二维相关光谱(2D-COS)是将动态光谱扩展到两个维度, 包含同谱与异谱, 具有扩展分离重叠峰、 判断不同组分变化顺序等特征。 2D-COS异谱将两种不同类型的光谱整合成为一种光谱, 研究不同波段之间的相关性, 辨析组分变化的两种光谱的互补关系。 应用同步荧光(SFS)、 傅里叶变换红外(FTIR)与2D-COS方法, 研究乌梁素海水体中DOM组成结构特征, 分析DOM组分及官能团之间的协变性, 揭示其空间分异规律。 水体中DOM由CO, C—H, N—H, C—O等官能团构成, 主要包含类蛋白质 (PLF)、 微生物类腐殖质(MHLF)、 类富里酸(FLF)和类胡敏酸(HLF)等组分, 其中MHLF为主要组分。 水体中荧光物质、 PLF以及MHLF的相对丰度由大到小顺序均为北部>南部>中部。 FLF相对丰度由大到小的顺序是南部>北部>中部, 而HLF相对丰度较稳定。 SFS的2D-COS分析表明: 北部水体中PLF变动较大, 变动顺序为PLF→MHLF； 中部水体中MHLF变动较大, 其与PLF变动趋势相反, 变动顺序为PLF→MHLF； 南部水体中FLF变化较大, 变动顺序为PLF→FLF→MHLF。 FTIR的2D-COS分析表明: 北部水体中C—O变动较大, 与C—H, CO变动趋势相同, 变化顺序为C—O→C—H→CO； 中部水体中C—O变动较大, 与N—H, CO变动趋势相同, 变动顺序为C—O→N—H→C—H→CO； 南部水体中C—O变动较大, 与N—H, CO变动趋势相同, 变动顺序为C—O→C—H→CO。 SFS与FTIR的2D-COS异谱相关分析表明: 北部水体中PLF与C—O的变化趋势相同, 中部水体中C—O, N—H, CO与MHLF变化趋势相同, 而与PLF的变化趋势相反, 南部水体中C—O, C—H, N—H, CO与FLF变化趋势相同。

荧光是由具有芳香结构或共轭生色团以及未饱和脂肪链的物质产生的, 可以评价土壤腐殖化程度。 该技术广泛用于检测土壤腐殖质水溶液荧光, 很少用于直接检测土壤固体表面荧光。 本文选取乌梁素海周围盐角草、 碱蓬、 盐爪爪和苦豆子群落的土壤作为研究对象, 分别采集0～20, 20～40和40～60 cm的12个混合土样, 分析土壤固体表面荧光光谱特征, 提出一个基于固体表面荧光光谱的土壤腐殖化指数(HIXSSF), 并与I400/I360, I465/I399和A4/A1等常规腐殖化指数有显著的线性正相关。 盐角草和碱蓬群落的HIXSSF比盐爪爪和苦豆子群落的小, 并且随土层深度变化小。 腐殖化指数与土壤盐度有显著的线性负相关, 土壤腐殖化程度随盐度的减小而增强。 HIXSSF不仅表征土壤腐殖化程度, 而且表征土壤盐碱化进程.