Name: CO 2 מתקן מפל ריכוזים לבדיקה CO 2 העשרה וקרקע השפעות על תפקוד המערכת האקולוגית גראסלאנד (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-11-21T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 19 s
Description: חקור את השפעות העשרת פחמן דו-חמצני על מערכות אקולוגיות של עשבוניות באמצעות מתקן מפלי ריכוזים. שיטה זו מאפשרת לחוקרים ללמוד על מחזור הפחמן ואיזון המים בקרקעות שונות לאורך זמן.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

אנו מודים לאן גיבסון, קתרין ג'ונס, כריס קולודז'יצ'יק, אליסיה נרנג'ו, קייל טינר, וסטודנטים וטכנאים זמניים רבים על הפעלת מתקן LYCOG, ביצוע דגימה ועיבוד נתונים. L.G.R. מודה ל-USDA-NIFA (2010-65615-20632).

1. מונוליתים קרקע אסוף כדי לשמש משקל Lysimeters <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבנות תיבות פלדה פתוחות מרובע 1 מ &#39;x 1 ב -1.5 מ&#39; עומק מ 8 מ&quot;מ פלדה עבה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על התיבות הפתוחות אנכית לתוך האדמה, באמצעות מכבשים הידראוליים רכוב על עוגני סליל נקדח 3 מ &#39;עומק לתוך האדמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחפור מונולית עטופה באמצעות מחפרון או ציוד דומה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים פתיל פיברגלס במגע עם קרקע בבסיס מונולית. להעביר את הפתיל דרך בסיס הפלדה למאגר 10 L לניקוז מונולית, ולאחר מכן לרתך את בסיס הפלדה על החלק התחתון של התיבה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הרוג צמחייה הקיימת בפסלים על ידי יישום קוטל עשבים הלא שייר, כגון גלייפוסט. </li></ol> 2. הקמת מפעל קהילות במונוליתים קרקע <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צמח מונוליתים עם שמונה שתילים כל אחד משבעה מינים של tallgrass ערבה עשבים וforbs, לצפיפות כוללת של 56 צמחים למטר 2. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li&gt; צמח העשבים הבאים: curtipendula Bouteloua (grama צד-שיבולת שועל), scoparium Schizachyrium (חול- קטן), nutans Sorghastrum (Indiangrass), Tridens albescens (tridens הלבן)]. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צמח Forbs הבא: Azurea מרווה (מרווה כד), canadensis Solidago (שבט זהב קנדה), (bundleflower אילינוי, קטניות) illinoensis Desmanthus. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שתילי צמח בעיצוב כיכר לטיני, מחדש באופן אקראי לכל מונולית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשקות את ההשתלות לכ 2 חודשים הבאים שתילה. המטרה היא למזער את לחץ מים בהקמה ראשונית. להשתמש בכל שיטה נוחה כגון יד או שרביט ממטרת בגינה. תדירות ההשקיה תלויה באקלים מקומי ומזג אוויר, במיוחד את המופע של גשמים סביבה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר שלב הקמת השתלה הראשוני, לשמור על ההשתלות תחת גשמים סביבה לכל זמן שיידרש תוך תאים (סעיף3) בנויים. הסר מינים לא רצויים שמופיעים בפסלים בהקמה ביד-לנכש. </li></ol> 3. לשכת עיצוב <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבנות שני חדרים כל אחד 1.2 מ &#39;רוחב, 1.5 מ&#39; גבוה, ו -60 מ &#39;אורך, מחולק לעשרה חלקים ארוכים 5 מ&#39;. שני קטעים מפלדה כבדה של ממדים 5 MX 1.2 MX 1.6 מ &#39;העומק, נקבר 1.5 מ&#39;. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקן ארבעה פסלים בכל קטע, שני פסלים של כל אחד משני סוגי הקרקע, בסדר אקראי. התקן כל מונולית גבי איזון קיבולת 4540 קילוגרם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כוללים פסלי Bastsil בזוגות בסעיפים אפילו ממוספרים. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הצטרף לחלקים סמוכים מעל פני קרקע עם 1 מ &#39;אורך X 1 מ&#39; רוחב x 0.3 מ &#39;צינור פח גבוה כדי לספק נתיב לזרימת אוויר. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נוזל קירור אספקה ​​ב 10 מעלות צלזיוס מיחידת קירור 161.4 כ&quot;ס לסליל קירור בתוך כל צינור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הקף צמחייה עם סרט חממה ברור (&quot;. 15 מ&quot;מ / עובי 0.006), כגון שימוש באחרניסויי מניפולציה האקלים 23. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תתאים לכל כיסוי עם פתיחת רוכסן מגובה על ידי דש טיוטה כדי לאפשר גישה לפסלים לדגימה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את פוליאתילן מכסה בסוף עונת הגידול. </li></ol></li></ol> 4. CO 2 ומיזוג טמפרטורת מדידה; בקרת טמפרטורה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כניסת מדגם C ויציאה משני התאים כל 2 דקות באמצעות קווי מדגם אוויר מסוננים ממוקמים בכניסה והיציאה של תאי superambient וsubambient. נתונים אלה להודיע ​​CO 2 שליטת הזרקה ומהירות מאוורר. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> C מדגם ותוכן אדי מים, וטמפרטורת אוויר מדד (T) בכניסה והיציאה של כל סעיף 5 מ &#39;ב 20 דקות במרווחים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למדוד את כל דגימות האוויר לCO 2 ותוכן אדי מים בזמן אמת באמצעות מנתחי גז אינפרא אדום על פי הפרוטוקול של היצרן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למדוד T בכניסה, נקודת האמצע,יציאת ד של כל קטע עם צמדים תרמיים חוט דקים מוגנים. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לווסת את זרימת נוזל הקירור דרך סליל הקירור בכניסה של כל קטע כדי לשמור על ממוצע עקבי (אמצע קטע) T מסעיף לסעיף בקרבת T הסביבה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקם חיישן קוונטים יש להציג בלא הפרעה של השמים ולמדוד צפיפות שטף פוטון פוטוסינתזה על פי הפרוטוקול של היצרן. רמת אור היא קלט לאלגוריתם מפוח השליטה. </li></ol> 5. C טיפול יישום <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שְׁעוֹת הַיוֹם <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים דו תחמוצת פחמן טהורה (CO 2) עם אוויר סביבה הנכנס 500 L μl -1 C, באמצעות זרימת בקר המוני בצינור הכניסה של רגל superambient. ראה סעיף 4 לפרטים מדידת C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Advect האוויר המועשר בתאים באמצעות מפוח אוהדים בכניסה לסעיף 1 ובסעיפים במורד הזרם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Maintain C יציאה הרצויה של 390 L μl -1 (אוויר סביבה) על ידי התאמת מהירות המפוח. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להגדיל את מהירות המפוח אם היציאה C היא מתחת לנקודת הסט. זה מאפשר פחות זמן לספיגה מפעל של CO 2, וכתוצאה מכך יציאה גבוהה C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקטין את מפוח המהירות אם יציאת C הוא מעל נקודת הסט. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש באותה הגישה בתא subambient מלבד להציג את האוויר ובקרת סביבה כדי להשיג C יציאה של -1 L 250 μl. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שְׁעַת לַיְלָה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להפוך את הכיוון של זרימת אוויר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזרק CO 2 לסוף היציאה בשעות היום של חדר superambient להשיג 530 L μl -1 C, ושיעורי Advection השליטה לשמור על 640 L μl -1 ביציאה הלילית (הכניסה בשעות היום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להציג את אוויר סביבה ב~ L 390 μl -1 CO 2 לכניסת הלילה(יציאה בשעות היום) של שיעור Advection קאמרי subambient ושליטה כדי לשמור על 530 L μl -1 ביציאה הלילית. </li></ol></li></ol> 6. תשומות רטיבות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל כמות הגשמים עונת גידול הממוצעת לכל מונולית. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אספקת מים לכל מונולית ממקור מים מקומי באמצעות מערכת השקיה בטפטוף. לתזמן את אירועי ההשקיה וכמויות יישום משוער דפוס גשמים העונתי למיקום הניסוי. לוח הזמנים המדויקים תלוי באקלים מקומי. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשלוט עיתוי יישום עם נתונים לוגר ולמדוד היקפי יישום עם מדידת זרימה. </li></ol> 7. דגימה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למדוד פרופילים אנכיים של שבועון נפח תכולת מים בקרקע (vSWC) בתקופה של CO 2 שליטה, עם מד הנחתה ניטרונים או בדיקה מתאימה אחרת. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מרווחי פרופיל מומלצים הם מרווחי עומק 20 סנטימטרים לדה מ &#39;1PTH, ותוספת של 50 סנטימטר אחד מתחת 1 מ &#39;. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מונולית מדד מעל פני קרקע פריון נטו עיקרי (ANPP) על ידי איסוף כל ביומסה עילית עומדת בסוף עונת הגידול. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כל ביומסה עילית מוסרת בכל שנה, וכתוצאה מכך עומד ביומסה מייצגת ייצור עיקרי הנוכחי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מיין את ביומסה נדגמו על ידי מינים, יבשים למסה קבועה, ולשקול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש ביומסה של מינים בודדים לכמת תרומות מיני צמחים לANPP. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Climate+Change+2013%3A+The+Physical+Science+Basis%22">Climate Change 2013: The Physical Science Basis</a>. , Cambridge University Press. 1535(2013).</li>
<li>Gerhart, L. M., Ward, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plant+responses+to+low+CO2+of+the+past%5BTitle%5D)+AND+%22New+Phytol%22%5BJournal%5D)">Plant responses to low CO2 of the past.</a> New Phytol. 188 (3), 674-695 (2010).</li>
<li>Kimball, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cost+comparisons+among+free-air+CO2+enrichment%2C+open-top+chamber%2C+and+sunlit+controlled-environment+chamber+methods+of+CO2+exposure%5BTitle%5D)+AND+%22Crit.+Rev.+Plant+Sci%22%5BJournal%5D)">Cost comparisons among free-air CO2 enrichment, open-top chamber, and sunlit controlled-environment chamber methods of CO2 exposure.</a> Crit. Rev. Plant Sci. 11 (2-3), 265-270 (1992).</li>
<li>Hendrey, G. R., Lewin, K. F., Nagy, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Free+Air+Carbon+Dioxide+Enrichment%3A+DevelopmentProgress%2C+Results%5BTitle%5D)+AND+%22Vegetatio%22%5BJournal%5D)">Free Air Carbon Dioxide Enrichment: DevelopmentProgress, Results.</a> Vegetatio. 104/105 (1), 16-31 (1993).</li>
<li>Weng, E., Luo, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Soil+hydrological+properties+regulate+grassland+ecosystem+responses+to+multifactor+global+change%3A+A+modeling+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Geophys.+Res%22%5BJournal%5D)">Soil hydrological properties regulate grassland ecosystem responses to multifactor global change: A modeling analysis.</a> J. Geophys. Res. 113 (G3), G03003(2008).</li>
<li>Brady, N. C., Weil, R. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBrady%2C+NC+%22The+Nature+and+Properties+of+Soils%22">The Nature and Properties of Soils</a>. , 13th edn, Prentice Hall. 960(2002).</li>
<li>Jenkinson, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Studies+on+the+decomposition+of+plant+material+in+soil.+V.+The+effects+of+plant+cover+and+soil+type+opn+the+logg+of+carbon+from+14C+labelled+ryegrass+decomposing+under+field+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Soil+Sci%22%5BJournal%5D)">Studies on the decomposition of plant material in soil. V. The effects of plant cover and soil type opn the logg of carbon from 14C labelled ryegrass decomposing under field conditions.</a> J. Soil Sci. 28 (3), 424-434 (1977).</li>
<li>Hassink, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preservation+of+plant+residues+in+soils+differing+in+unsaturated+protective+capacity%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Sci.+Soc.+Am.+J%22%5BJournal%5D)">Preservation of plant residues in soils differing in unsaturated protective capacity.</a> Soil Sci. Soc. Am. J. 60 (2), 487-491 (1996).</li>
<li>Oades, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+retention+of+organic+matter+in+soils%5BTitle%5D)+AND+%22Biogeochemistry%22%5BJournal%5D)">The retention of organic matter in soils.</a> Biogeochemistry. 5 (1), 35-70 (1988).</li>
<li>Knapp, A. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Consequences+of+more+extreme+precipitation+regimes+for+terrestrial+ecosystems%5BTitle%5D)+AND+%22BioScience%22%5BJournal%5D)">Consequences of more extreme precipitation regimes for terrestrial ecosystems.</a> BioScience. 58 (9), 811-821 (2008).</li>
<li>Ainsworth, E. A., Long, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What+have+we+learned+from+15+years+of+free-air+CO2+enrichment+%28FACE%29%3F+A+meta-analytic+review+of+the+responses+of+photosynthesis%2C+canopy+properties+and+plant+production+to+rising+CO2%5BTitle%5D)+AND+%22New+Phytol%22%5BJournal%5D)">What have we learned from 15 years of free-air CO2 enrichment (FACE)? A meta-analytic review of the responses of photosynthesis, canopy properties and plant production to rising CO2.</a> New Phytol. 165 (2), 351-372 (2005).</li>
<li>Rogers, A., Ainsworth, E. A., Kammann, C. F. A. C. E. Ch 24: Value: Perspectives on the Future of Free-Air CO2 Enrichment Studies. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRogers%2C+A+%22Managed+Ecosystems+and+CO2%3A+Case+Studies%2C+Processes%2C+and+Perspectives.+Ecological+Studies%22">Managed Ecosystems and CO2: Case Studies, Processes, and Perspectives. Ecological Studies</a>. Nosberger, J., Long, S. P., Norby, R. J., Stitt, M. 187, Springer. 431-449 (2006).</li>
<li>Mayeux, H. S., Johnson, H. B., Polley, H. W., Dumesnil, M. J., Spanel, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+controlled+environment+chamber+for+growing+plants+across+a+subambient+CO2+gradient%5BTitle%5D)+AND+%22Funct+Ecol%22%5BJournal%5D)">A controlled environment chamber for growing plants across a subambient CO2 gradient.</a> Funct Ecol. 7 (1), 125-133 (1993).</li>
<li>Polley, H. W., Johnson, H. B., Mayeux, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Carbon+dioxide+and+water+fluxes+of+C3+annuals+and+C4+perennials+at+subambient+CO2+concentrations%5BTitle%5D)+AND+%22Funct+Ecol%22%5BJournal%5D)">Carbon dioxide and water fluxes of C3 annuals and C4 perennials at subambient CO2 concentrations.</a> Funct Ecol. 6 (6), 693-703 (1992).</li>
<li>Polley, H. W., Johnson, H. B., Mayeux, H. S., Malone, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physiology+and+growth+of+wheat+across+a+subambient+carbon+dioxide+gradient%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Bot%22%5BJournal%5D)">Physiology and growth of wheat across a subambient carbon dioxide gradient.</a> Ann. Bot. 71 (4), 347-356 (1993).</li>
<li>Polley, H. W., Johnson, H. B., Marino, B. D., Mayeux, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increase+in+C3+plant+water-use+efficiency+and+biomass+over+glacial+to+present+CO2+concentrations%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Increase in C3 plant water-use efficiency and biomass over glacial to present CO2 concentrations.</a> Nature. 361 (6407), 61-64 (1993).</li>
<li>Polley, H. W., Johnson, H. B., Mayeux, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increasing+CO2%3A+comparative+responses+of+the+C4+grass+Schizachyrium.+and+grassland+invader+Prosopis%5BTitle%5D)+AND+%22Ecology%22%5BJournal%5D)">Increasing CO2: comparative responses of the C4 grass Schizachyrium. and grassland invader Prosopis.</a> Ecology. 75 (4), 976-988 (1994).</li>
<li>Polley, H. W., Johnson, H. B., Mayeux, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nitrogen+and+water+requirements+of+C3+plants+grown+at+glacial+to+present+carbon+dioxide+concentrations%5BTitle%5D)+AND+%22Funct.+Ecol%22%5BJournal%5D)">Nitrogen and water requirements of C3 plants grown at glacial to present carbon dioxide concentrations.</a> Funct. Ecol. 9 (1), 86-96 (1995).</li>
<li>Polley, H. W., Johnson, H. B., Mayeux, H. S., Brown, D. A., White, J. W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Leaf+and+plant+water+use+efficiency+of+C4+species+grown+at+glacial+to+elevated+CO2+concentrations%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Plant+Sci%22%5BJournal%5D)">Leaf and plant water use efficiency of C4 species grown at glacial to elevated CO2 concentrations.</a> Int. J. Plant Sci. 157 (2), 164-170 (2012).</li>
<li>Polley, H. W., Johnson, H. B., Derner, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increasing+CO2+from+subambient+to+superambient+concentrations+alters+species+composition+and+increases+above-ground+biomass+in+a+C3%2FC4+grassland%5BTitle%5D)+AND+%22New+Phytol%22%5BJournal%5D)">Increasing CO2 from subambient to superambient concentrations alters species composition and increases above-ground biomass in a C3/C4 grassland.</a> New Phytol. 160 (2), 319-327 (2003).</li>
<li>Johnson, H. B., Polley, H. W., Whitis, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Elongated+chambers+for+field+studies+across+atmospheric+CO2+gradients%5BTitle%5D)+AND+%22Funct.+Ecol%22%5BJournal%5D)">Elongated chambers for field studies across atmospheric CO2 gradients.</a> Funct. Ecol. 14 (3), 388-396 (2000).</li>
<li>Gill, R. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nonlinear+grassland+responses+to+past+and+future+atmospheric+CO2%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Nonlinear grassland responses to past and future atmospheric CO2.</a> Nature. 417 (6886), 279-282 (2002).</li>
<li>Fay, P. A., Carlisle, J. D., Knapp, A. K., Blair, J. M., Collins, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Productivity+responses+to+altered+rainfall+patterns+in+a+C4-dominated+grassland%5BTitle%5D)+AND+%22Oecologia%22%5BJournal%5D)">Productivity responses to altered rainfall patterns in a C4-dominated grassland.</a> Oecologia. 137 (2), 245-251 (2003).</li>
<li>Miglietta, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatial+and+temporal+performance+of+the+miniface+%28free+air+CO2+enrichment%29+system+on+bog+ecosystems+in+northern+and+central+Europe%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Monitoring+and+Assessment%22%5BJournal%5D)">Spatial and temporal performance of the miniface (free air CO2 enrichment) system on bog ecosystems in northern and central Europe.</a> Environmental Monitoring and Assessment. 66 (2), 107-127 (2001).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

מתקן LYCOG משיג את מטרתו המבצעית של שמירת 250 עד 500 μl L -1 שיפוע רציף של ריכוזי C בקהילות מרעה ניסיוניים שהוקמו על שלושה סוגי קרקע. השינוי ב- C הוא ליניארי על פני הטווח שנקבע. טמפרטורת אוויר מוגברת בתוך כל סעיף, אך לאפס על ידי סלילי הקירור בין-סעיף ברוב הסעיפים. כתוצאה מכך, היעד המבצעי של שמירה על טמפרטורה ממוצעת עולה בקנה אחד מסעיף לסעיף פגש ברוב של השיפוע. טמפרטורה והשליטה C נשמרות בקלות באביב ובתחילת הקיץ, כאשר לחות קרקע היא גבוהה יחסית וצמחים הם ביכולת הפוטוסינתזה...

ריכוז פחמן דו חמצני באטמוספרה (C) לאחרונה גדל L 400 μl עבר -1 מכ 270 L μl -1 לפני המהפכה התעשייתית. C צפוי להגיע לפחות 550 L μl -1 עד 2100 1. שיעור גידול זה עולה על כל שינויים C נצפו על פני 500,000 השנים האחרונות. השיעור חסר תקדים של השינוי ב- C מעלה את האפשרות של תגובות שאינן ליניארי או סף של מערכות אקולוגיות להגדלת C. רוב C המערכת האקולוגית בקנה מידת ניסויי העשרה יחולו רק שני טיפולים, רמה אחת של C מועשר ושליטה. ניסויים אלה התרחבו מאוד ההבנה של ההשפעות האקולוגיות של C העשרה שלנו. עם זאת, גישה חלופית שיכול לגלות את נוכחותם של תגובות מערכת אקולוגית שאינו ליניארי להגדלת C היא ללמוד מערכות אקולוגיות על פני מגוון רציף של subambient לsuperambient C. Subambient C הוא קשה לשמור בתחום, ולרוב נחקר באמצעות תאי צמיחה 2. Superambient C נחקר באמצעות תאי גידול, תאים פתוחים העליון, וטכניקות להעשרה חופשית-אוויר 3, 4. C העשרה מתרחשת על פני נופים המכילים סוגים רבים אדמה. מאפייני קרקעות יכולים מאוד להשפיע תגובות למערכת אקולוגיות C העשרה. לדוגמא, מרקם קרקע קובע את השמירה של מים וחומרים מזינים בפרופיל הקרקע 5, הזמינות שלהם לצמחים 6, ואת הכמות ואיכות של חומר אורגני 7-9. הזמינות של לחות קרקע היא מתווך מכריע של תגובות מערכת אקולוגית לC העשרה במערכות מים מוגבלים, כוללים רוב המרעה 10. C שדה העבר ניסויי העשרה יש בדרך כלל נבדקים רק בסוג קרקע אחת, ושליטה מלאה של בדיקות ברציפות נ &#39;סוגי arying C על פני כמה אדמת העשרה חסרות. אם השפעות של C העשרה על תהליכים אקולוגיים שונות עם סוג הקרקע, יש סיבה חזקה לצפות וריאציה המרחבית בתגובות מערכת אקולוגית לC העשרה ושינויים שהתפתחו באקלים 11, 12. דו Lysimeter פחמן צבע מתקן (LYCOG) נועד לענות על שאלות של וריאציה המרחבית בתגובות שאינן ליניארי וסף של מערכות אקולוגיות לרמות C החל ~ 250 עד 500 -1 L μl. LYCOG יוצר שיפוע הקבוע של C על קהילות צמח מרעה רב שנתית גדלו בקרקעות המייצגות את מגוון הרחב של מרקם, תוכן N ו- C, ומאפיינים ההידרולוגיים של מרעה בחלק הדרומי של ארה&quot;ב המישורים המרכזי. סדרת קרקעות ספציפית המשמשת במתקן היא חימר יוסטון שחור (32 פסלים), Vertisol (Udic Haplustert) אופייני לשפלה; אוסטין (32 פסלים), Carbo גבוהנייט, חימר בוצי Mollisol (Udorthentic Haplustol) אופייני לרמות גבוהות; וBastsil (16 פסלים), טיט חולי Alfisol סחף (Udic Paleustalf). העיקרון המבצעי מועסק בLYCOG הוא לרתום את יכולת הפוטוסינתזה של צמחים לרוקן C מחבילות של אוויר עברו directionally באמצעות התאים סגורים. מטרת הטיפול היא לשמור על שיפוע יום יניארי קבוע בC 500-250 -1 L μl. כדי להשיג זאת, LYCOG מורכב משני תאים ליניארי, קאמרי superambient שמירה על החלק של השיפוע 500-390 (סביבה) μl L -1 C, ותא subambient שמירת L -1 חלק 390-250 μl של מִדרוֹן. שני תאים נמצאים זה לצד זה, אוריינטציה על ציר צפון-דרום. שיפוע C נשמר במהלך החלק מהשנה, כאשר יכולת פוטוסינתזה צמחייה היא נאותה; בדרך כלל מבסוף אפריל לתחילת נובמבר. התאים מכילים חיישנים ומכשור דרושים כדי להסדיר את C שיפוע, לשלוט בטמפרטורת אוויר (T) ליד ערכי הסביבה, ויחול כמויות משקעים אחידות לכל הקרקעות. קרקעות הן פסלים שלמים שנאספו מערבת Blackland הסמוכה המותקנת בהידרולוגי-מבודד lysimeters משקל instrumented לקבוע את כל המרכיבים של תקציב המים. מים מיושמים באירועים של נפח ועיתוי משוער העונתיות של אירועי גשם ומסתכם בשנה ממוצעת משקעים. לפיכך, LYCOG מסוגל להעריך את ההשפעות ארוכת הטווח של subambient לsuperambient C וסוג קרקע על תפקוד מערכת אקולוגית מרעה כולל תקציבי מים ופחמן. LYCOG הוא הדור השלישי של ניסויי שיפוע C שנערכו על ידי משרד החקלאות האמריקאי ARS קרקע כר הדשא ומעבדה לחקר מים. הדור הראשון היה subambient אב טיפוס לשיפוע הסביבה שהוקם הכדאיות של גישת שיפוע 13 וקידם את ההבנה של תגובות פיסיולוגיות ברמת העלה של צמחים שלנו לsubambient וריאציה בC 14-20. הדור השני היה יישום שדה בקנה מידה של מושג לרב שנתי C 4 עשב, עם השיפוע הוארך עד 200-550 μL L -1 21. ניסוי שדה בקנה מידה זה סיפק את ההוכחה הראשונה שמגביר את הפרודוקטיביות כר דשא עם C העשרה רשאי להרוות ליד ריכוזי הסביבה הנוכחיים 20, בין שאר משום שזמינות חנקן עלולה להגביל את תפוקת מפעל בsuperambient C 22. LYCOG משתרע ניסוי דור שני זו על ידי שילוב קרקעות המשוכפלות של משתנה מרקם, המאפשר בדיקה חזקה להשפעות אינטראקטיביות של קרקעות על C תגובה של קהילות כר דשא.

<table><tbody><tr><td>Dataloggers, מרבבים</td><td>Campell Scientific, Logan, UT, ארה"ב</td><td>CR-7, CR-10, CR-21X, SDM-A04, SDM-CD16AC, AM25T</td><td></td></tr><tr><td>צמדים תרמיים: Copper-constantan</td><td>Omega Engineering, Inc., Stamford, CT, ארה"ב</td><td>TT-T-40-SLE, TT-T-24-SLE</td><td></td></tr><tr><td>חיישן קוונטי</td><td>Li-Cor Biosciences, לינקולן, NE, ארה"ב</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מנתח CO2/H2O</td><td>Li-Cor Biosciences, לינקולן, NE, ארה"ב</td><td>LI-7000</td><td></td></tr><tr><td>מאזני ליזימטר</td><td>Avery Weigh-Tronix, יוסטון, טקסס, ארה"ב</td><td>DSL-3636-10</td><td></td></tr><tr><td>משאבת דגימת אוויר</td><td>Grace Air Components, יוסטון, טקסס, ארה"ב</td><td>VP 0660</td><td></td></tr><tr><td>מחולל נקודת טל</td><td>Li-Cor Biosciences, לינקולן, NE, ארה"ב</td><td>LI-610</td><td></td></tr><tr><td>צ'ילר מים קרים</td><td>AEC הנדסת יישומים, ווד דייל, אילינוי, ארה"ב</td><td>CCOA-50</td><td></td></tr><tr><td>ערכי בקרת זרימת מים צוננים</td><td>Belimo Air Controls, דנבורי, קונטיקט, ארה"ב</td><td>LRB24-SR</td><td></td></tr><tr><td>סלילי קירור מים צוננים</td><td>חברת סליל, פאולי, פנסילבניה, ארה"ב</td><td>WC12-C14-329-SCA-R</td><td></td></tr><tr>אספקת ריתוך<td>מקדש נוזלי מקורר פחמן דו חמצני</td><td>, טמפל, טקסס, ארה"ב</td><td>UN2187</td><td></td></tr><tr><td>סרט פוליאתילן</td><td>AT פלסטיק, טורונטו, ON, קנדה</td><td>Dura-film Super Dura 4</td><td></td></tr><tr><td>מנוע/בקר מפוח</td><td>דייטון אלקטריק, לייק פורסט, אילינוי, ארה"ב</td><td>2M168C/4Z829</td><td></td></tr><tr><td>סולנואידים</td><td>אוטומציה תעשייתית, קורנליוס, קרוליינה הצפונית, ארה"ב</td><td>U8256B046V-12/DC</td><td></td></tr><tr><td>משאבת איסוף תשטיפים</td><td>ייצור גאסט, בנטון הארבור, מישיגן, ארה"ב</td><td>0523-V191Q-G588DX</td><td></td></tr></tbody></table>

co<sub&gt; 2</sub&gt; מתקן מפל ריכוזים לבדיקה co<sub&gt; 2</sub&gt; העשרה וקרקע השפעות על תפקוד המערכת האקולוגית גראסלאנד

A CO2 Concentration Gradient Facility for Testing CO2 Enrichment and Soil Effects on Grassland Ecosystem Function

עליות מתמשכות בריכוזי פחמן דו חמצני באטמוספרה (C) טכניקות מנדט לבחינת השפעות על מערכות אקולוגיות היבשתיות. רוב הניסויים לבחון רק שתיים או כמה רמות של C ריכוז וסוג קרקע אחת, אבל אם C יכול להיות מגוון כמו שיפוע מsubambient לsuperambient ריכוזים על קרקעות מרובות, אנו יכולים להבחין אם תגובות מערכת אקולוגית עבר עשויות להמשיך באופן ליניארי ב תגובות עתיד והאם עשויות להשתנות על פני הנוף. מתקן צבע דו Lysimeter פחמן חל 250 עד 500 L μl -1 C שיפוע לקהילות צמח הערבה Blackland הוקמו על lysimeters מכיל חימר, חימר בוצי, וקרקעות חול. השיפוע נוצר כפוטוסינתזה בצמחייה הסגורה בתאי בקרת טמפרטורה בהדרגה מכלה פחמן דו חמצני מאוויר זורם דרך directionally התאים. photosy שמירת קצב זרימת האוויר נאות, הולםקיבולת nthetic, ובקרת טמפרטורה הן קריטיים כדי להתגבר על המגבלות העיקריות של המערכת, אשר נמצאים בירידה שיעורי פוטוסינתזה ולחץ מים מוגבר במהלך הקיץ. המתקן מהווה חלופה חסכונית לטכניקות אחרות של C העשרה, מבחין בהצלחה את הצורה של תגובות למערכת אקולוגיות subambient לsuperambient C העשרה, וניתן להתאים לבדיקת אינטראקציות של פחמן דו חמצני בגזי חממה אחרים כגון מתאן או באוזון.

חלקי superambient וsubambient של השיפוע נשמרים בתאים נפרדים (איור 1). עם זאת, בשבע שנות הפעילות (2007 - 2013), התאים נשמרו שיפוע ליניארית ב- C ריכוז 500-250 L μl -1 (איור 2) עם המשכיות קטנה רק ב- C בין היציאה של התאים המועשר (מונולית 40) והכניסה של חלק subambient של השיפוע (מונולית 41). טמפרטורת אוויר וגירעון לחץ אדים נשארו קבועים מסעיף לסעיף בשני תאי superambient וsub...

מתקן צבע דו Lysimeter פחמן יוצר 250 עד 500 μl L -1 שיפוע פחמן דו חמצני ליניארי בקהילות צמח מרעה דיור תאי טמפרטורה מבוקרת על חימר, חימר בוצי, ופסלי אדמת חולית. המתקן משמש כדי לקבוע כיצד רמות פחמן דו חמצני בעבר ובעתיד להשפיע אופניים פחמן כר דשא.

CO<sub&gt; 2</sub&gt; מתקן מפל ריכוזים לבדיקה CO<sub&gt; 2</sub&gt; העשרה וקרקע השפעות על תפקוד המערכת האקולוגית גראסלאנד

Continuing increases in atmospheric carbon dioxide concentrations (CA) mandate techniques for examining impacts on terrestrial ecosystems. Most ...

המטרה הכללית של ניסוי זה היא לקבוע כיצם עליות בעבר ובעתיד בריכוז הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה משפיעות על פריון מערכות אקולוגיות של שטחים דשא, על מאזן המים ועל מחזור הפחמן. המחקר כולל ניטור של השפעת הפחמן הדו-חמצני על סוגי קרקע שונים. הניסוי שלנו עשוי לסייע במענה לשאלות אקולוגיות מרכזיות בנוגע להשפעות שינויי האקלים על שטחי דשא, כולל הפוטנציאל שלהם לקזז את ההשפעות של העלייה בריכוז הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה.היתרון הייחודי של הגישה שלנו טמון בקביעת ההשפעות של העשרת CO2 מאז תחילת המהפכה התעשייתית, ובקביעה כיצד השפעות ה-CO2 עשויות להשתנות בעתיד. הגישה שלנו להתחלת CO2 מתבססת על שימוש בצמחים שאנו חוקרים כדי ליצור מדרגי CO2 משלהם. גישה זו למניפולציה של CO2 והשפעותיה על מערכות אקולוגיות של שטחי דשא פותחה במעבדה שלנו בסוף שנות השמונים.הניסוי המתועד כאן הוא הדור השלישי של ניסויי מדרג CO2. לאיסוף מונוליתים של קרקע, השתמשו בקופסת פלדה פתוחה בקצוות, שמידותיה מטר רבוע ועומקה מטר אחד. עובי הפלדה חייב להיות לפחות שמונה מילימטרים.בשלב מאוחר יותר ירותך בסיס. לחץ את התיבה אל תוך הקרקע הרצויה באמצעות מכבש הידראולי המעוגן לקרקע בעזרת שלושה עגני הלה (hele anchors) בעומק של שלושה מטרים. לאחר לחיצת התיבה אל הקרקע, חפר את הקרקע שמסביבה באמצעות מחפרת.חתכו את בסיס המונולית מהקרקע שמתחתיה והוציאו את המונולית. מק

a-co2-concentration-gradient-facility-for-testing-co2-enrichment-soil

Research

JoVE Journal

Environment

סביבה

כדי למדוד את שיעורי פוטנציאל של פעילות אנזים תאית קרקע, מצעים סינטטיים המאוגדים צבע פלואורסצנטי מתווספים דגימות קרקע. פעילות אנזים נמדדה כצבע פלואורסצנטי משתחרר מהמצע על ידי תגובה-זרז אנזים, שבו הקרינה גבוהה יותר מצביעה יותר השפלה מצע.

תפוקה גבוהה fluorometric מדידה של קרקע פוטנציאלית פעילויות אנזים תאיות

מאמר זה מתאר את העיצוב, בנייה, ותפקוד של מתקן 1,000 מ '2 המכיל 24 חלקות 33.6 מ 2 שדות בודדים מצוידות למדידת נפחי נגר סך הכל עם זמן ואוסף של subsamples נגר במרווחים שנבחרו לכימות של מרכיבים כימיים במים ניגר מ מדשאות בית מדומה.

עיצוב ובנייה של מתקן מחקר ניגר עירוני

הבנת התפקיד של הטרוגניות סביבתית בקיום מין יש בדרך כלל מתמקד בסוגים של הטרוגניות שהם חיצוניים להרכב המינים של הקהילה. אנו מספקים שיטות מפורטות רומן ליצירת טיפולי ההטרוגניות אדמה באמצעות קרקעות כפופות לאוויר צמח אדמת משוב, או הטרוגניות מהותית בהרכב הקהילה.

פרוטוקול ניסוי להטרוגניות קרקע מושרה צמח מניפולציה

lysimetry שדה ודגימת porewater מאפשרים לחוקרים להעריך את גורלם של חומרים כימיים מוחלים על קרקעות וצמחייה שהוקמה. המטרה של פרוטוקול זה היא להדגים כיצד להתקין מכשור הנדרש ולאסוף דגימות לאנליזה כימית בlysimetry שדה המשולב וניסויים דגימת porewater.

משולב שדה Lysimetry וPorewater דגימה להערכת כימית ניידות בקרקעות וצמחייה הוקמה

מודגמת שיטה מפורטת למיצוי והרכבה של ליזימטרים שלמים של ליבת קרקע והשימוש בהם לחקר תשטיף ואובדן נלווה של חומרים מזינים מפסולת עופות המיושמת על פני השטח.

פרוטוקול Lysimeters Core קרקע איסוף הבנייה

מחקר זה מציג שיטה החפירה לחקירת הידרולוגיים מתחת לפני הקרקע, גיאוכימיים, וההטרוגניות מיקרוביולוגיות של lysimeter אדמה. Lysimeter מדמה hillslope המלאכותי שהיה בתחילה בתנאי הומוגניות היה נתון כ -5,000 מ"מ של מים במשך שמונה מחזורים של השקיה ב תקופה של 18 חודשים.

חפירה באדמה Lysimeter עבור ההידרולוגי מצמידים, גיאוכימיות, וחקירות מיקרוביולוגיות

דגימת אדמה חוזרת לאחרונה הוכחה להיות דרך יעילה לפקח שינוי אדמת יער במשך שנים ועשורים. כדי לתמוך השימוש שלה, פרוטוקול מוצג כי מסנתז את המידע העדכני ביותר על שיטות דגימה מחדש באדמה כדי לסייע בתכנון והיישום של תוכניות ניטור אדמה מוצלחות.

שיטות Resampling הקרקע לעקוב אחר שינויים בריכוזיים הכימית של קרקעות יער

הנוהל אדמת-דיגום המסורתית קובעת את מספר דגימות. אדמה באופן שרירותי. כאן, אנו מספקים פשוט אך יעיל מקובצים באשכולות עיצוב דיגום קרקע להדגים הטרוגניות מרחבי אדמה ולקבוע באופן כמותי מספר דגימות. אדמה נדרש דיוק דגימה המשויך.

קרקעות הדגימה במחקר הטרוגנית מגרש

כאן אנו מציגים את הקמתו והפעלתו של מערך ניסיוני לשיפור בליה מינרלית באמצעות פעילותם של אורגניזמים בקרקע, תוך מניפולציה מקבילה של משתנים אביוטיים הידועים כמעוררי בליה. תוצאות מייצגות מתפקוד ההתקנה וניתוחי מדגם נדונים יחד עם נקודות לשיפור.

תכנון ובנייה של מערך ניסיוני לשיפור בליה מינרלית באמצעות פעילות אורגניזמים בקרקע

כאן אנו מציגים מחקר שהוקם ב-iDiv Ecotron, תאי מזוקוסמוס יבשתיים עם תנאים סביבתיים מבוקרים מעל ומתחת לאדמה, כדי לחקור את ההשפעות העצמאיות והאינטראקטיביות של היסטוריית הצמחים וההיסטוריה של הקרקע על תפקוד המערכת האקולוגית של קהילות עשב לאורך שיפוע מגוון צמחים.

JenaTron - גישה ניסויית לחקר ההשפעות של היסטוריית הצמח וההיסטוריה של הקרקע על תפקוד המערכת האקולוגית של העשב

חקור את השפעות העשרת פחמן דו-חמצני על מערכות אקולוגיות של עשבוניות באמצעות מתקן מפלי ריכוזים. שיטה זו מאפשרת לחוקרים ללמוד על מחזור הפחמן ואיזון המים בקרקעות שונות לאורך זמן.

CO

גלה סרטונים נוספים