光能利用率
光能利用率和光合作用效率
（l）光照强度 光是光合作用的能量来源，光照强度直接影响光合速率。在其它条件都 适宜的情况下，在一定范围内，光合速率随光照强度提高而加快。当光 照强度高到一定数值后，光照强度再提高而光合速率不再加快，这种现 象叫光饱和现象。开始达到光饱和现象的光照强度称为光饱和点（如图C 点）。在光饱和点以下，随着光照强度减弱，光合速率减慢，当减弱 到一定光照强度时，光合作用吸收二氧化碳量与呼吸释放二氧化碳的量 处于动态平衡，这时的光照强度称为光补偿点（如图B点），此时植物 制造有机物量和消耗有机物量相等。据研究，不同类型植物的光饱和点 和补偿点是不同的。阴生植物的光饱和点和补偿点一般都低于阳生植物 （如图虚线所示）。
从农业生产上看，我们要提高粮食产量就要设法 提高农作物的光能利用率，其方法是： 1） 延长光合作用时间：轮作 2） 增加光合作用面积：合理密植、间作 3） 提高光合作用效率 ①光照强弱的控制（包括光质的不同） ②保证必需矿质元素适量供应，即合理施肥 ③控制好温度（白天适当提高温度，夜晚适 当降低温度） ④增加CO2浓度 ⑤合理灌溉
提高光合作用效率
影响光合作用的因素在生产实践上的应用：总反应式：
光 12H2O+6CO2 叶绿体 C6H12O6+6H2O+6O2
①光照强度
适当提高
②光质
白光（复合光）光合作用能力最强 红光（单色光）光合作用最强 蓝光（单色光）光合作用次之 绿光（单色光）光合作用最弱Leabharlann 温室大棚用无色透明玻璃或薄膜
①不能过多，以免“烧苗”
影响光合速率的因素：
1．影响光合速率的内部因素。据研究，植物的种类 不同，光合速率不同；同一植物在不同的生长发 育阶段、同一植株不同部位的叶片、同一叶片的 不同生长发育时期，光合速率都有明显差异。 如图：反映叶面积（或叶龄）与光合速率的关系。
备课素材：光能利用率和光合效率- 高一上学期生物人教版必修1
光能利用率和光合效率光能利用率和光合速率是不同的概念，若把洒落在地表的太阳光比作天降美食，提高光能利用率就是相当于利用天降美食尽可能让自己长的更胖，可通过延长干饭（光合）时间、增加接受美食（光合）面积以及加强美食同化（光合）效率等途径实现，即通过不停吃、吃得多、吸收好实现快速育肥 。
显然的，吸收好只是快速育肥的关键因素之一。
1.延长光合时间（不停吃）延长光合时间就是最大限度地利用光照时间，提高光能利用率。
延长光合时间的措施有:(1)提高复种指数复种指数就是全年内农作物的收获面积对耕地面积之比。
提高复种指数就是增加收获面积，延长单位土地面积上作物的光合时间。
提高复种指数的措施就是通过轮、间、套种。
在年内巧妙地搭配各种作物，从时间上和空间上更好地利用光能，缩短田地空闲时间，减少漏光率。
(2)补充人工光照在小面积的温室或塑料棚栽培中，当阳光不足或日照时间过短时，还可用人工光照补充。
日光灯的光谱成分与日光近似，而且发热微弱，是较理想的人工光源。
但是人工光照耗电太多，增加成本。
2.增加光合面积（吃得多）光合面积即植物的绿色面积，主要是叶面积。
它是影响产量最大，同时又是最容易控制的个方面。
但叶面积过大，又会影响群体中的通风透光而引起一系列矛盾，所以，光合面积要适当。
(1)合理密植合理密植是提高光能利用率的主要措施之一，因为这能够使群体得到最好的发展，有较合适的光合面积，充分利用日光能。
(2)改变株型最近培育出的比较优良的高产新品种(如水稻、小麦、玉米)，株型都具有共同的特征，即秆矮，叶直而小、厚，分蘖密集。
株型改善，就能增加密植程度，增大光合面积，耐肥不倒伏，充分利用光能，提高光能利用率。
3.提高光合效率（吸收好）光、温、水、肥和CO2等都可以影响单位绿叶面积的光合效率。
这里重点讲两种主要措施。
(1)增加C O2浓度空气中的CO2含量一般占体积的0.036%，即 360 mg/L，这个浓度与C3植物最适CO2浓度(约1 000 mg/L)相差太远，尤其是随着密植栽培，肥多水多，需要的CO2量就更多，空气中的CO2量满足不了要求。
提高光能利用率的具体措施光能利用率
N、P、K、Mg等
补充矿质元素
施加化肥 施加农家肥
提高光能利用率
增强光合效率
（5）水分
水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。 另外水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物 体，所以水对光合作用有相当影响。
六、植物生理学中的大学层次知识
（一）光能的吸收、传递和转化 （原初反应）
3、增强光合效率
（1）光照对光合作用的影响
光照时间：光照时间越长，产生的光合产物越多。
光质：光合色素吸收可见光中的红光和蓝紫光最多， 吸收绿光最少 。
光照强度：在一定光强度范围内，增加光强度可提高 光合作用速率。
提高光能利用率
增强光合效率 （2）二氧化碳对 光合作用的影响
通风透光；施用有机肥；温室栽培植物时，可使用CO2发生器。
（三）光合磷酸化
利用光能，合成ATP的过程。
既可传电子， 又可传质子。
光能→电能→不稳定的化学能→稳定的化学能
NADPH的 作用：还 原、储能
（四）碳同化
• 卡尔文循环 • C4途径 • CAM途径
卡尔文光合途径 研究实验装置
C3途径
卡尔文循环的CO2的固定（羧化阶段）
3、更新阶段
1、固定（羧化）阶段
（2）CO2的释放
在维管束鞘细胞中进行，C4脱羧放出CO2， 进入卡尔文环（C3途径）。
C4植物比C3植物具 有较强的光合作用
3、景天科酸代谢
晚上：气孔开放，吸收CO2，与PEP结合生成 OAA，存于液泡之中。 白天：气孔关闭，OAA从液泡运到叶绿体，脱 羧放出CO2，参与卡尔文循环。
CAM植物夜昼代谢模式图
（二）电能转变成活跃的化学能 （电子传递和光合磷酸化）
光能利用率公式范文
光能利用率公式范文光能利用率是指光能转换为有用能量的比例，也称为光能利用效率或光电转换效率。
在光能的转换过程中，不可避免地会有一部分光能被损耗或浪费掉，因此，提高光能利用率对于充分利用光能资源和降低能源消耗具有重要意义。
外部量子效率法是通过测量反射、透射和吸收等外部光学性能指标来计算光能利用率的方法。
它适用于光能转换过程中光学元件的性能评估。
该方法的公式如下：ηext = 1 - R - T其中，ηext为外部量子效率，R为反射率，T为透射率。
内部量子效率法是通过测量光能转换装置内部光学性能和电学性能指标来计算光能利用率的方法。
它适用于光电转换装置的性能评估。
内部量子效率的计算公式如下：ηint = ηabs × ηcar × ηcol × ηsep其中，ηint为内部量子效率，ηabs为吸收效率，ηcar为载流子的有效收集率，ηcol为载流子的传输效率，ηsep为载流子的分离效率。
吸收效率表示光能被吸收的比例，可由下式计算：ηabs = 1 - R - T其中，R为光的反射率，T为光的透射率。
载流子有效收集率表示载流子从光电转换装置内部收集到外部电路的比例，可通过下式计算：ηcar = Icar / Iabs其中，Icar为从光电转换装置内部传导到外部电路的载流子电流，Iabs为光能被吸收产生的总电流。
载流子传输效率是指载流子在光电转换装置内传输的效率，可通过下式计算：ηcol = Icol / Icar其中，Icol为载流子在光电转换装置内传输的电流。
载流子分离效率表示载流子在光电转换装置内部分离的效率，可通过下式计算：ηsep = Is / Icol其中，Is为从光电转换装置内部传导至外部电路的分离载流子电流，Icol为载流子在光电转换装置内传输的电流。
综上所述，光能利用率的计算方法有多种。
具体选择哪种方法，需根据光能转换装置的具体情况和需要进行综合考虑，以便更准确地评估光能利用的效果和性能。
光能利用率概念
光能利用率概念
光能利用率是指太阳能光能转化为有用能源的效率。
光能利用率通常用于衡量太阳能设备的性能效益。
在太阳能光伏系统中，光能利用率是指光伏板将阳光转化为电能的效率。
而在太阳热能系统中，光能利用率是指太阳热能收集器将阳光转化为热能的效率。
光能利用率的计算方法是通过比较光能转化为有用能源的量与进入系统的光能总量之间的比例。
这通常以百分比表示。
光能利用率越高，系统的性能越好。
一些因素会影响光能利用率，例如太阳辐射强度、光伏板或太阳热能收集器的质量和效率、系统的安装角度和方向等。
提高光能利用率的方法包括使用高效率的光伏板或太阳热能收集器、优化系统的设计和布局、确保设备的正常运行和维护等。
因此，光能利用率的提高对于推广和应用太阳能技术非常重要，可以提高太阳能系统的经济性和可持续性。
提高作物光能利用率的途径
提高作物光能利用率的途径在农业生产中，提高作物的光能利用率是增加产量的关键之一。
光能利用率是指植物光合作用所积累的有机物中所含能量，与照射在单位地面上的日光能量的比率。
通俗地说，就是作物能够把接收到的太阳光能转化为自身生长和发育所需能量的效率。
然而，目前大多数作物的光能利用率还比较低，通常只有 1%至 2%左右。
因此，探索提高作物光能利用率的途径具有重要的现实意义。
一、选育优良品种选育具有高光能利用率特性的作物品种是提高光能利用率的基础。
不同品种的作物在光能吸收、转化和利用方面存在着差异。
例如，有些品种的叶片较厚，叶绿体含量高，能够更好地吸收和利用光能；有些品种的光合速率较高，能够在相同的光照条件下合成更多的有机物；还有些品种具有较长的光合时间或者较强的抗逆性，能够在不利的环境条件下保持较高的光合效率。
在选育品种时，科学家们会通过杂交、诱变、基因工程等手段，将优良的基因组合在一起，培育出具有高光能利用率的新品种。
比如，通过杂交技术，可以将两个具有不同优良性状的亲本进行杂交，从而获得同时具有双亲优良性状的子代；通过诱变技术，可以使作物的基因发生突变，从而产生新的性状；而基因工程技术则可以直接将特定的基因导入到作物的基因组中，实现性状的定向改良。
二、合理密植合理密植是提高光能利用率的重要措施之一。
如果种植密度过低，土地和光能就会被浪费；而种植密度过高，则会导致植株之间相互遮挡，影响光合作用。
确定合理的种植密度需要考虑多种因素，如作物的种类、品种特性、土壤肥力、光照条件等。
一般来说，对于高秆作物，如玉米、高粱等，种植密度相对较低；对于矮秆作物，如小麦、水稻等，种植密度相对较高。
同时，在土壤肥力较高、光照充足的地区，可以适当增加种植密度；而在土壤肥力较低、光照不足的地区，则应适当降低种植密度。
此外，还可以采用宽窄行种植、间作套种等方式来提高光能利用率。
宽窄行种植可以使植株在不同的生长阶段都能得到充足的光照；间作套种则可以充分利用不同作物在生长时间和空间上的差异，提高光能的利用效率。
名词解释光能利用率
名词解释光能利用率
嘿，你知道啥是光能利用率不？这可太重要啦！光能利用率啊，简
单来说，就是植物把照到它们身上的光转化成自身可用能量的效率。
就好比你去超市买东西，你能把手里的钱最大限度地买到最多最有用
的东西，那就是高利用率嘛！
比如说，在一片大田野里，阳光哗啦啦地洒下来（就像给田野铺上
了一层金色的被子）。
可是呢，并不是所有的光都能被植物好好地利
用起来呀。
有些光可能就从叶子旁边溜走了，或者被反射掉了，真正
能被植物吸收转化的只是一部分。
这就好像你有一堆机会摆在面前，
但真正能抓住并利用好的只有那么几个。
那光能利用率的高低会有啥影响呢？哎呀呀，这可关系重大着呢！
如果光能利用率高，植物就能长得更壮实，结出更多的果实或者长出
更多的枝叶（就像一个努力学习的孩子能取得好成绩一样）。
这样对
于农民伯伯来说，那可是大好事呀，能有个大丰收呢！但要是光能利
用率低，植物就可能长得不咋地，收成也不好咯。
我们再想想，要是能提高光能利用率，那得带来多大的好处呀！这
就好像你突然掌握了一项超厉害的技能，能让你的生活变得超级棒！
我们可以通过一些科学的方法，比如合理种植、选择合适的品种等等，来让植物更好地利用光能。
所以啊，光能利用率可不是个小事情呢！它就像一把钥匙，能打开植物茁壮成长、农业丰收的大门。
我们可得重视起来，想办法让它发挥最大的作用呀！
我的观点就是：光能利用率对于植物生长和农业生产至关重要，我们应该努力去提高它，让植物更好地利用光能，为我们带来更多的益处。
光能利用率及其计算方法
光能利用率及其計算方法
光能利用率是指衡量光能利用效率的重要指标，它表明光制御箱内收发器能够有效利用光能的比率。
光能利用率的计算方法有两种：一种是波長受损利用率，它是以收发器收发某个波長的能量来衡量；另一种是带宽受损利用率，它是以承载某给定带宽下收发器在收发方向上的光能来衡量。
波長受损利用率的计算方法是：在某一信号的某一个波長处，从发射端发送出的能量E1，在接收端接收到的能量E2；那么这两者之间的波長受损利用率就是：E2/E1*100%
带宽受损利用率的计算方式是：在某一起存在带宽受损的系统中，在发射方收发器发射给接收方时，其所发出的能量E1，以及接收方接收到的能量总和E2；那么，这两者之间的带宽受损利用率就是：E2/E1*100%
通过以上介绍可以看出，光能利用率主要用来评估光传输系统的性能，可以帮助企业优化光通信的系统，改善企业网络的性能，实现网络传输的高效利用。
因此，计算正确的光能利用率非常重要。
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C3植物和C4植物叶片结构比较
植物种 类
维管束鞘细胞
细胞 是否含叶绿体 大小
叶肉细胞
排列
是否含叶 绿体
C3植物
C4植物
C3植物和C4植物叶片结构比较
植物种 类
维管束鞘细胞
细胞 是否含叶绿体 大小
叶肉细胞
排列
是否含叶 绿体
C3植物 C4植物
小 不含 叶绿体
栅栏组织 含叶绿体 和海绵组 织
提高农作物光能利用率的 措施 ①延长光合作用时间 ②增加光合作用面积
如：合理密植 套种、间作
提高农作物光能利用率的措施
①延长光合作用时间 ②增加光合作用面积 ③控制光照强度
光合作用强度
当光照强度很低
时，不能进行光 合作用;在一定范 围内，随着光照 强度的提高，
0 光照强度
光合作用逐渐增强；当光照强 度提高到一定程度时，光合作用
b
用
II
率a
I
光合作用 呼吸作用
光 合 作 用b 率 a II
I
光合作用 呼吸作用
10
光强度
2
光强度
（1）图中a点表示的生理意义是： （2）人参、三七等光合速率与光照强度的关系可 用那个图表示。
（3）图中的阴影部分表示的是什 么？
（4）温室栽培中为了提高作物产 量，如何调整图中的面积：
其具体措施有① ② 。
要的最低CO2浓度是
• 3、这组实验的结论 是
• 4、点表示 。如果提高光合作用强度， 则点的位置将 移动
• 5、m图中AB段和CD段影响光合作用的
主要限制因子分别是
。n点时的
CO2浓度下，该作物有机物和能量代谢
的量变关系是
练习5图中甲、乙两图是光照强度与陆生植
物关系图，据图回答下列问题：
光
合 作
• 练习1对于栽种农作物要“正其 行，通其风”的不正确的解释的C是
• A、有利于充分利用光能
• B、有利于吸收较多的CO2，提高 光合作用效率
• C、有利于释放氧气，降低有机物 消耗
• D、有利于通风透光，提高光能利 用率
练习2请看右边的图，有关绿色植物光
合作用的叙述最佳的一项是
A、 CO2的含量很低时，不能制造有机物 B、 在一定浓度范围内，随着CO2浓度的 提高，光合作用强度增大
C、此图说明空气中的CO2的含量，直接影
响绿色植物的光合作用效率
光合作用
D、以上说法都正确
强度
•D
CO2的含量
练习3一株绿色植物在单位
时间内，在以下能量相等的
不同的光照下，使光合作用
产物最多的光照是
A、红光
B、蓝紫光
C、绿光
D、白光
B
• 练习4 生产实践表明：在一定范
围内，提高CO2浓度，能提高光
NADPH、磷脂的成分。
•Mg是构成叶绿素的成分。 •K对植物体内糖类的合成和运
输也有很重要的作用。
必需矿质元素的供应过量 有何危害？
•烧苗
•N过多：生长过度，易 倒伏，成熟期延迟
提高农作物光能利用率的措施
1、延长光合作用时间 2、增加光合作用面积 3、控制光照强度 4、 适当增加CO2供应 5、 适量供应必需的矿质元素 6、适量的水分、适宜的温度
差异是比值中的分母不同。
•2、凡是能影响光合作用效率的因素都能影响农作物的 光能利用率，但能影响农作物光能利用率的因素，不一 定能影响光合作用效率，如光照时间。
•编辑本段区分
•光合作用效率要注意与光能利用率相区分
•光能利用率较光合作用效率的概念外延增大了，即光 合作用效率属于光能利用率的范畴，提高光能利用率包 括提高光合作用效率（包括光照强弱的控制、二氧化碳 的供应、必需矿质元素的供应）、延长光合作用时间、 增加光合作用面积。光合作用效率=光合作用制造的有 机物中的能量/光合作用中吸收的光能；光能利用率=光 合作用制造的有机物中的能量/种植面积内所照射的光 能。延长光合作用时间、增加光合作用面积、套种、间 种都能提高光能利用率，但不能提高光合作用效率。合 理密植（考虑通气、增大了叶面积）二者都能提高。
大 有多，、特无点基：粒大、部环分状花 地 含叶绿体 排列
思考：在干旱、
高温、光照强的地 区C3植物和C4植物 的产量有何区别？ 为什么？
光能利用率＝
单位面积土地光合作 用固定的太阳能 单位面积土地所接受 的全部太阳能
提高农作物光能利用率的 措施 ①延长光合作用时间
如：由每年种一茬改 为种二或三茬
不再增加
• 例1、右图是四种植物（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、 Ⅳ）在不同光照强度下光合作用速率 的曲线，其中最适于在荫蔽条件下生 长的植物是（ ）
• A．Ⅰ • B．Ⅱ • C．Ⅲ • D．Ⅳ
•
• 例2、下图所示A、B两种植物叶受光 强图回度答和：CO2的吸收量的关系图。请据
12 8 4 0 -4
CO2
mg/100cm2h-1
（
的 吸 收 ）量
A
b •a
0VWX
光强度（弱
B
YZ
强）
蓝紫光的光能利用率较高
4、适当增加CO2浓度
农业上有何措施增加CO2供应 大田：正其行，通其风
适当增施农家肥、碳酸氢氨
温室：适当增施农家肥、碳酸氢氨、
•
CO2发生器
提高农作物光能利用率的 措施
①延长光合作用时间
②增加光合作用面积
③控制光照强度
合作用。图是对某农作物实验的 结果，请据图分析并回答（A、 B、C、D、E为曲线上的点）
CO
K
700lx 3
2
吸
E
350lx 2
收 量 A BCD
70lx 1
n
m
200 300 400 500
a
CO2的浓度
• 1、曲线1表明
• 2、当CO2浓度为400时，光合作用最强 的相应处是 曲线3的最强光合作用需
④ 适当增加CO2供应 ⑤ 适量供应必需的矿质元素
必需元素的种类：
•大量元素：C、H、O、N、 P、S、K、Ca、Mg
•微量元素：Fe、Mn、B、 Zn、Cl、Mo、Cu、Ni
•N是构成与光合作用有关的酶、
ATP、NADPH、磷脂的重要成分。
•P 是 构 成 与 光 合 作 用 有 关 的 ATP 、