基于光合电子传递速率的浮游植物初级生产力测量

作     者：陈双 殷高方 赵南京 覃志松 张小玲 甘婷婷 刘建国 刘文清 Chen Shuang;Yin Gaofang;Zhao Nanjing;Qin Zhisong;Zhang Xiaoling;Gan Tingting;Liu Jianguo;Liu Wenqing

作者机构：中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院安徽合肥230026 安徽省环境光学监测技术重点实验室安徽合肥230031 桂林电子科技大学计算机与信息安全学院广西桂林541004 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2018年第38卷第11期

页      面：326-333页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 07[理学] 08[工学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2016YFC1400600) 青岛海洋科学与技术国家实验室开放基金(QNLM2016ORP0312) 国家自然科学基金(31400317) 国家863计划(2014AA06A509) 

主　　题：生物光学 光合电子传递速率 初级生产力 浮游植物 光合放氧速率 

摘      要：快速、准确评估浮游植物的初级生产力对研究海洋生态环境科学及理解全球碳循环演变规律等至关重要。针对^(14)C示踪法和黑白瓶法等传统方法表示的初级生产力存在测量周期长、操作繁琐等问题,依据生物膜能流理论,基于荧光动力学方法,即通过光源诱导产生可变叶绿素荧光获得光合参数,结合光合电子传递速率生物-光学模型,对基于荧光动力学参数的光合电子传递速率的测量进行研究。通过不同胁迫条件下蛋白核小球藻的测试,对比液相氧电极测量的光合放氧速率,验证光合电子传递速率测量浮游植物初级生产力的有效性。结果表明:在不同浓度的二氯苯基二甲脲的胁迫下,浮游植物的光合电子传递速率与光合放氧速率具有良好的一致性,且二者随胁迫浓度增加而减小明显,光合放氧速率与光合电子传递速率分别减小了71.55%和68.87%,二者相关系数的平方达到0.934;在不同营养盐或光照强度下胁迫培养15 d,浮游植物的光合电子传递速率与光合放氧速率仍然具有良好的一致性,二者相关系数的平方大于0.955。