在光合有效辐射波长范围 内,决定植物光化学反应的不 oht● 是叶片吸收了多少辐射能量, 金AAA 而是吸收了多少辐射光量子个 Photochemical NAOP Biochemical reactions in thylakoid NADP stroma of 数E或Ei。按光化学原理, membrane of chloroplast chloroplast ADP 一个分子吸收一个光量子,可 ● 以引起一个分子的化学反应。 5u▣aS 即要使1mol的化合物起反应, ● 则需要吸收1Ei(爱因斯坦) 的光量子。 因此,在研究辐射与植物 ATP Biochemical reactions 光合作用的关系时,实验所用 NADPH 观测仪器宜采用光量子辐射仪 Photochemical 0nete月5 NADP 其单位宜采用光量子通量密度 Sugar 较合理。近年来一些学者作了 大量的有关“不同波长光量子 光合产量测定”的科学实验, Water Oxygen 并从量子理论的角度加以证明 bt04-33光合作用包括光化学反应和生物化学反应 后,建议采用光合光量子通量 Photosynthesis consists of photochemical and biochemical reactions. The photochemical reactions convert light-energy to chemical 密度(Ei/(m2s)或 energy:ATP and NADPH.The biochemical reacrions use the ATP and NADPH produced by the photochemical reactions to reduce CO to sugars.The photochemical reactions oceur on thylakoid uEi/(m2s))表示被植物光合 membranes,whereas the biochemical reactions occur in the stroma. 作用利用的辐射光量子数
在光合有效辐射波长范围 内,决定植物光化学反应的不 是叶片吸收了多少辐射能量, 而是吸收了多少辐射光量子个 数μEi或Ei。按光化学原理, 一个分子吸收一个光量子,可 以引起一个分子的化学反应。 即要使1 mol的化合物起反应, 则需要吸收1 Ei(爱因斯坦) 的光量子。 因此,在研究辐射与植物 光合作用的关系时,实验所用 观测仪器宜采用光量子辐射仪, 其单位宜采用光量子通量密度 较合理。近年来一些学者作了 大量的有关“不同波长光量子 光合产量测定”的科学实验, 并从量子理论的角度加以证明 后,建议采用光合光量子通量 密度(Ei/(m2·s) 或 μEi/(m2·s))表示被植物光合 作用利用的辐射光量子数
光量子 CO,+H2O (CH20)n+021 叶绿体 光合产量的多少与作物所吸收的辐射能的多少无关,而 与作物所吸收的光量子个数有关。 为了解植物光合作用的强弱进行的辐射强度的测量仪 器要测的是在光合有效辐射即(0.4~0.7m波段)的光量 子数,个数越多,说明光合作用越强。 测PAR要用光量子仪测出光量子个数,测光照强度要 用照度仪测出辐射能强弱
光量子 叶绿体 光合产量的多少与作物所吸收的辐射能的多少无关,而 与作物所吸收的光量子个数有关。 为了解植物光合作用的强弱进行的辐射强度的测量仪 器要测的是在光合有效辐射即(0.4~0.7μm波段)的光量 子数,个数越多,说明光合作用越强。 测PAR要用光量子仪测出光量子个数,测光照强度要 用照度仪测出辐射能强弱。 CO2+H2O (CH2O)n+O2 ↑
不同光谱成份对植物的作用是不同的。各种波长对植物 的作用如下: 1).波长>1.0μm的辐射,被植物吸收转化为热能,影响 植物体温和蒸腾,可促进干物质积累,不参加光合作用。 2).1.0~0.7m的辐射,只对植物伸长起作用,其中0.70 ~0.80μm称远红外光,控制开花与果实的颜色。 3).0.7~0.6μm的红光、橙光可被叶绿素强烈吸收,光 合作用最强。 4).0.6~0.5μm的光,主要为绿光,低光合作用与弱成形作 用。森林反射绿光而呈绿色。 5).0.5~0.4μm的光主要为蓝、紫光,被叶绿素和黑色 素强烈吸收,次强光合作用。 6).波长0.40~0.32m的紫外辐射起成形和着色作用, 如使植物变矮、颜色变深、叶片变厚等。 7).波长0.32~0.28m紫外线对大多数植物有害。 8).≤0.28m的远紫外辐射可立即杀死植物
不同光谱成份对植物的作用是不同的。各种波长对植物 的作用如下: 1). 波长>1.0μm的辐射,被植物吸收转化为热能,影响 植物体温和蒸腾,可促进干物质积累,不参加光合作用。 2). 1.0~0.7μm的辐射,只对植物伸长起作用,其中0.70 ~0.80μm称远红外光,控制开花与果实的颜色。 3). 0.7~0.6μm的红光、橙光可被叶绿素强烈吸收,光 合作用最强。 4). 0.6~0.5μm的光,主要为绿光,低光合作用与弱成形作 用。森林反射绿光而呈绿色。 5). 0.5~0.4μm的光主要为蓝、紫光,被叶绿素和黑色 素强烈吸收,次强光合作用。 6).波长0.40~0.32μm的紫外辐射起成形和着色作用, 如使植物变矮、颜色变深、叶片变厚等。 7). 波长0.32~0.28μm紫外线对大多数植物有害。 8). <0.28μm的远紫外辐射可立即杀死植物
二、辐射的基本定律 1.基尔霍夫定律 俄国科学家基尔霍夫(Kirchhoff)发现:在 自然界中,在一定温度下,物体对某波长的吸收 率等于该物体在同温度下对该波长的发射率。 黑体吸收能力最强,那么它的反射能力就最弱 解释:为什么冬季化雪融冰要往地上一些撤土?
俄国科学家基尔霍夫(Kirchhoff)发现:在 自然界中,在一定温度下,物体对某波长的吸收 率等于该物体在同温度下对该波长的发射率。 二、辐射的基本定律 1.基尔霍夫定律 黑体吸收能力最强,那么它的反射能力就最弱 解释:为什么冬季化雪融冰要往地上一些撤土?
思考并讨论: 表2.7 不同下垫面的发射率 下垫面 黄土 灰土 黑土 浅草 麦地 森林 发射率 0.98 0.91 0.90 0.90 0.93 0.98 表中发射率是相对 而言。 A.长波 B.短波 C.任意波长
表中发射率是相对 而言。 表2.7 不同下垫面的发射率 A.长波 B.短波 C.任意波长 下垫面 黄土 灰土 黑土 浅草 麦地 森林 发射率 0.98 0.91 0.90 0.90 0.93 0.98 思考并讨论: