AutoSTAF 初級生產力測量儀

簡介

AutoSTAF是一款基于STAF系統的可部署型原位熒光儀，由CTG公司研發，適用于浮游植物初級生產力的現場評估。該設備具備高靈敏度和寬動態范圍，支持七波段激發和雙波段熒光測量，能夠實現自動包裹效應校正。AutoSTAF能夠在深達600米的環境下工作，適配多種平臺部署，包括系泊和大型AUV等，提供高時空分辨率的初級生產力測量，適用于碳循環、氣候變化研究及生態監測等領域。

AutoSTAF 單周轉活性原位熒光儀

——基于STAF系統，可部署為現場原位初級生產力測量

產品介紹

    單周轉活性熒光測定法 (STAF) 作為一種非侵入性評估浮游植物光合作用的方法，已經被廣泛應用。

AutoSTAF是CTG公司現有LabSTAF系統的可部署版本，包含全自動光譜分析、雙波段包裹效應校正和熒光曲線(FLCs)。這些特性的結合使得AutoSTAF非常適合于初級生產力的現場評估。

CTG公司的AutoSTAF結合了無倫比的靈敏度和廣泛的動態范圍，允許在端貧營養水域，開闊的海洋，沿海水域和湖泊進行測量。突破性的部署系統和自動化系統使得AutoSTAF可用于監測從水下平臺至深達600m的浮游植物初級生產力。

AutoSTAF和可部署控制單元(DCU)的結合提供了一個緊湊、堅固的系統，可部署在系泊處和其他水下平臺上。為了將每單位體積、每單位時間的PSII光化學定量評價相關的誤差最小化，我們特別加入了一些特性。包括用于光譜評估的七個激發波段和用于包裹效應校正的雙波段熒光測量。伴隨著運行FLCs的能力和自動協議調整，這些特性極大地增加了AutoSTAF對初級生產力評估的價值。

產品特征

• 利用新的STAF技術對水中浮游植物光合作用進行評估

• 無倫比的靈敏度，可用于端貧營養水的測量

• 全自動系統包括可選的光譜PAR (SPAR) 傳感器，用于環境光評估

• 寬動態范圍，在開闊的海洋和湖泊均可提供可靠的測量

• 與衛星數據相比，大大提高了準確性

• 與14C-固定測量相比，大大提高了空間和時間分辨率

• 使用7個激發波長高級光譜評估

• 使用雙波段熒光測量校正包裹效應

• 可在各種平臺上部署深達600m

產品應用

• 測量單位體積PSII光化學通量(JVPII)，以在高空間和時間尺度上提供初級生產力的上限

• 碳循環的評估

• 水生生物化學與生態學分析

• 核實衛星數據

• 氣候變化研究和模擬

• 監測藻華的發展及群落結構

• 生態監測以管理集水區

• 識別并減輕影響集水區水質的來源

方法介紹

目前測量方法

測量初級生產力的傳統方法涉及到數據的準確性和時間和空間分辨率之間的妥協。

• 衛星遙感方法是相對廣泛的大規模方法，但其產生較大的誤差，需要驗證，并且不能探測地表以下。

• 傳統方法，如14C固定法是緩慢、昂貴的基于實驗室的方法，需要放射性同位素的處理和訓練規程。

CTG解決方法

AutoSTAF基于CTG公司的LabSTAF實驗室儀器，實現了現場自動化分析。AutoSTAF和可部署控制單元DCU的結合為以往僅限于實驗室環境的測量系統提供了一個可部署的平臺。

• 利用全新技術監測浮游植物初級生產力

• 可部署深達600m

• 理想用于系泊處，大型AUVs和類似設備

• 無倫比的靈敏度允許在端貧營養水的測量

• 全自動采集，連續測量

• 寬廣的動態范圍為開闊的海洋和湖泊提供可靠的測量

• 高級校正:七波段激發波長，雙熒光波段測量和基線校正

技術特點

• 結合吸收法用于評估每單位體積、每單位時間的光合作用和初級生產力(Oxborough et al. 2012)

• 七個測量波段，允許基于可變熒光(FV)的常規光譜校正

• 基于Fv和基于σPII-的光譜數據的比較提供了有價值的關于群落結構的定性信息

• 用于自動包裹效果校正的雙窄波段熒光測量(Boatman et al. 2019)

• 用于測量弛豫相動力學的雙單周轉脈沖法

• 全光譜藍光增強的光化光照明提供＞1600μmol photons m-2 s-1

• 循環樣品室水套，避免與所有光路相交

• 基于14C的光合產物測量潛在替代法

為什么要使用單周轉活性熒光法( STAF )?

在過去的二十多年中，STAF的應用底改變了我們對海洋系統中浮游植物生理學的一般理解，并且隨著最近的技術和理論發展，STAF已被認為是一種非侵入式原位測量浮游植物初級生產力的使能技術。

光系統II ( PSII )的光化學是PhytoPP的最終能量來源。STAF可以用來測定單位體積PSII光化學通量( JVpII )。這個參數與PSII的放氧有很強的相關性，為PhytoPP提供了一個上限。

AutoSTAF可以在更廣的時空尺度上使用，既可以用于14C固定，也可以用于O2演化，而且可以在更低的生物量上使用。

• 可部署到600m

• 全自動化系統包括控制單元和光譜PAR傳感器

• 適合部署在系泊、大型AUV和類似平臺上

技術參數

功耗

140 ~ 400 mA, 24 V, 3.4 ~ 9.7 W

激發波長

452, 472, 505, 417, 534, 594, 622 nm

光化光光源

在12 bit分辨率下，準直輸出10 ~ 2000μmol photons m-2 s-1

檢出限

可檢測出相當于0.001mg m-3葉綠素a濃度的Fv

最大深度

600m