在植物的光合作用中,光主要是作為能源物質參與植物的生長,不過對于植物生長而言,只有被植物吸收并利用的光,才對植物光合與干物質積累有利,因此在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,研究光,不能是測定總的光合輻射,而是要測定光和有效輻射,而光和有效輻射計的生產(chǎn)可以快速獲得陸地環(huán)境中300-800nm波長范圍內(nèi)太陽光的光和有效輻射,目前光和有效輻射計已經(jīng)被廣泛應用于農(nóng)業(yè)氣象和農(nóng)作物生長的研究等領域。
計量系統(tǒng)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
光和有效輻射計,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)品質量。
PAR有三種計量系統(tǒng):
1、光學系統(tǒng),這種系統(tǒng)是以人眼對亮度的響應特征為基礎的,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;
光和有效輻射計可用儀器直接測定,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和有效輻射計之間的比例系數(shù),可將日射儀或天空輻射表和光和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)與光和有效輻射(Qp)的定量關心,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,該式對光和有效輻射計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