公式中P_n（為光合速率）與流量（F）和葉面積（A）有關(guān)。當(dāng)F與A設(shè)定后，可以視為常數(shù)。公式中的[CO₂]_{參考?xì)?/span>}和[CO₂]_葉室氣是計算光合速率的兩個重要參數(shù)。目前，普遍采用非擴(kuò)散紅外CO₂分析儀測定二氧化碳濃度。如采用兩個分析器同時測量，可稱之為“雙分析器同步測量”；如采用一個分析器先后測量，可稱之為“單分析器分步測量”。后者，用一個CO₂分析器，采用氣路切換的方法，先測量氣源中的[CO₂]_{參考?xì)?/span>}，再切換到葉室氣路中測量葉室出氣口的[CO₂]_葉室氣。但該方法有一個前提，即要求進(jìn)入葉室的氣體與先一步直接測量的[CO₂]_{參考?xì)?/span>}數(shù)值不變。也就是說，在一次光合速率測量全過程中，氣源中[CO₂]_{參考?xì)?/span>}濃度穩(wěn)定不變，這樣才能得到正確的Δ[CO₂]，即[CO₂]_{參考?xì)?/span>}－[CO₂]_葉室氣值。如果進(jìn)入葉室的[CO₂]比先前測得的[CO₂]_{參考?xì)?/span>}濃度升高，就加大了Δ[CO₂]，無形中使計算出的P_n值變大；反之，如進(jìn)入葉室的[CO₂]比先前測得的[CO₂]_{參考?xì)?/span>}降低，就減小了Δ[CO₂]值，使計算得到的P_n值變小。

這就是為什么要求引入光合儀進(jìn)氣口的氣源[CO₂] _{參考?xì)?/span>}必須穩(wěn)定的道理。

采用“雙分析器同步測量”[CO₂]_{參考?xì)?/span>}和[CO₂]_葉室氣，無需要求氣源穩(wěn)定。從理論上講，不考慮其它影響因素，兩個CO₂分析器可以隨時反映出正確的Δ[CO₂]值。因為，公式中需要的是Δ[CO₂]值，進(jìn)入?yún)⒈仁业?/span>[CO₂]升高時，進(jìn)入葉室的[CO₂]值也會相應(yīng)加大，而且是同步上升的；進(jìn)入?yún)⒈仁业?/span>[CO₂]降低時，進(jìn)入葉室的[CO₂]值也會相應(yīng)減小，而且是同步下降的。所謂同步，不但是時間上一致，而且升降的高低值也是一樣的。所以，不會影響Δ[CO₂]發(fā)生變化。

既然“雙分析器同步測量”獲取Δ[CO₂]可以避免[CO₂]波動對計算P_n值的影響，為什么許多光合儀還保留“單分析器分步測量”方法？這是一個非常值得思考和研究的問題。它不屬于本文所討論的范圍。

例如：由于參考?xì)庵?/span>[CO₂]出現(xiàn)波動，在進(jìn)行[CO₂]_{參考?xì)?/span>}測量時，和之后進(jìn)入葉室時的[CO₂]，先后有1ppm變化，就會使Δ[CO₂]增加或減小1ppm。在Δ[CO₂]有1ppm誤差時，如Δ[CO₂]值為5ppm，則引起的P_n值相對誤差為1/5，約20%。如果Δ[CO₂]值為10ppm，則引起的P_n值誤差為1/10，即約有10%的誤差。如果Δ[CO₂]為20ppm，則P_n值誤差為5%。

又如，在上述舉例中，如果參考?xì)庵?/span>[CO₂]變動只有0.5ppm，那么，在光合速率測定時，如果Δ[CO₂]分別為5、10、20ppm時，由于氣源CO₂濃度波動引起了Δ[CO₂]誤差為0.5ppm，則形成的P_n值誤差將分別是10%，5%和2.5%。

在上個世紀(jì)的80年代初，由于便攜式CO₂分析器的精度較差，那時的光合儀（包括商品生產(chǎn)的和實驗室組裝的）只能采用閉路測量，而且經(jīng)驗要求，使葉室中[CO₂]要有40ppm的下降（Δ[CO₂]）為，為的就是減小P_n的誤差。盡管如此，在商品光合儀廣告宣傳資料中，儀器的技術(shù)參數(shù)也只能提供P_n值誤差為10%。（現(xiàn)在幾乎沒有廠家再提供該項技術(shù)參數(shù)了）。

在生理生態(tài)學(xué)研究工作中，使用目前各類光合儀測定葉片光合速率，可能引起的誤差原因很多，但一般說來，P_n值綜合誤差能達(dá)到5%應(yīng)該是可能和允許的誤差值。為此，要盡可能地從各個方面減小可能產(chǎn)生的P_n值的誤差。如減少取樣樣本之間的差異、減小儀器本身的器差、減小觀測使用的誤差等。減小氣源的波動引起的誤差是其中一個方面，我們應(yīng)設(shè)法盡量減少由于氣源中CO₂濃度的波動引起“單分析器分步測量”法產(chǎn)生的Δ[CO₂]誤差，從而減小P_n值的相對誤差。

順便提一下，為了減小由于氣源中[CO₂]波動引起P_n值的相對誤差，增加Δ[CO₂]是很有效的方法。目前“流行”的利用人工光源增加光合速率，提高Δ[CO₂]是一種方法，但它在生理生態(tài)研究工作中有很大限制，甚至在大多數(shù)情況下，不盡合理；增加葉面積A，在同樣的光合速率下時，也可以加大Δ[CO₂]；適當(dāng)?shù)販p小流量，也可以提高Δ[CO₂]值，而基本不影響光合速率的測定。而提高Δ[CO₂]值的方法不但在克服[CO₂]氣源不穩(wěn)定時有作用，在減少各種儀器誤差和使用誤差等影響時也很有效。

在使用“單分析器分步測量”的光合儀進(jìn)行光合速率測量時，氣源的穩(wěn)定非常重要。在多數(shù)情況下，光合速率測定的不穩(wěn)定原因，往往是忽視了氣源的穩(wěn)定性。

接光合儀進(jìn)氣口的導(dǎo)氣軟管的進(jìn)氣端所處位置，就是氣源所在地。氣源所在地空氣中的[CO₂]波動大小決定了氣源的穩(wěn)定性。下列原因可以造成氣源的不穩(wěn)定：

1．導(dǎo)氣軟管的進(jìn)氣口放在地面上，由于土壤呼吸，會使貼地氣層[CO₂]產(chǎn)生波動。

2．導(dǎo)氣軟管的進(jìn)氣口放在草叢或樹冠中，植物的光合和呼吸會使空氣中[CO₂]產(chǎn)生波動。

3．在貼進(jìn)冠層的氣層內(nèi)，或冠層上方，也會使空氣中的[CO₂]也產(chǎn)生波動。

4．在觀測點附近有煙囪、汽車行駛或有人群乃至單人行走時，由于有CO₂釋放，在其下風(fēng)向，[CO₂]會產(chǎn)生很大波動。

5．觀測人員位于氣源的上風(fēng)向操作時，觀測人員呼出的[CO₂]會擴(kuò)散到氣源處。

6．在室內(nèi)觀測，將導(dǎo)氣管伸向窗外時，如距窗口太近，尤其是放在窗口的上部位置時，室內(nèi)[CO₂]較高的氣流，沿窗口上沿流出時，會導(dǎo)致氣源CO₂明顯不穩(wěn)定。

7．在室內(nèi)觀測，將導(dǎo)氣管伸向窗外，而對應(yīng)樓下房間的窗戶開著，室內(nèi)有人，尤其是有大量學(xué)生上課時，氣源[CO₂]的變動較大。

8．其它。

由于CO₂是無色的氣體，所以，我們不易觀察到它的流動和變化狀況。其實空氣中的任何氣體在流動過程中，對某一定點位置而言，其濃度都會有變化。就像一股股煙、塵、霧團(tuán)，我們?nèi)庋鬯姷降哪菢?。在大氣流動中，不時地會有由某些CO₂源如燃燒、動物呼吸釋放出CO₂，或由CO₂吸收物質(zhì)如植物、水面吸收掉CO₂，自然就會使空氣中[CO₂] 變化。這種變化有大小不同的周期和變幅。

根據(jù)我們的實際應(yīng)用要求，如果[CO₂]的變化緩慢，周期很長（＞2分鐘），而在1~2分鐘內(nèi)緩慢地單向變化0.5ppm或更小時，而光合觀測時Δ[CO₂]大于10ppm時，它所引起的P_n值誤差應(yīng)該可以滿足生理生態(tài)學(xué)的實際要求。如果在1~2分鐘內(nèi)短周期的快速變化且變幅在1ppm以下，乃至0.5ppm時，也可滿足一般植物生理生態(tài)學(xué)的實際要求。

空氣中CO₂濃度不穩(wěn)定是的，穩(wěn)定是相對的。我們要做的事情是把空氣中的CO₂變動，通過緩沖器控制在“允許的范圍”之內(nèi)。而所能允許的該變動的大小，還要與其它因素相配合才能進(jìn)行科學(xué)的判斷。

為了消除空氣中CO₂濃度的波動，使進(jìn)入光合儀的空氣中[CO₂]_{參考?xì)馐?/span>}穩(wěn)定，“氣體緩沖器”是目前光合測量儀器普遍采用的方法。

雅欣理儀科技有限公司，根據(jù)本公司研制生產(chǎn)的系列光合儀產(chǎn)品特點，綜合考慮三方面的因素，一是氣源CO₂波動的變幅與周期；二是氣路系統(tǒng)中的流量；三是緩沖器的容積而設(shè)計了配置較為合理的“氣體緩沖器”方案。

1．主要材料

①    緩沖室體積：1.5升到3.0升。

②    緩沖室空氣混合：選用與容積尺寸相適應(yīng)的直流風(fēng)扇。

③    緩沖室材料：不吸收水分、不吸附CO₂的不銹鋼材料或其它代用品。

④    進(jìn)、出氣接口：選用封閉良好、連接方便的銅質(zhì)接氣嘴。并配合緩沖器內(nèi)氣流狀況，進(jìn)行合理的定位。

2．工作原理

將外界氣源由導(dǎo)氣軟管引入緩沖器，在風(fēng)扇的攪動下與緩沖器內(nèi)原有的氣體混合，再從緩沖器出口引出后，引入到光合儀上的進(jìn)氣口。當(dāng)進(jìn)入緩沖器的氣源氣中[CO₂] 有較大的波動時，經(jīng)與緩沖器內(nèi)原有氣體充分?jǐn)嚢杌旌虾?，使出氣口氣體中CO₂濃度變?yōu)檩^小的波動，該波動控制在我們測量光合速率所能允許的范圍之內(nèi)。