光合有效辐射及其传感器研究进展

摘要：

植物利用约400～700 nm波段的光驱动光合作用,但不同波长的光驱动效率不相同,而且随着植物类型及生长阶段的不同而变化.因此,准确获取被植物捕获并用于驱动光合作用的光辐射成为困扰科学家的难题.当前,光量子传感器被普遍接受并用于评价光合作用潜力,可测量400～700 nm波段的光量子通量密度或光量子通量,其光谱响应函数为直线.该文回顾了经典光合有效辐射(photosynthetically active radiation,PAR)定义的形成过程,介绍了PAR传感器的演化路径,讨论了PAR及其传感器的应用现状.由于测量对象及应用环境的多样化,PAR的定义仍然没有完全统一,且早期研究对光谱响应函数的度量不充分.随着当前人工光照明与植物生长发育相关研究的深入,发现植物光合作用吸收的光波长范围比400～700 nm要宽,不同的光谱能量分布(波长配比,能量配比)、光周期等对光合作用影响显著,并且很难将光辐射对光合作用的影响和光形态效应区分开,因此PAR的定义及其传感器的研发仍处于不断发展中.理想的PAR应该从植物光合作用的角度来定义,未来PAR传感器的光谱响应函数应与植物光合作用的能力曲线相一致,并能依据测量对象及应用需求而调整.与此相适应,未来PAR传感器应向用户可对光谱响应函数编程的方向发展.

关键词：遥感、传感器、光合作用、光合有效辐射、光子通量密度、PAR

所属期刊栏目：39

分类号：S24;S126(农业电气化与自动化)

资助基金：国家自然科学基金42171377

在线出版日期：2023-07-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：20-31