De Lysimeteronderzoek Carbon Dioxide Gradient Facility creëert een 250-500 pi L -1 lineaire kooldioxide gradiënt in temperatuur-gecontroleerde kamers huisvesting graslanden plantengemeenschappen op klei, lemige klei en zandgrond monolieten. De faciliteit wordt gebruikt om te bepalen hoe het verleden en de toekomst van kooldioxide niveaus invloed grasland koolstofcyclus.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Voortdurende toename in de atmosferische concentratie kooldioxide (C A) mandaat technieken voor het onderzoeken van de effecten op terrestrische ecosystemen. De meeste experimenten onderzoeken slechts twee of een paar niveaus van C Een concentratie en een enkele grondsoort, maar als C A kan worden gevarieerd als een gradiënt van subambient aan concentraties op meerdere gronden superambient, kunnen we onderscheiden of verleden ecosysteem reacties lineair kan worden voortgezet in de toekomst en of de reactie kan variëren over het landschap. De Lysimeteronderzoek Carbon Dioxide Gradient Facility geldt een 250-500 pi L -1 C Een verloop naar Blackland prairie plantengemeenschappen opgericht op lysimeters met klei, lemige klei en zandgronden. De gradiënt wordt gemaakt als de fotosynthese door de vegetatie ingesloten in temperatuur-gecontroleerde kamers progressief uitput kooldioxide uit de lucht directioneel stroomt door de kamers. Behoud van een goede luchtstroom, voldoende photosynthetic capaciteit en temperatuurregeling zijn cruciaal voor de belangrijkste beperkingen van het systeem, die dalende fotosynthetische tarieven en een verhoogde water stress tijdens de zomer te overwinnen. De inrichting is een economisch alternatief voor andere technieken van C A verrijking met succes onderscheidt de vorm van ecosysteem reacties op subambient te superambient C A verrijking, en kan worden aangepast om te testen op interacties van koolstofdioxide met andere broeikasgassen zoals methaan of ozon.
Inleiding
Atmosferische kooldioxide concentratie (C A) is onlangs toegenomen afgelopen 400 pi L -1 van ongeveer 270 pi L -1 voorafgaand aan de Industriële Revolutie. C A zal naar verwachting ten minste 550 pi L -1 bereiken met 2100 1. Dit stijgingspercentage overtreft elke C A veranderingen waargenomen in de afgelopen 500.000 jaar. De ongekende mate van verandering in C A noemt de mogelijkheid van niet-lineaire of drempel reacties van ecosystemen te verhogen C A. De meeste ecosysteem-schaal C Een verrijking experimenten gelden slechts twee behandelingen, een enkel nive....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
1. Verzamel Soil Monolieten te worden gebruikt als een gewicht lysimeters
- Construct open-end stalen kisten 1 x 1 m in het vierkant met 1,5 m diep van 8 mm dik staal.
- Druk op de open-ended dozen verticaal in de grond, met behulp van hydraulische persen op spiraalvormige ankers aangebracht geboord 3 meter diep in de bodem.
- Graven de ingekapseld monoliet met behulp van een graafmachine of dergelijke apparatuur.
- Plaats een glasvezel pit in contact met de bodem aan de basis van de monoliet. Leid de lont door de stalen base in een 10 L reservoir naar de monoliet uitlekken, en lassen de stalen basis op de bodem van de doos.
- ....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
De superambient en subambient gedeelten van het verloop daarvan in afzonderlijke compartimenten (Figuur 1). Echter, meer dan zeven jaar van werking (2007 - 2013), de kamers behouden een lineaire gradiënt in C Concentraties 500-250 gl L -1 (figuur 2) met slechts een kleine discontinuïteit C A tussen de uitgang van de verrijkte kamers (Monoliet 40) en de ingang van de subambient gedeelte van de gradiënt (Monolith 41).
Luchttemp.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
De LYCOG faciliteit bereikt zijn operationele doelstelling van het handhaven van een 250-500 pi L -1 continue gradiënt van C A-concentraties op experimentele grasland gemeenschappen opgericht op drie bodemsoorten. De verandering in C A is lineair over het voorgeschreven bereik. Luchttemperatuur verhoogd binnen elke sectie, maar werd gereset door de tussen-sectie koeling spoelen in de meeste secties. Hierdoor operationele doel van het handhaven van een constante gemiddelde temperatuur van.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dankbetuigingen
We danken Anne Gibson, Katherine Jones, Chris Kolodziejczyk, Alicia Naranjo, Kyle Tiner en talloze studenten en tijdelijke technici voor het bedienen van de LYCOG-faciliteit, het uitvoeren van bemonstering en gegevensverwerking. L.G.R. erkent USDA-NIFA (2010-65615-20632).
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Dataloggers, multiplexers | Campell Scientific, Logan, UT, USA | CR-7, CR-10, CR-21X, SDM-A04, SDM-CD16AC, AM25T | |
| Thermocouples: Copper-constantan | Omega Engineering, Inc., Stamford, CT, USA | TT-T-40-SLE, TT-T-24-SLE | |
| Quantum sensor | Li-Cor Biosciences, Lincoln, NE, USA | LI-190SB | |
| CO2/H2O analyzer | Li-Cor Biosciences, Lincoln, NE, USA | LI-7000 | |
| Lysimeter scales | Avery Weigh-Tronix, Houston, TX, USA | DSL-3636-10 | |
| Air sampling pump | Grace Air Components, Houston, TX, USA | VP 0660 | |
| Dew-point generator | Li-Cor Biosciences, Lincoln, NE, USA | LI-610 | |
| Cold water chiller | AEC Application Engineering, Wood Dale, IL, USA | CCOA-50 | |
| Chilled water flow control values | Belimo Air Controls, Danbury, CT, USA | LRB24-SR | |
| Chilled-water cooling coils | Coil Company, Paoli, PA, USA | WC12-C14-329-SCA-R | |
| Carbon dioxide refrigerated liquid | Temple Welding Supply, Temple, TX, USA | UN2187 | |
| Polyethylene film | AT Plastics, Toronto, ON, Canada | Dura-film Super Dura 4 | |
| Blower motor/controller | Dayton Electric, Lake Forest, IL, USA | 2M168C/4Z829 | |
| Solenoids | Industrial Automation, Cornelius, NC, USA | U8256B046V-12/DC | |
| Leachate collection pump | Gast Manufacturing, Benton Harbor, MI, USA | 0523-V191Q-G588DX |
Referenties
- Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Climate Change 2013: The Physical Science Basis. , Cambridge University Press. 1535(2013).
- Gerhart, L. M., Ward, J. K. Plant responses to low CO2 of the past. New Phytol. 188 (3), 674-695 (2010).
- Kimball, B. A.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
