MODIS巢湖水体叶绿素a浓度反演模型
YSI(多参数水质检测仪)测定叶绿素a浓度的准确性及误差探讨解析
上肠ｋｓｄ．（湖泊科学），２０１０，２２（６）：９６５－９６８ ｈｔｔｐ：∥ｗｗｗ．ｊｌａｋｅｓ．ｏｒｇ．Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｈｋ∞＠ＩｌｉｇＩａｓ．ａｃ．ｃｎ ＠２０ｌＯｂｙ如￡册耐矿ｋｋｓｃ泐鲫 ＹＳＩ（多参数水质检测仪）测定叶绿素ａ浓度的准确性及误差探讨‘刘苑１”，陈宇炜Ｈ。，邓建明１’２ （１：中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室，南京２１０００８） （２：中国科学院研究生院，北京ｌｏ００４９） 摘要：Ｙｓｌ（多参数水质检测仪）由于其快速、轻便的特点，已广泛应用于野外水体中时绿素ａ的测定．通过将Ｙ跚溯得的叶绿素ａ值与分光光度法测定值进行比较，对Ｙｓｌ６６００水质测定的准确性和数据采集进行评估．结果显示，Ｙｓｌ测定值多数偏低。且与分光光度法测定值之间存在显著性差异；时间上，冬季比夏季具有更大的线性相关性．分段同归结果显示，随着叶绿素ａ浓度不断增大．两组数据的差值也不断增大．ＹｓＩ测定误差产生于３个方面：（１）测定前ＹｓＩ校准方法的不同；（２）其它种类具有荧光特性色素的存在；（３）ＹｓＩ自身结构． 关键词：叶绿素ａ浓度；ＹＳＩ；分光光度法；误差 ＤｉｓＣｕｓｓｉＯｎ０ｎａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｅｒｒＯｒＳｆｏｒｐｈｙｔｏｐＩａｎＩ∞ｎｃｈｌｏｒｏｐｈｙ¨－ａｃｏｎｃｅｎｔｒａ埘０ｎａｎａＩｙＳｉＳｕｓｉｎｇＹＳｌ（ＭｕＩｔＩ－ｐａｒａｍｅｔｅｒｗａｔｅｒａｎａｌｙｚｅｒ） Ｕ［ＵＹｕ觚１ｒ，Ｃ胍ＮＹｈｗｅｉｌ＆ＤＥＮＧＪｉ柚ｍｉｎ９１．２ 巧ｓｃｉｅ，ｌｃｅｓ．Ｎｎ嘲ｉ他２、０００ｓ．Ｐ．Ｒｃｈｔ舱）（１：胁把研ｋ幻加ｆｏ秽巧上４妇＆妇懈４耐勖佃研珊跏ｆ，觑ｌ咖ｇ肺咄姚可＆珊，印砂研ｄ肠彻咖，劭加甜ＰＡｃ扭娜（２：Ｇ，眦妇纪＆幻Ｄｚ盯ｃＪ咖ｅ卵Ａ棚ｄ唧矿＆￡伽，＆驴ｆ，增ｌ（－Ｄ０４９，Ｐ．尼西ｆ，埘） Ａｂｓｔ陀ｃｔ：ＹｓＩ（Ｍｌｌｌｔｉ?ｐａ强ｌｎ曲盱ｗａｌｅｒ锄ａｌｙ蹭ｒ）ｉｓ诵ｄｅｌｙｕｓｅｄｔｏ山把皿ｉ肿ｐｈｙｔｌＤｍ锄ｋｔｏｎ ６ｅＩｄｓｃｈｌ啪ｐｈｙｌｌ－ａｃｏｎｃｅｎｔｒ撕加ｉｎｍ蛐ｙｂｅｃ舢卵０ｆｉｔｓｒａｐｉｄｎｅ睇锄ｄｐｏｒｔａｂｌｅｎｅ鹄．Ｔｂｅｐｕ叩∞ｅ０ｆｔｌｌｉｓ咖由ｉ８ｔ０ｅｖａｌｕ砒ｅｔＩｌｅｅ伍ｃ卵ｙ０ｆｔ王ｌｅＹＳＩＥｎ“姒蛐ｅｎｔａｌＭｏ＿Ｉｌｉ试ｎｇｓｙｅ锄ｈｗ栅ｑＩｌａｌｉｔｙⅡ地ａ棚他眦“ｔｓａｎｄｄａｌａｃｏｕｅｃｔｉｏｎｂｙｃｏｍｐｆａｒｉＩｔｇｔｗ０ｇｒｏｕｐ邑０ｆｄａｌａ憾ｉｌｌｇ蚰啪ｌｔｏｒｙ耐｝
遮光后叶绿素含量升高和叶绿素a和b比值降低的原因
遮光后叶绿素含量升高和叶绿素a/b降低的原因 试题：如图，叶绿素的含量随着遮光比例的升高而升高，遮光后叶绿素a/b 降低，捕光能力上升。原因。 因为学生知道，光是叶绿素形成的必需条件，所以大部分学生都错误认为叶绿素含量随光照增强而增加。 从资料中可以看出，这些变化都是为了适应植物在遮光条件下的生长。 一、遮光后叶绿素含量为什么会升高 叶绿素含量受到光照、温度、矿质元素、逆境等外界因素及核基因、质基因等内在因素的共同影响，在外部因素中光对叶绿素的合成与分解起主导作用。植物体中叶绿素的合成和分解处于一个动态平衡中，叶片光照后，才能顺利地合成叶绿素，但形成叶绿素所要求光照强度相对较低，当然过弱也不利于叶绿素的生物合成，除680nm以上波长以外，可见光中各种波长的光照都能促使叶绿素形成，光过强反而会发生光氧化而受破坏。 植物中叶绿素和蛋白质结合为结合态叶绿素才能发挥作用，而自由态的叶绿素则会对细胞造成光氧化损伤。为了避免自由态叶绿素对细胞造成的光氧化损伤，植物必须快速降解这些物质。 在遮光条件下，集光色素蛋白在光合单位中的相对含量会增加，从而导致结合态叶绿素增加。与此同时，降低了叶绿素的降解和光氧化，所以遮光后叶绿素的含量会增加。 遮荫环境下，植物通过增加单位叶面积色素密度和叶绿素含量，有利于提高植株的捕光能力，吸收更多的光，提高光能利用率，是对弱光环境的一种适应。 二、遮光后叶绿素a/b降低 在不同生理条件下，叶绿素a和叶绿素b的合成、分解速度影响了叶绿素a/b的比值，但调节叶绿素a/b的比值主要通过“叶绿素循环”实现。叶绿素a 和叶绿素b的相互转化称为“叶绿素循环”。 在遮光条件下，叶绿素a向叶绿素b的转化加快，叶绿素a水解形成脱植基叶绿素a，脱植基叶绿素a再转化为脱植基叶绿素b，最后合成叶绿素b，从而降低了叶绿素a/b的比值。弱光下叶绿素b的相对含量增高是有其生理适应，有利于对弱光的利用。
不同环境条件下植物叶绿素a、b含量地比较
一、实验课题名称：不同环境条件下植物叶绿素a、b含量的比较 二、选题背景或文献综述： 《植物生理学实验指导》（第四版）、《植物生理学》（第六版）、上网查阅相关资料 阴生植物也称“阴性植物”，是在较弱的光照条件下生长良好的植物，但并不是阴生植物对光照强度的要求越弱越好，而是必须达到阴生植物的补偿点，植物才能正常生长，阳生植物也称“阳性植物”，光照强度对植物的生长发育及形态结构的形成有重要作用，在强光环境中生长发育健壮，在阴蔽和弱光条件下生长发育不良的植物称阳性植物，这类植物要求全日照，并且在水分、温度等条件适合的情况下，不存在光照过强的问题。 阳生植物和阴生植物的区别:关于光的饱和点和补偿点光是光合作用的能量来源，光照强度直接影响光合速率，在其它条件都适宜的情况下，在一定范围内，光合速率随光照强度提高而加快，当光照强度高到一定数值后，光照强度再提高而光合速率不再加快，这种现象叫光饱和现象。开始达到光饱和现象的光照强度称为光饱和点，在光饱和点以下，随着光照强度减弱，光合速率减慢，当减弱到一定光照强度时，光合作用吸收二氧化碳量与呼吸释放二氧化碳的量处于动态平衡，这时的光照强度称为光补偿点。此时植物制造有机物量和消耗有机物量相等，不同类型植物的光饱和点和
补偿点是不同的，阳性植物的光饱和点和补偿点一般都高于阴性植物。 结构和特性的区别:阴生植物的叶片的疏导组织比阳生植物稀疏，以叶绿体来说，阳生植物有较大的基粒，基粒片层数目多的多，叶绿素含量也高，阴生植物在较低的光照条件下充分的吸收光线，叶绿素a/叶绿素b的比值小，能够强烈的利用蓝紫光，阳性植物叶片小而厚，表面具蜡质或绒毛，叶脉密，单位面积内气孔多，叶绿素含量高，体内含盐分多，渗透压高，可以抗高温干旱，阳生植物的气孔一般在叶片下表皮分布的数量多于上表皮，这样可以避免阳光直晒而减少水分散失，阳生植物的呼吸速率高于阴生植物。 区分阳生植物与阴生植物，主要是根据植物对光照强度需要的不同，阳生植物要求充分直射日光才能生长或生长良好，阴生植物适宜于生长在荫蔽环境中，它们在完全日照下反而生长不良或不能生长，阳生植物和阴生植物之所以能适应不同光照，是与它们的生理特征和形态特征不同有关，以光饱和点来说，阳生植物的光饱合点是全光照（即全部太阳光照）的100％，而阴生植物是全光照的10％～50％。因为阴生植物叶片的输导组织比阳生植物的稀疏，当光照强度增大时，水分对叶片的供给不足，阴生植物便不再增加光合速率，以叶绿体来说，阴生植物与阳生植物相比，前者有较大的基粒，基粒片层数目多，叶绿素含量较高，能在较低光照强度下充分
利用高光谱技术反演作物叶绿素浓度
利用高光谱技术反演作物叶绿素浓度 摘要：高光谱技术作为一种新兴光谱技术，被广泛应用于植物的无损检测中，植被叶片叶绿素含量的估测就是其中之一。利用可见-近红外成像光谱仪采集不同生育期玉米和大豆的冠层“图谱”数据，在逐步提取影像中光照土壤、阴影土壤、光照植被、阴影植被四种组分光谱的基础上，通过选取的敏感波段构建光谱植被指数和叶绿素密度进行波段自相关分析，探讨各个分量对作物叶绿素密度反演的影响。 关键词：高光谱技术；叶绿素；反演 0 引言 植物通过光合作用获取营养物质，在植物光合作用中，植物细胞中的叶绿体占据了重要的地位，而叶绿体中的色素有叶绿素（叶绿素a，叶绿素b 和叶绿素a+b）与类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素）。其中，叶绿素是植物光合作用中最重要的色素，其作为主要吸收光能的物质，直接影响植物光合作用的光能利用率。叶片单位面积的叶绿素含量是植物总体生长状况的一个重要指标。叶片叶绿素含量的测定可以用来检测和研究植物突变、压力和营养状态，作物压力和萎黄病的检测对精细农业具有重要的潜在影响[1]。 随着光谱技术的发展，其被应用到各个领域。而高光谱技术作为光谱技术的一种，由于具有众多优点，在光谱检测方面应用十分广泛，备受人们的青睐。人类肉眼的视觉范围在380~780 nm 之间，而高光谱的波段非常宽，一些高光谱仪器的波段达350~2 500 nm。因此，通过高光谱技术可以对绿色植物进行叶绿素的检测和定量分析。本文对高光谱技术在植物，特别是在经济作物的叶绿素含量检测和定量分析中的应用加以概述[2]。 1 成像系统简介及数据处理 1.1 高光谱成像技术简介 高光谱成像技术是在多光谱成像的基础上发展而来的，在较宽的波段范围内，利用成像光谱仪对目标物体进行连续成像，从而获得每个像元的数十或数百条光谱信息。其成像特点是：光谱范围广（200~2 500nm）、超多波段（上百个波段）、高的高光谱分辨率（几个nm）、波段窄（≤10-2λ）和图谱合一等。由于所获得的图像信息不仅可以反映物体的大小、形状、缺陷等外部特征，而且不同物体因结构和成分的不同使光谱吸收也不同，从而可以用于物体内部的物理结构和化学成分的检测。 高光谱成像检测装置主要由光源、光谱相机（成像光谱仪+CCD）、装有图像采集卡的计算机组成，如图1所示[3]
测定叶绿素a和b的方法及其计算完整版
测定叶绿素a和b的方 法及其计算 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
实验二十五测定叶绿素a和b的方法及其计算 一目的要求： 熟悉在未经分离的叶绿体色素溶液中测定叶绿素a和b的方法及其计算。 二实验原理： 如果混合液中的两个组分，它们的光谱吸收峰虽然有明显的差异，但吸收曲线彼此有些重叠，在这种情况下要分别测定两个组分，可根据Lambert-Beer定律，通过代数方法，计算一种组分由于另一种组分存在时对光密度的影响，最后分别得到两种组分的含量。 如图z-4叶绿素a和b的吸收光谱曲线，叶绿素a的最大吸收峰在663nm，叶绿素b在645nm，吸收曲线彼此又有重叠。 图z-4 叶绿素a和b的吸收光谱曲线 横坐标为波长（nm），纵坐标为比吸收系数 根据Lambert-Beer定律，最大吸收光谱峰不同的两个组分的混合液，它们的浓度C与光密度OD之间有如下的关系： OD1=Ca·ka1+Cb·kb1 （1） OD2=Ca·ka2+Cb·kb2 （2） 式中：Ca为组分a的浓度，g/L。 Cb为组分b的浓度，g/L。 OD1为在波长λ1（即组分a的最大吸收峰波长）时，混合液的光密度OD值。 OD2为在波长λ2（即组分b的最大吸收峰波长）时，混合液的光密度OD值。
ka1为组分a的比吸收系数，即组分a当浓度为1g/L时，于波长λ1时的光密度OD值。 kb2为组分b的比吸收系数，即组分b当浓度为1g/L时，于波长λ2时的光密度OD值。 ka2为组分a（浓度为1g/L），于波长λ2时的光密度OD值。 kb1为组分b（浓度为1g/L），于波长λ1时的光密度OD值。 从文献中可以查到叶绿素a和b的80%丙酮溶液，当浓度为1g/L时，比吸收系数k值如下： 将表中数值代入上式（1）、（2），则得： OD663=×Ca+×Cb OD645=×Ca+×Cb 经过整理之后，即得到下式： Ca= OD645 Cb= OD663 如果把Ca，Cb的浓度单位从原来的g/L改为mg/L，则上式可改写为下列形式： Ca= OD645 （3） Cb= OD663 （4） CT= Ca+ Cb= OD663+ OD645 （5） （5）式中CT为总叶绿素浓度，单位为mg/L。 利用上面（3）、（4）、（5）式，即可计算出叶绿素a和b及总叶绿素的浓度 （mg/L）。 [附注]一般大学教学实验室所用的分光度计多为721型，属低级类型，其单色光的半波宽要比中级类型的751型宽得多，而叶绿素a和b吸收峰的波长相差仅18nm（663-645nm），难以达到精确测定。此外有时还由于仪器本身的标称波长与实际波长不符，
叶绿素a测定实验报告
叶绿素a测定实验报告 （一）实验目的及意义 水体富营养化可以通过跟踪监测水中叶绿素的含量来实现，其中叶绿素a是所有叶绿素中含量最高的，因此叶绿素a的测定能示踪水体的富营养化程度。 （二）水样的采集与保存 1.确定具体采样点的位置 2.在采样点将采样瓶及瓶盖用待测水体的水冲洗3-5遍 3.将采样瓶下放到距水面0.5-1m处采集水样2.5L 4.在采样瓶中加保存试剂，每升水样中加1%碳酸镁悬浊液1mL 5.将采样瓶拧上并编号 6.用GPS同步定位采样点的位置 （三）仪器及试剂 仪器： 1.分光光度计 2.比色池：10mm 3.过滤装置：过滤器、微孔滤膜（孔径0.45μm，直径60mm） 4.研钵 5.常用实验设备 试剂： 1.碳酸镁悬浮液：1%。称取1.0g细粉末碳酸镁悬浮于100mL蒸馏水中。每次使用时要充分摇匀 2.乙醇溶液 （四）实验原理 将一定量的试样用微孔滤膜过滤，叶绿素会留在滤膜上，可用乙醇溶液提取。 将提取液离心分离后，测定750、663、645、630mm的吸光度，计算叶绿素的浓度。 （五）实验步骤 1.浓缩：在一定量的试样中添加0.2mL碳酸镁悬浮液，充分搅匀后，用直径60mm 的微孔滤膜吸滤.过滤器内无水分后,还要继续抽吸几分钟.如果要延时提取,可把载有浓缩样品的滤膜放在干燥器里冷冻避光贮存。 2. 提取：将载有浓缩样品的滤膜放入研钵中，加入7mL乙醇溶液至滤纸浸湿的程度,把滤膜研碎,再少量地加乙醇溶液，把滤膜完全研碎，然后用乙醇溶液将已磨碎的滤膜和乙醇溶液洗入带刻度的带塞离心管中，使离心管内提取液的总体积不超过10mL，盖上管塞，置于的暗处浸泡24h。 3.离心：将离心管放入离心机中，以4000r/min速度离心分离20min。将上清液移入标定过的10mL具塞刻度管中，加少量乙醇于原提取液的离心管中，再次悬浮沉淀物并离心，合并上清液。此操作重复2-3次，直至沉淀不含色素为止，最后将上清液定容至10mL。 4.测定：取上清液于10mm的比色池中，以乙醇溶液为对照溶液，读取波长750,663,645和630mm的吸光度。
于桥水库叶绿素a的时空变化及影响因子分析
于桥水库是天津市的唯一水源地，也是引滦入津工程的大型调蓄水库。近年来的实测资料显示，于桥水库蓝藻的藻细胞数呈增加趋势，已引起相关部门高度重视。由于叶绿素｀ａ｀可以反映浮游植物的生物量和生产力，因此，分析叶绿素｀ａ｀浓度变化特征及影响因子有利于及时了解藻类变化特征，为分析及预测水库藻类变化趋势提供依据。 已有很多学者对叶绿素｀ａ｀及其与环境因子之间的关系做了大量研究［１-８］，但几乎都未将气象条件纳入考虑。在全球气候变化的背景下，于桥水库流域近年来气温升高、降水减少、丰枯频率变化、气候极端事件发生的风险性大大增加，因此，现有研究成果可能不能全面 于桥水库叶绿素ａ的时空变化及影响因子分析 Analyses on the Space-Time Variations of Chlorophyll a Content and Their Affecting Factors in Yuqiao Reservoir 刘宏伟｀１ 刘 玉｀２ 张宏伟｀１， ３ 张 凯｀２ 赵 鹏｀１ （１． 天津大学环境科学与工程学院，天津 ３０００７２；２． 天津市水利科学研究院，天津 ３０００６１； ３． 天津工业大学环境与化学工程学院，天津 ３００３８７） Liu Hongwei 1 Liu Yu 2 Zhang Hongwei 1, 3 Zhang Kai 2 Zhao Peng 1 (1. School of Environmental Science and Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072; 2. Tianjin Hydraulic Research Institute, Tianjin 300061; 3. School of Environmental and Chemical Engineering, Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300387) 摘要分析了于桥水库叶绿素`ａ`浓度的时空特征，运用相关系数法，探讨了叶绿素浓度与当日及前期气象因子的关系，并利用`Ｍａｔａｂ`对叶绿素与其主要影响因子之间建立了多元非线性回归模型。研究表明：（１）叶绿素`ａ`含量不仅表现出较明显的季节差异，而且呈现出一定的空间差异性；（２）总体而言，水质因子对叶绿素的影响强度稍大于气象因子；（３）营养盐指标中，藻类利用的氮主要是硝酸盐氮。在目前营养盐条件下，于桥水库主要受磷限制，控制磷是目前控制于桥水库蓝藻水华的关键；（４）前期的气象因子对叶绿素影响较大，气温和降水对叶绿素是正影响，且气温的影响强度大于降水；气压、平均风速影响为负，气压影响强于风速，气象因子分析尺度不能小于`２`个月。 关键词： 于桥水库 叶绿素`ａ 浓度特征 营养盐 环境因子 气象因子 Abstract Space-time distribution characteristics of the chlorophyll a content in Yuqiao Reservoir was analysed by means of the correlation coefficient method to explore a relationship of the chlorophyll concentrations with meteorological factors on that very day as well as preceding days. A multivariate nonlinear regression model has been established between chlorophyll a and its main affecting factors by using Matab. It has indicated that: (1) The content of chlorophyll a not only showed significant seasonal variation, but also presented a certain degree of spatial differences; (2) Overall, the water quality factors exerted slightly more influences on chlorophyll than the meteorological factors did; (3) Among nutrient indicators, algae mainly made use of nitrogen in the form of nitrates. As Yuqiao Reservoir is mainly restricted by phosphorus in the current nutrient condition, the control of phosphorus would be a key to prevent it from algal blooming; (4) The preceding meteorological conditions had greater impacts on chlorophyll. Temperature and precipitation did positive effects whilst temperature was a prevailing factor; however, atmospheric pressure and wind velocity played negative roles whilst the former one was predominant. To do the analysis of meteorological factors, the timescale should be at least two months. Key words: Yuqiao Reservoir Chlorophyll a Concentration characteristics Nutrients Environmental factors Meteorological factors 第一作者刘宏伟，男，１９８７｀年生，２００６｀年毕业于天津理工 大学大学环境工程系，在读硕士研究生。
不同环境条件下植物叶绿素a、b含量的比较(分光光度法测定)
一、实验课题名称 不同环境条件下植物叶绿素a、b含量的比较（分光光度法测定） 二、文献综述 1.叶绿素a的生物合成过程 起始物是谷氨酸，之后为5-氨基酮戊酸，两分子的ALA缩合形成胆色素原(PBG),4分子PBG相互连结形成原中卟啉IX.原卟啉IX与Mg结合形成Mg-原卟啉原IX，光下E环的环化形成，D环的还原作用和叶绿醇尾部的连接完成了整个合成过程，合成过程中的许多步骤在图中已省略 2.影响叶绿素形成的条件 （1）光光是影响叶绿素形成的主要条件。从原叶绿素酸酯转变为叶绿酸酯需要光，而光过强，叶绿素又会受光氧化而破坏。黑暗中生长的幼苗呈黄白色，遮光或埋在土中的茎叶也呈黄白色。这种因缺乏某些条件而影响叶绿素形成，使叶子发黄的现象，称为黄化现象(etiolation)。 也有例外情况，例如藻类、苔藓、蕨类和松柏科植物在黑暗中可合成叶绿素，其数量当然不如在光下形成的多；柑橘种子的子叶及莲子的胚芽在无光照的条件下也能形成叶绿素，推测这些植物中存在可代替可见光促进叶绿素合成的生物物质。 (2)温度叶绿素的生物合成是一系列酶促反应，受温度影响。叶绿素形成的最低温度约2℃，最适温度约30℃,最高温度约40℃。秋天叶子变黄和早春寒潮过后秧苗变白，都与低温抑制叶绿素形成有关。高温下叶绿素分解大于合成，因而夏天绿叶蔬菜存放不到一天就变黄；相反，温度较低时，叶绿素解体慢，这也是低温保鲜的原因之一。 (3)营养元素叶绿素的形成必须有一定的营养元素。氮和镁是叶绿素的组成成分，铁、锰、铜、锌等则在叶绿素的生物合成过程中有催化功能或其它间接作用。因此，缺少这些元素时都会引起缺绿症(chlorosis)，其中尤以氮的影响最大，因而叶色的深浅可作为衡量植株体内氮素水平高低的标志。 (4)氧缺氧能引起Mg-原卟啉IX或Mg-原卟啉甲酯的积累，影响叶绿素的合成。 (5)水缺水不但影响叶绿素生物合成，而且还促使原有叶绿素加速分解，所以干旱时叶片呈黄褐色。 通过对室外旱池处理条件下的甘薯叶片叶绿素含量变化的研究，结果表明，水分胁迫下甘薯品种叶片中叶绿素a、b及总叶
1997_2007年东海叶绿素a质量浓度的时空变化分析_伍玉梅
1997)2007年东海叶绿素a 质量浓度的时空变化分析 伍玉梅,徐兆礼,崔雪森,樊 伟 中国水产科学研究院东海水产研究所,渔业资源遥感信息技术重点开放实验室,上海 200090 摘要:分析了1997)2007年由SeaWi FS 卫星获得的我国东海Q (叶绿素a)的时空变化特点.结果表明,Q (叶绿素a)多年平均值在近海明显高于外海,近海往外快速递减,最高值位于长江口大沙滩.东海Q (叶绿素a)呈明显的年周期性变化,波峰基本出现在3)4月,波谷在7)8月.在近11年间,Q (叶绿素a)及距平呈下降趋势,最显著的是在东海近海海区.Q (叶绿素a)及距平的变化具有明显的区域性,东海北部近海多年的月均值最高1Q (叶绿素a)>210mg P m 32,南部近海和台湾海峡次之(018~210mg P m 3),东海北部和南部外海最小1Q (叶绿素a)<110mg P m 32.近海主要受到陆地径流带来富营养盐的影响,Q (叶绿素a)高、变化幅度大、周期短,东海外海及台湾海峡主要受到高温寡营养盐的黑潮及其分支影响,Q (叶绿素a)低、变化幅度小、周期长. 关键词:东海;SeaWiFS;叶绿素a;谱分析 中图分类号:X55 文献标志码:A 文章编号:1001-6929(2008)06-0137-06 Temporal -spatial Change of Concentration of Chlorophyll -a in the East China Sea Du ring 1997-2007 W U Yu -mei,XU Zhao -li,C UI Xue -sen,FAN Wei Key Laboratory of Marine &Estuarine Fisheries,Ministry of Agriculture,East China Sea Fi sheries Research Institute,Shanghai 200090,China Abstract :The tempora-l spatial changes of chlorophyl -l a concentration 1Q (ch -l a)2obtained by SeaWiFS in the East China Sea (ECS)during 1997-2007were analyzed.The results showed that the annual average Q (ch-l a)in the inshore area was much higher than that in the offshore;the average sharply decreased from inshore to offshore;and the highest Q (ch-l a)was located in the estuary of the Yangtze Ri ver.In the ECS,Q (ch-l a)showed a si gni ficant annual cycle,reaching the highest in March and April and the lowest in July and August every year.In the recent 11years,Q (ch-l a)and annual anomalies decreased in the ECS,especially in the inshore.Q (ch -l a)was the highest (>210mg P m 3)in the north inshore,and was higher (018-210mg P m 3)in the south inshore and the Taiwan Strait,and was the lowest (<110mg P m 3)in the north and south offshores.The Q (ch-l a)in the inshore of the ECS was mainly affected by the rich nourishment brought by the land flows,which resulted i n high Q (ch-l a),great change and short period.Q (ch-l a)in the offshore and T aiwan Strait was largely i mpacted by the Kuroshio and its offset,which resulted in low Q (ch -l a),li ttle change and long period.Key words :East China Sea;SeaWiFS;chlorophyl -l a;spectrum analysis 收稿日期:2008-02-28 修订日期:2008-04-19 基金项目:国家自然科学基金重大研究计划项目(90511005);我国 近海海洋综合调查与评价专项(908-02-01-03);国家/十一五0科技支撑计划项目(2006BAD09A05);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(中国水产科学研究院东海水产研究所)资助项目(2007T09) 作者简介:伍玉梅(1974-),女,广西容县人,博士,研究方向是海洋 卫星遥感技术与应用,wym -07@https://www.360docs.net/doc/8b6634943.html,. 东海渔业资源非常丰富,我国著名的舟山渔场和大沙渔场等分布于此,但它也是我国赤潮的高发区,频繁大面积的赤潮爆发严重破坏了该地区海洋的生态环境,并且影响到了海洋鱼类食品的安全. 海水叶绿素质量浓度是海洋生态研究中的一个重要指标,其在预防赤潮灾害、保护海洋环境、分析渔场形成等均具有指导作用.海洋叶绿素质量浓度具有区域性强、变化快的特点[1-2] ,但却难以对其进行大 面积、长时间的实测,所以相关数据比较匮乏.但20世纪70年代以来发射的多颗海洋水色观测卫星为海洋环境研究提供了较高精度的水色数据[3] ,使开展海上大范围、长时间的叶绿素质量浓度研究成为可能. 对叶绿素及其初级生产力的相关研究已有一定 进展[4-13].周伟华等[4] 利用4个月的实测资料,研究了长江口海区Q (叶绿素a)及初级生产力的分布特 第21卷 第6期 环 境 科 学 研 究Research of Environmental Sciences Vol.21,No.6,2008
测定叶绿素a和b的方法及其计算
实验二十五测定叶绿素a和b的方法及其 计算 一目的要求： 熟悉在未经分离的叶绿体色素溶液中测定叶绿素a和b 的方法及其计算。 二实验原理： 如果混合液中的两个组分，它们的光谱吸收峰虽然有明显的差异，但吸收曲线彼此有些重叠，在这种情况下要分别测定两个组分，可根据Lambert-Beer定律，通过代数方法，计算一种组分由于另一种组分存在时对光密度的影响，最后分别得到两种组分的含量。 如图z-4叶绿素a和b的吸收光谱曲线，叶绿素a的最大吸收峰在663nm，叶绿素b在645nm，吸收曲线彼此又有重叠。 图z-4 叶绿素a和b的吸收光谱曲线 横坐标为波长（nm），纵坐标为比吸收系数
根据Lambert-Beer定律，最大吸收光谱峰不同的两个组分的混合液，它们的浓度C与光密度OD之间有如下的关系： OD1=Ca·ka1+Cb·kb1 （1） OD2=Ca·ka2+Cb·kb2 （2） 式中：Ca为组分a的浓度，g/L。 Cb为组分b的浓度，g/L。 OD1为在波长λ1（即组分a的最大吸收峰波长）时，混合液的光密度OD值。 OD2为在波长λ2（即组分b的最大吸收峰波长）时，混合液的光密度OD值。 ka1为组分a的比吸收系数，即组分a当浓度为1g/L时，于波长λ1时的光密度OD值。 kb2为组分b的比吸收系数，即组分b当浓度为1g/L时，于波长λ2时的光密度OD值。 ka2为组分a（浓度为1g/L），于波长λ2时的光密度OD 值。 kb1为组分b（浓度为1g/L），于波长λ1时的光密度OD 值。 从文献中可以查到叶绿素a和b的80%丙酮溶液，当浓度为1g/L时，比吸收系数k值如下：
水体叶绿素a测定方法
叶绿素a的测定方法——乙醇+分光光度法 1、水样的保存 水样注入水样瓶后，应放置在阴凉处，并避免阳光直射。若水样的进一步处理需要较长时间（大于12h），则应置于0℃~4℃低温下保存。水样量视水体中浮游植物多少而定，一般应采0.5~2L。 2、抽滤 在抽滤装置的滤器中放入GF/C滤膜。抽滤时负压应不大于50kPa。抽滤完毕后，用镊子小心地取下滤膜，将其对折（有藻类样品的一面向里），再用普通滤纸吸压，尽量去除滤纸上的水分。如不立即提取，应将滤膜放在黑暗低温条件下保存。在普通冰箱冷冻室中可存放几天，在-20℃低温冰箱中可保存30天。 3、提取 研磨可用玻璃研钵。将滤膜剪碎放入研钵，加入90%乙醇溶液7~8ml，研磨3~5分钟直至变为匀浆。将研磨后的匀浆移入具塞带刻度的离心管中。用少量提取液冲洗研钵或匀浆器，冲洗液并入离心管中，使终容积略小于10ml。盖上关塞，摇动后置于黑暗低温处进行提取至少6-24h。 4、离心 将装有提取液的离心管放入离心机中，转速3500~4000rpm，离心10~15min。将上层叶绿素提取液移入定量试管中，再用少量提取液清洗、离心二次取得提取液。最后将提取液定容到10ml。如果大批样品需同步操作时，可减少离心步骤，直接在提取液中浸泡滤膜6-24h，取其清液即可。 5、测定 用90%乙醇溶液作为参照液（参照比色皿中盛放90%乙醇溶液，并用90%乙醇调分光光度计零点）。测定定容后的提取液在665nm和750nm处的吸光度，并计算两个吸光度的差记为A1；然后向比色皿中加入1滴1mol/L的盐酸酸化，酸化5—10min(可以用不同时间实验再进行调整)后再次测定酸化后的提取液在665和750nm处的吸光度，并且把酸化后的两个吸光度的差记为A2.则提取液中叶绿素a的浓度为： Chla=27.9×（A1－A2）×V提取液/V 脱镁叶绿素浓度为： Chla=27.9×（1.7 A2－A1）×V提取液/V 其中Chla为水样中的叶绿素a含量，单位为ug/L；V提取液为提取液的最终定容体积,单位为mL；V为抽滤水样的体积，单位为L。
植物生理学实验-叶绿素a b测定
叶绿素a,b含量测定 ［实验目的］熟悉在未经分离的叶绿素溶液中测定叶绿素a和b的方法及其计算。 ［实验原理］在叶绿素a和b的吸收光谱曲线中，红波波长范围内，叶绿素a的最大吸收峰在663nm，叶绿素b的最大吸收峰在645nm。吸收曲线彼此又有重叠。 根据Lambert—Beer定律，最大吸收峰不同的两个组分的混合液，它们的浓度C与光密度OD之间有如下关系：OD1＝Ca·ka1+Cb·kb1 (1) OD2＝Ca·ka2+Cb·kb2 (2) Ca为组分a的浓度（g/L） Cb为组分b的浓度（g/L） OD1为在波长λ1（即组分a的最大吸收峰波长）时，混合液的光密度OD值。 OD2为在波长λ2（即组分b的最大吸收缝波长）时，混合液的光密度OD值。 ka1，kb1，ka2，kb2分别为组分a，b的比吸收系数，即组分a（b）的浓度为（1g/L）时，其在相应波长（λ1，λ2）时的光密度OD值。 叶绿素A和B的80%丙酮溶液，当浓度为1时，比吸收系数K值如下表： 将表中数值代入上式（1），（2）并整理的： Ca=0.0127OD663-0.00269OD645 Cb=0.0229OD645-0.00468OD663 若把Ca，Cb的浓度单位从原来的g/L改为mg/L，则上式可改写为下列形式： Ca=12.7OD663-2.69OD645 (3) Cb=22.9OD645-4.68OD663 (4) Ct=Ca+Cb=8.02OD663+20.21OD645 (5) Ct为叶绿素总浓度，单位为g/L。 利用（3），（4），（5）式即可计算出叶绿素A和B及总叶绿素的浓度（g/L）。 ［器材与试剂］ 1.实验仪器：高级型分光光度计，离心机，台天平，剪刀，研钵，漏斗，移液管 2.实验试剂：丙酮，碳酸钙 3.实验材料：植物叶片 ［实验步骤］ 1.色素的提取：取新鲜叶片，剪去粗大的叶脉并剪成碎块，称取0.5G放入研钵中加纯丙酮5ML，少许碳酸钙和石英砂，研磨成匀浆，再加80%丙酮5ML，将匀浆转入离心管，并用适量80%丙酮洗涤研钵，一并转入离心管，离心后弃沉淀，上清液用80%丙酮定容至20ML。 2.测定光密度：取上述色素提取液1ml，加80%丙酮4ml稀释和转入比色杯中，以80%丙酮为对照，分别测定663nm，645nm处的光密度值。 3.按公式分别计算色素提取液中叶绿素A，B及叶绿素总浓度。再根据稀释倍数分别计算每克鲜重叶片中色素的含量。 ［注意事项］ 1.由于植物子叶中含有水分，故先用纯丙酮进行提取，以色素提取液中丙酮的最终浓度近似80%。 2.由于叶绿素A，B的吸收峰很陡，仪器波长稍有偏差，就会使结果产生很大的误差，因此最好能用波长较正确的高级型分光光度计。 ［实验作业］ 1.试比较阴生植物和阳生植物的叶绿素A和叶绿素B的比值有无不同。 2.分光光度法和比色法有何不同？ 3.叶绿素A和叶绿素B在红光区和蓝光区都有最大吸收峰，能否用蓝光区的最大吸收峰波长进行叶绿素A和叶绿素B 的定量分析，为什么？
南太湖入湖口叶绿素a时空变化及其与环境因子的关系_毕京博
第33卷第6期2012年11月 水生态学杂志Journal of Hydroecology Vol．33， No．6Nov．2012 收稿日期：2012－10－15 基金项目：湖州市科技重点攻关项目（2000GS04）。 作者简介：毕京博，1982年生，研究方向为环境监测。E-mail ：vi-oletjingbo@gmail．com 南太湖入湖口叶绿素a 时空变化及其与环境因子的关系 毕京博，郑 俊，沈玉凤，周 顺 （湖州市环境保护监测中心站，浙江湖州313000） 摘要：根据2010年1－12月专项监测数据，分析南太湖入湖口水域叶绿素a 含量的时空变化特征以及与水温和营养盐等主要环境因子的相关性。研究表明，叶绿素a 含量随时间变化明显，夏季最高，秋冬季次之，春季最低；在空间分布上，太湖西南入湖口水域的叶绿素a 含量明显高于太湖南部入湖口水域。叶绿素a 含量全年平均值为（15．71?11．24）μg /L ，变化范围在1．50 74．3μg /L 。叶绿素a 含量与水温、pH 、高锰酸盐指数（COD Mn ）、总磷 （TP ）、氨氮（NH + 4-N ）呈极显著正相关，与溶解氧（DO ）、总氮（TN ）、 TN /TP 呈极显著负相关。叶绿素a 含量变化受多个因子共同影响，水温是叶绿素a 含量变化的关键因子。氮磷比平均值为17．8，在藻类生长氮磷比的最佳范围内， 易发生蓝藻水华。叶绿素a 含量的对数与TP 的对数呈极显著正相关，与TN 和TN /TP 的对数呈极显著负相关。磷是南太湖入湖口水域浮游植物生长的限制因子。关键词：南太湖入湖口；叶绿素a ；环境因子；相关分析中图分类号：X824 文献标志码：A 文章编号：1674－3075（2012）06－0007－07 太湖是我国第三大淡水湖泊，水面积2338km 2。南太湖一般是指太湖位于浙江省内沿岸部分湖面，西北至湖州市长兴县与江苏省宜兴市交界处，东南至湖州市南浔区与苏州市吴江市交界处，水域 面积约300km 2 。苕溪水系和长兴水系是南太湖主 要入湖水系。苕溪水系包括东苕溪和西苕溪， 分别发源于天目山的南麓和北麓，最终由大钱港、新港口和小梅口流入南太湖。长兴水系包括泗安溪、乌溪和箬溪等，分别发源于安徽省广德县的青砚岭、长兴县的裹王岭和乡北川，最终由杨家浦、合溪、新塘和夹浦等港娄流入南太湖。太湖是周边多个城市的水 源地， 近年来太湖蓝藻水华频繁暴发影响了周边城市人民的生活（秦伯强等， 2007）。湖州市饮用水源地城北自来水厂和城西自来水厂距南太湖入湖口不足10km ，自来水厂取水口河道蓝藻密布的情况时有发生（杨晓红等， 2011）。叶绿素是藻类重要的组成成分，所有的藻类都含有叶绿素a 。水体中叶绿素a 的水平反映了浮游植物生物量的高低，其含量高低与水环境质量密切相关，是水体理化性质动态变化的综合反映指标，通过测定叶绿素a 含量能够在一定程度上反映水质状况。 很多学者对叶绿素a 及其与环境因子的相关性 做了大量研究工作（Romo et al ， 1996；葛大兵等，2005；阮晓红等，2008；吴阿娜等，2011；江敏等，2011；秦洁等，2012），也有学者对太湖叶绿素a 与环 境因子的关系进行了研究（Wang et al ， 2007；张晓晴和陈求稳，2011），但关于太湖南部和西南部河流入 湖口水域叶绿素a 的研究较少。本文根据南太湖入湖口水域的2010年全年监测数据研究探讨叶绿素a 含量的时间动态变化和空间分异特征，并探讨与其他相关环境因子的内在关联， 以期为南太湖蓝藻水华预警等水环境保护工作提供一定的科学依据。 1 研究方法 1．1 采样方法 南太湖入湖口水域共设7个监测点位（图1），从西到东分别是夹浦（点位Ⅰ）、合溪（点位Ⅱ）、新塘（点位Ⅲ）、杨家浦（点位Ⅳ）、小梅口（点位Ⅴ）、新港口（点位Ⅵ）、大钱（点位Ⅶ）。监测时间从2010年1月到2010年12月，蓝藻水华爆发的9月 每日采样1次，10月、11月每周采样3次，其余时间每周采样1次，每次采样于上午8?30－11?30完 成， 各点位采样次序一致。用上、下底均有阀门的有机玻璃采水器采集水下0．5m 的亚表层水样，采集水样送实验室当日下午进行各指标的测定。1．2 分析方法 监测项目包括水温（T ）、pH 、溶解氧（DO ）、叶绿 素a （Chl-a ）、总氮（TN ）、总磷（TP ）、氨氮（NH + 4- N ）、高锰酸盐指数（COD Mn ）。其中T 、 pH 、DO 指标使用
基于辐射传输模型的叶绿素含量定量反演(精)
生态学杂志ChineseJournalofEcology 2006,25(5):591~595 基于辐射传输模型的叶绿素含量定量反演*施润和1,2** 庄大方牛铮王汶 21343(1中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101; 北京100101;4中国科学院研究生院,北京100049;中国科学院遥感应用研究所,中国人民大学环境学院,北京100872) 摘要利用基于叶片内部辐射传输机制的PROSPECT模型模拟大量不同生化含量和叶肉结构的叶片光谱,研究利用高光谱植被指数定量反演叶绿素含量的可行性和精度,并比较各指数的稳定性和抗干扰能力。结果显示,各指数在对叶绿素的敏感性方面相差不大,除三角植被指数(TVI)外,其它指数均随叶绿素含量的增加而减小。叶片水分含量的差异对各指数的影响很小,干物质次之,叶肉结构影响最大。在抵抗干物质影响和叶肉结构影响方面,结构无关色素指数(SIPI)明显优于其它四种指数,吸收中心波深归一化后的面积指数(ABNC)次之。通过使用叶片光学模型的模拟光谱来研究叶绿素含量变化的光谱响应及其影响因素和反演策略,具有较强的理论性和普适性。研究结果与实际观测相吻合,方法简单易行。 关键词辐射传输模型,叶绿素,高光谱,植被指数,反演 中图分类号 Q945 11 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2006)05-0591-05 Quantitativeinversionofchlorophyllcontentbasedonradiativetransfermodel.SHIRunhe,Z HUANGDafang1,NIUZheng3,WANGWen4(1InstituteofGeographicalSciencesandNatu ralResourcesResearch,ChineseAcademyofSciences,Beijing100101,China;2GraduateUni versityofChineseAcademyofSci ences,Beijing100049,China;3InstituteofRemoteSensingApplications,ChineseAcademyo fSciences,Bei jing100101,China;4SchoolofEnvironmentandNaturalResources,RenminUniversityofChi na,Beijing100872).ChineseJournalofEcology,2006,25(5):591~595. PROSPECTmodelisawell knownleafopticalmodelbasedontheradiativetransferprocesseswithinaleaf,whichwasusedi nthispapertosimulatetheleafreflectancespectraofchlorophyll,water,anddrymattercon tentsandmesophyllstructureparameters,aimedtoinvestigatethefeasibilityandprecisionofhy perspectralvegetationindices(VIs)inchlorophyllprediction,andtheirresistantperformances againstleafwater,drymatter,andmesophyllstructure.Atotalof5widely usedVIsforpredictingchlorophyllcontent,i.e.Chloro phyllAbsorptionRatioIndex(CARI),TriangularVegetationIndex(TVI),PhotochemicalRef lectanceIndex(PRI),Structured IndependentPigmentIndex(SIPI),andAreaofBandNormalizationtotheCenterofAb sorptionFeature(ABNC),wereconsidered.ThesimulationresultsshowedthatalltheVIsexce