为明确颗粒有机碳在土壤固碳中的作用机制, 对比研究了不同有机培肥土壤颗粒有机碳的结构差异。 以单施化肥处理为对照, 选择了四种有机物料进行定位培肥试验, 利用13C NMR和红外光谱技术对比分析不同有机培肥对土壤颗粒有机碳结构的影响。 结果表明: 颗粒有机碳以脂肪碳和含氧基团为主, 脂化度高于75%, 含氧官能团含量高于50%; 不同有机培肥对土壤颗粒有机碳结构的影响差异性显著, 树叶培肥在提高颗粒有机碳芳香度的同时, 亲水性也大幅度提高, 比单施化肥处理(对照)提高了078%; 短期内, 牛粪、 秸秆和树叶培肥均可提高土壤颗粒有机碳的芳香度, 但从长远角度分析, 牛粪和秸秆培肥更利于土壤颗粒有机碳的稳定, 尤其是秸秆培肥, 其颗粒有机碳的芳香度分别比对照和牛粪培肥高035%和011%, 而亲水性远低于二者; 红外光谱与核磁分析的结果基本一致, 红外光谱可用于大量样品的颗粒有机碳结构初步筛选。

基于黄河口海域实测数据,建立了利用745 nm(模型1)和680 nm(模型2)波段遥感反射率的颗粒有机碳(POC)浓度反演模型,得到的平均相对误差(APD)均低于26%,其中模型1表现更优。结合海洋水色成像仪(GOCI)影像和实测数据对两个模型进行了精度评估,平均相对误差均在30%以内。基于所建立的模型和卫星遥感影像,分析了逐时、大风过程(几日之间)、季节变化三种情况下黄河口海域POC浓度的时空变化特征。结果表明,冬季POC浓度整体较高,夏季POC浓度整体较低;渤海湾附近出现POC浓度最高值。三种情况下,POC浓度的变化范围在同一尺度上,表明短时间间隔并不意味着POC浓度变化范围也小,其季节平均效应是显著的。

基于2013年巢湖实测数据，根据颗粒性有机碳（Particulate Organic Carbon，POC）浓度与叶绿素a之间的高度相关性，采用Gons和Simis算法估算浮游植物色素吸收aph(665)，继而实现对POC浓度间接反演。结果表明，Gons和Simis算法可用于蓝藻水华未覆盖内陆水体POC浓度的估算；Gons算法（RMSErel=21.90%）相对于Simis算法（RMSErel=23.81%）可以更好地反演POC的浓度。Gons和Simis算法在巢湖POC反演中取得了较好的结果，可以结合MERIS卫星用于巢湖水体POC估算。也可以为内陆湖泊水体碳循环研究提供技术和数据支撑，具有重要的科学研究意义。