• 产品名称:基于高光谱成像技术的稻田土壤剖面碳组分的高
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  • 发布时间: 2021-10-10
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  作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。更多简介 +

  中国科学技术大学(简称“中科大”)于1958年由中国科学院创建于北京,1970年学校迁至安徽省合肥市。中科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

  中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,其前身为中国科学院研究生院,2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制,与中国科学院直属研究机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢,是一所以研究生教育为主的独具特色的研究型大学。

  上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设,2013年经教育部正式批准。上科大秉持“服务国家发展战略,培养创新创业人才”的办学方针,实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合,是一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

  土壤有机碳对土壤的物理、化学和生物化学过程等起着重要的调控作用,不仅是评价土壤肥力的重要指标,也是全球碳循环的重要组成部分。尽管总有机碳含量的高低可以表征土壤碳的数量变化,但不能很好地反映其质量和内在组成变化。活性有机碳(例如可溶性碳、易氧化碳和土壤微生物量碳等)是土壤有机碳的活性部分,由于其容易被微生物降解利用、周转速度快、对外界环境反应敏感,近年来逐渐成为土壤质量和管理措施的评价指标之一。因此,研究土壤有机碳及活性碳组分在土壤剖面中的垂直分布,可为更好地探究深层土壤有机碳的周转和分布提供帮助。

  传统的土壤剖面调查研究涉及到高密度间隔采样和室内化学分析,过程费时费力,且难以量化垂直方向土壤属性的连续变异。可见-近红外成像光谱技术的出现为土壤剖面调查提供了一种无损、高效的技术手段,该技术实现了目标地物的“图谱合一”,提供更加丰富、连续的物质组成分布信息。中国科学院南京土壤研究所史学正课题组通过采集江西省余江县不同母质发育的1m深度水稻土原状剖面,结合成像光谱技术和多种非线性建模方法构建了原状剖面土壤有机碳及活性碳组分的预测模型,最终采用最优模型对不同母质发育的整段土壤剖面进行了高空间分辨率精细制图(图1)。结果可用于研究土壤中有机碳迁移与转化过程、丰富土壤分类指标、土壤质量评价等。

  该研究成果发表在Geoderma上,研究得到国家重点研发计划课题(2017YFC0503906)、国家自然科学基金(41771253)、南京土壤所“一三五”计划和领域前沿项目(ISSASIP1651)的共同资助。

  土壤有机碳对土壤的物理、化学和生物化学过程等起着重要的调控作用,不仅是评价土壤肥力的重要指标,也是全球碳循环的重要组成部分。尽管总有机碳含量的高低可以表征土壤碳的数量变化,但不能很好地反映其质量和内在组成变化。活性有机碳(例如可溶性碳、易氧化碳和土壤微生物量碳等)是土壤有机碳的活性部分,由于其容易被微生物降解利用、周转速度快、对外界环境反应敏感,近年来逐渐成为土壤质量和管理措施的评价指标之一。因此,研究土壤有机碳及活性碳组分在土壤剖面中的垂直分布,可为更好地探究深层土壤有机碳的周转和分布提供帮助。

  传统的土壤剖面调查研究涉及到高密度间隔采样和室内化学分析,过程费时费力,且难以量化垂直方向土壤属性的连续变异。可见-近红外成像光谱技术的出现为土壤剖面调查提供了一种无损、高效的技术手段,该技术实现了目标地物的“图谱合一”,提供更加丰富、连续的物质组成分布信息。中国科学院南京土壤研究所史学正课题组通过采集江西省余江县不同母质发育的1m深度水稻土原状剖面,结合成像光谱技术和多种非线性建模方法构建了原状剖面土壤有机碳及活性碳组分的预测模型,最终采用最优模型对不同母质发育的整段土壤剖面进行了高空间分辨率精细制图(图1)。结果可用于研究土壤中有机碳迁移与转化过程、丰富土壤分类指标、土壤质量评价等。

  该研究成果发表在Geoderma上,研究得到国家重点研发计划课题(2017YFC0503906)、国家自然科学基金(41771253)、南京土壤所“一三五”计划和领域前沿项目(ISSASIP1651)的共同资助。

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