Name: 使用 X 射线计算机断层扫描进行树芯分析 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-09-22T12:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 56 s
Description: 了解X射线计算机断层扫描技术如何用于树芯分析，实现木材解剖学定量数据采集与生物量估算。该方法无需大量物理实验室处理，可高效获取热带和温带地区的密度剖面数据，助力研究树木生长与气候变化的响应关系。

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感谢三位匿名审稿人提供的反馈与建议。本研究由JVdB的BOF专项研究基金（BOF启动资助BOF.STG.2018.0007.01）、UGCT作为卓越中心（BOF.EXP.2017.0007）及核心设施（BOF.COR.2022.008）提供资助。作者同时感谢佛兰德研究基金会（G019521N 和 G009720N）以及根特大学工业研究基金（IOF）通过资助项目IOF.APP.2021.0005（项目FaCT F2021/IOF-Equip/021）为基础设施提供的财政支持。

High-Throughput Tree Ring Analysis and Density Estimation

作者声明无利益冲突。

方案中的关键步骤 
方案中的关键步骤包括正确操作生长锥以获取高质量的钻取芯样（步骤 1.1.，参见39），避免产生碎屑。接下来，必须保持芯样不固定（但参见26），这既是为了将其插入样品 holder（图5，参见21），也是为了有效提取树脂50，以及可能的后续分析。在扫描前（步骤 2.2.2.），将样品在扫描仪房间内进行平衡处理至关重要，以防止因湿度波动导致的尺寸形变。随后，当在 RingIndicator 模块中可识别年轮时，必须准确标定年轮边界和角度，因为密度峰值可能出现平坦化，类似于传统密度测定系统中标定不准确的情况13。标定对于获得准确的年轮宽度测量值也十分重要21。下一个关键步骤是通过 CoreComparison 模块进行正确的交叉定年（步骤 4.4.1.）。若某些芯样的标定...

木材密度是一个易于测量的变量1，可反映木材的解剖学和化学特性2。在估算地上生物量时，木材密度是一个重要的加权变量3,4,5，需与树木的尺寸以及代表木材碳含量的因子相乘。木材密度与木材的力学特性密切相关6，并反映树木的生活史特征7。
细胞壁密度的测量值约为1500 kg/m³，通常被认为相对恒定8，但也应考虑年轮内细胞壁密度的变化8,9。木质细胞（针叶树中一般为管胞，阔叶树中为导管、薄壁组织和纤维）的排列方式和形态各不相同，这些细胞的细胞壁厚度和腔体大小也存在差异10。因此，木材密度在不同树木之间、同一棵树内部（轴向和横向）以及单个年轮内的短距离范围内均存在变化11,12。在许多情况下，年轮尺度上的木材密度变化也界定了年轮的边界13。木材密度以及最终的组织组分是在生长过程中形成的，本文根据研究目的将这些参数 broadly 归为三类（即三种不同的分辨率尺度），如下所述（图1）。
环间尺度通过测量木块，可获得该样本的一个单一数值。该测量可通过浸水法或几何法进行。14这样可以获得总体生物量或木材技术参数。为了包含从髓心到树皮的变化，可将这些木材样品进一步分割成小块，并进行人工测量，以获取有关生活史策略的信息。15. 当切换至低分辨率X射线CT（如医学扫描仪）时17,18，中等到宽年轮的树木年轮宽度数据可以通过高效的方式在大量样本上获取18,19,20这也是可用于评估温带和热带树木从髓心到树皮生物量的尺度4,22，分辨率通常在 50 µm 到 200 µm.
年轮尺度：木材是过去环境条件的记录者。最广为人知的参数是年轮宽度（TRW），但在全球温度重建中，最大晚材密度（MXD）记录被证明是比年轮宽度更优的温度代用指标22。MXD 是一个易于测量的变量23，可作为年轮末段细胞的细胞壁厚度和细胞大小的代用指标，并且在树线和寒带地区，其值与季节性气温呈正相关24：夏季越温暖且持续时间越长，细胞壁的木质化程度越高，从而增加这些末段细胞的密度。传统的测量方法（如浸没法和几何法）在测定年轮层级密度时准确性较低。先前的研究开发了一种利用X射线胶片对薄切样品进行分析的工具链25。这一方法在林业以及后来的古气候学领域引发了一场革命15,18，确立了最大晚材密度（MXD）——即年轮末端常出现的密度峰值——作为夏季温度的代用指标。其基本原理是将样品切割成与木材轴向完全平行的薄片（厚度约为 1.2 mm 至 7 mm13），然后将样品置于对X射线敏感的胶片上进行曝光。随后通过光源读取这些放射影像胶片，检测透射光强度，并保存密度轮廓及年轮参数。然而，这些方法需要大量的样品制备和人工操作。近年来，该技术已发展为更标准化的X射线CT方法，或基于固定好的钻芯样品进行分析26，其分辨率范围为 10 µm 至 20 µm。在此尺度上也可测量年轮宽度（TRW），尤其是在处理较小年轮时尤为适用。
解剖学尺度：在此尺度下（分辨率 &lt; 4 µm），平均密度水平变得不那么重要，因为主要的解剖学特征得以显现，其宽度和比例可被测量。通常通过制作显微切片、高分辨率光学扫描或 µ-CT 扫描来实现。当需要观察细胞壁的超微结构时，扫描电子显微镜是最常用的方法27。在解剖学尺度上，个体组织组分变得可见，从而可从图像中推导出生理参数。基于个体解剖学参数以及木材细胞壁密度，可推导出解剖学密度，以便与传统的木材密度估算方法进行比较24。
由于切片技术与图像软件的进步29,30，树木年代解剖学30得以发展，能够更精确地记录木材结构，不仅可更准确地估算针叶树的最大密度（MXD），还可测量阔叶树的多种解剖学变量。在此尺度上，实际的解剖学参数可被测量并关联至环境参数31。利用µCT技术也可达到这一水平32,33。
由于木材具有固有的吸湿性和各向异性，必须明确定义木材密度，并说明测量条件，例如绝干状态、调湿状态（通常为12%含水率）或生材状态（刚从森林中砍伐的状态）34。对于大样品和工程用途，木材密度定义为在特定条件下质量与体积的比值。然而，木材密度的数值在很大程度上取决于测量尺度；例如，从髓心到树皮，木材密度可增加一倍；在年轮尺度上（针叶树中），早材向晚材的过渡也会导致木材密度显著上升，并在年轮边界处达到峰值。
本文介绍了一种对增量钻孔样本进行X射线CT扫描的方案，用于在上述三个尺度上测量相应特征（图1）。得益于灵活的设置，X射线CT技术的最新进展已能够覆盖其中大部分尺度。具体扫描方案将根据研究目标确定。
一个关键的限制因素（与木材密度及木材本身的尺度特性内在相关）是扫描所需的分辨率和时间。示例展示了如何：（i）获取来自刚果盆地的白梧桐（Terminalia superba）年轮间尺度上的木材密度剖面，用于生物量估算；（ii）基于HECTOR系统35的螺旋扫描，获取克莱恩威廉雪松（Widdringtonia cedarbergensis）的密度记录；以及（iii）在Nanowood系统上测量无梗橡木的导管参数。这两台扫描仪均为根特大学X射线断层成像中心（UGCT，
<img alt="树木分析工作流程图；生物量估算，TRW，MXD；3D扫描，软件处理。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65208/65208fig01.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="图1"> 
图1：X射线CT扫描的通用方法决策树。 各行表示从研究目标到最终数据格式所需的步骤。白色框体表示本工具链中相关的步骤。灰色框体表示可使用其他软件或R语言程序包完成的步骤，例如使用dplr47和Treeclim48进行树木年轮分析，或使用ROXAS44以及ImageJ42或其他（商业）应用程序，基于CT图像提取木材解剖参数。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65208/65208fig01large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
木材的X射线计算机断层扫描（X-CT）研究 
扫描仪的设置：标准的X射线CT扫描仪由X射线管、X射线探测器、旋转平台以及一组用于前后移动旋转平台的电机组成，在大多数情况下，还包括用于移动探测器的电机（图2）。
<img alt="X射线断层扫描装置、旋转台、探测器、光路、源-样品距离（SOD）、源-探测器距离（SDD）、成像过程示意图。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65208/65208fig02.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Figure 2"> 
图2．HECTOR扫描系统。 该系统35，显示源-探测器距离（SDD）和源-样品距离（SOD）。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65208/65208fig02large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
大多数基于实验室的系统采用锥形束几何结构，这意味着产生的X射线从X射线管出口窗口呈锥形束状分布。因此，通过改变物体与X射线源之间的距离（SOD = 源-物体距离）以及探测器与X射线源之间的距离（SDD = 源-探测器距离），可以控制成像的放大倍数（参见关于分辨率的讨论）。由于X射线具有穿透能力，其穿过物体时，衰减后射线的强度取决于X射线束的能量、物体的化学组成（所含元素的原子序数）以及材料的密度。在X射线能谱和木材材料组成保持恒定的条件下，X射线束的衰减程度主要依赖于材料的密度，这解释了其在密度测定中的应用。衰减（或透射）过程可用比尔-朗伯定律表示：
<img alt="放射成像中的指数衰减方程 \(I_d = I_0 e^{-\mu d}\) 示意图。" src="/files/ftp_upload/65208/65208eq01.jpg" style="margin: auto;" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="方程 1">
其中 I0 为入射X射线束，当其穿过材料传播距离 d 后，指数衰减为透射X射线束 Id。线性衰减系数 µ 取决于X射线与物体材料发生的一系列相互作用。因此，投影图像即为透射射线束的记录。
实际操作中，将样品安装在旋转台上，选择合适的源到探测器距离（SDD）和源到样品距离（SOD），并根据样品的尺寸、密度和组成选择适当的功率。随后将样品旋转360°，并在旋转过程中采集多个投影图像。这些投影图像随后用于重建样品的内部结构。目前有多种重建算法可供使用，其中最常用的方法仍基于数十年前建立的解析框架，依赖于拉东变换（Radon transformation）和傅里叶切片定理。更多细节请参见专业文献36。
分辨率、数据量与样本尺寸的难题：分辨率在X射线CT扫描中至关重要。在具有逆几何结构或平行束几何结构（如同步辐射光束线）的系统中，其他因素也起作用。本方案仅讨论采用锥束几何结构的标准实验室X射线CT扫描。在此类系统中，放大倍数、探测器像素尺寸和焦点尺寸的概念至关重要。放大倍数定义为源-探测器距离（SDD）与源-样本距离（SOD）的比值。其次，探测器的像素尺寸显然也影响分辨率：像素尺寸越小，分辨率越高，但在大多数情况下，视场（FoV）也与像素尺寸和探测器尺寸直接相关（在像素数量相同的情况下，像素尺寸越小，视场越小）。此外，X射线束的焦点尺寸同样重要：焦点尺寸越大，分辨率越低，意味着可观察到的细节越少。
需要强调的是，有时获得的分辨率可能高于上述限制条件所允许的范围，因此使用“体素大小”（体素即体积像素）这一术语比“分辨率”更为恰当。此外，还有其他因素会影响实际扫描分辨率，例如探测器的锐度，这些因素进一步限制了物体扫描时的真实分辨率。只有通过已确立的标准样品对系统进行真实校准，才能获得准确的答案。
然而，在大多数情况下，物体可被扫描的体素尺寸主要受限于物体本身的大小。这意味着物体越大，体素尺寸就越低。如果物体在特定体素尺寸下无法完全置于探测器的视场（FoV）范围内，则可以通过降低放大倍数等方式减小体素尺寸。
在确定所需的体素大小时，需要考虑扫描时间和数据量。通常情况下，体素尺寸越小，意味着希望观察到的细节越精细，但可同时扫描的样品尺寸或数量就越小，所需时间也越长，产生的数据量也越大。设想以下理论示例：使用某种X射线CT系统，可以一次性扫描一个尺寸为10 cm × 10 cm × 10 cm的样品，体素大小为50 µm；若希望以10 µm的体素大小扫描相同总体积，则在视野（FoV）内可容纳的体积仅为2 cm × 2 cm × 2 cm（假设这在物理上是可行的）。这意味着需要进行125次扫描（5³ = 分辨率提高5倍，由于成像技术具有三维特性，因此按立方倍数增长），数据量也将相应增加。当然，这只是一个思想实验，实际中需要考虑的因素远不止分辨率。欲了解更多信息，建议读者参考有关扫描可能性的综述37。
用于木质物体扫描的仪器灵活性：在过去十年中，许多公司推出了与HECTOR35结构相似的X射线CT系统。文献38对多种CT系统（特别是其时间分辨率）进行了综述。
总体而言，X射线CT系统的灵活性和用户友好性已显著提高。许多系统能够扫描多种多样的物体，UGCT的系统也是如此。以下方案以适用于年轮分析的HECTOR系统为例进行演示，但如果分辨率和数据格式允许，该方案同样适用于其他任何可用系统。
这些系统能够对多种物体进行扫描。图3展示了使用HECTOR系统扫描的不同木质物体的若干图像。正是这种灵活性涵盖了我们在图1中展示的三个尺度，其范围从粗分辨率到极细分辨率。
<img alt="CT 扫描实验装置；包括小提琴、木制圆柱体和 X 射线成像系统。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65208/65208fig03.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="图 3"> 
图 3．扫描装置示例。 （A）一段原木，（B）一把大提琴49，（C）样品架（类型 1），内含用于批量扫描的树木年轮样本，以及（D）类型 2 样品架，其上安装有用于螺旋扫描的生长锥样本，并置于 HECTOR 的旋转台上。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65208/65208fig03large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>

<table><tbody><tr><td>6 毫米纸质吸管&amp;nbsp;</td><td>http://artstraws.com/education/product/artstraws-thick-asst-cols/</td><td></td><td>钻孔取样</td></tr><tr><td>铝制样品芯持有器</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ASTM 标准 ASTM D 1107 &amp;ndash; 96</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>纸板邮寄管</td><td>https://www.rajapack.co.uk/envelopes-mailing-bags/postal-tubes/1-5-2mm-brown-cardboard-postal-tubes_PDT05623.html</td><td></td><td></td></tr><tr><td>立式钻床</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>用于重建与分析的计算机硬件</td><td></td><td></td><td>X射线CT扫描</td></tr><tr><td>冷却&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>干燥箱</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>乙醇&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>索氏提取器下方用烧瓶（2000 ml）</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>花泥</td><td>https://www.oasisfloral.eu/</td><td></td><td>样品 holder 类型 1</td></tr><tr><td>用于填充索氏提取器空隙体积以节省溶剂的玻璃珠</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>胶水</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>热水浴&amp;nbsp;</td><td>https://www.memmert.com/products/water-baths/water-bath/#!filters=%7B%7D</td><td></td><td>索氏提取</td></tr><tr><td>生长锥&amp;nbsp;</td><td>https://haglofsweden.com/project/increment-borers/</td><td></td><td></td></tr><tr><td>塑料圆筒&amp;nbsp;</td><td>Moonen 等，2022&amp;nbsp;</td><td></td><td>样品 holder 类型 2</td></tr><tr><td>塑料圆筒</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>储液瓶</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>定制索氏提取装置&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>甲苯&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>水泵&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>X射线CT扫描仪</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

利用x射线计算机断层扫描进行树木年轮分析

Tree Core Analysis with X-ray Computed Tomography

本文介绍了一种X射线计算机断层扫描（CT）工具链，可用于获取年轮宽度（TRW）、最大晚材密度（MXD）、其他密度参数以及定量木材解剖学（QWA）数据，而无需进行耗时的表面处理或任何物理样品制备。重点在于生长轮钻芯样品在60 µm至4 µm分辨率范围内的扫描流程。定义了三个观察木材的尺度：（i）年轮间尺度，（ii）年轮尺度，即年轮分析与密度测量尺度，以及（iii）解剖学尺度，后者接近传统切片的质量水平。针对每个尺度专门设计的样品支架，可实现多个生长轮钻芯的高通量扫描。为高效处理树木钻芯的三维X射线CT图像以获取TRW和密度测量数据，开发了一系列专用软件程序。本文简要阐述了CT的基本原理，以帮助正确理解本实验方案。该方案适用于一些树轮年代学中常用的已知树种。结合粗略的密度估算、TRW与MXD数据以及定量解剖学数据，有助于拓展和深化当前在气候重建、树木响应研究方面的分析，并进一步推动树轮生态学/气候学及考古学领域的发展。

如果目标是估算大量样本的生物量或树木生长增量，即年轮间尺度（图1），则使用样本架1（图5）对样本进行扫描，以获得密度分布（见步骤5.4.3）和树木生长的估算值，例如适用于具有较大年轮宽度的速生树种，此时可采用较粗的分辨率。图12展示了来自刚果盆地树种T. superba的髓心至树皮方向及轴向密度变化趋势的示例。这些图谱基于从树干不同高度位置获取的树木年轮样本芯，经110 µm分辨率扫描所得数据生成。
对于使用样品架2（图5B）扫描样本核心所针对的年轮尺度（图1），可进行树木年轮分析和最大密度（MXD）计算。一个示例如图13所示，该图绘制了来自南非赛德伯格山脉的W. cedarbergensis...

本文展示了如何使用X射线计算机断层扫描工具链处理树木年轮样本。除特定目的所需的化学提取外，无需其他物理性实验室处理步骤。该工具链可用于生物量估算、最大密度/年轮宽度数据获取，以及定量木材解剖学数据的获取。

利用X射线计算机断层扫描进行树木年轮分析

一种X射线计算机断层扫描（CT）技术流程被用于获取年轮宽度（TRW）、最大晚材密度（MXD）、其他密度参数以及……

我的研究范围是探讨木材生长及其对气候的响应。我试图回答的问题是：我们如何重建过去的气候，以及树木对当前气候变化的响应是什么？因此，我们目前面临的实验挑战之一，是通过X射线CT扫描获得的大量数据。因此，我们需要在希望扫描的样本数量与所需分辨率之间找到一个适当的平衡。X射线CT技术使我们能够以前所未有的速度扫描树木年轮样本。我们已获得来自热带和温带地区的密度分布图谱。因此，我们这项技术的主要优势在于，不仅能够进行大量高通量的扫描和分析，而且我们所做的所有标记和操作在整个工具链中均可追溯，包括年轮的标记。该工具将使我们能够更新现有的最大晚材密度年表，同时还能对来自全球各地的树木年轮样本进行木材特性测量，尤其是在目前数据匮乏的地区。首先，使用 Pressler 钻孔器对树木进行钻取取芯。将未粘合的树芯放入6毫米的纸管中，并用铅笔标记纸管。在圆底烧瓶中加入溶剂，将纸管放置于索氏提取装置的不锈钢支架上，装置连接冷凝器并置于实验室加热器上。虹吸结束后，在通风排气条件下，于103.5摄氏度的烘箱中干燥树芯24小时。第二天，进行24小时的热水索氏提取。将样品放入钢制样品架中，再次干燥24小时。然后将密封样品架中的岩心重新放回吸管中。开始进行样品核心扫描时，根据研究目的选择合适的样品架类型，将装在纸管中的树木年轮样本放入样品架中，并在可下载的电子表格模板中记录每个样本的位置。按照正确的设置和扫描方案执行X射线显微CT扫描。为获得密度值，请通过提供的链接安装Core Processor、Ring Indicator和Core Comparison工具箱。接下来，使用 Core Processor 对核心体积进行预处理时，选择包含重建的 16 位横截面 TIFF 切片的文件夹以及电子表格文件。选择若干切片进行检查，然后根据电子表格文件中的指示选择暗场和白场参考，用于木材密度计算。在新的弹出窗口中，根据电子表格文件中的信息，通过在每个岩心周围绘制圆形或椭圆形来逐一选择每个岩心。然后点击“Mass core extraction”以提取给定圆柱体中的所有岩心。在 Core Processor 工具箱中，点击“Manual Tg correction”。然后选择提取的文件夹，并确保每个岩心样本的横断面和径向平面方向正确。要从右下角的图中可视化木纹方向，请观察显示的切片，并绘制一条线以指示木纹方向。双击可自动旋转岩心样本。然后裁剪核心体积，仅保留木材部分，去除其他材料。打开年轮指示器工具箱，选择一个多页TIFF文件。接着，在体积选项卡下，检查横切面和径向平面上的图形用户界面。对于横切面和径向平面的结构校正，点击图像以插入绿色标线，标线从髓心开始，至最新一轮年轮结束。一旦在某一平面上放置了绿色标线，其他平面上将自动生成相应的标线。点击“密度测量”（Densitometry），然后点击“密度分布图”（Densitometry plot），以计算密度分布曲线。通过选择叠加绘图，然后选择绘制密度轮廓，创建并绘制密度轮廓图。密度轮廓图显示后，标出所有年轮。移动条形末端的节点以改变角度。然后使用中间节点更改条形位置，并调整节点的大小。按下数据（Data），然后选择导出（Export）。按下环形（Rings）按钮，随后选择导出环形（Export rings），以确保环形和纤维的标识被正确写入相应的 txt 文件中。将采伐日期更改为从活树上采集年轮样本的年份，或选择一个合适的日期。在叠加绘图中，选择“绘制年轮”以显示年份。同时，选择用于绘制年轮或密度轮廓的平面。选择两个年轮样本后，打开“年轮宽度对比工具箱”以比较年轮宽度序列。选择要对比的 txt 文件，随后将打开一个显示年轮宽度、交叉定年结果以及各序列间统计参数（如同步率 Gleichlaufigkeit 和 Spearman 相关系数）的界面。打开一个“年轮指示器”实例，调整绿色标示条，然后再次导出。然后最大化核心比较界面，并点击刷新按钮以重新评估各项指标。接着选择绘图与导出，再选择年轮宽度，以可视化树木年轮宽度（TRW）数据。点击绘图与导出，然后选择导出RW数据，以将TRW数据导出为电子表格或图森格式。最后，选择另一个绘图，然后导出聚类数据，以获得每个年轮的平均密度、最大密度（MXD）、最小密度（MND）及四分位数数据。本研究展示了在年轮间、年轮内及解剖学尺度上的三个层次的生物量估算或树木生长增量。在翅苞木（Terminalia superba）中，径向和轴向木材密度趋势显示从髓心到树皮密度逐渐增加，且上部树干的木材密度更高。展示了利用威氏刺柏（Widdringtonia cedarbergensis）的最小密度和最大晚材密度进行年表构建的示例。高分辨率的橡木年轮切片扫描表明，早材和晚材导管已被成功分割。

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科研

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环境

使用 X 射线计算机断层扫描进行树芯分析

高分辨率X射线计算机断层扫描（HRCT）是一种非破坏性诊断成像技术，可用于三维研究植物维管系统结构与功能。我们展示了HRCT如何促进对多种植物组织和物种中木质部网络的探索。...

利用高分辨率计算机断层扫描技术可视化植物维管系统的三维结构与功能

本文描述了在扫描透射电子显微镜中使用能量色散X射线断层成像技术，对单个纳米颗粒内元素分布进行三维表征的方法。...

用于单个纳米颗粒三维元素分布的X射线能量色散断层扫描

介绍了一种从土壤中原位获取的X射线计算机断层扫描数据中获得根系结构可视化与定量信息的方法。...

从土壤中根系的三维X射线计算机断层扫描数据中提取根系参数：体积与表面积分析

本方案旨在利用在地下条件下通过X射线显微断层扫描获得的三维图像，表征不透明多孔介质（烃类储层岩石）复杂的润湿条件。...

利用X射线显微断层扫描在地下条件下对烃类储层岩石润湿性的孔隙尺度成像与表征

本文介绍了一种用于冷冻软X射线断层成像（SXT）的实验方案，该方案描述了对完整冷冻保存的细胞进行超微结构成像所需的样品制备和数据采集步骤，成像分辨率达到25...

通过低温软X射线断层扫描对细胞进行三维制图描述

我们提供一种保存完整树木韧皮部并对其进行观察前处理的技术。我们构建了一种称为“韧皮部三明治”的装置，可用于引入并观察栖息于韧皮部组织中的节肢动物、微生物及其他生物体。...

研究树木组织内节肢动物与微生物群落的技术

植物生物质是一种可再生资源，可用于生产多种产品，包括燃料、饲料、食品以及各种材料。本文研究了烟草树（Nicotiana...

烟草树与杨树作为生物基产业原料的转录组与代谢物谱分析

本文介绍了一种用于采集木材样本以全面评估其生长结构的实验方案。描述了制备和可视化木材解剖学及树木生态学数据所必需的宏观与微观技术，以获得重复性好、分辨率高的数据集。...

现代树轮研究的技术视角——如何应对树木生态学与木材解剖学挑战

利用底栖大型无脊椎动物进行快速生物评价的方案常用于监测和评估水质。一种高效的方案涉及摇蚊科水面漂浮蛹壳（SFPE）的采集。本文描述了摇蚊科SFPE的野外采集、实验室处理、玻片制备及鉴定技术。...

利用摇蚊科（双翅目）水面漂浮的蛹壳作为水体快速生物评价的方案

本文介绍了一种在无氧条件下对沉积物岩心进行切段并提取孔隙水的实验方案，以便对固体和流体中的氧化还原敏感性物质进行分析。...

在无氧条件下对沉积物岩心进行分段及孔隙水提取

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