叶绿素a测定的研究概况及发展前景【文献综述】

毕业论文文献综述

海洋生物资源与环境

叶绿素a测定的研究概况及发展前景

摘要：简要介绍了叶绿素a的测定在环境调查中的作用。通过对东山湾、象山港、长江口的叶绿素a的测定过程的介绍，阐述了叶绿素a测定的研究历史。对比了目前几种叶绿素a的测定方法，详述了关于北极科考的叶绿素测定流程，阐明了叶绿素测定的研究现状。简要的阐述了叶绿素a测定的发展趋势。

关键词：叶绿素a测定研究概况发展前景

1 前言

无论是水中还是在泥滩中，微藻都是最主要的初级生产者，是水域生态系统中有机物的重要来源，同时也是初级消费者的重要食物源[1]。而微藻中光合作用的主要色素叶绿素a的浓度就成为浮游和底栖藻类生物量的重要指标，它的分布直接反映了微藻的丰度及其变化规律。海水中的叶绿素a的分布和季节变化在一定程度上反映了水域环境因子对浮游植物生长的影响，也反映了海洋生态系统的发展状况[2]。叶绿素a的测定也成为环境调查中最重要的一个环节。

2研究历史

1982年至1983年，张钒等对东山湾叶绿素a的含量进行了详细的调查。采集来

的水样经过抽滤、干燥、萃取和定容，再利用721型分光光度计分别在664,647,630和750nm波长下进行测量[3]。叶绿素a的计算公式采用Jeffrey&Humphrey公式[4]。测量结果表明，东山湾各月的叶绿素a含量大致呈现自湾内向湾外降低的趋势[3]。

宁修仁、刘子琳等于1992年对象山港潮滩底栖微藻的现存量进行了调查，以传

统的荧光法对泥样中的叶绿素a含量进行测定。泥样的采集以20cm的采样管，再切割为0~5cm，5~10cm，10~20cm三段，各段泥样去部分样品，加90%丙酮研磨，再经萃取、离心、定容，然后取上清液在Turner-Designs 10型荧光计上进行测定，最后按照《海洋调查规范》[5]上的计算公式，计算出泥样中的叶绿素a和脱镁叶绿素的浓度。经测定，象山港潮滩表层叶绿素a浓度分布具明显的空间区域性，港顶部的浓度高于港中部和近港口区，高潮区的浓度高于低潮区和中潮区。而5月的叶绿素a的浓度要高于6月，这是与光照有关[1]。

自20世纪80年代以来，长江口邻近海域赤潮频发，该海域也被称为“长江口及其邻近海域的赤潮多发区”[6，7]。在长江口及其邻近海域叶绿素a和初级生产力的研究已有较为系统的论述[8-10]。为了研究东海赤潮的发生机理，为赤潮防治提供科学依据，自2002年4月起，周伟华等对长江口邻近的赤潮高发海域进行了4个季节的物理、化学、生物等因素的综合调查。同样采用荧光法测定叶绿素a[11]，样品加90%丙酮后，用超声波击碎10min，低温避光萃取24小时，然后使用

Turner-Designs –Model 10荧光计进行测定。分析结果表明，对于赤潮发生区域，赤潮发生前表层叶绿素a浓度均属于自然海区的正常叶绿素a的浓度，并没有表现出赤潮发生的迹象，说明了赤潮发生的突发性。各季节表层叶绿素a的变化为夏季大于春季大于秋季大于冬季，中层的分布趋势与表层类似，底层则是春季最低，夏季大于秋季大于冬季。

3研究现状

近几年来，由于技术的日趋成熟，关于叶绿素a的测定方法也日趋多样化。翁笑

艳、林美爱等对地表水浮游植物叶绿素a的几种测定方法进行了比较。该研究水样取自福州市左海公园河道5个不同地段，于表层采样。每个样品分别用4种不同的方法来测定叶绿素a的含量，每种方法设三个样品[12]。这四种方法分别为丙酮冻融法、丙酮研磨法、热乙醇超声法1、热乙醇超声法2。丙酮冻融法是由一些学者在丙酮研磨法的基础上改进的，比如滤膜直接放入具塞离心管，丙酮直接冷藏浸提，反复动容破碎植物细胞，多次震摇后冷藏静置提取叶绿素a等[13-17]。结论表明，丙酮冻融法的提取效率显著高于其他三者。而李振国等的研究也表明，乙酸纤维滤膜在丙酮中的溶解对叶绿素a含量测定影响不显著[18]，因此，丙酮冻融法可以推广应用于地表水浮游植物叶绿素a含量的测定。杨洪芳等研究表明，热乙醇超声法和丙酮研磨法的测定结果无显著差异，可以相互替代[19]，只是乙醇较丙酮对人体健康无害。

随着远洋科考技术在我国的发展，对南北极的环境调查也越来越深入。2003年夏季，刘子琳等在中国第二次北极科学考察期间，在北冰洋楚科奇海陆架、楚科奇海台、陆坡流区、门捷列夫海岭和加拿大海盆等不同区域进行了200m以浅海水和部分观察站沉积物表层叶绿素a浓度的现场观测。海水样品的叶绿素浓度测定采用荧光法，取250ml海水样品经Whatman GF/F滤膜过滤，进行粒度分级的部分水样，量取250ml先经孔宽20um的筛绢过滤，再经20um的玻璃纤维素酯滤膜过滤，最后用Whatman GF/F滤膜过滤，截留在滤膜上的光合浮游生物细胞用90%丙酮萃取，萃取液在Turner Designs Flurometer Model 10上测定，按经典公式计算出叶绿素a的浓度[21-22]。而沉积物中的叶绿素a的浓度分析，用多管或箱式采取泥样，取1管柱状样从上向下按1cm厚度分割，上层泥样每份各取1~2g于萃取管中，加入10ml90%丙酮，经多次搅拌萃取24小时后离心，取上清液在Turner Designs Flurometer Model 10上测定，依照经典公式计算出叶绿素a的浓度和脱镁叶绿素浓度。分析结果显示，高叶绿素a浓度出现在水深20~30m的次表层水，叶绿素a浓度分布具明显的区域性特征，而沉积物表层的叶绿素a浓度高于下层[20]。

4发展前景

叶绿素a的测定作为环境调查中一个重要的指标，其测定的方法也随着技术的不断进步而不断完善，即快速又准确是发展的趋势。YSI6600-V2多参数水质监测仪具有简便快速的优点。在叶绿素测定中，YSI6600-V2多参数水质监测仪能够很好地反映叶绿素浓度高地变化的趋势[23]，但在精

确性上，与传统的实验室手工检测还有差距。如果能在精确性方面再加以改善[24-25]，这一类型的

检测仪器将会在叶绿素a测定乃至环境调查领域发挥越来越大的作用。

参考文献

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