适当的土壤管理可以维持和改善整个生态系统的健康。适当的土壤管理需要对其特性进行适当的表征,包括土壤有机质 (SOM) 和土壤水分含量 (SMC)。与传统方法相比,基于图像的土壤表征显示出强大的潜力。本研究比较了 22 种不同的监督回归和机器学习算法的性能,包括支持向量机 (SVM)、高斯过程回归 (GPR) 模型、树集合和人工神经网络 (ANN),在实验室环境下用数码相机拍摄的土壤图像中预测 SOM 和 SMC。共提取了 22 个图像参数,并分两步用作模型中的预测变量。首先使用所有 22 个提取的特征开发模型,然后使用 SOM 和 SMC 的六个最佳特征子集。饱和度指数(红色指数)是 SOM 预测的最重要变量,对比度(中位数 S)是 SMC 预测的最重要变量。颜色和纹理参数与 SOM 和 SMC 都表现出高度相关性。结果显示,对于使用六个预测变量的验证数据集,图像参数与实验室测量的 SOM(使用立体派的 R 2 和均方根误差 (RMSE) 分别为 0.74 和 9.80%)和 SMC(使用随机森林的 R 2 和 RMSE 分别为 0.86 和 8.79%)之间存在令人满意的一致性。总体而言,GPR 模型和树模型(立体派、RF 和增强树)最能捕捉和解释本研究中 SOM、SMC 和图像参数之间的非线性关系。
(1) 里约热内卢联邦农村大学,林业研究所,造林系,环境和林业科学研究生项目,塞罗佩迪卡,里约热内卢,巴西。(2) 维索萨联邦大学土壤系,维索萨,米纳斯吉拉斯州,巴西。(3) 圣保罗大学,“Luiz de Queiroz”农业学院,土壤科学系,皮拉西卡巴,圣保罗,巴西。(4) 里约热内卢联邦农村大学,农学研究所,土壤系,塞罗佩迪卡,里约热内卢,巴西。(5) 圣保罗大学“Luiz de Queiroz”农业学院土壤科学系,土壤和植物营养研究生课程,皮拉西卡巴,圣保罗,巴西。(6) 里约热内卢联邦农村大学,农学课程,塞罗佩迪卡,里约热内卢,巴西。
在过去二十年中,数字土壤测绘 (DSM) 已成为收集重要土壤信息的重要途径。DSM 是通过基于土壤特性或类别与环境之间关系的定量建模技术来准备的。底层模型源于 Dokuchaev (1899) 和 Jenny (1941) 的基本土壤方程:s = f(cl, o, r, p, t, … ),该方程指出土壤是气候、生物、地形、母质和时间的函数。最近,McBratney 等人的“s、c、o、r、p、a、n”方法进一步推进了这一概念模型。(2003),它具有额外的 s(土壤属性预测因子)和 n(地理位置预测因子)因素,并且还结合了残差误差建模。
土壤微生物与土壤中发生的许多过程密切相关,包括向植物供应养分,通过生长激素的产生来刺激植物的生长,控制植物病原体的活性,维持土壤结构的活性,并促进无机污染物的浸出和矿物质污染物的矿物质(beave and in。 2000; Hayat,Ali,Amara,Khalid和Ahmed,2010年;这些微生物社区具有巨大的新陈代谢和生理性质,这使它们能够在土壤环境中生活,适应和扩散,这些土壤环境也表现出极高的结构和化学异性恋(Madigan,Clark,Clark,Stahl,Stahl,&Martinko,2010年)。尽管在肥沃的土壤中细菌丰度较高,但细菌仅占土壤表面的一小部分(Young,Crawford,Nunan,Otten,Otten和Spiers,2008年)。在土壤中,微生物倾向于聚集(Ekschmitt,Liu,Vetter,Fox和Wolters,2005年),在非常小的土壤中形成微生物热点(<1 cm 3)。在评论中,Kuzyakov和Blagodatskaya(2015)认为,大多数生物地球化学过程都在这些热点中进行。这种热点本质上是短暂的,并且来自物理,化学和微生物过程之间的复杂相互作用。这种活动热点的例子包括根际,碎屑和土壤骨料表面。微生物活性的热点不存在。上述过程需要各种条件的托管。在这些热点示例中,根际是最动态的,热点持续日子,而与土壤结构相关的热点可以更持久,并且可以持续几个月。土壤孔在形成诸如土壤结构之类的热点的形成中起着重要作用,形成了相互联系的网络,通过该网络,包括氧的扩散,酶的运输以及分离的有机物,细菌的迁移率和细菌之间的相互作用。许多研究人员在微生物量表上观察到细菌分布中的空间模式(Kizungu等,2001; Nunan,Wu,Young,Crawford,&Ritz,2003;VieubléGonod,Chadoeuf,Chadoeuf和Chenu,&Chenu,2006年)。,例如VieubléGonod等。(2006)观察到土壤中2,4-D(2,4二氯苯氧基酸)的矿化的异质模式,从田间到微栖息地量表时的可变性增加。
摘要:近年来,微塑料污染成为人们广泛关注的环境问题。土壤作为比海洋更大的微塑料储存库,携带微塑料污染对其结构和性质的影响不容忽视,而且在植物、土壤动物和微生物的帮助下,这种新兴污染物最终会威胁人类健康。微塑料粒径小,难以回收利用,传统的塑料污染管理方法难以奏效,而生物降解方法因其环境可持续性和处理范围广而受到人们的关注。本文综述了目前最流行的微塑料生物降解方法及其影响因素,旨在为微塑料的生物降解提供思路和参考。
该金字塔代表了一种食物链,显示了大多数土壤中生物的多样性。碱有很多生物,这些生物往往很小,并为上面的生物提供了生命。在每个层面上向上,较少的生物保留下来,直到您用一只鸟到达顶部。最小的生物是最丰富的生物。