簡要描述:評估浮游植物初級生產(chǎn)力(PhytoPP)的單周轉(zhuǎn)量主動熒光法(STAF)LabSTAF是下一代基于STAF的儀器,用于評估浮游植物的初級生產(chǎn)力。該系統(tǒng)具有非常好的靈敏度和寬動態(tài)范圍,允許在所有環(huán)境中進行測量:從水庫、湖泊到開闊的海洋。
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品牌 | chelsea | 產(chǎn)地類別 | 進口 |
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應用領(lǐng)域 | 環(huán)保 |
LabSTAF -浮游植物初級生產(chǎn)力
LabSTAF概述
根據(jù)研究
單通量主動熒光法(STAF)是一種已建立的浮游植物光合作用定量評價方法。重要的是,它允許評估浮游植物的初級生產(chǎn)力(PhytoPP),為我們進一步了解全球碳循環(huán)提供有價值的數(shù)據(jù)。
LabSTAF是在nerc資助的OCEANIDS計劃中開發(fā)的新一代研究級主動熒光計中的第一個。此外,工作人員發(fā)展的持續(xù)資金是通過歐盟資助的海洋傳感技術(shù)方案提供的。
包含的基于windows的RunSTAF軟件提供了廣泛的實驗設置,手動控制或高度自動化的操作,實時數(shù)據(jù)分析和方便地訪問csv格式的主要數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)控制
標準的LabSTAF具有高動態(tài)范圍,允許從極duan少營養(yǎng)到中營養(yǎng)甚至一些富營養(yǎng)條件的測量。LabSTAF的高生物量(HB)版本將動態(tài)范圍的高duan擴展了十倍。這就打開了將STAF應用于例如持續(xù)評估藻類生長池內(nèi)生物量積累的機會。
LabSTAF特性
關(guān)鍵特性
在大多數(shù)情況下,使用高性能硬涂層光學濾光片消除了濾液空白校正的需要。
提供兩個熒光檢測波段,允許通過雙波段測量(DWM)對包裝效應進行量化和校正。
包含7個熒光激發(fā)LED波段,通過生成光化學激發(fā)剖面(PEP)實現(xiàn)快速和高度自動化的光譜校正。
集成光化光源,提供10至> 1600µmol光子m-2 s-1。光源由直流驅(qū)動,以避免與脈寬調(diào)制(PWM)相關(guān)的測量偽影的可能性。
樣品室塊包括一個循環(huán)水套,避免與所有光路相交,以允許使用正在進行的水來控制樣品溫度。
FLC自動化包括使用連續(xù)評估Ek參數(shù)的新方法對FLC協(xié)議進行動態(tài)優(yōu)化。
除了標準FLC參數(shù)外,實時數(shù)據(jù)分析還提供39個熒光參數(shù),并包括基線熒光校正選項。
廣泛的導出功能,提供對主要數(shù)據(jù)的訪問。它們可用于從單個文件或跨多個文件提取數(shù)據(jù)。
與FastOcean和Act2系統(tǒng)的比較
LabSTAF代表了切爾西建立的FastOcean快速重復率熒光計(FRRf)和Act2實驗室系統(tǒng)的重要更新,用于運行flc。一個重要的變化是從FastOcean中采用的2µs間距上的1µs FRRf“閃光"切換到LabSTAF中使用的固體激發(fā)脈沖。這有助于靈敏度提高十倍以上,并將標準單次轉(zhuǎn)換(ST)脈沖從200µs減少到100µs。減少ST脈沖的長度將雙擊率從27%左右降低到12%左右,這使得在更高的頻率上應用ST脈沖成為可能。
應用程序
直接測量浮游植物的光合速率,單位體積,單位時間,允許評估PhytoPP。
自主獲取高分辨率的STAF數(shù)據(jù),有可能有助于核實基于衛(wèi)星的PhytoPP模型。
利用閃爍小瓶對浮游植物樣品進行快速光生理篩選。
跟蹤藻華的發(fā)展和群落結(jié)構(gòu)的變化。
浮游植物光合作用和細胞代謝的日循環(huán)分析。
科研船和便利船的自主連續(xù)航行測量。
實時評估環(huán)境變化對浮游植物光合作用的影響,包括環(huán)境光、溫度、養(yǎng)分富集和污染事件。
LabSTAF深度
活性氟量計
用于探測光合作用的兩種最常見的基于熒光的方法是單次翻轉(zhuǎn)主動熒光法(STAF)和多次翻轉(zhuǎn)脈沖幅度調(diào)制(PAM)方法。迄今為止,STAF方法是對浮游植物的光學薄懸浮液(如在世界海洋和大多數(shù)湖泊和河流中發(fā)現(xiàn)的)進行測量的最jia選擇,而PAM方法適合于光密度高的樣品(如大型藻類和海草)。
熒光曲線(FLC)
對于許多用戶來說,LabSTAF最重要的應用是從培養(yǎng)物或自然樣品中全自動獲取一致的熒光光曲線(FLC)數(shù)據(jù)。LabSTAF硬件和RunSTAF軟件的結(jié)合允許高度自動化的flc采集,具有實時輕步調(diào)整,自動樣品交換和系統(tǒng)清洗的選項。例如,這些特性已被用于連續(xù)運行LabSTAF系統(tǒng)數(shù)周,同時在研究船上的供水系統(tǒng)中進行探測。
快速篩選多個樣品
盡管在FLC自動化的開發(fā)上已經(jīng)付出了大量的努力,但該系統(tǒng)允許運行更短的自動化協(xié)議。用戶還可以使用手動控制選項。當使用這些功能時,大樣品室提供了一系列選擇。一種選擇是將10至20毫升的樣品直接倒入樣品室。或者,可以從閃爍小瓶內(nèi)的較小樣品進行快速測量。
LabSTAF,初級生產(chǎn)力和雙重孵育法
在全球范圍內(nèi),浮游植物的初級生產(chǎn)力(PhytoPP)約占光合作用固定碳的一半。雖然海洋顏色的衛(wèi)星遙感在盡可能廣泛的空間尺度上運行,并且可以說是在全球生化循環(huán)和氣候背景下評估PhytoPP的wei一手段,但用于從衛(wèi)星數(shù)據(jù)中估計PhytoPP的算法依賴于大量的原位測量數(shù)據(jù)集。直接定量PhytoPP的既定參考是基于14C示蹤劑的方法,該方法無法提供所需時間和空間分辨率的數(shù)據(jù)。原位PhytoPP測量的缺乏限制了PhytoPP遙感算法的發(fā)展和驗證,并阻礙了區(qū)域和全球生態(tài)系統(tǒng)和氣候模型的充分參數(shù)化。staff作為一種光學方法,可以以更高的空間和時間分辨率自主評估PhytoPP,成本僅為基于14C示蹤劑的方法的一小部分。
雖然基于14C示蹤劑的方法直接測量碳固定,但STAF測量的是由光系統(tǒng)II (PSII)光化學提供的碳固定所需的還原力的速率。RunSTAF經(jīng)過優(yōu)化,提高了對該速率的估計,并結(jié)合了高度自動化的協(xié)議,允許通過應用光化學激發(fā)剖面(PEP)進行包效應校正(PEC)和光譜校正。RunSTAF中還包括用于校正基線熒光(來自光化學活性PSII復合物以外的來源)的其他數(shù)據(jù)處理工具。
PSII光化學的STAF衍生值可以通過電子與碳的比率(Φe,C)轉(zhuǎn)化為碳固定率。該比值的測定需要基于STAF的PSII光化學測量和基于14C示蹤劑的碳固定測量。并入LabSTAF的大樣品室允許使用24 mL閃爍小瓶,使14c加標樣品可用于評估碳同化與STAF測量并行。這種“雙重孵育"方法的發(fā)展消除了許多方法上的不一致性,這些不一致性阻礙了對固定每個碳(通過14c固定評估)所需電子數(shù)量的實際評估(通過STAF評估)。雖然這種雙孵育不能在高分辨率下進行,但在特定環(huán)境中進行的代表性測量將提供提高PSII光化學和碳同化之間轉(zhuǎn)換精度的值。
LabSTAF規(guī)范
LabSTAF單元的基本規(guī)格
電力供應 | 140 - 400ma 24 V (3.4 - 9.7 W) |
尺寸(毫米) | 236(高)× 328(寬)× 429(深) |
質(zhì)量 | (約)8.1Kg |
樣品室 | 樣品體積10- 20ml,用閃爍瓶降至4ml |
激發(fā)波段(波長) | 中心波長:416、452 x2、473、495、534、594、622 nm |
光化光源 | 藍色增強,直流輸出從10到>1600 μmol光子m-2 s-1 |
檢出限 | 是否能以相當于葉綠素a的0.001 mg m-3在452nm激發(fā)下產(chǎn)生的熒光信號的振幅來分辨F |
IP評級 | IP64(防任何方向的水霧) |
LabSTAF電源組的基本規(guī)格
功率要求 | 市電(110 ~ 220v AC) |
尺寸(毫米) | 259(寬)× 201(深)× 114(高) |
質(zhì)量 | (約)2Kg |
關(guān)閉時的IP等級 | IP64(防任何方向的水霧) |
使用時的IP等級 | IP40(防止工具進入,但不防潮) |
LabSTAF備件套件的基本規(guī)格
尺寸(毫米) | 424(寬)× 340(深)× 173(高) |
質(zhì)量 | (約)5.2 Kg |
關(guān)閉時的IP等級 | IP64(防任何方向的水霧) |
LabSTAF備件包的內(nèi)容
蠕動泵,包括泵機組,泵頭帶6mm內(nèi)徑安裝油管,電源線,接口電纜
電磁閥單元,包括電纜
流經(jīng)裝置和流經(jīng)攪拌器裝置
校準塞
樣品室蓋
Surface Go 3,包括鍵盤和電源線
額外的備件,包括油管,O型圈,硅脂
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