1

uo=出室气体流量mol air s-1

wi=入室水汽摩尔比mol H2O mol air-1

wo= 出室水汽摩尔比mol H2O mol air-1

Ws=样品IRGA中水汽摩尔比mmol H2O mol air ndash1

Wr= 参比IRGA中水汽摩尔比mmol H2O mol air ndash1

Wl = 叶内水汽的摩尔比mmol H2O mol air ndash1

系统组件

图 1-5 LI-6400 便携式光合系统

标准组件

（1）控制台

控制操作台完全密封64 键全 ASCⅡ码键盘8 行 40 字符液晶显示控制台右侧为传感头接

口6400－03 电池组件和 RS－232C 接口左侧为碱石灰管和干燥剂管另有配件 6400－01 注入

7

系统和 CO2 小钢瓶接口控制台底部可以附加野外支架

（2）传感头IRGA

传感头包括叶室叶室手柄两个帕尔帖热电冷却器样品室和参比室气体分析仪具有两个

光测量装置大多叶室上部有一个磷砷化镓光强传感器如需要还可在外部安装一个光量子传感

器 9901－013（如何应用两种光感应器详见 8－2 页中的ldquo为什么有两个感应器rdquo）在 23 和 26 的

叶室底部有一热电偶可测叶温其它类型的叶室则根据能量平衡来计算出叶温

（3）导线

控制台和传感头IRGA 之间有两个电缆导线和两个气流软管相连它们外被一层有弹性的外

包装

（4）备用零件工具箱

内装一些 LI-6400 的常用备用件当您熟悉了这台仪器后您会知道那些组件应该时刻放在手

边那些应该存放起来

（5）化学管

这些管是用来吸收进气气体中的CO2和H2O一管中放有碱石灰另一管中放有干燥剂每管的

顶部都有一阀门来控制进入系统的气体含量

（6）6400－03 充电电池

6400-03 充电电池在装运时已经充满电并测试过不过在存放过程中电池存在缓慢的自放电现

象因此应定期检查和充电未充电情况下长期存放电池将有损电池寿命（见 19－8 页的ldquo6400

－03 电池rdquo的使用指导）每个电池可提供 1－2 个小时的操作运行用 LI－6020 充电器来充电

（7）LI－6020 充电器

可同时充四个电池在 92－138184－276 伏47－63 赫兹下工作使用时必须将背后的开关

调到与当地电压相匹配的位置上

（8）1000－90 数据传输软件（DOS 模式下）

可将数据传输到电脑详情见第二章

（9）RS232C 导线

有两个1800－04 和 1000－0911－3 页的图 11－1 有详细说明

（10）野外支架

出厂时即带

（11）6400－50 系统软件

需妥善保管注意新版本定期更新请与 LI－COR 公司联系或直接从网上下载

8

（wwwlicorcom）

（12）校正单

这是出厂时输入机器中的校正值妥善保管以备后查

（13）手提箱

具坚硬外壳内部充入泡沫可安置操作台传感头导线电池支架和其它一些附件

配件

可在购买主机时携带也可随时购买自行安装（除了 6400－01CO2注入系统需厂家安装）

（1）6400－01CO2 注入系统

包括三部分

控制台内部的控制器 由厂家安装

钢瓶固定装置和调整器 以释放 CO2 小钢瓶安装在控制台的左侧两个化学过滤管之间

CO2 钢瓶适配器 用于大瓶的CO2压缩气体与主机连接使用用以替换CO2小钢瓶（见 2-11

页中的图 2-8）

（2）6400－02B LED 光源

代替标准叶室的上半部的位置提供 0－2000μmol m-2s-1 的光量子光强由软件来调节精度

为 1μmol m-2s-1

（3）6400－05 簇状叶叶室

为圆柱形叶室以测短松针叶片的光合叶温由能量平衡来计算因此外部光量子传感器是必须

的（外部光量子传感器不在些配件中）

（4）6400-06 PAM 2000 适配器

叶室顶部设计有一 8mm 荧光探针用于 PAM 2000（Heinz Walz Gmbh Effeltrich德国）以及

Hanstech 仪器公司配套使用可应用于 2times3 不透明叶室底部和 6400-08 透明叶室底部其中包括一

个内置的光传感器

（5）6400－07 针叶叶室

2times6cm 叶室叶室温度采用能量平衡的方法其中包括一个内置的光传感器

（6）6400－08 透明底叶室

23cm 叶室叶温由能量平衡计算得出可与任一 2times3cm 规格的叶室顶部连用

（7）6400－09 土壤室

测土壤呼吸

9

（8）6400-10MiniPAM 适配器

2times3cm 叶室内设计有 2mm 的光纤探针用于 MiniPAM 荧光仪（德国）其中包括一个内置的

光传感器

（9）6400－11 窄叶室

2times6cm 叶室不透明底部装有 6400-04 叶温热电偶其中包括一个内置的光传感器

（10）6400-14 Opti-Sciences 适配器

2times3cm 叶室顶部设计 10mm 三叉光纤探针

（11）6400－12 协处理器

厂家安装如已安装则在ldquoabout this unitrdquo中显示ldquocoprocessor installedrdquo

（12）6400-13 热偶适配器

用于连接热电偶和主机的 37 针接口上包括在 6400-09 土壤叶室内

（13）6400-206400-21 文件转换软件

6400-20（DOS）和 6400-21（WINDOWS）文件转换（FX）软件可将文件由 LI-6400 转换

到计算机上将计算机与 LI-6400 相连可通过计算机对 LI-6400（处于文件转换方式）中的文件进

行操作见第 11 章

（14）9901－013 外部光量子传感器

LI-COR LI－190SA 量子传感器可安装在传感头上（9901－013 即 LI－190SA 加一条短导

线）

第二章 安装 LI-6400

准备工作 2-2

1 碱石灰管和干燥剂管 2-2

2 导线与导管 2-3

3 连接叶室IRGA 2-5

使用三角架 2-6

6400－01CO2 注射器的安装 2-7

1 如何使用 CO2 小钢瓶 2-8

2 外置的 CO2 罐 2-10

10

四 外源量子传感器的安装 2-14

五 6400－02B LED 光源的安装 2-15

六 LI-6400 的电源 2-18

1 主电源 2-18

2 电池 2-18

七 安装系统软件 2-19

1 安装 2-19

2 操作 2-20

第二章 安装 LI-6400

本章帮你掌握 LI-6400 的安装和运行前的准备工作

一 准备工作

本节讲述如何为 6400 操作做准备

1 CO2 吸收管和干燥管

CO2 吸收管和干燥管除了更换化学药品时可一直与控制台相连图 2-1 显示了这些管道的位置

注意当内有化学药品时禁止拧动管的上盖更换药品时抓住管体拧开管的下盖如上

盖松动且混有药品时将伤害空气过滤器

拧开 CO2 吸收管的下盖装入碱石灰装入量为距下盖 1cm 处拧好下盖将其与控制台接口

对好拧紧管体上部两个旋钮中较低的一个使其与控制台紧密接合

同样方法安装干燥管

注意保持螺丝和管体清洁

重要的维护及维修细节见 19－2 页

2 导线与导管

导线与导管的接口均在控制台的右侧

（1）电缆接口

将凹螺母与标有ldquoIRGArdquo的 25 针接口相连凸螺母与标有ldquoCHAMBERrdquo的 25 针接口相连

这些接口是相互匹配的不会接错轻轻拧紧但不要过于用力以免脱扣见 19－12 页的ldquo更换

接口螺丝rdquo

11

（2）入室气体接口

在 ONOFF 开关的右侧有三个导管端口标有 INLET 的端口是空气吸入系统的接口

如果未安装 CO2 注射器将一气体缓冲器与 INLET 端口相连可有一干净的空可乐瓶作为缓

冲器见 4－47 页的ldquo气体供应事项rdquo

（3）出室气体接口

传感头的两根导管须与控制台的出室端口相连管尾有黑色标记的导管与 SAMPLE 相连另一

管与 REF 相连

3 连接叶室IRGA

连接方法见图 2－3注意不要过度用力拧安装 IRGA 接口时将双方的红点对齐按下后两

红点相对应

如有多个 LI-6400IRGA 不可混用因出厂时每台仪器已匹配过如混用则无法使 IRGA

正常工作

二 使用三角架

标准配件中包含一个固定三脚架用的适配器在进行长时间观测时应安装三角架将三角架

支撑架固定在传感头的右侧然后三角架再安装在支撑架上

三 6400-01CO2注入系统的安装

6400-01 CO2注入系统包括LI-6400 主机内已经由厂方安装的控制器和外部的附件（包括使用 12

克CO2小钢瓶的 9964-026 源和使用外部CO2罐的 9964-033 适配器见 2-10 页）CO2小钢瓶中装有

12 克液态高压CO2认真仔细地按操作规程进行操作以防意外

警告CO2小钢瓶包含 12 克高压液态CO2处理其及钢瓶的保护罩应十分谨慎

注意小钢瓶一旦安装无论使用与否仅可提供 8 小时的CO2气体

1 如何使用 CO2 小钢瓶

图 2-6 外部 CO2 组件的位置

安装 9964－026 组件

（1）安装 CO2 注入系统先检查 O 型圈是否在原位置上确保在正确的位置后将接口对齐拧紧

旋钮使之与控制台相连

（2）拧下 CO2 小钢瓶保护罩

（3）在凹槽内放入一新的 O 型圈若无此 O 型圈当钢瓶被刺破时气体很快散失掉

12

注意尽管 O 型圈可重复使用建议每换一次小钢瓶便更换一个 O 型圈因在高压下O 型

圈会变型或出现裂缝导致气体缓慢或迅速泄漏

图 2-7O 型圈的位置图

（4）每使用 25 个（一盒）小钢瓶后应检查油过滤器并更换详情请见 19－32 页的ldquo外部 CO2

气源的维护rdquo

（5）更换新的 CO2 钢瓶 只能用 12g 重的液态 CO2

（6）在刺穿钢瓶时会感到一些阻力当钢瓶被刺穿后会感到有气体喷出快速旋紧钢筒套直至密合

2 外源 CO2 罐

在使用CO2气体罐比较方便的情况下利用 6400-01 外源CO2 组件可使用CO2 气体罐并调

节输出压力为 180－220PSIG（136 ---144 Bar ）

安装 9964－033 组件

1 安装 CO2 罐的连接口

在 CO2 和 H2O 化学管之间安装此组件注意 O 型圈的正确位置旋紧两固定旋钮即可

2 插入铜管

将 18rdquo铜管插入接口（见图 2－8）

注意垫片放置的方向垫片的一端略长长的一端朝向接口当螺母拧紧时垫片也无法移

动

3 拧紧螺母再加旋 34 转

4 连接气源

铜管的另一端连接 CO2 罐调节压力表使其压力保持在 180－220PSIG

安装 4mm 铜管

1 安装罐体连接器和铜管

如上 1－4 步骤

2 连接 18和 4mm 管

用转换器连接两种口径的管子（见图 2－9）

3 连接 4mm 管和 CO2 罐注意调节压力

四 外置量子传感器的安装

见图 2－10如出厂时已安装外置量子传感器出厂时的校正值会输入到仪器中否则需用户

自己设置见 16－4 页中的ldquo安装菜单rdquo

13

五 6400－02B LED 光源的安装

配件 6400－02 或－02BLED 取代叶室上半部的位置而安装在传感头上按以下步骤进行操作

1 拆除三角架固定架这样才能将 PAR 传感器的接口露出

2 用尖嘴钳子（或手指甲）将连线向外拔出

3 通过拧掉两个固定螺丝来移去叶室上半部

4 在光源通气孔处正确安装 O 型圈

5 安装光源连接光源插头和光强插头

如购买时已安装有 LED校正参数已存入主机否则须进行校正见 16－5 页的 6400－02BLED

光源通常用户需定期校准

6400-40 叶室荧光计安装与操作见第 27 章

六 LI-6400 的电源

1 主电源

LI-6400 不能单独使用主电源线须连接 LI－6020 充电器和一个充电电池在使用 LI-6020 时

需要把一个充好电的电池放入电池座内并与接口连接然后用 9960-062 电线将充电器和主机接口连

接

2 电池

电池插孔在 ONOFF 开关下将两节 6400-03 电池插入充电器中并连接其他 LI-COR 仪器使

用的 6200B 电池也可以使用但是不方便之处在于无法放在手提箱内（由于大小尺寸的缘故）

每个电池的最大容量为 3A充电器可提供 15A一般来讲LI-6400 的消耗量为 15A在最大

消耗量下（光源冷却等等）LI-6400 的电流量为 3A不使用光源时电流量为 2A电池使用时

间详见下表

供电量 供电方式

15A 2A 3A

两节电池 4h 3h 2h

充电器和一节电池 无限 6h 3h

用两节电池比用一节电池好可以延长电池的使用寿命

14

至少用一节电池不能只用充电器

当电量少时出现提示可更换电池系统的运行过程不会被中断依次更换两节电池（更

换时应小心不要碰断电源开关尤其是忙乱时这样会导致测量的中断）

可使用任何 12 伏特的铅酸电池如汽车电池一次充电可以使用 24-48 个小时

七 安装系统软件

注意本项工作不是使用者必须去做的仪器出厂时软件已安装完毕由于LI-COR定期的更新

软件使用者须学会安装此类新软件在Welcome Menu的About this unit中可查到（见 3-8 页的图 3-5）

已安装软件的版本新软件从网站wwwlicorcom中下载

1 安装

(1) 获得软件光盘（6400-50Dos 或 Windows 操作）或从网站下载

(2) 按住 escape 键打开电源开关显示 Boot Screen（详见 5－18 页）

(3) 连接计算机和 LI-6400

(4) 运行安装程序程序名为 INSTALLEXE

2 操作

安装 LPL 和Sys 两种软件LPL 是操作软件Sys 是系统盘

第三章 操作向导 这一章的目的是使用户知道 1）如何操作 LI-64002）LI-6400 如何完成操作任务我们通过一

系列的操作向导来完成这项工作我们建议您按照书上的步骤在仪器上一步一步的进行操作在这

一章中您不需要准备植物材料

在开始之前 下面您应该了解有关显示和键盘操作区的知识（图 3-1）

15

净光合速率

在开放系统中存在下列等式

sa = u ic i ndash u o c o (1-11)

a是同化率（molCO2 m-2 s-1）c i和c o是进出二氧化碳的摩尔比利用公式（1－2）可写为

sa = u ici ndash (u i + s E)c o (1-12)

重新组合为

u i(c I ndash c o ) a = ----------------- - Ec o (1-13) s

和参数与 LI-6400 所测值的关系为公式（1－5）和下式

c I = Cr 106

c o = Cs 106 (1-14) a = A 106

其中Cr和Cs是参比室和样品室的CO2浓度(μmolCO2 mol air-1)A是叶的CO2净同化率(μmol

co2 m-2s-1)

F(Cr - Cs)

A = ----------------- - CsE (1-15) 100S

胞间二氧化碳浓度

(g tc ndash E 2)Cs - A Ci=------------------------- (1-16)

g tc + E 2

g tc 是CO2总导度

1 g tc =--------------------------------- (1-17)

16g sw + 137kf g bw

16 是空气中CO2和H2O的扩散比率137 是界面层中CO2和H2O的扩散比率

其它参数

LI-6400 有许多其他相关条件（传感器标定方程露点温度相对湿度等等）见 14 章

符号摘要

a = 净同化率mol CO2m-2s-1

6

A = 净同化率μmol CO2m-2s-1

ci = 入室CO2 浓度mol CO2mol air-1

co = 出室CO2 浓度mol CO2mol air-1

Cs =样品室IRGA中CO2 的摩尔比μmol CO2mol-1air

Cr = 参比室IRGA中CO2 的摩尔比μmol CO2mol-1air

Ci =胞间CO2 浓度μmol CO2mol-1air

E = 蒸腾速率molH2O m-2s-1

F =入室气体的摩尔流量μmol s-1

gbw=界面水汽导度mol H2Om-2s-1

gsw= 气孔水汽导度mol H2Om-2s-1

gtc=CO2 总导度mol CO2m-2s-1

gtw= 水汽总导度mol H2Om-2s-1

kf =(K2+1) (K+1)2

K =气孔比率从叶一面到另一面的气孔导度速率估计值

s=叶面积m2

S=叶面积cm2

ui=入室气体流量mol air s-1

uo=出室气体流量mol air s-1

wi=入室水汽摩尔比mol H2O mol air-1

wo= 出室水汽摩尔比mol H2O mol air-1

Ws=样品IRGA中水汽摩尔比mmol H2O mol air ndash1

Wr= 参比IRGA中水汽摩尔比mmol H2O mol air ndash1

Wl = 叶内水汽的摩尔比mmol H2O mol air ndash1

系统组件

图 1-5 LI-6400 便携式光合系统

标准组件

（1）控制台

控制操作台完全密封64 键全 ASCⅡ码键盘8 行 40 字符液晶显示控制台右侧为传感头接

口6400－03 电池组件和 RS－232C 接口左侧为碱石灰管和干燥剂管另有配件 6400－01 注入

7

系统和 CO2 小钢瓶接口控制台底部可以附加野外支架

（2）传感头IRGA

传感头包括叶室叶室手柄两个帕尔帖热电冷却器样品室和参比室气体分析仪具有两个

光测量装置大多叶室上部有一个磷砷化镓光强传感器如需要还可在外部安装一个光量子传感

器 9901－013（如何应用两种光感应器详见 8－2 页中的ldquo为什么有两个感应器rdquo）在 23 和 26 的

叶室底部有一热电偶可测叶温其它类型的叶室则根据能量平衡来计算出叶温

（3）导线

控制台和传感头IRGA 之间有两个电缆导线和两个气流软管相连它们外被一层有弹性的外

包装

（4）备用零件工具箱

内装一些 LI-6400 的常用备用件当您熟悉了这台仪器后您会知道那些组件应该时刻放在手

边那些应该存放起来

（5）化学管

这些管是用来吸收进气气体中的CO2和H2O一管中放有碱石灰另一管中放有干燥剂每管的

顶部都有一阀门来控制进入系统的气体含量

（6）6400－03 充电电池

6400-03 充电电池在装运时已经充满电并测试过不过在存放过程中电池存在缓慢的自放电现

象因此应定期检查和充电未充电情况下长期存放电池将有损电池寿命（见 19－8 页的ldquo6400

－03 电池rdquo的使用指导）每个电池可提供 1－2 个小时的操作运行用 LI－6020 充电器来充电

（7）LI－6020 充电器

可同时充四个电池在 92－138184－276 伏47－63 赫兹下工作使用时必须将背后的开关

调到与当地电压相匹配的位置上

（8）1000－90 数据传输软件（DOS 模式下）

可将数据传输到电脑详情见第二章

（9）RS232C 导线

有两个1800－04 和 1000－0911－3 页的图 11－1 有详细说明

（10）野外支架

出厂时即带

（11）6400－50 系统软件

需妥善保管注意新版本定期更新请与 LI－COR 公司联系或直接从网上下载

8

（wwwlicorcom）

（12）校正单

这是出厂时输入机器中的校正值妥善保管以备后查

（13）手提箱

具坚硬外壳内部充入泡沫可安置操作台传感头导线电池支架和其它一些附件

配件

可在购买主机时携带也可随时购买自行安装（除了 6400－01CO2注入系统需厂家安装）

（1）6400－01CO2 注入系统

包括三部分

控制台内部的控制器 由厂家安装

钢瓶固定装置和调整器 以释放 CO2 小钢瓶安装在控制台的左侧两个化学过滤管之间

CO2 钢瓶适配器 用于大瓶的CO2压缩气体与主机连接使用用以替换CO2小钢瓶（见 2-11

页中的图 2-8）

（2）6400－02B LED 光源

代替标准叶室的上半部的位置提供 0－2000μmol m-2s-1 的光量子光强由软件来调节精度

为 1μmol m-2s-1

（3）6400－05 簇状叶叶室

为圆柱形叶室以测短松针叶片的光合叶温由能量平衡来计算因此外部光量子传感器是必须

的（外部光量子传感器不在些配件中）

（4）6400-06 PAM 2000 适配器

叶室顶部设计有一 8mm 荧光探针用于 PAM 2000（Heinz Walz Gmbh Effeltrich德国）以及

Hanstech 仪器公司配套使用可应用于 2times3 不透明叶室底部和 6400-08 透明叶室底部其中包括一

个内置的光传感器

（5）6400－07 针叶叶室

2times6cm 叶室叶室温度采用能量平衡的方法其中包括一个内置的光传感器

（6）6400－08 透明底叶室

23cm 叶室叶温由能量平衡计算得出可与任一 2times3cm 规格的叶室顶部连用

（7）6400－09 土壤室

测土壤呼吸

9

（8）6400-10MiniPAM 适配器

2times3cm 叶室内设计有 2mm 的光纤探针用于 MiniPAM 荧光仪（德国）其中包括一个内置的

光传感器

（9）6400－11 窄叶室

2times6cm 叶室不透明底部装有 6400-04 叶温热电偶其中包括一个内置的光传感器

（10）6400-14 Opti-Sciences 适配器

2times3cm 叶室顶部设计 10mm 三叉光纤探针

（11）6400－12 协处理器

厂家安装如已安装则在ldquoabout this unitrdquo中显示ldquocoprocessor installedrdquo

（12）6400-13 热偶适配器

用于连接热电偶和主机的 37 针接口上包括在 6400-09 土壤叶室内

（13）6400-206400-21 文件转换软件

6400-20（DOS）和 6400-21（WINDOWS）文件转换（FX）软件可将文件由 LI-6400 转换

到计算机上将计算机与 LI-6400 相连可通过计算机对 LI-6400（处于文件转换方式）中的文件进

行操作见第 11 章

（14）9901－013 外部光量子传感器

LI-COR LI－190SA 量子传感器可安装在传感头上（9901－013 即 LI－190SA 加一条短导

线）

第二章 安装 LI-6400

准备工作 2-2

1 碱石灰管和干燥剂管 2-2

2 导线与导管 2-3

3 连接叶室IRGA 2-5

使用三角架 2-6

6400－01CO2 注射器的安装 2-7

1 如何使用 CO2 小钢瓶 2-8

2 外置的 CO2 罐 2-10

10

四 外源量子传感器的安装 2-14

五 6400－02B LED 光源的安装 2-15

六 LI-6400 的电源 2-18

1 主电源 2-18

2 电池 2-18

七 安装系统软件 2-19

1 安装 2-19

2 操作 2-20

第二章 安装 LI-6400

本章帮你掌握 LI-6400 的安装和运行前的准备工作

一 准备工作

本节讲述如何为 6400 操作做准备

1 CO2 吸收管和干燥管

CO2 吸收管和干燥管除了更换化学药品时可一直与控制台相连图 2-1 显示了这些管道的位置

注意当内有化学药品时禁止拧动管的上盖更换药品时抓住管体拧开管的下盖如上

盖松动且混有药品时将伤害空气过滤器

拧开 CO2 吸收管的下盖装入碱石灰装入量为距下盖 1cm 处拧好下盖将其与控制台接口

对好拧紧管体上部两个旋钮中较低的一个使其与控制台紧密接合

同样方法安装干燥管

注意保持螺丝和管体清洁

重要的维护及维修细节见 19－2 页

2 导线与导管

导线与导管的接口均在控制台的右侧

（1）电缆接口

将凹螺母与标有ldquoIRGArdquo的 25 针接口相连凸螺母与标有ldquoCHAMBERrdquo的 25 针接口相连

这些接口是相互匹配的不会接错轻轻拧紧但不要过于用力以免脱扣见 19－12 页的ldquo更换

接口螺丝rdquo

11

（2）入室气体接口

在 ONOFF 开关的右侧有三个导管端口标有 INLET 的端口是空气吸入系统的接口

如果未安装 CO2 注射器将一气体缓冲器与 INLET 端口相连可有一干净的空可乐瓶作为缓

冲器见 4－47 页的ldquo气体供应事项rdquo

（3）出室气体接口

传感头的两根导管须与控制台的出室端口相连管尾有黑色标记的导管与 SAMPLE 相连另一

管与 REF 相连

3 连接叶室IRGA

连接方法见图 2－3注意不要过度用力拧安装 IRGA 接口时将双方的红点对齐按下后两

红点相对应

如有多个 LI-6400IRGA 不可混用因出厂时每台仪器已匹配过如混用则无法使 IRGA

正常工作

二 使用三角架

标准配件中包含一个固定三脚架用的适配器在进行长时间观测时应安装三角架将三角架

支撑架固定在传感头的右侧然后三角架再安装在支撑架上

三 6400-01CO2注入系统的安装

6400-01 CO2注入系统包括LI-6400 主机内已经由厂方安装的控制器和外部的附件（包括使用 12

克CO2小钢瓶的 9964-026 源和使用外部CO2罐的 9964-033 适配器见 2-10 页）CO2小钢瓶中装有

12 克液态高压CO2认真仔细地按操作规程进行操作以防意外

警告CO2小钢瓶包含 12 克高压液态CO2处理其及钢瓶的保护罩应十分谨慎

注意小钢瓶一旦安装无论使用与否仅可提供 8 小时的CO2气体

1 如何使用 CO2 小钢瓶

图 2-6 外部 CO2 组件的位置

安装 9964－026 组件

（1）安装 CO2 注入系统先检查 O 型圈是否在原位置上确保在正确的位置后将接口对齐拧紧

旋钮使之与控制台相连

（2）拧下 CO2 小钢瓶保护罩

（3）在凹槽内放入一新的 O 型圈若无此 O 型圈当钢瓶被刺破时气体很快散失掉

12

注意尽管 O 型圈可重复使用建议每换一次小钢瓶便更换一个 O 型圈因在高压下O 型

圈会变型或出现裂缝导致气体缓慢或迅速泄漏

图 2-7O 型圈的位置图

（4）每使用 25 个（一盒）小钢瓶后应检查油过滤器并更换详情请见 19－32 页的ldquo外部 CO2

气源的维护rdquo

（5）更换新的 CO2 钢瓶 只能用 12g 重的液态 CO2

（6）在刺穿钢瓶时会感到一些阻力当钢瓶被刺穿后会感到有气体喷出快速旋紧钢筒套直至密合

2 外源 CO2 罐

在使用CO2气体罐比较方便的情况下利用 6400-01 外源CO2 组件可使用CO2 气体罐并调

节输出压力为 180－220PSIG（136 ---144 Bar ）

安装 9964－033 组件

1 安装 CO2 罐的连接口

在 CO2 和 H2O 化学管之间安装此组件注意 O 型圈的正确位置旋紧两固定旋钮即可

2 插入铜管

将 18rdquo铜管插入接口（见图 2－8）

注意垫片放置的方向垫片的一端略长长的一端朝向接口当螺母拧紧时垫片也无法移

动

3 拧紧螺母再加旋 34 转

4 连接气源

铜管的另一端连接 CO2 罐调节压力表使其压力保持在 180－220PSIG

安装 4mm 铜管

1 安装罐体连接器和铜管

如上 1－4 步骤

2 连接 18和 4mm 管

用转换器连接两种口径的管子（见图 2－9）

3 连接 4mm 管和 CO2 罐注意调节压力

四 外置量子传感器的安装

见图 2－10如出厂时已安装外置量子传感器出厂时的校正值会输入到仪器中否则需用户

自己设置见 16－4 页中的ldquo安装菜单rdquo

13

五 6400－02B LED 光源的安装

配件 6400－02 或－02BLED 取代叶室上半部的位置而安装在传感头上按以下步骤进行操作

1 拆除三角架固定架这样才能将 PAR 传感器的接口露出

2 用尖嘴钳子（或手指甲）将连线向外拔出

3 通过拧掉两个固定螺丝来移去叶室上半部

4 在光源通气孔处正确安装 O 型圈

5 安装光源连接光源插头和光强插头

如购买时已安装有 LED校正参数已存入主机否则须进行校正见 16－5 页的 6400－02BLED

光源通常用户需定期校准

6400-40 叶室荧光计安装与操作见第 27 章

六 LI-6400 的电源

1 主电源

LI-6400 不能单独使用主电源线须连接 LI－6020 充电器和一个充电电池在使用 LI-6020 时

需要把一个充好电的电池放入电池座内并与接口连接然后用 9960-062 电线将充电器和主机接口连

接

2 电池

电池插孔在 ONOFF 开关下将两节 6400-03 电池插入充电器中并连接其他 LI-COR 仪器使

用的 6200B 电池也可以使用但是不方便之处在于无法放在手提箱内（由于大小尺寸的缘故）

每个电池的最大容量为 3A充电器可提供 15A一般来讲LI-6400 的消耗量为 15A在最大

消耗量下（光源冷却等等）LI-6400 的电流量为 3A不使用光源时电流量为 2A电池使用时

间详见下表

供电量 供电方式

15A 2A 3A

两节电池 4h 3h 2h

充电器和一节电池 无限 6h 3h

用两节电池比用一节电池好可以延长电池的使用寿命

14

至少用一节电池不能只用充电器

当电量少时出现提示可更换电池系统的运行过程不会被中断依次更换两节电池（更

换时应小心不要碰断电源开关尤其是忙乱时这样会导致测量的中断）

可使用任何 12 伏特的铅酸电池如汽车电池一次充电可以使用 24-48 个小时

七 安装系统软件

注意本项工作不是使用者必须去做的仪器出厂时软件已安装完毕由于LI-COR定期的更新

软件使用者须学会安装此类新软件在Welcome Menu的About this unit中可查到（见 3-8 页的图 3-5）

已安装软件的版本新软件从网站wwwlicorcom中下载

1 安装

(1) 获得软件光盘（6400-50Dos 或 Windows 操作）或从网站下载

(2) 按住 escape 键打开电源开关显示 Boot Screen（详见 5－18 页）

(3) 连接计算机和 LI-6400

(4) 运行安装程序程序名为 INSTALLEXE

2 操作

安装 LPL 和Sys 两种软件LPL 是操作软件Sys 是系统盘

第三章 操作向导 这一章的目的是使用户知道 1）如何操作 LI-64002）LI-6400 如何完成操作任务我们通过一

系列的操作向导来完成这项工作我们建议您按照书上的步骤在仪器上一步一步的进行操作在这

一章中您不需要准备植物材料

在开始之前 下面您应该了解有关显示和键盘操作区的知识（图 3-1）

15

A = 净同化率μmol CO2m-2s-1

ci = 入室CO2 浓度mol CO2mol air-1

co = 出室CO2 浓度mol CO2mol air-1

Cs =样品室IRGA中CO2 的摩尔比μmol CO2mol-1air

Cr = 参比室IRGA中CO2 的摩尔比μmol CO2mol-1air

Ci =胞间CO2 浓度μmol CO2mol-1air

E = 蒸腾速率molH2O m-2s-1

F =入室气体的摩尔流量μmol s-1

gbw=界面水汽导度mol H2Om-2s-1

gsw= 气孔水汽导度mol H2Om-2s-1

gtc=CO2 总导度mol CO2m-2s-1

gtw= 水汽总导度mol H2Om-2s-1

kf =(K2+1) (K+1)2

K =气孔比率从叶一面到另一面的气孔导度速率估计值

s=叶面积m2

S=叶面积cm2

ui=入室气体流量mol air s-1

uo=出室气体流量mol air s-1

wi=入室水汽摩尔比mol H2O mol air-1

wo= 出室水汽摩尔比mol H2O mol air-1

Ws=样品IRGA中水汽摩尔比mmol H2O mol air ndash1

Wr= 参比IRGA中水汽摩尔比mmol H2O mol air ndash1

Wl = 叶内水汽的摩尔比mmol H2O mol air ndash1

系统组件

图 1-5 LI-6400 便携式光合系统

标准组件

（1）控制台

控制操作台完全密封64 键全 ASCⅡ码键盘8 行 40 字符液晶显示控制台右侧为传感头接

口6400－03 电池组件和 RS－232C 接口左侧为碱石灰管和干燥剂管另有配件 6400－01 注入

7

系统和 CO2 小钢瓶接口控制台底部可以附加野外支架

（2）传感头IRGA

传感头包括叶室叶室手柄两个帕尔帖热电冷却器样品室和参比室气体分析仪具有两个

光测量装置大多叶室上部有一个磷砷化镓光强传感器如需要还可在外部安装一个光量子传感

器 9901－013（如何应用两种光感应器详见 8－2 页中的ldquo为什么有两个感应器rdquo）在 23 和 26 的

叶室底部有一热电偶可测叶温其它类型的叶室则根据能量平衡来计算出叶温

（3）导线

控制台和传感头IRGA 之间有两个电缆导线和两个气流软管相连它们外被一层有弹性的外

包装

（4）备用零件工具箱

内装一些 LI-6400 的常用备用件当您熟悉了这台仪器后您会知道那些组件应该时刻放在手

边那些应该存放起来

（5）化学管

这些管是用来吸收进气气体中的CO2和H2O一管中放有碱石灰另一管中放有干燥剂每管的

顶部都有一阀门来控制进入系统的气体含量

（6）6400－03 充电电池

6400-03 充电电池在装运时已经充满电并测试过不过在存放过程中电池存在缓慢的自放电现

象因此应定期检查和充电未充电情况下长期存放电池将有损电池寿命（见 19－8 页的ldquo6400

－03 电池rdquo的使用指导）每个电池可提供 1－2 个小时的操作运行用 LI－6020 充电器来充电

（7）LI－6020 充电器

可同时充四个电池在 92－138184－276 伏47－63 赫兹下工作使用时必须将背后的开关

调到与当地电压相匹配的位置上

（8）1000－90 数据传输软件（DOS 模式下）

可将数据传输到电脑详情见第二章

（9）RS232C 导线

有两个1800－04 和 1000－0911－3 页的图 11－1 有详细说明

（10）野外支架

出厂时即带

（11）6400－50 系统软件

需妥善保管注意新版本定期更新请与 LI－COR 公司联系或直接从网上下载

8

（wwwlicorcom）

（12）校正单

这是出厂时输入机器中的校正值妥善保管以备后查

（13）手提箱

具坚硬外壳内部充入泡沫可安置操作台传感头导线电池支架和其它一些附件

配件

可在购买主机时携带也可随时购买自行安装（除了 6400－01CO2注入系统需厂家安装）

（1）6400－01CO2 注入系统

包括三部分

控制台内部的控制器 由厂家安装

钢瓶固定装置和调整器 以释放 CO2 小钢瓶安装在控制台的左侧两个化学过滤管之间

CO2 钢瓶适配器 用于大瓶的CO2压缩气体与主机连接使用用以替换CO2小钢瓶（见 2-11

页中的图 2-8）

（2）6400－02B LED 光源

代替标准叶室的上半部的位置提供 0－2000μmol m-2s-1 的光量子光强由软件来调节精度

为 1μmol m-2s-1

（3）6400－05 簇状叶叶室

为圆柱形叶室以测短松针叶片的光合叶温由能量平衡来计算因此外部光量子传感器是必须

的（外部光量子传感器不在些配件中）

（4）6400-06 PAM 2000 适配器

叶室顶部设计有一 8mm 荧光探针用于 PAM 2000（Heinz Walz Gmbh Effeltrich德国）以及

Hanstech 仪器公司配套使用可应用于 2times3 不透明叶室底部和 6400-08 透明叶室底部其中包括一

个内置的光传感器

（5）6400－07 针叶叶室

2times6cm 叶室叶室温度采用能量平衡的方法其中包括一个内置的光传感器

（6）6400－08 透明底叶室

23cm 叶室叶温由能量平衡计算得出可与任一 2times3cm 规格的叶室顶部连用

（7）6400－09 土壤室

测土壤呼吸

9

（8）6400-10MiniPAM 适配器

2times3cm 叶室内设计有 2mm 的光纤探针用于 MiniPAM 荧光仪（德国）其中包括一个内置的

光传感器

（9）6400－11 窄叶室

2times6cm 叶室不透明底部装有 6400-04 叶温热电偶其中包括一个内置的光传感器

（10）6400-14 Opti-Sciences 适配器

2times3cm 叶室顶部设计 10mm 三叉光纤探针

（11）6400－12 协处理器

厂家安装如已安装则在ldquoabout this unitrdquo中显示ldquocoprocessor installedrdquo

（12）6400-13 热偶适配器

用于连接热电偶和主机的 37 针接口上包括在 6400-09 土壤叶室内

（13）6400-206400-21 文件转换软件

6400-20（DOS）和 6400-21（WINDOWS）文件转换（FX）软件可将文件由 LI-6400 转换

到计算机上将计算机与 LI-6400 相连可通过计算机对 LI-6400（处于文件转换方式）中的文件进

行操作见第 11 章

（14）9901－013 外部光量子传感器

LI-COR LI－190SA 量子传感器可安装在传感头上（9901－013 即 LI－190SA 加一条短导

线）

第二章 安装 LI-6400

准备工作 2-2

1 碱石灰管和干燥剂管 2-2

2 导线与导管 2-3

3 连接叶室IRGA 2-5

使用三角架 2-6

6400－01CO2 注射器的安装 2-7

1 如何使用 CO2 小钢瓶 2-8

2 外置的 CO2 罐 2-10

10

四 外源量子传感器的安装 2-14

五 6400－02B LED 光源的安装 2-15

六 LI-6400 的电源 2-18

1 主电源 2-18

2 电池 2-18

七 安装系统软件 2-19

1 安装 2-19

2 操作 2-20

第二章 安装 LI-6400

本章帮你掌握 LI-6400 的安装和运行前的准备工作

一 准备工作

本节讲述如何为 6400 操作做准备

1 CO2 吸收管和干燥管

CO2 吸收管和干燥管除了更换化学药品时可一直与控制台相连图 2-1 显示了这些管道的位置

注意当内有化学药品时禁止拧动管的上盖更换药品时抓住管体拧开管的下盖如上

盖松动且混有药品时将伤害空气过滤器

拧开 CO2 吸收管的下盖装入碱石灰装入量为距下盖 1cm 处拧好下盖将其与控制台接口

对好拧紧管体上部两个旋钮中较低的一个使其与控制台紧密接合

同样方法安装干燥管

注意保持螺丝和管体清洁

重要的维护及维修细节见 19－2 页

2 导线与导管

导线与导管的接口均在控制台的右侧

（1）电缆接口

将凹螺母与标有ldquoIRGArdquo的 25 针接口相连凸螺母与标有ldquoCHAMBERrdquo的 25 针接口相连

这些接口是相互匹配的不会接错轻轻拧紧但不要过于用力以免脱扣见 19－12 页的ldquo更换

接口螺丝rdquo

11

（2）入室气体接口

在 ONOFF 开关的右侧有三个导管端口标有 INLET 的端口是空气吸入系统的接口

如果未安装 CO2 注射器将一气体缓冲器与 INLET 端口相连可有一干净的空可乐瓶作为缓

冲器见 4－47 页的ldquo气体供应事项rdquo

（3）出室气体接口

传感头的两根导管须与控制台的出室端口相连管尾有黑色标记的导管与 SAMPLE 相连另一

管与 REF 相连

3 连接叶室IRGA

连接方法见图 2－3注意不要过度用力拧安装 IRGA 接口时将双方的红点对齐按下后两

红点相对应

如有多个 LI-6400IRGA 不可混用因出厂时每台仪器已匹配过如混用则无法使 IRGA

正常工作

二 使用三角架

标准配件中包含一个固定三脚架用的适配器在进行长时间观测时应安装三角架将三角架

支撑架固定在传感头的右侧然后三角架再安装在支撑架上

三 6400-01CO2注入系统的安装

6400-01 CO2注入系统包括LI-6400 主机内已经由厂方安装的控制器和外部的附件（包括使用 12

克CO2小钢瓶的 9964-026 源和使用外部CO2罐的 9964-033 适配器见 2-10 页）CO2小钢瓶中装有

12 克液态高压CO2认真仔细地按操作规程进行操作以防意外

警告CO2小钢瓶包含 12 克高压液态CO2处理其及钢瓶的保护罩应十分谨慎

注意小钢瓶一旦安装无论使用与否仅可提供 8 小时的CO2气体

1 如何使用 CO2 小钢瓶

图 2-6 外部 CO2 组件的位置

安装 9964－026 组件

（1）安装 CO2 注入系统先检查 O 型圈是否在原位置上确保在正确的位置后将接口对齐拧紧

旋钮使之与控制台相连

（2）拧下 CO2 小钢瓶保护罩

（3）在凹槽内放入一新的 O 型圈若无此 O 型圈当钢瓶被刺破时气体很快散失掉

12

注意尽管 O 型圈可重复使用建议每换一次小钢瓶便更换一个 O 型圈因在高压下O 型

圈会变型或出现裂缝导致气体缓慢或迅速泄漏

图 2-7O 型圈的位置图

（4）每使用 25 个（一盒）小钢瓶后应检查油过滤器并更换详情请见 19－32 页的ldquo外部 CO2

气源的维护rdquo

（5）更换新的 CO2 钢瓶 只能用 12g 重的液态 CO2

（6）在刺穿钢瓶时会感到一些阻力当钢瓶被刺穿后会感到有气体喷出快速旋紧钢筒套直至密合

2 外源 CO2 罐

在使用CO2气体罐比较方便的情况下利用 6400-01 外源CO2 组件可使用CO2 气体罐并调

节输出压力为 180－220PSIG（136 ---144 Bar ）

安装 9964－033 组件

1 安装 CO2 罐的连接口

在 CO2 和 H2O 化学管之间安装此组件注意 O 型圈的正确位置旋紧两固定旋钮即可

2 插入铜管

将 18rdquo铜管插入接口（见图 2－8）

注意垫片放置的方向垫片的一端略长长的一端朝向接口当螺母拧紧时垫片也无法移

动

3 拧紧螺母再加旋 34 转

4 连接气源

铜管的另一端连接 CO2 罐调节压力表使其压力保持在 180－220PSIG

安装 4mm 铜管

1 安装罐体连接器和铜管

如上 1－4 步骤

2 连接 18和 4mm 管

用转换器连接两种口径的管子（见图 2－9）

3 连接 4mm 管和 CO2 罐注意调节压力

四 外置量子传感器的安装

见图 2－10如出厂时已安装外置量子传感器出厂时的校正值会输入到仪器中否则需用户

自己设置见 16－4 页中的ldquo安装菜单rdquo

13

五 6400－02B LED 光源的安装

配件 6400－02 或－02BLED 取代叶室上半部的位置而安装在传感头上按以下步骤进行操作

1 拆除三角架固定架这样才能将 PAR 传感器的接口露出

2 用尖嘴钳子（或手指甲）将连线向外拔出

3 通过拧掉两个固定螺丝来移去叶室上半部

4 在光源通气孔处正确安装 O 型圈

5 安装光源连接光源插头和光强插头

如购买时已安装有 LED校正参数已存入主机否则须进行校正见 16－5 页的 6400－02BLED

光源通常用户需定期校准

6400-40 叶室荧光计安装与操作见第 27 章

六 LI-6400 的电源

1 主电源

LI-6400 不能单独使用主电源线须连接 LI－6020 充电器和一个充电电池在使用 LI-6020 时

需要把一个充好电的电池放入电池座内并与接口连接然后用 9960-062 电线将充电器和主机接口连

接

2 电池

电池插孔在 ONOFF 开关下将两节 6400-03 电池插入充电器中并连接其他 LI-COR 仪器使

用的 6200B 电池也可以使用但是不方便之处在于无法放在手提箱内（由于大小尺寸的缘故）

每个电池的最大容量为 3A充电器可提供 15A一般来讲LI-6400 的消耗量为 15A在最大

消耗量下（光源冷却等等）LI-6400 的电流量为 3A不使用光源时电流量为 2A电池使用时

间详见下表

供电量 供电方式

15A 2A 3A

两节电池 4h 3h 2h

充电器和一节电池 无限 6h 3h

用两节电池比用一节电池好可以延长电池的使用寿命

14

至少用一节电池不能只用充电器

当电量少时出现提示可更换电池系统的运行过程不会被中断依次更换两节电池（更

换时应小心不要碰断电源开关尤其是忙乱时这样会导致测量的中断）

可使用任何 12 伏特的铅酸电池如汽车电池一次充电可以使用 24-48 个小时

七 安装系统软件

注意本项工作不是使用者必须去做的仪器出厂时软件已安装完毕由于LI-COR定期的更新

软件使用者须学会安装此类新软件在Welcome Menu的About this unit中可查到（见 3-8 页的图 3-5）

已安装软件的版本新软件从网站wwwlicorcom中下载

1 安装

(1) 获得软件光盘（6400-50Dos 或 Windows 操作）或从网站下载

(2) 按住 escape 键打开电源开关显示 Boot Screen（详见 5－18 页）

(3) 连接计算机和 LI-6400

(4) 运行安装程序程序名为 INSTALLEXE

2 操作

安装 LPL 和Sys 两种软件LPL 是操作软件Sys 是系统盘

第三章 操作向导 这一章的目的是使用户知道 1）如何操作 LI-64002）LI-6400 如何完成操作任务我们通过一

系列的操作向导来完成这项工作我们建议您按照书上的步骤在仪器上一步一步的进行操作在这

一章中您不需要准备植物材料

在开始之前 下面您应该了解有关显示和键盘操作区的知识（图 3-1）

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