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本研究通过实验室培养了来自太湖的3种淡水藻和来自东海的10种海水藻,均为微型浮游植物(nanophytoplankton)。采用高效液相色谱(HPLC)法检测了藻种的色素组成和含量。采用吸收衰减测量仪ac-s测量了各藻类的光吸收和散射特性。通过对各藻种的色素成分、浓度,以及它们的光学参数的处理与分析,建立了生物-光学模型,并探究了生长条件对藻类生理和光学特性的影响。藻类的吸收系数和叶绿素a(Chl-a)浓度呈幂函数关系,符合Bricaud提出的幂函数模型,且440 nm附近和674 nm附近拟合效果最佳。本次实验所用海水藻的蓝红波段比值(B/R)为1.659,淡水藻为1.709,粒径和B/R值存在负相关关系。对比实测吸收光谱的吸收峰和文献记录的色素在溶剂中呈现的吸收峰位置,发现二者对应但不完全吻合,与后者相比,前者向后(长波)偏移约2-10 nm,且吸收峰在蓝光波段的偏移大于在红光波段的偏移。海水藻以叶绿素a和叶绿素c(Chl-c)为主要色素,辅助色素主要是岩藻黄素、硅藻黄素和多甲藻素等,对应其主要吸收峰,在440 nm至550 nm之间,以及674 nm附近;淡水绿藻的主要色素是叶绿素a和叶绿素b(Chl-b),辅助色素主要是叶黄素、新黄素等,对应其主要吸收峰:440 nm、480 nm以及625 nm。硅藻之间色素组成一致性高,因此光吸收特性也高度一致,正规化模型的变异系数小于20%。甲藻正规化模型的变异系数在20%-40%之间,反映出甲藻在色素组成、细胞形态结构和粒径上呈现出很高的多样性。海水绿藻微球藻的比吸收系数与淡水绿藻的正规化模型之间不存在显著差异,表明淡水藻和海水藻的色素组成一致性较高。东海原甲藻和虫黄藻的吸收特性较为特别,且与硅藻的吸收特性有较大差异,这有利于两个藻种和硅藻类群的遥感识别。但硅藻藻种间的一致性不利于进行特定硅藻藻种的识别。不同色素的相对含量与环境条件相关,高光照和高二氧化碳条件下隐秘小环藻的[Chl-(6]/[Chl-(8]与对照组的差异超过100%,但环境条件对微球藻的色素相对含量的影响小于10%。环境条件对[Chl-(6]/[Chl-(8]的影响大于对[Chl-(6]/[Caro]的影响。环境条件对光吸收特性也有影响,不同生长条件下,隐藻、微球藻和隐秘小环藻的比吸收系数值差异在20%-50%之间,这样的差异可能表明,环境条件导致的吸收特性的改变对定量反演有一定的影响。藻类的散射系数与叶绿素a浓度之间也存在幂函数关系,样品拟合得出的b0小于Loisel给出的经验值。淡水藻的比散射系数在0.04-0.12 m2·mg-1之间,海水藻的比散射系数在0.02-0.10 m2·mg-1之间。硅藻在450 nm至550 nm处的散射系数曲线有比较稳定的坡度,且坡度与粒径存在较好的线性相关性(2=0.839)。此外,藻类细胞内色素体的形态可能对散射特性有一定的影响,小而多的色素体往往有更高的散射效率。比散射系数的正规化模型的变异系数在20-40%之间,硅藻和微球藻的代表性相对较好,甲藻准确性低。除隐秘小环藻的比散射系数受环境条件影响较大,出现显著的差异外,隐藻和微球藻在不同生长条件下的比散射系数值与对照组差异为20%左右,对定量反演的影响较小。