論光合作用與光合有效輻射的關(guān)系
光合作用指含有葉綠體的綠色植物和某些細菌，在可見光的照射下，經(jīng)過光反應(yīng)和碳反應(yīng)（舊稱暗反應(yīng)），利用光合色素，將二氧化碳（或硫化氫）和水轉(zhuǎn)化為有機物，并釋放出氧氣（或氫氣）的生化過程。同時也有將光能轉(zhuǎn)變?yōu)?A target=_blank>有機物中化學(xué)能的能量轉(zhuǎn)化過程。
光合作用是一系列復(fù)雜的代謝反應(yīng)的總和，是生物界賴以生存的基礎(chǔ)，也是地球碳-氧平衡（即二氧化碳與氧氣的平衡）的重要媒介。光合作用可分為產(chǎn)氧光合作用（oxygenic photosynthesis）和不產(chǎn)氧光合作用（anoxygenic photosynthesis）。是綠色植物、和某些細菌利用葉綠素，在可見光的照射下，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機物（主要是淀粉），并釋放出氧氣的生化過程。對于生物界的幾乎所有生物來說，這個過程是他們賴以生存的關(guān)鍵，而地球上的碳氧循環(huán)，光合作用是必不可少的。
太陽輻射中對植物光合作用有效的光譜成分稱為光合有效輻射，波長范圍380～710納米，與可見光基本重合。光合有效輻射占太陽直接輻射的比例隨太陽高度角增加而增加，最高可達45%。而在散射輻射中，光合有效輻射的比例可達60~70%之多，所以多云天反而提高了PAR的比例。光合有效輻射平均約占太陽總輻射的50%。
綠色植物進行光合作用過程中，吸收的太陽輻射中使葉綠素分子呈激發(fā)狀態(tài)的那部分光譜能量。波長為，以符號Qp代表，單位為瓦/米2。光合有效輻射是植物生命活動、有機物質(zhì)合成和產(chǎn)量形成的能量來源。
和大氣混濁度的減小而增高。其比值隨時間的變化在晴天快，一般早晚低，正午前后高而穩(wěn)定，夏季高，冬季低。晴朗的冬季，當(dāng)太陽高度從10°增加到45°時，光合有效輻射系數(shù)由0.35增加到0.45；夏季則由0.47增加到0.48。散射輻射中的光合有效輻射系數(shù)基本上不隨太陽高度角改變，但在晴陰不同的天氣類型下，卻存在一定變化,并比直接輻射中的光合有效輻射系數(shù)偏大,介于0.50～0.60之間。
進入作物群體的光分為兩部分：一是穿過上部葉片間隙的直射光，呈“光斑”；另一種是透過葉片以后的透射光和部分散射光，呈“陰影”。兩部分光照的強度和光譜成分均不同，對光合作用的效應(yīng)也不同，起作用的主要靠光斑部分。因此，在研究作物群體光合作用時，建議把植被分成全光照區(qū)（光斑部分）、全陰區(qū)（陰影部分）和半陰區(qū)（介于兩者之間）三部分來研究。
對綠色植物生長發(fā)育有作用的輻射波長范圍較光合有效輻射波長范圍為寬,大致在300～800納米范圍內(nèi),這一部分輻射稱為生理輻射,它除對光合作用起作用外,也對其他一些生理活動有影響。
計量系統(tǒng)及儀器：
太陽輻射中能被綠色植物用來進行光合作用的那部分能量稱為光合有效輻射,簡稱PAR。它是形成生物量的基本能源，直接影響著植物的生長、發(fā)育、產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量。
PAR有三種計量系統(tǒng)：
1、光學(xué)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)是以人眼對亮度的響應(yīng)特征為基礎(chǔ)的，儀器有照度計等，所觀測到的物理量是輻射源所發(fā)射的可見光波段的光通量密度，用光照度(lx)來度量。；
2、能量學(xué)系統(tǒng)，以熱電偶為傳感器，從能力角度測定輻射量的儀器有天空輻射表、直接輻射表、凈輻射表、分光輻射表等。用某一特征波長范圍內(nèi)即光合有效波段內(nèi)的輻射通量密度也成輻照度(Wm-2)來度量；
3、量子學(xué)系統(tǒng)，以硅、硒光電池等為傳感器，從光量子角度測定輻射量的儀器，有光量子通量儀等。用光量子通量密度(umol m-2 s-1)來度量。
光合有效輻射可用儀器直接測定，也可以通過太陽直接輻射進行估算。為取得太陽直接輻射和散射輻射與光合有效輻射之間的比例系數(shù)，可將日射儀或天空輻射表和光合有效輻射儀進行同步觀測，計算出日、月、季和年的系數(shù)值及其相互關(guān)系。蘇聯(lián)Χ.莫爾達烏等人研究了太陽直接輻射(S)和漫射輻射(D)與光合有效輻射(Qp)的定量關(guān)心，列出了計算式并指出在中高緯度4～9月中午太陽高度不低于20°時，該式對光合有效輻射日總量或月總量的計算誤差不超過 5%。其計算式為：Qp=0.43S+0.57D
光合作用與光合有效輻射的關(guān)系
在不受其他環(huán)境因子 (如溫度、水分等) 限制的條件下，植被冠層的光合作用一般隨著PAR的增加而增強，但由于兩個葉片獲取適當(dāng)?shù)墓獗纫粋�葉片獲取強光而令一個葉片在陰影中時光合作用更強，因此 PAR在冠層中的均勻分布很重要。晴天情況下，強光直射的冠層部分容易出現(xiàn)光飽和現(xiàn)象，光能利用率降低，而在陰影中的冠層部分雖然光能利用率較高，但得到的PAR較少，從而導(dǎo)致整個冠層光合作用減弱;陰天情況下，來自天空各個方向的散射PAR 增加，其在冠層內(nèi)能夠穿透地更深，從而降低整個冠層的光合飽和點，增強冠層光能利用率，進而增強冠層碳吸收。
標(biāo)簽：
光合有效輻射 光合作用
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