光合有效辐射的监测方法及影响

什么是光合有效辐射（PAR）？

      我们将波长范围在400~700 nm能被植物光合作用利用的那部分太阳辐射，称为光合有效辐射（PAR）；它是植物光合作用、生命活动、有机物质合成及产量形成等能量的重要来源；是在环境因子、作物因子，以及农业技术措施均处于最佳状态时，由作物群体光合效率所决定的单位面积生物学产量。

      太阳直接辐射中的光合有效辐射系数，即直接辐射中的光合有效辐射与太阳直接辐射之比，随太阳高度角的增大和大气混浊度的减小而增高。其比值随时间的变化在晴天快，一般早晚低，正午前后高而稳定，夏季高，冬季低。

      晴朗的冬季，当太阳高度从10°增加到45°时，光合有效辐射系数由0.35增加到0.45；夏季则由0.47增加到0.48。散射辐射中的光合有效辐射系数基本上不随太阳高度角改变，但在晴阴不同的天气类型下，却存在一定变化，并比直接辐射中的光合有效辐射系数偏大，介于0.50～0.60之间。

      光合有效辐射(PAR)是形成生物量的基本能源，控制着陆地生物有效光合作用的速度，直接影响到植被的生长、发育、产量与产量质量；同时，PAR也是重要的气候资源，影响着地表与大气环境物质、能量交换，测定估算（PAR）有助于估算植物的光合作用、探索绿色植被的起源、生物利用太阳能的机理等有重大的意义，也直接关系到农业产量的形成并是进一步提高农业产量的依据。

光合有效辐射传感器具有哪些功能特点？

      我司设计的光合有效辐射传感器基于光电感应原理，防护等级为IP67，能够有效测量光谱在400~700nm 之间的光合有效辐射，并具有以下特点：

   （1）内置高精度的光电感应元件，当有光照时，产生一个与入射辐射强度成正比的电压信号，并且其灵敏度与入射光的直射角度的余弦成正比，测量范围位0~2500μmol/㎡·s，以±2%的精确度输出数值，稳定性好。

   （2）外壳采用全铝材质，其中防尘罩经特殊处理，可减少灰尘吸附，有效防止环境因素对内部元件的干扰，能够较为精准的测量光合有效辐射量。

   （3）设备自带水平仪和调节手轮，采用高品质余弦校正器，确保标准余弦响应，又可方便现场调节。

      光合有效辐射是研究变化与陆地生态系统变化的核心之一,不仅是衡量生态系统光合作用变化、碳收支变化的重要数据来源,也是反映气候变化主要驱动因子，因此光合有效辐射传感器也被广泛应用在气象行业中。

      通过光合生产潜力的计算，不仅可得出植物潜在光合生产力的地域分布规律，还可据以分析影响作物生长发育和干物质形成的限制因素，以便采取更合理的农业技术措施，最大限度地利用太阳能。

      照射在植物上的不同波段的光对植物的生理影响不同，因而不同波段的光参与光合作用的权重不同，并且随植物的品种及生长的阶段而变化。在现代农业种植中，如温室农业、设施农业等，都通过安装光合有效辐射传感器可以对种植环境中光照进行监控和调节，同时也能积累植物在生长周期中的光照数据，为农业种植数据依据。