용존 유기 물질은 에너지와 생태계를 스트리밍 할 영양소의 중요한 소스를 제공합니다. 여기에서 우리는 쉽게 복제 영양 펄스를 통해 현장의 용존 유기 물질의 주변 풀을 조작 할 수있는 필드 기반 방법을 보여줍니다.
용존 유기 물질은 에너지와 생태계를 스트리밍 할 영양소의 중요한 소스를 제공합니다. 여기에서 우리는 쉽게 복제 영양 펄스를 통해 현장의 용존 유기 물질의 주변 풀을 조작 할 수있는 필드 기반 방법을 보여줍니다.
용존 유기물(DOM)은 생태계에 가장 큰 에너지와 영양분 공급원 중 하나를 제공하는 매우 다양한 분자 혼합물입니다. 그러나 DOM 풀의 분자 복잡성은 실험 목적으로 쉽게 재현할 수 없기 때문에 DOM에 대한 현장 연구는 어렵습니다. 그러나 하천에 영양분을 추가하면 현장 및 주변 DOM 풀이 반복적으로 변경되는 것으로 나타났습니다. 여기에서는 생태계 규모에서 DOM의 앰비언트 풀을 조작하기 위해 쉽게 복제할 수 있는 필드 기반 방법을 보여줍니다. 영양 펄스 실험 중에 광범위한 영양 농도에 걸쳐 용존 유기 탄소와 용존 유기 질소 모두의 농도 변화를 검사할 수 있습니다. 이 방법을 통해 연구원은 DOM 풀의 제어를 검사하고 DOM 풀의 특정 부분이 생태계 내에서 수행하는 역할과 기능에 대해 추론할 수 있습니다. 우리는 DOM 생지화학에 대한 더 깊은 이해와 그것이 영양소와 어떻게 상호 작용하는지에 대한 더 깊은 이해를 개발하는 데 도움이 되는 기술로 이 방법을 사용하는 것을 옹호합니다. 추가 개발을 통해 이 방법은 다른 생태계에서 DOM의 역학을 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다.
용존 유기물 (DOM)은 생태계 민물 중요한 에너지와 영양소 소스를 제공하고 0.7 μm의 필터를 통과 유기 물질로 정의된다. 수중 생태계 내에서, DOM은 광 감쇠 및 금속 착물에 영향을 미칠 수있다. DOM이 다양한 관능기를 가진 유기 화합물뿐만 아니라, 질소 (N)와 인 (P) 등의 필수 영양소가 매우 다양하고 균질 혼합물이다. 용어 "DOM은"자사의 C, N과 P 구성 요소를 포함하여 전체 풀을 설명하는 동안, 그 농도는 용존 유기 탄소 (DOC)로 측정된다. DOM을 풀의 고유 분자 복잡하지만, 그 연구에 어려움을 만듭니다. 예를 들어, 용해 된 유기 질소 (DON) 및 용해 된 유기 인 (DOP) 등의 유기 영양소 구성된 전체 DOM 풀의 비율을 측정 할 수는 없습니다. 대신, 유기 영양분의 농도 차이에 의해 결정되어야한다 ( 예를 들어 [DON] = [총 용존 질소] - [용존 무기 질소).
스트림에 현실적인 DOM의 개정을 추가로 인해 주변 DOM 풀의 다양성 어렵다. 이전의 연구는 하나의 탄소 소스를 추가 한 (예를 들어 포도당, 요소 1) 또는 잎 쓰레기 침출수 2와 같은 특정 소스 분야의 농도를 조작합니다. 그러나 이러한 소스는 주변 DOM 풀 특히 대표하지 않습니다. 수정 또는 후속 실험을위한 주변 DOM도 처리 중에 특정 분수 (예를 들어, 매우 불안정한 구성 요소)의 손실을 포함하여 어려움을 가공한다 집중하려고합니다. 그 결과, 우리는 현재 직접 주변 DOM 풀을 조작하는 임의의 방법을 가지고 있지 않기 때문에 주변 DOM 풀 컨트롤을 이해하는 것은 곤란하다. 그러나, DOM의 생지 화학은 (일반적으로 환경에있는 영양소에 연결되어 있기 때문에 예를 들면 니트속도 [NO 3 - 3), 우리는 생태계를 스트리밍 이러한 조작에 DOM 풀의 반응을 측정하는 다른 용질을 추가 할 수 있습니다. DOM을 풀 우리가 DOM은 환경 조건 변동에 반응하는 방식에 더 나은 통찰력을 얻을 수 있도록 노력하겠습니다 실험적으로 부과 영양소 농도의 넓은 범위에 응답하는 방법을 검토하여.
일반적으로 스트림 생지 화학에 사용되는 한 가지 방법은 영양소 부가 방법이다. 보조제 이외에 실험 전통적 흡수 동력학 또는 첨가 용질 -4,5,6,7-의 거동을 이해하는 데 사용되어왔다. 영양 추가는 여러 년 (8)의 과정을 통해 일 규모 4 또는 장기 조작에 시간 6 일 단기 될 수 있습니다. 영양 추가는 동위 원소 영양분을 표지 포함 할 수있다 (예를 들어 15 N-NO 3 -) 생지 화학적 반응을 통해 추가 영양분을 추적. 그러나, 동위 원소 기반 연구는 종종 EXPE 있습니다nsive 및 동위 원소 표지 된 영양분이 유지 될 수있는 다수의 저서 구획의 도전적인 분석 (예 : digestions)이 필요합니다. 최근의 실험은 현장 생지 화학 반응에서 실시간으로 검사하는 의해 새로운 방법을 공개, 이러한 DOM 9,10와 같은 비 첨가하고, 주변 용질의 컨트롤을 규명하기 위해 단기 영양 펄스의 유틸리티를 밝혔다. 여기에 우리가 설명하고 매우 다양한 DOM 풀에 C와 N 특히 컨트롤의 결합 생지 화학을 이해하는 목적으로 단기 영양 펄스를 수행의 핵심 방법론적인 단계를 보여줍니다. 이 쉽게 재현 방법은 실험 스트림 도달하는 영양소 펄스를 추가하고 조작 용질 관심 응답 변수 (예 DOC, DON, DOP) 모두의 농도의 변화를 측정하는 것을 포함한다. 직접 현장에서 영양소 농도를 조작함으로써 우리는 간접적으로 DOM을 변경 할 수 있습니다수영장과 검사 방법 영양소 농도 (10)의 동적 범위에 걸쳐 DOM 농도 변화.
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1. 식별 및 이상적인 실험 스트림 도달 특성화

그림 1 :. 흐름의 대부분이 수축과 스트림 채널 및 저서 생물의 방해없이 쉽게 접근 할 경우 다운 스트림 샘플링 사이트의 예 이상적인 샘플링 사이트입니다. 여기에 나무 부스러기의 타락 한 조각이 작은 일차 상류 스트림이 샘플링 포인트를 만들었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
실험 2. 준비
세트 업의 3 일
4. 추가 용질
5. 필드 샘플링

그림 2 :용질 돌파 곡선의 예를 도식 (BTC)은. BTC 시간 이상의 용질 농도의 변화를 나타내고, 스트림에 추적자 통과 생화학 사이클을 설명 할 수있다. 잡아 샘플 상승과 BTC의 하강 사지 모두에 동일한 표현을 제공하는 주파수와 BTC에 걸쳐주의해야한다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
| 병 # | 특정 컨덕턴스 | 시각 | 노트 |
| 1 | 시간 : 분 : 초 | 예를 들어, 배경 (다운 스트림) | |
| 이 | 예를 들어, 배경 (다운 스트림) | ||
| 삼 | |||
| 4 | |||
| (5) | 피크 전도의 예를 들어 샘플 | ||
| . | |||
| . | |||
| . | |||
| 최고 병 # |
표 1PField책 예제 페이지 랩 도서 및 필수 정보에서
실험실 분석 6. 준비
7. 데이터 분석
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그림 3 :. 질산염에서 예 결과 (NO 3 -) 응답 변수로 용존 유기 질소 (DON)와 추가 분석은 선형 회귀이다. 별표 α = 0.05에서 통계적 유의성을 나타냅니다. 영양 펄스 방법으로 달성 된 농도 - NO 3의 동적 범위를합니다. 다른 패널 개월 사이트에서 다른 실험을 나타냅니다. 사이트 약어는 세 가지 실험 스트림 (10)을 참조하십시오. 음의 상관 관계가 에너지 원으로 DON의 역할을 반영하는 것으로 해석하면서 긍정적 상관 관계는 영양원으로서 DON의 역할을 반영하는 것으로 해석된다. 유의 한 관계 결과 실험이 아닌 응...
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영양소 펄스 방식의 목적은, 여기에서 제시된 바와 같이, 특징 및 부가 무기 양분의 동적 범위에 걸쳐 주변 스트림 물 DOM의 매우 다양 풀의 반응을 정량화한다. 첨가 용질 충분히 반응성 용질의 농도가 증가하면, 많은 추론 공간 DOM의 생화학 사이클이 양분 농도에 연결되는 방법을 이해하는 생성 될 수있다. 이 고원 스타일의 추가와 관련된 기계의 어느 것도 (예 : 연동 펌프)를 포함하지 않고 고가의 동위 원소 기술을 포함하지 않는이 영양소 펄스 방식은 이상적이다. 이러한 조작을 쉽게 재현 여러 실험 하루 동안 수행 될 수있다. 우리는 단일 스트림의 입지 조건을 같은 날에 실험을 복제하는 경우, 추가 몇 시간에 의해 분리되는 잔여 용질의 충분한 세척을 허용하는, 그러나 권장 않습니다.
일에서ESE 생태계 조작 우리는 영양분의 첨가에 응답하여 DOM의 주변 풀의 농도 변화를 측정 할 수있다. 그러나이 방법으로는 언급 할 수없는 어떤 실제로 DON과 DOC의 농도...
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저자는 공개할 것이 없습니다.
저자는 뉴햄프셔 대학의 수질 분석 실험실이 샘플 분석을 도와준 것에 대해 감사를 표합니다. 저자는 또한 원고를 개선하는 데 도움을 준 두 명의 익명의 검토자에게 감사를 표합니다. 이 연구는 미국 국립과학재단(National Science Foundation, DEB-1556603)의 지원을 받았습니다. EPSCoR 생태계 및 사회 프로젝트(NSF EPS-1101245), 뉴햄프셔 농업 실험소(Scientific Contribution #2662), USDA 국립식량농업연구소(McIntire-Stennis) 프로젝트(1006760), 뉴햄프셔 대학교 대학원, 뉴햄프셔 수자원 연구 센터에서도 부분 자금을 제공했습니다.
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