光合作用的重要性篇1
［关键词］光合细菌废水处理光合产氢水产养殖应用
光合细菌((photosyntheticbacteria，pSB)是一类以光为能源，以Co2或有机物为碳源，通过光合作用而进行营养繁殖的水圈微生物。广泛存在于自然界中，在腐败有机物质浓度高的水域中更为常见。光合细菌是厌氧菌，本身含有多种营养物质和生理活性物质，具有进行光合作用、发酵以及固氮、产氢等功能。Vannile于1931年提出了光合作用的共同反应式，用生物化学统一性的观点解释了光合成现象，为现代光和细菌的研究奠定了基础。
1光合细菌的特性
光合细菌都富含菌绿素和类胡萝卜素，在光照下能利用硫化氢、硫代硫酸盐、分子氢或其他还原剂，把二氧化碳还原成有机物，经细菌型光合作用，将Co2还原成有机营养物，并能固定大气中的氮。目前所知，所有的厌氧性光合细菌都能光合自养生长。同时这些细菌也能利用有机物进行异养生长。
pSB含有较高的优良蛋白质，维生素和生物素含量也比较丰富；菌体的脂类成份含有大量的叶绿素、类胡萝卜素和辅酶Q。叶绿素和类胡萝卜素对养殖生物的健康生长，增强对疾病的抵抗力有很大的益处。辅酶Q是与生命活动有重大关系的生理活性物质，pSB中的含量特高，是酵母的13倍。
2光合细菌应用现状
光合细菌由于其生理类群的多样性，碳、氮代谢途径和光合作用机制的独特性而受到人们的关注。多年来，光合细菌被作为研究光合作用以及生物固氮作用机理的重要材料。近一二十年中，对光合细菌的应用研究也获得了很大的进展。研究表明，光合细菌在环保、农业、水产养殖、医药等方面均有较高的应用价值。下面着重就光合细菌目前的开发应用动态作一概述。
2.1利用光合细菌处理高浓度有机废水
光合细菌在污水处理中的应用始于1960年代。当时，日本科学家小林正泰等人发现高浓度有机废水在自然界的自净过程是不同营养级的微生物群生态演替的结果，光合细菌在此过程中起着十分重要的作用［1］，并首先开展了用光合细菌法处理有机废水的研究。近些年来发展起来的光合细菌处理法，则是一种以红假单胞菌为主，管理简单，降解率高的废水处理系统。
pSB能以不同的有机酸和醇类等有机化合物作为光合作用的供氢体和碳源，并具有较强的分解和去除有机物的生理特性。与目前广泛应用的生物处理废水系统如活性污泥法、生物膜法和厌氧法相比，pSB在自然光照和微量好氧条件下，可以直接对各种高浓度有机废水进行高效率的处理，并且在处理前不需对废水进行稀释。具有节约电能、水源、设备及运转费用等优点，菌体污泥可综合利用，作为鱼和家畜的饵料，不造成二次污染。
2.2光合细菌在食品、医药保健中的应用
一般而言食品着色剂广泛使用焦油类的合成色素，由于这类色素有微毒性和致癌性，世界各国控制该种合成色素的使用，并迫切希望以天然色素取而代之。光合细菌的色素无毒，易提取，色彩鲜艳，有光泽，且具有防水性。除黄色外，特别是红色素等则缺乏有用的色素资源。光合细菌富含类胡萝卜素，是天然红色素的重要来源，目前已经广泛用于油脂类、豆制品、蔬果类以及饮料等的着色。
光合细菌在医学业中也具广泛应用前景。光合细菌内富含类胡萝卜素和B族维生素及活性物质，具有许多生理活性：抗氧化作用、调脂作用、抗肿瘤作用、免疫活性；光合细菌没有毒性，对生殖生长有促进作用。研究者对光合细菌制药方面进行了不少的研究。刘继彪等用pSB菌液发酵中药，制成了口服液、冷冻干燥产品等中药制剂，该制剂能够纠正机体内环境微量元素平衡紊乱，促使癌细胞向正常细胞转化并最终全部恢复成正常细胞，对恶性肿瘤治疗有较显著的疗效，并申请了国家专利［2］。
2.3光合细菌应用于水产畜牧养殖
日本是最早将光合细菌应用于水产养殖的国家。由于光合细菌的菌体无毒，营养丰富，具有固碳、固氮的功能，且在自然界的硫循环中担任重要角色，因此在农业上，能够改善植物根基土壤的营养，提高土壤肥力，增强植物的抗病力。夏清等人研究指出光合细菌菌液可增强甜椒光合速率和过氧化氢酶活性，增加叶绿素含量，进而增产［3］。
在禽畜饲养上，光合细菌富含辅酶Q10，能够促进动物的生长，可提高畜禽出肉率和产蛋率，以及强健体质、提高抗病能力。薛志成等通过添加光合细菌使不同生理时期及患胃肠病奶牛症状消失，恢复产奶，经济效益明显［4］。光合细菌还可以提升种子发芽率、成苗率；改良作物品质、修复土壤；防治病虫害等。
在水产养殖上，光合细菌可作为养鱼饲料添加剂，作为养鱼和小型甲壳动物的饵料，防治鱼病、净化养殖水质。光合细菌作为养殖水质净化剂在国内外已经进入生产性应用阶段。付保荣等研究表明鲤鱼养殖水中投放一定量的光合细菌，能明显去除水中有机物和nH4+-n，增加Do的含量，稳定pH值，同时使杂藻和有害菌含量减少［5］。若将光合细菌固定，则抑制水体富营养化效果更好。
2.4光合细菌应用于新能源
早在1937年，nakamura最早报道了pSB在黑暗中释放氢气的现象。1949年，Gest在“Science”上首次报道了光合细菌具有在光照厌氧条件下转化有机物产生氢气的特性。目前研究较多的是深红螺菌，它可用有机废料作原料进行光合产氢，又由于其细胞含有大约65%的蛋白质和大量必需的氨基酸和维生素，所以在光合产氢的同时，还可以得到单细胞蛋白，也可结合有机废水的处理，所以，可谓一举三得，具有重要的经济价值。随着能源危机的进一步持续，美、德和日等国相继制订了氢能发展规划。我国也把光合生物产氢研究纳入国家“863”计划和“973”计划。随着其研究及相关学科的迅速发展，光合生物产氢技术作为一种极具潜力的生物产氢技术必将走向应用化［6］。
光合作用的重要性篇2
关键词：夜香牛；金钮扣；千里光；耐荫性；光合特性；生理指标
中图分类号：S688
文献标志码：a
文章编号：1671-2641（2016）02-0000-00
abstract：Vernoniacinerea，SpilanthespaniculataandSenecioscandensarenativeCompositaeplantsinSouthChina.theshadetoleranceofthethreespeciesareevaluatedbyshadingexperiment.theresultshowsthatthreeplantsweresunplant，andthemaximumnetphotosyntheticrates（pmax），lightsaturationpoint（LSp）andlightcompensationpoint（LCp）ofthreespeciesarethehighestinthefullsunlightcondition，anddecreasewithshading.threespeciesinmiddleshadingconditionshadthehighestcontentofchlorophylla，chlorophyllb，andtotalchlorophyll（a+b）；withtheincreasingofshading，theratiosofchlorophylla/b，specificleafweightandsolubleproteinaredecreased.theactivitiesofperoxidase（poD）decreasedinshadingcondition.Basedontheaboveresults，theapplicationpotentialsofthethreeplantsinSouthernChinalandscapearediscussed.
Keywords：Vernoniacinerea；Spilanthespaniculata；Senecioscandens；Shadetolerance；photosyntheticcharacteristic；physiologicalindex
引言
是我国传统十大名花之一，观赏型以其艳丽的花色、独特的花型而深受人们喜爱。目前园林上应用的菊科花卉甚多，但多为国外品种[1-3]。
夜香牛Vernoniacinerea、金钮扣Spilanthespaniculata、千里光Senecioscandens均为华南地区野生的菊科多年生草本植物，前两者常生长在城乡绿地或草地上，后者则生长在丘陵山坡或林缘地带。3种植物具有紫红色或黄色的头状花序（图1～3），它们是否能应用于华南地区园林绿化，适用于怎样的环境？耐荫性是评价园林植物在园林中利用潜力的重要指标之一，是决定植物配置特点的重要依据。本研究探讨遮荫对3种野生菊科植物的光合生理特性的影响，以及这些种类在园林绿地中的应用潜力。
1材料及方法
试验地位于广州市天河区华南农业大学航天育种中心。广州市地处南亚热带季风区，年平均气温为21.4℃～21.9℃，年平均降雨量1623.6～1899.8mm[4]。
1.1研究材料
试验材料为长势一致的夜香牛、金钮扣和千里光的盆栽苗，盆高9cm，直径8cm，栽培基质为蛭石和泥炭以1：2的比例混合而成，苗龄40d。
1.2研究方法
采用遮荫法，设定3个光照条件：1）全光照组（L100）：无遮盖，为对照组，透光率100%；2）中度遮荫：一层黑色遮阳网（L50），透光率约50%；3）重度遮荫：二层黑色遮阳网（L25），透光率约为25%。3种遮荫处理下，每种植物各30盆，处理45d后，测定不同遮荫条件下植物的各项生理指标。
采用Li-6400便携式光合仪于8：00～11：00测定光合特性，每个处理随机选取3株植物成熟叶进行测定，每株测量3枚成熟叶片，此外每个处理中随机选取10株植物的成熟叶片作生理指标的测定。其中，叶绿素含量采用丙酮-乙醇混合法测定[5-6]；过氧化氢（poD）活性采用愈创木酚法测定[6]；可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250法测定[6]；采用称重法测定比叶重，比叶重=叶面积/叶干重。
1.3数据分析
光合参数采用光响应新模型所编制的光合计算程序软件进行计算[7]；其他原始数据的录入、整理、绘图均采用microsoftoffice2010excel软件，并应用SpSS19.0软件进行差异显著性分析，采用DUCan检验进行多重比较和采用主成分分析，综合评价影响3种植物耐荫性的主导因素。
2结果与分析
2.1三种植物在不同光照条件下的光合特性比较
采用Li-6400便携式光合仪测定了3种植物的光合参数。结果表明，3种植物对光照强度变化的响应均较敏感，最大净光合速率pmax、光饱和点LSp和光补偿点LCp均随着遮荫强度的增加而下降，但3个种对光强度变化的响应稍有差异，以夜香牛的敏感性最强，其LSp和LCp在各光照条件下显著下降（p
千里光在不同光照组间的光合参数变化与夜香牛和金钮扣的变化规律稍有不同：其pmax在重度遮荫时呈显著性差异（p
夜香牛和金钮扣的pmax对强光响应敏感，对遮荫强度变化的响应不敏感，其LSp和LCp对光照强度变化的响应敏感。表观量子效率aQY的检测结果显示，这两种植物表观量子效率在重度遮荫时显著下降，说明两种植物对弱光的利用效率较低。千里光对光照强度变化的响应特点与以上两种稍有不同，其pmax对弱光响应敏感，在全光照条件下LSp和LCp显著高于遮荫组，中度和重度遮荫组间差异不显著，其aQY以中度遮荫组最高，重度遮荫组最低。在全光照下的LSp值较高，对强光利用率较高，而千里光较低，对强光利用率较低。
2.2对三种植物叶绿素含量的影响
从表2可见，3种植物叶绿素含量随遮荫强度变化的特点不一致，叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素量含量均在中度遮荫条件下最高；夜香牛叶绿素a含量和叶绿素总量在不同遮荫组间的差异具显著性，L100组的叶绿素b含量显著低于L50和L25组。金钮扣L50组的叶绿素a含量和叶绿素总量显著高于L100组，L25组的叶绿素a含量高于L100组，但它们间的差异无显著性，L50组和L25组的叶绿素b含量显著高于L100组。千里光L100组和L50组的叶绿素a含量和叶绿素总量显著高于L25组，不同遮荫组的叶绿素b含量有显著性差异（p
3种植物的叶绿素a/b均随遮荫强度增加而下降，夜香牛L100组的叶绿素a/b值显著高于L50组和L25组；金钮扣L100组和L50组的叶绿素a/b值显著高于L25组；千里光不同光照组间的叶绿素a/b值差异显著。
2.3对三种植物比叶重的影响
遮荫会导致3种植物的比叶重下降，夜香牛和金钮扣在不同遮荫组间的差异达到显著性，而千里光遮荫组的比叶重显著低于L100组，但L50组和L25组间的差异不显著（图4）。
2.4对三种植物poD活性的影响
遮荫可导致3种植物的poD活性下降。不同遮荫处理间金钮扣的poD活性差异具显著性，而夜香牛和千里光L25组的poD活性显著低于L100组，但与L50组的差异不显著（图5）。
2.5对三种植物可溶性蛋白含量的影响
随遮荫强度的增加，千里光的可溶性蛋白含量显著下降；夜香牛和金钮扣L100组与L50组间的可溶性蛋白含量无显著性差异，但L100组与L25组的可溶性蛋白含量具有显著差异（图6）。
2.6主成分分析
主成分分析表明，第1、2、3主成分累计贡献率达71.3%，第1主成分中表观量子效率和最大净光合速率系数最大，主要代表了光合特性；第2主成分系数最大的是poD活性，代表了生理特性；第3主成分系数最大的是比叶重，代表了形态学特性（表3）。综合分析，影响3种菊科植物的耐荫性的主要参数依次为光合特性、生理特性和形态学特性。
3结论与讨论
3.1结论
夜香牛、金钮扣、千里光均为喜光性植物，具有较广的光适应性，在遮荫条件下，其光合特性、生理特性和叶片形态学特性会发生不同程度的适应性变化。夜香牛光饱和点、补偿点和比叶重对光强度变化的响应比较敏感；金钮扣poD活性和比叶重对光强度变化的响应比较敏感；千里光的叶绿素和可溶性蛋白的合成或降解对光强度变化的响应比较敏感。
3.2讨论
3.2.1光合生理特性
光照强度是影响植物光合作用的主导生态因子，光不足会限制光合作用的快速进行，过强的光又会造成光胁迫，引起植物光合作用的光抑制[8]。植物光补偿点和光饱和点的高低直接反映了植物对弱光的利用能力，是植物耐荫性评价的重要指标[9]。由于遮荫而造成的小环境对植物的影响，植物接收到的光照强度减弱，其LSp、LCp降低，使得植物能够提高对弱光的利用率。表观量子效率能反映叶片在弱光下的光合能力，其值越大，表明植物吸收与转换光能的色素蛋白复合体越多，利用弱光能力越强[10]。本研究结果表明，夜香牛、金钮扣的aQY在弱光条件下的下降幅度较大，反映了其利用弱光的能力较弱，对强光的利用能力较强，为喜光植物。相对而言，千里光对弱光的利用能力较强。
叶绿素是捕获光能的物质基础，是参与植物光合作用中光能吸收、传递和转化的重要色素。叶绿素的含量及其a与b的比值是衡量植物耐荫性的重要指标。在遮荫条件下，叶绿素含量的增加和叶绿素a/b下降是植物利用弱光能力强的判断指标[11-13]。本研究结果表明，3种植物对光强变化的响应存在明显差异：千里光的耐荫性较强，主要体现在叶绿素和可溶性蛋白的合成对光强变化响应敏感，但其poD活性和可溶性蛋白含量对光强变化不敏感。金钮扣的耐荫性居中，其poD活性和比叶重对光强变化的响应敏感。在弱光条件下，植物叶片活性氧产生速率快速增加，导致其抗氧化酶poD活性的上升，以适应胁迫[14]。但在半荫条件下，它仍可保持较高的可溶性蛋白合成，其叶片的变化幅度较小。夜香牛的耐荫性较弱，其比叶重对光强变化的响应敏感，反映了该种是通过叶片可朔性来适应光强的变化。
3.2.2在园林上的应用前景分析
夜香牛和金钮扣喜光，因其株型矮小，可以作为地被或花境植物进行造景应用。其中，夜香牛花期长，其紫色小花清丽脱俗，片植于空旷草坪或花境中，可丰富绿地的色彩；金钮扣为匍匐性草本，具黄色花序，该种中等耐荫，宜植于疏林下，与开黄花的三裂叶蟛蜞菊Sphagneticolatrilobata混植，具有花量互补效果。千里光为攀援型草本，耐荫性较强，花期灿烂明艳，是园林坡地或其它立体绿化的优良植物，可植于园林中荫蔽的墙垣处，起到遮挡和美化的作用。
本文图1为王盼拍摄，图2～3为曾思金拍摄。
参考文献
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光合作用的重要性篇3
光效，是戏剧影视作品中重要的组成部分。是戏剧影视作品中渲染氛围，感染、调动观众情绪的重要手段。光效的运用是否得当，直接影响着戏剧影视作品的质量以及观众对它的理解、支持程度。是尤为重要的感染情绪的手段与技巧。总的来说，光效运用的是否成熟、是否恰当，将直接决定戏剧影视作品的成败。因此，我们可以说，光效是引领观众熟悉剧情、体会剧情的重要创作技巧。
光效使用的强度、角度、方向不同，会给人带来完全不一样的视觉感受和印象风格。我们可以说光效是衬托，反映戏剧影视作品中人物性格的重要手段。正比如，在日木电视剧《半泽直树》的第三集中，当半泽直树与分行长浅野对峙时，灯光为侧逆光。而这种强烈的侧逆光运用到人物上，展现出了人物的强硬感。因为展现出了半泽和浅野的强硬感，所以成功勾w了人物的性格特征，对推动剧情发展，起到了至关重要的承上启下的作用。不仅诊释了当时剧中人物所面临的具体境况，还铺垫了剧情发展。可谓是一举两得。如果此时对剧中人物没有使用侧逆光，则根木无法达到这样立竿见影的效果，所以说，光效是衬托，是反映戏剧影视作品中人物性格的重要的手段。
二、光效可以使动作与布景，音乐与台词之间的酉己合更加融合
“戏剧的发展使信息输送变得更立体更多样。有时一个信息的传送要依靠各个符号系统的协同动作，从而使其内涵更广阔深远。”灯光也能表演，光效在戏剧影视中木身就是表演的重要组成部分。”例如《红鼻子》最后，红鼻子下水抢救落水的舞蹈演员，被大海吞没。众人哭泣着。叶小珍寻找着红鼻子。歌声渐起:“是花儿的都归花儿，是鸟儿的都归鸟儿……”叶小珍随着歌声跳起红鼻子教他的舞蹈，这时在叶小珍的追光旁边出现另一束空着的粉红色追光。”正因为光效使得动作与布景、音乐与台词之间的配合呈现了更加完美的效果，所以，要是没有光效，动作与布景、音乐与台词之间的配合就达不到这样的良好效果。我们可以说，光效能使动作与布景、音乐与台词之间的配合更加融合。
三、光效可以展现故事线索，是发展剧情的重要表现手法
光效在戏剧影视作品中可以作为转场，对事件情节发展起到转折作用，是发展故事、发展剧情非常重要的纽带。正因如此，光效可以作为比喻蒙太奇，对故事情节做铺垫、做发展，也是故事剧木重要结构中必须要仔细考虑的问题。比如在日木电视剧KX医生》中，对主角大门米知子的光效采取的是正面光，所刻}y的人物形象通过这样的光效，表现出了主人公正直、勇敢、善良、光明的人物形象和性格特征。正因为展现了大门米知子这样的性格特征，才使得剧情足够精彩，能让我们明白剧情是以大门米知子为代表的为病人着想、治病救人的善良好医生，与只求升官发财而不顾病人安危的不称职医生的对抗。使得剧情足够吸引人，人性的光辉足够感染人。正因为对主人公的光效准确恰当的运用，才能够换来这部剧的成功。而如果对光效的运用没有这么恰当，就不会表达出制作方原木想要表达的剧情以及感染力。所以说光效可以展不故事线索，是发展剧情的重要表现手法。
光合作用的重要性篇4
abstract：aimingattheproblemsintheteachingprocessofengineeringopticsofUniversityofScienceandtechnologyofanhui，theteachingcontentofengineeringopticscourseisoptimized.intheteachingoftheorycourse，somerepetitiveteachingcontentsaredeleted.intheteachingofexperimentcourse，theproportionofcomprehensiveandself-designedexperimentsisincreased，andtheteachingmodeisreformed.inthewayofassessment，thestageassessmentmodeliscarriedout.practiceofreformindicated：throughtheoptimizationoftheteachingcontentofthecourse，thestudents'innovationabilityisimprovedandstudents'enthusiasmforlearningisstimulatedthroughthereformofteachingmode，studentsreallyintegrateintotheclassroom，andthequalityofteachingonengineeringopticshasimprovedsignificantly.
关键词：工程光学；教学内容；教学模式；教学改革
Keywords：engineeringoptics；teachingcontent；teachingpattern；teachingreform
中图分类号：G642文献标识码：a文章编号：1006-4311（2017）01-0160-03
0引言
《工程光学》是安徽科技学院光电信息科学与工程和电子科学与技术专业的一门专业必修课程，在课程体系中具有非常重要的作用。教学内容包括几何光学和物理光学。这些内容是后续相关课程（如光电子技术、信息光学、光电检测与信号处理、光纤通信等）的基础。
根据人才培养方案的要求，课程组编写了该课程的理论教学大纲和实验教学大纲，光电信息科学与工程专业总学时80学时（含实验学时18学时），电子科学与技术专业总学时64学时（含实验学时12学时）。在实施工程光学教学改革之前，教学过程中出现了以下问题：①理论教学中，侧重公式推导，没有突出学生工程应用能力的培养；同时，物理光学中有部分内容与大学物理中波动光学内容重叠，这部分内容再一次教学显得累赘。②实验课中，没有突出综合性、设计性实验的重要地位，不利于学生创新能力的培养。实验课教学内容的设置是实验教学中的关键问题[1]，综合性、设计性实验对于培养学生的动手能力、实践能力和创新能力具有重要的作用。改革以前，学校的工程光学实验教学中，主要以基础性实验为主。③教学方法与手段单一。在理论课教学中，教学过程是教师讲、学生听满堂灌的教学模式，缺少与学生有效的互动环节，学生的主观能动性得不到体现；在实验课教学中，学生按照实验步骤机械地完成实验，实验教学效果不理想。④考核方式太单一。改革之前，工程光学考核成绩由两部分组成，其中闭卷笔试成绩占80%，平时成绩占20%。这种考核方式不能多角度反映学生的学习情况。
针对工程光学课程教学过程中出现的这些问题，我们对工程光学课程教学内容进行了优化，在理论课程教学中，删除了一些重复性的教学内容；在实验课程教学中，加大了综合性、设计性实验的比例；同时对教学模式进行了改革，在考核方式上开展了阶段性考核模式。
1工程光学课程理论教学内容的优化
1.1注重与大学物理的衔接
波动光学是目前大学物理波动部分讲授的主要内容，学生通过大学物理的学习，对于光波的基本概念和光的干涉、衍射的基本现象有了较深刻的认识，为了避免重复讲授相同内容，课程组对这部分教学内容进行了优化：删除了与大学物理课程重复的内容（如光的干涉中的部分内容），增加了部分现代光学内容，弱化了理论公式推导。
1.2注重与后续课程的衔接
由于这两个专业后续将开设多门光学课程，比如激光原理与技术、光电子技术、信息光学、光纤通信技术、光电探测与信号处理、光学设计等。为了保证课程体系的系统性同时避免后续课程的重复，我们对工程光学教学内容进行了优化选择。
几何光学部分选择了以下教学内容：①几何光学基本定律与成像概念；②共轴球面光学系统；③理想光学系统；④平面系统；⑤光学系统的光束限制；⑥像差概论；⑦实用光学系统。将现代光学系统内容移至后续的光纤通信技术课程中讲授，这样安排既有利于避免相同内容的重复讲授，又保证了几何光学部分课程体系的系统性。
物理光学部分主要讲授：①光的电磁理论基础；②光的干涉；③光的衍射；④光的偏振。对于教材中涉及的晶体光学基础放在后续课程进行讲授。
1.3加强课堂教学内容与现代光学前沿问题的联系
在课堂教学中，加强课堂教学内容与现代光学前沿问题的联系，向学生讲授这些知识在现代光学技术中的应用，更能使学生了解光学前沿的概况及其发展动态，这样比传统教材更具活力和现代气息，同时，通过讲授这些知识还可以开阔学生视野，启发学生思维，拓展学生的知识面。
2工程光学课程实验教学内容的优化
2.1工程光学课程实验教学内容的整合与优化
在多年的工程光学实验教学实践的基础上，我们对工程光学课程实验教学内容进行了整合与优化，构建了基础性、综合性、设计性三个层次的工程光学实验教学内容体系，各层次实验教学内容所包括的实验项目如表1、表2、表3所示。
2.2突出综合性、设计性实验的重要地位
改革之前，安徽科技学院的工程光学实验教学中，主要以基础性实验为主，没有突出综合性、设计性实验的重要地位，显然这种实验教学内容体系不利于培养学生的开拓精神和创新能力，为了突出综合性、设计性实验在实验教学中的重要地位，我们加大了综合性、设计性实验所占比例，压缩了基础性的验证实验。目前，学校光电信息科学与工程专业工程光学实验总学时为18学时，我们安排时的基础性实验，6学时的综合性实验，3学时的设计性实验；电子科学与技术专业工程光学实验总学时为12学时，我们安排了6学时的基础性实验，3学时的综合性实验，3学时的设计性实验；通过改革实验教学内容将综合性实验、设计性实验的比例提高到了50%，几年的教学实践表明：改革后的实验教学内容体系更有利于提高学生开展实验的积极性，学生的动手能力和创新精神在实验过程得到了充分地体现，在今后的教学改革中，我们将继续加大综合性、设计性实验的比例，进一步突出综合性、设计性实验的重要地位。
3工程光学教学方法与教学模式的改革
3.1充分发挥多媒体课件教学的优越性
工程光学课程光路图多、知识面广泛、公式推导繁杂，而且具有一定的抽象性；应用多媒体课件教学，可以综合文字、图像、声音、动画和视频等信息，展示工程光学的教学内容，实现立体教学[2]。可以将抽象的内容形象化，从而有助于学生对知识点的理解和掌握。同时利用多媒体课件教学还可以节省课堂板书、公式推导和作复杂光路图的时间，从而大幅度扩展工程光学单位学时的授课信息量，解决了当前该门课程普遍存在的内容多与学时少的的矛盾。
3.2改革工程光学实验教学模式，变被动接受为主动探索
在工程光学实验教学模式上，我们建立了以“学生为主体”的新型教学模式。对三种不同层次的实验教学内容采用了不同的实验教学模式，其中基础性实验主要由学生自主完成，教师在实验教学中主要做好以下工作：①维护实验课堂教学秩序；②对学生实验过程中出现的故障实验设备进行及时维修；③对个别通过实验指导书仍无法单独完成实验的学生进行指导；④组织学生对实验进行讨论等。综合性、设计性实验的教学模式：教师提前两个星期布置实验任务，让学生明确实验要求并提供所用实验设备等相关信息，学生在这段时间内以组为单位通过查阅资料完成实验方案的设计，在实验课上，以组为单位完成实验，记录实验数据并撰写实验报告。实践结果表明：这种以“学生为主体”的新型教学模式极大地提高了学生的独立思考能力和开拓精神，同时也很好地培养了同学之间的协作精神。
3.3开展开放式教学模式的改革
目前，学校工程光学实验室能够开出的实验项目共26个，以后还将不断地增加一些新的实验项目，在实验课堂教学中，我们只能完成部分实验项目，而很多学生对没有开出的其它实验项目也很敢兴趣，为了满足这部分学生的要求，我们进行了开放式教学模式的改革，开放实验项目包括实验课堂教学中没有安排的所有实验项目，学生结合自己的兴趣可以在一个学期或几个学期内选择完成几个开放性实验项目，开放实验室并由专职教师进行管理，并负责启发、引导学生解决实际问题。
4考核内容与考核方式的改革
教学改革之前，课程组确定的考核方式是闭卷笔试成绩占80%，平时成绩占20%，平时成绩中作业和实验各占10%。这种考核方式不能真实反映学生的学习水平，而且也不能多角度反映学生的学习情况。为此我们进行了考核内容与考核方式的改革，将考核成绩分成了四部分：期中闭卷笔试成绩占30%，期终闭卷笔试成绩占30%，实验操作考核占20%，平时成绩占20%。
4.1实行分阶段考核
实行分阶段考核方式，有利于维持学生的学习热情，有利于教学环节的顺利进行，有利于促进学生的自主学习[3]。我们的做法是将理论考核分为期中和期终闭卷考核，权重各为总成绩的30%，为了体现实验教学的重要性，在期中和期终闭卷考核中实验部分所占的比例不低于20%。期中闭卷考核一般安排在学期的第11周进行，考核内容为除实用的光学系统以外的几何光学部分相关内容；期终闭卷考核安排在学期末进行，考核内容为实用的光学系统和波动光学部分相关内容。
4.2进行实验操作考核
我们建立了详细的实验操作考核细则，第一次实验课时，向学生讲清楚实验操作考核的时间，地点，内容，考核方式以及在总成绩中权重等，实验操作考核主要从实验设计、实验操作情况及实验报告完成情况等方面对学生本学期已完成过的实验进行全方位评价，实验操作总成绩按权重的20%计入总成绩。通过实验操作考核这种方式大大提高了学生独立进行实验的积极性，实验教学效果大大提高。
5结束语
本文是针对安徽科技学院的实际情况，借鉴了国内各高校的工程光学教学改革的经验，对工程光学课程教学内容进行了优化，在理论课程教学中，删除了一些重复性的教学内容；在实验课程教学中，加大了综合性、设计性实验的比例；同时对教学模式进行了改革，在考核方式上开展了阶段性考核模式；改革后的实践表明，通过课程教学内容的优化提高了学生的创新能力，通过教学模式的改革激发了学生的学习热情，使学生真正融入到课堂教学中，工程光学教学质量有了明显的提高。
参考文献：
[1]官邦贵，秦炎福，张永峰，等.大学物理实验教学内容重组的研究与实践[J].成都师范学院学报，2014，30（9）：116-119.
光合作用的重要性篇5
【论文摘要摘要:先容了光机电一体化技术特征,探究了国内外技术目前状况和发展趋向,指出了未来发展远景和一些重要技术热门。
近些年来,光机电一体化技术得到迅猛发展,在民用产业和军事领域得到广泛地应用。因此,光机电一体化技术成为当今机械产业技术发展的一个主要趋向。
1.光机电一体化技术特征
光机电一体化系统主要由动力、机构、执行器、计算机和传感器五个部分组成,相互构成一个功能完善的柔性自动化系统。其中计算机软硬件和传感器是光机电一体化技术的重要组成要素。和传统的机械产品比较,光机电一体化产品具有以下技术特征。
1.1体积小,重量轻,适应性强,操纵更方便
光机电一体化技术使得操纵职员摆脱了以往必须按规定操纵程序或节后频繁紧张地进行单调重复操纵的工作方式,可以灵活方便地按需控制和改变生产操纵程序,任何一台光机电一体化装置的动作,可由预设的程序一步一步控制实现,甚至实现操纵全自动化和智能化。
1.2功能增加,精度大幅进步
光机电一体化系统包括以激光、电脑等现代技术集成开发的自动化、智能化机构设备、仪器仪表和元器件。电子技术的采用使得包馈控制水平进步,运算速度加快,通过电子自动控制系统可精确按预设动作,其自行诊断、校正、补偿功能可减少误差,达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。同时,由于机械传动部件减少,机械磨损及配合间隙等引起的误差也大大减小。
1.3部分硬件实现软件化,智能化程度进步
传统机械设备一般不具有自维修或自诊断功能。光机电一体化技术使得电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序,指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能,使机械控制功能内容的确定和变化趋向向"软件化"和"智能化"。
1.4产品可靠性得到进步,使用寿命增长
传统的机械装置的运动部分,一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差,导致可动摩擦、撞击、振动等加重,严格影响装置寿命、稳定性和可靠性。而光机电一体化技术的应用,使装置的可动部件减少,磨损也大为减少,像集成化接近开关甚至无可动部件、无机械磨损。因此,装置的寿命进步,故障率降低,从而进步了产品的可靠性和稳定性。
1.5融合了多种学科新技术,衍生出很多功能更强、性能更好的新产品
光机电一体化产品的探究开发涉及到很多学科和专业知识,包括数学、物理学、化学、声学、机械工程学、电力电子学、电工学、系统工程学、光学、控制论、信息论和计算机科学等。例如人们很熟悉的静电复印机、彩色印像机等,就是一种由机、电、光、磁、化学等多种学科和技术复合创新的新型产品。光机电一体化技术将光电子技术、传感器技术、控制技术和机械技术各自的上风结合起来,衍生出很多功能更强、性能更好的新一代技术装备。
1.6产品系统性增强,各部分系统间协调性要求进步
光机电一体化是一门学科的边沿科学技术,多种技术的综合及多个部分的组合,使得光机电一体化技术及产品更具有系统性、完整性和科学性。其各个组成部分在综合成一个完整的系统中相互配合有严格的要求,这就要求各种技术扬长避短,进步系统协调性。
2.探究目前状况和发展趋向
2.1探究目前状况
自从我国实行改革开放以来,科技领域急起直追,我国的光机电一体化技术已取得明显的成效,数控产品有了很大的进步,尤其是经济型灵敏数控装置发展很快,是我国特有的经济实用产品,不但适用国内市场的需要,部分产品还随主机配套出口。国内的机械产品采用可编程控制器(pC)和微电子技术控制设备也越来越多,覆盖面也日益扩大,从纺织机械、轴承加工设备、机床、注塑机到橡胶轮胎成型机、重型机械、轻产业机械都是如此,我国自行研制和生产的光机电设备,在质量上也有重大突破,为今后的推广应用打下了良好的基础。【
2.2发展趋向
光机电一体化技术已经渗透到各个学科、领域,成为一种新兴的学科,并逐渐成为一种产业,而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视。
从世界科学技术的发展情况来看,光机电一体化技术的未来技术热门主要包括摘要:
(1)激光技术
1)高单色性,利用激光高单色性作精密丈量时,可极大地进步丈量精度和量程。
2)高方向性,因具有很远间隔传输光能和传输控制指令的能力,从而可以进行远间隔激光通讯、激光测距、激光雷达、激光导航以及远控。
3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦点四周可产生几千到几万度的高温,可使照射点物体熔化或汽化,对各种各样材料和产品进行特种加工。
4)相干性,由于激光速频率单一、相位方向相同。适用于激光通讯、全息照相、激光印刷以及光学计算机的研制,而在实际运用中也会通过一些激光技术改变激光辐射的特性,应用范围更广。
(2)传感检测技术
1)激光准直,能够丈量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三维空间的基准丈量。
2)激光测距,其探测间隔远,测距精度高,抗干扰性强,体积小,重量轻,但受自然影响大。
3)光纤探测器,在目标很小,间隔受限或危险的环境中,最常选用的是光纤探测器。
其他还有激光打孔、刻槽=标记、光化学沉积等加工技术。
(3)激光快速成型技术
激光快速成型是利用计算机将复杂的三维物体转化为二维层,将热塑性塑料粉末或胶粘衬底片材纸张烧结,由点、线构造零件的面(层),然后逐层成型。激光快速成型技术可使新产品及早投放市场,极大地进步了汽车生产企业对市场的适应能力和产品的竞争能力。
(4)光能驱动技术
利用光致变形材料可制作光致动器和光机器人。现已研制成功一种光致动器,其工作原理是将光照在外形记忆合金上,反复地通、断使材料伸缩,再利用感温磁性体的温度特性,将材料末端吸附在衬底上。利用材料本身的伸缩和端部的吸附特性,加上光的通断便能实现所要求的动作。实验验证,该致动器能可在顶面步行。这种状态目标处于低级阶段,假如能发现具有优异光功能特性的动态物质,则可使光能驱动技术广泛应用。
3.结语
技术上的改革和和之相配套的技术支持是创新技术的基础。开发光机电一体化产品有不同的层次和灵活的自由度。在机械技术中恰当地引进电子技术,产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化。产品一旦实现光机电一体化,便具有很高的功能水平和附加价值,将给开发生产者和用户带来巨大的社会经济效益。
参考文献
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[2梁进秋.微光机电系统国内外探究进展.光机电信息,2000(8)
[3宋云夺编译.光机电一体化业的未来.光机电信息,2003(12)
[4左铁钏、施定源、陈铠.激光加工技术的上风及在产业生产中的应用.激光杂志,1999(4)
光合作用的重要性篇6
关键词：室内设计；光影与色彩；运用原则；运用技巧
英国美学家克莱夫・贝尔在《艺术》一书中说：“在多个不同的作品中，线条、色彩以某种特殊的方式组成某种形式和形式间的关系，激起我们的审美感情。这种线、色的关系和组合，这些审美的感人形式，我称之为有意味的形式。‘有意味的形式’，就是一切视觉艺术的共同性质。”可以说，光影与色彩是造型设计中不可或缺的元素，是室内设计空间造型的血肉和灵魂，更是提升室内设计内涵与质量的关键所在。只有光影与色彩的巧妙搭配、有效结合，才能设计出富有生命力的空间，而这也才是设计的最高层次。
1光影与色彩在室内设计中的作用
室内设计一方面要考虑空间的功能性，另一方面则要考虑空间的美观性。光影与色彩，始终在提升空间设计功能和美感方面发挥了重要作用。其中，光影分为人工光影和天然光影，天然光影是指太阳光、月光、星光等自然界光源照射下存留的光影。相对于人工光影，受到室内格局、房屋方位等条件限制，天然光影表现出更为真实、更加稳定的特质，也更容易被设计师所把握。在具体设计过程中，设计师可以充分利用天然光影来显示空间的立体感。当然，相对稳定并不意味着完全稳定，天然光影也会受到天气变化的影响。人工光影，则是指那些借助人工设备所制造出来的灯光和暗影。人工光影的人工可控性较强，能够更好地配合设计师的多样化设计需求。无论是天然光影还是人工光影，都需要与一定的色彩进行配合，才能真正实现渲染室内环境的目标。
色彩对人的心理及整个空间设计都有十分重要的作用。室内设计丰富多彩、形态各异，只要走进室内，人们第一眼看到的就是色彩，色彩的设计与搭配在较大程度上决定了整个室内设计的整体风格。比如，日式风格常用原木色，地中海风格则多选海蓝色，现代风格多用灰白黑色等。同时，色彩与色彩之间的搭配也要合理巧妙，要能够带给人以十分美好和谐的感受，自然产生愉悦的心情，还要能够提升空间的品质、凸显设计师的品位。例如，同色系中深浅不同的色彩将使整个空间更加和谐统一；冷暖色的撞色搭配能够强化空间的界限，使人感受到明显的空间格局感。设计师在进行色彩设计时，应综合考虑到房屋主人的性格和需求、空间的功用和房屋主人的要求、家具风格等因素进行色彩搭配，这也是衡量设计师水平的重要标准之一。
2室内设计中运用光影与色彩元素的相关原则
成功的设计不仅要满足功能和审美要求，也要能体现使用者的个性。为了提高使用光影和色彩的实效性，更好地实现表达情感、完善功能、营造意境的目的，设计师在具体设计实践中应遵循以下几点原则：
2.1功能性原则
功能性原则，即充分考虑光影与色彩的功能性。光影和色彩的功能性都十分强大，其中光影的明暗能够更好地凸显室内空间的立体感，如借助光影的明暗对空间进行区域划分，以提高色彩的层次性和延展度。而色彩则可以调节室内光线强弱和室内的温感，不同的色彩能够满足使用者不同的需求。例如，暖色调在视觉上使空间变小，冷色则相反；暖色多适用于高寒地区，冷色则适用于炎热地区。
2.2情感性原则
情感性原则，即人们在感受光影和色彩时会受到某种影响，从而引发不同情感。一般来说，明亮的光给人以轻松感、较暗的影则使人感觉厚重，冷色给人以平静感，暖色则令人感觉热烈。设计师可以充分利用对光影与色彩的固有认知进行室内设计，充分发挥光影与色彩的优势，创造出符合使用者心理需求的光影与色彩空间。
2.3和谐性原则
和谐性原则，即使光影与色彩运用所达到的一致和统一的平衡状态。光影与色彩的类型十分丰富、变化多样，这就要求设计师在具体设计实践中，必须要根据室内的客观条件、使用者的特点和实际需要等因素来确立一个设计主题，围绕这一主题来选取和使用光影与色彩元素，使其为营造室内的整体风格服务。
3室内设计中运用光影与色彩元素的具体策略
光影和色彩的种类与形式十分多样，对色彩和光影的处理能够充分展现出设计师的设计理念和设计水平。设计师在设计实践中始终坚持创新，为住户打造一个美好的空间。
3.1光色与气质的相得益彰
光影与色彩是富于情感性的设计元素，设计师在规划设计方案时要加强与使用者的深度沟通，在了解使用者性格与气质的基础上，充分考虑到光影与色彩对使用者心理及情感方面的影响，选取更加合适的光影与色彩。即便都是在办公区域，性格直爽的使用者可以选用明快的浅色，而成熟沉稳的使用者则可以选择厚重的深色。
3.2光影与色彩的和谐搭配
光影是色彩产生的条件和基础，色彩是光影的完美展现。在进行室内设计时，设计师在仔细斟酌之后，要充分考虑到光影与色彩之间的密切关系，尽量找准二者的结合点与平衡点，促进光影与色彩的和谐统一，借助光影的明暗度来强化和丰富色彩，提高空间的内涵与品质。例如，在卧室中要m量选用更加柔和的人工光源和暖色调的色彩，使整个室内感觉更加温馨；在厨房里，如果是自然光线充足的南向，墙面和地面的色彩就应尽量简洁大方，使整个空间看起来清爽干净。
3.3功能与美感的完美统一
功能与美学要求是室内设计的两个重要方面，在出色的室内设计作品中二者缺一不可。在具体设计中，设计师要从生活实际出发，尊重使用者的生活习惯和实际需求，并尽量提高设计的美感。例如，设计师将卧室的主色系定为粉色是可行的，但如果卧室是南向的，那么相配套的窗帘就要尽量选择遮光的，墙面所采用的粉色也要尽量的淡一些，否则比较强烈的光线照进室内，必然会影响到使用者的睡眠，而天然光影照射到墙面上也会使房间的色彩看起来过于刺眼和膨胀，反而影响美感。
光影与色彩是室内设计中最为重要、变化最为丰富、较难把握的元素，优秀的设计师在进行室内设计时会从多方面对光影与色彩的运用加以考量。随着人类社会的飞速发展，人们愈加关注室内设计，强调设计过程中对光影与色彩的有效应用。这同样也反映了人们生活水平的提高和对美好生活的追求。优秀的设计师要在遵循功能、情感、美学等原则的基础上，将光影和色彩更加巧妙地融入人们的居住环境之中，提高室内设计的生命价值和生活价值，为人们呈现更加优秀的设计作品。
参考文献：
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[4]罗贝尔（美）.静溢与光明――路易・康建筑中的精神[m].成寒，译.北京：清华大学出版社，2010.
光合作用的重要性篇7
室内设计是为了创造一种安全、健康、能够满足人们物质和精神生活需求的室内环境，而这种环境是以人的活动作为主体内容的，因此，在设计过程中，要始终遵循以人为本的原则。一个成功的室内设计，是空间的大小、光照的合理、色彩的协调与对比、材料的选择与变化的完美结合，而其中最重要的就是光照。进行室内设计，首先要把握的就是最大限度地利用自然光。
近年来，国内外的设计师提出了几种利用自然光的方法，比如使用平面反向镜的一次发射法、棱镜组多次反射法等，在室内设计中越来越注重对自然光的采用，减少对人造灯光的使用。有的建筑很好地运用了自然光，但有的房屋的采光就不甚理想。室内直射自然光线过弱或过强，有过于强烈的明暗对比光线，这些都是采光不合理的表现，因为眼睛虽然可以看到大面积的光线，但是光线过弱、过强或对比强烈，会让人感觉不舒服。由于室内设计需要根据建筑物的使用性质和所处环境，创造出一种安全、舒适、健康的室内环境，它就要涉及空间、光照、色彩、材料等具体的设计要素，其中最根本的就是光照。针对室内存在光照不足或直射光线过强的现象，合理利用自然光是一种很好的解决这些问题方法。
1自然光与空间
在空间中，自然光的运用起到了室内设计中关键的作用。日光对于室内温度和居住环境的舒适程度都发挥着至关重要的作用。现代建筑主要通过窗口获取自然光。通过采光口到达室内空间的自然光，不仅能够满足视觉的需要，还能够创造出各种各样的空间效果，如光的方向性、立体感、纵深感和空间的开敞性等；光能够创造出丰富细腻的视觉效果，比如：增强室内空间的可见度、增强或减弱室内的明暗对比度、强化或弱化室内摆放物体的立体感等。在室内光环境中，采光口的位置和朝向起着重要的作用。例如东西向的房间，光线直接射入的机会较多，但不稳定，且变化不大；朝北的房间，采光相应就要弱一些，但是光线稳定，且变化不大；朝南的房间，冬暖夏凉，光线相对也比较稳定。因此，在室内设计中，根据房间朝向的不同，可以采用灵活的采光方式，以达到理想的效果。
2自然光与色彩
在室内设计和室内环境的营造上，色彩应该发挥重要的作用，但实际上，有的颜色面对自然光表现的并不理想，在光照不足的房间，如果使用黑色、橙色、褐色和红色，希望通过他们来反射自然光，使室内的光线更充足，很可能会达不到预期效果，因为这几种颜色会吸收自然光，而不能把光线反射进室内。室内的光线过于微弱，会为人们的生活和工作带来诸多不便，甚至会对人的心理造成消极的影响。当然，也不是说光线越多越好，自然光在不同的区域、不同的季节、不同的时间，会有质量和颜色上的差异。例如南方气温较高，特别是夏季，如果光线过于强烈，室内有很多的直射光线，也会对人的身心造成消极的影响。从室内设计的色彩因素来说，在直射光线过多的房间，特别是光线能够直接照射到的地面区域，不适于采用过于明亮的颜色，需要采用对光线有一定的吸收作用的颜色，即相对较深的颜色来平衡室内的光照，从而消除自然光直射区域和室内角落过于强烈的明暗对比，使室内的光环境尽量达到柔和的效果。
3自然光与材料
营造合理、平衡的室内光环境，材料也起着重要的作用。比如说，镜子是室内光照不足的房间常用的扩张光线的材料，它会把尽量多的自然光反射到室内，从而增加室内的亮度。镜子还能利用人的视觉系统的特性，使小空间看起来更有延伸感。另外，室内放置地毯也是一种不错的选择。这是因为地毯由成千上万的细丝编织而成的，它除了对噪音具有吸收作用、可以消除噪音外，对光线同样具有吸收作用，它会像海绵吸水一样，把光吸住。所以，在室内有直接光照的地方放置一块地毯，有助于平衡室内光环境。
除了镜子和地毯外，在室内设计中，其他可用于营造室内光环境的材料还有很多，大致可分为光面和毛面两大类。光面对自然光线起着直接反射的作用，可以将光线直接反射到墙壁和天花板；而毛面材料则会对自然光线起到散射的作用，将光线散射到四面八方。以窗户为例，大面积的玻璃窗能直接创造出明亮的光环境：茶色玻璃可以滤光，能够营造出柔和温暖的气氛；磨砂玻璃则因它的扩散性能而使得室内光环境显得均匀、明快。熟悉了这些材料的特性以后，我们就可以根据室内原始光环境的不同和平衡光环境的标准，以及房间的不同功能和室内气氛的营造，针对这些材料本身的特性，对其进行灵活使用。通过合理地利用自然光，来设计出节能低碳、绿色环保、舒适健康的室内居住空间。
结束语
光合作用的重要性篇8
光强度对昆虫趋光性的影响
昆虫对光波的选择性随光的强度变化而变化。如棉红铃虫成虫在弱光条件下，对515nm的光波趋性最强;强光条件下，则对365nm的光波趋性最强。魏国树等的研究发现，棉铃虫对光反应的峰值从大到小依次为483、340、400和538nm，反应强度随光强度的增强而增强，到一定强度时增长变缓，呈近S曲线型，且雌性较雄性的趋光反应率和可适应的光强度高。所以在害虫诱捕中，除了光谱的组合，还要注意光强，尤其是雌性害虫的光反应规律，从而达到良好的诱捕效果，抑制其后代种群增长。
光对昆虫生理的影响
光对一些昆虫的生长发育速率有着决定性作用。徐金汉等报道，随着光照时数的增加，甜菜夜蛾幼虫发育历期逐渐缩短。赵吕权等对歧阜异针蟋若虫的研究得出相似的结论，但目前未见单色光对害虫的生长发育等有何影响的报道。有研究表明，光照是一种调控昆虫生物钟的重要授时因子，能引起时间相位的延迟和提前，昆虫的滞育就是对光照主动适应的一种机制。另外，不同光周期对昆虫的产卵及寿命都有影响。正是因为光对昆虫的生长发育以及滞育等多方面都有影响，所以光对昆虫的分布有着极大的影响;鲁栋发现，光不仅影响美洲斑潜蝇的分布，还是导致其世代重叠的重要因子。
光诱害虫的原理
昆虫主要依靠视觉感受器接受光波。昆虫的趋光性是由于其视觉器(单眼和复眼)接受光波刺激后的一种适应，视觉感受器的感受细胞的视色素能对光谱产生生物电位，并传递给中枢神经系统而引起视觉反应，这种反应即引起昆虫的趋光性。不同栖境不同种类昆虫的视觉器，功能上有很大差异，对光有不同的反应。
白天活动(明视型眼)和夜晚活动(暗视型眼)的昆虫在复眼的结构和对光的适应性方面有所不同，最大程度地决定着昆虫的趋光性，尤其对光颜色的区分。小眼是复眼的结构和功能单位，由角膜、晶锥、感杆束和色素细胞组成，其中感杆束和色素细胞对昆虫复眼感光的影响很大。感杆束的面积与对光的敏感度有关，色素细胞围绕着感杆束，能吸收、分散或折射来自相邻小眼的光线，由于具屏蔽作用的色素在细胞内移动，昆虫的复眼才能调节到达感杆束的能量，以适应环境中的光强变化。侯无危通过对夜蛾室内趋光性为行为学研究，发现强光照射时，复眼转化程度(转化程度用反光区指数来表示:反光区直径/复眼直径)越深，趋光性越差;复眼转化越浅，则趋光性越强，而这种复眼对光的转化程度正是感杆束和色素细胞共同作用的结果。
研究表明，有些昆虫具有两种视觉色素(两原色昆虫)，有些则具有多种视觉色素(三原色昆虫)。两原色昆虫很难将单色与混合色区分开来，三原色昆虫则能够区分混合色和单色。大多数昆虫具有两种视觉色素，一种色素接受波段550nm左右的黄绿光，另一种色素接受小于480nm的蓝紫—紫外光，这些视觉色素存在于小眼的色素细胞中。同时三原色昆虫比两原色昆虫具有更复杂的能够识别光波颜色的视觉结构，如果弄清楚这种结构，可以让我们更好地认识昆虫最趋向于何种颜色的光，这对扩大光诱防治害虫的范围有着重要意义。
目前，关于昆虫对光的感受机制研究比较深入，但就昆虫对光的选择机制的研究尚存争议，而我们可以肯定的是昆虫存在趋光性，灯光诱捕害虫正是利用害虫的趋光性，设置灯光引诱源引诱害虫将其杀死或毒死。
光诱技术在害虫综合治理中的应用
1在害虫测报上的应用
1909年，Brooklyn诱虫灯在国外开始用于昆虫的监测，随后逐渐发明了白炽灯、石蜡灯和乙炔灯用于害虫测报。我国上世纪五六十年代，用田间剥查幼虫化蛹进度预报成虫发生期，以白炽灯作验证预报。1971年，黑光灯已经运用在棉红铃虫的测报上，但由于其诱捕范围窄，当灯具附近作物布局发生变动时，灯下虫种和数量变化极大，不但不利于虫情分析，也不利于历史资料对比，国内外昆虫科技工作者都致力于新的灯具发明以替代黑光灯。胡淼的研究表明，镓钴灯的诱集范围远比黑光灯广，且诱集峰值比黑光灯高，峰期预测更准确，所以能够更好地替代黑光灯进行虫情预报工作。随后10年间，双波诱虫灯一直承担着害虫测报工作的任务，相继出现过双波灯1型、2型、3型和4型。双波灯峰次明显，能客观反映田间虫情，峰次的出现基本与田间卵峰相对应，并且比较稳定，这就大大提高了虫情验证的准确性。频振式杀虫灯是理想的灯诱测报工具，只是关于测报历史资料的衔接问题有待进一步研究解决。现在，虫情测报灯已广泛运用于各类害虫和各类作物上的害虫测报工作，取得了良好的效果。时至今日，害虫测报已经发展到全自动化虫情测报灯，监测领域也已经从大田逐步扩大到室内害虫。
2光诱技术在害虫防治上的应用
光诱技术在我国害虫防治中有着悠久的历史，早在唐朝已经利用篝火诱杀蝗虫。在发达国家，上个世纪70年代以来光诱技术在农田害虫应用主要限于虫情测报，而作为防治工具较少被提及。现阶段光诱杀虫主要还是利用光的光效应，尚未见利用光的其他性质用于大田防治害虫的报道。从整个光诱技术在害虫防治中运用的发展来看可分为以下几个阶段:
2．1单纯光源利用阶段这时期，对光的利用与古代篝火诱扑蝗虫一样简单，就是单纯作为光源吸引害虫将其消灭。在一些地方，曾经多次利用“万家灯火”的方法掀起灯光防治的群众运动，消灭了大量害虫。20世纪60年代，白炽灯极为盛行，有些地区甚至采用过灯海战术防治害虫，无电地区连煤油灯也利用上了，虽然也诱杀了一定数量的害虫，但防治效果十分有限，没有得到推广。
2．2单波长光源的出现最初设计的单波光源装置为黑光灯，其发光波长在360nm左右，美国于1932年第1次将“黑光灯”用于害虫防治。黑光灯在林业、农业以及水产上的使用方法存在差异。一般使用是上方配以白铁皮灯罩，四周配以4块玻璃挡板，黑光灯下方放置加入少量洗衣粉和杀虫剂的水盆。黑光灯对害虫的诱杀能力比白炽灯光诱杀能力提高了几十倍以上，能诱杀粮、棉、油、果等的主要害虫。Harding等认为，灯泡即灯管的内壁所涂的荧光物质对黑光灯的诱集作用起决定性作用［35］，虽然其诱杀效果远好于白炽灯，但其对天敌和中性昆虫杀伤力强，尤其被生态学者否定。现在，黑光灯在农业害虫防治方面已基本停滞，但运用于诱虫养殖业上倒是不错的尝试，可以很好地提高经济收入。但是，单纯光源的研究并没有停止，比如现在的蓝光诱杀已经运用在仓储害虫防治上，并取得了良好效果。
2．3复合波长光源诱杀此阶段发光装置明显增加，是光诱技术发展的繁荣阶段。高压汞灯主要辐射404．7、435．8、546．1和557～579．0nm的可见光谱，此外还辐射较强的365．0nm的紫外线，增强了诱杀范围，但其实际应用中基本局限于鳞翅目的少量害虫防治。美国科学家用汞蒸汽灯通过11年对水果上卷叶蛾的诱捕研究，证明其效果不好，逐步用信息素诱捕替代。
另外，高压汞灯在使用过程中高压存在安全隐患，且装置受环境限制，占地面积大，一般只安装在开阔的平原地，这可能是其使用受限制的原因。但从房丽君等的研究来看，高压汞灯对园林蛾类、甲虫类、蝽类、叶蝉等害虫具有较好的诱杀作用，可作为园林以及一些药材区的优先选择。所以如果与城市景观照明结合起来，设计出美观的诱虫灯，既可照明美化城市又可防治害虫。太阳能杀虫灯也是波长范围不确定的发光装置，其侧重于诱杀数量，对目的性害虫诱杀的专一性不强。此外，其一切功能的运转都决定于太阳光的强弱，所以其天气依赖性很强，不利于进行连续预测和控制害虫。
上述两种灯具虽然波谱范围有所增加，但防治效果并不理想。于是，各国公司纷纷投入大量人力财力进行新型灯具的研发，产生了新一代的频振式杀虫灯。该灯发射的光波长为320～400nm，能够适应多种昆虫的视觉感受，增加了杀虫种类。刘启宏认为，频振式杀虫灯是城市园林害虫可持续控制的重要方法之一。陈艳珍在山海关区园林管理处院内(城市区中心)试验表明，频振式杀虫灯可以有效控制园林上鳞翅目、鞘翅目等重要害虫，对天敌杀伤力小，可作为防治城市园林害虫的重要措施。
文兆明等在广西茶叶基地试验，证实其能够作为有机茶园的有效防治方法，对叶甲、毒蛾、蓑蛾的诱杀效果突出，但对于叶蝉的防治需配合其他方法。复合波长光源杀虫灯分别经历了以安全性、增加诱虫数量、选择种类诱杀、避开天敌诱杀的研发阶段，目前广泛运用于蔬菜、果树、茶叶、棉花、水稻等经济作物上，此方法环保科学，既保证了产品质量，经济收入也得到了显著提高。
2．4研发特殊光源的新目标虽然频振式杀虫灯是目前最好的光诱害虫防治灯具，但研究表明其对天敌仍有一定的杀伤力，且同样存在专一性不明确的缺点。实践中，有些害虫绕灯而不上灯，说明灯的光谱中既有引诱害虫的光谱，也有干扰或者趋避害虫的光谱，诱捕中还有伤及天敌或者中性昆虫的情况，破坏了生物多样性。因此，农业、生物、生态、昆虫等各方面专家提出光诱防治需要“提高效能，和谐发展”，应将保护正常的生物链、稳定的生态环境作为研究重点，有目的地调节有害生物的种群密度，在经济阈值之外对害虫进行选择性的诱杀，使天敌、中性昆虫和应该留下来保护生物多样性的部分害虫保留下来，即对害虫进行合理诱杀，既保护作物也保护生态。这些新要求对新光源特别是专一性诱杀光源的研发增加了很大的难度，但随着现代科技的发展，尤其是物理上对光学性质的深入研究，将对研发特殊波长的光源及灯具提供充分的理论依据。因此，我们应对特殊优质光源的研发保持乐观的态度。
3光诱技术与其他技术的结合一般来说，光诱技术在夜间使用，如果与其他如信息素、挥发物、粘虫板等联合使用，利于24小时对害虫进行防控。目前关于光诱技术与其他技术结合防治害虫的报道偏少。武予清等研究了黄色灯、性信息素与甘蓝抗虫品种的联合使用，取得了很好的防治效果，这为联合使用多种技术防治害虫提供了很好的例证。邵崇义等发现，具有光、波、色、味诱杀功能的杀虫灯对害虫的诱杀效果不错，不知道基于何种原因，此类灯具并没有广泛用于实践。而黄志农等的研究表明，稻田养鸭与频振灯诱杀结合，能有效控制水稻三大害虫。
总之，从理论上来说，多种技术的结合有助于建立防治害虫的配套系统，利用虫情测报灯，配合农林小气候信息采集系统，了解害虫生存环境，建立全天候的测报系统，对害虫的发生动态进行监测和预测，确定其最佳防治时间，综合运用各种防治技术实施害虫的生态管理。基于光诱技术与其他技术的联用的重要意义，其今后的发展存在巨大的上升空间。
存在问题及展望
1存在问题
1．1灯诱测报和诱杀有一定的局限性，一般来讲灯光诱集到的害虫多为成虫，而鳞翅目等害虫真正危害作物的是幼虫，且此时期害虫抗逆性最弱、自然死亡率最高，是天敌捕食或寄生的最佳时期，此时利用光诱对害虫的发生期和发生量进行预测是不可能的。除此之外，这时期害虫的多样性也会影响对其种群动态的测报。因此，对于这部分幼虫的防治需要结合其他方法如昆虫信息素、植物挥发物等进行测报和诱杀。
1．2室内测出的昆虫复眼的光谱灵敏度并不能完全指出昆虫在田间自然条件下的最有效诱集波长，说明光诱还受田间自然条件影响，因此实践中需要结合外界因素在长期的运用中才能探索出最好的诱集效果。另外，对于光诱留下的那一部分害虫对今后害虫的防治有何影响还有待研究。
2展望
2．1光诱杀虫是害虫可持续控制的重要方法，也是具有很大开发前景的无公害害虫防治方法，其无污染、无残留，是增加经济收入的有力保证，是无公害食品的重要措施之一。尤其在中国加入wto以后，进出口产品质量要求更为严格，灯诱技术将在农产品防治中发挥更大的作用，创造更好的生态效益、社会效益和经济效益。
光合作用的重要性篇9
【关键词】植物；光合作用；产物
光合作用和其他生理过程一样，受到一系列内外因素的影响，植物的种类，植株的年龄和器官以及植物体内叶绿素的含量等都对光合作用有影响，在相同条件下，不同植物光合速率不同是由植物本身的遗传特性决定的，同一品种植物的光合速率主要受光照、Co2浓度、温度、水分和矿质营养等环境因素的影响，下面简述外界因素对光合作用的影响。
1.光照强度
光是光合作用的能源，没有光，光合作用就无法进行。光合强度与光照强度有密切的关系。
植物在进行光合作用时，还在进行呼吸作用。当光照强度较高时，植物的光合强度往往要比吸收强度高若干倍；当光照强度下降，光合强度也下降，光强度降到一定程度时，光合作用吸收的Co2与呼吸作用放出的Co2相等，这时的光照强度称为光补偿点。阳性植物的光补偿点比耐阴植物高，通常阳性植物在全部光强的3%～5%时达到光补偿点；而耐阴植物的光补偿点则不超过全部光强的1%。植物在光补偿点时不能积累干物质，而且夜间还要消耗干物质，这对植物的生活是很不利的。因此，植物所需的最低光照强度，必须高于光补偿点。
光饱和点和光补偿点代表植物的叶片对强光和弱光的利用能力，可用来衡量植物的需光量。因此，光饱和点和光补偿点的确定对于栽培植物有重要作用，特别是光补偿点可作为园林植物配置、树木修剪的根据。栽培在温室中的植物，通过维持一个最适的温度条件，补偿点的位置可以适当降低，这对于有效地利用较弱的光照维持正常光合作用具有重要意义。
2.Co2的浓度
3.温度
4.水分和矿质元素
光合作用的重要性篇10
【关键词】有机电子器件光探测器光敏二极管光敏晶体管
1引言
随着科技的不断发展，大面积、低成本、柔性、轻巧便携成为人们对新一代电子器件的追求目标。π共轭有机小分子半导体和聚合物半导体由于可利用低成本高效率的印刷方式制备大面积柔性器件，目前已成为研究的热门材料。通过分子结构的设计，材料的光电性质也会随之改变，这也使得有机发光二极管（oLeDs），有机场效应晶体管（oFets），有机光伏器件（opVs），有机记忆存储器及有机传感器得到了很大的发展。
光探测是有机半导体材料的重大的应用之一。有机半导体的种类繁多，通过分子结构设计可以实现从紫外到近红外的全波段光的吸收或者特定波段光的吸收。有机半导体可低温制备的特性使得大面积柔性光电系统的发展成为可能。本文主要介绍了光敏二极管和光敏晶体管这两类光敏器件的研究现状，并通过对这两类光敏器件的研究和归纳展望光电系统的未来发展。
2光敏二极管
2.1可见光探测器
可见光范围的有机光探测器的研究在上个世纪90年代已有一些初期的报道，从那以后，越来越多的研究成功的制备出涵盖整个可见光范围的有机光探测器。无论是基于有机小分子还是聚合物，大部分器件都是建立在Donor/acceptor（D/a）异质结的基础之上。对于有机小分子半导体器件而言，分子束沉积技术使得分子的纳米结构和形貌得到了良好的控制。较为复杂的是采用溶液法制备的光敏器件，其异质结的形貌很难在纳米尺度上进行控制，且相容性较好的D/a对的选择也起着关键的作用。其中为人熟知的溶液法制备的聚3-己基噻吩（p3Ht）/富勒烯衍生物（pC61Bm）异质结对，具有较宽的光谱吸收范围（从400nm到600nm），较高的载流子迁移率，其外量子效率（eQe）能达到70%。另外，有研究报道pC61Bm的类似物pC71Bm在可见光范围内具备更宽的光吸收。除此之外，新兴的导电高分子如聚芴的衍生物及其共聚化合物也可成为供体（D）或者受体（a）的替代材料。与蓝绿光的探测器相比，针对红光的光敏二极管的研究相对较少。这是由于对红光敏感的材料往往能带间隙比较小，其合成比较困难，其溶解性和稳定性较差。另外，由于能级间隙变小，要想找到能级匹配的D/a组合就变得更加困难。尽管如此，基于红光-近红外探测的器件在应用上仍然得到了较大的发展，比如在光通讯领域，远程控制，环境控制或者生物医疗领域。
2.2全波段光探测器
由于半导体材料对太阳光的吸收性能是提高太阳能电池效率的关键因素，因此随着对光伏器件研究的加深，基于半导体材料光吸收性能的光敏二极管也得到了大力的发展。就聚合物而言，通过稠杂环的聚合反应可以得到能带间隙较窄的导电聚合物，用于制备全波段的光探测器。2007年，Yang课题组采用酯基改性的聚噻吩（ptt）与pC61Bm形成异质结光敏探测器能探测900nm的光（800nm波长时eQe值达到40%）。用类似的方法，Gong等人使用窄带隙的聚合物pDDtt与pC61Bm混合形成异质结制备出能探测300nm到1450nm的全波段光探测器（900nm波长时eQe值达到30%）。对于小分子而言，卟啉类小分子化合物在长波长范围内有良好的吸收特性。最近报道的采用溶液法制备的卟啉阵列光敏探测器，其中卟啉单元呈带状排列，器件的eQe值在1400nm波长时达到了10%。这样的光敏器件的制备一般需要找到能级匹配的D/a对，混合制备形成异质结。除此之外，若要实现对近红外部分的光探测一般需要引入杂化体系，如有机小分子与聚合物混合，或者有机材料与无机材料混合。2009年arnold等人将碳纳米管与C60混合制备出了性能优异的光敏探测器，半导体性的碳纳米管受光照射激发产生的电子-空穴对在碳纳米管与C60的界面处被离解，增加了载流子密度，使光电流明显增大。在制备过程中，使用共轭聚合物（p3Ht或者ppV）包裹碳纳米管增加其溶解性，使碳纳米管之间能相互分离，并在薄膜上均匀的分布。碳纳米管的直径的高度分散性使器件实现了宽范围的光吸收（从400nm到1600nm）。
除此之外，选择性光探测器是采用本身对光具有选择性吸收的半导体材料作为活性层制备而成，其中紫外光探测是光敏探测研究的一大重点，被广泛用于科学，商业和军事领域。但是由于紫外光能量较高，对有机半导体材料有破坏作用，因此对紫外探测器件的稳定性考量是器件制备过程中十分重要的一步。
3有机光敏晶体管
起初，基于共轭有机小分子和聚合物半导体的光敏晶体管的报道并没有引起太大的关注，因为与无机光敏晶体管相比，这些有机晶体管的R值小，光敏开关比ilight/idark低，载流子迁移率也比较低。随后，noh等人制备的基于Bptt半导体的改进型的光敏晶体管的开关比能达到无定型硅基光敏晶体管的100倍，这成为对有机光敏晶体管进行深入的研究与发展的开端。有机光敏晶体管常用的小分子材料有并五苯、酞菁铜等。采用并五苯与酞菁铜作为活性材料的光敏晶体管器件其R值分别是10-50a/w和1.5-2.4a/w。除了小分子有机光敏晶体管外，利用聚合物半导体作为活性层有望制备全有机的柔性光敏晶体管。narayan等人采用p3ot作为半导体，pVa作为绝缘层制备的柔性器件，其在1μw时光敏开关比达到100倍，远高于传统的两端二极管器件。另外，D/a异质结也被引入用于光敏晶体管的制备。通常是将两种能级匹配的半导体材料混合作为晶体管的活性材料部分，由于晶体管的第三端作用往往会使光电流大大增加，使光敏晶体管器件的性能更好。
4结论
有机光信号探测器作为一种极具成本效益的电子器件，可用于短范围内的数据传输，数码成像和传感等。它的优点是易调控，可集成和可实现对光波段的选择性。简单的制备方式，大量的有机半导体的材料储备，较高的量子产率和光响应速度使得有机光信号探测器具备广泛的应用前景。