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技術(shù)文章

光合有效輻射的監(jiān)測方法及影響

閱讀：88發(fā)布時(shí)間：2022-3-19



什么是光合有效輻射（PAR）？

       我們將波長范圍在400~700 nm能被植物光合作用利用的那部分太陽輻射，稱為光合有效輻射（PAR）；它是植物光合作用、生命活動、有機(jī)物質(zhì)合成及產(chǎn)量形成等能量的重要來源；是在環(huán)境因子、作物因子，以及農(nóng)業(yè)技術(shù)措施均處于狀態(tài)時(shí)，由作物群體光合效率所決定的單位面積生物學(xué)產(chǎn)量。

       太陽直接輻射中的光合有效輻射系數(shù)，即直接輻射中的光合有效輻射與太陽直接輻射之比，隨太陽高度角的增大和大氣混濁度的減小而增高。其比值隨時(shí)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(shí)，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。

       PAR是形成生物量的基本能源，控制著陸地生物有效光合作用的速度，直接影響到植被的生長、發(fā)育、產(chǎn)量與產(chǎn)量質(zhì)量；同時(shí)，PAR也是重要的氣候資源，影響著地表與大氣環(huán)境物質(zhì)、能量交換，測定估算（PAR）有助于估算植物的光合作用、探索綠色植被的起源、生物利用太陽能的機(jī)理等有重大的意義，也直接關(guān)系到農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的形成并是進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的依據(jù)。


光合有效輻射傳感器具有哪些功能特點(diǎn)？

       我司設(shè)計(jì)的光合有效輻射傳感器基于光電感應(yīng)原理，防護(hù)等級為IP67，能夠有效測量光譜在400~700nm 之間的光合有效輻射，并具有以下特點(diǎn)：

   （1）內(nèi)置高精度的光電感應(yīng)元件，當(dāng)有光照時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)與入射輻射強(qiáng)度成正比的電壓信號，并且其靈敏度與入射光的直射角度的余弦成正比，測量范圍位0~2500μmol/㎡·s，以±2%的精確度輸出數(shù)值，穩(wěn)定性好。

   （2）外殼采用全鋁材質(zhì)，其中防塵罩經(jīng)特殊處理，可減少灰塵吸附，有效防止環(huán)境因素對內(nèi)部元件的干擾，能夠較為精準(zhǔn)的測量光合有效輻射量。

   （3）設(shè)備自帶水平儀和調(diào)節(jié)手輪，采用高品質(zhì)余弦校正器，確保標(biāo)準(zhǔn)余弦響應(yīng)，又可方便現(xiàn)場調(diào)節(jié)。

       光合有效輻射是研究變化與陸地生態(tài)系統(tǒng)變化的核心之一,不僅是衡量生態(tài)系統(tǒng)光合作用變化、碳收支變化的重要數(shù)據(jù)來源,也是反映氣候變化主要驅(qū)動因子，因此光合有效輻射傳感器也被廣泛應(yīng)用在氣象行業(yè)中。

       通過光合生產(chǎn)潛力的計(jì)算，不僅可得出植物潛在光合生產(chǎn)力的地域分布規(guī)律，還可據(jù)以分析影響作物生長發(fā)育和干物質(zhì)形成的限制因素，以便采取更合理的農(nóng)業(yè)技術(shù)措施，限度地利用太陽能。

       照射在植物上的不同波段的光對植物的生理影響不同，因而不同波段的光參與光合作用的權(quán)重不同，并且隨植物的品種及生長的階段而變化。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植中，如溫室農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)等，都通過安裝光合有效輻射傳感器可以對種植環(huán)境中光照進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)，同時(shí)也能積累植物在生長周期中的光照數(shù)據(jù)，為農(nóng)業(yè)種植數(shù)據(jù)依據(jù)。
 

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