浮游植物荧光测量系统

浮游植物荧光测量系统通过对浮游植物叶绿素荧光现象的定性定量测量，以研究检测浮游植物的密度、生理生态状况等。系统应用叶绿素延迟荧光测量技术和快速荧光测量技术，从而全面测量监测浮游植物的类别与生物量（叶绿素含量）及其生理生态状况包括浮游植物的活性、适应度、胁迫状况等重要参数。系统由叶绿素延迟荧光测量单元和叶绿素快速荧光测量单元两部分，前者主要用于定性（分类）定量监测浮游植物密度，后者用于定量检测浮游植物及其生理生态状况，可独立使用。

延迟荧光测量技术最早由Krause和Gerhardt（1984）创立，通过测量叶绿素延迟荧光，可以排除其他因素如死亡的浮游植物及非生物荧光的影响，精确地测量活体浮游植物的生物量（叶绿素含量）。延迟荧光测量单元可以根据叶绿素延迟荧光光谱分析，自动将浮游植物分为4类：包括蓝藻、绿藻（包括绿藻门、裸藻门等）、硅藻（包括硅藻门、金藻门、黄藻门等）和隐藻类，增强型配置可以分到六类，从而把潜在的有害藻类蓝藻区分开来，精确地检测水华的爆发和消失。下图为2003年在欧洲Balaton湖监测到的数据。

1. 延迟荧光技术用于方便地监测浮游植物的组成和各组分的密度（叶绿素含量）。标准配置可以区分4大类包括蓝藻类、绿藻类、硅藻类和隐藻类，增强配置可以区分6大类浮游植物。

2. 延迟荧光测量单元具触摸屏，USB接口、RS串口

3. 延迟荧光测量单元具Ethernet口，可通过Internet远程控制

4. 具GPS卫星定位，可定位、定性、定量检测

5. 快速荧光测量 光化学光和测量光的调制为非周期性，由客户自由调制；通过一组发光二极管的光化学闪光在短至25微妙（μs）的时间内使QA衰减达到饱和（蓝藻）；在配置两组对称的发光二极管（Basic and Optional）的情况下，可以使绿藻乃至高等植物的类囊体或叶绿体的悬浊液达到光饱和

6. 控制实验操作的自动微处理器确保了实验事件定时的高度精确性，这是本系统有别于其它同类产品的另一特征

7. 系统灵活自由组合，可以方便地进行便携式移动定位测量、实验室操作、水体原位测量和表面测量等

8. 可分类检测不同类别的藻类叶绿素a浓度，延迟荧光技术排除了由于风浪水流等造成的死亡藻类的影响，精确测量活体藻类的浓度。

9. 可测量Fo、Ft、Fm、Fm’、QY（PHII光量子产量，反映浮游植物的光合作用强度）、NPQ及OJIP（快速荧光动力学曲线）等浮游植物用光参数，用于分析研究浮游植物的光合生理、胁迫状态、适应度、光合作用强度等，采样频率达4微秒。

10. 测量极限可达0.01微克叶绿素/升；操作温度0-55 oC

DF浮游植物延迟荧光测量单元主要特点如下：

1. 具触摸屏，可以显示并操作所有运行信息

2. 具USB口，可以很方便地用USB盘下载数据等

3. 可以通过英特网远程控制、数据下载乃至硬件诊断，对Windows操作系统和苹果Mac操作系统都兼容

4. 带GPS卫星定位系统，可以方便地定位，从而实现定位、定性和定量监测。

快速荧光测量技术首次由 Kautsky和Hirsch（1931）发现并引入科学领域：将植物由暗处移至亮处，在约1妙的时间内荧光出现增大，随后几分钟内又降低（称为荧光淬灭），并在几分钟至十几分钟的时间内进入一个大致稳定的水平，这种现象后来被称为Kautsky效应或叶绿素荧光动力学。到目前，叶绿素荧光被称为植物光合作用的“指示器”、植物的内置探针和条码。快速荧光测量单元有实验室测量（试管）配件和野外移动式水体测量头组成，另外配备可独立使用的浸入式浮游植物荧光检测仪，从而全面测量附有植物的荧光参数包括Fo、Ft、Fm、Fm’、QY（PHII光量子产量，反映浮游植物的光合作用强度）、NPQ及OJIP（快速荧光动力学曲线）等，可以全面深入地检测研究浮游植物的光合作用、胁迫监测、富营养化、毒理检测等生理生态状况。