《土壤紅外光聲光譜原理及應(yīng)用》介紹紅外光聲光譜在土壤學(xué)研究中的應(yīng)用。首先從紅外光譜原理及光譜分析方法人手,分別介紹紅外光聲光譜的原理和用于光譜數(shù)據(jù)分析的Matlah軟件基礎(chǔ);然后以中國典型農(nóng)田土壤和設(shè)施土壤為材料,闡述紅外光聲光譜在土壤學(xué)中的應(yīng)用,包括土壤分類與鑒定、土壤肥力評估和土壤微結(jié)構(gòu)表征等;既而構(gòu)建土壤紅外光聲光譜信息系統(tǒng),提出了土壤光譜屬性的概念。
《土壤紅外光聲光譜原理及應(yīng)用》附錄包括典型黏土礦物、典型土壤腐殖物、我國典型農(nóng)田土壤以及我國典型生態(tài)系統(tǒng)土壤中紅外光聲光譜圖。
《土壤紅外光聲光譜原理及應(yīng)用》可供高等院校和科研院所土壤與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展相關(guān)專業(yè)的師生、科技工作者以及管理者學(xué)習(xí)和參考。
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土壤分析是土壤學(xué)研究中的常規(guī)性工作,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對土壤信息的需求量十分巨大,傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法很難適應(yīng)海量的土壤數(shù)據(jù)獲。ㄍ寥罃(shù)字化),而儀器分析的方法則為海量土壤信息的獲取提供了可能。近20年來,在儀器分析方法中,紅外光譜在土壤分析中顯示出了獨(dú)特的優(yōu)勢,具有重要的應(yīng)用潛力。
傳統(tǒng)紅外光譜(透射光譜和反射光譜)在20世紀(jì)50年代就已應(yīng)用于土壤分析,但由于方法本身的原因,在土壤定性或定量分析中都受到一定的限制。紅外光聲光譜是光聲理論的重要應(yīng)用,盡管光聲理論發(fā)現(xiàn)于1880年,但由于軟硬件的限制,在紅外光譜上的應(yīng)用卻延后了100年,直到1980年才開始商業(yè)化應(yīng)用。紅外光聲光譜與傳統(tǒng)紅外光譜的本質(zhì)差別在信號獲取的方式上,即紅外光聲光譜采用了光聲轉(zhuǎn)換理論,這種信號獲取方式賦予了其原位和逐層掃描的功能,同時也擺脫了高吸收樣本的限制,更加適用于土壤分析,具有廣闊的應(yīng)用前景。我們首次將紅外光聲光譜應(yīng)用于土壤分析,取得了一系列研究進(jìn)展,本書是近5年來有關(guān)研究的階段性總結(jié)。
本書由三部分內(nèi)容組成:第一部分(第一、第二章)是光譜分析基礎(chǔ),分別介紹了紅外光聲光譜的原理和用于光譜數(shù)據(jù)分析的Matlab軟件基礎(chǔ),旨在為土壤學(xué)研究者提供相關(guān)知識背景,以便更好地分析和理解紅外光譜在土壤學(xué)中的應(yīng)用,熟悉紅外光譜和Matlab軟件的讀者可以略過此部分。第二部分(第三、第四、第五章)是紅外光聲光譜在土壤學(xué)研究中的應(yīng)用,基于Matlab軟件并結(jié)合化學(xué)計量學(xué)的方法,利用紅外光聲光譜進(jìn)行土壤分類與鑒定、土壤肥力評估,既而構(gòu)建土壤紅外光聲光譜信息系統(tǒng),提出了土壤光譜屬性的概念;基于紅外光聲光譜原位和逐層掃描分析功能,初步探討了土壤中有機(jī)無機(jī)復(fù)合物的組成、結(jié)構(gòu)及其相互作用。第三部分內(nèi)容為附錄,包括典型黏土礦物中紅外光聲光譜圖、典型土壤腐殖物中紅外光聲光譜圖、我國典型農(nóng)田土壤中紅外光聲光譜圖以及我國典型生態(tài)系統(tǒng)土壤中紅外光聲光譜圖,可為土壤學(xué)有關(guān)研究提供參考。