Фотосинтетически активная радиация

Рис. 3.5. Фотосинтетически активная радиация (заштриховано) в общем спектре солнечного света.

Интенсивность и спектральный состав света. В среднем листья поглощают 80 — 85% энергии фотосинтетически активных лучей солнечного спектра (400—700 нм) и 25% энергии инфракрасных лучей, что составляет около 55% от энергии общей радиации. На фотосинтез расходуется 1,5-2% поглощенной энергии (фотосинтетически активная радиация -ФАР) (рис. 3.21). [c.107]

Вводные пояснения. В процессе фотосинтеза световая энергия перед преобразованием в химическую должна быть поглош,ена пигментами. Пластидные пигменты поглощают свет видимой части спектра (380... 720 нм), чем обусловлено название излучения этой области спектра (фотосинтетически активная радиация, или ФАР). Пигменты поглощают видимый свет не полностью, а избирательно, т. е. каждый пигмент имеет свой характерный спектр поглощения. В частности, важнейшая особенность спектра поглощения хлорофилла а и Ь — наличие у них двух ярко выраженных максимумов в красной области— соответственно 660 и 640 нм и в сине-фиолетовой— 430 и 450 нм. Минимум поглощения лежит в зоне зеленых лучей. Этим и объясняется зеленая окраска пигментов. В живом листе у хлорофиллов более широкш и выравненный спектр поглош,ения. Так, красный максимум поглощения хлорофилла а в хлоропласте имеет несколько пиков 670, 683, 700, 710 нм у хлорофилла Ь он приходится на длины волн [c.80]

Важно отметить, что фитопланктон имеет более высокую отражательную способность (Лкв 0,5) при длинах волн солнечного излучения Л > 0,7 мкм, чем при более коротких к (Лкв 0,1). Такой спектральный ход альбедо связывается с потребностью водорослей, с одной стороны, в поглощении фотосинтетически активной радиации (рис. 2.29), а с другой — в снижении перегрева. Последнее достигается в результате отражения фитопланктоном более длинноволновой радиации. Можно предполагать, что формулы, приведенные в п. 2.2, пригодны и для расчетов таких параметров тепловых потоков, как приходящая и уходящая радиация, излучательная способность и альбедо, при условии, что данные о Та я других метеоэлементах также имеют необходимое более высокое временное разрешение (т. е. получены с более коротким временным шагом). [c.68]

Длина волны света, поглощаемого хлорофиллами и другими фотосинтетическими пигментами, определяется свойствами этих молекул именно от этого зависит, какая часть солнечного спектра может быть использована растениями (фотосинтетически активная радиация, ФАР). Она составляет в пересчете на энергию 45—50% всего падающего на растение солнечного света. Способность улавливать свет — первый из ограничительных факторов, определяющий эффективность фотосинтеза, если исходить из количества падающего света. [c.45]

Итак, Солнце — практически единственный исходный источник энергии для экосистем. Из того количества солнечной энергии, которое достигает Земли, примерно 40% сразу же отражается облаками, пылью в атмосфере и поверхностью планеты, не давая никакого эффекта. Еще 15% поглощается и превращается в тепловую энергию атмосферой, главным образом озоном в стратосфере и парами воды. Озоновый экран поглощает практически все коротковолновые ультрафиолетовые лучи, что очень важно, поскольку они вредны ддя живого. Оставшиеся 45% энергии эффективно достигают поверхности Земли. В среднем это соответствует примерно 5 10 кДж м- ГОД , но в каждом конкретном месте количество получаемой энергии зависит от географической широты, климата и ориентации участка относительно сторон горизонта (экспозиции). Лишь менее половины падающих на планету лучей относятся к видимой части спектра, т. е. к фотосинтетически активной радиации (ФАР). Однако даже при оптимальных условиях [c.388]

Выход биомассы зависит, таким образом, от площади коллектора солнечной энергии (листьев), функционирующих в течение года, и числа дней в году с такими условиями освещенности, когда возможен фотосинтез с максимальной скоростью, что определяет эффективность всего процесса. Результаты определения доли солнечной радиации (в %), доступной растениям (фотосинтетически активной радиации, ФАР), и знание основных фотохимических и биохимических процессов и их термодинамической эффективности позволяют рассчитать вероятные предельные скорости образования органических веществ в пересчете на углеводы. [c.47]

N. В. Все приведенные выше данные характеризуют плотность светового потока. Поток — это скорость поступления вещества, выраженная в единицах количество/время. Плотность светового потока, или поток на единицу поверхности, — это величина, выраженная в единицах количество-время- -площадь-. Мерой потока является ватт (1 Дж-с- ), а мерой его плотности облученности) Вт-м , или Дж-с- -м- . Таким образом, фотосинтетически активная радиация (ФАР)—это нро-"сто радиация в области 400—700 нм, а фотосинтатическая об.щчен-ность (ФО) = ФАР-(единица времени)(единица площади) . [Хотя в опытах иа растениях эти единицы применяются весьма широко, их нельзя считать корректной характеристикой интенсивности света, падающего иа единицу поверхности, Интенсивиость — свойство источника света. Например, стандартная свеча испускает световой поток силой в 1 свечу, или 4я люмена (лм). Соответствующая мера плотности потока света, падающего (разд. 3,6) на поверхность сферы радиусом [c.37]

Выращивание различных растений с помощью искусственного света заставляет особенно внимательно относиться к тому, чтобы спектр излучения ламп возможно больше соответствовал фотосинтетически активной радиации (ФАР), в противном случае эффективность использования света снизится, а се.бестоимость продукции повысится. [c.115]

Величина Убиол. фитоценозов определяется, в основном, соотношением интенсивности фотосинтеза и интенсивности дыхания. Биологический урожай всей биосферы оценивается приблизительно в 380 млрд. тонн органических веществ в год, что составляет, в среднем, 7,6 г/га. Коэффициент полезного действия растений биосферы в целом невелик в образовавшихся в процессе фотосинтеза органических веществах запасается всего 0,02% энергии фотосинтетически активной радиации (фАР). [c.276]

Состояние земной поверхности обусловлено энергией, получаемой от Солнца, т.е. радиационным балансом. Эта энергия обусловливает, во-первых, тепловой климатический режим и, во-вторых, после поглощения фотосинтетически активной радиации (ФАР) деятельность биосферной трофической системы. ФАР изменялась в течение геологического времени, но считается постоянной, с небольшими колебаниями, в течение исторического времени, хотя ее величина зависит, например, от облачности, не говоря о суточных и сезонных колебаниях. [c.105]

Универсальность ФС II определяет условия генерации кислорода. К ним относятся доступность фотосинтетически активной радиации и, следовательно, ограничение области продукции дневной поверхностью, которая автоматически совпадает с поверхностями раздела суши и атмосферы и океана и атмосферы. Время продукции зависит от суточных циклов. Поэтому фотосинтетики приспособлены к импульсному характеру фототрофного обмена и должны в виде альтернативы ему для темного периода суток иметь иной тип обмена для обеспечения энергии поддержания. Особенностью обмена фотоавтотрофов служит то, что они не ограничены углеродистыми веществами и могут запасать их в подвижные резервы и даже использовать для построения оболочек, например в виде целлюлозы. [c.117]

Солнечная энергия, достигающая в течение года атмосферы Земли, составляет примерно 56-Дж. Около половины этой энергии отражается облаками и газами в верхних слоях атмосферы и не попадает на Землю, Из той энергии, которая достигает поверхности Земли, лить 50% приходится на спектральный диапазон, соответствующий видимому излучению, которое способно вызвать фотосинтез, а другая половина — это инфракрасное излучение. Таким образом, годовое поступление энергии в виде фотосинтетически активной радиации, т. е, в виде света от фиолетового до красного, составляет в масштабах всей Земли около 15-10 Дж. Однако примерно 40% этой энергии отражается поверхностью океанов, попадает в пустыни и т, п., и лишь оставшаяся доля может быть поглощена наземными и водными растениями. Согласно приведенным в последнее время данным, аутотрофные растения производят за год примерно 2-10" тонн биомассы, что эквивалентно энергии 3-10 Дж. Около 40% этого органического материала синтезируется фитопланктоном, мельчайшими растениями, обитающими вблизи поверхности океанов. Ежегодное потребление продуктов питания всем населением Земли (если считать численность населения равной 4,3 млрд. человек) составляет около 800 млн. тонн, или 13-10 Дж. Таким образом, получается, что средний коэффициент использования фотосинтетически активной радиации всей флорой нашей планеты составляет всего лишь 0,2% (3-102715-1023), энергии, которая была по- [c.14]

Идсо и Гильберт [248] в качестве постоянного множителя в этой формуле дают цифру 1,7, а не 1,9 (аналогичное исследование фотосинтетически активной радиации (ФАР) осуществлено Стефаном и др. [519]). [c.54]

Эффеютивность мелиорации можно рассчитать на основе величин фотосинтетически активной радиации с учетом ограничений на факторы, которые можно регулировать с помощью современных мелиоративных систем лишь частично или нельзя совсем при данном развитии техники. Последовательность расчета может быть следующая [c.36]

Расчет величины планируемой урожайности по приходу фотосинтетически активной радиации. Известно, что 90—95 "о биомассы растений составляют органические вещества, образующиеся в процессе фотосинтеза. Поэтому основной путь повышения урожайности — повышение фотосинтетической продуктивности растений, а также коэффициентов использования солнечной радиации. ФАР — фотосинтетнче-ски активная радиация — составляет около 45—50 "о общей эиерпт. Обычно коэффициент полезного действия достигает лшиь 1 )п, что обеспечивает урожайность зерновых на уровне 15—17 ц/га. При оптимальном почвенном питании растений и высокой агротехнике КПД приходящей ФАР для зерновых культур может достигать 4,5—5,0 %. В среднем 1 кг сухой органической массы аккумулирует 4 тыс. ккал энергии. [c.88]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология