我國近海浮游植物色素的熒光光譜特征分析.pdf

1、浮游植物種類和數(shù)量的監(jiān)測是海洋科學研究中一項例行的基礎性工作，隨著全球，特別是我國近海赤潮頻發(fā)，迫切需要能夠直接、快速進行浮游植物種類和數(shù)量分析的方法。三維熒光光譜能給出整個激發(fā)、發(fā)射波長范圍的全部熒光信息，通過對不同藻類色素的三維熒光光譜特征提取，應用化學計量學方法可以直接進行多組分混合物的定性、定量分析。 本文選取中國東海黃海赤潮多發(fā)區(qū)的18種分屬于五個門類的常見浮游植物(甲藻6種：東海原甲藻Prorocentrum don

2、ghaiense，微型原甲藻Prorocentrumminimum,塔瑪亞歷山大藻Alexandrium tamarense，鏈狀亞歷山大藻Alexandriumcatenella,微小亞歷山大藻Alexandrium minitum，紅色裸甲藻Gymnodiniumsanguinim;硅藻9種：中肋骨條藻Skeletonema costatum，旋鏈角毛藻Chaetoceroscurviselus,小角毛藻Chaetoceros mi

3、nutissimus，扁面角毛藻Chaetoceroscompressus,扭鏈角毛藻Chaetoceros tortissimus，柔弱角毛藻Chaetocerosdebilis，柔弱根管藻Rhizosolenia delicatula，海鏈藻屬Thalassiosira sp．，圓海鏈藻Thalassiosira rotula,布氏雙尾藻Ditylum brightwelli；綠藻1種：蛋白核小球藻Chlorella pyrenoi

4、dosa；金藻1種：等鞭金藻Isochrysis galbana)。萃取上述藻類的色素，進行熒光特征提取，以期在綱或更細層次識別典型浮游植物。本文主要研究成果如下： 1對不同藻類色素提取液，固定熒光發(fā)射波長680nm，測量激發(fā)熒光光譜。由于藻類所含有色素熒光激發(fā)波長范圍不同，不同屬的熒光激發(fā)光譜屬問差異大，可以辨別到屬；同一屬內部藻種的熒光激發(fā)光譜特征具有一定的差異，不能辨別某些相似程度很高的藻種，如塔瑪亞歷山大和鏈狀亞歷山大

5、。 2分別對18種藻的3個平行樣品的三維熒光光譜進行統(tǒng)計分析，采取降維的方法，對三維光譜進行奇異值分解，取前5個主成分重構后分解得到的得分矩陣第一列U1與載荷矩陣的第一列V1分別對應發(fā)射光譜和激發(fā)光譜的作為典型特征譜，具有區(qū)分部分藻種的能力。實驗所選取的18種藻，大部分可以根據(jù)發(fā)射和激發(fā)特征譜峰形和位置的不同加以區(qū)分，而Ac和At，Co和Pr，Cu和Di對對之間特征差異小，不能區(qū)分開來。 3設計氮磷鋅錳的正交試驗，研究東

6、海原甲藻和塔馬亞歷山大藻在不同化學因子綜合作用下色素的熒光特征，測試熒光特征譜的穩(wěn)定性。發(fā)現(xiàn)同一種藻在不同化學因子控制下的特征譜相似，可以作為辨別特征。 4在氮磷鋅錳的正交試驗中，四個因子的三個水平對東海原甲藻比生長率影響順序大小為：PO<,4><'3->>NO<,3><'->>Mn<'2+>>Zn<'2+>；穩(wěn)定生物量與比生長率的關系并不一致，影響穩(wěn)定生物量順序為PO<,4><'3->>NO<,3><'->>Mn<'2+>>Z

7、n<'2+>；影響單位細胞葉綠素a含量大小順序為PO<,4><'3->>Mn<'2+>>Zn<'2+>>NO<,3><'->；鋅限制條件下，藻液中出現(xiàn)異常膠聯(lián)現(xiàn)象，說明低鋅對藻類生理機制和光合作用產生限制。 5在對塔瑪亞歷山大藻的正交試驗中，四個因子的三個水平對塔瑪亞歷山大藻比生長率的影響順序大小為：NO<,3>>Zn<'2+>>Mn<'2+>>PO<,4><'3->；影響穩(wěn)定生物量順序為NO<,3><'->>PO<,4><'3