Summary
모형 매립 이산화탄소 그라데이션 시설은 생성하는 250 점토, 실트 질 점토, 모래 토양 모노리스에 온도 조절 챔버 하우징 초원 식물 사회에서 L -1 선형 이산화탄소 구배 μL 500. 이 시설은 과거와 미래의 이산화탄소 수준이 초원의 탄소 순환에 영향을 미치는 방법을 결정하는 데 사용됩니다.
Abstract
육상 생태계에 미치는 영향을 조사하기위한 대기의 이산화탄소 농도 (C) 위임 기술에서 계속 증가한다. 대부분의 실험은 두 개 또는 C 농도 및 단일 토양 유형의 몇 레벨 검사하지만 C가 여러 토양 농도 superambient하기 subambient에서 그라데이션으로 변화 될 수 있다면, 우리는 과거 에코 응답의 선형 적으로 계속 될 수 있는지 여부를 식별 할 수있다 미래 여부 응답은 풍경을 가로 질러 다를 수 있습니다. 모형 매립 이산화탄소 그라데이션 시설은 점토, 실트 질 점토, 모래 토양을 포함 lysimeters 설립 Blackland 대초원 공장 지역에 250 μL의 L 500 -1 C 그라데이션을 적용합니다. 그라데이션은 온도 조절 챔버에 묶여 식물에 의해 광합성으로 생성되어 점진적으로 챔버를 통해 방향성 흐르는 공기로부터 이산화탄소를 소모. 적절한 공기 유속을 유지하는 충분한 photosynthetic 용량 및 온도 제어 여름철 광합성 속도와 증가 된 물 스트레스를 감소하고 시스템의 주요 제한을 극복하는 것이 중요하다. 설비 성공적 C를 농축 superambient하는 subambient하는 에코 응답의 형상을 분별하고, 메탄 또는 오존과 같은 다른 온실 가스와 이산화탄소의 상호 작용을 테스트하도록 구성 될 수 있으며, C 농축 다른 기술에 경제적 인 대안이다.
Introduction
대기 중 이산화탄소 농도 (C)는 최근 약 270 μL의 L -1 산업 혁명 이전부터 과거 400 μL의 L -1 증가했다. C는 2100 1 적어도 550 μL의 L -1에 도달 할 전망이다. 증가의이 비율은 지난 500,000년 관측 어떤 C의 변화를 능가한다. C의 변화 속도는 전례 C의 증가로 생태계 비선형 또는 임계 반응의 가능성을 제기한다. 대부분의 생태계 규모의 C는 농축 실험은 두 치료, 풍부한 C 및 단일 제어 수준을 적용합니다. 이 실험은 크게 C의 생태계에 미치는 영향 농축에 대한 우리의 이해를 확장했다. 그러나 C의 증가에 비선형 생태계 반응의 존재를 밝힐 수있는 다른 방법은 subambient의 연속적인 범위에 걸쳐 생태계를 연구하는 것입니다superambient C. Subambient C는 필드에서 유지하기 곤란하고, 대부분의 성장 챔버 (2)를 이용하여 연구되었다. Superambient C는 성장 챔버, 열린 정상 챔버, 무료 공기 농축 기술 3, 4를 사용하여 연구되어왔다.
C 농축 많은 토양 유형을 포함하는 풍경을 가로 질러 발생합니다. 토양의 특성이 강하게 C 농축에 대한 생태계의 반응에 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 토양 질감 토양 프로필 (5) 내의 물과 영양분의 보존을 결정 그들의 식물 6 가용성 유기물 7-9의 양과 품질. 토양 수분의 가용성은 C에 대한 생태계의 반응 대부분의 초원 (10)를 포함하는 물 제한 시스템에 농축의 중요한 매개체이다. 과거 필드 C가 농축 실험은 전형적으로 연속적으로 V의 테스트를 하나의 토양 유형을 조사하고, 제어 한arying C 농축을 통해 여러 종류의 토양이 부족하다. 생태계 과정에 C 농축의 효과는 토양 유형과 다른 경우, 공간 C에 대한 생태계 반응의 변화 농축과 기후 (11), (12)의 계속되는 변화를 기대하는 강력한 이유가있다.
그라데이션 (LYCOG) 설비가 ~ 250에서 500 μL의 L-1에 이르기까지 C 수준으로 생태계 비선형 및 임계 값 응답에 공간 변화의 문제를 해결하기 위해 설계되었다 모형 매립 이산화탄소. LYCOG는 미국 중앙 평야의 남쪽 부분에있는 초원의 질감, N과 C 내용 및 수 문학적 특성의 넓은 범위를 나타내는 토양에서 성장하는 다년생 초원 식물 커뮤니티에 C A의 소정의 기울기를 만듭니다. 시설에서 사용되는 특정 토양 시리즈는 휴스턴 검은 색 점토 (32 모노리스), 저지대의 전형적인 Vertisol (Udic Haplustert)이다; 오스틴 (32 모노리스), 높은 탄질네이트, 실트 질 점토 Mollisol (Udorthentic Haplustol) 고지의 전형적인; 및 Bastsil (16 모노리스), 충적 사양토 Alfisol (Udic Paleustalf).
LYCOG에 사용 된 동작 원리는 공기의 소포는 밀폐 된 챔버를 통해 방향성 이동에서의 C를 고갈 식물의 광합성 능력을 활용하는 것입니다. 치료의 목적은 500 내지 250 μL의 L-1에 C A의 일정한 선 낮 구배를 유지하는 것이다. 이를 위해 LYCOG 두 선형 챔버로 구성되어, L -1 C μL 500 내지 390 (주변)에 그라데이션 부를 유지 superambient 챔버와의 390-250 μL의 L -1 부를 유지 subambient 챔버 구배. 두 개의 챔버는 남북 축 중심의, 나란히 위치하고 있습니다. C 경사는 식물의 광합성 능력이 적절한 올해의 부분에서 유지되고; 전형적으로11 월 초에 월 하순.
챔버는 C에게 기울기를 조절하는 주변 값에 가까운 공기 온도 (T)를 제어하고, 모든 토양에 균일 한 강수량을 적용하기 위해 필요한 센서 및 계측이 포함되어 있습니다. 토양은 물 예산의 모든 구성 요소를 결정하기 위해 계측 문학적으로 격리 무게 lysimeters에 설치 근처 Blackland 대초원에서 수집 그대로 모노리스 있습니다. 물은 비 이벤트의 계절에 근접하고 평균 강수량 년 동안 금액 볼륨과 타이밍의 행사에 적용된다. 따라서 LYCOG 물과 탄소 예산 포함 초원 생태 기능에 C를 superambient하기 subambient 및 토양 종류의 장기적인 효과를 평가할 수있다.
LYCOG는 USDA ARS 초원 토양과 물 연구소가 실시한 C 구배 실험의 제 3 세대입니다. 1 세대에 대한 프로토 타입 subambient했다그라데이션 방법 (13)의 가능성을 설립 C 14-20의 변화를 subambient 식물의 잎 수준의 생리적 반응에 대한 우리의 이해를 전진 주변 그라데이션. 두 번째 세대 개념의 필드 규모의 응용 프로그램이 200 L -1 21 μL 550까지 확장 그라데이션, C 4 초원을 다년생하는 것이 었습니다.이 필드 규모의 실험은 첫 번째 증거를 제공하는 C와 초원의 생산성 증가 농축 할 수있다 질소 가용성 superambient C (22)에서 식물의 생산성을 제한 할 수 있기 때문에 부분적으로, 현재 대기 농도 20 근처 포화. LYCOG는 C 초원 지역 사회의 반응에 토양의 상호 작용 효과에 대한 강력한 테스트를 허용, 질감을 변화의 복제 된 토양을 통합하여이 2 세대 실험을 확장합니다.
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Protocol
1. 수집 토양 모노리스 Lysimeters 무게로 사용되는
- 깊이 1.5 미터 (8)에서 mm 두께의 강철로 개방형 강철 상자 1 × 1m 광장을 구축합니다.
- 유압 프레스를 사용하여, 수직으로 토양에 개방형 상자를 눌러 깊은 토양에 3m를 드릴 나선형 앵커에 장착.
- 백호 또는 이와 유사한 장비를 사용 쌌다 모노리스를 발굴.
- 모노리스의 기지에서 토양과 접촉하는 섬유 유리 심지를 놓습니다. 모노리스 드레인 10 L 저류으로 강 기재 통해 심지를 통과 한 후 상자의 바닥에 강 기재 용접.
- 등의 글 리포 세이트와 같은 비 잔류 제초제를 적용하여 모노리스의 기존 식물을 죽여.
2. 토양 모노리스에 공장 커뮤니티 구축
- 공장 여덟 모종 사라졌고의 일곱 종의 각각 모노리스는 평방 미터 당 56 식물의 총 밀도, 잔디 및 forbs 대초원.
- 다음 Forbs 공장 : 샐비어 azurea (투수 세이지), Solidago canadensis에 (캐나다 조색), Desmanthus illinoensis (일리노이 bundleflower, 콩과의 식물).
3. 상공 회의소 디자인
- 각 1.2 미터, 폭 1.5 미터 높이 두 개의 챔버를 구축하고, 열 5m 긴 섹션으로 나누어 60 m 길이. 치수 5 MX 1.5 미터에 묻혀 1.6 미터 깊이 1.2 MX의 무거운 강철 섹션을 구축합니다.
- 각 섹션에 네 모노리스를 설치, 두 모노리스 임의의 순서로 토양 유형이 각각. 4,540kg의 용량 잔량 꼭대기 각 모노리스를 설치합니다.
- 짝수 섹션에서 페어링에 Bastsil 모노리스를 포함합니다.
- 공기 흐름에 대한 경로를 제공하기 위해 1 m 길이 X 1m x 세로 0.3 미터 높이 시트 금속 덕트와 지상 인접한 섹션에 가입하세요.
- 각각의 덕트의 내부에 냉각 코일 161.4 kW의 냉동 장치에서 10 ℃에서 냉각제 공급.
- 기타에 사용되는 등 명확한 온실 필름과 식물 (두께 0.006 "/. 15mm)를 묶기후 조작 실험 23.
- 샘플링 모노리스에 액세스 할 수 있도록 초안 플랩에 의해 뒷받침 지퍼 개방 각 커버를 장착한다.
- 폴리에틸렌은 성장시기의 끝에 커버 제거합니다.
4. 이산화탄소와 공기 온도 측정; 온도 제어
- 두 챔버에 샘플 입구와 출구의 C superambient 및 subambient 챔버의 입구와 출구에있는 여과 된 공기 샘플 라인을 통해 매 2 분. 이 자료는 이산화탄소 주입 및 팬 속도 제어를 알려줍니다.
- 샘플 C의 수증기 함량, 및 20 분 간격으로 각 5m 섹션의 입구와 출구에서 측정 된 공기 온도 (T A).
- 제조사의 프로토콜에 따라 적외선 가스 분석기를 사용하여 실시간으로 모든 CO 2 공기 샘플과 수증기량을 측정한다.
- , 항목, 중간에 T의 측정차폐 미세 와이어 열전대와 각 섹션의 D 출구.
- T 주위에 가까운 부분을 부에서 일관된 평균 (중앙부)의 T를 유지하기 위해 각 섹션의 입구에서 냉각 코일을 통한 냉매의 흐름을 조절한다.
- 하늘의 탁 트인 전망을 가지고 제조 업체의 프로토콜에 따라 광합성 광자 플럭스 밀도를 측정하기 위해 양자 센서를 배치합니다. 광 레벨은 송풍기 제어 알고리즘에 입력된다.
5. C 치료 응용 프로그램
- 낮
- superambient 다리의 입구 덕트 내에 질량 유량 제어기를 사용하여, 500 μL의 L -1 C로 들어오는 주변 공기와 순수 이산화탄소 (CO 2)를 혼합한다. C 측정에 대한 자세한 내용은 4 장을 참조하십시오.
- 섹션 1 입구에 송풍기를 사용하여 챔버를 통해 및 하류 섹션에 풍부한 공기를 이류.
- 엠송풍기 속도를 조정함으로써, 390 μL의 L-1 (외기)의 소망의 출사 C를 aintain.
- 출구 C가 설정치 이하이면 송풍 속도를 증가시킨다. 이 높은 출구 C의 결과로, 이산화탄소의 식물 흡수를위한 시간이 덜 할 수 있습니다.
- 출구 C가 설정치 이상이면 송풍기 속도를 감소시킨다.
- 250 μL의 L-1의 C의 배출을 달성하기 위해 제어 및 외기를 도입 제외 subambient 챔버 내에서 동일한 방법을 사용한다.
- 야간
- 공기 흐름의 방향을 반전.
- 530 μL의 L -1 C를 달성 superambient 챔버 낮 출구 단부에 이산화탄소를 주입하고, 제어 이류 율은 640 μL의 L을 유지할 -1 야간 출구 (낮 입구.
- 야간 입구에 ~ 390 μL의 L -1 CO 2에서 대기를 소개합니다subambient 실 및 제어 이류 속도 (낮 출구) 530 μL의 L를 유지하기 위해 -1 야간 출구에서.
6. 강수량 입력
- 각 모노리스에 평균 재배 기간 중 강수량을 적용합니다.
- 점적 관수 시스템을 통해 국내 물 소스에서 각 모노리스에 물을 공급한다. 실험 위치에 대한 계절 강우 패턴에 근접하는 관개 이벤트와 응용 프로그램의 양을 예약합니다. 정확한 일정은 현지 기후에 따라 달라집니다.
- 데이터 로거와 응용 프로그램의 타이밍을 제어하고 유량계와 응용 프로그램의 볼륨을 측정합니다.
7. 샘플링
- 중성자 감쇠 게이지 또는 다른 적절한 프로브, CO 2 제어 기간 체적 토양 수분 함량 (vSWC) 주간의 수직 프로파일을 측정한다.
- 추천 프로파일 씩 1 분 드에 깊이 20cm 씩 아르PTH, 그리고 1m 아래 한 50cm 증가.
- 측정 모노리스는 성장시기의 끝에 모든 서 지상 바이오 매스를 수확하여 순 일차 생산성 (ANPP)를 지상.
- 모든 지상 바이오 매스는 결과적으로 바이오 매스는 현재 주 생산을 나타냅니다 서, 매년 제거된다.
- 일정한 질량에 건조 종으로 샘플링 된 바이오 매스를 정렬하고, 무게.
- ANPP에 식물 종의 기여를 정량화하는 개별 종의 바이오 매스를 사용합니다.
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Representative Results
그라데이션의 superambient과 subambient 부분은 별도의 챔버 (그림 1)에서 유지된다. 그러나 작업 (2,007에서 2,013 사이)의 칠년 동안, 챔버 농축 챔버의 출구 사이의 C에 단지 작은 불연속 500에서 250 μL의 L-1 (그림 2)에 C에서 선형 그라데이션에게 농도를 유지 (모노리스 40)과 그라디언트의 subambient 부분의 입구 (모노리스 41).
공기 온도와 증기압 적자는 섹션 (19)과 공기 온도가 2 ~ 3 ° C 따뜻한 다른보다 평균 subambient 실, 20 superambient 챔버 부 (10)를 제외하고 모두 superambient과 subambient 챔버 섹션에 섹션에서 일정하게 유지하고, 섹션 (그림 2). 각 섹션 내에서 7 ℃로하고, correspondi - 그러나이 5의 온도 상승을 발음 할 수있다NG는 증기 압력 적자 증가한다.
2007 년 평균 - 2013 년 성장 계절, vSWC은 C를 따라 선형 (그림 3) 세 가지 토양이에 그라데이션을 변화. 토양 프로필의 상단 20cm에 vSWC은 사양토에서 C의 100 μL의 L -1 증가 당 3.1 % 증가 (Bastsil 시리즈) 토양 (R 2 = 0.34, P = 0.01), 100 1.7 %로 점토 토양 (휴스턴 시리즈)에 μL L-1 C 형. 그러나 미사 점토 0-20 vSWC의 변화 (오스틴 시리즈) 토양 (P = 0.13)은 없었다.
식물의 생산성도 C가 선형 적으로 변화하고, C의 크기는 토양 중에서 차이 응답. Blackland 대초원 공장 사회와 모노리스의 ANPP (그림 4A)는 59 GM에 의해 증가 -2 100 μL의 L -1 증가 당 C에서, 점토 토양의 C에 작은 응답했다(R 2 = 0.22, p = 0.02). C에 ANPP 응답 농축은 76 GM에 의해 증가 -2 100 μL의 L CO 2의 -1 (R 2 = 0.22, P = 0.02) 당, 미사 점토 토양에 중간이고, 사양토 토양에 가장 큰 ANPP 131 GM -2 100 μL L CO 2의 -1 당 (R 2 = 0.55, P <0.001)를 얻었다.
C에 ANPP 이러한 토양 고유의 응답이 mesic C 4 사라졌고의 토양 고유의 응답에 밀접하게 대응, Sorghastrum nutans, 실험 식물 사회에서 가장 풍부한 잔디 종. S의 지상 바이오 매스 nutans 200 GM을 통해 얻고 -2 C의 모든 100 μL의 L -1 증가 (R 2 = 0.40, P = 0.005)에 대해, 사양토 토양에 증가의 C와 가장 강하게 증가했다. 한편, S. nutans 만 100 GM을 얻고 -1 1 당미사 점토 토양의 C에 00 μL의 L -1 증가 (R 2 = 0.50, P <0.0001), S. 동안 nutans는 점토 흙 (도 4B R 2 = 0.12, P = 0.07)에서 C (A)에 근소하게 반응했다.
농축이 토양 등이 건조 상태의 C 4 중간 잔디 Bouteloua의 curtipendula (그림 4C)에 의해 두 개의 응답 성 토양 생산성 감소에도 불구하고 발생 C와 ANPP의 토양 별 증가. B. curtipendula은 실험 지역에서 두 번째로 가장 풍부한 종이었다. 미사 점토 토양, B에서 curtipendula가 subambient C 농도에서 지배적 인 잔디했지만 미사 점토 토양에 C와 가장 강하게 농축을 감소 (C에서 100 μL의 L -1 증가 당 69 GM -2, R 2 = 0.36, P <0.008), (사양토 토양에 덜 강하게 감소 (44) GM -2 -1 C의 증가; R 2 = 0.36, P = 0.008)를, 그리고 C와 점토 토양 하였다 (p = 0.46)에 농축을 변화하지 않았다.
그림 챔버 및 토양의 1. 배열. 초원 그대로 토양 모노리스 (사진)에 성장하는 식물, 및 이산화탄소 구배를 따라 세 가지 종류의 토양의 분포의 개략을 포함하는 챔버의 2 개의 선형 시퀀스. 플롯 번호는 1 - 250 μL의 L -1 부 - 380에 80 - 41 그라데이션의 380 μL의 L -1 부와 번호 - (40) (500)를 따라 위치하고 있습니다. 사진 : 필립 페이.
C를 따라 그림 2. 소기후 그라데이션. 농축 및 subambient 챔버에서 80 주간 용 모노리스 생장기 이산화탄소 (CO 2) 농도, 공기 온도, 증기압 결핍. 값은 각 섹션의 공기 입구와 출구에서 측정하고, 다른 위치에 대한 선형 보간 추정된다. 데이터 포인트는 2007 년 2013 년을 통해 성장하는 계절 수단을 나타냅니다. 명확성을 위해 생략 오차 막대; 평균 표준 오차는 증기 압력 적자에 대한 CO 2, 공기 온도 0.82, 0.18 3.5이었다.
CO 2 그라데이션 따라 각 토양 유형에 그림 3. 토양 수분 0 성장시기 체적 토양 수분 함량 (vSWC) -. 이산화탄소 농도 gradien 함께 위치에 의해 그려진 각각의 토양 유형에 대한 토양 프로필에 20 센티미터,티. 선형 회귀 분석은 2 농도를 공동 vSWC의 중요한 관계와 토양에 대한 그려. 데이터 포인트 2013 성장 계절을 통해 2007 년 수단을 나타냅니다. 명확성을 위해 생략 오차 막대; 0.74-0.99 원거리 세 토양에 표준 오차를 의미한다.
CO 2 그라데이션 따라 각 토양 유형에 그림 4. 공장의 생산성. (A) 평균 순 일차 생산성 (ANPP), Blackland 프레리 식물 사회와 60 모노리스의 모든 종의 현재 년 바이오 매스의 합을 지상; 및 (B) mesic C 4 사라졌고, Sorghastrum nutans, 및 (c) Bouteloua는 이산화탄소 농도 구배를 따라 위치에 그려 curtipendula 토양 등이 건조 상태의 C 4 midgrass의 올해 바이오 매스.선형 회귀 분석은 2 농도를 공동 ANPP 또는 종 바이오 매스의 중요한 관계와 토양에 대한 그려. 데이터 포인트 2013 성장 계절을 통해 2007 년 수단을 나타냅니다. 명확성을 위해 생략 오차 막대; 세 개의 토양에 의미 표준 오차는 S.을 위해 34.4로, ANPP에 대한 34.9-42.5 21.8 원거리 nutans 및 7.4-24.8 B에 대한 curtipendula.
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Discussion
LYCOG 시설은 세 가지 종류의 토양에 설립 실험 초원 지역 사회에 C 농도의 250 L -1 μL (500)에 연속 구배를 유지 자사의 운영 목표를 달성 할 수있다. C의 변화는 소정의 범위에서 선형이다. 공기 온도가 각 섹션 내에서 증가하지만, 대부분의 섹션에 섹션 사이의 냉각 코일에 의해 리셋되었다. 그 결과, 섹션에 섹션에서 일관된 평균 온도를 유지하는 동작의 목표는 그라데이션의 대부분 위에 만났다. 토양 수분이 상대적으로 높고, 식물이 가장 높은 광합성 능력에있을 때 온도와 C 컨트롤은 쉽게 봄과 초여름 동안 유지된다.
프로토콜의 중요한 단계
송풍기 속도의 제어는 소정의 CO 2 구배를 유지하는 가장 중요한 측면이다. 제어가 조합에 기초피드백과 피드 포워드 기법의 식생 탄소 흡수에 공기 흐름을 일치합니다. 피드백 기술은 측정 대상 출구 CO 2 농도의 차이에 기초하여 팬 속도를 조절한다. 피드 포워드 제어는 양자의 센서에 의해 측정 된 방사선 광합성 활성의 변화에 기초하여 급격하게 광합성 속도의 변화를 (5 초 응답 시간)의 팬 속도를 조절, 예상. 피드 포워드 제어는 상당히 혼자 피드백 제어에 의해 달성 그 제어를 향상시킨다. 챔버를 통해 최대 풍량 바람의 로우 엔드에 1m 초 -1, 또는 약 3.6 km의 시간 -1의 순서 것은 이러한 식물이 필드에 볼 속도. 따라서, 팬 속도를 변경하는 것은 식물의 반응에 영향을 미치지 않을 것이다.
CO 2 기울기를 유지하는 또 다른 중요한 측면은 광합성 충분한 용량이 존재한다. 급격한 구배, 큰 캐노피 광합성 능력 재quired는 이산화탄소 농도를 그립니다. 더 리프 지역, 높은 광합성 속도, 이상 챔버 길이 모두와 종 또는 지역 사회가 달성 될 수있다 CO 2 무승부 다운을 증가시킨다. 치료는 또한 모노리스 부피를 이동해야하고 깊이 확립 식물 공동체 현실적인 응원 볼륨을 제공하도록 선택된다. 여기에 사용 된 1 종의 활착이 깊이 - 1.5 m을하지만, 다른 종 또는 얕은 깊이 일 수 있고, 모노리스 부피 따라 조정되어야한다. 최종 중요한 측면 확실 공급과 외부 대기 온도에서 외부 일주 계절 변동 챔버 온도와 일치시키기 위해, 각 부분들 사이의 냉각 코일에 냉각수의 유량을 제어하는 것이 중요하다.
기술에 대한 수정
작업의 첫 해는 대초원 식물 적절한 CO의 변두리에있는 것을 밝혀 2 기장의 virgatum에 휴스턴과 오스틴 토양 시리즈에서 선택 (20) 모노리스의 총을 변환하여 해결할되었다. 지팽이는 높은 생산성을 기본 사라졌고, 그리고 심지어는 뜨거운 여름 동안 그라데이션 따라 적절한 C의 흡수 능력을 보장 성장시기 내내 잘 물결 무늬가있다. 첫 해는 과열로 이어지는, 하류 챔버에서 유량을 저하 챔버에서 예상 공기 역학적 저항보다 더 큰 밝혔다. 이 문제는 유속을 높일 추가적인 하류 송풍기를 설치함으로써 해결할 하였다. 우리는 새로운 폴리에틸렌을 설치하는 최대의 광 투과율을 유지하기 위해 각 성장시기를 포함하는 것이 좋습니다.
기술의 한계
이 시스템은 설비가 지원할 수있는 연구 질문에 모두 기회와 한계를 만들고 특정 운영 문제를 제기. 범죄자높은 여름 온도가 낮은 토양 수분, 식물의 수분 스트레스를 증가시키고 광합성 능력을 저하 때문에 그라데이션의 트롤은 성장시기 말까지 한여름에서 더 어려워진다. 차례로 이것은 차례로 더욱 온도가 상승 목표 C 농도를 충족하기 위해 필요한 C 그릴 다운을 달성하기 위해 더 느린 공기 유속을 필요로한다. 이 동적은 이산화탄소 농도와 가뭄의 상호 작용 연구를위한이 시스템의 제한된 능력을 보여줍니다. 각 5m 부 내의 온도 상승으로 인해 실험 직선 류 디자인 불가피하다. 공기가 냉각 코일을 통과하고, 다음 챔버로 유입 될 때까지 장파 에너지는 각각의 챔버 내에서 축적된다. 내-부분의 온도 상승은 몇 가지 기후 변화 시나리오를 예상 미래 온도 상승에 대한 높은 평가의 일부 유사한 크기의이다. 따라서, 섹션 내의 온도 변화를 reprC 온난화 사이의 상호 작용에 초원 응답을 분석 할 수있는 기회를 esents. 마지막으로, 상기 챔버의 치수는 대략 미터 최대 높이로 식물을 제한하고, 모노리스 영역은 작은 영역으로 기저 초본 식물 종을 제한한다. 나무 종의 사용은 초원에 나무가 우거진 잠식을 연구하는 예를 들어, 모종의 단계를 넘어 비현실적 일 것이다.
다른 기술에 비해 의의
LYCOG는 얼굴과 장외 같은 기술에 비해 조작이 훨씬 더 경제적입니다. LYCOG는 MiniFACE 시스템 (24)의 CO 2 사용하는 것보다 더 큰, 그러나 얼굴의 이산화탄소 소비량보다 훨씬 적은 이산화탄소, 매월 약 3,700 L을 사용하고 장외 3 (12)에 접근한다. 실험을 유지하는 것이에서 유래의 주요 비용 올해 compara 당 약 $ 30,000 비용 온도 제어,오픈 탑 챔버 (C) 농축 비용하지만 여전히 자유 공기 이산화탄소 농축 시스템 (3)의 이산화탄소 비용보다 훨씬 적은의 이산화탄소 비용의 추정에 상상력. 경제적 이점 subambient의 CO 2에서 지원 연구의 고유 기능 이외에과 연속 CO 2 구배를 따라 온다.
현재와 미래 응용 프로그램
현재의 연구는 초원 탄소 및 물 순환에 C 효과 토양 별 변화에 대한 우리의 이해를 확대 할 토양 이산화탄소 유출 및 증발산을 포함 ANPP 이외의 생태계 반응을 조사한다. 연구는 미래의 가능성 superambient으로 모두 챔버를 운영하지만, 주위에 대하여 온열 온도차에 하나의 챔버를 유지함으로써, 예를 들면, 온도 및 CO 2 치료법을 조합 한 것을 포함한다. 현재 vegetat이온은 쉽게 사회 구조의 변화가 주식을 생태계 기능에 2 효과에 영향을 미치는 방법을 연구하기 위해 다른 종 또는 지역 사회로 대체 될 수있다. 메탄 또는 오존과 같은 다른 중요한 생태 대기 성분은 CO 2의 상호 작용을 시험하기 위해 추가 될 수있다.
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Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Dataloggers, multiplexers | Campell Scientific, Logan, UT, USA | CR-7, CR-10, CR-21X, SDM-A04, SDM-CD16AC, AM25T | |
| Thermocouples: Copper-constantan | Omega Engineering, Inc., Stamford, CT, USA | TT-T-40-SLE, TT-T-24-SLE | |
| Quantum sensor | Li-Cor Biosciences, Lincoln, NE, USA | LI-190SB | |
| CO2/H2O analyzer | Li-Cor Biosciences, Lincoln, NE, USA | LI-7000 | |
| Lysimeter scales | Avery Weigh-Tronix, Houston, TX, USA | DSL-3636-10 | |
| Air sampling pump | Grace Air Components, Houston, TX, USA | VP 0660 | |
| Dew-point generator | Li-Cor Biosciences, Lincoln, NE, USA | LI-610 | |
| Cold water chiller | AEC Application Engineering, Wood Dale, IL, USA | CCOA-50 | |
| Chilled water flow control values | Belimo Air Controls, Danbury, CT, USA | LRB24-SR | |
| Chilled-water cooling coils | Coil Company, Paoli, PA, USA | WC12-C14-329-SCA-R | |
| Carbon dioxide refrigerated liquid | Temple Welding Supply, Temple, TX, USA | UN2187 | |
| Polyethylene film | AT Plastics, Toronto, ON, Canada | Dura-film Super Dura 4 | |
| Blower motor/controller | Dayton Electric, Lake Forest, IL, USA | 2M168C/4Z829 | |
| Solenoids | Industrial Automation, Cornelius, NC, USA | U8256B046V-12/DC | |
| Leachate collection pump | Gast Manufacturing, Benton Harbor, MI, USA | 0523-V191Q-G588DX |
References
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