土壤团聚体大小是影响土壤功能的重要因素，其与土壤的理化性质密切相关，同时也是指导农业决策和耕作管理的指标。因此，在耕作区准确、快速地监测土壤团聚体大小对于支持土地资源的保护和农业模式的优化至关重要。基于土壤光谱学的光学遥感技术为监测和估算土壤团聚体大小提供了机会。然而，目前基于物理模型估算不同类型土壤团聚体大小(< 2 mm)的研究极为有限。

 本研究以来自中国东北地区的7个土壤样品为研究对象，将每个样品筛分为14个团聚体大小，同时获取了各个样品的多角度光谱反射信息，并利用贝叶斯方法对三种版本的Hapke模型参数进行了反演。研究结果证实，三种版本的Hapke模型都可以有效地表征不同团聚体大小土壤样品的多角度反射光谱特性。反演的光度参数如单次散射反照率ω、形状参数b和不对称参数c都对土壤团聚体大小敏感，但由于相关参数对土壤成分也依赖，其关系依赖于土壤类型。为了得到一个适用于不同土壤类型的通用模型，本文提出了由土壤团聚体外部结构控制的参数比值（RoP= (b + c)/ω）来估算不同土壤类型的团聚体大小。结果表明，RoP能够以较高的精度估算土壤团聚体大小（RMSE_CV=0.23–0.32），并且对土壤类型不敏感。RoP的提出，为获取土壤结构特性提供了一种新的方法。

 该研究成果以“Ratio of physical model parameters can retrieve aggregate size from different types of soil in cultivated regions”为题发表于Soil & Tillage Research期刊。我院博士研究生盛月超为第一作者，孙仲秋教授和卢珊教授为通讯作者，东京大学的名誉教授Kenji Omasa为主要合作者。该研究得到了吉林省科技厅基金、国家自然科学基金和中央高校基金的支持。

 原文链接：https://doi.org/10.1016/j.still.2024.106262  

图1. 研究区域内不同地区的年平均降水量（2000-2021年）和土壤采样点的位置，

分别为白浆土 (AS)、褐土 (CS)、黑钙土 (CHZ)、栗钙土 (CAZ) 和黑土（BS02、BS04、BS18）

图2. 三个版本 Hapke 模型的 RoP 与所有土壤类型的团聚体大小在 865 nm（a–c）和 1590 nm（d–g）下的关系；

阴影区域表示 95% 的置信区间