[发明专利]一种测量Fo来估算水体的初级生产力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及微藻领域，更特别地，本发明涉及使用Fo来测量含有微藻的水体中的叶绿素a含量和藻细胞密度，并由此估计水体的初级生产力。

背景技术

初级(或原始)生产力，又称水域第一性生产力，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。在水产养殖投饵量、水环境营养类型等领域，初级生产力是重要评价依据之一。为了估算初级生产力，常常需要测量叶绿素a含量，然后通过公式P＝K·r·c(Chla)·DH，其中：P为初级生产力，mg/(m³·d)；r为同化系数；c(Chla)为叶绿素a含量，mg/m³；DH为日照时间，h；K为经验常数。

目前测量水体的叶绿素a含量的方法主要有比色度法和荧光法。比色度法能得到精确结果，但是步骤繁复，并且在测量过程中要使用有机溶剂来萃取叶绿素，不利于野外操作。荧光法简便易行，但是一般需要先对水体中的藻进行全波谱扫描，找到合适的激发波长和发射波长，然后设定好激发光和所接收的发射光波长来测量荧光强度。由于自然水体中微藻成分复杂，每种藻都有各自的激发波长和发射波长，所以这种方法在对自然水体的检测中误差较大。

藻细胞密度是表征微藻生长状态的重要参数之一。目前，测量藻细胞密度的方法主要是通过在显微镜下使用细胞计数器进行计数而得，这种方法费事费力，不好操作。

调制叶绿素荧光，全称脉冲振幅调制(Pulse-Amplitude-Modulation,PAM)叶绿素荧光，国内一般简称调制叶绿素荧光，测量调制叶绿素荧光的仪器叫调制荧光仪。调制叶绿素荧光(PAM)是研究光合作用的强大工具，与光合放氧、气体交换并称为光合作用测量的三大技术。由于其测量快速、简单、可靠、且测量过程对样品生长基本无影响，目前已成为光合作用领域发表文献最多的技术。使用调制叶绿素荧光仪，经过充分暗适应后，所有电子门均处于开放态，打开测量光得到Fo，此时给出一个饱和脉冲，所有的电子门就都将该用于光合作用的能量转化为了荧光和热，此时得到的叶绿素荧光为Fm。常常根据Fm和Fo计算出PS II的最大量子产量Fv/Fm＝(Fm-Fo)/Fm，它反映了植物的潜在最大光合能力。然而，尚未有文献或专利资料记载使用调制叶绿素荧光参数Fo来表征叶绿素a的含量或微藻细胞密度。

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，包括以下步骤：

1)建立所述水体中的Fo-叶绿素a含量的相关性方程，包括：从所述水体中取样，使用所述样品制备不同稀释度的样品，测量各稀释度样品的Fo和叶绿素a含量，以Fo为横坐标、叶绿素a含量为纵坐标作图得到Fo-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，测量所述样品的Fo；

3)将步骤b中所测得的Fo值代入步骤1所得到的方程中，从而计算叶绿素a含量。

进一步地，所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。

进一步地，所述光合微藻为蓝藻、硅藻、绿藻、隐藻、裸藻、甲藻中的一种或任意几种的混合。

进一步地，所述蓝藻为平裂藻、色球藻、微囊藻、鱼害微囊藻、鱼腥藻、假鱼腥藻中的一种或任意几种的混合；所述硅藻为小环藻、直链藻、针杆藻、舟形藻中的一种或任意几种的混合；所述绿藻为衣藻、鼓藻、小球藻、栅藻、盘星藻中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，包括将根据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。

本发明还提供了一种测量实验室光合微藻培养液的藻细胞密度的方法，包括以下步骤：

1)建立所述藻的Fo-藻细胞密度的方程，包括：从所述实验室光合微藻培养液中取样，使用所述样品制备不同稀释度的样品，测量各稀释度样品的Fo和藻细胞密度，以Fo为横坐标、藻细胞密度为纵坐标作图，得到Fo-藻细胞密度的相关性方程；

2)从含有与所述实验室光合微藻培养液一样的藻种类的藻培养液中取样，测量所述样品的Fo；

3)将步骤2中所测得的Fo的值代入步骤1所得到的方程中，从而计算藻细胞密度。