从叶片到冠层，从定位到遥感 四款不同的SIF测量系统 带您全维度了解植被叶绿素荧光测量！

前言：在植物光合作用的微观世界里，每一束吸收的光能都有三种去向：驱动光化学反应、以热能形式耗散，或是以荧光的形式释放——这便是叶绿素荧光（Chlorophyll Fluorescence）。而日光诱导叶绿素荧光（SIF），作为植物在自然光下“被动”释放的荧光信号，堪称植被光合状态的“实时晴雨表”。它无需接触植物、不干扰生长过程，就能精准关联光合系统II的活性与光能利用效率，是近年来全球变化生态学、精准农业等领域的研究热点。从叶片尺度的生理响应到区域尺度的植被生产力评估，SIF技术正打破传统光合监测的局限，成为解锁植被碳汇潜力、预警环境胁迫的核心技术手段。

简单来说，SIF就像植物的“无声语言”：当植物处于健康生长状态时，更多光能会用于光合作用，SIF信号相对稳定；一旦遭遇干旱、高温、病虫害等胁迫，光合系统受阻，未被利用的光能就会以荧光形式更多释放，SIF信号随之发生显著变化。正是这种与光合活性的紧密关联性，让SIF成为跨越微观与宏观的关键观测指标，广泛应用于全球碳循环模拟、作物长势监测、生态系统健康评估等多个重要领域。

但不同研究场景，对SIF测量的尺度、机动性、连续性要求天差地别：实验室叶片精准分析需要便携操作，生态站长期监测需要全天候值守，大面积农田普查需要高效航拍……今天就为大家盘点四款覆盖全场景的SIF测量仪器，针对不同尺度的观测需求，我们精选四款覆盖 “叶片-冠层-区域” 的 SIF测量设备，从手持便携到无人机载，从单点分析到长期组网，一站式解决你的研究痛点。

一、手持便携款：PAM05手持式叶绿素荧光仪——叶片尺度的“精准探针”

1. 产品定位

针对叶片尺度的光合生理精准研究，PAM05 是集多技术于一体的便携分析设备，完美适配实验室快速测定与田间野外巡检的双重需求。

适用场景：作物育种光合效率筛选、植物逆境生理研究（干旱、高温、污染胁迫）、叶片病害早期诊断，是植物生理学实验室和田间快速巡检的必备工具。

2. 核心优势

PAM05 手持式叶绿素荧光仪集成快速诱导叶绿素荧光（OJIP）、调制叶绿素荧光（PAM）、伪随机二进制序列激发荧光（PRBS） 三种测量技术。其搭载的新兴 AI 算法，能够深度处理包含丰富信息的复杂荧光数据，为植物多重胁迫分析提供扎实的科学数据支撑。

仪器配备电容式触摸屏，支持测量结果实时可视化，搭配 USB2.0高速数据传输接口，可实现数据快速导出。8小时长续航能力满足野外持续测量需求，同时支持灵活的可编辑控制协议、定时测量功能，还能提供个性化定制服务。

3. 技术参数

1.   尺寸&重量：144 mm × 72 mm × 34 mm, 340 g

2.   采样率：每秒100万次

3.   测量协议：OJIP, PAM, PRBS

4.   激发光波长：450 nm, 730 nm

5.   调制光强度：0.1 µmol∙m-2∙s-1（5%-100%）

6.   光化光强度：1800 µmol∙m-2∙s-1（10%-100%）

7.   饱和脉冲强度：5400 µmol∙m-2∙s-1（5%-100%）

8.   远红光强度：100 µmol∙m-2∙s-1（0%-100%）

4. 产品使用示例

二、地基全天候款（国产）：AUTOSIF-2-8 全天候植被荧光观测系统——生态站的“忠诚哨兵”

1. 产品定位

作为地基 SIF 观测网络的核心设备，AUTOSIF-2-8 可与生态站涡度相关系统、气象站联动，构建 “环境因子- SIF-碳通量” 的完整数据链，为长期生态学研究提供连续、精准的观测数据。

适用场景：陆地生态系统长期定位监测、生态站碳循环研究、大面积植被健康状况持续追踪，是构建区域 SIF 观测网络的核心节点设备。

2. 核心优势

对于生态站长期定位研究、全球变化对植被光合影响评估等需要连续观测的场景，“间断性测量” 显然无法满足需求。AUTOSIF-2-8 作为地基全天候观测设备，堪称长期监测的 “忠诚哨兵”，能实现无人值守的持续数据采集。

系统搭载高分辨率双光谱仪，精准捕捉 650-800nm 关键光谱区间的 SIF 信号，具备全天候自动观测能力，不受昼夜、阴晴天气影响。支持与气象传感器（光照、温度、湿度）同步集成，能同时记录环境因子与 SIF 动态变化，为分析植被光合响应规律提供完整数据链。数据可自动存储并远程传输，无需人工现场干预，适配森林、草原、农田等野外复杂环境。

3. 性能参数

AS-SpecFluoMA 多角度植被冠层叶绿素荧光遥感观测系统

1.产品定位   

       AS-SpecFluoMA 多角度植被冠层叶绿素荧光遥感观测系统，是面向生态科研、精准农业及植被监测领域的专业地基遥感设备，聚焦传统植被遥感技术瓶颈，以太阳诱导叶绿素荧光（SIF）这一光合作用 “诚实信号” 为核心观测对象，专为植被光合活性精准探测与生态功能研究打造。

2.核心优势

       支持主被动协同叶绿素荧光观测；自定义多角度荧光观测，支持植被冠层多角度荧光研究，如冠层结构、观测几何、观测角度等影响；基于物联网云服务平台，支持远程监控，数据远程下载，多设备集中管理；系统便携式设计，防雨防尘，坚固耐用，工作温度范围广，适用于野外长期观测。

3.性能参数

高分辨率荧光光谱仪

1.光谱范围：650nm-800nm (730nm-780nm) 

2.光谱分辨率: ≤0.3nm (≤0.17) 

3.信噪比:≥1000:1 

4.A/D 转换：18bit 

光路切换系统

5.光路透过率≥80% 

6.通道数：2 

7.全部采用高通量600μm 光纤，不锈钢304 铠装外包

层，防雨防尘，长度和数量支持定制

系统软硬件参数及功能

8.工作温度：-20℃-50℃ 

9.温控系统：采用半导体TEC 制冷及加热功能，自由切

换，温度可自由设定，温度区间为0℃-30℃（±1℃） 

10.主板功耗不大于4W，整机功耗不大于80W 

11.设备基于物联网云服务平台，实现数据在线采集、远

程控制、无线传输、实时监控、数据可视化等功能，

实现多台设备集中管理，多设备界面实时显示

12.支持入射辐照度、反射辐亮度、反射率曲线和荧光曲

线实时可视化，并显示恒温箱内外温湿度，上下光路

13.的积分时间等信息

可扩展配置

14.主动叶绿素荧光测量单元

三、地基全天候款（进口）：FLUORESENS 10日光诱导叶绿素荧光（SIF）测量系统——冠层尺度的“协同中枢”

1. 产品定位

针对冠层尺度的光合与碳通量协同观测需求，FLUORESENS 10 是连接叶片微观研究与区域宏观监测的关键设备，专为涡度协方差系统配套设计。

适用场景：农田/森林冠层生产力评估、生态系统碳通量协同观测、卫星 SIF 数据地面验证，是连接叶片尺度与区域尺度观测的重要桥梁。

2. 核心优势

当研究尺度提升至冠层，且需要与涡度协方差（EC）系统协同观测时，FLUORESENS 10 凭借其强大的集成能力，成为冠层尺度 SIF 监测的优选方案。它能精准捕捉冠层顶部的 SIF 信号，为估算总初级生产力（GPP）、生态系统呼吸（RECO）提供关键数据支撑。

区别于其他地基设备，FLUORESENS 10 的光纤旋转设计可消除观测角度偏差，与EC系统的观测footprint高度匹配，让 NEE 的组分划分误差降低至 5% 以内。设备配备高分辨率光谱仪，650-800nm 波段分辨率达 0.41nm，搭配余弦校正器确保观测角度与 EC 测量协同。内置自动化数据采集器，可轻松与现有 EC 系统集成，更有温控外壳加持，能在 0-50℃环境中稳定运行，应对野外恶劣工况无压力。

3. 技术参数

1.工作温度：0~50°C

2.O2-A/O2-B光谱带宽：650-800nm（分辨率0.41nm）

3.可选分光光度计：350~1000nm（分辨率1.3nm）

4.光谱采样间隔：0.2（半高宽）

5.信噪比（SNR）：1000：1

6.A/D分辨率：18bits

7.入射狭缝：25μm

8.视场角：180°

9.供电：120/230VAC

10.功耗：150W

11.机箱尺寸：60.96cm×50.8cm×25.4cm

12.机箱重量：22kg

13.光纤线缆重量：5kg

四、无人机机载款：Gaiasky-SP-SIF——区域尺度的“高效天眼”

1.  产品定位

针对大面积区域的植被快速普查需求，Gaiasky-SP-SIF 是无人机载的高效 SIF 观测设备，填补了地面单点测量与卫星遥感之间的尺度空白。

适用场景：精准农业大面积作物胁迫普查、森林冠层健康状况评估、干旱 / 病虫害等生态灾害快速监测、卫星 SIF 数据精细化验证，是大尺度植被监测的高效解决方案。

2.  核心优势

面对大面积农田普查、森林冠层健康评估、生态灾害快速监测等需要 “广覆盖、高效率” 的场景，传统地面测量效率低下，卫星遥感分辨率不足，此时无人机机载的 Gaiasky-SP-SIF 就能发挥 “高效天眼” 的优势，实现冠层尺度的快速精准航测。设备将高灵敏度 SIF 光谱仪与无人机平台完美集成，采用双余弦校正器设计，实时采集太阳光照与目标亮度信息，确保光谱信号精准采集。光谱采样间隔低至 0.17nm，信噪比高达 1000:1，能精准提取植被冠层的 SIF 信号。支持一键采集、定点巡航，搭配 GPS 定位功能，可精准记录观测区域经纬度信息，同时支持地面与机载两用，灵活适配不同观测需求。

3.  作业效率

搭载多旋翼无人机，单架次飞行时长 30 分钟，可覆盖 500 亩农田的 SIF 测绘，数据分辨率达 0.5m，相比地面人工调查效率提升 100 倍以上，大幅降低野外工作强度。

4. 技术参数

五、全场景协同：构建“叶片-冠层-区域”的SIF观测体系

l  PAM05 负责叶片尺度的精准解析，聚焦微观生理机制研究

l  AUTOSIF-2-8 与 FLUORESENS 10 构建地基长期观测网络，支撑生态系统长时间序列研究

l  AS-SpecFluoMA  负责冠层尺度的多角度荧光解析，支撑光合活性与冠层结构耦合机制研究

l  Gaiasky-SP-SIF 实现区域快速普查，完成大尺度植被健康状况摸排

几者协同可打通“点-面-域”的观测壁垒，为植被光合监测提供全方位、多层次的技术支撑，助力科研人员更深入地探索植物光合作用的奥秘，服务于全球气候变化研究与精准农业发展。

六、设备核心参数横向对比表