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有机蔬菜,是指在蔬菜生产过程中严格按照有机生产规程,禁止使用任何化学合成的农药、化肥、生长调节剂等化学物质,以及基因工程生物及其产物,而是遵循自然规律和生态学原理,采取一系列可持续发展的农业技术,协调种植平衡,维持农业生态系统持续稳定,且经过有机食品认证机构鉴定认证,并颁发有机食品证书的蔬菜产品。关于如何快速鉴别有机蔬菜与非有机蔬菜,光谱仪器的应用提供了新的思路。一起来了解一下今日推荐的文章。使用 VIS-NIR 光谱仪通过特征波长和线性判别分析法快速区分有机和非有机叶菜(空心菜、苋菜、生菜和小白菜)当前有机叶类蔬菜面临着可能被非有机产品替代以及容易脱水和变质的挑战。为了解决这些问题,本研究采用ASD FieldSpec 4 便携式地物光谱仪 结合线性判别分析 (LDA) 来快速区分有机和非有机叶菜。有机类包括有机空心菜 (Ipomoea Aquatica Forsskal)、苋菜 (Amaranthus tricolor L.)、生菜 (Lactuca sativa var. ramosa Hort.) 和小白菜 (Brassica rapa var. chinensis (Linnaeus) Kitamura),而非有机类别由四种对应的非有机类别组成。分别对这些蔬菜的叶子和茎的反射光谱进行二元分类。鉴于 VIS-NIR 光谱范围广泛,使用稳定性选择 (SS)、随机森林 (RF) 和方差分析 (ANOVA) 来评估遗传算法 (GA) 选择的波长的重要性。根据GA选择的波长及其SS评估值和位置,叶片光谱分类的显著波段为550-910 nm和1380-1500 nm,而茎光谱分类的显著波段为750-900 nm和1700-1820 nm。在LDA分类中使用这些选定的波段,分类精度达到了95%以上。本研究所选取的叶类蔬菜用蒸馏水进行了严格的清洗,以有效消除其表面杂质,并在开始光...
发布时间: 2024 - 03 - 04
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黑土地是指具有黑色或者暗黑色腐殖质表土层,性状好、肥力高的耕地,这类耕地可用于粮食生产。黑土地是地球上最珍贵的土壤资源,地球上一共有四块黑土地,分别是乌克兰的乌克兰平原、美国的密西西比平原、中国的东北平原以及南美洲阿根廷连至乌拉圭的潘帕大草原。我国东北平原典型黑土区耕地面积约2.78亿亩,是重要的粮食生产优势区和全国最大的商品粮生产基地。然而,近年来相关研究和调查发现,由于掠夺经营、水土流失等原因,黑土层厚度已逐渐减少,土壤有机质含量也明显降低,土壤侵蚀成了黑土地不容忽视的问题之一。保护黑土地对于保障国家粮食安全、生态安全,促进农业绿色可持续发展具有重大的意义。接下来我们了解一篇在黑土地区探测土壤侵蚀状况的论文。ASD Fieldspec 3 FR光谱仪在东北典型黑土地区农田土壤侵蚀热点探测方面的应用土地退化影响着世界上大约三分之一的农田 ,其中土壤侵蚀是最严重和最广泛的退化形式。在侵蚀严重的地区,土壤剖面可能出现明显的截断现象,导致富含碳和营养丰富的表土物质空间重组,造成土壤有机碳(SOC)加速损失,土壤肥力下降,从而影响退化农田的粮食生产。据估计,每10厘米土壤损失作物产量平均减少约4%,而由于农业管理不当和施肥水平低,发展中国家减产的程度可能会加剧。联合国可持续发展目标框架下的土地退化中立方案明确采用了SOC作为评估和监测土地退化状况的关键指标。因此,更好地了解发生土壤侵蚀的...
发布时间: 2023 - 06 - 02
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生鱼片又称鱼生,古称鱼脍,起源于中国,最早文字记录可以追溯到周朝,有着悠久的食用历史,后传至日本及朝鲜半岛等地,在日本称刺身,是日本料理中最为常见的菜品。生鱼片制作简单,食用可口,营养丰富。从营养学角度说,生鱼片没有经过传统的炒、炸、蒸等烹饪方法,因此营养物质完全没有流失,是一道极富营养的菜肴。但是从卫生角度考虑 ... ...生鱼片是一种传统的日本食品,在日本以外的许多国家都很流行,但严重的健康风险,如腹痛,腹泻,呕吐,以及由生鱼片上常见的寄生虫引起的器官损伤,是消费者担心的因素。冷冻处理是一种有效杀灭寄生虫的方法,但由于可接受的温度范围窄,无法广泛应用;过高的温度无法完全消除所有寄生虫,而过低的温度会损害生鱼片的风味。因此,有必要开发一种寄生虫检测方法,以便清除被感染的生鱼片。传统的生鱼片寄生虫检测方法主要有显微镜法、免疫荧光法、聚合酶链式反应法等,但这些方法耗时费力,不易实现产业化。因此,迫切需要一种快速、简便、可靠、智能的生鱼片寄生虫检测方法。目前,可见光和近红外(VIS/NIR)光谱在食品质量检测中的应用已经很成熟,包括疾病监测、害虫检测、蛋白质和脂肪含量评估等。然而,寄生虫非常小,利用VIS/NIR高光谱成像技术能否检测到生鱼片上的寄生虫仍然是一个未知的问题。利用VIS/NIR高光谱成像进行生鱼片寄生虫检测基于此,在所附的文章中, 研究者们首次探讨了Resonon Pi...
发布时间: 2023 - 05 - 26
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高寒泥炭地是一种独特的生态系统,主要分布在高纬度地区,如北极和高山地带。它们通常是由厚厚的腐殖质层覆盖的湿地,其中含有大量的泥炭和水。高寒泥炭地是净CO2交换的重要场所,对于全球气候变化的响应非常敏感。然而,由于极端干旱的气候条件,高寒泥炭地面临着许多挑战,其生态系统的健康和稳定性受到严重影响。极端干旱事件下,高寒泥炭地会如何变化?接下来我们来了解一篇相关论文。高寒泥炭地微生物CAZymes基因和净CO2交换对5年连续极端干旱事件的非同步响应全球气候模型预测,未来极端干旱事件频率会增加。极端干旱会严重影响陆地碳(C)库、碳通量及碳循环过程,尤其会显著降低陆地生态系统C汇强度,甚至将其转化为C源。泥炭地拥有巨大的碳储量,在有效缓解温室效应,应对气候变化方面发挥着重要作用。但干旱会加速泥炭地土壤有机碳分解,增加碳排放,形成正反馈效应。然而,关于未来不断增加的极端干旱事件下净生态系统交换(NEE)变化及参与土壤有机质(SOM)分解的微生物碳水化合物活性酶(CAZymes)的功能基因尚不清楚。基于此,中国林业科学研究院湿地与气候变化研究团队以青藏高原东部若尔盖国家级自然保护区高寒泥炭地(33°47′56.61′′ N,102°57′28.43′′ E,3430 m.a.s.l.)为研究区域,依托模拟极端干旱的野外控制实验平台,通过宏基因组测序技术、不同CO2通量组分的原...
发布时间: 2023 - 05 - 25
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海水富营养化是海洋水体中N、P等营养盐含量过多,导致水体中藻类等生物过度繁殖,从而引发水体生态系统的失衡现象。环境变化和水体富营养化是当前许多湖泊及水域面临的严峻挑战。为了及时发现湖泊水质变化,水体监测是关键所在。遥感监测技术的发展为水体监测带来了新机遇。遥感技术可以通过机载高光谱获取大范围的水体光谱信息,从而快速、准确了解水体的变化情况。遥感监测可以提高监测效率,减少人力和物力的投入,降低监测成本。在山东半岛南部胶州湾典型海水养殖区,学者们就利用高光谱遥感开展了海水富营养化的监测。利用Resonon Pika L估算胶州湾富营养化由于土地利用的不断变化、森林砍伐和化石燃料的燃烧,温室气体排放急剧增加,从而导致海洋富营养化、洪水泛滥等严重的全球性挑战。近年来,由于海产品消费的增加,海水养殖成为一个迅速扩大的全球市场。而不合理的养殖方式、过度的养殖生产,以及大量污染物直接排放到海洋养殖区中,会造成赤潮等其他灾害。这些问题会导致严重的环境污染、生态失衡和沿海水域富营养化。为了从源头上减少污染排放,阻止海水养殖水质恶化,需要快速准确地了解海水养殖水质参数浓度的时空特征、演变过程、影响因素等信息。随着遥感技术的不断进步,高光谱遥感技术因其精度高、波段多、信息量大等优点在遥感水质监测中得到了广泛的应用。而机载高光谱遥感具有空间分辨率高、时间分辨率高、图像采集灵活等优点,为区域水质监测的应用提...
发布时间: 2023 - 05 - 18
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近日,强冷空气在山西、宁夏和陕西等地凶猛登陆,带来了降温降雪的天气。没有冤情的四月飞雪,大自然再一次向人类展现了它的深邃。除了突如其来的降雪,大自然赋予的特殊天气,还有极端而持续的干旱。在干旱区,由于水资源缺乏,植物的生存和生长受到严重胁迫,促使生态环境进一步恶化。为了应对干旱气候,治理生态环境,相关的研究数不胜数。基于干旱区河岸湿地这一特殊的生态系统,今天我们来了解一篇研究植物水分利用模式的论文。干旱区河岸湿地优势种植物的水分利用模式植物水分循环是研究陆地生态水文学的关键环节。在干旱区,由于有限降水和强烈蒸发,水资源是影响植物生存、生长和植被恢复可持续性的重要限制因素。近年来,由于高温和干旱等极端天气事件更加频繁,土地退化加剧,使河岸湿地生态系统面临降水减少、不同程度水位下降等干旱问题。极端干旱会降低水资源的可利用性和植被生产力,并给植物带来不可逆转的死亡风险。因此,了解植物水分利用模式可以揭示植物的生存策略和对不断变化的水文气候条件的反应,这是良好的生态管理和植被恢复的先决条件。湿地是连接水域生态系统和陆地生态系统的功能过渡区,其生态功能非常突出。因此,定量研究河岸湿地水分来源、补给途径及其植物水分利用模式,是了解湿地生态水文循环的前提条件,将为干旱区湿地环境治理和生态安全提供理论依据与决策支持。干旱区是全球生态系统的的重要组成部分,河岸湿地具有水源供给、水文调节和土壤保持等生...
发布时间: 2023 - 05 - 09
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青藏高原是地球上海拔最高的高原,被称为“世界屋脊”、“第三极”。青藏高原光照和地热资源充足。高原上冻土广布,植被多为天然草原。它扮演着重要的生态角色,影响着全球气候变化。这个区域的碳循环系统尤其引人注目。随着全球气候变暖,青藏高原的永冻层正在消融,导致大量的甲烷和其他温室气体被释放到大气中,从而影响了全球气候变化的速度。这种现象对人类社会和生态系统都产生了深远的影响,今天想向大家介绍的文章,正好与此相关。基于Picarro G2201-i碳同位素分析仪研究天然气水合物释放对青藏高原永冻层湿地甲烷排放的影响湿地甲烷排放是全球CH4收支中最大的自然来源,在推动21世纪气候变化方面发挥着日益重要的作用。多年冻土区碳库是受气候变化影响的大型储层,对气候变暖具有正反馈作用。在与气候相关的时间尺度上,融化的永久冻土中的甲烷排放是温室气体收支的关键。因此,多年冻土区湿地甲烷排放过程与湿地碳循环密切相关,对理解气候反馈、减缓全球变暖具有重要意义。青藏高原是地球上最大的高海拔永久冻土区,储存了大量的土壤有机碳和天然气水合物中的热生烃。湿地甲烷排放源识别是了解青藏高原湿地甲烷排放和碳循环过程与机制的重要问题。基于此,来自中国地质调查局的研究团队于2017年测量青藏高原木里永冻层近地表和天然气水合层钻井(DK-8)的CH4和CO2排放量及其碳同位素组成(Picarro G2201-i碳同位素分析仪)。并...
发布时间: 2023 - 05 - 06
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据人类目前所知,昆虫的种类有100多万种,是地球上数量最多的动物群体。在《昆虫记》中,法布尔将昆虫世界化作供人类获得知识、趣味、美感和思想的美文,以文艺趣味的笔触记录了100多种昆虫的本能与习性,展现了一部“昆虫的史诗”。但种类繁多、形态各异的昆虫,除了法布尔笔下的灵性和趣味,还有不可忽视的侵害和威胁。1998年,我国在山西省首次发现红脂大小蠹,当地林木大面积受到侵害,生态环境和经济发展也严重受损。随着红脂大小蠹的扩散蔓延,我国科研人员对森林受到的侵害愈加重视,并通过相关研究,提供了对其进行监测的方向。利用机载高光谱成像进行树木水平红脂大小蠹侵染的早期监测森林在陆地生态系统中发挥着必不可少的作用,提供着水资源保存、侵蚀控制、缓和气候变化和碳固存等各种生态服务。同时也面临着生物和非生物因素的胁迫。入侵害虫红脂大小蠹(RTB)在中国东北部蔓延,造成严重的经济和生态损失。早期识别和侵染树木的处理对于避免其蔓延和侵染爆发至关重要。高空间分辨率的高光谱数据具有监测单木尺度树皮甲虫早期侵染的潜力,但尚未进行相关研究。基于此,为填补研究空白, 来自北京林业大学的研究者们利用DJI Matrice 600 UAV+Resonon Pika L高光谱相机在中国辽宁省进行了相关研究。首先调查了RTB侵染油松后光谱特征的变化。其次,利用RF分类器比较不同光谱特征区分RTB阶段的性能。最后,探索了深度学习...
发布时间: 2023 - 04 - 13
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太白山,坐落于陕西宝鸡,是我国著名的秦岭山脉的主峰,也是我国大陆东部的第一高峰。高达3767.2米的海拔,巨大的高山落差,明显的气候差异——自然的赋予让太白山形成了独特的垂直景观。随着海拔的变化,太白山容纳了种类多样的丛林、珍禽异兽、冰川奇石等丰富的自然景观。不仅吸引了各地游客前来观光,更有佳句“山脚盛夏山岭春,山麓艳秋山顶寒,赤壁黄绿白兰紫,春夏秋冬难分辩。”广为流传。当然,巨大的气候差异和垂直景观的形成,带来的不仅仅是特色的旅游资源,更为专业领域内的研究提供了丰富的样本。依托太白山的天然差异,中国科学院地球环境研究所进行了同位素相关的调查研究。叶水氢和氧同位素的控制:跨季节和海拔的区域调查叶片水中稳定的氧(δ18O)和氢 (δ2H)同位素充当连接水文气候与植物来源有机物的桥梁,然而,目前尚不清楚水源(枝条水、土壤水和降水)或气象参数(温度、相对湿度和降水)是否对其控制。基于此,来自中国科学院地球环境研究所的研究团队调查了太白山(33.96° N,107.77° E,海拔3767m)海拔梯度δ18Oleaf和δ2Hleaf、潜在水源同位素(LI-2100 Pro全自动真空冷凝抽提系统,北京理加联合科技有限公司+Picarro L2130-i水同位素分析仪)和气象参数的季节特征。结果发现,叶片水氢和氧同位素对气象参数(降雨、温度和RH)和源水(木质水、降雨)氢和...
发布时间: 2023 - 03 - 21
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黄土高原“这片广袤的土地已经被水流剥蚀得沟壑纵横、支离破碎、四分五裂,像老年人的一张粗糙的脸。”这是已故作家路遥在《平凡的世界》里对黄土高原的描述,也是三、四十年前黄土高原生态环境的真实写照,水土流失严重,荒凉贫瘠。如今经过前辈们的不懈努力,这片土地上发生了翻天覆地的变化,植被恢复与人工造林成果显著,生态环境大幅改善。现在的黄土高原“植被”与“水”已经成为这片土地上绑定的话题。生态改善的同时,人们对于此的研究也在不断深入。关于植被在这片土地的恢复过程中,如何影响到生态水文的变化?今天来了解一篇中国科学院地球环境研究所研究团队的相关论文。中国黄土高原天然草地和人工林地小流域生态水文分离——一年周期稳定同位素观测的证据陆地生态水文是地球水文循环的重要组成部分,对于其功能和相关服务的理解至关重要。土壤可调节局部到全球范围的生态水文过程。植物作为生态水文重要组成部分,在生态系统贡献了50%-90%的蒸散量。因此,研究植物和周围土壤之间水的相互作用对于深入理解生态水文过程至关重要。生态水文分离假说是同位素生态水文关注的热点问题,它涉及到两个水世界。已有许多研究在不同气候带进行了生态水文分离调查。黄土高原一直进行人工林和自然恢复,显著改变了土壤性质、植被群落、微生物群落和生态水文过程,然而植被恢复如何影响生态水文过程仍不清楚。基于此,来自中国科学院地球环境研究所的研究团队对甘肃省庆阳市南小河沟...
发布时间: 2023 - 03 - 09
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2020年11月24日4时30分长征五号遥五运载火箭点火升空托举嫦娥五号探测器送入预定轨道意味着人类时隔44年再次从月球带回了岩石和土壤样品上一次月球采样返回任务是1976年苏联的月球24号美国在阿波罗十一号成功登月之后,进行了6次发射任务,其中有5次都获得了成功,一共将12名宇航员送上了月球,带回来了382公斤的月球土壤。中美两国于1979年1月1日正式建交;而就在这前夕的1978年,美国国家安全事务顾问布热津斯基访华时,为表示友好,向中国赠送了1克月岩。地质学家将1g月壤等分成两份,每份重量0.5g,一份用于研究,另一份用来展览。如今,我们自己从月球带回1731克月壤!北京时间2022年10月10 日,国际科学期刊《自然 · 通讯》(Nature Communications)在线发布我国嫦娥五号样品的一项研究成果。中国科学院国家天文台李春来、刘建军研究员领导的团队,结合嫦娥五号月球样品的实验室分析结果和遥感探测数据,解答了过去对月球晚期玄武岩遥感光谱解译的疑惑,纠正了月球晚期玄武岩独特遥感光谱特征的物质成分解译结果。根据以往地基望远镜和月球轨道器遥感光谱数据的分析,普遍认为月球正面西部晚期月海玄武岩覆盖的区域富含橄榄石,这是约束月球晚期玄武岩成因的重要因素。然而该推论是否正确,由于缺乏实际样品的分析而无法证实。嫦娥五号成功着落于月球风暴洋东北部的玄武岩平原,返回样品...
发布时间: 2023 - 02 - 28
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