该技术利用光化学传感膜荧光成像原理，实时获取水体、沉积物-水微界面、水生动植物和土壤植物根际环境的DO、pH 以及 CO2等物理化学参数的二维分布及时空高分辨信息。
平面光极测量优势：
平面光极技术可以用于多种实用场景中，下面我们简单列举几个案例，例如：
研究内容
沉水植物修复是一种常用的改善水质和恢复水生生态系统栖息地的技术。然而，沉水植物群落组装过程中的成功驱动因素以及它们对甲烷排放的具体影响尚不清楚。因此，研究团队进行了一项中型实验，以测试不同营养条件下广泛分布的沉水植物（苦草）的生长可塑性和碳固定能力。采用改进的动态室方法同时收集和量化由冒泡和扩散过程产生的甲烷排放通量。通过荧光成像系统发现甲烷通量与苦草生理活动变化之间存在显著相关性。研究结果表明，水中氨的耐受阈值超过显著干扰了沉水叶的光合作用系统和不定根的径向氧损失。苦草的恢复过程加速了溶解氧的消耗，导致在高营养浓度下产甲烷菌（mcrA基因增加153.3%）的种群增加，随后甲烷排放通量增加（23.7%）。相反，在低营养条件下，苦草通过径向氧损失增加了可用有机碳，进一步增加了甲烷排放通量（94.7%）。定量遗传和建模分析揭示了植物恢复过程推动了产甲烷和甲烷氧化微生物的生态位分化，影响了恢复区域内的甲烷释放通量。苦草的物种化过程无法同时实现改善水净化和减少甲烷排放的目标。
平面光极的应用
在本研究中，平面光极设备主要用于高分辨率、实时监测苦草（Vallisneria natans）根际沉积物-水界面（SWI）的溶解氧（DO）分布变化。通过荧光成像技术，该系统直观展示了植物根际向氧释放（ROL）动态过程，帮助研究人员分析不同营养条件下植物根际对根际微环境氧化还原状态的影响。此外，平面光极还揭示了植物根际氧释放与甲烷产生、氧化微生物群落结构变化之间的关系，为深入理解沉水植物修复过程中对温室气体排放的影响机制提供了重要的可视化证据。
实验设置和气体收集：采用了改进的动态室方法（DC）系统来同时捕获气体排放。反应器的外部和内部尺寸分别为296毫米和280毫米。为了研究植物修复的效果，研究团队指定了修复组和对照组（a）。利用平面光极（PO）技术进行高分辨率的二维成像，以量化苦草根际周围的溶解氧（DO），提供沉积物-水界面（SWI）中氧分布的可视化（b）。
