Artykuł metodologiczny

Instalacja do pomiaru gradientu stężenia CO2 do badania wzbogacenia w CO2 i wpływu gleby na funkcjonowanie ekosystemu użytków zielonych

DOI:

10.3791/53151

⸱

21 listopada 2015

 ,  ,  ,  , 
1USDA-ARS, Grassland Soil and Water Research Laboratory, 2Department of Integrative Biology, University of Texas at Austin

W tym artykule

Podsumowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Lizymetr Gradientu Dwutlenku Węgla tworzy liniowy gradient dwutlenku węgla L-1 o objętości od 250 do 500 μl w komorach o kontrolowanej temperaturze, w których znajdują się zbiorowiska roślinne na monolitach gliniastych, pylastych i piaszczystych. Obiekt służy do określenia, w jaki sposób przeszły i przyszły poziom dwutlenku węgla wpływa na obieg węgla na użytkach zielonych.

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ciągły wzrost stężenia dwutlenku węgla w atmosferze (CA) wymaga technik badania wpływu na ekosystemy lądowe. Większość eksperymentów bada tylko dwa lub kilka poziomów stężenia CA i jeden typ gleby, ale jeśli CA może być zmieniane jako gradient od stężeń subśrodowiskowych do superotoczenia na wielu glebach, możemy stwierdzić, czy przeszłe reakcje ekosystemu mogą być kontynuowane liniowo w przyszłości i czy reakcje mogą się różnić w zależności od krajobrazu. Lysimeter Carbon Dioxide Gradient Facility stosuje gradient od 250 do 500 μl L-1 CA do zbiorowisk roślinnych prerii Blackland utworzonych na lizymetrach zawierających glinę, glinę pylastą i gleby piaszczyste. Gradient powstaje w wyniku fotosyntezy przez roślinność zamkniętą w komorach o kontrolowanej temperaturze, która stopniowo wyczerpuje dwutlenek węgla z powietrza przepływającego kierunkowo przez komory. Utrzymanie odpowiedniego natężenia przepływu powietrza, odpowiedniej zdolności fotosyntetycznej i kontroli temperatury ma kluczowe znaczenie dla przezwyciężenia głównych ograniczeń systemu, którymi są spadające tempo fotosyntezy i zwiększony stres wodny w okresie letnim. Obiekt stanowi ekonomiczną alternatywę dla innych technik wzbogacania CA, z powodzeniem rozpoznaje kształt reakcji ekosystemu na wzbogacanie CA w subambient do superambient i może być przystosowany do testowania interakcji dwutlenku węgla z innymi gazami cieplarnianymi, takimi jak metan czy ozon.

Wprowadzenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Stężenie dwutlenku węgla w atmosferze (CA) ostatnio wzrosło powyżej 400 μl L-1 z około 270 μl L-1 przed rewolucją przemysłową. Przewidujesię, że do 2100 r. C A osiągnie co najmniej 550 μl L-1 1. To tempo wzrostu przewyższawszelkie zmiany CA obserwowane w ciągu ostatnich 500 000 lat. Bezprecedensowe tempo zmian CA stwarza możliwość nieliniowych lub progowych reakcji ekosystemów na wzrost CA. Większość eksperymentów wzbogacania CA w skali ekosystemu stosuje tylko dwa zabiegi, jeden poziom wzbogaconego CA i kontrolę. Eksperymenty te znacznie poszerzyły naszą wiedzę na temat wpływu wzbogacania CA w ekosystem. Jednak alternatywnym podejściem, które może ujawnić obecność nieliniowych reakcji ekosystemów na wzrost CA, jest badanie ekosystemów w ciągłym zakresie od subambient do superambient CA. Subambient CA jest trudny do utrzymania w terenie i najczęściej był badany przy użyciu komór wzrostowych2. Superambient CA badano przy użyciu komór wzrostowych, komór otwartych i technik wzbogacania powietrzem3, 4.

CWzbogacenie występuje w krajobrazach zawierających wiele typów gleb. Właściwości gleby mogą silnie wpływać na reakcje ekosystemuna wzbogacenie w azot węgla. Na przykład struktura gleby decyduje o zatrzymywaniu wody i składników odżywczych w profilu glebowym5, ich dostępności dla roślin6 oraz ilości i jakości materii organicznej7-9. Dostępność wilgoci w glebie jest kluczowym mediatorem reakcji ekosystemów na wzbogacenie w CA w systemach o ograniczonej dostępności wody, w tym na większości użytków zielonych10. Wcześniejsze eksperymenty z wzbogacaniem CA zazwyczaj badały tylko jeden typ gleby i brakuje kontrolowanych testów stale zmieniającego się wzbogacenia CA na kilku typach gleby. Jeśli wpływ wzbogacenia CA na procesy ekosystemowe różni się w zależności od rodzaju gleby, istnieją silne powody, aby oczekiwać przestrzennej zmienności w reakcjach ekosystemu na wzbogacenie CA i wynikające z tego zmiany klimatu11, 12.

Funkcja lizymetru gradientu dwutlenku węgla (LYCOG) została zaprojektowana, aby odpowiedzieć na pytania dotyczące przestrzennej zmienności w nieliniowych i progowych odpowiedziach ekosystemów na poziomy CA w zakresie od ~ 250 do 500 μl L-1. LYCOG tworzy zalecany gradient CA na wieloletnich zbiorowiskach roślinnych łąk rosnących na glebach reprezentujących szeroki zakres tekstury, zawartości N i C oraz właściwości hydrologicznych użytków zielonych w południowej części Równin Centralnych Stanów Zjednoczonych. Specyficzne serie gleb stosowane w obiekcie to Houston Black clay (32 monolity), Vertisol (Udic Haplustert) typowy dla nizin; Austin (32 monolity), wysokowęglanowy, pylasty glina Mollisol (Udorthentic Haplustol) typowa dla wyżyn; i Bastsil (16 monolitów), aluwialna glina piaszczysta Alfisol (Udic Paleustalf).

Zasada działania zastosowana w LYCOG polega na wykorzystaniu zdolności roślin do fotosyntezy w celu wyczerpania CA z pakietów powietrza przemieszczanych kierunkowo przez zamknięte komory. Celem leczenia jest utrzymanie stałego liniowego gradientu dziennego w CA od 500 do 250 μl L-1. Aby to osiągnąć, LYCOG składa się z dwóch komór liniowych, komory superotoczenia utrzymującej część gradientu od 500 do 390 (otoczenia) μl L-1 CA i komory subotoczenia utrzymującej część gradientu L-1 o wielkości od 390 do 250 μl. Obie komory znajdują się obok siebie, zorientowane na osi północ-południe. Gradient CA utrzymuje się w tej części roku, w której zdolność fotosyntezy roślinności jest odpowiednia; zazwyczaj od końca kwietnia do początku listopada.

Komory zawierają czujniki i oprzyrządowanie potrzebne do regulacji gradientu CA, kontrolowania temperatury powietrza (T A) w pobliżu wartości otoczenia i stosowania równomiernych ilości opadów na wszystkich glebach. Gleby to nienaruszone monolity zebrane z pobliskiej prerii Blackland zainstalowane w hydrologicznie izolowanych lizymetrach wagowych wyposażonych w urządzenia do określania wszystkich składników budżetu wodnego. Wodę stosuje się w zdarzeniach o objętości i czasie, które są zbliżone do sezonowości opadów i ich ilości w ciągu przeciętnego roku opadowego. W związku z tym projekt LYCOG jest w stanie ocenić długoterminowy wpływ temperatury CA i typu gleby w strefie subambient do superambient na funkcjonowanie ekosystemów użytków zielonych, w tym budżety wodne i węglowe.

LYCOG to trzecia generacja eksperymentów gradientowych CA przeprowadzonych przez USDA ARS Grassland Soil and Water Research Laboratory. Pierwsza generacja była prototypem gradientu od otoczenia do otoczenia, który ustalił wykonalność podejścia gradientowego13 i pogłębił naszą wiedzę na temat fizjologicznych reakcji roślin na poziomie liści na zmienność subotoczenia w CA14-20. Druga generacja polegała na zastosowaniu koncepcji na skalę polową do wieloletnich użytków zielonych C4, z gradientem zwiększonym do 200 do 550 μL L-1 21. Ten eksperyment na skalę polową dostarczył pierwszych dowodów na to, że wzrost produktywności użytków zielonych wraz ze wzbogaceniem w CA może nasycić się w pobliżu obecnych stężeń w otoczeniu20, częściowo dlatego, że dostępność azotu może ograniczać produktywność roślin w temperaturze nadśrodowiskowej C A 22. LYCOG rozszerza ten eksperyment drugiej generacji, włączając do niego replikowane gleby o różnej teksturze, co pozwala na solidne testowanie interaktywnego wpływu gleby na reakcję CA zbiorowisk trawiastych.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Zbieraj monolity glebowe, które mają być używane jako lizymetry wagowe

  1. Ze stali o grubości 8 mm należy wykonać otwarte skrzynie stalowe o wymiarach kwadratowych 1 x 1 m i głębokości 1,5 m.
  2. Skrzynie otwarte wciskają pionowo w glebę za pomocą pras hydraulicznych zamontowanych na kotwach śrubowych wwierconych na głębokość 3 m w glebie.
  3. Wykop zamknięty monolit za pomocą koparki lub podobnego sprzętu.
  4. Umieść z włókna szklanego w kontakcie z glebą u podstawy monolitu. Przełóż przez stalową podstawę do zbiornika o pojemności 10 litrów, aby opróżnić monolit, a następnie przyspawaj stalową podstawę do dna pudełka.
  5. Zabij istniejącą roślinność na monolitach, stosując nieresztkowy herbicyd, taki jak glifosat.

2. Zakładanie zbiorowisk roślinnych na monolitach glebowych

  1. Posadź monolity z ośmioma sadzonkami z siedmiu gatunków traw wysokich, traw preriowych i traw trawiastych, aby uzyskać łączną gęstość 56 roślin nam 2.
    1. Posadź następujące trawy: Bouteloua curtipendula (owies boczny grama), Schizachyrium scoparium (mała niebieska łodyga), Sorghastrum nutans (trawa indyjska), Tridens albescens (biała trawa)].
    2. Posadź następujące rośliny: Salvia azurea (szałwia dzbanowa), Solidago canadensis (nawłoć kanadyjska), Desmanthus illinoensis (pęczek Illinois, roślina strączkowa).
  2. Posadź sadzonki w kształcie kwadratu łacińskiego, ponownie losowo wybrane dla każdego monolitu.
  3. Podlewaj przeszczepy przez około 2 miesiące po posadzeniu. Celem jest zminimalizowanie stresu wodnego podczas początkowego zakładania. Użyj dowolnej wygodnej metody, takiej jak różdżka ręczna lub zraszacz ogrodowy. Częstotliwość podlewania zależy od lokalnego klimatu i pogody, a w szczególności od występowania opadów atmosferycznych.
  4. Po wstępnej fazie zakładania przeszczepów należy utrzymywać przeszczepy w warunkach opadów atmosferycznych tak długo, jak to konieczne, podczas budowy komór (sekcja 3). Usuń niechciane gatunki, które pojawiają się w monolitach podczas zakładania przez ręczne odchwaszczanie.

3. Projekt komory

  1. Zbuduj dwie komory o szerokości 1,2 m, wysokości 1,5 m i długości 60 m, podzielone na dziesięć sekcji o długości 5 m. Konstrukcje z ciężkiej stali o wymiarach 5 m x 1,2 m x 1,6 m głębokości, zakopane do 1,5 m.
    1. Zainstaluj cztery monolity w każdej sekcji, po dwa monolity każdy z dwóch typów gleby, w losowej kolejności. Zainstaluj każdy monolit na wadze o udźwigu 4 540 kg.
    2. Uwzględnij monolity Bastsil w parach w sekcjach parzystych.
  2. Połącz sąsiednie sekcje nad ziemią za pomocą blaszanego kanału o długości 1 m x szerokości 1 m x wysokości 0,3 m, aby zapewnić ścieżkę przepływu powietrza.
    1. Doprowadzać chłodziwo o temperaturze 10 °C z agregatu chłodniczego o mocy 161,4 kW do wężownicy chłodzącej wewnątrz każdego kanału.
    2. Owiń roślinność przezroczystą folią szklarniową (grubość 0,006 cala/0,15 mm), taką jak używana w innych eksperymentach z manipulacją klimatem23.
    3. Każdą pokrywę należy wyposażyć w otwór zapinany na zamek błyskawiczny, wsparty klapą przeciwwiatrową, aby umożliwić dostęp do monolitów w celu pobrania próbek.
    4. Zdejmij osłony z polietylenu pod koniec sezonu wegetacyjnego.

4. Pomiar CO 2 i temperatury powietrza; Regulacja temperatury

  1. Pobieranie i wychodzenie próbki CA w obu komorach co 2 minuty przez przewody pobierania próbek przefiltrowanego powietrza znajdujące się na wejściu i wyjściu z komór otoczenia nadprzestrzennego i podotoczenia. Dane te informują o wtrysku CO2 i regulacji prędkości wentylatora.
    1. Próbka CA i zawartość pary wodnej oraz mierzyć temperaturę powietrza (T A) na wejściu i wyjściu z każdego odcinka o długości 5 m w odstępach 20 minut.
    2. Mierz wszystkie próbki powietrza pod kątem zawartości CO2 i pary wodnej w czasie rzeczywistym za pomocą analizatorów gazów na podczerwień zgodnie z protokołem producenta.
    3. ZmierzT A na wejściu, środku i wyjściu każdej sekcji za pomocą ekranowanych termopar z cienkiego drutu.
  2. Regulować przepływ chłodziwa przez wężownicę chłodzącą na wejściu do każdej sekcji, aby utrzymać stałą średnią (środkową) TA z sekcji na sekcję w pobliżu otoczeniaT A.
  3. Ustaw czujnik kwantowy tak, aby miał niezakłócony widok nieba i zmierz gęstość strumienia fotonów fotosyntetycznych zgodnie z protokołem producenta. Poziom światła jest danymi wejściowymi do algorytmu sterowania dmuchawą.

5. Aplikacja do leczenia C A

  1. dzień
    1. Zmieszać czysty dwutlenek węgla (CO2 ) z napływającym powietrzem otoczenia do 500 μl L-1 CA, używając regulatora przepływu masowego w kanale wejściowym nogi otoczenia. Patrz sekcja 4, aby uzyskać szczegółowe informacje na temat pomiaru CA.
    2. Wzbogacone powietrze należy przepuszczać przez komory za pomocą wentylatorów dmuchaw na wejściu do sekcji 1 oraz w sekcjach dolnych.
    3. Utrzymuj żądane wyjście CA 390 μl L-1 (powietrze otoczenia), regulując prędkość dmuchawy.
      1. Zwiększ prędkość dmuchawy, jeśli wyjście CA jest poniżej wartości zadanej. Daje to mniej czasu na pobieranie CO2 przez rośliny, co skutkuje wyższym wyjściowym CA.
      2. Zmniejsz prędkość dmuchawy, jeśli wyjście CA jest powyżej wartości zadanej.
    4. Zastosować to samo podejście w komorze podotoczenia, z wyjątkiem wprowadzenia powietrza z otoczenia i kontroli w celu uzyskania wyjścia CA 250 μl L-1.
  2. Nocy
    1. Odwróć kierunek przepływu powietrza.
    2. Wstrzyknąć CO2 do dziennego końca wyjściowego komory otoczenia, aby osiągnąć 530 μl L-1 CA i kontrolować szybkość adwekcji, aby utrzymać 640 μl L-1 przy wyjściu w nocy (wejście w ciągu dnia.
    3. Wprowadzić powietrze otoczenia o stężeniu ~ 390 μl L-1 CO2 do nocnego wejścia (dziennego wyjścia) komory podotoczenia i kontrolować szybkość adwekcji, aby utrzymać 530 μl L-1 na wyjściu nocnym.

6. Dane wejściowe opadów

  1. Zastosuj średnią ilość opadów w sezonie wegetacyjnym do każdego monolitu.
    1. Dostarcz wodę do każdego monolitu z domowego źródła wody przez system nawadniania kropelkowego. Zaplanuj zdarzenia nawadniania i ilości aplikacji, aby w przybliżeniu określić sezonowy wzorzec opadów dla miejsca eksperymentu. Dokładny harmonogram zależy od lokalnego klimatu.
  2. Kontroluj czas aplikacji za pomocą rejestratora danych i mierz objętości aplikacji za pomocą przepływomierzy.

7. Pobieranie próbek

  1. Mierzyć pionowe profile objętościowej zawartości wody w glebie (vSWC) co tydzień w okresie kontroli CO2 za pomocą miernika tłumienia neutronów lub innej odpowiedniej sondy.
    1. Zalecane odstępy między profilami to przyrosty głębokości od 20 cm do głębokości 1 m i jeden przyrost co 50 cm poniżej 1 m.
  2. Zmierz monolityczną nadziemną produktywność pierwotną netto (ANPP), zbierając całą stojącą biomasę nadziemną pod koniec sezonu wegetacyjnego.
    1. Cała biomasa nadziemna jest usuwana każdego roku, w związku z czym biomasa stojąca stanowi obecną produkcję pierwotną.
    2. Posortuj pobraną biomasę według gatunków, wysusz do stałej masy i zważ.
    3. Wykorzystanie biomasy poszczególnych gatunków do ilościowego określenia wkładu gatunków roślin w ANPP.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Części gradientu w superotoczeniu i podotoczeniu są utrzymywane w oddzielnych komorach (Rysunek 1). Jednak przez siedem lat eksploatacji (2007 – 2013) komory utrzymywały liniowy gradient stężenia CA od 500 do 250 μl L-1 (rysunek 2) z niewielką nieciągłością w CA między wyjściem ze wzbogaconych komór (Monolith 40) a wejściem do subambientowej części gradientu (Monolith 41).

Temperatura powietrza i deficyt ciśnienia pary pozostaw...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Zakład LYCOG osiąga swój cel operacyjny, jakim jest utrzymanie ciągłego gradientu stężeń CA L-1 od 250 do 500 μl na eksperymentalnych zbiorowiskach trawiastych utworzonych na trzech typach gleb. Zmiana CA jest liniowa w określonym zakresie. Temperatura powietrza wzrastała w każdej sekcji, ale w większości sekcji była resetowana przez wężownice chłodzące między sekcjami. W rezultacie, cel operacyjny, jakim było utrzymanie stałej średniej temperatury z sekcji na sekcję, został osiągnięty na...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dziękujemy Anne Gibson, Katherine Jones, Chrisowi Kołodziejczykowi, Alicii Naranjo, Kyle'owi Tinerowi oraz licznym studentom i tymczasowym technikom za prowadzenie obiektu LYCOG, pobieranie próbek i przetwarzanie danych. L.G.R. uznaje USDA-NIFA (2010-65615-20632).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Rejestratory danych, multiplekseryCampell Scientific, Logan, UT, USACR-7, CR-10, CR-21X, SDM-A04, SDM-CD16AC, AM25T
Termopary: Copper-constantanOmega Engineering, Inc., Stamford, CT, USATT-T-40-SLE, TT-T-24-SLE
Czujnik kwantowyLi-Cor Biosciences, Lincoln, NE, USALi-Cor
Analizator CO2/H2OLi-Cor Biosciences, Lincoln, NE, USALI-7000
Wagi lizymetryczneAvery Weigh-Tronix, Houston, Teksas, USADSL-3636-10
Pompa do pobierania próbek powietrzaGrace Air Components, Houston, TX, USAVP 0660
Generator punktu rosyLi-Cor Biosciences, Lincoln, NE, USALI-610
Agregat wody lodowejAEC Application Engineering, Wood Dale, IL, USACCOA-50
Wartości regulacji przepływu wody lodowejBelimo Air Controls, Danbury, CT, USALRB24-SR
Wężownice chłodzące do wody lodowejCoil Company, Paoli, PA, USAWC12-C14-329-SCA-R
Ciecz chłodzona dwutlenkiem węglaTemple Welding Supply, Temple, TX, USAUN2187
Folia polietylenowaAT Plastics, Toronto, ON, KanadaFolia Dura-film Super Dura 4
Silnik/sterownik dmuchawyDayton Electric, Lake Forest, IL, USA2M168C/4Z829
ElektromagnesyAutomatyka przemysłowa, Cornelius, NC, USAU8256B046V-12/DC
Pompa zbierająca odciekiGast Manufacturing, Benton Harbor, MI, USA0523-V191Q-G588DX
Analizator CO2/H2O Biosciences, Lincoln, NE, Stany Zjednoczone

Bibliografia

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

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Soil Type EffectsCarbon Dioxide EnrichmentLysimeter Facility DesignAir Flow ControlPhotosynthetic Capacity MonitoringWater Stress ManagementInfrared Gas AnalysisQuantum Sensor Measurement

Powiązane artykuły