Ein CO<sub&gt; 2</sub&gt; Konzentration Gradient Facility for Testing CO<sub&gt; 2</sub&gt; Enrichment und Boden Auswirkungen auf Grünland-Ökosystemen Funktion

Zusammenfassung

Die Lysimeter Kohlendioxid Gradient Einrichtung schafft ein 250 bis 500 & mgr; ^L -1 linearen Kohlendioxid-Gradienten in temperaturgeregelten Kammern Gehäuse Grünlandpflanzengemeinschaften auf Sand, schluffiger Ton und Sandbodenmonolithen. Die Anlage wird verwendet, um festzustellen, wie Vergangenheit und Zukunft Kohlendioxidspiegel beeinflussen Grünland Kohlenstoffkreislauf.

Zusammenfassung

Weiter steigenden atmosphärischen Kohlendioxidkonzentrationen (C _A) Mandat Techniken zur Untersuchung von Auswirkungen auf terrestrische Ökosysteme. Die meisten Experimente untersuchen, nur zwei oder ein paar Ebenen der C _{eine Konzentration} und eine einzige Bodentyp, aber wenn C _A kann als ein Gradient von unter Umgebungskonzentrationen auf mehreren Böden superambient variiert werden, können wir erkennen, ob Vergangenheit Ökosystem Antworten können linear in der weiterhin Zukunft und ob Antworten können über die Landschaft verändern. Die Lysimeter Kohlendioxid Gradient Fazilität gilt eine 250 bis 500 & mgr; ^L -1 C _{einen Verlauf} Blackland Grasland Pflanzengesellschaften auf Lysimeter Ton, schluffiger Ton und Sandböden enthalten, etabliert. Der Gradient wird als Photosynthese durch die Vegetation in in temperaturgeregelten Kammern eingeschlossen erstellt schrittweise verbraucht Kohlendioxid aus der Luft gerichtet durch die Kammern strömt. Ausreichender Luftdurchsatz, angemessene photosynth e tisches Kapazität und Temperaturkontrolle sind entscheidend, um die wichtigsten Einschränkungen des Systems, die rückläufigen werden Photosyntheseraten und erhöhte Wasserstress im Sommer zu überwinden. Die Anlage ist eine kostengünstige Alternative zu anderen Techniken der C _A Anreicherung, erfolgreich erkennt die Form der Antworten Ökosystem unter Umgebungs zu superambient C _eine Bereicherung, und kann angepasst werden, um Wechselwirkungen von Kohlendioxid mit anderen Treibhausgase wie Methan und Ozon zu testen.

Einleitung

Atmosphärischen Kohlendioxid-Konzentration (C _A) hat vor kurzem erhöhte letzten 400 & mgr; ^L -1 von etwa 270 & mgr; ^L -1 vor der industriellen Revolution. C _A voraussichtlich um mindestens 550 & mgr; ^L -1 bis 2100 ¹ zu erreichen. Diese Steigerungsrate übertrifft alle in den letzten 500.000 Jahre beobachtet C _A ändert. Die beispiellose Änderungsrate der C _A wirft die Möglichkeit der nicht-linearen oder Schwellen Reaktionen von Ökosystemen zur Steigerung C _A. Die meisten Ökosystem-Skala C _Ein Anreicherungsversuche gelten nur zwei Behandlungen, eine einzige Eben....

Protokoll

1. Sammeln Bodenmonolithen als Wiege Lysimeter eingesetzt werden

1. Konstruieren Sie offene Stahlboxen 1 x 1 m Platz, der von 1,5 m tief aus 8 mm starkem Stahl.
2. Drücken Sie die offenen Boxen vertikal in den Boden, mit hydraulischen Pressen auf Spiralanker befestigt gebohrt 3 m tief in den Boden.
3. Auszugraben die eingehüllte Monolithen mit einem Bagger oder ähnliche Geräte.
4. Platzieren einer Glasfaserdocht in Kontakt mit dem Erdreich an der Basis des Monolithen. Übergeben Sie den Docht durch das Stahlgestell in einen 10 L Reservoir, um den Monolithen entleeren und dann schweißen die Stahlbasis auf den Boden der Box.
5. Tötet ....

Ergebnisse

Die superambient und unter Umgebungsabschnitte der Gradient in separaten Kammern (1) gehalten wird. Jedoch mehr als sieben Jahren Betrieb (2007 - 2013), erhalten die Kammern eines linearen Gradienten in C _{A-Konzentration} von 500 bis 250 & mgr; ^L -1 (Abbildung 2) mit einer nur geringen Diskontinuität in _C A zwischen dem Austritt der angereicherten Kammern (Monolith 40) und dem Eingang des unter Umgebungsabschnitt des Gradienten (Monolith 41).

Diskussion

Die LYCOG Anlage erreicht ihre operative Ziel der Aufrechterhaltung einer 250 bis 500 & mgr; ^L -1 kontinuierlichen Gradienten von C _{A-Konzentrationen} auf experimentellen Grünland Gemeinschaften auf drei Bodentypen etabliert. Die Veränderung der C _A ist linear über den vorgegebenen Bereich. Lufttemperatur in jedem Abschnitt erhöht, jedoch wurde von den zwischen Schnitt Kühlschlangen in den meisten Abschnitten zurückgesetzt. Als Ergebnis wurde die Betriebs Ziel der Beibehaltung einer k.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Datenlogger, Multiplexer	Campell Scientific, Logan, UT, USA	CR-7, CR-10, CR-21X, SDM-A04, SDM-CD16AC, AM25T
Thermoelemente: Kupfer-Konstantan	Omega Engineering, Inc., Stamford, CT, USA	TT-T-40-SLE, TT-T-24-SLE
Quantensensor	Li-Cor Biosciences, Lincoln, NE, USA	LI-190SB
CO2/H2O-Analysator	Li-Cor Biosciences, Lincoln, NE, USA	LI-7000
Lysimeterwaage	Avery Weigh-Tronix, Houston, TX, USA	DSL-3636-10
Luftprobenahmepumpe	Grace Air Components, Houston, TX, USA	VP 0660
Taupunktgenerator	Li-Cor Biosciences, Lincoln, NE, USA	LI-610
Kaltwasserkühler	AEC Application Engineering, Wood Dale, IL, USA	CCOA-50
Werte für die Durchflussregelung von Kaltwasser	Belimo Air Controls, Danbury, CT, USA	LRB24-SR
Kaltwasserkühlschlangen	Coil Company, Paoli, PA, USA	WC12-C14-329-SCA-R
Kohlendioxid gekühlte Flüssigkeit	Temple Welding Supply, Temple, TX, USA	UN2187
Polyethylenfolie	AT Plastics, Toronto, ON, Kanada	Dura-Folie Super Dura 4
Gebläsemotor / -steuerung	Dayton Electric, Lake Forest, IL, USA	2M168C / 4Z829
Magnete	Industrielle Automatisierung, Cornelius, NC, USA	U8256B046V-12 / DC
Sickerwassersammelpumpe	Gast Manufacturing, Benton Harbor, MI, USA	0523-V191Q-G588DX