黑石顶森林群落光能的时空变化与利用效率

分析了黑石顶森林群落各高度层光合有效辐射（ＰＡＲ）的季节变化、昼夜变化、垂直空间方面的变化规律及其对植物光合作用的影响．研究表明，光量子通量密度（ＰＦＤ）从群落第一层至第四层呈指数形式减少，群落第四层常小于１．０ｍｏｌ·ｍ－２·ｄ－１．群落中植物叶片净光合作用速率（ＮＰＲ）是：第一层＞第二层＞第三层＞第四层，同一高度层植物叶片ＮＰＲ比较接近，但也存在物种间的差异．ＰＦＤ是影响植物光合作用的最主要因子，第一层植物接受充足的ＰＦＤ，能进行有效的光合作用，群落内部各层的ＰＦＤ不能满足植物光合作用的需要，叶片随ＰＦＤ的增加而同步增加．冬季ＰＦＤ较小时第四层植物的净光合作用时常为负值．群落中叶面积指数为５～７，并随季节的变化而变化．群落的光量子利用效率以第四层植物最高，第一层植物最低。

高寒地区一年生人工草地地上生物量动态及光能转化效率

对燕麦单播草地、燕麦+箭舌豌豆混播草地牧草组成及地上生物量动态,光能转化效率进行了观测和分析。试验结果表明,混播草地的两组分在生长发育节律和牧草产量积累过程方面均存在着较大的差异,箭舌豌豆与燕麦干物质之比随牧草生长发育的进展而逐渐增大。2种草地的干草产量在牧草生长期间差异不显著。8月中旬,单、混播草地干物质分别可达10.19、11.74t/hm2,地上净初级生产力分别为18874.69、21204.79kJ/(m2·a),光能转化率分别达0.3502%、0.3922%。

玉米不同基因型叶片PSⅡ光能转换效率的比较研究

测定了不同基因型玉米叶片的主要荧光参数以及田间快速测试技术。结果表明 ,田间对不同基因型玉米的测定暗适应有 5min即可 ,部位以穗上 1叶的中部为宜。我国骨干自交系的Fm、Fv/Fm、Fv/F0 有随年代推移而逐渐升高的趋势 ,生育后期表现更为明显 ;不同株型自交系间荧光参数值差异不显著 ;杂交种Fm、Fv/Fm、Fv/F0 有明显的超亲优势 ,乳熟期优势率为 - 1.2 %～ 12 .0 % ,并且自交系值高的组配的杂交种也高 ,为预测杂种优势 。

不同温光条件下籼粳稻叶片的光能转化效率和膜脂过氧化表现

不同温光条件 (4 d)下 ,以粳稻 95 16和籼稻汕优 63为材料 ,测定了与 PS 光能转化效率和膜脂过氧化有关的生理指标 ,结果表明 :适温中等光强下两品种未见光抑制和光氧化表现 ;适温强光下两品种有光抑制无光氧化表现 ;低温强光下两品种有光抑制和光氧化表现。低温强光下结合抑制剂的实验证明 ,与粳稻相比 ,籼稻的 D1蛋白量和 SOD活性的下降与叶黄素循环和非光化学猝灭 (q N)受抑制程度较大 ,膜脂过氧化产物 MDA含量较高 ,因而光抑制和光氧化现象较明显。据此认为 ,光能转化效率是预测光抑制的关键指标。

半导体Z反应光解水制氢的光能转换效率及研究进展

通过介绍人工半导体Z反应的原理,综述该类型反应体系,包括模拟PSI催化剂(PS1[H2])、模拟PSII催化剂(PS2[O2])和介体(mediator)应用于人工模拟光解水制氢的研究进展,重点阐述此三者在Z反应中所起的作用及其电子传递机理的发展现状,并通过估算不同介体的光能转换效率比较各反应系统的优缺点,指出无介体Z反应系统的电子传递机理、非贵金属助剂的制备、在光催化还原二氧化碳和光电催化中的应用是未来Z反应研究的重点。

医用内窥镜光能传递效率的评价方法

建立医用硬性内窥镜光能传递效率的评价方法.通过影响光能传递效率的原因分析并结合光能传递效率的实际应用意义,提出了有效光度率定义和表达式,以表示医用硬性内窥镜的光能传递效率.运用光度学原理导出有效光度率测量的应用公式,并通过对相关的模拟视场面与光度量关系的理论推导,得出有效光度率测量的应用公式与模拟视场形状无关的结果,并进一步采用几个典型视场面下的实际测量,验证了该应用公式的通用性.此方法可用于医用硬性内窥镜光能传递效率的评价,便于实际测量应用.

土壤水分对冬小麦生长后期光能利用及水分利用效率的影响

通过控制不同土壤水分条件形成不同的小麦（Triticum aestivum L.）群体结构,测定了抽穗到成熟期间小麦冠层光合有效辐射（PAR）截获及垂直分布、干物质积累和产量.研究表明,不同处理小麦冠层对PAR的截获量差异较小（小于15.7%）,但冠层上部（60～80 cm）的PAR截获量和生长后期PAR转化效率差异明显（100.7%和63.7%）,与产量和光能利用效率变化一致,可见土壤水分是通过改变小麦群体内PAR垂直分布及PAR转化效率对作物产量和光能利用效率产生影响.抽穗到成熟期间维持小麦冠层上部PAR截获率在50%左右是实现高产的重要保证.随着土壤水分改善,冬小麦光能利用率和产量持续增加,但水分利用效率却先于二者提前降低,说明改善水分利用效率是提高华北地区农业气候资源利用效率的关键.在底墒充足的条件下,分别在拔节和挑旗期灌水60ma可获得较高的光能和水分利用效率及经济产量.

LD准直透镜光能耦合效率与波差的理论分析

ＬＤ准直透镜光能耦合效率与波差的理论分析陈海清，阮玉，常洋燕（华中理工大学）０引言激光二级管发射的光束是发散的，需经过椭圆光束准直，整形及象散校正，从而获得发散度小准直度高的光束，同时还要考虑系统的光能利用效率与波差问题。准直透镜的作用是把ＬＤ所发出...

根施氮磷钾肥对轮台白杏光能转换效率的影响

[目的]检验根施氮、磷、钾肥对轮台白杏叶片光能转换效率(Fv/Fm)的影响,为轮台白杏的田间施肥管理提供科学依据。[方法]采用"3414"肥料效应田间试验和逐步回归分析。[结果]轮台白杏光能转换效率(Fv/Fm)的常用对数与氮肥施用量呈显著线性正相关,与磷肥施用量不相关;当钾肥(K_2O)施用量超过0.2587 kg/株时,对轮台白杏的光能转换效率存在负效应。[结论]在高温、高光照、低空气湿度绿洲灌溉条件下,根施氮肥和一定量的钾肥,有利于缓解由气孔因素引起的轮台白杏叶片光能转换效率的下降。

强弱频闪光对番茄叶片光合光能转化效率的影响

以625nm LED频闪光源,设定闪光频率为0.04Hz或0.4Hz、强弱照光时程比为50∶50构成强弱频闪光照射方式,采用光合测试系统（CIRAS-2）测定了强弱频闪光下番茄叶片的碳吸收速率Pn动态响应。结果表明：0.04Hz频闪光下Pn呈现峰―谷振荡,且随着弱光时程内PAR的增加,Pn振荡幅度降低;而0.4 Hz下Pn无振荡现象。随着弱光时程内PAR的增加,各强弱频闪光下的平均光合速率Pn′均呈现迅速增加至接近连续光Pn′的趋势,0.04 Hz或0.4 Hz的强弱频闪光的光合光能转化效率LCE′较连续光显著增加,分别为10.83%~27.82%或39.40%~66.62%。可见,强弱频闪光的闪光频率和强弱照光时程的脉冲光强影响着LCE′的变化,而且二者适宜组合的强弱频闪光照射下会显著提高番茄叶片光合光能转化效率。

新温185号核桃根施氮磷钾肥的最大光能转换效率效应

以新温185号(Juglans regia‘Xinwen185’)核桃为研究对象,采用"3414"肥料效应田间试验,检验根施氮(N)、磷(P)、钾(K)肥对新温185号核桃叶片的最大光能转换效率(Fv/Fm)效应。结果表明,新温185号核桃叶片的最大光能转换效率日均值以10为底的常用对数同N肥施用量(纯N量,N)、N肥施用量的自乘(N×N或N2)、K肥施用量(纯K2O量,K)、K肥施用量的自乘(K×K或K2)存在极显著(P<0.001)的线性相关关系。在中等土壤养分条件下,当N肥施用量(纯N量)小于2.6727kg/株和/或K肥施用量(纯K2O量)小于0.3218kg/株时,对新温185号核桃叶片的Fv/Fm均存在正效应,反之则存在负效应。在新温185号核桃生产园田间土壤施肥管理中须根据土壤养分状况适度施用N、K肥。

甘蔗不同组合叶片光能转换效率的比较

对不同组合甘蔗叶片的主要荧光参数进行测定。结果表明:田间不同组合甘蔗暗适应5min即可,选用+2叶中上部测定较好。不同甘蔗组合对光能的利用存在一定差异,CP84-1198作为母本的两个组合,CP84-1198×川蔗57-416的Fm和Fv/Fo明显高于CP84-1198×崖城90-33;具有相同父本的两个组合的光合特性相比,CP84-1198×崖城90-33的Fm和Fv/Fo明显高于粤糖91-976×崖城90-33。

光催化分解水制氢的临界光能转换效率

为了确定在能量转换上有价值的光催化分解水制氢过程,提出了临界光能转换效率的概念。临界光能转换效率就是系统产出的氢能与外界输入系统的能量相等时的光能转换效率。只有当光能转换效率超过其临界光能转换效率的时候才有可能实现系统的能量收益。对使用Na2S/Na2SO3作为牺牲剂的体系进行了分析计算,结果显示在年产2万t氢气规模下,该系统的临界光能转换效率为13%。

青海湖地区紫花针茅型中度与重度退化草地光能转化效率的研究

通过青海湖地区紫花针茅型中度与重度退化草地群落光能转化效率的研究,结果表明,中度与重度退化样地地上部分固定能量的季节动态基本相同,都呈“单峰”曲线,在8月下旬地上部分固定的能量达到最大值,其值分别为194188KJ/m2、872.61KJ/m2。两退化样地植物群落地上部分现存量的热值大于凋落物的热值,以植物生长旺盛期热值含量最高,枯黄期次之,返青期最低。地上部分植物量与能量固定之间呈极显著的线性正相关,地上植物量每增加1g/m2,中度与重度退化样地植物群落贮存的能量将随之分别增加18.687KJ/m2、18.055KJ/m2,在地上0￣10cm区间中度与重度退化样地固定的能量分别占地上总能量的79.25%、81.15%。中度与重度退化样地地上部分对总辐射转化率的变幅分别为-0.076￣0.13、-0.022￣0.045,对太阳总辐射的转化率分别为0.03%、0.013%。

科学家开发新纳米结构帮助提高光能转换效率

据报道，科学家现在找到了一种新的、更快、更好的能源转换方法，他们创造一种混合纳米材料，可以加速将光的能量转换为热电子，进而提高太阳能效率，为相关光伏技术带来巨大进步。

杂交马褂木叶片发育过程中资源利用效率的变化格局

对一年生杂交马褂木 (LiriodendronchinenseSarg .×L .tulipiferaL .)叶片展开过程中光能转换效率、水分利用效率和光合碳同化的变化规律及栽植密度对中下部叶片资源利用效率的影响进行了研究 ,结果表明 :(1)叶片展开过程中 ,净光合速率 (Pn)、气孔导度 (Gs)、蒸腾速率 (E)、气孔限制值 (Ls)、总光合速率 (Pm)、净光合比率 (Pn Pm)、PSⅡ的原初光能转化效率 (Fv Fm)和PSⅡ的光量子产率 (φPSⅡ )、羧化效率 (CE)和水分利用效率 (WUE)显著上升 ,而胞间CO2 浓度 (Ci)和呼吸速率 (R)显著下降 ;(2 )叶片展开过程中 ,光合碳同化“暗系统”的完善远远慢于能量转换的“光系统” ;(3)叶片展开过程中 ,影响净光合速率增长的主导因素不是气孔导度 ,而是“暗系统”完善程度 ,“光系统”的影响远小于“暗系统”的影响 ;(4)郁闭的高密度群体中 ,中下部叶片的Pn、Gs、E、Ls、Pm、Fv Fm、φPSⅡ、CE和WUE显著低于上部完全展开叶 ,Ci显著高于上部完全展开叶 ,Pn Pm和上部完全展开叶没有显著差异 ,而未郁闭的低密度群体中 ,中下部叶片的上述所有参数与上部完全展开叶无显著差异 ;(5 )导致高密度群体叶片Pn大幅度下降的主导因素是CE的大幅下降 ,而不是“光系统”和气孔导度 ;(6 )密度过大加速了中下部叶片光合功能的下降?

全程机械化条件下玉米和小麦播期对周年光能利用特性的影响

通过播期调整、栽培管理优化等措施实现玉米-小麦两熟系统的周年高产,实施玉米-小麦两熟系统周年光能利用效率的量化试验,旨在阐明玉米和小麦播期对周年光能利用特性的影响,明确玉米-小麦系统实现周年高产的各项光能利用指标。2018—2020年,选取黄淮地区大面积种植的小麦和玉米品种作为试验材料,玉米试验采用播期、氮肥和密度的裂-裂区试验设计;小麦试验采用播期、栽培模式和品种的裂-裂区试验设计,两季试验均在同一田块全程机械化条件下进行。玉米播期分别设置6月10日、6月17日、6月24日,小麦播期分别设置10月10日、10月17日、10月24日。计算光照辐射拦截量和光能转化效率,选取玉米和小麦每个播期中产量最高的处理进行组合,综合分析高产条件下播期对玉米-小麦两熟系统周年光能利用特性的影响。玉米试验中,播期通过影响光照辐射而影响干物质和产量的转化效率,进而影响玉米的物质生产和产量形成。小麦试验中,小麦播期显著影响产量,但与光能利用特性指标变化趋势不一致;小麦产量的提高主要与入射光照辐射籽粒生产效率密切相关。在9个玉米-小麦两熟系统播期组合中,有3个组合的周年产量均约25.0 t/hm^2,且均包括玉米的第一个播期;较高的周年光照辐射拦截量促进了较高的干物质积累量是玉米-小麦两熟系统完成周年高产的重要因素。玉米-小麦周年产量达到25.0 t/hm^2时,主要周年光温利用指标如下:周年光照拦截量> 3 361 MJ/m^2,干物质/入射光照辐射> 0.63 g/MJ,干物质/拦截光照辐射> 1.20 g/MJ,产量/入射光照辐射> 0.33 g/MJ,产量/拦截光照辐射> 0.62 g/MJ。玉米和小麦系统周年高产与高物质生产密切相关;光照辐射对干物质和产量转化效率的显著提高,是玉米和小麦系统高物质生产的重要生理机制。调整玉米播/收期和优化栽培模式,选择适宜早播和长生育期的品种,增加玉米生长季的光热资源,可进一步提高玉米-小麦周年产量和光能利用效率。

红外探测器100%占空比的方形孔径球面微透镜阵列的研制

为了避免由于红外探测器焦平面阵列存在占空比导致系统光能损失的影响,设计并制作了一种100%占空比、球面矢高8μm、周期50μm的红外石英方形孔径球面微透镜阵列。应用非序列光学分析方法模拟并分析了微透镜周期结构占空比对光能利用率的影响。运用移动掩膜曝光技术和反应离子刻蚀技术制备微透镜阵列,通过显微镜和白光干涉仪对微透镜表面形貌进行表征,并分析了其面形误差。根据实验结果判断射频功率、工作气压及刻蚀气体流量工艺参数对微透镜形貌具有很大影响,经过分析确定了最佳工艺参数组合。测试结果表明:在最佳工艺参数组合条件下制作的微透镜占空比基本达到100%,红外焦平面光能效率从原来的65%提升到93%以上,说明方形孔径球面微透镜能够代替传统圆形孔径微透镜获得更高的光能利用率。

高产大豆品种的高光效特性

利用荧光发射光谱技术及荧光诱导动力学技术 ,研究了不同基因型大豆 :高产大豆黑农40和黑农41及低产大豆黑农37的光能吸收、传递和转化等特性。结果表明 ,高产大豆的叶绿素(Chl)和类胡萝卜素(Car)的含量均高于黑农37 ,但不同的品种差异幅度有所不同。吸收光谱表明高产大豆叶绿体对光能有更强的吸收能力 ;Mg2 + 对高产大豆叶绿体PSI和PSII之间激发能分配的调节能力均高于低产品种 ;高产大豆叶片PSII原初光能转化效率(Fv/Fm)和PSII活性(Fv/Fo) ,光化学猝灭系数(qP)及PSII总的光化学量子产量均高于低产品种相应的值 ;而高产品种的非光化学猝灭系数(qN)低于低产品种。实验说明 ,高产大豆叶片具有与产量潜力相关的较高光能吸收和原初转化能力。