
對(dui)於(yu)復(fu)雜(za)且非(fei)均(jun)質的(de)土(tu)壤和(he)沈(chen)積物,根系(xi)生長(chang)過程(cheng)、底(di)棲(qi)群落的(de)生物擾(rao)動以(yi)及反(fan)應(ying)性(xing)有機(ji)物質的(de)局(ju)部分(fen)解可(ke)以(yi)大大(da)增(zeng)加(jia)其生物地(di)球化(hua)學異(yi)質性(xing)。
在實(shi)踐(jian)中(zhong),常見的(de)監(jian)測(ce)方法(fa)只(zhi)能用於(yu)從(cong)垂直或(huo)水平(ping)壹(yi)維(wei)剖面中確定厘米到(dao)毫(hao)米尺(chi)度的(de)異(yi)質性(xing)。然而,在毫(hao)米到(dao)亞毫米尺(chi)度上(shang),土(tu)壤和(he)沈(chen)積物依然(ran)存在(zai)顯著的(de)空間異(yi)質性(xing)。因(yin)此(ci),原位和(he)高(gao)分(fen)辨率采(cai)樣和(he)成(cheng)像(xiang)方法(fa)對於(yu)捕(bu)獲(huo)土(tu)壤和(he)沈(chen)積物的(de)空間和(he)時(shi)間異(yi)質性(xing)至關重要(yao)。本(ben)文(wen)綜(zong)述(shu)了(le)土(tu)壤和(he)沈(chen)積物中微尺(chi)度采(cai)樣方法(fa),包(bao)括薄(bo)膜擴散(san)平衡技術(shu)(DET),薄(bo)膜擴散(san)梯度(du)技術(shu)(DGT),平(ping)面光(guang)極技術(shu)(PO),基(ji)於(yu)納米顆粒和(he)微顆粒的(de)發光(guang)成(cheng)像(xiang)以(yi)及土(tu)壤酶譜(pu)學。此(ci)外,本(ben)研究詳(xiang)細(xi)介(jie)紹了(le)他們的(de)成(cheng)像(xiang)原理和(he)方法(fa),並討論(lun)了(le)成(cheng)像(xiang)過程(cheng)中(zhong)存(cun)在(zai)的(de)壹(yi)些(xie)問題和(he)解決(jue)方案。雖然(ran)微尺(chi)度采(cai)樣和(he)成(cheng)像(xiang)方法(fa)使(shi)我(wo)們(men)對(dui)土(tu)壤和(he)沈(chen)積物的(de)生物地(di)球化(hua)學過程(cheng)有了(le)諸(zhu)多了(le)解,但這(zhe)些(xie)方法(fa)的(de)潛(qian)力尚未(wei)發揮出來(lai)。最(zui)後,本(ben)研究對(dui)微尺(chi)度采(cai)樣方法(fa)在非(fei)均(jun)質復雜(za)生物地(di)球化(hua)學過程(cheng)研究中(zhong)的(de)潛(qian)在發展方向(xiang)進(jin)行了(le)展望(wang)。


圖1. DET采(cai)樣和(he)成(cheng)像(xiang)方法(fa)的(de)原理圖(tu)。(a)結合DET采(cai)樣和(he)CID成(cheng)像(xiang)的(de)沈(chen)積物中可(ke)溶(rong)性(xing)Fe(II)成(cheng)像(xiang)示(shi)意(yi)圖(tu)。(b)結合DET采(cai)樣和(he)高(gao)光(guang)譜(pu)成(cheng)像(xiang)的(de)沈(chen)積物中可(ke)溶(rong)性(xing)P和(he)可(ke)溶(rong)性(xing)Fe(II)成(cheng)像(xiang)示(shi)意(yi)圖(tu)。虛線(xian)表(biao)示(shi)沈積物-水界(jie)面。