[发明专利]一种测量荧光曲线下面积来估算水体的初级生产力的方法

说明书

本发明涉及一种检测水体中的叶绿素a含量及估算水体初级生产力的方法，包括以下步骤：建立荧光曲线下面积‑叶绿素a含量的相关性方程；取样测定并绘制样品的荧光曲线，并计算荧光曲线下面积；将荧光曲线下面积代入荧光曲线下面积‑叶绿素a含量的相关性方程中，计算得到叶绿素a含量；使用叶绿素a含量估算水体初级生产力。本发明通过建立685nm处的荧光曲线下面积与叶绿素a含量的关系，得到了一种估算水体初级生产力的方法，该方法不仅具有更好的相关性，并且克服了以Fo为指标时存在的胁迫条件下误差较大的问题，以及以PEA荧光曲线为指标时存在的藻胆素干扰问题。

技术领域

本发明涉及微藻及水产领域，更特别地，本发明涉及一种测量荧光曲线下面积来估算水体的初级生产力的方法。

背景技术

初级生产力，是水中营光合作用的植物(包括细菌)在单位面积、单位时间内固定太阳光能量产生有机物质量的能力。光合微藻还被证明是开放淡水和海水中初级生产力的主要贡献者，藻类的光合作用几乎占全球初级生产力总量的一半以上，构成了所有水生食物网的基础。

可以使用叶绿素Chla含量来推断光合作用，且该数据是微藻生物量的良好指标，并能在一定程度上反映水质情况，所以可以通过水体中的Chla的含量来计算天然水体的初级生产力。

本团队已经就水体初级生产力的估算进行了多年研究，并开发了多种估算水体初级生产力的方法，包括例如通过Fo来估算水体的初级生产力(发明专利ZL201610100962.3)、基于PEA荧光曲线测定水体初级生产力(发明专利ZL 201911406759.9)等。但是，以上方法均存在一定的技术缺陷。首先，对于Fo而言，在胁迫条件(例如寒冷、高盐等)下，测量的Fo会异常升高，导致估值出现偏差。而PEA荧光曲线虽然不受胁迫条件的影响，但是如果水体或藻细胞总含有其他色素例如藻胆素等，会影响估值。

因此，需要一种具有更广适用范围的初级生产力估算方法。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种检测水体中的叶绿素a含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)建立所述水体中的荧光曲线下面积-叶绿素a含量的相关性方程；

2)从含有与所述水体一样的藻种类的水体中取样，测定并绘制所述样品的荧光曲线，并计算荧光曲线下面积；

3)将所述荧光曲线下面积代入所述荧光曲线下面积-叶绿素a含量的相关性方程中，计算得到叶绿素a含量。

在一个优选实施方案中，所述荧光曲线为400-650nm的激发光下685nm处的发射光强曲线。

在一个具体实施方案中，述水体为实验室光合微藻培养液、水产养殖水体或自然水体。

在一个具体实施方案中，所述光合微藻为蓝藻、绿藻、隐藻、裸藻、甲藻中的一种或任意几种的混合。

在一个具体实施方案中，所述光合微藻为高原链带藻藻、7942蓝藻、莱茵衣藻4533、小球藻C2和盐藻DM815的一种或任意几种的混合。

本发明还提供了一种测量水体的初级生产力的方法，将上述方法得到的叶绿素a含量代入以下方程中得到水体的初级生产力：

P＝K·r·c(Chla)·DH

其中：P为初级生产力，单位为mg/(m³·d)；r为同化系数；c(Chla)为叶绿素a含量，单位为mg/m³；DH为日照时间，单位为h；K为经验常数。

本发明通过建立685nm处的荧光曲线下面积与叶绿素a含量的关系，得到了一种估算水体初级生产力的方法，该方法不仅具有更好的相关性，并且克服了以Fo为指标时存在的胁迫条件下误差较大的问题，以及以PEA荧光曲线为指标时存在的藻胆素干扰问题。

附图说明