本发明公开了一种基于叶绿素荧光的浮游植物初级生产力的测量装置及方法，在遮光条件下，通过仿真光源持续60s以上照射藻类样品，利用藻类对光照历史依赖性，在仿真光照50ms短暂关闭间隙测量光照条件下单周期和弛豫荧光动力学曲线，获得光适应条件下荧光动力学参数，以激光二极管阵列为诱导激发光源、以光电倍增管为荧光探测器，用于测量藻类叶绿素荧光动力学曲线；利用冠形光学收集器、多波段光探测器阵列，设计水下光合有效辐射测量单元，测量与藻类吸收特征对应的自然环境光谱。本发明结构紧凑、体积小、功耗低，能够实现浮游植物初级生产力快速原位测量，为赤潮和水华灾害监测预警、海洋初级生力调查评估提供一种新手段。