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(cè)是海洋科學(xué)研究中一項(xiàng)例行的基礎(chǔ)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(jìn)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(gè)激發(fā)、發(fā)射波長范圍的全部熒光信息，通過對(duì)不同藻類色素的三維熒光光譜特征提取，應(yīng)用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法可以直接進(jìn)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(gè)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(jìn)行熒光特征提取，以期在綱或更細(xì)層次識(shí)別典型浮游植物。本文主要研究成果如下： 1對(duì)不同藻類色素提取液，固定熒光發(fā)射波長680nm，測(cè)量激發(fā)熒光光譜。由于藻類所含有色素?zé)晒饧ぐl(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(nèi)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(duì)18種藻的3個(gè)平行樣品的三維熒光光譜進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采取降維的方法，對(duì)三維光譜進(jìn)行奇異值分解，取前5個(gè)主成分重構(gòu)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(duì)應(yīng)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(shí)驗(yàn)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(duì)對(duì)之間特征差異小，不能區(qū)分開來。 3設(shè)計(jì)氮磷鋅錳的正交試驗(yàn)，研究東

6、海原甲藻和塔馬亞歷山大藻在不同化學(xué)因子綜合作用下色素的熒光特征，測(cè)試熒光特征譜的穩(wěn)定性。發(fā)現(xiàn)同一種藻在不同化學(xué)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(yàn)中，四個(gè)因子的三個(gè)水平對(duì)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(guān)系并不一致，影響穩(wěn)定生物量順序?yàn)镻O<,4><'3->>NO<,3><'->>Mn<'2+>>Z

7、n<'2+>；影響單位細(xì)胞葉綠素a含量大小順序?yàn)镻O<,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(duì)藻類生理機(jī)制和光合作用產(chǎn)生限制。 5在對(duì)塔瑪亞歷山大藻的正交試驗(yàn)中，四個(gè)因子的三個(gè)水平對(duì)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?yàn)镹O<,3><'->>PO<,4><'3