溶解有机物荧光技术在赤潮监测应用.pdfVIP

溶解有机物荧光技术在赤潮监测中的应用 赵卫红 中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室，青岛，266071 摘要：荧光激发．发射矩阵光谱(EEMs)是通过一列波长激发光产生的一系列发 射波扫描的结果。这种三维荧光技术可给出出现的荧光的数量、类型及丰度等更 全面的信息，该技术在海洋溶解有机物(DOM)研究中的应用使海洋DOM荧 光性质的研究获得了蓬勃的发展。 海洋赤潮过程，是相对较快的有机物合成转化过程，不同赤潮种类和不同的 赤潮发展过程中所产生的DOM的性质及变化均有一定变化。我们实验室在“十 五”期间“863”项目的研究过程中初步发现不同藻类产生的EEMs谱图的特征具有 差异，且DOM组分随浮游植物生长过程的不同也有变化。在对更多种微藻培养 实验的预研究过程中进一步发现不同微藻产生的荧光溶解有机物(FDOM)的 EEMs指纹可能具有专属性，且随着微藻的生长过程有所变化。为此研究溶解有 机物的荧光技术在赤潮监测中的应用，以探索一种赤潮监测的新方法，这项研究 是原创新的。 研究中发现围隔实验中，以特征参考点提取不同种群牛长过程中产生的 DOM的EEMs特征，分析比较特征的相似性与差异性，发现在指数生长期甲藻 比硅藻能够产生更多的类酪氨酸荧光；甲藻生长环境下相对于硅藻具有较高的腐 殖质～C比值。 先后在实验室开展了几批次黄东海丰要赤潮藻培养EEMs监测DOM荧光光 谱的变化实验。采用特征参考点提取特征方法发现指数生长期甲藻与硅藻的 征峰分布相似，但具体荧光峰最大激发／发射波长(Exmax／Emmax)范围略有不 同，这对微藻种类判别提供很重要依据。利用平行因子法(FARAFAC)分别对 lO种赤潮藻FDOM的EMMs进行了特征提取，得到赤潮藻的特征光谱，根据光 谱中荧光峰的位置确定赤潮藻生长过程中所产生的主要组分，并分析了各组分荧 光峰强度和生长阶段的关系。不同藻的特征激发／发射光谱特征显示的组分数及 各组分的位置均有一定的差异。各组分的荧光强度随培养时间延长而增长，特别 65 到了消亡期荧光强度增高明显，与前面的参考点特征提取比对研究结果一致。 利用主成分结合Bayesian分析方法、聚类分析对5种甲藻和5种硅藻开展特 征EEMs指纹提取及标准谱库的建立，及多元线性回归分析判别研究工作。甲藻 中的锥状斯氏藻、微小亚历山大藻和塔玛亚历山大藻识别率至95％，原甲藻属的 东海原甲藻和海洋原甲藻较低；对于硅藻，中肋骨条藻和柔弱角毛藻的识别率较 低，在属水平上，角毛藻属的正确识别率可达到96％。硅藻识别率较低，可能与 取样数据少有关。 利用小波分析结合Bayesian分析方法、聚类分析对5种甲藻和5种硅藻开展 特征EEMs指纹提取及标准谱库的建立，以及非线性回归分析进行分析判别研 究。东海原甲藻、中肋骨条藻和柔弱角毛藻的识别率较低，对其他藻种识别率耋 80％。在属水平上，3种标准谱对角毛藻属的三种赤潮藻的识别率较高，为96％。 作者简介：赵卫红，女，1969年出生，研究员，主要从事海洋化学、海洋环境化学等方面 工作。whzhao@qdio．ac．en 黄海近岸沉积物细菌群落空间分布特征解析 赵阳国木，白洁，田伟君 (中国海洋大学环境科学与工程学院，山东青岛266100) Email：Yg．zhao@!yahoo．tom．C／l 摘要：应用16S rRNA基因文库群落调查策略和变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术， 对北黄海近岸3个站位沉积物中的细菌群落多样性及空间分布特征进行了调查 和解析。对表层沉积物16SrRNA基因序列统计分析表明，各站位细菌群落多样 20％～32％，是沉积物中的绝对优势类群。DGGE图谱分析表明，同一站位中不 同深度(Ocm，10cm，20cm，30 era)细菌群落结构相似性较高，而不同站位间群落 分离较远。该研究表明，在北黄海沉积物中细菌群落多样性较高，优势类群明显， 在较小尺度范围内，群落结构的垂直变化不明显。 关键词：16S rRNA基因文库；变性梯度凝胶电泳；细菌群落；北黄海