第31卷，第1期 2011年1月
与光谱分析
光
谱学
Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.31.No.1,pp141-144 January，2011
溶解有机物三维荧光光谱技术在赤潮藻识别中的应用
吕桂才1.2，赵卫红1*，王江涛2
1.中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室，山东青岛266071 2.中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室，山东青岛
266100
摘要将赤潮藻生长过程中产生的荧光溶解有机物（fluorescentdissolvedorganic matter，FDOM)的三维荧光光谱与主成分分析相结合，尝试建立了我国沿海10种常见赤潮藻的识别测定技术。用主成分分析提取三维荧光光谱第一主成分载荷谱作为识别特征谱，建立了浮游植物荧光特征谱库，在此基础上利用Bayesian 判别方法进行识别测定。甲藻在种水平上的正确识别率≥92%，硅在属水平上的正确识别率≥75%，其中耦指藻属和角毛藻属的正确识别率≥90%。从结果可以看出，利用赤潮藻生长过程中的溶解有机物三维荧
光光谱结合主成分分析的方法实现对赤潮藻在属水平上的识别测定是可行的。关键调三维荧光光谐；主成分分析；赤潮藻；识别
中图分类号：X132;Q331
引言
文献标识码：A
DOl; 10. 3964/j. issn, 1000-0593(2011)01-0141-04
1
有害券潮肆虑于我国和世界各国沿海，是国际社会共同关注的重大海洋生态环境问题和白然火害。赤潮频发对我国沿海的海洋生态、资源、环境造成了重大的经济损失，要预防和减少有害赤潮灾害，首先要能够准确、实时地对发生赤潮的案事案种进行识别测定。图像识别技术(1.2、色素分析技术以及荧光技术(5等是目前常用的浮游植物种类鉴别技术。荧光技术以其简单、高灵敏度、易实时检测以及良好的特异性等优点而倍受关注。
目前利用维荧光光谱对赤潮藻进行识别测定多是利用赤潮集活体的三维荧光光谱(79)，利用微藻生长过程中所产生的荧光溶解有机物（fluorescentdissolvedorganicmatter， FDXOM)的三维荧光光谱进行识别测定的研究鲜有报道。本实验室曾发现不同微藻在生长过程中产生的溶解有机物荧光有所不同，其荧光特征与藻种及其生长阶段有一定关系(0) 本文基于微藻生长过程中所产生的FDOM的三维荧光光谱，用主成分分析和Bayesian判别法对我国沿海常见的10种赤潮藻进行分析判别，尝试建立一种赤潮谦实时、快速的荧光识别测定技术，
收稿日期：2010-01-08，修订日期：2010-04-12
基金项目：国家（863计划项目(2006AA09Z180）资助
材料与方法
1.1仪器与分析条件
采用HitachiF-4500荧光分光光度计测定了溶解有机物
的三维荧光。测定参数参见文献[11]。 1.2藻种培养
表1列出了所选用的五种甲藻和五种硅藻，分别取自中国科学院海洋研究所藻种室和中国海洋大学污染生态化学实验室。实验中所用玻璃仪器均经HCI没泡、清洗、高温火离(160℃，1h)后使用。所用培养介质海水经0.45μm滤膜过滤按f/2配方加人营养物质(甲藻不加硅营养盐)后蒸汽灭菌(121C，0.56kgcm"，30min)，培养温度(22±1)C，光照3000lux，明暗周期12h:12h，每隔1～2d取20ml藻液样品用GF/F膜过滤，测定滤液荧光。每个藻种平行培养 3份，其中一份的光谱数据作为训练集，用于建立识别方法，其余样品的光谱数据作为测试集，用于所建方法的验证。
数据分析与运行软件
1.3
实验获三维荧光光谱数据462个。采用Milli-Q水空白消除拉受散射，将出现瑞利散射的地方置零。然后将光谱进行归一化处理（以每个三维荧光光讲的最大值为基准)。用主成分分析方法选取识别特征谱，然后用Bayesian判别法进行判别。利用Matlab7.0软件完成以上数据分析。
作者简介：吕桂才，1985年生，中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室硕士研究生
*通讯联系人
万方数据
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