植物光度学与人眼光度学的量值换算

高 丹，韩秋漪，张善端

(复旦大学先进照明技术教育部工程研究中心；复旦大学电光源研究所，上海 200433)



植物光度学与人眼光度学的量值换算

高 丹，韩秋漪，张善端

(复旦大学先进照明技术教育部工程研究中心；复旦大学电光源研究所，上海 200433)

植物光度学单位不同于人眼光度学单位。而各种光源或灯具产品大多标注人眼光度学参数，使得进行植物照明设计时缺乏统一参考标准。在涉及植物照明时采用多大的照度已成为照明工程师要考虑的问题。从光照强度、光谱和光周期三方面入手，区分植物照明中涉及的光度学、辐射度学、光量子学以及植物光度学四大计量系统，给出了各系统之间的相互换算方法和换算系数，提出了有利于植物生长、防止人造光源对植物产生损伤的措施和建议。

植物照明；光合敏感曲线；光合有效辐射；光度学；植物光度学

引言

LED的迅速发展为园艺照明、城市夜景照明提供了广泛的发展前景。在园艺照明中，植物学家希望利用人造光源给植物补光，以促进植物的生长，进行洁净生产。而在城市夜景照明中，照明设计师利用光影艺术，将植物的颜色、形态与景观灯的光色结合起来，使植物在夜景照明塑造中起着不可替代的作用。但夜晚大量景观灯的开启已影响到被照植物的休息，较高的光强已启动了植物的光合作用，有些光强过大的光源甚至已伤害到被照植物。

在植物照明中，常采用光合光子通量(PPF)等植物光度学单位来表示植物照明，而各种光源或灯具产品大多标注人眼光度学参数。因此，针对以上问题，需要我们关注人造光源对植物的影响，明确植物光度学与人眼光度学的换算关系，从而定量给出有利于植物生长、防止植物受到损伤的措施。这对于塑造绿色照明、提供和谐光环境有很重要的意义。

另外，在植物照明灯具参数的安装现场测试中，用户希望有简易的测量设备。利用植物光度学与人眼光度学的换算系数，可以用照度计测出照度，然后换算成各种植物光度学的辐照度或光合光子通量。这对植物照明灯具的推广有很大的实用意义。

1 光对植物的影响

光是植物生长的关键因素，没有光照，植物的生长发育、开花结果都无法完成。光对植物的影响一般分为光照强度、光质[1]和光周期三方面，其中光质就是光源的光谱。为研究人工照明对植物的影响，首先需了解光照与植物的关系，分析这三方面对植物的影响，才能进一步提出可行性的研究建议。

1.1 光照强度对植物的影响

植物根据其耐阴性的不同(即植物对光强度的适应能力)，大致可分为喜光植物、耐阴植物和阴生植物三种[2]。喜光植物亦称为阳生植物，是指在强光下才能正常生长发育，而在隐蔽和弱光下生长发育不良的植物。耐阴植物是指在充足的阳光下生长很好，但也有不同程度耐阴能力的植物，也被称作中性植物。阴生植物是指在较弱光照条件下比在较强光照下生长更好的植物。

光照强度对植物的影响，主要体现在植物的光合作用上。植物通过光合作用产生有机物，生长和发育。光合作用分为光反应和暗反应两部分。光反应中发生水的光解、O2的释放和ATP及还原辅酶Ⅱ(NADPH)的生成。暗反应则是利用光反应形成的ATP和NADPH将CO2还原为糖。光反应发生在叶绿体的类囊体膜中，需要光；暗反应发生在叶绿体基质中，不需要光[3]。过强的夜间照明会打破光合作用节律，光强较大就有可能启动植物的光合作用，使植物夜间不能进行休息，影响暗反应的进行。

在光合作用中，植物对光照强度的要求有两个重要的点，即光补偿点和光饱和点。光补偿点是净光合速率为0的点，此时光合速率等于呼吸速率，光照强度超过该点之后，植物便开始生长、进行净生产。光饱和点是在光强达到某一值后，净光合最大时所对应的点。当光照强度达到光饱和点时，光合作用达到顶峰。当光照强度继续增强超过光饱和点时，光合作用开始下降，植物自身产生光抑制现象损伤植物。图1为银杏的光合作用示意图[4]，其中光补偿点对应的光强PPF为16 μmol m-2s-1，光饱和点对应的光强PPF为1000 μmol m-2s-1。

图1 银杏光合作用示意图[4]Fig.1 The light response curve of photosynthesis of Ginkgo [4]

在绿化植物中，阳生植物光饱和点对应的光照强度最大，阴生植物最小，耐阴植物处于两者之间。因此，城市中的绿化植物受夜景照明光强度影响从小到大依次是阳生植物、耐阴植物、阴生植物。阴生植物在弱光环境下比在强光环境下生长更好，它们的光饱和点比偏喜光的耐阴植物和阳生植物低，当光照强度超过一定数值时会首先受到伤害。例如竹芋属植物在光照较强时，叶子会折叠或关闭，如果更强时，叶片就会被灼伤。还有一些耐阴性强、具有艳丽色彩的植物，如彩虹铁树、红边铁树等，当光照过强时，其枝干的颜色变浅、变淡，叶片干燥，严重影响其生长[5]。因此，研究植物自身的光补偿点和光饱和点，换算成两点对应的人眼光度学参数，便可作为植物用灯时的参考。

1.2 光谱对植物的影响

植物对光辐射光谱中波长在400～700 nm区域非常敏感，该波长范围内的光被称为光合有效辐射(photosynthetically active radiation)，或简称PAR[6]。不同波长的光对植物起着不同的作用，比如红光的波长较长，主要为植物光合作用提供动力，有利于植物的光合作用和叶绿素形成，并有利于茎的生长，促进植物开花；波长较短的青蓝紫光可以为光合作用中的化学反应提供能量和催化，同时可抑制植物的伸长，促进细胞分化；黄绿光色介于这两者中间，很难得到利用，照射到植物叶片的黄绿光多被反射，因此叶片呈绿色。

光谱是影响植物正常生长发育的重要因素。从光源角度来看，夜晚不同人造光源发出的光谱会对植物产生不同的生理影响。从植物角度来看，植物的光形态建成和光合作用都依赖于某些特定的波长。也就是说，光谱除了作为一种能源来控制光合作用，还作为一种触发信号影响植物的生长。不适宜的波长会使植物的生命活动发生紊乱，致使其患病甚至死亡。

因此，用人造光源照射植物时，需对光源的光谱和植物光合敏感曲线加以研究。

1.2.1 各种光源的光谱

各种光源都有自己的特征光谱，即绝对或相对辐射量随波长的变化。在不同色温下，光源呈现不同的光谱功率分布。我们用光色电测试系统测量了各种不同色温的光源的光谱，如图2—图6所示。除太阳光谱采用6000 K黑体近似外，其余光源的光谱均为代表性产品的实验测量值。

图2 热辐射光源光谱Fig.2 The spectrum of thermal radiation light sources

图3 荧光灯的光谱Fig.3 The spectrum of fluorescent lamps

图4 陶瓷金卤灯光谱Fig.4 The spectrum of ceramic metal halide lamps

图5 LED光谱Fig.5 The spectrum of LEDs

图6 高压钠灯光谱Fig.6 The spectrum of high pressure sodium lamps

图2为热辐射光源的光谱，为连续谱。这种光谱与温度和光谱发射系数有关，温度升高时峰值波长向蓝光移动。当温度为2900 K时(白炽灯、卤钨灯的温度)，峰值波长为1000 nm; 当温度为6000 K时(太阳表面温度)，峰值波长为483 nm, 正好位于蓝光波长区。

图3为紧凑型荧光灯的光谱，是荧光粉的窄带谱与汞原子405 nm, 436 nm, 546 nm线光谱的叠加。低色温时蓝色荧光粉的辐射很少，而高色温时蓝粉的连续谱明显增强。

图4为陶瓷金卤灯的光谱，其特征是在温度约5000 K的电弧连续辐射的本底上，迭加了放宽的铊(535 nm)和钠(589 nm)原子线光谱，以及稀土原子(如镝、钬、铥等)的密集线光谱。当色温升高时，蓝光波段的辐射增强。

图5为荧光粉转换白光LED的光谱，其绿光部分较弱，蓝光和黄光部分强。芯片蓝光的峰值波长在440～460 nm，半宽度约25 nm; 随色温从低到高，荧光粉黄光的峰值波长在610～550 nm变化。色温升高时，LED光谱的蓝光比例增加，但与荧光灯光谱的蓝光相比并无特别之处。

图6为高压钠灯的光谱。由于其共振辐射发生在波长589.0 nm和589.6 nm处，即钠的双黄线，使得光谱的峰值和大部分能量集中在黄光区域，而在红光和蓝光区域比例较小。

从图2～图6可以看出，尽管不同光源光谱不同，但随着色温的升高，蓝光波段的辐射均有增强。所以，在植物照明中，这些不同类型、色温的光源可能会对植物生长造成不同的影响；并且，在进行植物光度学与人眼光度学换算时，需考虑不同光源的不同光谱功率分布。

1.2.2 植物光合敏感曲线与人眼视见函数

对人眼来说，可见光的波长在380～780 nm。而对于植物来说，促进其光合作用的波长在400～700 nm，即光合有效辐射(PAR)。图7为植物光合敏感曲线P(λ)[7, 8]与人眼视见函数V(λ)[9]随波长的分布。从图7可以看出，植物敏感曲线和人眼视见函数有很大不同。人眼对光的敏感度峰值在黄绿区域，即555 nm波长处；而植物则对蓝光和红光的敏感度更大一些，即430 nm和630 nm左右。因此，原来适用于人眼的光度学单位不再适用于植物照明了，需研究植物照明的计量单位及其与人眼光度学单位之间的换算关系，从而指导植物照明中人造光源的使用。同时，在选择灯具时，应尽量避免红蓝光部分对植物的伤害。

图7 植物光合敏感曲线P(λ)[7, 8]与人眼视见函数V(λ)[9]Fig.7 Plant photosynthetic sensitive curve P(λ)and spectral luminous efficiency function V(λ)

1.3 光周期对植物的影响

植物数万年来已经形成了固定的光周期规律，光照和黑夜交替长短的变化，对植物开花、结果、落叶和休眠有很大影响。植物和人类一样有固定的时钟和日历，它们对于时间的响应基于光照强度和光质。植物在一天中的功能持续24小时，包括12～16小时的阳光和8～12小时的夜晚。植物在24小时中经历的夜晚是影响植物生长和开花的关键，对植物来说夜晚是不可缺少的。植物白天利用光照进行光合作用，夜晚需要休息。光周期的变化在调节植物种子萌发、幼苗生长、茎的伸长、子叶伸展、开花控制、休眠等都起着关键性的作用。植物叶片通过感知黑夜的长短，能够响应季节的变化，这也是触发植物进行落叶和冬眠的信号[10]。

因此，一定时间开启人造光源进行补光可以促进植物的生长，而夜间长时间开启人造光源，可能会影响植物的休眠和生长节律，对植物造成很大伤害。这里对光周期不做过多分析。

2 四大计量系统及换算

2.1 四大计量系统

由于植物的光合敏感曲线与人眼视见函数完全不同，使得植物照明涉及光度学、辐射度学、光量子学以及植物光度学四大计量系统[10]。

(1)光度学系统

光度学系统是建立在人眼视见函数的基础上的。光照度Ev，单位为lx，表达式为

(1)

这里λ为波长，单位为nm；Ee(λ)为光谱辐照度，单位为W m-2nm-1；Km= 683 lm W-1，为光谱光效率函数的最大值；V(λ)为光谱光效率函数，也称人眼视见函数。

(2)辐射度学系统

在辐射度学系统中，植物对太阳辐射中400～700 nm的区域非常敏感，该波长范围内的光被称为光合有效辐射(PAR)。其光合有效辐照度EPAR，单位为W m-2，定义为

(2)

(3)光量子学系统

光量子学系统和植物光度学系统是基于植物光合作用的，其评价参数分别为光量子密度和植物光度学参数。光合光子通量[11](photosynthetic photon flux, PPF)，也称光量子密度，单位为μmol m-2s-1，表达式为

(3)

其中ν(λ)为光谱光合光子通量，其意义是单位波长间隔的光合光子在单位时间内通过单位面积的摩尔数，单位为μmol m-2s-1nm-1。考虑到ν(λ)和Ee(λ)的关系为

(4)

其中nA为阿伏加德罗常数(单位为μmol-1)，普朗克常数h=6.626×10-34J s-1，光速c=2.9792458×108m s-1，则

(5)

因此，PPF可表示为

(6)

(4)植物光度学系统[10]

与人眼的光度学对应的植物光度学系统，是基于植物光合敏感曲线的。这里，植物光合辐照度EP，单位为W m-2或WPm-2，可定义为

(7)

这里，P(λ)为植物光合敏感曲线，其光谱灵敏度曲线见图7所示。

2.2 换算系数的定义

2.2.1 光合效率与光合因子

(1)定义

为分析光源的光谱对光度量和植物光合度量的贡献，可定义光度辐射的光合效率[12]

(8)

其中，KP,v为光度辐射的光合效率(单位为W klm-1),Km= 683 lm/W为光谱光效率的最大值。考虑到KP,v的分子、分母可以同时乘以光源面积和发光立体角等几何参数，容易得到

(9)

其中Φ为光通量，I为强度，M为光出度，E为照度，L为亮度，下标P表示植物光合量，v表示人眼光度量。根据相对或绝对光谱可以由式(8)计算出植物光度辐射的光合效率。根据式(9)可以由人眼光度量计算出植物光度量，或由植物光度量计算出人眼光度量。

此外，定义植物的光度辐射光合因子aP,v[13]，即植物光合加权量与对应V(λ)加权量的比值，单位为1，如下

(10)

由式(8)和式(10)得到

(11)

根据光度辐射光合效率和光合因子，我们就将人眼光度学系统和植物光度学系统建立了联系，可用来进行植物光度学与人眼光度学的换算，并分析不同光源的光谱对植物的影响。

(2)光度辐射的光合效率与色温的关系

为研究各种光源在不同色温下对植物光度辐射光合效率(因子)产生的影响，我们根据光源的光谱功率分布及P(λ)和V(λ)，得出光合效率和光合因子随色温的变化曲线，如图8和图9所示。我们可以读出不同光源的光度辐射的光合效率和光合因子，便于在植物和人眼光度量之间进行量值换算。

图8 植物光度辐射的光合效率Fig.8 The dependence of photosynthetic efficiencies on correlative color temperature

图9 植物光度辐射的光合因子Fig.9 The dependence of photosynthetic factors on correlative color temperature

从图8、图9可以看出，热辐射光源的KP,v和aP,v最高，这与实际是相符的。太阳光的色温在6000 K左右，它是促进植物进行光合作用的主要光源。并且，在热辐射光源中，由于其光谱为连续谱(如图2所示)，相对于其他光源，其红光的成分更高，所以光合效率(因子)的数值最高。

陶瓷金卤灯由于其在温度约5000 K的电弧连续辐射的本底上，迭加了放宽的铊(535 nm)和钠(589 nm)原子线光谱，以及稀土原子(如镝、钬、铥等)的密集线光谱，使得它的红光和蓝光成分均比较高，因此其KP,v和aP,v也相对较高。

高压钠灯由于共振辐射发生在波长为589.0 nm和589.6 nm，使其在红光和蓝光部分的相对辐射功率很低。因此，高压钠灯的植物光合效率(因子)最低。

随着色温的升高，热辐射光源的光度辐射光合效率和光合因子明显下降，陶瓷金卤灯与紧凑型荧光灯则有明显上升，而LED则变化平缓，光合效率基本处于2.7 W klm-1附近。对于热辐射光源，由于色温升高时，各个波段的功率分布都明显增加，使得黄绿光成分增加率比红蓝光成分的增加率大，所以积分的结果是光合效率(因子)明显下降。而陶瓷金卤灯与紧凑型荧光灯由于色温升高蓝光部分明显增强，其他波段变化不明显，使得积分后光合效率(因子)上升。总之，色温对于热辐射光源的影响最大，而对LED影响最小。我们在进行植物光合量与光度量换算时，尽量采用LED照射的植物进行植物光度学系统和人眼光度学系统的换算，而对于热辐射光源则要充分考虑色温对光合效率(光合因子)的影响。

2.2.2 光合与光度辐射相关系数

(1)PAR-EV换算系数和PPF-EV换算系数定义

在植物学中，常用PAR和PPF分别表示植物光合有效辐射和光合光子通量，因此，研究PAR或PPF与光度学中照度Ev的量值换算，对植物照明用灯很有参考价值。根据式(1)、式(2)和式(6)，我们可以得到PAR-EV系数KPAR,v和PPF-EV系数KPPF,v的表达式。

PAR-EV换算系数，单位为W klm-1，定义为

(12)

我们可以利用KPAR,v对EPAR和Ev进行换算。

PPF-EV换算系数，单位为μmol s-1klm-1，定义为

(13)

已知PPF和Ev中的一个，就可以通过KPPF,v算出另一个。

(2)与色温的关系

图10和图11是根据各种光源的光谱数据，结合式(12)和式(13)计算得到的曲线。从图中，我们可以读出不同光源的PAR-EV换算系数和PPF-EV换算系数，便于后面的量值换算。

图10 PAR-照度系数随色温的变化Fig.10 The dependence of PAR-illuminance coefficients on correlative color temperatures

图11 PPF-照度系数随色温的变化Fig.11 The dependence of PPF-illuminance coefficients on correlative color temperatures

在图10和图11中，不同光源的KPAR,v和KPPF,v随色温升高均有变化。在KPAR,v-CCT曲线中，各光源随色温升高整体呈上升趋势。热辐射光源的KPAR,v在3000 K时下降，可能是黄绿波段增长率较大的原因。在KPPF,v-CCT曲线中，其变化趋势则有很大不同。其中，热辐射光源随色温的升高，系数变小；陶瓷金卤灯、紧凑型荧光灯和LED则变化比较平稳，这与色温升高，各个波段增强不大有关。因此，进行各个系统换算时，热辐射光源要充分考虑色温的影响。

2.2.3 光量子学—植物光度学的换算系数

根据式(1)、式(2)、式(6)和式(7)，我们可以得出各个系统间参数的换算关系，不再逐一列举。其中，植物学中光量子学—植物光度学的换算系数KPPF,P为

(14)

3 量值换算在植物照明中的应用

3.1 换算系数的应用

依据上文提出的各光度系统间的换算公式，我们可由相对或绝对光谱计算出各种光源在不同色温下的换算系数，得到图8～图11的曲线和表1的换算系数表。

当采用某植物生长灯照射时，可根据表1，由植物生长灯上标注的光通量计算出植物光合辐通量ΦP、光合有效辐通量ΦPAR、光合光子通量PPF等植物光度学单位，或由植物光度量计算出人眼光度量。同理，若知道某植物光合光子通量PPF，也可由表1的换算系数得出光通量或光照度，作为植物用灯的参考。

对于农用高压钠灯(GE Lucalox LU400W/PSL), 其PAR-照度换算系数KPAR,v= 2.331 W klm-1, PPF-照度换算系数KPPF,v= 10.5 μmol s-1klm-1. 若距灯一定距离处的照度为Ev= 2 klx, 则根据式(12)和式(13), 对应的PAR为4.66 W m-2, PPF为21.0 μmol m-2s-1. 这样只要先用光谱仪测定一批灯的光谱，计算出换算系数；再用照度计测出照度，就可以换算成PAR和PPF, 简单易用。这种方法值得在设施农业用户中推广。

3.2 人造光源的照度范围

植物进行光合作用时有两个重要的光照点，即光补偿点和光饱和点。只有知道这两点对应的照度值，才能给出人造光源的照度参考范围，供照明设计师使用。

在植物学领域，研究工作者常采用美国LI-6400光合测定系统测定植物的光响应曲线。根据光响应曲线，读出光补偿点和光饱和点所对应的光强值(PPF)。那么，怎样将PPF换算成我们通常用灯的照度值呢？这里，以香樟树为例，通过一系列的量值换算，计算出香樟的光补偿点和光饱和点PPF所对应的照度值，从而确定高压钠灯照射香樟时的照度参考范围，用以评估植物照明中灯具使用的合理性，并提出有益于植物照明用灯的建议。

图12 香樟的光响应曲线[4]Fig.12 The light response curve of photosynthesis of Cinnamomun hupehanum

光源型号色温/(K)显色指数aP,vKP,v/(Wklm-1)KPAR,v/(Wklm-1)KPPF,v/(μmols-1klm-1)白炽灯2700K27001002.603.814.0220.31卤钨灯3000K30001002.483.633.9019.20太阳6000K60001002.383.483.9918.19紧凑型荧光灯OsramDuluxS118272742821.692.472.7012.78紧凑型荧光灯T528W840ErP4130841.722.512.8813.13紧凑型荧光灯YamingCFL5000K5053821.772.593.0313.51紧凑型荧光灯OsramT528W865ErP6458821.822.673.1813.99陶瓷金卤灯OsramHIC35W8303008841.902.783.0814.68陶瓷金卤灯OsramHIC35W8423892892.053.003.3915.80高压钠灯Yaming250W2300<301.632.392.5112.40LEDLuxeonA2700K2729851.922.823.1115.22LEDLuxeonA3000K3049831.872.733.0414.71LEDLuxeonA4000K4005851.822.673.0514.33LEDLuxeonA5000K5000831.872.743.2014.66LEDOsram30146577841.902.793.3114.86

图13 LI-6400光合测定系统的LED红/蓝光源的光谱Fig.13 The spectrum of red-and blue-LED light sources of LI-6400 photosynthetic measurement system

香樟作为一种道路绿化植物，目前常受到高压钠灯路灯的照射。为得出高压钠灯的照度范围，我们首先采用LI-6400光合测定系统测定香樟的光响应曲线，如图12所示。由图12可见，香樟的光补偿点PPF为20 μmol m-2s-1，光饱和点PPF为460 μmol m-2s-1。LI-6400光合测定系统使用LED红/蓝光源，该光源是模拟太阳光的红蓝光成分。本文利用光谱照度计测量了红蓝光源的相对光谱功率分布，如图13所示。

根据LED红/蓝光源的光谱和植物光合敏感曲线P(λ)，我们以1 nm为波长间隔，由式(14)计算得到光量子学—植物光度学的换算系数KPPF,P= 6.018 μmol s-1W-1，进而根据公式EP= PPF/KPPF,P，由香樟的光补偿点和光饱和点对应的PPF计算出香樟的光合辐照度EP，它与净光合速率Pn的关系曲线如图14所示。因此，香樟的光补偿点和光饱和点对应的光合辐照度分别为3.32 W m-2和76.44 W m-2。

图14 香樟的净光合速率与光合辐照度的关系Fig.14 The dependence of net photosynthetic rate on plant photosynthetic irradiance for Cinnamomum hupehanum

图15 香樟的净光合速率与光照度的关系Fig.15 The dependence of net photosynthetic rate on illuminance for Cinnamomum hupehanum

由于香樟树采用高压钠灯照射，我们根据高压钠灯的光谱功率分布和P(λ)、V(λ)，根据式(8)计算出高压钠灯的光合效率KP,v= 2.39。由KP,v和上文算出的光合辐照度EP计算出对应的光照度Ev，它与净光合速率Pn的关系曲线如图15所示。根据式(9)或图15，我们可以得到香樟光补偿点和光饱和点对应的光照度Ev分别为1390 lx和31980 lx。

因此，为了保证高压钠灯对香樟不产生影响，灯的照度应在1390 lx以下，才不会启动光合作用。若高压钠灯的照度为1390～31980 lx，便启动了光合作用，进行净生产和生长。当照度高于31980 lx时，灯的光照便会损伤香樟叶片。如果路灯的灯头在香樟的树冠里面或附近时，在1.5 m范围内的照度高于1390 lx，香樟便开始光合作用，进行净生产，从而使香樟在夜晚不能正常休息。

总之，在考虑植物照明用灯时，我们可根据PPF和KPPF,P算出光合辐照度EP，再由EP和KP,v算出对应的照度Ev(其中EP是等效量)，最终得出类似于图15的曲线，从而知道植物光照的参考范围。当使用景观灯照射植物时，为有效避免植物进行光合净生产，我们应该利用植物光补偿点以下的照度值，这便是植物照明中景观灯的照度上限。

致谢：上海植物园的张亚利博士提供了LI-6400设备以测量红蓝光源的光谱，并给予了有益的讨论，本文作者深表感谢。

[1] 李雯雯. 白光LED应用于植物景观照明[D].天津：天津大学建筑学院, 2011.

[2] 姜汉桥, 段昌群, 杨树华, 等. 植物生态学[M].第二版. 北京: 高等教育出版社, 2010.

[3] Langhams R W. A Growth Chamber Manual [M]. Ithaca and London: Cornell University Press, 1997.

[4] 李冰冰. 长沙市常见行道树固碳释氧滞尘效益研究[D]. 长沙: 中南林业科技大学, 2012.

[5] 胡阳, 江莎, 李洁, 等. 光强和光质对植物生长发育的影响[J]. 内蒙古农业大学学报, 2009,30(4): 296-303.

[6] 高洪磊, 诸定昌. 植物生长与光照的关系[J]. 灯与照明, 2005, 29(4): 1-4.

[7] McCree K J. The action spectrum, absorptance and quantum yield of photosynthesis in crop plants [J]. Agricultural Meteorology, 1971/1972, 9: 191-216.

[8] 远方光电科学研究所. 植物生长用LED照明产品测量技术探讨[R/OL]. [2014-05-28]. http://everfine.cn/upload/day_131104/20131104160713.pdf。

[9] 周太明, 周详, 蔡伟新. 光源原理与设计[M].第二版.上海:复旦大学出版社, 2006.

[10] Olvera-Gonzalez E, Alaniz-Lumbreras D, Torres-Arguelles V, et al. A LED-based smart illumination system for studying plant growth [J]. Lighting Research & Technology, 2014, 46:128-139.

[11] 高洪磊, 诸定昌. 人眼光度学与植物光度学的单位转换[J]. 灯与照明, 2007, 31(2): 34-36.

[12] 刘婕, 庄晓波, 要华, 等. 光源蓝光危害的测试与评估[J]. 照明工程学报, 2013, 24(S1): 45-50.

[13] 潘建根. 客观看待光辐射安全(光生物安全)和光辐射安全的客观测量[C]//海峡两岸第十八届照明科技与营销研讨会论文集. 北京：中国照明学会，2011: 229-247.

GB/T 18595—2014《一般照明用设备电磁兼容抗扰度要求》

将于2015年6月实施

2014年第30号中国国家标准公告中发布了国家标准GB/T 18595—2014《一般照明用设备电磁兼容抗扰度要求》，代替GB/T 18595—2001，于2015年6月1日正式实施。

该标准关于电磁抗扰度的要求适用于灯及其相关设备，如低压电源或电池组供电的灯泡、附件及灯具。该标准不适用于在其他IEC或CISPR标准中对抗扰度要求已作出规定了的设备如运输车辆用照明设备、专业用娱乐照明控制设备、内置于其他设备中的照明器具。对于多功能设备中可以独立于其他设备工作的照明部分，应符合该标准中的电磁抗扰度要求。

Value Conversion Between Plant Photometry and Luminous Photometry

Gao Dan, Han Qiuyi, Zhang Shanduan

(EngineeringResearchCentreofAdvancedLightingTechnology,MinistryofEducation;InstituteforElectricLightSources,FudanUniversity,Shanghai200433,China)

The luminous photometry based on the spectral response of human eyes does not adapt to the evaluation of plant lighting, however most commercial light sources or luminaires are marked as luminous photometry parameters, which lead to the lack of unified standard in plant lighting design. It has become an uncertainty for lighting engineers of what illuminance should be used when lighting concerns plants. This paper distinguishes four evaluation systems of plant lighting taking account of the different effects of light intensity, spectral power distribution and light period, and provides their cross transformational methods and coefficients among the four photometry. The measures and suggestions about promoting plant growth and preventing plant damage are also proposed.

plant lighting; plant photosynthetic sensitive curve; photosynthetically active radiation; luminous photometry; plant photometry

TM923

A

10.3969/j.issn.1004-440X.2015.02.007