基于机器学习揭示溶解有机物分子丰度与稳定碳同位素值之间的关联
编号:3036
访问权限:私有
更新:2023-04-12 19:44:34 浏览:596次
口头报告
摘要
溶解有机物(DOM)是地球上最大的有机物储库之一,由复杂的分子混合物组成。其中,DOM的分子组成和有机质性质的关系一直是研究的热点和难点。稳定碳同位素值(δ13C)提供了关于DOM从陆地到海洋的来源追溯及转化的重要见解,但个体分子和DOM整体性质之间的关系仍不清楚。本研究采用傅里叶变换离子回旋共振质谱法(FT-ICR MS)对来自中国近海的510个DOM样品进行分析,其中320个样品具有δ13C测量值。通过基于5199种分子的机器学习模型,我们准确预测了这些样品的δ13C值,并在训练数据集上取得了0.30‰的平均绝对误差(MAE),优于传统的线性回归方法(MAE:0.85‰)。本研究发现,降解过程、微生物活动和初级生产力是调控DOM从河流到海洋连续体的关键因素,这与以往的研究结果一致。此外,机器学习模型还能够有效地通过DOM分子丰度预测其他已发表数据集中超高分辨质谱数据的δ13C值,反映了从陆地到海洋连续体的δ13C变化趋势。这表明,机器学习在捕捉DOM分子组成和整体参数之间复杂关系方面具有潜力,特别是在未来有更大的学习数据集和越来越多的分子研究的背景下。本研究的结果不仅增进了对DOM分子组成和性质之间关系的理解,也为提高分子组成和性质的研究效率和精度提供了借鉴。此外,本研究还揭示了机器学习在复杂数据分析和预测方面的潜力,这对于更好地理河口海岸带生物地球化学循环具有重要意义。
关键词
DOM;FT-ICR MS;稳定同位素;机器学习;中国近海
稿件作者
易沅壁
香港科技大学
刘同存
浙江农林大学
MerderJulian
Carnegie Institution for Science
何晨
中国石油大学(北京)
鲍红艳
厦门大学
李朋辉
中山大学
李思亮
天津大学
史权
中国石油大学(北京)
何丁
香港科技大学
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