浮游植物种类和数量的测量是海洋科学研究中的一项基础性工作,随着我国近海赤潮的频发,浮游植物种类和数量的监测分析方法已成为研究的焦点。吸收光谱法作为常规的分析手段,仪器操作简便、性能稳定,且重复性好。可用于浮游植物种类的识别和数量的测量,对于赤潮监测具有重要意义。本文选取分属于6个门类的15种典型浮游植物赤潮种、优势种(包括硅藻门5种:布氏双尾藻、圆海链藻、旋链角毛藻、柔弱角毛藻、中肋骨条藻;甲藻门6种:简裸甲藻、微型原甲藻、锥状斯比藻、塔玛亚历山大藻、裸甲藻、东海原甲藻;金藻1种:等边金藻;隐藻1种;蓝藻1种:聚球藻;绿藻1种:岛国大扁藻),在实验室三个温度(25℃、20℃、15℃)和四个光照(18000lux、11000lux、7000lux、1100lux)条件下进行培养,对不同温度,光照,生长期条件下浮游植物的吸收光谱特征进行了研究,识别浮游植物类别,并对混合浮游植物吸收光谱进行了识别和浮游植物含量的估计。本论文主要研究成果如下: 1.考察了各浮游植物吸收光谱的相似性。目视结果表明:同门类的浮游植物吸收光谱有较高的相似性,而不同门类的浮游植物吸收光谱有较大差异。其中:等边金藻(金藻)和隐藻(隐藻)吸收光谱出峰位置少有差别,且在340nm-500nm波长段内隐藻吸收峰较等边金藻要宽;聚球藻(蓝藻)和岛国大扁藻(绿藻)的吸收光谱在400-500nm波段间分别有明显的三峰结构和两峰特征;硅藻和甲藻吸收光谱比较相似,但在20oC和强光照条件下,实验所用的6种甲藻均在小于370nm处出现吸收峰。2.对15种浮游植物吸收光谱进行特征提取研究。首先,根据浮游植物吸收光谱相似程度不同对其进行聚类分析,并利用主成分分析和聚类结果得到能表征各类光谱共性信息的代表谱。然后,对浮游植物吸收光谱中具有较大判别能力的波长点进行研究,得到两个特征波长段(443.5-537.5nm;654-678nm)。最后,我们将代表谱的特征波长点组成了浮游植物吸收光谱的标准谱。3.对浮游植物吸收光谱进行了模式识别。首先,运用距离判别法分别对本文所选的15种浮游植物的吸收光谱进行了判别分析。在种的层次上,代表谱和标准谱的判别正确率均在80%以上;若将判别的层次降低到门上,正确率在95%以上。判别分析结果表明:本文所的得到的标准谱能够表征吸收光谱的所有信息。其次,本文利用比值法对吸收光谱比较相似5种硅藻和6种甲藻其进行了识别研究。比值分析表明:波长为440nm的吸光度和463nm波长的吸光度值之比A440/A463可以将硅藻和甲藻很好的区分开来。4.对混合藻进行识别研究和藻中叶绿素a含量的估计。本文采用遍历非负最小二乘法对混合藻光谱在门类上进行识别,结果表明:对137条混合藻的光谱进行识别,识别正确率为86.1%,结果理想。在混合藻识别正确的基础上进行藻中叶绿素a含量的估计,并运用叶绿素a浓度来表示藻中叶绿素a含量。叶绿素a标准品的浓度和吸光度具有良好的线性关系,线性范围为0.01-7mg/L。在混合藻识别正确的基础上,根据本文所采用的分析方法来确定检测限,得到该方法的检测限为0.05mg/L。总之,本文对浮游植物吸收光谱分析方法进行了初步研究,得到了浮游植物吸收光谱的标准谱;用比值法对硅藻和甲藻进行识别,可以将实验室培养的硅藻和甲藻很好的分开;并对混合藻进行了识别研究和藻中叶绿素a含量估计,实验结果较理想。