Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Environment

Mätning av Greenhouse Gas Flux från jordbruksmark Använda Statiska Chambers

Published: August 3, 2014 doi: 10.3791/52110

Protocol

1. Avdelningen Bygg och Anchor Installation

  1. Design och konstruera kammare - vardera bestående av ett ankare som sätts in i jorden och ett lock som är placerad ovanpå ankaret vid flödesmätning - att möta experimentella behov.
    1. Vid utformning kammar form och storlek, anser rumsliga faktorer som grödan radavstånd, gödsel eller gödsel banding, och planthöjd. Eftersom deformation ankare ovanför markytan kan bidra till mikroklimat effekter och vattenansamlingar, överväga att ha locken sitter så lågt att jordytan som möjligt. Eftersom kompromisser finns mellan kammarhöjd och detektionskänslighet, till konstruktions locken vara så korta som möjligt för det system som studeras.
    2. Bygga kammare av robust, icke-reaktivt material som t.ex. rostfritt stål eller PVC, och innehålla en mekanism för tätning av locket på ankaret. Isolera lock och täck med ljusa eller reflekterande material för att förhindra överhettningunder mätningen. Ta med en skiljevägg för att möjliggöra provtagning och ett ventilationsrör för att förhindra tryck störningar under kammar driftsättning och prov bort. För ytterligare information hänvisas till tabellen Materials, Parkin och Venterea 8, och Clough et al 10.
  2. Minst 1 dygn före provtagningen, installera kammar ankare i jorden på önskade platser. Installationsmetoden beror på kammardesign, men i allmänhet, gäller till och med tryck på alla punkter, så att ankaret inte förvränga eller snedvrida markstrukturen. Sjunk ankaret till ett djup av 2,5 till 13 cm beroende på jordart, driftsättning tid, och kammarvolymen 6,11. Lämna så lite som möjligt (inte mer än 5 cm) sticker ovanför markytan.

2. Kalibrering och försöksplanering

Obs: Innan du påbörjar experimentet så här för att bestämma en lämplig samplingstid kurs som gör att uppgiftersom skall passa till en lämplig linjär eller icke-linjär flödesmodellen (se Parkin et al. 12). Detta kräver användning av tekniker som beskrivs i steg 3-5 (fältprovtagning, provanalys och dataanalys). Optimal timing är en funktion av både det system som studeras och dimensionerna för kamrarna används. En del försök och misstag kan vara inblandade. Se Venterea 13 för alternativa metoder.

  1. Kalibrering Provtagning och analys
    1. Enligt miljö-eller ledningsförhållanden förväntas generera relativt höga spår gasflöden, bedriva intensiv provtagning efter metoder som beskrivs i avsnitt 3. Använda tätt placerade provtagningstidpunkter, fylla en tidsserie längre varaktighet än vad som anses vara typiska. Börja med provtagning från flera representativa kammare vid 5-10 jämnt fördelade tidpunkter under loppet av en timme.
    2. Analysera prover med gaskromatografi efter avsnitt 4.
  2. Kalibrering Interpretatipå
    1. För varje kalibrerings tidsserier och varje gas av intresse, tomt tid-för-koncentration.
    2. Kontrollera att flödeshastigheter finns på den övre delen av det förväntade intervallet. Se avsnitt 5 för flödesberäkning. Se avsnitt 2.3 för felsökningstips.
    3. Inspektera grafer för tecken på icke-linjäritet, eller mer specifikt, plateauing av gaskoncentrationer över tiden.
      Anmärkning: Den punkt vid vilken koncentration börjar plana ut avviker med gastyp, och är en funktion av hastigheten för gas produktion eller konsumtion i marken, koncentrationen av gasen i kammaren gasutrymmet, och diffusion mellan de två zonerna. Det är därför starkt påverkas av kammarhöjd, med kortare kammare som ger kortare tid före platå.
    4. Använd kalibreringsuppsättningar för att bestämma optimal kammar driftsättning tid för det experimentella systemet. Om linjär regression kommer att användas i dataanalys (som beskrivs här i avsnitt 5), väljer timing som bibehåller så nära en linjär relation som möjligt mellan tid och koncentration för alla gaser / system av intresse, samtidigt som i minst tre, helst fyra, provtagning gånger inom den tidsserie 6. För kammare 10-30 cm hög används för CO2 och N 2 O mätningar, tidsserier typiskt från 20-60 minuter 8,14.
  3. Kalibrering Felsökning
    1. Om det är dålig differentiering och / eller svårigheter att urskilja linjäritet eller platå, använda hårdare kalibrering tidpunkter eller längre kalibrering tidsserier, och kontrollera att halterna ligger inom detektionsgränser. För låga flöde, kan en minskning av graden av ackumulation inte observeras inom den testade tidsramen. Detta bör inte ge anledning till oro.
    2. Om flödena inte är i den övre delen av det förväntade experimentområde, upprepa kalibreringen, förändra behandlings eller miljöförhållanden för att inducera högre flöde (genom att tillämpa gödsel eller bevattning, till exempel). Alternativt osse minst fyra tidpunkter i experimentell design, så att om experimentella flöden är betydligt högre än de som observerats under kalibrering och plateauing inträffar, kan senare tidpunkter uteslutas samtidigt som minst tre tidpunkter för linjär regression. Kroklinjiga regressions metoder kan också användas.
  4. Experimentell design
    1. Baserat på den optimala tidpunkten bestämd enligt punkt 2.2.4, utforma ett övergripande system provtagning som fångar upp alla relevanta platser, behandlingar och / eller replikat, och gör det möjligt för personalen att röra sig genom kammarsajter effektivt. Om så är nödvändigt dela kammarställen i flera "omgångar" som skall samplas en efter den andra.
      1. Om mätningarna är att ses som representativt för en hel dag, prov vid en tidpunkt på dagen när temperaturen är måttliga i förhållande till dags ytterligheter. I typiska tempererade odlingssystem, är den idealiska fönster mitten till slutet-förmiddagen.
      2. Om prover ska samlas inpå varandra följande omgångar, vara noga med att inte införa en bias genom att upprepade gånger provtagning samma behandlingar vid samma tid på dagen. Konstruera rundor av block av replikat snarare än behandling-av-behandling.
      3. Inkludera tid för eventuella ytterligare åtgärder som skall vidtas antingen i omgångar eller före / efter, vad som är lämpligt. (Se avsnitt 3.3 för typiska samband med dessa.)
      4. Eventuellt inkluderar tid för insamling av omgivande luftprover för användning i icke-linjära flödesmodeller, eller som en approximation av start (tid noll, "T 0") koncentration (beskrivs inte här).
      5. Eventuellt ingår tid för lastning referensgasen i flaskor vid provtagningen för att bedöma eventuell prov nedbrytning mellan provtagning och analys. Se Parkin och Venterea 8 för överväganden prov lagring.
    2. Bestäm frekvensen av flödesmätningar som är lämplig för mål forskning. Detta kan vara allt från en enda mätning to dagligen, veckovis eller periodiska mätningar under loppet av månader eller år. Se Rochette et al. 14 för en grundlig diskussion av experimentella designöverväganden.
    3. Om prover skall samlas i kyla, planera för införandet av en värmande enhet som en varm pack med flaskor för att förhindra septa blir sprött.

3. Fält Provtagning

OBS: På varje provtagningsdatum, följ provtagningssystem som upprättats i avsnitt 2.4, med hjälp av de metoder som beskrivs nedan. Utrustning och provvolym kan variera beroende på de metoder för insamling och överföring som används och den mängd prov som krävs för GC-analys 8. Detta protokoll använder 5,9 ml insamlingsflaskor och 30 ml sprutor, med en spolning metod för provöverföring. Se diskussion av alternativa tillvägagångssätt.

  1. Framställning
    1. Om provtagning från flera kammare per runda, förbereda en tidpunkt referens rutnät (se figur 2) för att enkelt spåra var och när du ska prova. Alternativt, vidta åtgärder för att registrera varje tidpunkt under provtagningen.
    2. Pre-etikett och ordna insamlingsflaskor för maximal effektivitet och minimal risk för förväxling under provtagningen.
    3. För att spara tid under provtagning, förbereda alla material och utrustning i förväg. Ta med extra av allt som kan gå sönder eller är lätt förlorad (nålar, sprutor, kranar, etc.), och plats i en carry toto, hink eller annan behållare.
    4. Var beredd på att registrera alla fördröjda tidpunkter som kan hända på grund av tekniskt fel eller andra oförutsedda omständigheter, och som lätt kan rättas till under dataanalys genom att justera tid i samband med ett visst prov.
  2. Provtagning
    1. Fäst och täta lock kammaren till den förinstallerade kammar ankare, och starta ett stoppur. Detta är t 0.
    2. Omedelbart efter försegling av locket collect ett prov av omgivande luft från ett läge intill kammaren, vid den ungefärliga höjden av kammaren top: med en tom 30 ml spruta försedd med en nål och en avstängningskran i den öppna positionen, dra en 30 ml luftprov och stänga kranen. Detta är T 0 prov. Alternativt kan du ta T 0 prov från kammaren 6.
      Obs: Kompromisser finns mellan de två synsätten - värdera rumsliga (avstånd från platsen eller extern mikroklimat för utomstående prov) vs timing (fördröjning mellan lock stängning och provtagning för insidan prover) överväganden och bestämma den lämpligaste tekniken för den utrustning som används och det system som studeras.
    3. Med sprutnålen, hål i skiljeväggen av en injektionsflaska 5,9 ml samling som redan har en annan nål stack igenom nära kanten av membranet.
    4. Öppna spruta kranen och injicera ca 20 ml av provet i flaskan (detta bringar det tidigare innehållet i denflaskan som ska ut genom extra nål, ersatts av prov).
    5. I en mjuk rörelse, ta bort den extra nålen samtidigt fortsätta att injicera så mycket av det återstående provet (ca 10 ml) som möjligt, något över-trycksätta flaskan för att säkerställa prov integritet och tillåter analys av flera prover vid behov 8.
    6. Stäng vattenkranen och dra ut nålen från skiljeväggen. Vänd den fyllda flaskan upp och ner för att skilja från ofyllda flaskor.
    7. Fortsätt till nästa kammare, upprepa steg 3.2.1-3.2.6, försegla locket på rätt förutbestämd T 0 tidpunkt.
    8. Fortsätt att upprepa steg 3.2.1-3.2.7 tills alla kamrar i rundan har förseglats och T 0 prover har samlats in.
    9. Gå tillbaka till den första kammaren.
    10. När tiden närmar sig 10 sekunder tills T 1, hål i skiljeväggen i kammaren topp med sprutnålen.
    11. Inom en 10 sekunders intervall av T 1, intelligenshdraw ett 30 ml prov av luft från insidan av kammaren och stänga kranen. Ta bort sprutan nålen från kammarskiljeväggen.
    12. Överför provet till en uppsamlingsflaska följande steg 3.2.3-3.2.6.
    13. Fortsätt att samla in prover efter steg 3.2.10-3.2.12, enligt det provtagningssystem som är upprättat i avsnitt 2.4.
  3. Kompletterande åtgärder
    1. För att konvertera gaskoncentrationen till massa, mäta lufttemperaturen vid tidpunkten för provtagningen. Beroende på mål forskning, spela in eller utföra andra kompletterande åtgärder såsom marktemperatur och mark fukthalt på varje plats och / eller tid, daglig nederbörd, mark skrymdensitet, jord nitrat och ammonium koncentrationer, etc. Olika metoder för att få dessa åtgärder - följa standardprotokoll.
    2. Eventuellt samla omgivande luftprover och / eller lastfältstandarder kända koncentrationer i flaskor för att bedöma omgivningsväxthusgaskoncentrationer och potentiella lagrings-flaskan i nedbrytningn tiden mellan provtagning och analys (se avsnitten 2.4.1.4 och 2.4.1.5).

4. Provanalys

  1. Bestäm koncentrationen av gaser av intresse för varje prov genom gaskromatografi, med utrustning försedd med en elektroninfångningsdetektor för N 2 O, en infraröd gasanalysatorn eller konduktivitetsdetektor termisk för CO2, och en flamjonisationsdetektor för CH 4.
    Anmärkning: Det är väsentligt att få tillgång till ett instrument som är korrekt konfigurerad för GHG analys och har tillräcklig drifttid tillgängliga. Principer och metoder för gaskromatografi finns beskrivna på andra håll 5,15,16.
  2. Konvertera gaskoncentrationen spår från volymetriska till massa med hjälp av den ideala gaslagen:

PV = nRT

Där P = tryck, V = volym, n = mol av gas, R = gaslagen konstant, och T = temperatur. Alltså:

Ekvation 1

5. Dataanalys

  1. För varje tidsserie, tomt tid-för-koncentration och utvärdera för linjäritet. Utvärdera med hjälp av godhet passar eller genom visuell inspektion, exklusive senare tidpunkter som visar tecken på platån från vidare analys. Använd minst tre tidpunkter, inklusive T 0 för flödesberäkning (T 0, T 1, T 2 ...). Inrätta en konsekvent protokoll, och förkasta alla tidsserier som inte uppfyller detta protokoll normer för linjäritet. Se Parkin och Venterea 8 för en grundlig diskussion om fel, bias, och varians i flödesberäkning.
  2. Utför linjär regression.
  3. Använd lutningen för regressions att beräkna flöde:

F = S • V • A -1

Där F = flöde, S = lutningen av regressions, V = kammarvolym, och A = kammarenområdet. Alltså:

Ekvation 2

OBS: Se Diskussion och Parkin et al 12 för icke-linjära metoder för Flux beräkning..

Representative Results

Innan du påbörjar ett forskningsprojekt med statisk kammare, är det viktigt att förstå den övergripande arbetsflödet, och organisationen av in silico-, fält-och laboratoriebaserade element (Figur 1). Förutsatt noggrann experimentell design och systemkalibrering (figur 2), kommer dataanalys i allmänhet vara relativt okomplicerad. En hastighet av flussmedlet bestäms för varje kammare och provtagningstid genom regression av tid genom koncentration med användning av en förutbestämd flödesmodell lämplig för systemet (fig. 3). Men även efter bästa praxis, svårigheter man kan stöta på, och kvalitetskontroll av rådata är kritisk. Till exempel kan fel i en kammare tätning eller läckande provampuller resultera i onormala koncentrationsvärdena. Dessa är lätt identifieras genom visuell inspektion av tomter tidsserie koncentration (Figur 4), med CO2 tidsserier ofta fungerar som ett särskilt useful indikator på grund av den vanligtvis mer robust och kontinuerligt flöde av CO2 jämfört med ibland försumbara, nära detektionsgränsen, eller till och med negativa flöden av N 2 O eller CH 4. När datakvalitet har bekräftats, kan resultaten användas för att jämföra gas flödesdynamik mellan behandlingarna eller under loppet av en säsong (Figur 5). Som kan ses från maj och juni flödesvärden och felstaplar kan variationen orsakas av rumslig heterogenitet flux vara betydande, och mer uttalad under förhållanden som producerar höga flux. En sådan variation är inte ovanligt, och understryker vikten av tillräcklig replikering i denna teknik.

Figur 1
Figur 1. Workflow översikt. Olika delar av detta protokoll kommer att genomföras i planeringsstadiet, på fältet, i laboratoriet, och jagn silico. Pilar indikerar sekvensen av arbetsflödet, som börjar med kammar utformning (och konstruktion vid behov), och sluta med dataanalys. Flera lådor / pilar mellan fält provtagning och provanalys utgör möjligheten till flera provtagningsdatum under loppet av ett experiment.

Figur 2
Figur 2. Prov timing Ett exempel på system för insamling av prover från flera avdelningar samtidigt timing.. Kammar nummer indikeras på vänster och tidpunkter på topp, med provtagningstider som anges i hela minuter i nätet. I detta exempel är fyra separata tidsserier på 36 minuter vardera (en för varje kammare) genomförs inom loppet av 46 minuter, med 12 minuters mellanrum mellan tidpunkter inom en serie, och 2 min gångtiden mellan kamrarna. I detta hypotetiska exempel, suisamhet av 36-min tidsserier skulle ha fastställts genom föregående kalibrering. Medan jämnt fördelade timingen är inte nödvändigt, ofta förenklar det provtagningsschema. Alternativt kan forskare individuellt registrera varje provtagnings tidpunkt för att bestämma provtagningsintervall.

Figur 3
Figur 3. Flux beräkning. En typisk statisk kammare tidsserier, som består av N 2 O-koncentrationer som uppmäts vid fyra tidpunkter under loppet av en provtagningsperiod på 36 minuter. Den linjära regressionen visas, lutning vilket ger flödeshastighet.

Figur 4
Figur 4. Kvalitetskontroll. Kopplade tidsserier från samma uppsättning prover men olika gaser visas i WHIch flaska läckage har identifierats genom visuell inspektion (röd punkt). A) CO 2-koncentrationen över tid. B) N2O koncentration över tid.

Figur 5
Figur 5. Syntes resultat. N2O flödeshastighet från en jordbruksområdet under loppet av en enda växtsäsong. Flux-värden representerar medelvärdet av sex kammare, med användning av fyra-punkt-tidsserier. Felstaplar är standardfel.

Discussion

Den statiska kammaren baserade metoden som beskrivs här är en effektiv metod för mätning av växthusgaser flux från jordsystem. Den relativa enkelheten i dess komponenter gör den särskilt väl lämpad för förhållanden eller system där flera infrastrukturkrävande metoder är omöjligt. För att generera data av hög kvalitet, men den statiska kammar strategi måste genomföras med strikt uppmärksamhet på experimentell design 6. En anmärkningsvärd faktor som måste beaktas är den rumsliga variationen av gasflöden jord, vilket kan leda till hög variation bland likadana kammare baserade mätningar. Vid utformning av experiment, därför är det viktigt att inkludera tillräckligt många replikat för att ge tillräcklig kraft för statistisk analys. Kompromisser kan finnas mellan antalet behandlingar som kan studeras under bibehållande av tillräcklig replikation, och ett minimum av fyra replikat per behandling är en allmän riktlinje 14.

ontent "> Om uppmätta flöden kommer att användas för att beräkna dagliga utsläpp, måste dygnsvariationen av lufttemperatur, marktemperatur, och gasutsläpp beaktas. Om målen forskning kräver mätningar skall erhållas på förmiddagen när temperaturen speglar dygnsmedelvärden, den begränsade fönstret för provtagning kan påverka antalet kamrar som rimligen kan övervakas. Ytterligare en faktor som bör bedömas är den inverkan som inkludering eller uteslutning av växternas rötter och ovan mark biomassa har på gasflöden. Chamber placering i förhållande till växtvävnad kommer påverka tolkningen av flödesuppgifter, i synnerhet när det gäller CO2, där inte bara mikrobiell respiration utan även rot och skjuta andning och fotosyntes måste vara lämpligt avvägd. För ytterligare diskussion av dessa faktorer, se Parkin och Venterea 8.

Såsom tidigare noterats, många variationer på denna metod finns, inklusive kammarkonstruktion och provtagningvolym. En sådan variation är i metoden som används för att överföra prover mellan sprutan och uppsamlingsflaskan. Den teknik som beskrivs här först tömmer flaskan samlingen med prov innan du fyller flaskan till övertryck 5. En ofta använd teknik är överföring av prover från sprutor till injektionsflaskor som har förhands evakueras med användning av en vakuumpump, och användningen av icke-evakuerade ampuller utan spolning har också rapporterats 8,17. En annan viktig punkt där en rad olika metoder finns är i dataanalys och val av flödesmodell som är lämpligast för det system som studeras. Förutom den linjära regressionsmetoden som beskrivs här kan icke-linjära modeller också användas, särskilt när längre driftsättningstider användes. Dessa modeller har den algoritm som utvecklats av Hutchinson och Mosier 18 och härledningar därav 19,20, den kvadratiska förfarande som beskrivs av Wagner et al. 21, och den icke-steady-statliga diffuse flux estimator beskrivs av Livingston et al 22. För en ingående diskussion av icke-linjära flödesmodeller, se Parkin et al. 12 och Venterea et al 23.

Metoder som liknar den statiska kammaren tillvägagångssätt inkluderar användning av mätsystem genomflödes med Fourier överföring infraröd (FTIR) spektrometri som en ersättare för att spruta provtagning och gaskromatografi, samt automatisering av kammar stängning och provtagning på olika sätt. Automatiserade system möjliggör tätare mätningar med reducerade personal, men också kräva ytterligare investeringar i infrastruktur. Grace et al. 24 ger en omfattande översikt över alternativ och kompromisser i automatiserade kammare baserade N2O mätning.

Karakterisering av växthusgasflöden från både hanteras och naturliga system är viktigt att informera processbaserade modeller, förstå effekterna av management praxis och informera begränsningsstrategier, samt att stödja globala redovisning och klimatmodellering. Så samtidigt som enskilda studier är informativ på lokal skala, är mycket extra värde som erhållits genom att bidra till och dra ifrån, en global samling kunskap om gasutbyte mellan landskapet och atmosfären. Det är nyckeln, därför att uppgifter samlas in och rapporteras på ett sätt som säkerställer lång livslängd och kompatibilitet med den bredare kunskapsbas. Detta inkluderar följande bästa praxis för att säkerställa uppgifternas kvalitet, samt insamling av kompletterande åtgärder och omfattande rapportering av metadata för att möjliggöra utbyggnad av resultaten bortom diskreta studier. Utmärkta riktlinjer för datarapportering är tillgängliga från GRACEnet projektet och GRA 25.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
5.9 ml soda glass flat bottom 55 x 15.5 mm Labco Limited 719W Collection vials
16.5 mm screw caps with pierceable rubber septum Labco Limited VC309 Caps for  vials
90-well plastic vial rack, 17.1 mm well I.D. Wheaton 868810 Rack for organizing vials
Regular bevel needles 23 G x 1" BD 305193 Needles for sample collection
Stopcocks with luer connections, 1-way, male slip Cole-Parmer EW-30600-01 Stopcocks for syringes
30 ml syringe, slip tip BD 309651 Syringes for sample collection
Stopwatch or timer Various N/A For timing field sampling
Stainless steel or galvanized utility pans with rim, or fabricated stainless steel or PVC chambers and lids, dimensions as appropriate to experimental system Various N/A Chamber anchor and lid - bottom cut out of anchor, holes for septum and vent tubing bored in lid
Gray butyl stoppers 20 mm Wheaton W224100-173 Chamber septa for syringe sampling - insert into hole bored in lid top
Tygon tubing 4.0 mm I.D. x 5.6 mm O.D. Sigma-Aldrich Z685623 Chamber vent tubing - insert in hole bored in lid side, flush with exterior, approximately 25 cm coiled in lid interior (a 1 ml syringe tip may be used as an attachment mechanism)
Adhesive foam rubber tape or HDPE O-ring Various N/A Chamber sealing mechanism - fastened to underside of lid rim
Reflective  insulation, 0.3125" thickness Lowe's 409818 Insulating and reflective coating - affix to exterior of chamber lid
Large metal binder clips, 2" size with 1" capacity, or manufactured draw latch as appropriate Staples / McMaster 831610 (Staples) / 1863A21 (McMaster) Lid attachment mechanism - for clamping lid to anchor during sampling
Gas chromatography equipment fitted with electron capture detector for nitrous oxide, infrared gas analyzer or thermal conductivity detector for carbon dioxide, flame ionization detector for methane Various N/A For sample analysis

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Myhre, G., et al. Anthropogenic and Natural Radiative Forcing. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Stocker, T. F. , 8, Cambridge University Press. Cambridge, UK. (2013).
  2. Denmead, O. T. Approaches to measuring fluxes of methane and nitrous oxide between landscapes and the atmosphere. Plant and Soil. 309 (1-2), 5-24 (2008).
  3. Smith, K. A., et al. Micrometeorological and chamber methods for measurement of nitrous oxide fluxes between soils and the atmosphere: Overview and conclusions. Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 99 (1984-2012), 16541-16548 (1984).
  4. Bouwman, A. F., Boumans, L. J. M., Batjes, N. H. Emissions of N2O and NO from fertilized fields: Summary of available measurement data. Global Biogeochemical Cycles. 16 (4), 1058 (2002).
  5. Hensen, A., Skiba, U., Famulari, D. Low cost and state of the art methods to measure nitrous oxide emissions. Environmental Research Letters. 8 (2), 025022 (2013).
  6. Rochette, P., Eriksen-Hamel, N. S. Chamber Measurements of Soil Nitrous Oxide Flux: Are Absolute Values Reliable. Soil Science Society of America Journal. 72 (2), 331 (2008).
  7. Robertson, G. P. Greenhouse Gases in Intensive Agriculture: Contributions of Individual Gases to the Radiative Forcing of the Atmosphere. Science. 289 (5486), 1922-1925 (2000).
  8. Parkin, T. B., Venterea, R. T. Chamber-Based Trace Gas Flux Measurements. In: Sampling Protocols. http://www.ars.usda.gov/research/GRACEnet. Follet, R. F. 3 (1), 3-39 (2010).
  9. Klein, C., Harvey, M. Nitrous Oxide Chamber Methodology Guidelines. Ministry for Primary Industries. , Wellington, UK. 1-146 (2013).
  10. Clough, T. J., Rochette, P., Thomas, S. M., Pihlatie, M., Christiansen, J. R., Thorman, R. E. Chamber Design. In: Nitrous Oxide Chamber Methodology Guidelines. Ministry for Primary Industries. deKlein, C., Harvey, M. , 2, Wellington, UK. (2013).
  11. Hutchinson, G. L., Livingston, G. P. Vents and seals in non-steady-state chambers used for measuring gas exchange between soil and the atmosphere. European Journal of Soil Science. 52 (4), 675-682 (2001).
  12. Parkin, T. B., Venterea, R. T., Hargreaves, S. K. Calculating the Detection Limits of Chamber-based Soil Greenhouse Gas Flux Measurements. Journal of Environment Quality. 41 (3), 705 (2012).
  13. Venterea, R. T. Simplified Method for Quantifying Theoretical Underestimation of Chamber-Based Trace Gas Fluxes. Journal of Environment Quality. 39 (1), 126 (2010).
  14. Rochette, P., Chadwick, D. R., de Klein, C. Deployment Protocol. In: Nitrous Oxide Chamber Methodolog Guidelines. Ministry for Primary Industries. deKlein, C., Harvey, M. (3), Wellington, UK. (2013).
  15. Fundamentals of Gas Chromatography. Agilent Technologies, Inc. , 1-60 (2002).
  16. Holland, E. A., Robertson, G. P., Greenberg, J., Groffman, P. M., Boone, R. D., Gosz, J. R. Soil CO2, N2O, and CH4 Exchange. Standard Soil Methods for Long-Term Ecological Research. Robertson, G. P., Coleman, D. C., Bledsoe, C. S. , Oxford University Press. New York, NY. (1999).
  17. Venterea, R. T., Burger, M., Spokas, K. A. Nitrogen Oxide and Methane Emissions under Varying Tillage and Fertilizer Management. Journal of Environment Quality. 34 (5), 1467 (2005).
  18. Hutchinson, G. L., Mosier, A. R. Improved soil cover method for field measurement of nitrous oxide fluxes. Soil Science Society of America Journal. 45 (2), 311-316 (1981).
  19. Pedersen, A. R., Petersen, S. O., Vinther, F. P. Stochastic diffusion model for estimating trace gas emissions with static chambers. Soil Science Society of America Journal. 65, 49-58 (2001).
  20. Pedersen, A. R., Peterson, S. O., Schelde, K. A comprehensive approach to soil-atmosphere trace-gas flux estimation with static chambers. European Journal of Soil Science. 61, 888-902 (2010).
  21. Wagner, S. W., Reicosky, D. C., Alessi, R. S. Regression models for calculating gas fluxes measured with a closed chamber. Agronomy Journal. 89, 279-284 (1997).
  22. Livingston, G. P., Hutchinson, G. L., Spartalian, K. Trace gas emission in chambers. Soil Science Society of America Journal. 70, 1459-1469 (2006).
  23. Venterea, R. T., Parkin, T. B., Cardenas, L., Petersen, S. O., Pedersen, A. R. Data Analysis Considerations. In: Nitrous Oxide Chamber Methodology Guidelines. Ministry for Primary Industries. deKlein, C., Harvey, M. (6), Wellington, UK. (2013).
  24. Grace, P., van der Weerden, T. J., Kelly, K., Rees, R. M., Skiba, U. M. Automated Greenhouse Gas Measurement in the Field. In: Nitrous Oxide Chamber Methodology Guidelines. Ministry for Primary Industries. deKlein, C., Harvey, M. , 5, Wellington, UK. (2013).
  25. Alfaro, M. A., Giltrap, D., Topp, C. F. E., de Klein, C. How to Report Your Experimental Data. In: Nitrous Oxide Chamber Methodology Guidelines. Ministry for Primary Industries. deKlein, C., Harvey, M. , 7, Wellington, UK. (2013).

Tags

Miljövetenskap växthusgas spårgas gas flux statisk kammare jord fält jordbruk klimat
Mätning av Greenhouse Gas Flux från jordbruksmark Använda Statiska Chambers
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Collier, S. M., Ruark, M. D., Oates, More

Collier, S. M., Ruark, M. D., Oates, L. G., Jokela, W. E., Dell, C. J. Measurement of Greenhouse Gas Flux from Agricultural Soils Using Static Chambers. J. Vis. Exp. (90), e52110, doi:10.3791/52110 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter