Coupled Hidrolojik, jeokimyasal ve Mikrobiyolojik Araştırmalar Toprak Lizimetre Kazı

Doğal manzaraların altındaki Hidrolojik ve Biyojeokimyasal süreçlerin Birlikte Evrimini incelemek, birleştirilmiş dünya sistemi süreçlerinin anlaşılmasını geliştirebilir. Bu yöntemin genel amacı, yeraltı hidrolojik, jeokimyasal ve mikrobiyolojik heterojeniliğini anlamak için bir toprak lizimetresi kazmaktır. Bu yöntem, birleştirilmiş toprak sistemi süreçleri alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir.

Örneğin, hidrolojik ve biyojeokimyasal süreçlerin doğal ekosistemlerin altında nasıl bir arada geliştiği gibi. Bu taktiğin temel avantajı, örnekleme ölçeğinizde toprağın hidrolojik, jeokimyasal ve mikrobiyolojik özelliklerinin mekansal heterojenliğini yakalayabilmesidir. Öklid uzay koordinat sistemini kullanarak Lizimetreyi sabit uzunluk, genişlik ve derinlikteki Voksellere bölün.

Her yön boyunca toplam mesafeyi yeterli sayıda eşit aralıklı aralığa bölün. Her örneğe benzersiz bir XYZ konumu atayın ve bunu bir Voxel olarak tanımlayın. Bu kazıda, X, eğimin genişliği boyunca olan konumu, Y, eğimin uzunluğu boyunca olan konumu ve Z, eğimin derinliği boyunca olan konumu belirtir.

Her boyuttaki aralıkların boyutu, Voksellerin genişliğini, uzunluğunu ve derinliğini belirler. Burada gösterilen, XYZ sistemi için seçilen orijin ile birlikte aralık aralıklarını belirledikten sonra Lyzimetre'nin bölünmesidir. Mevcut kazı şemasındaki bölünme, hem Y hem de Z yönleri boyunca dokuz aralığa ve X yönü boyunca toplam 324 Voksel üreten dört aralığa sahiptir.

Voksellerin sınırlandırılması için, Voksellerin sınırlandırılması sırasında rehberlik etmesi için referans sisteminize bir fikir vermek için eğimin uzunluğu boyunca ölçüm bandı takın. Ölçüm bandı yardımıyla her bir toprak Voxel'in boyutunu işaretleyin. Alüminyum bıçak kalkanları ve plastik macun bıçakları kullanarak her katman için ızgara çizgileri çizin.

Sınır etkilerini önlemek için sınır malzemelerini her duvardan beş santimetre uzağa atın. Numunelerin çapraz kontaminasyonunu önlemek için hidrolojik ve jeokimyasal analizlerden önce her bir Voxel'den mikrobiyoloji numunelerini aseptik olarak toplayın. İnsan derisinden kaynaklanan kontaminasyonu azaltmak için kazıyı yapan tüm üyelerin yeni eldivenler giydiğinden emin olun.

Mikrobiyolojik numune toplama için bir santimetre çapında ve 20 santimetre yüksekliğinde bir toprak çekirdeği ve ince bir spatula kullanın. Çekirdeği ve spatulayı damıtılmış suyla temizleyin. Temiz mendillerle kurulayın ve bir sprey şişesi kullanarak %75 etanol ile durulayın.

Çekirdeğin ve spatulanın havada kurumasına izin vermeden önce. Her Voxel konumunda 10 santimetre derinliğe kadar çekirdek. Ardından, toprak numunesini, numuneyi bırakmadan hemen önce açılmış önceden sterilize edilmiş plastik torbalara boşaltmak için spatulayı kullanın.

Her numunenin toplanma süresini not edin. Numune poşetlerini elle homojenize edin. Numune alma sırasında numune torbasını bir buz soğutucusunda saklayın ve mümkün olan en kısa sürede eksi 80 santigrat derece dondurucuya aktarın.

Taşınabilir X-ışını Floresan Spektrometresini tutucuya yerleştirin ve ışın penceresini doğrudan fabrikadaki metal boncuğa doğrultun. Kalibrasyonu seçin ve kalibrasyonun tamamlanmasına izin vermek için 30 saniye bekleyin. Her ölçümü yapmadan önce kiriş penceresini temizleyin.

Her bir Vokselin yüzeyini üç farklı yerde üç nüsha halinde ölçün. Cihazı toprak yüzeyine yerleştirin ve ölçümün tamamlanması için 90 saniye bekleyin. İstenen Voksellerin toplu yoğunlukları için Metalik çekirdekleri temizleyin.

Hidrolik iletkenlik ölçümleri için polikarbonat çekirdekleri veya istenen Voksellerin KSAT'ını temizleyin. Metal çekirdekleri ve polikarbonat çekirdekleri istenen Voksellere dikey olarak yerleştirin. Toprağa verilen rahatsızlığı en aza indirmek için çekirdek ile çekiç arasında tahta bloğu gibi düz bir yüzey kullanarak çekirdekleri toprağa nazikçe çekiçleyerek sensörlere veya sensör kablolarına zarar

Ek olarak, çekirdek toprağın yarısına geldiğinde, ilk çekirdeğin üzerine ikinci bir çekirdek yerleştirin. Tahta bloğu ikinci çekirdeğin üzerine yerleştirin ve ilk çekirdek toprağa gömülene kadar, çekirdek kenarları hala görünecek şekilde bloğu hafifçe çekiçleyin. Jeokimyasal numune alımından önce numune alınan Voxel'in sınırlardan ve komşu Voxel'lerden izole edildiğinden emin olun.

Bunu başarmak için, metal veya polipropilen çekirdeklerin etrafındaki toprak örneklerini çekirdekler kolayca çıkarılabilene kadar etiketli jeokimyasal numune torbalarına toplamak için plastik macun bıçakları ve ardından elde tutulan malalar kullanın. Polipropilen çekirdekleri çıkarın ve her iki tarafını da kırmızı plastik kapaklarla kapatın. Dikey polipropilen çekirdeği V ve yatay polipropilen çekirdeği H olarak etiketleyin, ardından numune kimliğini girin.Metalik çekirdeği çıkarın, her iki uçtaki fazla malzemeyi fırçalayın ve numuneyi çekirdekten etiketli bir yığın yoğunluğuna aktarın.ample torbası.

Her numune torbasını numune ile tartın ve toplam ağırlığı kaydedin. Voxel'den kalan malzemeyi jeokimyasal numune torbasına toplayın ve bir sonraki Voxel ile çapraz kontaminasyonu önlemek için dört tarafta da birkaç santimetre toprak bırakın. Her Voksel için bu adımları tekrarlayın.

Voxel'in yan yüzü sıralı kazı ile açılırken yatay KSAT için çekirdekleri yerleştirin. Sıkıştırmayı en aza indirmek için daha önce olduğu gibi tahta bloğu ve ikinci çekirdeği kullanın ve toprak çekirdeğini toplayın. Burada, eğimin uzunluğu, derinliği ve genişliği boyunca toprak Lizimetre Voksellerinin üç boyutlu şematik bir görünümü gösterilmektedir.

Lizimetrenin XYZ düzlemi boyunca bir Voksel'in şematik bir görünümü, toplanan çekirdek türlerinin örnekleriyle birlikte burada gösterilmektedir. Bu karotlar, mikrobiyolojik çekirdeği, yatay ve dikey hidrolik iletkenlik çekirdeklerini, bir yığın yoğunluğu çekirdeğini ve jeokimyasal analiz için kullanılan Voksel'den kalan numuneyi gösteren temsili bir Voksel'de görülebilir. Burada, temsili Yığın Yoğunluğu numunelerinin iki boyutlu bir izopleth ısı haritası gösterilmektedir.

Yığın yoğunluk değerleri, numunelerin alüminyum tartımlı kaplara aktarılması ve fırında kurutulması ile elde edilmiştir. Boş bırakılan hücreler, sensörlerin varlığı ve yığın yoğunluğu çekirdeklerini barındıracak alan olmaması nedeniyle numune toplamanın mümkün olmadığı Vokselleri temsil eder. Burada iki boyutlu bir DNA konsantrasyonu ısı haritası gösterilmektedir.

Mikrobiyolojik çekirdekler için, her bir Vokselin mikrobiyal DNA temsilcisini çıkarmak için iki gram toprak alt örneklendi. Bu videoyu izledikten sonra, yoğun hidrolojik, mikrobiyolojik ve jeokimyasal numune toplama için bir toprak Lizimetresinin nasıl kazılacağını iyi anlamış olmalısınız. Bu prosedürün, toprak geliştirme ve peyzaj evrimi çalışmaları hakkında önemli bilgiler üretmesi beklenmektedir.

Bu prosedürü denerken, taş ocağının Voksel boyutunun ve ölçeğinin tahmin edilmesinin, numune toplama için gereken zamanı ve çabayı belirleyeceğini unutmamak önemlidir. Bu yöntemin görsel olarak gösterilmesi çok önemlidir, çünkü mikrobiyolojik, hidrolojik ve jeokimyasal numune alma, numuneleri tahrip etmeden veya kontamine etmeden sistematik bir şekilde yapılmalıdır. Yoğun bir örnekleme şemasının, hidro, biyo, jeokimyasal özellikler üzerindeki ölçek etkilerini çok ince ve ayrıntılı bir şekilde yakalamamızı sağladığına inanıyoruz.

Bu tekniğin anlamı, toprak gelişiminin farklı yönlerini ve bunların değişen çevresel koşullarını ve ölçeğini gözlemlemek ve ölçmek için benzer kazı yapma olasılıklarına doğru durmaktadır. Mikrobiyolojik numunelerin son derece dikkatli bir şekilde kazılması gerektiğini unutmayın. Kontaminasyonu önlemek için eldiven ve maske kullanımı da dahil olmak üzere steril prosedürü izleyin.

Özetlenen teknikler, birden fazla araştırma sorusunu barındırmak için basit, tekrarlanabilir ve esnektir. Böylece, alternatif deneysel tasarımların uygulanmasına izin verilir.