Tapadh leibh airson tadhal air Nature.com. Tha taic chuingealaichte aig an dreach brabhsair a tha thu a’ cleachdadh airson CSS. Airson an eòlas as fheàrr, tha sinn a’ moladh gun cleachd thu brabhsair ùraichte (no gun cuir thu dheth modh co-chòrdalachd ann an Internet Explorer). Aig an aon àm, gus dèanamh cinnteach à taic leantainneach, bidh sinn a’ taisbeanadh an làraich gun stoidhlichean agus JavaScript.
Tha truailleadh na h-ùire na dhuilgheadas mòr air adhbhrachadh le gnìomhachd dhaoine. Tha sgaoileadh spàsail eileamaidean a dh’ fhaodadh a bhith puinnseanta (PTEan) ag atharrachadh anns a’ mhòr-chuid de sgìrean bailteil agus timcheall air bailtean. Mar sin, tha e duilich susbaint PTEan ann an ùirean mar sin a ro-innse gu spàsail. Fhuaireadh 115 sampall gu h-iomlan bho Frydek Mistek ann am Poblachd nan Seiceach. Chaidh dùmhlachdan calcium (Ca), magnesium (Mg), potasium (K) agus nicil (Ni) a dhearbhadh a’ cleachdadh speactrometry sgaoilidh plasma ceangailte gu h-inductive. Is e Ni an caochladair freagairt agus is e Ca, Mg, agus K na ro-innsearan. Tha am maitrís co-dhàimh eadar an caochladair freagairt agus an caochladair ro-innse a’ sealltainn co-dhàimh riarachail eadar na h-eileamaidean. Sheall na toraidhean ro-innse gun do rinn Support Vector Machine Regression (SVMR) gu math, ged a bha a’ mhearachd cheàrnagach cuibheasach freumhach (RMSE) (235.974 mg/kg) agus a’ mhearachd iomlan cuibheasach (MAE) (166.946 mg/kg) nas àirde na na dòighean eile a chaidh a chleachdadh. Chan eil modalan measgaichte airson Empirical Bayesian Kriging-Multiple Linear Regression (EBK-MLR) a’ coileanadh gu math, mar a chithear. le co-èifeachdan dearbhaidh nas lugha na 0.1. B’ e am modail Empirical Bayesian Kriging-Support Vector Machine Regression (EBK-SVMR) am modail as fheàrr, le luachan RMSE ìosal (95.479 mg/kg) agus MAE (77.368 mg/kg) agus co-èifeachd dearbhaidh àrd (R2 = 0.637). Tha toradh an dòigh-obrach modaladh EBK-SVMR air a dhèanamh follaiseach le bhith a’ cleachdadh mapa fèin-eagrachaidh. Tha niùronan cruinneachaidh ann am plèana a’ mhodail hibrid co-phàirt CakMg-EBK-SVMR a’ sealltainn iomadh pàtran dath a tha a’ ro-innse dùmhlachdan Ni ann an ùirean bailteil agus timcheall air bailtean mòra. Tha na toraidhean a’ sealltainn gur e dòigh èifeachdach a th’ ann a bhith a’ cothlamadh EBK agus SVMR airson dùmhlachdan Ni a ro-innse ann an ùirean bailteil agus timcheall air bailtean mòra.
Thathas den bheachd gur e micronutrient a th’ ann an nicil (Ni) airson lusan oir tha e a’ cur ri socrachadh naitridean san àile (N) agus metabolism urea, agus tha an dà chuid riatanach airson sìol a ghineadh. A bharrachd air a’ chuibhreann a th’ aige ri sìol a ghineadh, faodaidh Ni a bhith na bhacadh fungach is bacteriach agus leasachadh lusan a bhrosnachadh. Leigidh dìth nicil san ùir leis a’ phlannt a ghabhail a-steach, agus mar thoradh air sin bidh clòrosis nan duilleagan. Mar eisimpleir, feumaidh peasairean-coille agus pònairean uaine todhar stèidhichte air nicil a chuir an sàs gus socrachadh naitridean a bharrachadh2. Bidh cleachdadh leantainneach de thodhar stèidhichte air nicil gus an ùir a neartachadh agus comas pònairean naitridean a shuidheachadh san ùir a mheudachadh gu leantainneach ag àrdachadh dùmhlachd nicil san ùir. Ged a tha nicil na micronutrient airson lusan, faodaidh cus a ghabhail a-steach san ùir barrachd cron na buannachd a dhèanamh. Bidh puinnseanta nicil san ùir a’ lughdachadh pH na h-ùire agus a’ cur bacadh air gabhail iarainn mar bheathach riatanach airson fàs lusan1. A rèir Liu3, chaidh Ni a lorg mar an 17mh eileamaid chudromach a tha riatanach airson leasachadh is fàs lusan. A bharrachd air àite nicil ann an leasachadh is fàs lusan, feumaidh daoine e airson grunn thagraidhean. Electroplating, cinneasachadh Tha aloidhean stèidhichte air nicil, agus saothrachadh innealan lasachaidh agus plugaichean sradag ann an gnìomhachas nan càraichean uile ag iarraidh cleachdadh nicil ann an diofar roinnean gnìomhachais. A bharrachd air an sin, chaidh aloidhean stèidhichte air nicil agus artaigilean electroplated a chleachdadh gu farsaing ann an bathar cidsin, sgeadachadh talla-dannsa, solar gnìomhachas bìdh, dealan, uèir is càball, roth-uidheaman jet, implantan lannsaichte, aodach, agus togail shoithichean5. Chaidh ìrean beairteach ann an Ni ann an ùirean (ie, ùirean uachdar) a chur às leth stòran daonna agus nàdarra, ach sa mhòr-chuid, tha Ni na thùs nàdarra seach daonna4,6. Am measg stòran nàdarra nicil tha spreadhaidhean bholcànach, fàsmhorachd, teintean coille, agus pròiseasan geòlais; ge-tà, tha stòran daonna a’ toirt a-steach bataraidhean nicil / cadmium ann an gnìomhachas an stàilinn, electroplating, tàthadh arc, dìosail agus olan connaidh, agus sgaoilidhean àile bho losgadh guail agus losgadh sgudail is sloda Cruinneachadh nicil7,8. A rèir Freedman agus Hutchinson9 agus Manyiwa et al. 10, ’s e leaghadairean is mèinnean stèidhichte air nicil-copair na prìomh thùsan truailleadh ùir uachdarach san àrainneachd dhìreach agus mun cuairt. B’ e an ùir uachdarach timcheall air inneal-glanaidh nicil-copair Sudbury ann an Canada a bha leis na h-ìrean as àirde de thruailleadh nicil aig 26,000 mg/kg11. An coimeas ri sin, tha truailleadh bho chinneasachadh nicil anns an Ruis air leantainn gu dùmhlachdan nicil nas àirde ann an ùir Nirribhidh11. A rèir Alms et al. 12, bha an ìre de nicil a ghabhas a thoirt a-mach le HNO3 ann am prìomh fhearann ​​àitich na roinne (cinneasachadh nicil anns an Ruis) eadar 6.25 agus 136.88 mg/kg, a tha a’ freagairt ri cuibheasachd de 30.43 mg/kg agus dùmhlachd bunaiteach de 25 mg/kg. A rèir kabata 11, faodaidh cur todhar fosfair ann an ùirean àiteachais ann an ùirean bailteil no timcheall air bailtean rè ràithean bàrr às dèidh a chèile an ùir a thruailleadh no a thruailleadh. Dh’ fhaodadh buaidhean nicil ann an daoine aillse adhbhrachadh tro mutagenesis, milleadh cromosomal, gineadh Z-DNA, càradh gearraidh DNA dùinte, no pròiseasan epigenetic13. Ann an deuchainnean bheathaichean, chaidh a lorg gu bheil comas aig nicil grunn tumhair adhbhrachadh, agus dh’ fhaodadh co-thàthaidhean nicil carcinogenic na tumhair sin a dhèanamh nas miosa.
Tha measadh air truailleadh na h-ùire air soirbheachadh o chionn ghoirid air sgàth raon farsaing de chùisean co-cheangailte ri slàinte ag èirigh bho dhàimhean ùir-lus, dàimhean bith-eòlasach ùir agus ùir, crìonadh eag-eòlasach, agus measadh buaidh àrainneachdail. Gu ruige seo, tha ro-innse spàsail air eileamaidean a dh’ fhaodadh a bhith puinnseanta (PTEn) leithid Ni ann an ùir air a bhith saothair agus a’ toirt ùine le bhith a’ cleachdadh dhòighean traidiseanta. Tha teachd mapadh didseatach ùir (DSM) agus a shoirbheachadh an-dràsta15 air mapadh ro-innseach ùir (PSM) a leasachadh gu mòr. A rèir Minasny agus McBratney16, tha mapadh ro-innseach ùir (DSM) air dearbhadh gu bheil e na fho-chuspair follaiseach de shaidheans na h-ùire. Tha Lagacherie agus McBratney, 2006 a’ mìneachadh DSM mar “cruthachadh agus lìonadh shiostaman fiosrachaidh ùir spàsail tro bhith a’ cleachdadh dhòighean amharc in situ agus obair-lann agus siostaman co-dhùnaidh ùir spàsail agus neo-spàsail”. McBratney et al. Tha 17 a’ mìneachadh gur e an DSM no PSM co-aimsireil an dòigh as èifeachdaiche airson ro-innse no mapadh sgaoileadh fànais PTEan, seòrsachan ùire agus feartan ùire. Is e dòighean modaladh DSM a th’ ann an Geo-staitistig agus Algairim Ionnsachaidh Inneal (MLA) a chruthaicheas mapaichean didseatach le cuideachadh bho choimpiutairean a’ cleachdadh dàta cudromach agus glè bheag.
Tha Deutsch18 agus Olea19 a’ mìneachadh geo-staitistig mar “an cruinneachadh de dhòighean àireamhach a bhios a’ dèiligeadh ri riochdachadh fheartan fànais, gu sònraichte a’ cleachdadh mhodalan stocastach, leithid mar a bhios mion-sgrùdadh sreath ùine a’ comharrachadh dàta sealach.” Gu sònraichte, tha geo-staitistig a’ toirt a-steach measadh variograman, a leigeas le eisimeileachd luachan fànais bho gach seata dàta a thomhas agus a mhìneachadh20. Tha Gumiaux et al. 20 a’ mìneachadh tuilleadh gu bheil measadh variograman ann an geo-staitistig stèidhichte air trì prionnsapalan, a’ gabhail a-steach (a) a bhith a’ tomhas sgèile co-dhàimh dàta, (b) a bhith a’ comharrachadh agus a’ tomhas anisotropy ann an eadar-dhealachadh seata dàta agus (c) a bharrachd air a bhith a’ toirt aire don mhearachd nàdarrach den dàta tomhais air a sgaradh bho na buaidhean ionadail, thathas cuideachd a’ measadh buaidhean na sgìre. A’ togail air na bun-bheachdan sin, thathas a’ cleachdadh mòran dhòighean eadar-phòlaidh ann an geo-staitistig, a’ gabhail a-steach kriging coitcheann, co-kriging, kriging àbhaisteach, kriging Bayesian empirigeach, dòigh kriging sìmplidh agus dòighean eadar-phòlaidh ainmeil eile gus PTE, feartan ùir, agus seòrsachan ùir a mhapadh no a ro-innse.
Tha Algairim Ionnsachaidh Innealan (MLA) nan dòigh-obrach car ùr a bhios a’ cleachdadh clasaichean dàta neo-loidhneach nas motha, air am brosnachadh le algairim a thathas a’ cleachdadh sa mhòr-chuid airson mèinneadh dàta, a’ comharrachadh phàtranan ann an dàta, agus air an cur an sàs a-rithist is a-rithist airson seòrsachadh ann an raointean saidheansail leithid saidheans na h-ùire agus gnìomhan tilleadh. Tha grunn phàipearan rannsachaidh an urra ri modalan MLA gus PTE ann an ùirean a ro-innse, leithid Tan et al. 22 (coilltean air thuaiream airson tuairmse meatailtean troma ann an ùirean àiteachais), Sakizadeh et al. 23 (modaladh a’ cleachdadh innealan vectar taic agus lìonraidhean neural fuadain) truailleadh na h-ùire). A bharrachd air an sin, Vega et al. 24 (CART airson modaladh gleidheadh ​​​​​​mheatailt throm agus adsorption ann an ùir) Sun et al. 25 (cleachdadh cubist mar chuairteachadh Cd ann an ùir) agus algairim eile leithid k-nearest neighbor, generalized boosted regression, agus boosted regression. Chuir craobhan MLA an sàs cuideachd gus PTE ann an ùir a ro-innse.
Tha grunn dhùbhlain mu choinneamh cleachdadh algairidhean DSM ann an ro-innse no mapadh. Tha mòran ùghdaran den bheachd gu bheil MLA nas fheàrr na geo-staitistig agus a chaochladh. Ged a tha aon nas fheàrr na am fear eile, tha measgachadh an dà rud a’ leasachadh ìre cruinneas mapadh no ro-innse ann an DSM15. Tha Woodcock agus Gopal26 Finke27; Pontius agus Cheuk28 agus Grunwald29 a’ toirt beachd air easbhaidhean agus cuid de mhearachdan ann am mapadh ùir ro-innse. Tha luchd-saidheans ùir air grunn dhòighean fheuchainn gus èifeachdas, cruinneas agus ro-innse mapadh agus ro-innse DSM a bharrachadh. Tha measgachadh de mhì-chinnt agus dearbhadh mar aon de dh’ iomadh taobh eadar-dhealaichte a tha air an amalachadh ann an DSM gus èifeachdas a bharrachadh agus lochdan a lughdachadh. Ach, tha Agyeman et al.15 a’ mìneachadh gum bu chòir an giùlan dearbhaidh agus an mì-chinnt a chaidh a thoirt a-steach le cruthachadh agus ro-innse mapa a dhearbhadh gu neo-eisimeileach gus càileachd mapa a leasachadh. Tha crìochan an DSM mar thoradh air càileachd ùir sgapte gu cruinn-eòlasach, anns a bheil pàirt de mhì-chinnt; ge-tà, dh’ fhaodadh dìth cinnteachd anns an DSM èirigh bho iomadh stòr mearachd, is iad sin mearachd co-atharrachail, mearachd modail, mearachd suidheachaidh, agus Mearachd anailisichte 31. Tha mì-chruinneas modaladh air adhbhrachadh ann am pròiseasan MLA agus geo-staitistigeil co-cheangailte ri dìth tuigse, agus mu dheireadh tha sin a’ leantainn gu cus sìmplidheachd den fhìor phròiseas 32. Ge bith dè an nàdar a th’ ann den mhodaladh, faodar mì-chruinneas a chur às leth paramadairean modaladh, ro-innse modail matamataigeach, no eadar-chur 33. O chionn ghoirid, tha gluasad ùr DSM air nochdadh a bhios a’ brosnachadh amalachadh geo-staitistig agus MLA ann am mapadh agus ro-innse. Tha grunn luchd-saidheans talmhainn agus ùghdaran, leithid Sergeev et al. 34; Subbotina et al. 35; Tarasov et al. 36 agus Tarasov et al. 37 air càileachd cheart geo-staitistig agus ionnsachadh innealan a chleachdadh gus modalan measgaichte a chruthachadh a leasaicheas èifeachdas ro-innse agus mapadh. càileachd. Is e cuid de na modailean algairim measgaichte no measgaichte seo Kriging Lìonra Neural Fuadain (ANN-RK), Kriging Fuigheallach Perceptron Ioma-fhilleadh (MLP-RK), Kriging Fuigheallach Lìonra Neural Ath-tharraing Choitcheann (GR-NNRK)36, Kriging Lìonra Neural Fuadain-Perceptron Ioma-fhilleadh (ANN-K-MLP)37 agus Ath-tharraing Pròiseas Co-Kriging agus Gaussian38.
A rèir Sergeev et al., tha comas aig measgachadh de dhòighean modaladh lochdan a thoirt air falbh agus èifeachdas a’ mhodail hibrid a thig às a mheudachadh seach a bhith a’ leasachadh a mhodail shingilte. Anns a’ cho-theacsa seo, tha am pàipear ùr seo ag argamaid gu bheil e riatanach algairim measgaichte de geo-staitistig agus MLA a chuir an sàs gus modalan hibrid as fheàrr a chruthachadh gus beairteachadh Ni a ro-innse ann an sgìrean bailteil agus timcheall air bailtean. Bidh an sgrùdadh seo an urra ri Kriging Bayesian Empirical (EBK) mar am modail bunaiteach agus ga mheasgachadh le modalan Inneal Vector Taic (SVM) agus Ath-thilleadh Lìnearach Iomadach (MLR). Chan eil fios air measgachadh EBK le MLA sam bith. Is e measgachadh de kriging àbhaisteach, fuigheallach, ath-thilleadh, agus MLA a th’ anns na modalan measgaichte iomadach a chithear. Tha EBK na dhòigh eadar-lìneachaidh geo-staitistigeil a bhios a’ cleachdadh pròiseas stocastach gu spàsail a tha air a shuidheachadh mar raon air thuaiream neo-stèidhichte / stèidhichte le paramadairean suidheachaidh mìnichte thairis air an raon, a’ leigeil le atharrachadh spàsail39. Chaidh EBK a chleachdadh ann an grunn sgrùdaidhean, a’ gabhail a-steach a bhith a’ sgrùdadh sgaoileadh gualain organach ann an ùirean tuathanais40, a’ measadh truailleadh na h-ùire41 agus a’ mapadh na h-ùire feartan42.
Air an làimh eile, 's e algairim ionnsachaidh a th' ann an Graf Fèin-eagrachaidh (SeOM) a chaidh a chur an sàs ann an grunn artaigilean leithid Li et al. 43, Wang et al. 44, Hossain Bhuiyan et al. 45 agus Kebonye et al. 46 Co-dhùin feartan fànais agus buidhnean eileamaidean. Tha Wang et al. 44 a’ mìneachadh gur e dòigh ionnsachaidh chumhachdach a th’ ann an SeOM a tha aithnichte airson a chomas duilgheadasan neo-loidhneach a bhuidhneanachadh agus a shamhlachadh. Eu-coltach ri dòighean eile air aithneachadh phàtranan leithid mion-sgrùdadh prìomh phàirtean, cruinneachadh neo-shoilleir, cruinneachadh ìreachail, agus co-dhùnadh ioma-chriteria, tha SeOM nas fheàrr air pàtrain PTE a chur air dòigh agus a chomharrachadh. A rèir Wang et al. 44, faodaidh SeOM sgaoileadh neurons co-cheangailte a bhuidhneanachadh gu fànais agus dàta àrd-rèiteachaidh a thoirt seachad. Nì SeOM dàta ro-innse Ni a mhìneachadh gus am modail as fheàrr fhaighinn gus na toraidhean a chomharrachadh airson mìneachadh dìreach.
Tha am pàipear seo ag amas air modail mapaidh làidir a chruthachadh leis a’ chruinneas as fheàrr airson susbaint nicil a ro-innse ann an ùirean bailteil agus timcheall air bailtean mòra. Tha sinn a’ gabhail ris gu bheil earbsachd a’ mhodail mheasgaichte an urra ri buaidh mhodalan eile a tha ceangailte ris a’ mhodail bhunaiteach. Tha sinn ag aithneachadh nan dùbhlain a tha romhpa an DSM, agus ged a thathas a’ dèiligeadh ris na dùbhlain sin air iomadh taobh, tha coltas gu bheil measgachadh adhartasan ann am modalan geo-staitistig agus MLA mean air mhean; mar sin, feuchaidh sinn ri ceistean rannsachaidh a fhreagairt a dh’ fhaodadh modalan measgaichte a thoirt gu buil. Ach, dè cho ceart ‘s a tha am modail ann a bhith a’ ro-innse an eileamaid targaid? Cuideachd, dè an ìre de mheasadh èifeachdais stèidhichte air dearbhadh agus measadh cruinneas? Mar sin, b’ e amasan sònraichte an sgrùdaidh seo (a) modail measgachadh measgaichte a chruthachadh airson SVMR no MLR a’ cleachdadh EBK mar am modail bunaiteach, (b) coimeas a dhèanamh eadar na modalan a thig às (c) am modail measgachadh as fheàrr a mholadh airson dùmhlachdan Ni a ro-innse ann an ùirean bailteil no timcheall air bailtean mòra, agus (d) cleachdadh SeOM gus mapa àrd-rèiteachaidh de atharrachadh fànais nicil a chruthachadh.
Tha an sgrùdadh ga dhèanamh ann am Poblachd nan Seiceach, gu sònraichte ann an sgìre Frydek Mistek ann an sgìre Moravia-Silesian (faic Figear 1). Tha cruinn-eòlas na sgìre sgrùdaidh gu math garbh agus tha e sa mhòr-chuid na phàirt de sgìre Beskidy Moravia-Silesian, a tha na phàirt de oir a-muigh Beanntan Carpathian. Tha an sgìre sgrùdaidh suidhichte eadar 49° 41′ 0′ N agus 18° 20′ 0′ E, agus tha an àirde eadar 225 agus 327 m; Ach, tha siostam seòrsachaidh Koppen airson staid gnàth-shìde na sgìre air a mheas mar Cfb = gnàth-shìde chuantail mheasarra. Tha tòrr uisge ann eadhon anns na mìosan tioram. Bidh an teòthachd ag atharrachadh beagan tron ​​bhliadhna eadar −5 °C agus 24 °C, is ann ainneamh a thuiteas e fo −14 °C no os cionn 30 °C, agus tha an sileadh bliadhnail cuibheasach eadar 685 agus 752 mm47. Tha an raon sgrùdaidh measta den sgìre gu lèir 1,208 cilemeatair ceàrnagach, le 39.38% den fhearann ​​​​​​àiteachaidh agus 49.36% den chòmhdach coille. Air an làimh eile, tha an raon a chaidh a chleachdadh san sgrùdadh seo mu 889.8 cilemeatair ceàrnagach. Ann an agus timcheall air Ostrava, tha gnìomhachas an stàilinn agus obraichean meatailt gu math gnìomhach. Tha muilnean meatailt, gnìomhachas an stàilinn far a bheilear a’ cleachdadh nicil ann an stàilinn gun smal (me airson seasamh an aghaidh creimeadh àile) agus stàilinn aloidh (bidh nicil a’ meudachadh neart an aloidh fhad ‘s a tha e a’ cumail suas a sheasmhachd agus a chruas math), agus àiteachas dian leithid cur todhar fosfáit agus cinneasachadh sprèidh nan stòran rannsachaidh a dh’ fhaodadh a bhith ann airson nicil san roinn. (me, a’ cur nicil ri uain gus ìrean fàis a mheudachadh ann an uain agus crodh le glè bheag de bhiadh). Am measg chleachdaidhean gnìomhachais eile de nicil ann an raointean rannsachaidh tha a chleachdadh ann an electroplating, a’ gabhail a-steach nicil electroplating agus pròiseasan plating nicil gun electro. Tha feartan na h-ùire furasta an aithneachadh bho dhath na h-ùire, structar agus susbaint carbonate. Tha inneach na h-ùire meadhanach gu mìn, a’ tighinn bhon stuth phàrant. Tha iad colluvial, alluvial no aeolian ann an nàdar. Tha cuid de raointean ùir a’ nochdadh breac air an uachdar agus fon ùir, gu tric le concrait agus gealachadh. Ach, is e cambisols agus stagnosols na seòrsaichean ùir as cumanta san roinn48. Le àirdean eadar 455.1 agus 493.5 m, tha cambisols a’ faighinn làmh an uachdair air Poblachd nan Seiceach49.
Mapa na sgìre sgrùdaidh [Chaidh mapa na sgìre sgrùdaidh a chruthachadh le bhith a’ cleachdadh ArcGIS Desktop (ESRI, Inc, dreach 10.7, URL: https://desktop.arcgis.com).]
Fhuaireadh 115 sampall de dh’ùir uachdarach gu h-iomlan bho ùirean bailteil agus timcheall air bailtean ann an sgìre Frydek Mistek. B’ e griod cunbhalach am pàtran sampall a chaidh a chleachdadh le sampallan ùir air an sgaradh 2 × 2 km bho chèile, agus chaidh an ùir uachdarach a thomhas aig doimhneachd 0 gu 20 cm a’ cleachdadh inneal GPS làimhe (Leica Zeno 5 GPS). Tha na sampallan air am pacadh ann am pocannan Ziploc, air an lipéadachadh gu ceart, agus air an cur chun obair-lann. Chaidh na sampallan a thiormachadh san adhar gus sampallan pronnaichte a thoirt gu buil, air am pronnadh le siostam meacanaigeach (muileann diosc Fritsch), agus air an criathradh (meud criathar 2 mm). Cuir 1 gram de shamhlaichean ùir tioram, homogenichte agus air an criathradh ann am botail teflon le bileagan soilleir. Anns gach soitheach Teflon, cuir 7 ml de 35% HCl agus 3 ml de 65% HNO3 (a’ cleachdadh inneal-sgaoilidh fèin-ghluasadach - aon airson gach searbhag), còmhdaich gu aotrom agus leig leis na sampallan seasamh thar oidhche airson an ath-bhualadh (prògram aqua regia). Cuir an t-supernatant air truinnsear meatailt teth (teòthachd: 100 W agus 160 °C) airson 2 uair a thìde gus am pròiseas cnàmhaidh nan sampallan a dhèanamh nas fhasa, an uairsin fuaraich. Gluais an t-supernatant gu flasg tomhais 50 ml agus caolaich gu 50 ml le uisge dì-ionichte. Às deidh sin, sìolaich an supernatant caolaichte a-steach do thiùb PVC 50 ml le uisge dì-ionichte. A bharrachd air an sin, chaidh 1 ml den fhuasgladh caolaichte a chaolachadh le 9 ml de dh’uisge dì-ionichte agus a shìoladh a-steach do thiùb 12 ml a chaidh ullachadh airson pseudo-dùmhlachd PTE. Chaidh dùmhlachd PTEn (As, Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Zn, Ca, Mg, K) a dhearbhadh le ICP-OES (Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy) (Thermo Fisher Scientific, USA) a rèir dhòighean àbhaisteach agus aonta. Dèan cinnteach à modhan Dearbhaidh Càileachd agus Smachd (QA / QC) (SRM NIST 2711a Montana II Soil). Chaidh PTEn le crìochan lorg fo leth a thoirmeasg bhon sgrùdadh seo. B’ e crìoch lorg a’ PTE a chaidh a chleachdadh san sgrùdadh seo 0.0004.(thu).A bharrachd air an sin, tha am pròiseas smachd càileachd agus dearbhaidh càileachd airson gach mion-sgrùdadh air a dhèanamh cinnteach le bhith a’ dèanamh mion-sgrùdadh air inbhean iomraidh. Gus dèanamh cinnteach gun deach mearachdan a lughdachadh, chaidh mion-sgrùdadh dùbailte a dhèanamh.
’S e Kriging Bayesian empirigeach (EBK) aon de dh’ iomadh dòigh eadar-phòlaidh geo-staitistigeil a thathas a’ cleachdadh ann am modaladh ann an diofar raointean leithid saidheans na h-ùire. Eu-coltach ri dòighean eadar-phòlaidh kriging eile, tha EBK eadar-dhealaichte bho dhòighean kriging traidiseanta le bhith a’ beachdachadh air a’ mhearachd a chaidh a mheasadh leis a’ mhodail leth-variogram. Ann an eadar-phòlaidh EBK, thèid grunn mhodalan leth-variogram a thomhas rè eadar-phòlaidh, seach aon leth-variogram. Bidh dòighean eadar-phòlaidh a’ dèanamh àite airson a’ mhì-chinnt agus a’ phrògramadh co-cheangailte ris a’ phlotadh seo den leth-variogram a tha a’ dèanamh suas pàirt gu math iom-fhillte de dhòigh kriging gu leòr. Tha pròiseas eadar-phòlaidh EBK a’ leantainn nan trì slatan-tomhais a mhol Krivoruchko50, (a) tha am modail a’ measadh an leth-variogram bhon t-seata dàta cuir a-steach (b) an luach ùr a thathar a’ ro-innse airson gach àite seata dàta cuir a-steach stèidhichte air an leth-variogram a chaidh a chruthachadh agus (c) tha am modail A mu dheireadh air a thomhas bho sheata dàta samhlaichte. Tha riaghailt co-aontar Bayesian air a thoirt seachad mar posterior
Far a bheil \(Prob\left(A\right)\) a’ riochdachadh a’ chothromachaidh roimhe, \(Prob\left(B\right)\) imeallach air a leigeil seachad sa mhòr-chuid de chùisean, \(Prob (B,A)\). Tha àireamhachadh an leth-variogram stèidhichte air riaghailt Bayes, a tha a’ sealltainn claonadh seataichean dàta amharc a dh’ fhaodar a chruthachadh bho leth-variograman. Tha luach an leth-variogram an uairsin air a dhearbhadh a’ cleachdadh riaghailt Bayes, a tha ag ràdh dè cho coltach ‘s a tha e seata dàta de bheachdan a chruthachadh bhon leth-variogram.
’S e algairim ionnsachaidh innealan a th’ ann an inneal vectar taice a bhios a’ gineadh hipear-phlèana dealachaidh as fheàrr gus clasaichean co-ionann ach nach eil neo-eisimeileach gu loidhneach a chomharrachadh. Chruthaich Vapnik51 an algairim seòrsachaidh rùin, ach chaidh a chleachdadh o chionn ghoirid gus fuasgladh fhaighinn air duilgheadasan stèidhichte air ath-thilleadh. A rèir Li et al.52, ’s e SVM aon de na dòighean seòrsachaidh as fheàrr agus chaidh a chleachdadh ann an diofar raointean. Chaidh pàirt ath-thilleadh SVM (Ath-thilleadh Inneal Vectar Taic – SVMR) a chleachdadh san anailis seo. Thòisich Cherkassky agus ​​Mulier53 SVMR mar ath-thilleadh stèidhichte air eithne, agus chaidh an àireamhachadh aige a dhèanamh a’ cleachdadh modail ath-thilleadh loidhneach le gnìomhan fànais ioma-dhùthaich. Tha John et al54 ag aithris gu bheil modaladh SVMR a’ cleachdadh ath-thilleadh loidhneach hipear-phlèana, a chruthaicheas dàimhean neo-loidhneach agus a leigeas le gnìomhan fànais. A rèir Vohland et al. 55, bidh epsilon (ε)-SVMR a’ cleachdadh an t-seata dàta trèanaichte gus modail riochdachaidh fhaighinn mar ghnìomh neo-mhothachail air epsilon a thèid a chur an sàs gus am mapa dàta a dhèanamh gu neo-eisimeileach leis a’ chlaonadh epsilon as fheàrr bho thrèanadh air dàta co-cheangailte. Thèid dearmad a dhèanamh air mearachd an astair ro-shuidhichte bhon fhìor luach, agus ma tha am mearachd nas motha na ε(ε), bidh feartan na h-ùire ga dhèanamh suas. Bidh am modail cuideachd a’ lughdachadh iom-fhillteachd an dàta trèanaidh gu fo-sheata nas fharsainge de vectaran taic. Tha an co-aontar a mhol Vapnik51 air a shealltainn gu h-ìosal.
far a bheil b a’ riochdachadh stairsneach an sgalair, \(K\left({x}_{,}{x}_{k}\right)\) a’ riochdachadh gnìomh an eithne, \(\alpha\) a’ riochdachadh iomadaiche Lagrange, N a’ riochdachadh seata dàta àireamhach, \({x}_{k}\) a’ riochdachadh cuir a-steach dàta, agus \(y\) a’ ciallachadh toradh dàta. Is e aon de na prìomh eithne a thathar a’ cleachdadh an obrachadh SVMR, a tha na ghnìomh bunaiteach rèididheach Gaussian (RBF). Tha an eithne RBF air a chur an sàs gus am modail SVMR as fheàrr a dhearbhadh, rud a tha deatamach gus am factar seata peanas C agus paramadair an eithne gamma (γ) as seòlta fhaighinn airson dàta trèanaidh PTE. An toiseach, rinn sinn measadh air an t-seata trèanaidh agus an uairsin rinn sinn deuchainn air coileanadh a’ mhodail air an t-seata dearbhaidh. Is e sigma am paramadair stiùiridh a thathar a’ cleachdadh agus is e svmRadial luach na modh-obrach.
'S e modail ath-tharraing ioma-loidhneach (MLR) modail ath-tharraing a tha a' riochdachadh a' chàirdeis eadar an caochladair freagairt agus grunn chaochladairean ro-innse le bhith a' cleachdadh paramadairean cruinnichte loidhneach air an obrachadh a-mach a' cleachdadh dòigh nan ceàrnagan as lugha. Ann an MLR, 's e gnìomh ro-innseach de fheartan na h-ùire às dèidh taghadh caochladairean mìneachaidh a th' ann am modail nan ceàrnagan as lugha. Feumar am freagairt a chleachdadh gus dàimh loidhneach a stèidheachadh a' cleachdadh caochladairean mìneachaidh. Chaidh PTE a chleachdadh mar an caochladair freagairt gus dàimh loidhneach a stèidheachadh leis na caochladairean mìneachaidh. Is e co-aontar MLR...
far a bheil y na caochladair freagairt, \(a\) na eadar-ghearradh, n na àireamh de ro-innsearan, \({b}_{1}\) na ath-tharraing pàirteach de na co-èifeachdan, \({x}_{i}\) a’ riochdachadh ro-innseadair no caochladair mìneachaidh, agus \({\varepsilon }_{i}\) a’ riochdachadh a’ mhearachd anns a’ mhodail, ris an canar cuideachd an còrr.
Fhuaireadh modailean measgaichte le bhith a’ ceangal EBK ri SVMR agus MLR. Nithear seo le bhith a’ toirt a-mach luachan ro-innse bho eadar-chur EBK. Gheibhear na luachan ro-innse a gheibhear bhon Ca, K, agus Mg eadar-shuidhichte tro phròiseas co-mheasgaichte gus caochladairean ùra fhaighinn, leithid CaK, CaMg, agus KMg. An uairsin thèid na h-eileamaidean Ca, K agus Mg a chur còmhla gus ceathramh caochladair fhaighinn, CaKMg. Gu h-iomlan, is iad na caochladairean a gheibhear Ca, K, Mg, CaK, CaMg, KMg agus CaKMg. Thàinig na caochladairean seo gu bhith nan ro-innsearan againn, a’ cuideachadh le bhith a’ ro-innse dùmhlachd nicil ann an ùirean bailteil agus timcheall air bailtean. Chaidh an algairim SVMR a dhèanamh air na ro-innsearan gus modail measgaichte Inneal Vector Taic-Chriigeadh-Bayesia Empirigeach (EBK_SVM) fhaighinn. San aon dòigh, thèid caochladairean a phìobadh tron ​​algairim MLR cuideachd gus modail measgaichte Ath-thilleadh-Lìnearach-Iomadach-Bayesia Empirigeach (EBK_MLR) fhaighinn. Mar as trice, bidh na caochladairean Ca, K, Mg, Tha CaK, CaMg, KMg, agus CaKMg air an cleachdadh mar cho-atharrachaidhean mar ro-innsearan air susbaint Ni ann an ùirean bailteil agus timcheall air bailtean. Thèid am modail as iomchaidh a gheibhear (EBK_SVM no EBK_MLR) a shealltainn an uairsin le bhith a’ cleachdadh graf fèin-eagrachaidh. Tha sruth-obrach an sgrùdaidh seo air a shealltainn ann am Figear 2.
Tha cleachdadh SeOM air a bhith na inneal mòr-chòrdte airson dàta a chur air dòigh, a mheasadh agus a ro-innse anns an roinn ionmhais, cùram slàinte, gnìomhachas, staitistig, saidheans na h-ùire, agus barrachd. Tha SeOM air a chruthachadh a’ cleachdadh lìonraidhean neural fuadain agus dòighean ionnsachaidh gun stiùireadh airson eagrachadh, measadh agus ro-innse. Anns an sgrùdadh seo, chaidh SeOM a chleachdadh gus dùmhlachdan Ni a dhealbhadh stèidhichte air a’ mhodail as fheàrr airson Ni a ro-innse ann an ùirean bailteil agus timcheall air bailtean mòra. Tha an dàta a chaidh a phròiseasadh ann am measadh SeOM air a chleachdadh mar n caochladairean vectar cuir-a-steach-mheudach43,56. Melssen et al. Tha 57 a’ toirt cunntas air ceangal vectar cuir-a-steach a-steach do lìonra neoni tro aon shreath cuir-a-steach gu vectar toraidh le aon vectar cuideam. Is e mapa dà-thaobhach an toradh a ghineas SeOM anns a bheil diofar neurons no nodan air an fighe a-steach do mhapaichean topaigeach sia-thaobhach, cruinn no ceàrnagach a rèir an dlùth-cheangal. A’ dèanamh coimeas eadar meudan mapa stèidhichte air meatrach, mearachd cainneachdachaidh (QE) agus mearachd topografach (TE), tha modail SeOM le 0.086 agus 0.904, fa leth, air a thaghadh, is e sin aonad 55-mapa (5 × 11). Tha structar nan neuron air a dhearbhadh a rèir àireamh nan nodan anns a’ cho-aontar empirigeach.
Is e 115 sampall an àireamh dàta a chaidh a chleachdadh san sgrùdadh seo. Chaidh dòigh-obrach air thuaiream a chleachdadh gus an dàta a roinn ann an dàta deuchainn (25% airson dearbhadh) agus seataichean dàta trèanaidh (75% airson calabrachadh). Tha an seata dàta trèanaidh air a chleachdadh gus am modail ath-thilleadh (calabrachadh) a chruthachadh, agus tha an seata dàta deuchainn air a chleachdadh gus comas coitcheannachaidh a dhearbhadh58. Chaidh seo a dhèanamh gus measadh a dhèanamh air freagarrachd diofar mhodalan airson susbaint nicil ann an ùirean a ro-innse. Chaidh a h-uile modail a chaidh a chleachdadh tro phròiseas dearbhaidh thar-fhillte deich-fhillte, air ath-aithris còig tursan. Tha na caochladairean a chaidh a thoirt a-mach le eadar-lìneachadh EBK air an cleachdadh mar ro-innsearan no caochladairean mìneachaidh gus an caochladair targaid (PTE) a ro-innse. Tha modaladh air a làimhseachadh ann an RStudio a’ cleachdadh nam pasganan leabharlann (Kohonen), leabharlann (caret), leabharlann (modelr), leabharlann (“e1071″), leabharlann (“plyr”), leabharlann (“caTools”), leabharlann (” prospectr”) agus leabharlannan (“Metrics”).
Chaidh diofar pharaimeatairean dearbhaidh a chleachdadh gus am modail as fheàrr a dhearbhadh a bha freagarrach airson ro-innse dùmhlachdan nicil san ùir agus gus cruinneas a’ mhodail agus a dhearbhadh a mheasadh. Chaidh modailean tar-chinealach a mheasadh a’ cleachdadh mearachd iomlan cuibheasach (MAE), mearachd ceàrnagach cuibheasach freumhach (RMSE), agus dearbhadh R-ceàrnagach no co-èifeachd (R2). Tha R2 a’ mìneachadh caochlaideachd nan co-rèirean anns a’ fhreagairt, air a riochdachadh leis a’ mhodail ath-tharraing. Tha RMSE agus meud caochlaideachd ann an tomhasan neo-eisimeileach a’ toirt cunntas air cumhachd ro-innseach a’ mhodail, agus tha MAE a’ dearbhadh an luach cainneachdail fhèin. Feumaidh luach R2 a bhith àrd gus am modail measgachadh as fheàrr a mheasadh a’ cleachdadh nam paraimeatairean dearbhaidh, mar as fhaisge a tha an luach ri 1, is ann as àirde a’ chruinneas. A rèir Li et al. 59, thathas den bheachd gu bheil luach slatan-tomhais R2 de 0.75 no nas motha na ro-innseadair math; bho 0.5 gu 0.75 tha coileanadh modail iomchaidh, agus fo 0.5 tha coileanadh modail neo-iomchaidh. Nuair a thathar a’ taghadh modail a’ cleachdadh dhòighean measaidh slatan-tomhais dearbhaidh RMSE agus MAE, bha na luachan as ìsle a fhuaireadh gu leòr agus chaidh am meas mar an roghainn as fheàrr. Tha an co-aontar a leanas a’ toirt cunntas air an dòigh dearbhaidh.
far a bheil n a’ riochdachadh meud na luach a chaidh fhaicinn, tha \({Y}_{i}) a’ riochdachadh na freagairt a chaidh a thomhas, agus tha \({\widehat{Y}}_{i}) cuideachd a’ riochdachadh luach na freagairt a thathar a’ ro-innse, mar sin, airson a’ chiad i bhreithneachaidhean.
Tha tuairisgeulan staitistigeil de chaochladairean ro-innse agus freagairt air an taisbeanadh ann an Clàr 1, a’ sealltainn a’ chuibheasachd, an claonadh àbhaisteach (SD), an co-èifeachd atharrachaidh (CV), an ìre as ìsle, an ìre as àirde, kurtosis, agus an claonadh. Tha na luachan as ìsle agus as àirde de na h-eileamaidean ann an òrdugh a tha a’ lùghdachadh Mg < Ca < K < Ni agus Ca < Mg < K < Ni, fa leth. Bha dùmhlachdan a’ chaochladair freagairt (Ni) a chaidh a samplachadh bhon raon sgrùdaidh eadar 4.86 agus 42.39 mg/kg. Sheall coimeas Ni leis a’ chuibheasachd chruinneil (29 mg/kg) agus a’ chuibheasachd Eòrpach (37 mg/kg) gu robh a’ chuibheasachd geoimeatrach iomlan a chaidh obrachadh a-mach airson na sgìre sgrùdaidh taobh a-staigh an raoin a ghabhas fulang. A dh’aindeoin sin, mar a chithear le Kabata-Pendias11, tha coimeas eadar dùmhlachd chuibheasach nicil (Ni) anns an sgrùdadh làithreach le ùirean àiteachais san t-Suain a’ sealltainn gu bheil an dùmhlachd chuibheasach nicil làithreach nas àirde. San aon dòigh, bha dùmhlachd chuibheasach Frydek Mistek ann an ùirean bailteil agus timcheall air bailtean mòra anns an sgrùdadh làithreach (Ni 16.15 mg/kg) nas àirde na an ìre ceadaichte. crìoch de 60 (10.2 mg/kg) airson Ni ann an ùirean bailteil Pòlach air an aithris le Różański et al. A bharrachd air an sin, chlàraich Bretzel agus Calderisi61 dùmhlachdan cuibheasach Ni glè ìosal (1.78 mg/kg) ann an ùirean bailteil ann an Tuscany an taca ris an sgrùdadh làithreach. Lorg Jim62 cuideachd dùmhlachd nicil nas ìsle (12.34 mg/kg) ann an ùirean bailteil Hong Kong, a tha nas ìsle na an dùmhlachd nicil làithreach san sgrùdadh seo. Dh’innis Birke et al63 dùmhlachd cuibheasach Ni de 17.6 mg/kg ann an seann sgìre mèinnearachd is gnìomhachais bailteil ann an Saxony-Anhalt, a’ Ghearmailt, a bha 1.45 mg/kg nas àirde na an dùmhlachd cuibheasach Ni san sgìre (16.15 mg/kg). Rannsachadh gnàthach. Is dòcha gu bheil an susbaint nicil cus ann an ùirean ann an cuid de sgìrean bailteil is fo-bhailtean den raon sgrùdaidh air a chur às leth gnìomhachas an iarainn is an stàilinn agus gnìomhachas a’ mheatailt sa mhòr-chuid. Tha seo a rèir an sgrùdaidh le Khodadoust et al. 64 gur e gnìomhachas an stàilinn agus obair-mheatailt na prìomh thùsan truailleadh nicil ann an ùirean. Ach, bha na ro-innsearan cuideachd eadar 538.70 mg/kg agus 69,161.80 mg/kg airson Ca, 497.51 mg/kg gu 3535.68 mg/kg airson K, agus 685.68 mg/kg gu 5970.05 mg/kg airson Mg. Jakovljevic et al. Rinn 65 sgrùdadh air susbaint iomlan Mg agus K ann an ùirean ann am meadhan Serbia. Fhuair iad a-mach gu robh na dùmhlachdan iomlan (410 mg/kg agus 400 mg/kg, fa leth) nas ìsle na na dùmhlachdan Mg agus K san sgrùdadh làithreach. Gu do-sgaraichte, ann an ear na Pòlainn, rinn Orzechowski agus Smolczynski66 measadh air susbaint iomlan Ca, Mg agus K agus sheall iad dùmhlachdan cuibheasach de Ca (1100 mg/kg), Mg (590 mg/kg) agus K (810 mg/kg). Tha an susbaint anns an ùir uachdarach nas ìsle na an aon eileamaid san sgrùdadh seo. Sheall sgrùdadh o chionn ghoirid le Pongrac et al. 67 gun robh susbaint iomlan Ca a chaidh a sgrùdadh ann an 3 ùirean eadar-dhealaichte ann an Alba, RA (ùir Mylnefield, ùir Balruddery agus ùir Hartwood) a’ nochdadh susbaint Ca nas àirde san sgrùdadh seo.
Air sgàth nan diofar dùmhlachdan tomhaiste de na h-eileamaidean a chaidh a samplachadh, tha claonadh eadar-dhealaichte ann an sgaoilidhean seata dàta nan eileamaidean. Bha claonadh agus kurtosis nan eileamaidean eadar 1.53 agus 7.24 agus 2.49 gu 54.16, fa leth. Tha ìrean claonadh agus kurtosis os cionn +1 aig a h-uile eileamaid a chaidh obrachadh a-mach, agus mar sin a’ nochdadh gu bheil an sgaoileadh dàta neo-riaghailteach, claon san t-slighe cheart agus aig a’ mhullach. Tha na CVan measta de na h-eileamaidean cuideachd a’ sealltainn gu bheil caochlaideachd meadhanach aig K, Mg, agus Ni, agus gu bheil caochlaideachd air leth àrd aig Ca. Tha CVan K, Ni agus Mg a’ mìneachadh an sgaoileadh èideadh. A bharrachd air an sin, chan eil an sgaoileadh Ca èideadh agus faodaidh stòran taobh a-muigh buaidh a thoirt air an ìre beairteachaidh aige.
Sheall an co-dhàimh eadar na caochladairean ro-innse leis na h-eileamaidean freagairt co-dhàimh riarachail eadar na h-eileamaidean (faic Figear 3). Sheall an co-dhàimh gun robh co-dhàimh meadhanach aig CaK le luach r = 0.53, mar a rinn CaNi. Ged a tha ceanglaichean meadhanach aig Ca agus K ri chèile, tha luchd-rannsachaidh leithid Kingston et al. Tha 68 agus Santo69 a’ moladh gu bheil na h-ìrean aca san ùir co-rèireach gu neo-dhìreach. Ach, tha Ca agus Mg nan aghaidh K, ach tha CaK a’ co-cheangal gu math. Is dòcha gu bheil seo mar thoradh air cleachdadh todhar leithid potasium carbonate, a tha 56% nas àirde ann am potasium. Bha potasium co-cheangailte gu meadhanach ri magnesium (KM r = 0.63). Anns a’ ghnìomhachas todhair, tha an dà eileamaid seo dlùth-cheangailte leis gu bheil potasium magnesium sulfate, potasium magnesium nitrate, agus potash air an cur ri ùirean gus na h-ìrean easbhaidh aca a mheudachadh. Tha nicil co-cheangailte gu meadhanach ri Ca, K agus Mg le luachan r = 0.52, 0.63 agus 0.55, fa leth. Tha na dàimhean anns a bheil calcium, magnesium, agus PTEan leithid nicil iom-fhillte, ach a dh’ aindeoin sin, tha magnesium a’ cur bacadh air gabhail a-steach calcium, tha calcium a’ lughdachadh buaidh cus magnesium, agus tha magnesium agus calcium le chèile a’ lughdachadh buaidhean puinnseanta nicil san ùir.
Maitrís co-dhàimh airson eileamaidean a’ sealltainn a’ chàirdeis eadar ro-innsearan agus freagairtean (Nota: tha plota sgapte eadar eileamaidean san fhigear seo, tha na h-ìrean cudromachd stèidhichte air p < 0,001).
Tha Figear 4 a’ sealltainn sgaoileadh spàsail nan eileamaidean. A rèir Burgos et al70, ’s e dòigh-obrach a th’ ann an cleachdadh sgaoileadh spàsail gus puingean teth ann an sgìrean truaillte a thomhas agus a shoilleireachadh. Chithear ìrean beairteachaidh Ca ann am Figear 4 ann am pàirt iar-thuath mapa an sgaoilidh spàsail. Tha am figear a’ sealltainn puingean teth beairteachaidh Ca meadhanach gu àrd. Tha e coltach gu bheil beairteachadh calcium ann an iar-thuath a’ mhapa mar thoradh air cleachdadh aol-luath (calcium oxide) gus searbhachd na h-ùire a lughdachadh agus a chleachdadh ann am muilnean stàilinn mar ocsaidean alcalin sa phròiseas dèanamh stàilinn. Air an làimh eile, is fheàrr le tuathanaich eile calcium hydroxide a chleachdadh ann an ùirean searbhagach gus pH a neodachadh, a bhios cuideachd ag àrdachadh susbaint calcium na h-ùire71. Tha potasium cuideachd a’ sealltainn puingean teth ann an iar-thuath agus ear a’ mhapa. Tha an Iar-thuath na phrìomh choimhearsnachd àiteachais, agus is dòcha gu bheil am pàtran meadhanach gu àrd de potasium mar thoradh air tagraidhean NPK agus potash. Tha seo a rèir sgrùdaidhean eile, leithid Madaras agus Lipavský72, Madaras et al.73, Pulkrabová et al.74, Asare et al.75, a… mhothaich iad gun robh susbaint àrd K san ùir mar thoradh air daingneachadh na h-ùire agus làimhseachadh le KCl agus NPK. Is dòcha gu bheil beairteachadh potasium fànais ann an iar-thuath mapa an sgaoilidh mar thoradh air cleachdadh todhar stèidhichte air potasium leithid clòraid potasium, sulfat potasium, nitrate potasium, potash, agus potash gus susbaint potasium ùirean bochda a mheudachadh. Zádorová et al. 76 agus Tlustoš et al. Mhìnich 77 gun robh cleachdadh todhar stèidhichte air K a’ meudachadh susbaint K san ùir agus gun àrdaicheadh ​​e susbaint beathachaidh na h-ùire gu mòr san fhad-ùine, gu h-àraidh K agus Mg a’ sealltainn àite teth san ùir. Àiteachan teth meadhanach meadhanach ann an iar-thuath a’ mhapa agus ear-dheas a’ mhapa. Bidh daingneachadh colloidal san ùir a’ lughdachadh dùmhlachd magnesium san ùir. Bidh dìth a’ mhapa san ùir ag adhbhrachadh gum bi clòrosis buidhe eadar-fhèitheach aig lusan. Bidh todhar stèidhichte air magnesium, leithid potasium magnesium sulfate, magnesium sulfate, agus Kieserite, a’ làimhseachadh easbhaidhean (bidh lusan a’ nochdadh purpaidh, dearg no donn, a’ nochdadh easbhaidh magnesium) ann an ùirean le raon pH àbhaisteach6. Is dòcha gu bheil cruinneachadh nicil air uachdaran ùire bailteil agus timcheall air bailtean mar thoradh air gnìomhachd daonna leithid àiteachas agus cudromachd nicil ann an cinneasachadh stàilinn gun smal78.
Sgaoileadh spàsail nan eileamaidean [chaidh mapa sgaoilidh spàsail a chruthachadh a’ cleachdadh ArcGIS Desktop (ESRI, Inc, Tionndadh 10.7, URL: https://desktop.arcgis.com).]
Tha toraidhean clàr-amais coileanaidh a’ mhodail airson nan eileamaidean a chaidh a chleachdadh san sgrùdadh seo air an sealltainn ann an Clàr 2. Air an làimh eile, tha an RMSE agus MAE de Ni faisg air neoni (0.86 RMSE, -0.08 MAE). Air an làimh eile, tha luachan RMSE agus MAE de K iomchaidh. Bha toraidhean RMSE agus MAE nas motha airson calcium agus magnesium. Tha toraidhean MAE agus RMSE airson Ca agus K nas motha air sgàth diofar sheataichean dàta. Chaidh faighinn a-mach gu robh RMSE agus MAE an sgrùdaidh seo a’ cleachdadh EBK gus Ni a ro-innse nas fheàrr na toraidhean John et al. 54 a’ cleachdadh kriging sineirgisteach gus dùmhlachd S san ùir a ro-innse a’ cleachdadh an aon dàta a chaidh a chruinneachadh. Tha na toraidhean EBK a sgrùd sinn a’ co-cheangal ri toraidhean Fabijaczyk et al. 41, Yan et al. 79, Beguin et al. 80, Adhikary et al. 81 agus John et al. 82, gu sònraichte K agus Ni.
Chaidh coileanadh dhòighean fa leth airson ro-innse susbaint nicil ann an ùirean bailteil agus timcheall air bailtean a mheasadh le bhith a’ cleachdadh coileanadh nam modailean (Clàr 3). Dhearbh dearbhadh modail agus measadh cruinneas gun tug an ro-innseadair Ca_Mg_K còmhla ris a’ mhodail EBK SVMR an coileanadh as fheàrr. Bha modail calabrachaidh Ca_Mg_K-EBK_SVMR modail R2, mearachd cheàrnagach cuibheasach (RMSE) agus mearachd iomlan cuibheasach (MAE) 0.637 (R2), 95.479 mg/kg (RMSE) agus 77.368 mg/kg (MAE). B’ e Ca_Mg_K-SVMR 0.663 (R2), 235.974 mg/kg (RMSE) agus 166.946 mg/kg (MAE). A dh’aindeoin sin, fhuaireadh deagh luachan R2 airson Ca_Mg_K-SVMR (0.663 mg/kg R2) agus Ca_Mg-EBK_SVMR (0.643 = R2); Bha na toraidhean RMSE agus MAE aca nas àirde na an fheadhainn airson Ca_Mg_K-EBK_SVMR (R2 0.637) (faic Clàr 3). A bharrachd air an sin, tha RMSE agus MAE a’ mhodail Ca_Mg-EBK_SVMR (RMSE = 1664.64 agus MAE = 1031.49) 17.5 agus 13.4, fa leth, a tha nas motha na an fheadhainn airson Ca_Mg_K-EBK_SVMR. San aon dòigh, tha RMSE agus MAE a’ mhodail Ca_Mg-K SVMR (RMSE = 235.974 agus MAE = 166.946) 2.5 agus 2.2 nas motha na an fheadhainn airson Ca_Mg_K-EBK_SVMR RMSE agus MAE, fa leth. Tha na toraidhean RMSE obraichte a’ sealltainn cho dùmhail sa tha an seata dàta leis an loidhne as fheàrr a fhreagras. Chaidh RSME agus MAE nas àirde fhaicinn. A rèir Kebonye et al. al. 46 agus john et al. 54, mar as fhaisge a tha an RMSE agus MAE ri neoni, ’s ann as fheàrr na toraidhean. Tha luachan RSME agus MAE cainneachdail nas àirde aig SVMR agus EBK_SVMR. Chaidh fhaicinn gu robh na tuairmsean RSME gu cunbhalach nas àirde na na luachan MAE, a’ nochdadh gu bheil luachan neo-iomlan ann. A rèir Legates agus McCabe83, thathas a’ moladh an ìre gu bheil an RMSE a’ dol thairis air a’ mhearachd iomlan chuibheasach (MAE) mar chomharradh air làthaireachd luachan neo-iomlan. Tha seo a’ ciallachadh, mar as neo-aonghnèitheach an seata dàta, ’s ann as àirde na luachan MAE agus RMSE. Bha cruinneas measadh dearbhaidh-crois a’ mhodail mheasgaichte Ca_Mg_K-EBK_SVMR airson ro-innse susbaint Ni ann an ùirean bailteil agus fo-bhailtean 63.70%. A rèir Li et al. 59, tha an ìre cruinneas seo na ìre coileanaidh modail iomchaidh. Tha na toraidhean làithreach air an coimeas ri sgrùdadh roimhe le Tarasov et al. 36 aig an robh am modail measgaichte a chruthaich MLPRK (Multilayer Perceptron Residual Kriging), co-cheangailte ri clàr-amais measaidh cruinneas EBK_SVMR a chaidh aithris san sgrùdadh làithreach, RMSE (210) agus bha an MAE (167.5) nas àirde na na toraidhean againn san sgrùdadh làithreach (RMSE 95.479, MAE 77.368). Ach, nuair a thathar a’ dèanamh coimeas eadar R2 an sgrùdaidh làithreach (0.637) agus R2 Tarasov et al. 36 (0.544), tha e soilleir gu bheil an co-èifeachd dearbhaidh (R2) nas àirde san mhodail mheasgaichte seo. Tha iomall mearachd (RMSE agus MAE) (EBK SVMR) airson a’ mhodail mheasgaichte dà uair nas ìsle. ​​San aon dòigh, chlàraich Sergeev et al.34 0.28 (R2) airson a’ mhodail hibrid a chaidh a leasachadh (Multilayer Perceptron Residual Kriging), agus chlàraich Ni san sgrùdadh làithreach 0.637 (R2). Tha ìre cruinneas ro-innse a’ mhodail seo (EBK SVMR) 63.7%, agus tha cruinneas ro-innse a fhuair Sergeev et al. 34 28%. Tha am mapa mu dheireadh (Figear 5) a chaidh a chruthachadh a’ cleachdadh modail EBK_SVMR agus Ca_Mg_K mar ro-innseadair a’ sealltainn ro-innsean air àiteachan teth agus meadhanach gu nicil thairis air an raon sgrùdaidh gu lèir. Tha seo a’ ciallachadh gu bheil dùmhlachd nicil san raon sgrùdaidh meadhanach sa mhòr-chuid, le dùmhlachdan nas àirde ann an cuid de raointean sònraichte.
Tha am mapa ro-innse mu dheireadh air a riochdachadh le bhith a’ cleachdadh a’ mhodail hibrid EBK_SVMR agus a’ cleachdadh Ca_Mg_K mar an ro-innseadair.[Chaidh am mapa sgaoilidh spàsail a chruthachadh le bhith a’ cleachdadh RStudio (dreach 1.4.1717: https://www.rstudio.com/).]
Tha Figear 6 a’ taisbeanadh dùmhlachdan PTE mar phlèana co-dhèanamh anns a bheil neurons fa leth. Cha robh gin de na plèanaichean co-phàirteach a’ taisbeanadh an aon phàtran dath ris an fhear a chithear. Ach, is e 55 an àireamh iomchaidh de neurons gach mapa air a tharraing. Tha SeOM air a thoirt gu buil a’ cleachdadh measgachadh de dhhathan, agus mar as coltaiche na pàtrain dath, is ann as coimeasaiche a bhios feartan nan sampallan. A rèir an sgèile dath mionaideach aca, sheall eileamaidean fa leth (Ca, K, agus Mg) pàtrain dath coltach ri neurons àrd singilte agus a’ mhòr-chuid de neurons ìosal. Mar sin, tha cuid de choimeasan aig CaK agus CaMg le neurons òrdugh glè àrd agus pàtrain dath ìosal gu meadhanach. Bidh an dà mhodail a’ ro-innse dùmhlachd Ni san ùir le bhith a’ taisbeanadh dathan meadhanach gu àrd leithid dearg, orains agus buidhe. Tha am modail KMg a’ taisbeanadh mòran phàtranan dath àrd stèidhichte air co-mheasan mionaideach agus badan dath ìosal gu meadhanach. Air sgèile dath mionaideach bho ìosal gu àrd, sheall pàtran cuairteachaidh planar de phàirtean a’ mhodail pàtran dath àrd a’ nochdadh dùmhlachd nicil a dh’ fhaodadh a bhith san ùir (faic Figear 4). Tha plèana co-phàirteach modail CakMg a’ sealltainn pàtran dath eadar-mheasgte bho ìosal gu àrd a rèir… sgèile dathan ceart. A bharrachd air an sin, tha ro-innse a’ mhodail air susbaint nicil (CakMg) coltach ris an sgaoileadh spàsail de nicil a chithear ann am Figear 5. Tha an dà ghraf a’ sealltainn cuibhreannan àrda, meadhanach agus ìosal de dùmhlachdan nicil ann an ùirean bailteil agus timcheall air bailtean. Tha Figear 7 a’ sealltainn an dòigh-chruthachaidh anns a’ bhuidheann k-means air a’ mhapa, air a roinn ann an trì cruinneachaidhean stèidhichte air an luach ro-innse anns gach modail. Tha an dòigh-chruthachaidh a’ riochdachadh an àireamh as fheàrr de chruinneachaidhean. De na 115 sampallan ùir a chaidh a chruinneachadh, fhuair roinn-seòrsa 1 a’ mhòr-chuid de shamhlaichean ùir, 74. Fhuair cruinneachadh 2 33 sampall, agus fhuair cruinneachadh 3 8 sampallan. Chaidh an cothlamadh ro-innse planar seachd-phàirteach a dhèanamh nas sìmplidhe gus leigeil le mìneachadh ceart air cruinneachaidhean. Air sgàth nan iomadh pròiseas daonna agus nàdarra a tha a’ toirt buaidh air cruthachadh ùir, tha e duilich pàtrain cruinneachaidh eadar-dhealaichte gu ceart a bhith agad ann am mapa SeOM sgaoilte78.
Toradh plèana co-phàirteach le gach caochladair Inneal Taic Vector Kriging Empirical Bayesian (EBK_SVM_SeOM).[Chaidh mapaichean SeOM a chruthachadh a’ cleachdadh RStudio (dreach 1.4.1717: https://www.rstudio.com/).]
Diofar phàirtean seòrsachaidh cruinneachaidh [Chaidh mapaichean SeOM a chruthachadh a’ cleachdadh RStudio (dreach 1.4.1717: https://www.rstudio.com/).]
Tha an sgrùdadh làithreach a’ sealltainn gu soilleir dòighean modaladh airson dùmhlachdan nicil ann an ùirean bailteil agus timcheall air bailtean. Rinn an sgrùdadh deuchainn air diofar dhòighean modaladh, a’ cothlamadh eileamaidean le dòighean modaladh, gus an dòigh as fheàrr fhaighinn airson dùmhlachdan nicil san ùir a ro-innse. Sheall feartan fànais rèidh co-dhèanamh SeOM den dòigh modaladh pàtran dath àrd bho ìosal gu àrd air sgèile dath ceart, a’ nochdadh dùmhlachdan Ni san ùir. Ach, tha am mapa sgaoilidh fànais a’ dearbhadh an sgaoileadh fànais rèidh de phàirtean a tha air a thaisbeanadh le EBK_SVMR (faic Figear 5). Tha na toraidhean a’ sealltainn gu bheil modail ath-thilleadh inneal vectar taic (CaMgK-SVMR) a’ ro-innse dùmhlachd Ni san ùir mar aon mhodail, ach tha na paramadairean dearbhaidh is measaidh cruinneas a’ sealltainn mearachdan glè àrd a thaobh RMSE agus MAE. Air an làimh eile, tha an dòigh modaladh a chaidh a chleachdadh leis a’ mhodail EBK_MLR lochtach cuideachd air sgàth luach ìosal co-èifeachd dearbhaidh (R2). Fhuaireadh deagh thoraidhean a’ cleachdadh EBK SVMR agus eileamaidean co-mheasgaichte (CaKMg) le mearachdan RMSE agus MAE ìosal le cruinneas de 63.7%. Tha e a’ tionndadh a-mach gu bheil a bhith a’ cothlamadh an algairim EBK le Faodaidh algairim ionnsachaidh innealan algairim measgaichte a chruthachadh a dh’ fhaodas ro-innse a dhèanamh air dùmhlachd PTEan san ùir. Tha na toraidhean a’ sealltainn gum faod cleachdadh CaMgK mar ro-innsearan gus dùmhlachdan Ni a ro-innse san raon sgrùdaidh ro-innse Ni ann an ùirean a leasachadh. Tha seo a’ ciallachadh gu bheil cleachdadh leantainneach todhar stèidhichte air nicil agus truailleadh gnìomhachais na h-ùire leis a’ ghnìomhachas stàilinn buailteach dùmhlachd nicil san ùir a mheudachadh. Nochd an sgrùdadh seo gum faod am modail EBK an ìre mearachd a lughdachadh agus cruinneas modail sgaoileadh spàsail na h-ùire ann an ùirean bailteil no timcheall air bailtean mòra a leasachadh. San fharsaingeachd, tha sinn a’ moladh am modail EBK-SVMR a chleachdadh gus PTE san ùir a mheasadh agus a ro-innse; a bharrachd air an sin, tha sinn a’ moladh EBK a chleachdadh gus measgachadh le diofar algairim ionnsachaidh innealan. Chaidh dùmhlachdan Ni a ro-innse le bhith a’ cleachdadh eileamaidean mar cho-atharrachaidhean; ge-tà, bhiodh cleachdadh barrachd cho-atharrachaidhean a’ leasachadh coileanadh a’ mhodail gu mòr, agus faodar seo a mheas mar chuingealachadh air an obair làithreach. Is e cuingealachadh eile air an sgrùdadh seo gu bheil an àireamh de sheataichean dàta 115. Mar sin, ma thèid barrachd dàta a thoirt seachad, faodar coileanadh an dòigh measgachaidh leasaichte a chaidh a mholadh a leasachadh.
PlantProbs.net.Nicil ann an Lusan agus Ùir https://plantprobs.net/plant/nutrientImbalances/sodium.html (Air a ruigsinn air 28 Giblean 2021).
Kasprzak, KS Adhartasan nicil ann an tocsaineòlas àrainneachdail an latha an-diugh.surroundings.toxicology.11, 145–183 (1987).
Cempel, M. & Nikel, G. Nickel: Ath-sgrùdadh air na stòran aige agus puinnseanachadh àrainneachdail. Polish J. Environment.Stud.15, 375–382 (2006).
Freedman, B. & Hutchinson, TC Truailleadh a’ tighinn bhon àile agus cruinneachadh ann an ùir agus fàsmhorachd faisg air leaghadair nicil-copair ann an Sudbury, Ontario, Canada.can.J. Bot.58(1), 108-132.https://doi.org/10.1139/b80-014 (1980).
Manyiwa, T. et al.Meatailtean troma san ùir, lusan agus cunnartan co-cheangailte ri beathaichean ath-choigreach a’ ionaltradh faisg air mèinn copair-nicil Selebi-Phikwe ann am Botsuana.surroundings.Geochemistry.Health https://doi.org/10.1007/s10653-021-00918-x (2021).
Cabata-Pendias.Kabata-Pendias A. 2011. Eileamaidean lorg ann an ùir agus… – Google Scholar https://scholar.google.com/scholar?hl=en&as_sdt=0%2C5&q=Kabata-Pendias+A.+2011.+Trace+ Elements+in+soils+and+plants.+4th+ed.+New+York+%28NY%29%3A+CRC+Press&btnG= (Air a ruigsinn air 24 Samhain 2020).
Almås, A., Singh, B., Àiteachas, TS-NJ de & 1995, gun mhìneachadh. Buaidhean gnìomhachas nicil na Ruis air dùmhlachdan meatailt throm ann an ùirean àiteachais agus feur ann an Soer-Varanger, Nirribhidh.agris.fao.org.
Nielsen, GD et al. Tha gabhail a-steach agus gleidheadh ​​nicil ann an uisge òil co-cheangailte ri in-ghabhail bìdh agus cugallachd nicil. toxicology.application.Pharmacodynamics.154, 67–75 (1999).
Costa, M. & Klein, CB Carcinogenesis nicil, mùthadh, epigenetics no taghadh. Timcheall. Sealladh Slàinte. 107, 2 (1999).
Ajman, PC; Ajado, SK; Borůvka, L.; Bini, JKM; Sarkody, VYO; Cobonye, ​​​​NM; Mion-sgrùdadh gluasadan air eileamaidean a dh’ fhaodadh a bhith puinnseanta: lèirmheas leabhar-eòlais. Geo-cheimigeachd Àrainneachdail agus Slàinte. Springer Science & Business Media BV 2020. https://doi.org/10.1007/s10653-020-00742-9.
Minasny, B. & McBratney, AB Mapaichean Ùir Didseatach: Eachdraidh Goirid agus Beagan Leasanan. Geoderma 264, 301–311.https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2015.07.017 (2016).
McBratney, AB, Mendonça Santos, ML & Minasny, B. Air mapadh ùir didseatach.Geoderma 117(1-2), 3-52.https://doi.org/10.1016/S0016-7061(03)00223-4 (2003).
Modaladh Tasgaidhean Geostataigeach Deutsch.CV,… – Google Scholar https://scholar.google.com/scholar?hl=en&as_sdt=0%2C5&q=CV+Deutsch%2C+2002%2C+Geostatistical+Reservoir+Modeling%2C +Oxford+University+Press%2C+376+pages.+&btnG= (Air a ruigsinn air 28 Giblean 2021).