上一期《易科泰樣芯分析技術應用案例》, 我們介紹了利用CORESCANNER X光芯體密度掃描成像與元素分析技術（XRF）和SPECIM樣芯高光譜成像技術（HSI）研究南半球西風隨時間變化及其與二氧化碳排放之間的關系。本期案例將介紹利用XRF、HSI、超高效液相色譜（HPLC）技術分析波蘭?azduny湖樣芯用于推斷水體生產力、季節(jié)性缺氧和半混合態(tài)狀況。

瑞士伯爾尼大學地理與奧希格氣候變化研究中心的ANDREA SANCHINI等人對波蘭東北部?azduny湖沉積物進行取樣，通過CORESCANNER XRF技術、SPECIM SCS樣芯高光譜成像技術、HPLC技術提取沉積物樣芯相關信息，采用多代理物選取的方法，在季節(jié)性亞層級尺度上推斷9200年前到目前水體生產力、季節(jié)性缺氧和半混合態(tài)變化過程，研究結果發(fā)表于2020年《JOURNAL OF QUATERNARY SCIENCE》（A Holocene high‐resolution record of aquatic productivity, seasonal anoxia and meromixis from varved sediments of Lake ?azduny, North‐Eastern Poland: insight from a novel multi‐proxy approach）。

研究人員使用裝有Cr管的ITRAX‐XRF核心掃描儀對半芯進行µ‐XRF掃描，將Br和Si/Ti用作生產力和生物硅（主要是硅藻）的替代物，選擇XRF元素強度和比率來評估水生和陸地子系統的變化，由Ti和K推斷侵蝕（碎屑輸入），選擇Zr/Al，Zr/Fe和Fe/Ti作為晶粒尺寸的代表，K/Ti作為成巖粘土的替代物。使用Mn來研究水體中的氧化還原反應，將S和S/Ti結合磁化率作為沉積物中成巖Fe3S4鈣鐵礦形成的指標，由于Ca主要存在于生物成因的碳酸鹽層中，因此將Ca用作內生碳酸鹽沉積替代物。

根據Butz等人的方法（2015年），使用高光譜掃描相機Specim PFD‐CL‐65‐V10E，400–1000 nm），在半芯上進行高光譜成像掃描。從相對吸收帶面積（RABA666，590–730 nm； Michelutti等，2005）和相對吸收帶深度（RABD845，790–895 nm； Butz等，2015）測量了總葉綠素色素和總細菌色素。將葉綠素色素（chls）作為總的水體古生產力的指標（Michelutti等，2005），將細菌色素（bpheo）用作深層缺氧的指標（Repeta等，1989）。

全新世的水生初級生產力記錄顯示，連續(xù)的逐步富營養(yǎng)化是從貧營養(yǎng)湖(9500年前)到中新世的中營養(yǎng)湖（9200年前），在2000到400 年前之間觀察到產量略低的時期，在過去的約100年中，人為富營養(yǎng)化達到高水平。全新世的富營養(yǎng)化歷史在區(qū)域上存在一致性，并且主要與400年前景觀演化、封閉落葉林環(huán)境、全新世溫暖濕潤的氣候條件、土壤風化以及流域養(yǎng)分庫的逐步積累等因素有關。

研究結果見下圖。

易科泰生態(tài)技術公司提供全面樣芯掃描成像分析技術方案：

ü高分辨率樣芯（芯體）掃描成像分析，全面反映二維密度/質地和化學成分分布

ü巖礦樣芯、海洋湖泊沉積樣芯、樹木年輪樣芯等

üRGB掃描成像與CT技術密度掃描成像

ü高光譜掃描成像分析

üXRF元素掃描分析

ü高通量、非損傷

ü可選配LIBS元素分析

主要產品技術：

ØSisuROCK多樣芯高通量高光譜成像掃描分析系統

ØCoreScanner樣芯密度與元素掃描分析系統

ØXRF Scanner 巖礦樣芯元素掃描分析系統

ØSisuSCS單樣芯高光譜成像掃描分析系統

ØSpectraScan高光譜成像掃描分析系統

ØMultiScanner樹木年輪分析系統

ØSisuCHEMA高光譜成像分析系統

ØVIS-NIR P4000土壤樣芯理化性質勘測系統