基于小波高频分量的浮游植物活体荧光识别技术研究

提出了一种基于小波高频分量的浮游植物活体荧光识别技术。通过测量近海常见52种浮游植物的三维荧光光谱,利用小波函数将光谱分解6层后得到系列正交高频分量cd1～cd6,通过标准偏差选择稳定而特异性强的分量特征点及其组合作为浮游植物荧光识别特征谱,并对其稳定性和判别能力进行贝叶斯判别分析,以判别正确率为基准选择分量组合cd3～cd6作为最佳荧光识别特征谱构建浮游植物荧光标准特征谱库,结合非负最小二乘法实现了浮游植物群落组成门、属水平上的识别测定:单种浮游植物在门、属水平上的识别正确率分别为95.5%和85.7%;浮游植物混合样品(混合比例分别为100%,75%,25%)在门水平上的识别正确率分别为100%,90.9%,53.3%,平均识别相对含量分别为79.7%,68.3%,17.5%;优势藻(单种优势度达75%)在属水平上的识别正确率为81.2%。将该技术用于围隔实验和现场调查采集水样,有效实现了浮游植物在门水平上的定性定量识别测定。     

海洋浮游植物粒径分布方法研究

用显微测微计法和库尔特计数法两种方法分别测定了 12种海洋浮游植物的粒径大小。对两种方法测得的浮游植物的平均粒径和测量误差进行了统计分析和比较 ,结果表明库尔特计数法的测量精密度为 (99 7± 0 2 4 ) % ,而显微测微计法的精密度为 (5 7 2± 12 75 ) %。首次用Gauss函数对其粒径分布进行了拟合 ,结果表明两种方法测得的浮游植物粒径分布形式相同 ,粒径范围存在较大程度的交叠 ,拟合得到的中值粒径结果具有线性相关性。拟合后所得的相关参数表明 ,库尔特数据同显微镜数据相比具有较高的相关系数 ,二者分别为 0 989和 0 95 2。对于粒径分布 ,实验研究的 12种海洋浮游植物皆符合Gauss分布函数或复合Gauss分布函数 ,分别呈“单峰”、“双峰”或“三峰”型分布曲线 ,赤潮藻种的粒径分布似乎比“普通”海洋浮游植物要复杂 ,可呈现出“双峰”或“三峰”型分布曲线 ,这可能主要是由于赤潮藻种特殊的生长、分裂机理所致     

基于CDOM光学参数的近海富营养化快速评价技术

以发展近岸海域富营养化快速评价技术为目的,基于有色溶解有机物(CDOM)吸收光谱及三维荧光光谱(EEMs),结合溶氧(DO)、叶绿素a(Chl a)、浊度(Tur)等可现场检测的参数,利用平行因子分析(PARAFAC)、偏最小二乘回归(PLSR)等化学计量学方法,建立了近岸海域富营养化快速评价技术。利用PARAFAC解析CDOM的EEMs,得到3个荧光组分,即类腐殖质C1、C2及类蛋白质C3;选择a220、a254、a270、a350、C1、C2、C3等CDOM光学参数以及DO、Chl a、Tur等水质参数,考察其与总磷(TP)、总氮(TN)的相关性,在此基础上,以富营养化指数(TRIX)方法为参照,利用PLSR建立了富营养化评价模型,其训练集和验证集的相关系数分别为0.9721和0.9827,验证集的分类准确率为89.0%。结果表明以CDOM光学参数代替TP、TN发展近海富营养化快速评价技术具有可行性。