藻类浮游颗粒对激光的散射和吸收是水下蓝绿激光通信性能在海水中衰减的主要原因。依据离散偶极子理论,建立了双椭球、四椭球、柱型丝状、环型丝状和S型丝状五种主要团聚核壳蓝藻颗粒模型,数值计算了核壳藻类粒子在532 nm蓝绿激光波段处的消光系数、吸收系数和散射系数随核壳蓝藻粒子尺寸的变化关系;基于均匀混合层理论,对比了有无中间混合层的核壳蓝藻模型的散射强度随散射角度的变化情况,计算了五种核壳蓝藻模型的粒子尺寸对其散射矩阵元素的影响。计算结果表明:五种藻类在蓝绿激光波段处的吸收系数和散射系数随粒子尺寸的增加而递增,且前向散射强度最大;随着散射角度的增加,五个模型的散射强度都在递减,几个大尺寸藻类模型的散射矩阵元素比值振荡较多。研究结果为海洋水下悬浮藻类颗粒的蓝绿激光散射特性和吸收特性的研究及水下蓝绿激光通信信道的建模提供了参考。

利用流式细胞术对细胞进行多色荧光分析时, 往往获得的是由多种组分荧光光谱混合的多元荧光光谱。 在对蓝细菌进行光谱流式检测时, 所测得的荧光光谱同时包含了多种未知荧光光谱, 且存在严重的光谱混叠。 为了获得蓝细菌中的主要组分光谱及其浓度, 提出主成分分析和多元曲线分辨相结合的方法, 对蓝细菌的流式荧光光谱进行处理。 该方法通过主成分分析获得蓝细菌的主要纯组分数量, 然后利用渐进因子分析寻找各组分的起始点和终止点, 并估计纯组分的初始光谱, 最后利用交替最小二乘结合其纯组分光谱的单峰性和非负性, 对初始估计的纯组分光谱进行迭代修正, 从而得到纯组分光谱及其组分浓度。 仿真和实验结果表明, 该方法能够准确地估计混合光谱中纯组分的个数并对其谱峰进行拟合, 进而准确地估计各个组分的浓度。 该方法不但适用于蓝细菌的光谱分析, 还可用于其他多元混合光谱体系的解析。

蓝藻生物量检测技术发展是应对目前频繁发生的水华事件的重要环节。 藻蓝蛋白作为蓝藻的特异性蛋白, 在一定程度上比叶绿素更能准确反应自然水体中的蓝藻生物量, 因而成为蓝藻生物量检测技术的重要指标。 本文利用三维荧光光谱技术, 以不同光照、 不同生长期的铜绿微囊藻、 鱼腥藻活体为研究对象, 比较了单点法和包络法两种光谱解析方法的可靠性, 探究了不同生境条件下的藻蓝蛋白活体荧光光谱特性。 结果表明: (1)荧光光谱强度随生长期延长而增大; (2)采用包络法解析藻蓝蛋白特征荧光光谱的方法比单点法更为可靠; (3)在不同生境条件下, 铜绿微囊藻藻蓝蛋白活体荧光激发波长基本保持614 nm、 发射波长基本保持654 nm不变, 鱼腥藻藻蓝蛋白活体荧光激发波长随生长期在610和620 nm之间波动减小, 发射波长随生长期在650和660 nm之间波动增大。 这种波动与藻种样品颗粒度大小和光谱扫描模式有关。 该研究结果为发展蓝藻生物量活体荧光监测技术发展提供了实验基础。

以蛇足石杉孢子囊为材料，分离出蛇足石杉共生蓝藻细胞，研究光照强度对液体培养的共生蓝藻细胞生长的影响.研究结果表明，在光强500 Lx下，共生蓝藻的生长速率最大；增加光照强度(> 2000 Lx)将抑制共生蓝藻的生长，菌体褪绿变白；在共生蓝藻生长过程中，蓝藻细胞内叶绿素a的含量随着光强的增加而显著减少，这与其在强光照下生物量的降低呈正相关.不同光质实验结果表明，绿光和蓝光条件下蛇足石杉内生藻生长快而红光条件下藻体增殖最慢，这与在绿光和蓝光条件下藻体细胞合成的色素含量增高有密切的关系.实验结论：蛇足石杉共生蓝藻细胞适宜的光照条件是弱光光照，适宜的光质是绿光或蓝光.

水体受污染富营养化导致蓝藻等浮游植物快速生长， 给环境带来很大的危害， 以蓝藻为例， 采用纯净水和蓝藻生长的湖水培养蓝藻， 使用95％的乙醇等时间萃取其中的蓝藻叶绿素， 测量分析了不同含量的蓝藻叶绿素吸收光谱特征。 研究结果表明， 叶绿素吸收峰处于279.5， 436.0， 664.5 nm， 其中279.5 nm处的吸光度不能用于表征叶绿素的含量， 而436.0和664.5 nm处吸光度与叶绿素含量均有较好的线性关系， 采用两者吸光度差值表征叶绿素含量能够提高测量精度。 并研究为检测水体中浮游植物叶绿素含量进而反映水体污染情况提供了实验手段和理论研究依据。