活體浮游植物及生態(tài)環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)
來源：北京澳作生態(tài)儀器有限公司 閱讀：2124 更新時(shí)間：2010-09-10 15:48河水中的浮游植物對于流水中碳的新陳代謝起著非常重要的作用。其凈生長率是河流生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵因子。動態(tài)的環(huán)境中，光、溫度和營養(yǎng)波動很快，當(dāng)一個(gè)流域的水流匯集到某一區(qū)域，隨著水流的減慢，營養(yǎng)逐漸富集，在適宜的光照和溫度下可以監(jiān)測到藻類明顯的增長，極易造成水華。因此，水華的形成是由活體藻類的大量繁殖引起，并受水體溫度，營養(yǎng)鹽含量，輻射等環(huán)境因素的影響。
目前，針對水華現(xiàn)象常見的檢測方法為快速熒光技術(shù)，其所測量的是所有能釋放熒光的物質(zhì)，包括死的浮游植物和腐殖質(zhì)。而延遲熒光是活細(xì)胞光合的專屬特性，是光合效率的指示指標(biāo)。延遲熒光技術(shù)可有效屏蔽再懸浮、死的生物和腐殖質(zhì)對測量精度的干擾，其他熒光測量技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)。延遲熒光技術(shù)和普通快速熒光技術(shù)的這一不同對淺水湖或河流能起到?jīng)Q定性的作用。特別是那些經(jīng)常發(fā)生再懸浮和洪浪，從而將一定量的退化藻類或沒有光合功能的藻類帶入水體的區(qū)域。因此，延遲熒光技術(shù)已成為目前水華監(jiān)測的研究熱點(diǎn)。
活體浮游植物及生態(tài)環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)（DF）可在線監(jiān)測藻類的延遲熒光，并自動記錄活的浮游植物光合的生物量和組成，適用于天然浮游植物數(shù)量的持續(xù)和在線監(jiān)測。這些產(chǎn)生光合作用的藻類數(shù)據(jù)是通過延遲熒光技術(shù)來獲得，因此該系統(tǒng)可精確探測藻類和水華的形成和消亡。
為模擬各種水華的形成和衰敗，還需得到影響活體浮游植物的生態(tài)因子（NO3， NO2， COD， TOC， 濁度，水體紫外、可見光等光譜輻射），這些參數(shù)也可通過該系統(tǒng)測量。利用光合敏感藻類的時(shí)序數(shù)據(jù)，結(jié)合所測得的生態(tài)因子參數(shù)，分析浮游植物的季節(jié)變化模式，作為動態(tài)變化環(huán)境的函數(shù)。最終建立隨季節(jié)而變化的生態(tài)因子和浮游植物的生長之間的函數(shù)關(guān)系，因此可以足夠地模擬各種水華的過程。
系統(tǒng)性能指標(biāo)：
1. 測量藻類濃度；
2. 識別包括藍(lán)綠藻（包括綠藻、裸藻等）硅藻（包括硅藻、金藻、黃藻等）和隱藻類四種藻類，可擴(kuò)展到6種藻類，精度:±5％；
3. 可用于HAB識別；
4. 可野外自動測量光合速率動態(tài)變化；
5. 測量頻率：每小時(shí)6—10次。
6. 可測量的水質(zhì)參數(shù)有藍(lán)綠藻（測量范圍：0-10，0-100ug/L，精度：0.02 ug/L）、葉綠素a（測量范圍：0-10，0-100ug/L，0-500ug/L，精度：0.02 ug/L）、CDOM（測量范圍：0-20/200ug/L，精度：0.04 ug/L）、水中油（測量范圍：0-10，100，500，5000ug/L，精度：0.1 ug/L）、水中硫化物（H2S、PH、水溫和水深）、紫外水質(zhì)（COD、BOD、TOC、硝氮、亞硝氮、濁度）。
7. 可側(cè)得的光譜波長范圍：280-500nm（UV）或320-950nm（UV/VIS）；
可選增強(qiáng)型群落識別及光合速率—光曲線；
國外的應(yīng)用：
1. Stability and change of phytoplankton communities in a highly dynamic environment—the case of large， shallow Lake Balaton (Hungary)
高度動態(tài)變化的環(huán)境中浮游植物群落的穩(wěn)定性和變化—以匈牙利巴拉頓湖為例
摘要：收集了2003-2004期間的關(guān)鍵環(huán)境因子（水溫、總輻射、光線垂直衰減、內(nèi)部P負(fù)荷）和四種顏色的光合敏感藻類的時(shí)序數(shù)據(jù)，以天為單位。利用這些數(shù)據(jù)分析浮游植物的季節(jié)變化模式，作為動態(tài)變化環(huán)境的函數(shù)。提取環(huán)境狀態(tài)作為三維空間的一個(gè)點(diǎn)，用來識別形成水華（bloom-forming）群落的生境模式，并找到環(huán)境穩(wěn)定性/物理環(huán)境的擾動的指示因子。這些模板統(tǒng)一到一種簡單的限度模型，可以足夠地模擬各種水華的形成和衰敗。然而，在具體強(qiáng)烈而單向的外力下，水華是小概率事件。對于干擾和系統(tǒng)組分穩(wěn)定性/群落變化的試驗(yàn)性定量，有助于區(qū)分干擾驅(qū)動的演替和自發(fā)演替。這兩個(gè)過程在形成浮游植物組成和生物量上作用是同等重要的。
2. Delayed fluorescence as a direct indicator of diurnal variation in quantum and radiant energy utilization efficiencies of phytoplankton
延遲熒光作為浮游植物量子和輻射能利用效率日變化的一種直接指示因子
摘要：依托自然溫度和輻照度培養(yǎng)下的小球藻（Chlorella vulgaris），本文比較了延遲熒光（DF）激發(fā)光譜法與放射性碳示蹤技術(shù)。通過監(jiān)測DF、量子效率（QE）和輻射能利用效率（ ）指數(shù)來實(shí)現(xiàn)，其中輻射能利用效率是通過碳吸收測量計(jì)算得到，同時(shí)利用放射性碳示蹤技術(shù)測量碳吸收。在藻類培養(yǎng)晝夜循環(huán)中，需要監(jiān)測溫度、輻照度和葉綠素（Chl）含量；藻類培養(yǎng)在一個(gè)開放透明的塑料罐中，塑料罐浸沒在以色列Kinneret湖表面下。結(jié)果顯示，晝夜循環(huán)中DF信號與QE（ ）和 （r2=0.977，p＜0.01）均相關(guān)。我們建議，除了測量活葉綠素和浮游植物組成外，DF信號可以為浮游植物的QE和 提供了參考。
3. Assessing phytoplankton growth in River Tisza (Hungary)
評估蒂薩河的浮游植物生長
摘要：河水中的浮游植物對于流水中碳的新陳代謝起著非常重要的作用。其中在物質(zhì)通量方面的角色取決于浮游植物的生長和損耗，因此浮游植物的凈生長率是河流生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵因子。然而原位監(jiān)測流動著的藻類是非常復(fù)雜的，因?yàn)樵孱愒陔S著水環(huán)境往下游移動，同時(shí)受到沿線當(dāng)?shù)貤l件的影響。環(huán)境變量（光、營養(yǎng)和擾動）的波動使得河水成為浮游植物的動態(tài)生境。隨著河水的總體流動，個(gè)別河段的特征有機(jī)物會暫時(shí)選擇最優(yōu)的條件來維持?jǐn)?shù)量，否則或多或少隔離，同時(shí)緩慢移動水體作為補(bǔ)充源。后者 和 被稱為“dead”和“近岸保持力”。這些補(bǔ)充源會明顯影響所有流動水，因此可以通過特定區(qū)域浮游植物的生長來監(jiān)測影響。蒂薩河是多瑙河的最大支流。匈牙利區(qū)域長為600km，較低部分是19世紀(jì)和20世紀(jì)早期用于防洪目的；诟∮沃参镱l率測量和水力模型，我們評估了沿河的浮游植物生長，并將結(jié)果和河水形態(tài)學(xué)做了比較聯(lián)系。
4. Istvánovics V.， Honti M.， Osztoics A.，H. M. Shafik， Padisák J.， Y. Yacobi and W. Eckert (2005) On-line delayed fluorescence excitation spectroscopy，as a tool for continuous monitoring of phytoplankton dynamics and itsapplication in shallow Lake Balaton (Hungary). Freshwater Biology 50:1950-1970.
5. Honti M.， Istvánovics V.and Osztoics A. (2005) Measuring and modelling in situ dynamic photosynthesis of various phytoplankton groups. Verh. Internat. Verein. Limnol.29:194-196.
6. Honti M.， Istvánovics V.and Osztoics A.(2007) Stability and change of phytoplankton communities in a highly dynamic environment ? the case of large， shallow Lake Balaton (Hungary). Hydrobiologia 581:225-240.
7. Honti M.， Istvánovics V.and Kozma Zs.(2008) Assessing phytoplankton growth in River Tisza (Hungary). Verh. Internat. Verein. Limnol.30(1):87-89.
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