Soil Lysimeteronderzoek Opgraving voor Gekoppeld Hydrologisch, geochemische en microbiologische Onderzoeken

Het bestuderen van de co-evolutie van hydrologische en biogeochemische processen in de ondergrond van natuurlijke landschappen kan het begrip van gekoppelde aardsysteemprocessen verbeteren. Het algemene doel van deze methode is om een bodemlysimeter uit te graven om de heterogeniteit van hydrologische, geochemische en microbiologische processen in de ondergrond te begrijpen. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van sleutelvragen op het gebied van gekoppelde aardsysteemprocessen.

Zoals bijvoorbeeld, hoe hydrologische en biogeochemische processen zich ontwikkelen in de ondergrond van natuurlijke ecosystemen. Het grote voordeel van deze tactiek is dat het de ruimtelijke heterogeniteit van hydrologische, geochemische en microbiologische eigenschappen van de bodem kan vastleggen op uw bemonsteringsschaal. Verdeel de lysimeter in Voxels van vaste lengte, breedte en diepte met behulp van een euclidische ruimtecoördinatensysteem.

Verdeel de totale afstand langs elke richting in een voldoende aantal gelijkmatig verdeelde intervallen. Geef elke steekproef een unieke XYZ-locatie en identificeer deze als een Voxel. Bij deze opgraving geeft X de locatie langs de breedte van de helling aan, Y de locatie langs de lengte van de helling en Z de locatie langs de diepte van de helling.

De grootte van de intervallen binnen elke dimensie bepaalt de breedte, lengte en diepte van de Voxels. Hier is de verdeling van de lysimeter te zien na het bepalen van de afstandsintervallen, samen met de gekozen oorsprong voor het XYZ-systeem. De verdeling in het huidige opgravingsschema heeft negen intervallen langs zowel de Y- als Z-richting, en vier intervallen langs de X-richting, wat resulteert in een totaal van 324 Voxels.

Voor de afbakening van Voxels, bevestig een meetlint langs de lengte van de helling om een inzicht in uw referentiesysteem te geven ter assistentie bij de afbakening van Voxels. Markeer de dimensie van elke bodem Voxel met behulp van het meetlint. Teken rasterlijnen voor elke laag met behulp van aluminium bladbeschermers en plastic kitmessen.

Verwijder de grensmaterialen vijf centimeter vanaf elke muur om randeffecten te voorkomen. Verzamel microbiologische monsters asseptisch uit elke Voxel vóór hydrologische en geochemische analyses, om kruisbesmetting van monsters te voorkomen. Zorg ervoor dat alle leden die de opgraving uitvoeren nieuwe handschoenen dragen om besmetting door de menselijke huid te verminderen.

Gebruik een bodemkerner met een diameter van één centimeter en een hoogte van 20 centimeter, en een dunne spatel voor het verzamelen van microbiologische monsters. Reinig de kerner en de spatel met gedestilleerd water. Veeg ze droog met schone doekjes en spoel ze af met 75% ethanol met behulp van een spuitfles.

Laat de kerner en de spatel niet in de lucht drogen. Neem een kern tot een diepte van 10 centimeter op elke Voxel-locatie. Gebruik vervolgens de spatel om het grondmonster in voorgesteriliseerde plastic zakken te legen die net voorafgaand aan het deponeren van het monster zijn geopend.

Noteer het verzameltijdstip van elk monster. Homogeniseer de steekproefzakken met de hand. Bewaar de steekproefzak in een ijsbox tijdens het bemonsteren en breng deze zo snel mogelijk over naar de vriezer van min 80 graden Celsius.

Plaats de draagbare X-ray Fluorescentie Spectrometer op de houder en richt het stralingsvenster direct op de metalen fabriekskraal. Selecteer cal en wacht 30 seconden tot de kalibratie is voltooid. Reinig het stralingsvenster voor elke meting.

Meet het oppervlak van elke Voxel driemaal op drie verschillende locaties. Plaats het instrument op het grondoppervlak en wacht 90 seconden tot de meting is voltooid. Reinig metalen kernen voor bulkdichtheidswaarden van gewenste Voxels.

Reinig polycarbonaat kernen voor hydraulische geleidbaarheidsmetingen of KSAT van gewenste Voxels. Steek metalen kernen en polycarbonaat kernen verticaal in de gewenste Voxels. Zorg ervoor dat u de sensoren of sensordraden niet beschadigt door de kernen voorzichtig in de grond te hameren met een vlakke oppervlakte, zoals een houten blok, tussen de kern en de hamer om verstoring van de grond tot een minimum te beperken.

Bovendien, zodra de kern voor de helft in de grond zit, plaatst u een tweede kern bovenop de eerste kern. Plaats de houten blok bovenop de tweede kern en hamer voorzichtig totdat de eerste kern in de grond is ingebed met de kernranden nog zichtbaar. Zorg ervoor dat de Voxel die wordt bemonsterd, is geïsoleerd van grenzen en aangrenzende Voxels vóór het verzamelen van geochemische monsters.

Gebruik hiervoor plastic kitmessen gevolgd door handtroffels om grondmonsters rond metalen of polypropyleen kernen in gelabelde geochemische monsterstassen te verzamelen, totdat de kernen gemakkelijk kunnen worden verwijderd. Verwijder de polypropyleen kernen en bedek beide zijden met rode plastic doppen. Label de verticale polypropyleen kern als V en de horizontale polypropyleen kern als H, gevolgd door de monsters ID. Verwijder de metalen kern, borstel overtollig materiaal van beide uiteinden en breng het monster over van de kern naar een gelabelde bulkdichtheid monstersteekproef.

Weeg elke monstersteekproef met monster en noteer het totaalgewicht. Verzamel het resterende materiaal van de Voxel in de geochemische monstersteekproef, waarbij een paar centimeter grond aan alle vier zijden wordt achtergelaten om kruisbesmetting met de volgende Voxel te voorkomen. Herhaal deze stappen voor elke Voxel.

Voeg de kernen voor horizontale KSAT toe terwijl het laterale gezicht van de Voxel opent met opeenvolgende opgraving. Gebruik de houten blok en tweede kern, zoals eerder, om compactie te minimaliseren en verzamel het grondmonster. Hier is een driedimensionale schematische weergave van bodemlysimeter Voxels langs de lengte, diepte en breedte van de helling te zien.

Een schematische weergave van één Voxel langs het XYZ-vlak van de lysimeter is hier te zien met voorbeelden van de soorten verzamelde kernen. Deze kernen zijn te zien in een representatief Voxel dat de microbiologische kern, de horizontale en verticale hydraulische geleidbaarheidskernen, een bulkdichtheidskern en het resterende monster van de Voxel to