AutoSTAF 初级生产力测量仪

AutoSTAF 单周转活性原位荧光仪

——基于STAF系统，可部署为现场原位初级生产力测量

产品介绍

    单周转活性荧光测定法 (STAF) 作为一种非侵入性评估浮游植物光合作用的方法，已经被广泛应用。

    AutoSTAF是CTG公司现有LabSTAF系统的可部署版本，包含全自动光谱分析、双波段包裹效应校正和荧光曲线(FLCs)。这些特性的结合使得AutoSTAF非常适合于初级生产力的现场评估。

    CTG公司的AutoSTAF结合了无与伦比的灵敏度和广泛的动态范围，允许在极端贫营养水域，开阔的海洋，沿海水域和湖泊进行测量。突破性的部署系统和自动化系统使得AutoSTAF可用于监测从水下平台至深达600m的浮游植物初级生产力。

    AutoSTAF和可部署控制单元(DCU)的结合提供了一个紧凑、坚固的系统，可部署在系泊处和其他水下平台上。为了将每单位体积、每单位时间的PSII光化学定量评价相关的误差最小化，我们特别加入了一些特性。包括用于光谱评估的七个激发波段和用于包裹效应校正的双波段荧光测量。伴随着运行FLCs的能力和自动协议调整，这些特性极大地增加了AutoSTAF对初级生产力评估的价值。

产品特征

• 利用新的STAF技术对水中浮游植物光合作用进行评估

• 无与伦比的灵敏度，可用于极端贫营养水的测量

• 全自动系统包括可选的光谱PAR (SPAR) 传感器，用于环境光评估

• 宽动态范围，在开阔的海洋和湖泊均可提供可靠的测量

• 与卫星数据相比，大大提高了准确性

• 与14C-固定测量相比，大大提高了空间和时间分辨率

• 使用7个激发波长高级光谱评估

• 使用双波段荧光测量校正包裹效应

• 可在各种平台上部署深达600m

产品应用

• 测量单位体积PSII光化学通量(JVPII)，以在高空间和时间尺度上提供初级生产力的上限

• 碳循环的评估

• 水生生物化学与生态学分析

• 核实卫星数据

• 气候变化研究和模拟

• 监测藻华的发展及群落结构

• 生态监测以管理集水区

• 识别并减轻影响集水区水质的来源

方法介绍

目前测量方法

测量初级生产力的传统方法涉及到数据的准确性和时间和空间分辨率之间的妥协。

• 卫星遥感方法是相对广泛的大规模方法，但其产生较大的误差，需要验证，并且不能探测地表以下。

• 传统方法，如14C固定法是缓慢、昂贵的基于实验室的方法，需要放射性同位素的处理和训练规程。

CTG解决方法

AutoSTAF基于CTG公司的LabSTAF实验室仪器，实现了现场自动化分析。AutoSTAF和可部署控制单元DCU的结合为以往仅限于实验室环境的测量系统提供了一个可部署的平台。

• 利用全新技术监测浮游植物初级生产力

• 可部署深达600m

• 理想用于系泊处，大型AUVs和类似设备

• 无与伦比的灵敏度允许在极端贫营养水的测量

• 全自动采集，连续测量

• 宽广的动态范围为开阔的海洋和湖泊提供可靠的测量

• 高级校正:七波段激发波长，双荧光波段测量和基线校正

技术特点

• 结合吸收法用于评估每单位体积、每单位时间的光合作用和初级生产力(Oxborough et al. 2012)

• 七个测量波段，允许基于可变荧光(FV)的常规光谱校正

• 基于Fv和基于σPII-的光谱数据的比较提供了有价值的关于群落结构的定性信息

• 用于自动包裹效果校正的双窄波段荧光测量(Boatman et al. 2019)

• 用于测量弛豫相动力学的双单周转脉冲法

• 全光谱蓝光增强的光化光照明提供＞1600μmol photons m-2 s-1

• 循环样品室水套，避免与所有光路相交

• 基于14C的光合产物测量潜在替代法

为什么要使用单周转活性荧光法( STAF )?

在过去的二十多年中，STAF的应用彻底改变了我们对海洋系统中浮游植物生理学的一般理解，并且随着最近的技术和理论发展，STAF已被公认为是一种非侵入式原位测量浮游植物初级生产力的使能技术。

光系统II ( PSII )的光化学是PhytoPP的最终能量来源。STAF可以用来测定单位体积PSII光化学通量( JVpII )。这个参数与PSII的放氧有很强的相关性，为PhytoPP提供了一个上限。AutoSTAF可以在更广的时空尺度上使用，既可以用于14C固定，也可以用于O2演化，而且可以在更低的生物量上使用。

• 可部署到600m

• 全自动化系统包括控制单元和光谱PAR传感器

• 适合部署在系泊、大型AUV和类似平台上

技术参数

参考文献：

Boatman, T.G., Geider R.J. and Oxborough, K. (2019) Improving the accuracy of single turnover active fluorometry (STAF) for the estimation of phytoplankton primary productivity (PhytoPP) 

Oxborough, K., Moore, C.M., Suggett, D.J., Lawson, T., Chan, H.G and Geider, R.J. (2012) Direct estimation of functional PSII reaction centre concentration and PSII electron flux on a volume basis: a new approach to the analysis of Fast Repetition Rate fluorometry (FRRf) data.