详情

原文传递一种基于浮游植物活体叶绿素荧光技术估测海洋固碳的方法

专利名称：	一种基于浮游植物活体叶绿素荧光技术估测海洋固碳的方法
摘要：	本发明一种基于浮游植物活体叶绿素荧光技术估测海洋固碳的方法。该方法包括以下步骤：1)对单种浮游植物进行培养，获得藻类培养液；2)使用FRR叶绿素荧光诱导技术测定藻液的PSIIactive含量；使用同位素14C示踪技术测定藻液的光合固碳量；3)将PSIIactive含量与光合固碳量结合，建立基于PSIIactive光合固碳速率与光强变化之间的关系模型，以PSIIactive为桥梁，建立基于浮游植物活体叶绿素荧光技术估测海洋固碳的方法。本发明方法具有操作简便、经济、快速的优点，解决了海洋浮游植物固碳测定成本高、污染环境、危害人体等问题。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	中国科学院南海海洋研究所
发明人：	李刚;王治钦;万明月;谭烨辉
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-23T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-21T00:00:00+0800
申请号：	CN202311067304.5
公开号：	CN117092082A
代理机构：	广州科粤专利商标代理有限公司
代理人：	陈洁娣;刘明星
分类号：	G01N21/64;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/64
申请人地址：	511458 广东省广州市南沙区海滨路1119号
主权项：	1.一种基于浮游植物活体叶绿素荧光技术估测海洋固碳的方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)对单种浮游植物进行培养，获得藻类培养液； (2)使用FRR叶绿素荧光诱导技术测定藻液的PSIIactive含量；使用同位素14C示踪技术测定藻液的光合固碳量； (3)将PSIIactive含量与光合固碳量结合，建立基于PSIIactive光合固碳速率与光强变化的关系模型，以PSIIactive为桥梁，建立基于浮游植物活体叶绿素荧光技术估测海洋固碳的方法。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述FRR叶绿素荧光诱导技术测定藻液的PSIIactive含量，具体是：使用FRRf快速重复荧光技术测定藻液在光适应下的基础荧光信号FO’及其在光适应状态下的PSII的有效吸收截面σPSII’，计算FO’/σPSII’值，FO’/σPSII’代表单位体积的PSIIactive含量，即PSIIactive＝a×FO’/σPSII’,a为校正系数。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述使用同位素14C示踪技术测定藻液的光合固碳量，具体是：往藻液中加入14C标记物进行培养，培养结束后利用WhatmanGF/F滤膜收集浮游植物，酸化、烘干驱除未被同化的14C，加入闪烁液，用液体闪烁计数仪测定被同化的有机物中14C的放射量CPM，光合固碳量C＝[(CPM(l)-CPM(d))/Ce]×If×DIC/A，其中，CPM(l)为光照处理样品每分钟的计数，CPM(d)为黑暗处理样品每分钟的计数，Ce为计数效率，If为同位素差别因子，DIC为总溶解性无机碳，A为所加14C的μCi数目乘以2.2×106。 4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)的具体步骤为： S1、采用光合放氧法测定藻液的PSIIactive含量，采用荧光法测定藻液叶绿素a含量，即Chl a含量，计算PSIIactive含量与Chl a含量的量化关系，即PSIIactive/Chl a＝A(molO2 L-1s-1)×B(5×10-2s flash cycle-1)×C(4mol e-mol O2-1)×D(1flash cycle molPSII mol e--1)×E(1mol Chl a L-1)-1，其中，A为藻液总光合产氧速率，B为每次闪光的耗时，C为每产生1个O2分子需消耗4个电子，D为一个闪光周期内1分子PSII只接受1个电子，E为藻液内Chl a的浓度； S2、根据步骤(2)测得的光合固碳量C和步骤S1测得的Chl a含量计算单位叶绿素a单位时间内的固碳量，求得固碳速率AsN＝C/(Chl a×时间)； S3、基于14C同位素示踪技术测定的不同光强下浮游植物固碳速率，建立固碳速率与光强变化的关系模型：AsN＝E/(aE2+bE+c)，其中a,b,c为校正系数，E为光强； S4、基于步骤S1测定的PSIIactive含量与Chl a含量的量化关系，将PSIIactive/Chl a代入AsN＝E/(aE2+bE+c)，建立基于PSIIactive的光合固碳速率变化与光强变化的关系模型AsN’＝E/(aE2+bE+c)，即[PSIIactive]×R＝E/(aE2+bE+c)，R为固定系数； S5、以PSIIactive为桥梁，建立如下基于荧光技术测定水体固碳量的方法：其中，t为时间，Z为深度，Zeu为1％表层光强到达的深度，即真光层深度；将FO’/σPSII’替代PSIIactive，建立基于浮游植物活体叶绿素荧光技术估测海洋固碳的方法。 5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的单种浮游植物包括原位浮游植物群体中分离培养的单种浮游植物或从藻种库购买的单种浮游植物。 6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的单种浮游植物包括Thalassiosirapseudonana，T.Punctigera，Synechococcus sp，Procholococcus marinas和Ostreococcustauri。
所属类别：	发明专利