土壤是陆地碳循环的中枢, 充分发挥土壤固碳潜力有助于减缓全球气候变化。 土壤有机碳 (SOC) 的高度分异性同时体现在空间和垂直分布上, 但是许多前期研究往往只考虑了空间分异, 而忽略了垂直分异。 尤其在青藏高原这种高寒山区, 土壤样品采集难度较大且费用昂贵。 可见近红外 (Vis-NIR) 光谱作为传统土壤实验室化学分析的辅助手段, 能够较为快速和精准地估测SOC含量。 但是土壤水分等环境因素会掩盖或改变SOC的Vis-NIR光谱吸收特征进而削弱模型预测精度。 外部参数正交化 (EPO) 和分段直接标准化 (PDS) 算法可以有效校正水分对光谱的影响, 但其在野外新鲜土柱上的表现还不得而知。 本研究旨在探索不同水分影响校正算法对野外剖面土壤光谱的校正能力, 对采自中国青藏高原海拔2 900～4 500 m色季拉山的共26个1 m深土柱。 沿深度以5 cm×5 cm为测量单元, 从各单元中心采集共计386个野外原状湿样Vis-NIR光谱, 并在实验室内测得相应386个研磨干样的Vis-NIR光谱以及SOC含量。 经EPO和PDS算法校正土壤水分对光谱的影响后, 通过随机森林建立土壤光谱和SOC含量的定量预测模型, 并使用靴襻法评估不同校正处理下预测模型的不确定。 土柱整体及垂直分布的精度结果表明, 经PDS法转换的农田和草地土柱湿样光谱均表现出良好的水分校正效果, 而EPO法仅对农田土柱有效。 水分影响校正算法在不同土壤深度上也存在显著差异, EPO和PDS对农田和草地表层样本的水分校正均效果明显。 两种校正方法的效果显示出地类和土层深度的依赖性。 本研究为利用Vis-NIR光谱技术在高寒山区野外快速准确估算土壤碳含量的垂直分异提供了必要参考。

溶解性有机质（DOM）是土壤中对气候变化较为敏感的组分, 在重金属迁移转化、 碳释放等土壤环境化学过程中占有重要地位。 同时, 青藏高原也是对气候变化最为敏感的地区之一。 而应用荧光光谱来探明气候条件的变化对土壤DOM的影响, 从而确定气候变化背景下DOM的环境化学行为方面的研究较少。 通过采集青海板达山不同海拔高度下（2 800, 3 000, 3 300, 3 600和3 900 m）的草甸土, 应用三维荧光-平行因子分析的方法测定土壤中DOM的荧光光谱, 揭示草甸土中DOM的来源、 组成和性质对不同海拔气候条件的响应特征。 结果表明: 海拔对土壤理化性质有重要影响。 随海拔升高, 土壤pH显著降低, 而有机质的平均值则从6.32%提高至13.75%, 但溶解性有机碳含量未有显著性变化。 同时, 海拔对DOM的来源与性质也产生影响。 DOM的BIX指数随海拔升高而升高, 表明: 微生物源对高海拔土壤中DOM的贡献更高, 可能是由于高海拔下的低温限制了植物残体等的分解和有机质的矿化。 而FI指数（1.332~1.621）处于自生源特征值（FI=1.9）和陆生源特征值（FI=1.4）之间, 表明: DOM的来源既有自生微生物活动产生, 又有植物残体与根际分泌物等陆源的输入。 但HIX指数在不同海拔土壤DOM中无显著性差异, 说明: 海拔的升高未显著改变DOM的腐殖化程度。 平行因子分析的结果显示, 在青海草甸土DOM中识别出6个有机组分（C1—C6）, 分别是: 两个类胡敏酸组分（C2和C4）、 两个类富里酸组分（C1和C3）、 一个水溶微生物副产物（C5）和一个类蛋白组分（C6）。 其中, 类富里酸和类蛋白分别是DOM中占比最高（54.69%~59.78%）和最低（5.42%~8.47%）的组分, 类胡敏酸则平均占DOM的25.08%。 对不同海拔下DOM的有机组分进行主成分分析, 结果显示: 各海拔土壤DOM的样点基本分散开, 这说明DOM的组成对海拔高度具有响应。 类富里酸组分C3、 类胡敏酸组分C4和类蛋白组分C6对各DOM组成差异的贡献最大。 随海拔升高, C3和C6的相对比重显著升高, C4则显著降低。 这说明高海拔的气候条件对类富里酸和类蛋白的生成有增强作用, 但限制了类胡敏酸的产生。 研究表明: 不同海拔气候条件下, 青海草甸土中DOM的来源、 性质和组成均有重要差异, 研究结果对评估青藏高原地区的土壤碳库, 并为预测全球气候变化背景下DOM对土壤中重金属迁移转化和碳循环等环境化学行为的影响提供理论基础。

植被在陆地碳循环和气候系统中发挥着重要作用, 近几十年来众多研究集中于分析植被生长状况的动态变化。 拥有大面积高海拔区域的青藏高原是“世界的第三极”, 其植被生长状况对全球变暖现象十分敏感。 而由光谱的可见光红波段和近红外波段反演产生的NDVI, 则是监测植被生长状况的最有效工具之一。 通过一元线性回归模型, 在青藏高原地区利用2000年到2014年的MODIS资料将GIMMS NDVI数据集从1982到2006年的时间序列扩展至2014年。 相比已有的研究, 因考虑了尺度变化引起的残差, NDVI扩展数据集的精度得到进一步提高。 该方法可以为今后不同NDVI数据集耦合提供一种新的思路。 利用1982年到2014年的NDVI新数据集可以发现以下结果: 青藏高原植被生长季的生长存在明显的增长趋势（0.000 4 yr-1, r2=0.585 9, p<0.001）, 春、 夏和秋季的增长率分别为0.000 5（r2=0.295 4, p=0.001）, 0.000 3（r2=0.105 3, p=0.065）和0.000 6（r2=0.436 7, p<0.001）。 因高原植被生长, 促进该区域碳积累效应, 故青藏高原植被在1982到2014年间是一个稳定的碳吸收区。 结合高原温度和降水资料分析植被生长状况增长的原因, 虽二者都具有增长趋势, 不过生长季及春、 夏和秋季的NDVI变化状况同温度的相关性显著高于降水。 在空间分布上, 各区域植被增长趋势同温度、 降水变化都具有明显的空间异质性。

利用X射线衍射(XRD)和傅里叶红外吸收光谱(FTIR)深入研究了青海羊曲剖面砂岩中膨胀性粘土矿物的具体种属和光谱学特征。 XRD结果表明, 砂岩中粘土矿物以膨胀性粘土矿物为主, 含量在97 %以上。 样品006面网在1.534  和1.498 均存在明显的衍射峰, 表明可能同时含有二八面体和三八面体结构膨胀性粘土矿物。 进一步的Li+-300 ℃加热后甘油饱和实验结果显示, 大部分样品膨胀性粘土矿物001衍射峰塌陷至9.3～9.9, 少数样品膨胀至 ～18 , 表明膨胀性粘土矿物以蒙皂石为主, 部分样品含少量皂石。 蒙皂石由于部分Li+进入八面体层间, 平衡了由于Mg替代Al造成的电价不平衡, 从而使得蒙皂石不膨胀。 FTIR结果表明, 膨胀性粘土矿物同时含有吸附水和结构水, 与X射线衍射结果一致。 样品在913和842 cm-1出现吸收峰, 表明膨胀性粘土矿物八面体层间以Al—Al和Al—Mg为主; 部分样品含有Al—Fe(吸收谱峰880 cm-1), 指示其为二八面体结构。 膨胀性粘土矿物中同时含有Si—O以及Al—O—Si振动峰, 表明四面体只有部分Al取代Si。 XRD和FTIR均指示研究样品与贝得石和绿脱石有不一样的光谱学特征, 而与蒙皂石极为吻合。 本研究能有效对膨胀性粘土矿物具体种属进行厘定, 对粘土矿物学揭示沉积物物源和气候环境信息具有重要的作用。

采用常规宝石学测试方法, 并结合电子探针、红外光谱仪、激光拉曼光谱仪对产自青海格尔木市小灶火河矿点的青玉进行了化学成分和光谱特征研究。测试结果表明, 青海青玉的宝石学物理性质与其他产地软玉相似。电子探针测试显示青海青玉的主要化学成分为MgO、 CaO和SiO2, MgO含量在18.572%～23.603%, CaO含量为12.333%～12.807%, SiO2含量在56.799%～59.926%, 且含量较稳定, 此外还含有较高含量的FeOT(Wt%: 1.924%～8.699%)和一定量的Al2O3, TiO2和Na2O。红外光谱和激光拉曼光谱分析显示, 青海青玉具有透闪石的光谱特征, 其主要组成矿物为透闪石。由于青玉中Mg-Fe2+的类质同象替代及Fe2+含量的不同, 使其红外吸收谱带频率稍有差异。综合化学成分及振动光谱特征分析, 青海青玉的深灰青色主要与其含有高含量的FeOT所致, 其主要致色元素为Fe。

目前市场上的和田玉产自新疆、青海、俄罗斯和韩国等地，分别称为新疆料、青海料、俄料和韩料。韩料是和田玉市场上较新出现的一个品种，目前对其研究还不够系统。通过拉曼光谱、红外光谱(FTIR)、X 射线衍射（XRD）、X荧光光谱（XRF）、扫描电子显微镜(SEM)及偏光显微镜分析等测试系统地研究了韩料和青海料的矿物组成、化学成分和显微结构等方面的特征。测试分析表明两者的主要矿物组成和化学成分极为相似，且主要成分为透闪石，特征拉曼位移为667 cm-1 和1051 cm-1。XRF 显示Fe 含量的高低与颜色的深浅呈正相关。青海料的结晶度明显好于韩料，结构也更细腻、致密，定向性也更好，结构上的差异为和田玉的评价提供了一定的理论依据。

运用激光雷达方程和Fernald方法，对西藏那曲地区和北京地区对流层气溶胶的微脉冲激光雷达(MPL)探测数据进行时空反演和比较，结果表明：气溶胶散射比廓线有着较为相似的结构分布，分层锯齿结构非常明显，主要包括贴地层、气溶胶混合层和气溶胶对流层。那曲测站上空气溶胶散射比在无云条件下最大值基本上保持在2.0左右；在测站上空均存在密度较大且较厚的积云；夏季的混合层或残留层(浅蓝色部分)高度抬高；夏季对流层低层积云的云量和积云出现的概率较冬季要少。

地基CE312热红外辐射计用于星载传感器的定标, 其定标精度直接影响热红外传感器的场地定标精度。 文章论述CE312-1b带宽辐亮度定标法和分谱辐亮度定标法的定标原理, 利用实验室黑体对CE312-1b热红外辐射计进行定标, 最后利用2010年8月青海湖的野外实测数据结合MODIS观测值, 分析对比两种定标方法所得定标结果的准确性及误差来源。 结果表明, 带宽辐亮度定标法得到的CE312热红外辐射计定标系数相对分谱辐亮度定标法所得结果在准确性、 适用性方面表现更好。