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方法論記事

溶存有機物生物地球化学を理解します

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DOI：

10.3791/54704

⸱

2016年10月29日

 ,  , 
1Department of Natural Resources and the Environment, University of New Hampshire

この記事について

サマリー

溶存有機物は、河川生態系に重要なエネルギー源と栄養素を提供します。ここでは、容易に複製可能な栄養パルスを介して、溶存有機物の周囲プールをその場で操作するフィールドベースの方法を示します。

要約

溶存有機物(DOM)は、非常に多様な分子の混合物であり、生態系を流れるための最大のエネルギー源と栄養素の一つを提供します。しかし、DOMプールの分子的複雑さを実験目的で容易に再現できないため、DOMのin situ研究は困難です。しかし、ストリームへの栄養素の追加は、in situおよび周囲のDOMプールを繰り返し変化させることが示されています。ここでは、DOM のアンビエント プールをエコシステム スケールで操作するための、簡単に複製できるフィールドベースの方法を示します。栄養パルス実験では、溶存有機炭素と溶存有機窒素の両方の濃度の変化を、広範囲の栄養濃度にわたって調べることができます。この方法により、研究者はDOMプールの制御を調査し、DOMプールの特定の部分がエコシステム内で果たす役割と機能について推論を行うことができます。私たちは、DOM生物地球化学とそれが栄養素とどのように相互作用するかについての理解を深めるための技術として、この方法の使用を提唱しています。この手法がさらに発展すれば、他の生態系におけるDOMのダイナミクスの解明に役立つ可能性があります。

概要

溶存有機物（DOM）は、生態系を淡水する重要なエネルギー及び栄養源を提供し、0.7μmのフィルターを通過する有機物として定義されます。水界生態系の中では、DOMは、光の減衰と金属錯体形成に影響を与えることができます。 DOMは、種々の官能基を有する有機化合物、並びに窒素（N）とリン（P）などの必須栄養素の非常に多様かつ不均一な混合物です。用語「DOM」はそのC、NおよびP成分を含むプール全体を説明しているが、その濃度は、溶存有機炭素（DOC）として測定されます。 DOMプールの固有の分子の複雑さは、しかし、その研究への挑戦を作成します。例えば、このような溶存有機態窒素（DON）と溶存有機リン（DOP）などの有機栄養素からなる総DOMプールの割合を測定する直接的な方法はありません。代わりに、有機栄養素の濃度の差によって決定されなければなりません（ 例えば[DON] = [総溶存窒素] - [溶存無機窒素]）。

ストリームに現実的なDOMの修正を追加することは、周囲のDOMプールの多様性のために困難です。以前の研究では、単一の炭素源（ 例えば、グルコース、尿素1）を追加しました または落葉浸出液2のような特定のソースは、フィールド中の濃度を操作することができます。しかし、これらのソースは、周囲のDOMプールの特に代表的なものではありません。その後の実験のために周囲のDOMを絞り込むか、集中しようとすると、処理中の特定の画分（ 例えば 、高度に不安定な部品）の損失を含む困難に細工されています。その結果、我々は、現在、直接周囲DOMプールを操作する任意の方法を持たないように、周囲のDOMプールのコントロールを理解することは困難です。しかし、DOMの生物地球化学は、 例えば 、NIT（一般的な環境で見つかった栄養素にリンクされているので、レート[NO 3 - ] 3）、私たちは生態系をストリーミングし、これらの操作にDOMプールの応答を測定する他の溶質を追加することができます。 DOMプールは、我々はDOMは環境条件の変動にどのように応答するかをより深い洞察を得るために願って実験的に課せられた栄養広範囲の濃度にどのように応答するかを調べることによって。

一般的にストリームの生物地球化学に使用される1つの方法は、栄養添加方法です。栄養添加実験は、伝統的に取り込み速度または添加溶質4,5,6,7-の運命を理解するために使用されてきました。栄養添加物は、複数年8にわたって日スケール4、または長期的な操作に時間6に短期的であることができます。生物地球化学反応を介して追加された栄養素をトレースする-栄養添加物はまた、同位体標識された栄養素（ 例えば、15 N-NO 3）を含むことができます。しかし、同位体ベースの研究は、多くの場合、EXPEですnsiveと同位体で標識された栄養素を保持することができる複数の底生区画の挑戦的な分析（ 例えば消化）が必要です。最近の実験はその場生物地球化学的反応でリアルタイムに検討することにより、新しい方法を明らかにし、そのようなDOM 9,10-などの非添加し、周囲の溶質上のコントロールを解明する短期的な栄養パルスの有用性を明らかにしました。ここでは説明し、非常に多様なDOMプールでCとNと特異的にコントロールの結合された生物地球化学を理解することを目的とした短期的な栄養パルスを実施するための鍵の方法論の手順を示しています。この簡単に再現性のある方法は、実験的なストリームリーチに栄養パルスを追加し、操作溶質と関心の応答変数（ 例えば DOC、DON、DOP）の両方の濃度の変化を測定することを含みます。直接その場で栄養濃度を操作することによって、我々は間接的にDOMを変更することができます栄養濃度10のダイナミックレンジ全体でどのようにDOMの濃度変化をプールし、検討します。

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プロトコル

1. 理想的な実験用河川区間の特定と特性評価

  1. 溶質の完全な混合を促進し11、生物学的取り込みが起こるのに十分な長さになるよう、実験用の河川区間を確保してください。区間の長さは、河川や実験によって異なります。小規模な1次水源河川では、流量やその他の物理的特性に応じて、区間長は20-150 m（システムで必要な場合はそれ以上）の範囲で変動します。
    1. 溶質の流下を遅らせる大きな淵、流量が極端に少ない区間、および添加溶液を希釈する支流は、実験区間から除外してください。低流量時には区間長を短くし、高流量時には区間長を長くする必要がある場合があります。
    2. 添加した溶質の混合を促進するため、実験区間の上流側にある瀬の上に位置を指定します。ここが添加地点となります。また、実験区間の下流側で、流れが絞られており、全流量の約90%を代表する地点を指定します（図1）。ここが試料採取地点となります。

岩の上を流れる自然の河川。浸食と水流のダイナミクス。環境研究。
図1：下流サンプリング地点の例。 理想的なサンプリング地点とは、大部分の流れが限定されており、河道や底生生物を乱することなく容易にアクセスできる場所である。ここでは、小規模な1次支流において、落下した木片の堆積物によりこのようなサンプリングポイントが形成されている。こちらのリンクをクリックして、この図の拡大版を表示してください。

  1. 操作に必要な溶質の量を算出するため、実験前に流量測定および目的の溶質の背景栄養塩濃度を測定する。計算についてはステップ2.2.1を参照すること。
    1. 操作対象となる目的の溶質（e.g. NO3-）および、保存性トレーサーとしてしばしば用いられる塩化物イオン（Cl-）の背景濃度データを取得する。これらの実験では、保存性トレーサーを用いて電気伝導度の変化を追跡し、これにより栄養塩パルスがサンプリング地点に到達したこと、およびパルスが通過する速度を確認する。電気伝導度（または比伝導度）は、保存性トレーサーのin-situにおける濃度変化の代替指標となる。
    2. 河道幅や水深、温度、pH、溶存酸素などの補助データを収集し、実験区間の物理化学的特性を明らかにする。
      1. 環境プローブで測定できない項目（e.g. 幅および水深）の測定は、流路内の底生生物や化学的な攪乱を最小限に抑えるため、実験の前日または直後に行う。実験区間を等間隔の横断線（e.g. 10 mごと）に分割し、幅および少なくとも3か所の水深（e.g. 右岸、最深線、左岸）を測定する。これらのデータは、河川の物理的特性を生物地球化学的な測定値と結びつけるために有用であり、また、研究者が栄養塩取り込み速度論およびパラメータの算出を目的とする場合に必要となる6。

2. 実験の準備

  1. 以下に示す計算式を用いて、操作に必要な溶質の質量 (kg) を決定する。
    注：以下の例は、硝酸ナトリウム (NaNO3) という形態の NO3- を用いた硝酸塩ベースの実験に適用したものであり、バックグラウンドの 3 倍への目標増加を想定している（計算式は Kilpatrick および Cobb12に基づいている）。この例では、バックグラウンド条件に関して以下の仮定を置いている：流量 = 10 L/sec、[Cl] = 10 mg/L、[NO3-] = 50 µg N/L。実験ごとの変動に応じて、必要な入力データを調整すること。
    1. 目標増加量を計算する（式 1）：
      目標 [NO3- μg N/L] 増加量 = 予想バックグラウンド [NO3- μg N/L] * 目標増加倍率
      150 μg N/L = 50 μg N/L * 3
    2. 総原子質量フラックスを計算する（式 2）：
      総原子質量フラックス (NO3- μg N) = 30 min * 60 sec * Q(L/sec) * 目標 [NO3- μg N/L] 増加量
      ここで、30 分は溶質ピークの想定期間であり12、Q は流量である。
      2 700 000 μg N = 30 min * 60 sec * 10 L/s * 150 μg N/L
    3. 総分子質量フラックスを計算する（式 3）：
      総分子質量フラックス (NO3- μg N) = 総原子質量フラックス (NO3- μg N)/原子量 (14) * 分子量 (85)
      ここで、原子量は N を指し、分子量は NaNO3 を指す。
      16,392,857.14 μg N = 2,700,000 μg N/(14 * 85) 
    4. 添加する質量を計算する（式 4）：
      添加質量 (g) = 総分子質量フラックス (NO3- μg N)/1,000,000 g/μg
      16.39 g NaNO3 = 16,392,857.14 μg N/1,000,000 g/μg
      注：保存的トレーサー (例：塩化ナトリウム) を含む他のあらゆる溶質についても、上記の計算に従うこと。対象となる溶質に合わせて原子量および分子量を必ず調整すること。
  2. 野外実験の前日にすべての溶質を調製する。生物学的トレーサーと保存的トレーサーの両方の周囲濃度を、バックグラウンドの 3 倍（または希望の量）まで上昇させるのに十分な量の溶質を量り取る。添加する溶質の量が、バックグラウンド濃度を上回る測定可能な変化をもたらし、添加栄養塩濃度の広いダイナミックレンジを構築するのに十分であるようにすることが重要である。
    1. 分析天秤を用いて溶質を量り取り、その後、適切なラベルを貼付した、洗浄済みの酸洗浄済み高密度ポリエチレンボトルに保管する。生物学的トレーサーの例としては以下がある：NO3-：硝酸ナトリウム (NaNO3)、NH4+：塩化アンモニウム (NH4Cl)、PO4-3：リン酸カリウム (K2HPO4)。ただし、生物学的トレーサーの選択は、検証したい生物地球化学的な問いに応じて決定される。保存的トレーサーの選択肢には、塩化ナトリウム (NaCl) や臭化ナトリウム (NaBr) が含まれる。
  3. 残りの資材を収集する：野外ノート、ラベル用テープとペン、野外用測定テープ、クーラー、導電率計、約 20 L のバケツ、大きな攪拌棒 (例：ビアパドル、鉄筋、大きな木の棒)、および洗浄済み酸洗浄済み 125 ml 高密度ポリエチレンボトル約 50 本。125 ml ボトルに #1-50 のラベルを貼る。
    注：1 回の実験で採取されるサンプルは 50 本未満となる場合があり、バックグラウンドサンプルも合計 50 本のボトルに含まれる。
  4. オプション：野外スタッフの人数に応じて、現地でサンプルろ過を行う（セクション #5 を参照）。このオプションを選択する場合は、ラベル貼付および酸洗浄済みの清潔な 60 ml 高密度ポリエチレンボトル 50 本を野外に持参する。60 ml ボトルに #1-50 のラベルを貼り、125 ml の採取ボトルと対応させる。

3. セットアップ当日

  1. 採取地点に現場用電気伝導度計を設置します。サンプルの採取が機器の測定値に影響を与えないよう、サンプル採取場所の上流（約0.5-1.0 m）に機器を配置してください。このメーターは実験の間、設置したままにします。リアルタイムで電気伝導度を測定できる現場用電気伝導度計が最適であり、得られた測定値はサンプリングレートの決定（ステップ5.2）およびろ過・分析の順序（ステップ5.3および6.1）に必要となります。
  2. 溶液を添加する前に、添加地点および実験区間の採取地点において、125 mlのバックグラウンドサンプルを3連（triplicate）で採取します。これらのデータは、当日の環境濃度を検証し、河川区間における溶質濃度の変動を決定するために使用されます。また、これらのデータは、環境中の河川化学特性（e.g. DOC: NO3-比13）を、目的の生物地球化学的測定値と関連付けるためにも有用です。
  3. 採取したバックグラウンドサンプルの時間と電気伝導度を記録します。
  4. 溶液を添加する前の河川のバックグラウンド電気伝導度を記録します。

4. 溶質の添加

  1. すべての試薬（16.39 g NaNO3および1483 g NaCl）を大きな容器（例：20 Lのバケツ）に入れ、溶質が完全に溶解するまで十分な量の渓流水を追加する。試薬容器をさらに渓流水で3回すすぎ、そのすすぎ液を溶液容器に注ぐ。添加した水の量を記録しておく。
    1. 例えば、500 mlボトルを使用して渓流水を容器に注ぐ。すべての試薬が完全に溶解するまで溶液を撹拌する。
  2. 添加溶液の60 ml分取液を回収する。相互汚染を最小限に抑えるため、この高濃度サンプルは他のすべてのサンプルとは別に保管する（例：ジップロック袋）。栄養塩吸収速度論6の算出が研究プロジェクトの追加目的である場合、これらのサンプルを用いて添加した溶質の正確な質量を決定できるため、非常に重要となる。
  3. 溶液を添加地点に注ぐ。添加にかかる時間を最小限にし、試薬の添加量を減少させる飛散を防ぐため、滑らかかつ迅速な動作で溶液を注ぐ。添加直後に、容器と撹拌棒を渓流で3回すすぎ、すべての試薬が確実に渓流に添加されたことを確認する。
    1. 溶液を添加した時刻（時:分:秒）を記録する。
    2. 添加したトレーサーの質量（例：NaNO3およびNaCl）を記録する。
    3. 溶液の添加後は、渓流を乱さない。渓流の底生生物および溶液自体が乱されないよう、渓流沿いの移動はすべて河岸で行うようにする。

5. フィールドサンプリング

  1. 溶液がサンプリング地点に到達するまでの間に、サンプリングボトルを昇順に並べる。移動時間は流量と区間長の関数となり、NaClのみの注入またはローダミン染料（移動時間の決定に使用可能）を用いて、事前に（1日前までに）決定できる。14).
    注意：DON（溶存有機窒素）をテーマにしたプロジェクトに取り組む場合は、ローダミン染料の使用を避けてください。ローダミン染料はDONの一種であるため、調査区間にDONが残存している場合、周囲のDONプールを変化させてしまう可能性があります。

河川の電気伝導度の変化、濃度と時間のグラフ、環境モニタリング分析。
図 2：溶質突破曲線（BTC）の模式例。BTCは溶質濃度の経時変化を表し、河川におけるトレーサーの輸送および生物地球化学的サイクルを説明するために用いることができる。グラブサンプリングは、BTCの立ち上がり（上昇肢）と減衰（下降肢）の両方が均等に表現される頻度で実施する必要がある。こちらのリンクをクリックして、この図の拡大版を表示してください。

  1. サンプルの採取
    注：サンプル採取の全体的な目的は、ブレイクスルー曲線（BTC）（図2）の立ち上がりおよび立ち下がりの両方における溶質濃度の変化を適切に表現することである。
    1. 溶液の到達（電気伝導度の増加により検出）に合わせて、サンプリングポイントの主水流に125 mlボトルを保持し、BTC全体にわたってサンプルを採取する。ボトルを速やかに stream water ですすぎ、すすぎ液を下流に捨ててからサンプルを採取する。サンプルのキャップを閉め、クーラーに入れる。
    2. BTCに沿って採取した各サンプルの時刻（時:分:秒）と電気伝導度をフィールドノートに記録する（表1）。
    3. 時間ベース（例：1分間隔）または電気伝導度の変化率に基づいてサンプルを採取する。例えば、電気伝導度が急速に変化している場合は、変化が緩やかになるまで30～60秒ごとに採取し、その後は5～10分ごとに採取することができる。電気伝導度に基づく間隔の場合は、電気伝導度の変化率に応じて15～30ユニットごとにサンプルを採取する。
    4. 電気伝導度がバックグラウンドに戻るか、バックグラウンド条件の 5 µS/cm 以内になるまでサンプルを採取する。グラブサンプリングにおいてBTCが十分に表現されている限り、サンプルの採取間隔は実験中に調整可能である。
ボトル番号比導電率時間注記
1時:分:秒例： 背景（下流）
2例： 背景（下流）
3
4
5例： 最大コンダクタンス時のサンプリング
.
.
.
最大ボトル番号

表1フィールドノート：ラボノートの例と必要情報

  1. サンプルのろ過
    注：サンプルのろ過は、現場で行うか、あるいは研究室に戻ってから行うことができる。
    1. 比導電率が上昇している段階（ライジングリム）から、比導電率がピークに達するまで、比導電率の昇順にサンプルをろ過する。実験の終了を待ち、比導電率が下降している段階（フォーリングリム）から、比導電率の昇順にサンプルをろ過する（すなわち 最後のサンプルから開始し、ピーク比導電率に向かって逆順に作業してください。
      注：このサンプル順序により、サンプル間の相互汚染を最小限に抑えることができ、各サンプルの間にフィルター、シリンジ、およびフィルターホルダーを適切に洗浄すれば（ステップ5.3.2～5.3.4を参照）、同一のフィルター、シリンジ、フィルターホルダーを繰り返し使用することが可能です。
    2. 60 mlシリンジからプランジャーを取り外し、ストップコックを閉じる。約10 mlの試料をシリンジに注ぎ、プランジャーを戻す。シリンジを振り、試料でシリンジの内壁を洗浄する。シリンジをフィルターホルダーに取り付け、ストップコックを開く。試料をフィルターホルダーに押し出し、洗浄液を廃棄する。
    3. プランジャーを取り外し、ストップコックを閉じる。約30 mlのサンプルをシリンジに注ぎ、プランジャーをシリンジに戻す。ストップコックを開き、約10 mlをフィルターホルダーを通して60 mlのサンプリングボトルに排出する。ボトルの蓋を締め、ろ過液で撹拌して捨てる。この工程を計3回の洗浄として繰り返す。これにより、60 mlサンプリングボトルから不純物が除去され、内壁がサンプルでコーティングされる。
    4. プランジャーを取り外し、ストップコックを閉じる。約60 mlのサンプルをシリンジに注ぎ、プランジャーをシリンジに戻す。フィルターホルダーを通してサンプルを押し出し、60 mlサンプルボトルに入れる。凍結時のボトルの破損を防ぐため、ボトルのショルダー部分まで満たす。ボトルにキャップをし、クーラーに入れる。
    5. 残りのすべてのサンプルについて、ステップ5.3.2から5.3.4を繰り返します。コンタミネーションを最小限に抑えるため、上昇肢サンプルと下降肢サンプルの間でフィルターを交換してください。
    6. サンプルは氷上で冷却し、当日中に研究室へ搬送してください。

6. 実験室分析に向けた準備

  1. サンプルのろ過を研究室で行う場合は、セクション 5.3.1 に記載されたプロトコルに従ってください。BTC の上昇肢と下降肢の両方のサンプルを、電気伝導率の低い順にろ過します。上昇肢のサンプルから下降肢のサンプルに切り替える際に、フィルターを交換してください。
  2. ろ過後のサンプルは、分析まで -20 °C で冷凍保存します。
  3. 分析施設が高濃度サンプルを処理できる設備を備えていることを確認してください。
    注: 研究室によっては高濃度サンプルの測定設備が整っていない場合があるため、注意が必要です。予想される溶質濃度の高域をカバーする調製標準液を組み込んでください。高濃度標準液を用いることで、操作後の溶質濃度の予想範囲をカバーする標準曲線を作成できます。
  4. すべての分析装置において、サンプルの電気伝導率が低い順に分析を行います。比導電率の低い順にサンプルを並べることで、高塩分/高栄養サンプルによる低塩分/低栄養サンプルの汚染を防ぐことができます。つまり、サンプルの順序に関しては、上昇肢と下降肢のサンプルが混在することになります。
    1. 全溶存有機炭素、全溶存窒素、硝酸塩、およびアンモニウムについてサンプルを分析します。ただし、溶質分析の具体的な組み合わせは研究目的に応じて決定します（例として Wymore et al.10 を参照してください）。

7. データ解析

  1. 単純線形回帰を用いてデータを分析します。独立変数は添加した栄養塩の濃度とし、従属変数はDOCまたはDONとしてのDOM濃度とします。図上の各点は、破過曲線から得られた1回のグラブサンプリングの結果であり、そのサンプルの栄養塩濃度およびDOC/DON濃度を表しています。

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結果

硝酸塩対DON濃度の散布図；近似曲線、サイトDCF、RMB、SBM；r²値を表示。
図3： 硝酸塩 (NO3-) の測定結果例3-) 応答変数として溶存有機窒素（DON）を用いた添加実験。 解析には線形回帰を用いている。アスタリスクはα = 0.05における統計的有意性を示す。NOのダイナミックレンジに留意されたい。3- 栄養パルス法で達成された濃度。異なるパネルは、月および地点ごとの異なる実験を示している。地点の略称は、3つの実験ストリームを指す。10正の相関はDONが栄養源として機能していることを反映していると解釈され、負の相関はDONがエネルギ...

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ディスカッション

ここで提示されているように、栄養パルス法の目的は、添加された無機栄養素の動的範囲にわたる周囲の流れの水DOMの非常に多様なプールの応答を特徴付け、定量化することです。添加された溶質が反応性溶質の濃度を十分に増加させる場合、DOMの生物地球化学的循環が栄養素濃度にどのように関連しているかを理解するための大きな推論空間を作成できます。この栄養パルスアプローチは、プラトースタイルの添加に関連する機械(蠕動ポンプなど )を一切使用せず、高価な同位体技術を伴わないため、理想的です。これらの操作は簡単に再現でき、1日に複数の実験を行うことができます。ただし、同じ日に1つのストリームリーチ内で実験を再現する場合は、残留溶質を十分に洗い流すために、その添加を数時間間隔で行うことをお勧めします。

これらの生態系操作では、栄養素の添加に応答して、DOMの周囲プールの濃度の変化を測定できます。ただし、このアプローチでは、DOMプールのどのコンポーネントがDONとDOCの濃度の変化を超えて実際に減少または増加したかについてコメントすることはできません。たとえば、NO3

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開示事項

著者らは開示するものは何もない。

謝辞

著者は、ニューハンプシャー大学の水質分析研究所がサンプル分析の支援を提供してくれたことを認めています。また、著者らは、コメントが原稿の改善に役立った2人の匿名の査読者にも感謝しています。この研究は、米国国立科学財団(DEB-1556603)によって資金提供されています。EPSCoR Ecosystems and Society Project(NSF EPS-1101245)、New Hampshire Agricultural Experiment Station(Scientific Contribution #2662)、USDA National Institute of Food and Agriculture(McIntire-Stennis)Project(1006760)、ニューハンプシャー大学大学院、ニューハンプシャー水資源研究センター(New Hampshire Water Resources Research Center)からも一部資金が提供されました。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
硝酸
任意の塩化ナトリウム任意の店舗購入食卓塩 しかし、それは不純物の微量レベルを含んでいます
Whatman GFFガラス繊維フィルター
任意のBDフィルタリングシリンジ任意の
EMDミリポアスウィネックスフィルターホルダー任意の任意の
シリンジストップコックAnyAny
YSI マルチパラメータプローブイエロースプリングス インターナショナル556-01
広口HDPE 125mlボトルAny
Any 60ml HDPEボトルAnyAny
20 L バケツAnyAny
フィールド測定テープ
ラボラベリングテープ任意の
スタースティック、任意の
クーラー、任意の
シャーピーペン、任意の
フィールドノート、任意の
ピンセット、任意の
ジップロックバッグ、任意の任意の
ナトリウム Any、

参考文献

  1. Brookshire, E. N. J., Valett, H. M., Thomas, S. A., Webster, J. R. Atmospheric N deposition increases organic N loss from temperate forests. Ecosystems. 10 (2), 252-262 (2007).
  2. Bernhardt, E. S., McDowell, W. H. Twenty years apart: Comparisons of DOM uptake during leaf leachate releases to Hubbard Brook Valley streams in 1979 and 2000. J Geophys Res. 113, G03032(2008).
  3. Taylor, P. G., Townsend, A. R. Stoichiometric control of organic carbon-nitrate relationships from soils to sea. Nature. 464, 1178-1181 (2010).
  4. Mulholland, P. J., et al. Stream denitrification across biomes and its response to anthropogenic nitrate loading. Nature. 452, 202-205 (2008).
  5. Tank, J. L., Rosi-Marshall, E. J., Baker, M. A., Hall, R. O. Are rivers just big streams? A pulse method to quantify nitrogen demand in a large river. Ecology. 89 (10), 2935-2945 (2008).
  6. Covino, T. P., McGlynn, B. L., McNamara, R. A. Tracer additions for spiraling curve characterization (TASCC): quantifying stream nutrient uptake kinetics from ambient to saturation. Limnol Oceanogr. 8, 484-498 (2010).
  7. Johnson, L. T., et al. Quantifying the production of dissolved organic nitrogen in headwater streams using 15 N tracer additions. Limnol Oceanogr. 58 (4), 1271-1285 (2013).
  8. Rosemond, A. D., et al. Experimental nutrient additions accelerate terrestrial carbon loss from stream ecosystems. Science. 347 (6226), 1142-1145 (2015).
  9. Diemer, L. A., McDowell, W. H., Wymore, A. S., Prokushkin, A. S. Nutrient uptake along a fire gradient in boreal streams of Central Siberia. Freshwater Sci. 34 (4), 1443-1456 (2015).
  10. Wymore, A. S., Rodríguez-Cardona, B., McDowell, W. H. Direct response of dissolved organic nitrogen to nitrate availability in headwater streams. Biogeochemistry. 126 (1), 1-10 (2015).
  11. Stream Solute Workshop. Concepts and methods for assessing solute dynamics in stream ecosystems. J N Am Benthol Soc. 9 (2), 95-119 (1990).
  12. Kilpatrick, F. A., Cobb, E. D. Measurement of discharge using tracers: U.S Geological Survey Techniques of Water-Resources Investigations. , http://pubs.usgs.gov/twri/twri3-a16 (1985).
  13. Rodríguez-Cardona, B., Wymore, A. S., McDowell, W. H. DOC: NO3- and NO3- uptake in forested headwater streams. J Geophys Res - Biogeo. 121, (2016).
  14. Kilpatrick, F. A., Wilson, J. F. Book 3 Chapter A9, Measurement of time of travel in streams by dye tracing. Techniques of Water-Resources Investigations of the United States Geological Survey. , (1989).
  15. Lutz, B. D., Bernhardt, E. S., Roberts, B. J., Mulholland, P. J. Examining the coupling of carbon and nitrogen cycles in Appalachian streams: the role of dissolved organic nitrogen. Ecology. 92 (3), 720-732 (2011).
  16. Michalzik, B., Matzner, E. Dynamics of dissolved organic nitrogen and carbon in a Central European Norway spruce ecosystem. Eur J Soil Sci. 50 (4), 579-590 (1990).
  17. Solinger, S., Kalbitz, K., Matzner, E. Controls on the dynamics of dissolved organic carbon and nitrogen in a Central European deciduous forest. Biogeochemistry. 55 (3), 327-349 (2001).
  18. Kaushal, S. S., Lewis, W. M. Patterns in chemical fractionation of organic nitrogen in Rocky Mountain streams. Ecosystems. 6 (5), 483-492 (2003).
  19. Kaushal, S. S., Lewis, W. M. Fate and transport of organic nitrogen in minimally disturbed montane streams of Colorado, USA. Biogeochemistry. 74 (3), 303-321 (2005).

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