We thank Anne Gibson, Katherine Jones, Chris Kolodziejczyk, Alicia Naranjo, Kyle Tiner, and numerous students and temporary technicians for operating the LYCOG facility, conducting sampling, and data processing. L.G.R. acknowledges USDA-NIFA (2010-65615-20632).

1. كتل التربة اجمع لاستخدامها وزنها Lysimeters <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بناء مربعات الصلب مفتوحة 1 × 1 متر مربع بنسبة 1.5 م العميق من 8 مم الصلب السميك. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اضغط على صناديق مفتوحة عموديا في التربة، وذلك باستخدام المكابس الهيدروليكية التي شنت على المراسي حلزونية حفر 3 متر في عمق التربة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حفر متراصة المغطى باستخدام حفار أو معدات مماثلة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع الفتيل الألياف الزجاجية في اتصال مع التربة في قاعدة متراصة. تمرير الفتيل من خلال قاعدة الصلب في خزان 10 L لاستنزاف متراصة، ثم حام قاعدة الصلب على الجزء السفلي من مربع. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قتل النباتات الموجودة على كتل من خلال تطبيق مبيدات الأعشاب غير المتبقية، مثل الغليفوسات. </li></ol> 2. إنشاء المجتمعات النباتية على كتل التربة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مصنع كتل مع ثمانية الشتلات لكل من سبعة أنواع من tallgrass المرج الأعشاب والنباتات ذات الاوراق العريضة، لكثافة إجمالية قدرها 56 محطات للمتر 2. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li&gt; النباتية الأعشاب التالية: Bouteloua curtipendula (الجانب الشوفان جراما)، Schizachyrium scoparium (bluestem قليلا)، إيمائي Sorghastrum (Indiangrass)، albescens Tridens (tridens أبيض)]. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مصنع النباتات ذات الاوراق العريضة التالية: azurea المريمية (جرة حكيم)، عصا الذهب canadensis (كندا جلدنرد)، Desmanthus illinoensis (إلينوي bundleflower، والبقوليات). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> شتلات النباتات في تصميم مربع اللاتينية، وإعادة العشوائية لكل متراصة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يسقي الزرع لحوالي 2 أشهر بعد الزراعة. والهدف هو تقليل الإجهاد المائي خلال إنشاء الأولي. استخدام أي وسيلة مريحة مثل عصا باليد أو حديقة الرش. تواتر الري يعتمد على المناخ المحلي والطقس، وخاصة في حدوث الأمطار المحيطة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد مرحلة التأسيس زرع الأولية، والحفاظ على زرع تحت الأمطار المحيطة لطالما كان ذلك ضروريا بينما غرف (القسم3) يتم بناؤها. إزالة الأنواع غير المرغوب فيها التي تظهر في كتل أثناء قيام اليد وإزالة الأعشاب الضارة. </li></ol> 3. غرفة التصميم <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بناء غرفتين كل 1.2 متر واسعة، و 1.5 مترا طولا، و 60 مترا، مقسمة إلى عشرة 5 م المقاطع الطويلة. بناء مقاطع من الصلب الثقيل من أبعاد 5 م × 1.2 م × 1.6 م العميق، ودفن إلى 1.5 متر. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تركيب أربع كتل في كل قسم، واثنين من كتل كل من نوعين من أنواع التربة، في ترتيب عشوائي. تثبيت كل متراصة فوق توازن قدرة 4540 كجم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تشمل كتل Bastsil في أزواج في أقسام زوجية. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تاريخ المقاطع المتجاورة فوق الأرض مع 1 مترا × 1 متر عرض × 0.3 مترا طولا قناة الصفائح المعدنية لتوفير مسارا لتدفق الهواء. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> المبرد العرض في 10 ° C من وحدة التبريد 161.4 كيلو واط لفائف التبريد داخل كل قناة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضع الغطاء النباتي مع فيلم الدفيئة واضح (سمك 0.006 &quot;/ 15 ملم)، مثل المستخدمة في الآخرتجارب التلاعب المناخ 23. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تناسب كل غطاء مع افتتاح انغلق بدعم من مشروع رفرف للسماح بالوصول إلى كتل لأخذ العينات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة يغطي البولي إثيلين في نهاية موسم النمو. </li></ol></li></ol> 4. CO 2 ودرجة حرارة الهواء قياس؛ التحكم في درجة الحرارة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> دخول وخروج عينة C A على كلا المجلسين كل 2 دقيقة من خلال تصفيتها خطوط عينة الهواء الموجود في الدخول والخروج من superambient وsubambient غرف. هذه البيانات تبلغ CO 2 الحقن والتحكم في سرعة المروحة. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عينة C A ومحتوى بخار الماء، ودرجة حرارة الهواء مقياس (T A) في الدخول والخروج من كل 5 م القسم في 20 دقيقة فترات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس كل عينات من الهواء لCO 2 ومحتوى بخار الماء في الوقت الحقيقي باستخدام تحليل الغاز بالأشعة تحت الحمراء وفقا لبروتوكول الشركة الصانعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس T A في الدخول، نقطة الوسط، وهود الخروج من كل قسم مع محمية المزدوجات الحرارية الأسلاك الجميلة. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تنظيم تدفق المبرد من خلال لفائف التبريد عند مدخل كل قسم للحفاظ على متوسط ​​ثابت (منتصف القسم) T A من الباب إلى الباب بالقرب من المحيط T A. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع جهاز استشعار الكم أن يكون مشهدا من السماء وقياس التمثيل الضوئي الفوتون كثافة تدفق وفقا لبروتوكول الشركة الصانعة. مستوى الضوء مدخلا إلى خوارزمية التحكم منفاخ. </li></ol> 5. C تطبيق العلاج <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خلال النهار <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مزج ثاني أكسيد الكربون النقي (CO 2) مع الهواء المحيط واردة إلى 500 ميكرولتر L -1 C A، باستخدام وحدة تحكم تدفق الشامل في القناة مدخل المحطة superambient. انظر القسم 4 لC A قياس التفاصيل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Advect الهواء المخصب من خلال الدوائر باستخدام مراوح منفاخ عند مدخل الباب 1، وفي أقسام المصب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مaintain المطلوب خروج C A 390 ميكرولتر L -1 (الهواء) عن طريق ضبط سرعة منفاخ. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> زيادة سرعة منفاخ إذا كان الخروج C A أقل من نقطة مجموعة. هذا يتيح وقتا أقل لامتصاص النبات من CO 2، مما أدى إلى ارتفاع خروج C A. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تقليل سرعة منفاخ إذا خروج C A هو فوق نقطة التحديد. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام نفس النهج في غرفة subambient باستثناء إدخال الهواء المحيط والسيطرة لتحقيق خروج C A 250 ميكرولتر L -1. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الليل <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عكس اتجاه تدفق الهواء. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حقن CO 2 في الخروج نهاية النهار من الغرفة superambient لتحقيق 530 ميكرولتر L -1 C A، ومعدلات مراقبة حركة الهواء الأفقية للحفاظ على 640 ميكرولتر L -1 في الخروج ليلا (مدخل النهار. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدخال الهواء المحيط في ~ 390 ميكرولتر L -1 CO 2 إلى مدخل ليلا(الخروج خلال النهار) للغرفة subambient والتحكم في معدل حركة الهواء الأفقية للحفاظ على 530 ميكرولتر L -1 في الخروج ليلا. </li></ol></li></ol> 6. إن الأمطار المدخلات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تطبيق يعني موسم النمو كمية الأمطار إلى كل متراصة. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> توفير المياه لكل متراصة من مصدر المياه للأغراض المنزلية من خلال نظام الري بالتنقيط. جدولة الأحداث الري وكميات تطبيق لتقريب نمط هطول الأمطار الموسمية لموقع التجربة. الجدول الزمني المحدد يتوقف على المناخ المحلي. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> السيطرة على توقيت التطبيق مع مسجل البيانات وقياس كميات التطبيق مع مقاييس التدفق. </li></ol> 7. أخذ العينات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس المقاطع الرأسية الحجمي محتوى الماء في التربة (vSWC) أسبوعيا من خلال الفترة من CO 2 السيطرة، مع مقياس النيوترون توهين أو غيرها من التحقيق المناسب. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> زيادات الشخصي الموصى بها هي 20 سم زيادات عمق 1 متر ديPTH، واحد 50 سم الزيادة أقل من 1 م. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس متراصة فوق الأرض الإنتاجية الأولية الصافية (ANPP) من خلال حصاد كل يقف الكتلة الحيوية فوق الأرض في نهاية موسم النمو. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تتم إزالة كافة الكتلة الحيوية فوق الأرض كل عام، وبالتالي الوقوف تمثل الكتلة الحيوية الإنتاج الأولي الحالي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فرز الكتلة الحيوية عينات من الأنواع، جافة لكتلة ثابتة، وتزن. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام الكتلة الحيوية من الأنواع الفردية لتحديد المساهمات الأنواع النباتية لANPP. </li></ol></li></ol>

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

The authors have nothing to disclose.

مرفق LYCOG يحقق الهدف التشغيلي الحفاظ على 250-500 ميكرولتر L -1 الانحدار المستمر لتركيزات C A على المجتمعات المراعي التجريبية المقامة على ثلاثة أنواع التربة. التغيير في C A هو الخطية على نطاق المحدد. ارتفعت درجة حرارة الهواء داخل كل قسم، ولكن تم إعادة تعيين م...

الغلاف الجوي تركيز ثاني أكسيد الكربون (C A) زادت في الآونة الأخيرة الماضية 400 ميكرولتر L -1 من ما يقرب من 270 ميكرولتر L -1 قبل الثورة الصناعية. ومن المتوقع C A لتصل إلى 550 على الأقل ميكرولتر L -1 بحلول عام 2100 1، وهذا معدل الزيادة يفوق أية تغييرات C A وحظ خلال السنوات 500،000 الماضية. معدل لم يسبق له مثيل من التغيير في C A يزيد من احتمال حدوث استجابات غير خطية أو عتبة النظم الإيكولوجية على زيادة C A. معظم النظم الإيكولوجية على نطاق و-C A تجارب تخصيب تنطبق سوى اثنين من العلاجات، على مستوى واحد من أثرى C A والسيطرة. هذه التجارب قد توسعت بشكل كبير من فهمنا للآثار النظام البيئي للC A تخصيب اليورانيوم. ومع ذلك، وهو نهج بديل يمكن أن تكشف عن وجود استجابات النظام البيئي غير الخطية إلى زيادة C A هو دراسة الأنظمة البيئية عبر مجموعة المستمر للsubambient لsuperambient C A. Subambient C A من الصعب الحفاظ في الميدان، وغالبا ما تتم دراسته باستخدام غرف النمو 2. وقد Superambient C A درست باستخدام غرف النمو، مكشوفة الدوائر، وتقنيات تخصيب الهواء مجانا 3، 4. يحدث C A تخصيب عبر المناظر الطبيعية التي تحتوي على العديد من أنواع التربة. يمكن خصائص التربة تؤثر بشدة الردود النظام الإيكولوجي في C A تخصيب اليورانيوم. على سبيل المثال، يحدد قوام التربة على الاحتفاظ بالماء والعناصر الغذائية في التربة 5، توافرها للنباتات 6، وكمية ونوعية المواد العضوية 7-9. توافر رطوبة التربة وسيط حاسم الردود النظام الإيكولوجي في C A تخصيب اليورانيوم في شبكات المياه محدودة، بما في ذلك معظم المراعي 10. حقل الماضي C A تجارب تخصيب وعادة فحص التربة نوع واحد فقط، والتحكم اختبارات مستمرة ضدولا توجد أنواع arying C A تخصيب التربة على مدى عدة. إذا آثار C A تخصيب اليورانيوم على عمليات النظم الإيكولوجية تختلف مع نوع التربة، وهناك سبب قوي لتوقع التباين المكاني في استجابات النظام الإيكولوجي في C A تخصيب اليورانيوم والتي تلت ذلك التغيرات في المناخ 11، 12. ثاني أكسيد الكربون مقياس الذوبان تم تصميم التدرج (LYCOG) منشأة لمعالجة مسائل التباين المكاني في الاستجابات غير الخطية وعتبة النظم الإيكولوجية على C A مستويات تتراوح بين ~ 250-500 ميكرولتر L -1. LYCOG يخلق التدرج المحدد من C A على المجتمعات النباتية المعمرة العشبية المتزايد على التربة يمثلون مجموعة واسعة من الملمس، N و C المحتويات، والخصائص الهيدرولوجية من المراعي في الجزء الجنوبي من الولايات المتحدة السهول الوسطى. سلسلة محددة التربة المستخدمة في المنشأة هي الطين الأسود هيوستن (32 كتل)، وهو Vertisol (Udic Haplustert) نموذجية من الأراضي المنخفضة. أوستن (32 كتل)، وكاربو عاليةنيت والطين الغريني Mollisol (Udorthentic Haplustol) نموذجية من المرتفعات. وBastsil (16 كتل)، وهي الغرينية الرملية الطميية Alfisol (Udic Paleustalf). مبدأ التشغيل المستخدمة في LYCOG هو تسخير قدرات التمثيل الضوئي للنباتات في استنزاف C A من الطرود من الهواء انتقلت إتجاهي من خلال الدوائر المغلقة. هدف العلاج هو الحفاظ على ثابت الانحدار الخطي في النهار C A 500-250 ميكرولتر L -1. ولتحقيق ذلك، LYCOG يتكون من مجلسين الخطية، غرفة superambient الحفاظ على جزء من التدرج 500-390 (المحيط) ميكرولتر L -1 C A، وغرفة subambient الحفاظ على 390-250 ميكرولتر L -1 جزء من التدرج. تقع الغرفتين جنبا إلى جنب، موجهة على محور الشمال والجنوب. يتم الحفاظ على C A التدرج خلال جزء من السنة عندما قدرة النباتات التمثيل الضوئي هي كافية؛ عادة منأواخر أبريل إلى أوائل نوفمبر تشرين الثاني. غرف تحتوي على أجهزة الاستشعار والأجهزة اللازمة لتنظيم C A التدرج، ومراقبة درجة حرارة الهواء (T A) بالقرب القيم المحيطة، وتطبيق كميات الأمطار موحدة لجميع أنواع التربة. التربة هي كتل سليمة تم جمعها من البراري Blackland قريب المثبتة في lysimeters وزنها معزولة هيدرولوجيا-المجهزة لتحديد جميع مكونات الموازنة المائية. يتم تطبيق المياه في أحداث حجم وتوقيت تقارب موسمية أحداث الأمطار ويبلغ متوسط ​​هطول الأمطار خلال العام. وهكذا، LYCOG قادر على تقييم الآثار الطويلة الأجل لsubambient إلى superambient C A ونوع التربة على وظيفة النظام البيئي المراعي بما في ذلك الميزانيات الماء والكربون. LYCOG هو الجيل الثالث من C A التجارب التدرج التي أجرتها وزارة الزراعة الأميركية ARS الأراضي العشبية التربة ومختبر أبحاث المياه. وكان الجيل الأول subambient النموذج الأولي لالمحيطة التدرج التي تثبت جدوى نهج التدرج 13 وتفاهمنا الاستجابات الفسيولوجية على مستوى أوراق النباتات إلى subambient الاختلاف في C A 14-20. كان الجيل الثاني من تطبيق على نطاق ومجال للمفهوم الدائمة C 4 المراعي، مع التدرج تمتد إلى 200-550 ميكرولتر L -1 21. قدمت هذه التجربة على نطاق الحقل أول دليل على أن زيادة إنتاجية المراعي مع C A تخصيب يجوز تشبع بالقرب تركيزات المحيطة الحالية 20، وذلك جزئيا بسبب توافر النيتروجين قد يحد من إنتاجية المصنع في superambient C A 22. LYCOG تمتد هذه التجربة الجيل الثاني من خلال دمج التربة تكرارها متفاوتة الملمس، مما يسمح للاختبار قوي للآثار التفاعلية التربة على C استجابة للمجتمعات المراعي.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Dataloggers, multiplexers</td>
			<td>Campell Scientific, Logan, UT, USA</td>
			<td>CR-7, CR-10, CR-21X, SDM-A04, SDM-CD16AC, AM25T</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermocouples: Copper-constantan</td>
			<td>Omega Engineering, Inc., Stamford, CT, USA</td>
			<td>TT-T-40-SLE, TT-T-24-SLE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quantum sensor</td>
			<td>Li-Cor Biosciences, Lincoln, NE, USA</td>
			<td>LI-190SB</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CO2/H2O analyzer</td>
			<td>Li-Cor Biosciences, Lincoln, NE, USA</td>
			<td>LI-7000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lysimeter scales</td>
			<td>Avery Weigh-Tronix, Houston, TX, USA</td>
			<td>DSL-3636-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Air sampling pump</td>
			<td>Grace Air Components, Houston, TX, USA</td>
			<td>VP 0660</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dew-point generator</td>
			<td>Li-Cor Biosciences, Lincoln, NE, USA</td>
			<td>LI-610</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cold water chiller</td>
			<td>AEC Application Engineering, Wood Dale, IL, USA</td>
			<td>CCOA-50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chilled water flow control values</td>
			<td>Belimo Air Controls, Danbury, CT, USA</td>
			<td>LRB24-SR</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chilled-water cooling coils</td>
			<td>Coil Company, Paoli, PA, USA</td>
			<td>WC12-C14-329-SCA-R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carbon dioxide refrigerated liquid</td>
			<td>Temple Welding Supply, Temple, TX, USA</td>
			<td>UN2187</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyethylene film</td>
			<td>AT Plastics, Toronto, ON, Canada</td>
			<td>Dura-film Super Dura 4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blower motor/controller</td>
			<td>Dayton Electric, Lake Forest, IL, USA</td>
			<td>2M168C/4Z829</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solenoids</td>
			<td>Industrial Automation, Cornelius, NC, USA</td>
			<td>U8256B046V-12/DC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Leachate collection pump</td>
			<td>Gast Manufacturing, Benton Harbor, MI, USA</td>
			<td>0523-V191Q-G588DX</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a co2 concentration gradient facility for testing co2 enrichment and soil effects on grassland ecosystem function

الزيادات المستمرة في تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي (C A) تقنيات ولاية لدراسة التأثيرات على النظم الإيكولوجية الأرضية. معظم التجارب تدرس سوى اثنين أو مستويات قليلة من C A تركيز ونوع التربة واحد، ولكن إذا C A يمكن أن تختلف كما تدرج من subambient إلى superambient تركيزات على التربة متعددة، يمكننا أن نتبين ما اذا كان قد يستمر الردود النظام البيئي الماضية خطيا في قد تختلف المستقبل وما إذا كان الردود عبر المناظر الطبيعية. على مقياس الذوبان الكربون مرفق ثاني أكسيد التدرج ينطبق 250-500 ميكرولتر L -1 C A التدرج إلى Blackland المجتمعات النباتية البراري أنشئت في lysimeters تحتوي على الطين، الطين الغريني، والتربة الرملية. يتم إنشاء التدرج كما الضوئي بواسطة النباتات المغلقة في في غرف التحكم في درجة حرارته تدريجيا يستنزف ثاني أكسيد الكربون من الهواء المتدفق إتجاهي من خلال الدوائر. الحفاظ على معدل تدفق الهواء الصحيح، photosy كافيةالقدرة nthetic، والتحكم في درجة الحرارة حاسمة للتغلب على القيود الرئيسية للنظام، والتي تراجع معدلات التمثيل الضوئي وزيادة الإجهاد المائي خلال الصيف. هذا المرفق هو بديل اقتصادي لتقنيات أخرى للC A تخصيب اليورانيوم يميز بنجاح على شكل استجابات النظام الإيكولوجي في subambient إلى superambient C A تخصيب، ويمكن تكييفها لاختبار التفاعلات من ثاني أكسيد الكربون مع غيره من غازات الدفيئة مثل غاز الميثان أو الأوزون.

يتم الحفاظ على superambient وsubambient أجزاء من التدرج في غرف منفصلة (الشكل 1). ومع ذلك، على مدى سبع سنوات من العمل (2007 - 2013)، واصلت الدوائر الانحدار الخطي في C A تركيز 500-250 ميكرولتر L -1 (الشكل 2) مع وجود انقطاع صغير في C A بين الخروج من غرف المخصب (مت?...

Watch this Scientific Journal Video about A CO2 Concentration Gradient Facility for Testing CO2 Enrichment and Soil Effects on Grassland Ecosystem Function at JoVE.com

A CO2 Concentration Gradient Facility for Testing CO2 Enrichment and Soil Effects on Grassland Ecosystem Function

يخلق مقياس الذوبان الكربون مرفق ثاني أكسيد التدرج على 250-500 ميكرولتر L -1 خطي غاز ثاني أكسيد الكربون التدرج في المجتمعات النباتية العشبية غرف السكن التي تسيطر عليها درجة الحرارة على الطين، والطين الغريني، وكتل التربة الرملية. يستخدم مرفق لتحديد الكيفية التي تؤثر بها مستويات غاز ثاني أكسيد الكربون في الماضي والمستقبل الدراجات الكربون المراعي.

A CO<sub&gt; 2</sub&gt; مرفق تركيز متدرجة لاختبار CO<sub&gt; 2</sub&gt; الإثراء والتربة تأثيرات على وظيفة الأراضي العشبية النظام الإيكولوجي

Continuing increases in atmospheric carbon dioxide concentrations (CA) mandate techniques for examining impacts on terrestrial ecosystems. Most ...

a-co2-concentration-gradient-facility-for-testing-co2-enrichment-soil

Research

JoVE Journal

Environment

A CO2 Concentration Gradient Facility for Testing CO2 Enrichment and Soil Effects on Grassland Ecosystem Function

11.3K Views.  Grassland Soil and Water Research Laboratory.  يخلق مقياس الذوبان الكربون مرفق ثاني أكسيد التدرج على 250-500 ميكرولتر L -1 خطي غاز ثاني أكسيد الكربون التدرج في المجتمعات النباتية العشبية غرف السكن التي تسيطر عليها درجة الحرارة على الطين، والطين الغريني، وكتل التربة الرملية. يستخدم م?...

Video: A CO2 Concentration Gradient Facility for Testing CO2 Enrichment and Soil Effects on Grassland Ecosystem Function

Design and Operation of a Continuous 13C and 15N Labeling Chamber for Uniform or Differential, Metabolic and Structural, Plant Isotope Labeling

Tracing rare stable isotopes from plant material through the ecosystem provides the most sensitive information about ecosystem processes; from CO2 fluxes and soil organic matter formation to small-scale stable-isotope biomarker probing. Coupling multiple stable isotopes such as 13C with 15N, 18O or&#160;2H has the potential to reveal even more information about complex stoichiometric relationships during biogeochemical transformations. Isotope labeled plant material has been used in various studies of litter decomposition and soil organic matter formation1-4. From these and other studies, however, it has become apparent that structural components of plant material behave differently than metabolic components (i.e. leachable low molecular weight compounds) in terms of microbial utilization and long-term carbon storage5-7. The ability to study structural and metabolic components separately provides a powerful new tool for advancing the forefront of ecosystem biogeochemical studies. Here we describe a method for producing 13C and 15N labeled plant material that is either uniformly labeled throughout the plant or differentially labeled in structural and metabolic plant components.
Here, we present the construction and operation of a continuous 13C and 15N labeling chamber that can be modified to meet various research needs. Uniformly labeled plant material is produced by continuous labeling from seedling to harvest, while differential labeling is achieved by removing the growing plants from the chamber weeks prior to harvest. Representative results from growing Andropogon gerardii Kaw demonstrate the system&#39;s ability to efficiently label plant material at the targeted levels. Through this method we have produced plant material with a 4.4 atom%13C and 6.7 atom%15N uniform plant label, or material that is differentially labeled by up to 1.29 atom%13C and 0.56 atom%15N in its metabolic and structural components (hot water extractable and hot water residual components, respectively). Challenges lie in maintaining proper temperature, humidity, CO2 concentration,&#160;and light levels in an airtight 13C-CO2 atmosphere for successful plant production. This chamber description represents a useful research tool to effectively produce uniformly or differentially multi-isotope labeled plant material for use in experiments on ecosystem biogeochemical cycling.

Design and Operation of a Continuous 13C and 15N Labeling Chamber for Uniform or Differential, Metabolic and Structural, Plant Isotope Labeling

This method explains how to build and operate a continuous 13C and 15N isotope labeling chamber for uniform or differential plant tissue labeling. Representative results from metabolic and structural labeling of Andropogon gerardii are discussed.

تصميم وتشغيل المستمر<sup&gt; 13</sup&gt; C و<sup&gt; 15</sup&gt; N غرفة صفها الموحدة لأو التفاضلية، الأيض والإنشائية، مصنع النظائر وصفها

Tracing rare stable isotopes from plant material through the ecosystem provides the most sensitive information about ecosystem processes; from CO2 fluxes ...

Design and Construction of an Urban Runoff Research Facility

As the urban population increases, so does the area of irrigated urban landscape. Summer water use in urban areas can be 2-3x winter base line water use due to increased demand for landscape irrigation. Improper irrigation practices and large rainfall events can result in runoff from urban landscapes which has potential to carry nutrients and sediments into local streams and lakes where they may contribute to eutrophication. A 1,000 m2 facility was constructed which consists of 24 individual 33.6 m2 field plots, each equipped for measuring total runoff volumes with time and collection of runoff subsamples at selected intervals for quantification of chemical constituents in the runoff water from simulated urban landscapes. Runoff volumes from the first and second trials had coefficient of variability (CV) values of 38.2 and 28.7%, respectively. CV values for runoff pH, EC, and Na concentration for both trials were all under 10%. Concentrations of DOC, TDN, DON, PO4-P, K+, Mg2+, and Ca2+ had CV values less than 50% in both trials. Overall, the results of testing performed after sod installation at the facility indicated good uniformity between plots for runoff volumes and chemical constituents. The large plot size is sufficient to include much of the natural variability and therefore provides better simulation of urban landscape ecosystems.

This paper describes the design, construction, and function of a 1,000 m2 facility containing 24 individual 33.6 m2 field plots equipped for measuring total runoff volumes with time and collection of runoff subsamples at selected intervals for quantification of chemical constituents in the runoff water from simulated home lawns.

تصميم وبناء منشأة أبحاث الجريان السطحي في المناطق الحضرية

As the urban population increases, so does the area of irrigated urban landscape. Summer water use in urban areas can be 2-3x winter base line water use ...

Measuring Carbon-based Contaminant Mineralization Using Combined CO2 Flux and Radiocarbon Analyses

A method is described which uses the absence of radiocarbon in industrial chemicals and fuels made from petroleum feedstocks which frequently contaminate the environment. This radiocarbon signal &#8212; or rather the absence of signal &#8212; is evenly distributed throughout a contaminant source pool (unlike an added tracer) and is not impacted by biological, chemical or physical processes (e.g., the 14C radioactive decay rate is immutable). If the fossil-derived contaminant is fully degraded to CO2, a harmless end-product, that CO2 will contain no radiocarbon. CO2 derived from natural organic matter (NOM) degradation will reflect the NOM radiocarbon content (usually &#60;30,000 years old). Given a known radiocarbon content for NOM (a site background), a two end-member mixing model can be used to determine the CO2 derived from a fossil source in a given soil gas or groundwater sample. Coupling the percent CO2 derived from the contaminant with the CO2 respiration rate provides an estimate for the total amount of contaminant degraded per unit time. Finally, determining a zone of influence (ZOI) representing the volume from which site CO2 is collected allows determining the contaminant degradation per unit time and volume. Along with estimates for total contaminant mass, this can ultimately be used to calculate time-to-remediate or otherwise used by site managers for decision-making.

Measuring Carbon-based Contaminant Mineralization Using Combined CO2 Flux and Radiocarbon Analyses

A protocol is described wherein CO2 mineralized from organic contaminant (derived from petroleum feedstocks) biodegradation is trapped, quantified, and analyzed for 14C content. A model is developed to determine CO2 capture zone's spatial extent. Spatial and temporal measurements allow integrating contaminant mineralization rates for predicting remediation extent and time.

قياس ملوثات التعدين استنادا الكربون عن طريق الجمع بين CO<sub&gt; 2</sub&gt; الجريان والكربون المشع تحليلات

A method is described which uses the absence of radiocarbon in industrial chemicals and fuels made from petroleum feedstocks which frequently contaminate ...

A Protocol for Collecting and Constructing Soil Core Lysimeters

Leaching of nutrients from land applied fertilizers and manure used in agriculture can lead to accelerated eutrophication of surface water. Because the landscape has complex and varied soil morphology, an accompanying disparity in flow paths for leachate through the soil macropore and matrix structure is present. The rate of flow through these paths is further affected by antecedent soil moisture. Lysimeters are used to quantify flow rate, volume of water and concentration of nutrients leaching downward through soils. While many lysimeter designs exist, accurately determining the volume of water and mass balance of nutrients is best accomplished with bounded lysimeters that leave the natural soil structure intact. 
Here we present a detailed method for the extraction and construction of soil core lysimeters equipped with soil moisture sensors at 5 cm and 25 cm depths. Lysimeters from four different Coastal Plain soils (Bojac, Evesboro, Quindocqua and Sassafras) were collected on the Delmarva Peninsula and moved to an indoor climate controlled facility. Soils were irrigated once weekly with the equivalent of 2 cm of rainfall to draw down soil nitrate-N concentrations. At the end of the draw down period, poultry litter was applied (162 kg TN ha-1) and leaching was resumed for an additional five weeks. Total recovery of applied irrigation water varied from 71% to 85%. Nitrate-N concentration varied over the course of the study from an average of 27.1 mg L-1 before litter application to 40.3 mg L-1 following litter application. While greatest flux of nutrients was measured in soils dominated by coarse sand (Sassafras) the greatest immediate flux occurred from the finest textured soil with pronounced macropore development (Quindocqua).

A detailed method for extraction and assembly of intact soil core lysimeters and their use for study of leachate and associated loss of nutrients from surface applied poultry litter is demonstrated.

بروتوكول لجمع وبناء Lysimeters الأساسية التربة

Leaching of nutrients from land applied fertilizers and manure used in agriculture can lead to accelerated eutrophication of surface water. Because the ...

Soil Lysimeter Excavation for Coupled Hydrological, Geochemical, and Microbiological Investigations

Studying co-evolution of hydrological and biogeochemical processes in the subsurface of natural landscapes can enhance the understanding of coupled Earth-system processes. Such knowledge is imperative in improving predictions of hydro-biogeochemical cycles, especially under climate change scenarios. We present an experimental method, designed to capture sub-surface heterogeneity of an initially homogeneous soil system. This method is based on destructive sampling of a soil lysimeter designed to simulate a small-scale hillslope. A weighing lysimeter of one cubic meter capacity was divided into sections (voxels) and was excavated layer-by-layer, with sub samples being collected from each voxel. The excavation procedure was aimed at detecting the incipient heterogeneity of the system by focusing on the spatial assessment of hydrological, geochemical, and microbiological properties of the soil. Representative results of a few physicochemical variables tested show the development of heterogeneity. Additional work to test interactions between hydrological, geochemical, and microbiological signatures is planned to interpret the observed patterns. Our study also demonstrates the possibility of carrying out similar excavations in order to observe and quantify different aspects of soil-development under varying environmental conditions and scale.

This study presents an excavation method for investigating subsurface hydrological, geochemical, and microbiological heterogeneity of a soil lysimeter. The lysimeter simulates an artificial hillslope which was initially under homogeneous condition and had been subjected to approximately 5,000 mm of water over eight cycles of irrigation in an 18-month period.

التربة مقياس الذوبان الحفر في جانب الهيدرولوجي، الجيوكيميائية، والتحقيقات الميكروبيولوجية

Studying co-evolution of hydrological and biogeochemical processes in the subsurface of natural landscapes can enhance the understanding of coupled ...

Measurement of the Rheology of Crude Oil in Equilibrium with CO2 at Reservoir Conditions

A rheometer system to measure the rheology of crude oil in equilibrium with carbon dioxide (CO2) at high temperatures and pressures is described. The system comprises a high-pressure rheometer which is connected to a circulation loop. The rheometer has a rotational flow-through measurement cell with two alternative geometries: coaxial cylinder and double gap. The circulation loop contains a mixer, to bring the crude oil sample into equilibrium with CO2, and a gear pump that transports the mixture from the mixer to the rheometer and recycles it back to the mixer. The CO2 and crude oil are brought to equilibrium by stirring and circulation and the rheology of the saturated mixture is measured by the rheometer. The system is used to measure the rheological properties of Zuata crude oil (and its toluene dilution) in equilibrium with CO2 at elevated pressures up to 220 bar and a temperature of 50 &#176;C. The results show that CO2 addition changes the oil rheology significantly, initially reducing the viscosity as the CO2 pressure is increased and then increasing the viscosity above a threshold pressure. The non-Newtonian response of the crude is also seen to change with the addition of CO2.

Measurement of the Rheology of Crude Oil in Equilibrium with CO2 at Reservoir Conditions

A method for measuring the rheology of crude oil in equilibrium with carbon dioxide at reservoir conditions is presented.

قياس ريولوجيا النفط الخام في التوازن مع كو<sub&gt; 2</sub&gt; في ظروف الخزان

A rheometer system to measure the rheology of crude oil in equilibrium with carbon dioxide (CO2) at high temperatures and pressures is described. The ...

Measuring and Mapping Patterns of Soil Erosion and Deposition Related to Soil Carbonate Concentrations Under Agricultural Management

Spatial patterns of soil erosion and deposition can be inferred from differences in ground elevation mapped at appropriate time increments. Such changes in elevation are related to changes in near-surface soil carbonate (CaCO3) profiles. The objective is to describe a simple conceptual model and detailed protocol for repeatable field and laboratory measurements of these quantities. Here, accurate elevation is measured using a ground-based differential global positioning system (GPS); other data acquisition methods could be applied to the same basic method. Soil samples are collected from prescribed depth intervals and analyzed in the lab using an efficient and precise modified pressure-calcimeter method for quantitative analysis of inorganic carbon concentration. Standard statistical methods are applied to point data, and representative results show significant correlations between changes in soil surface layer CaCO3 and changes in elevation consistent with the conceptual model; CaCO3 generally decreased in depositional areas and increased in erosional areas. Maps are derived from point measurements of elevation and soil CaCO3 to aid analyses. A map of erosional and depositional patterns at the study site, a rain-fed winter wheat field cropped in alternating wheat-fallow strips, shows the interacting effects of water and wind erosion affected by management and topography. Alternative sampling methods and depth intervals are discussed and recommended for future work relating soil erosion and deposition to soil CaCO3.

Spatial patterns of soil erosion and deposition can be inferred from differences in ground elevation mapped at appropriate time increments. Such changes in elevation are related to changes in near-surface soil carbonates. Repeatable methods for field and laboratory measurements of these quantities and data analysis methods are described here.

قياس وتحديد أنماط من تآكل التربة وترسب المتصلة بتركيزات كربونات التربة تحت الإدارة الزراعية

Spatial patterns of soil erosion and deposition can be inferred from differences in ground elevation mapped at appropriate time increments. Such changes ...

Wastewater Irrigation Impacts on Soil Hydraulic Conductivity: Coupled Field Sampling and Laboratory Determination of Saturated Hydraulic Conductivity

Since the early 1960s, an alternative wastewater discharge practice at The Pennsylvania State University has been researched and its impacts monitored. Rather than discharging treated wastewater to a stream, and thereby directly impacting the stream quality, the effluent is applied to forested and cropped land managed by the University. Concerns related to reductions in soil hydraulic conductivity occur when considering wastewater reuse. The methodology described in this manuscript, matching soil sample size with the size of the laboratory-based hydraulic conductivity measurement apparatus, provides the benefits of a relatively rapid collection of samples with the benefits of controlled laboratory boundary conditions. The results suggest that there may have been some impact of wastewater reuse on the soil&#39;s ability to transmit water at deeper depths in the depressional areas of the site. Most of the reductions in the soil hydraulic conductivity in the depressions appear to be related to the depth from which the sample was collected, and by inference, associated with the soil structural and textural differences.

Here we present a methodology which matches a soil sample size and a hydraulic conductivity measurement device to prevent the so-called wall flow along the inside of the soil container from being erroneously included in water flow measurements. Its use is demonstrated with samples collected from a wastewater irrigation site.

مياه الري الآثار على الموصلية الهيدروليكية التربة: إلى جانب أخذ العينات الميدانية ومختبر تصميم الموصلية الهيدروليكية المشبعة

Since the early 1960s, an alternative wastewater discharge practice at The Pennsylvania State University has been researched and its impacts monitored. ...

Evaluating Dryocosmus Kuriphilus-induced Damage on Castanea Sativa

Dryocosmus kuriphilus Yasumatsu has become a major pest for Castaneasativa since its arrival in Europe. Its galling activity results in the formation of different gall types and prevents the development of normal shoots. Repeated and uncontrolled attacks cause, besides the production of galls and the attendant gall-related reduction in leaf area, progressive corruption of the branch architecture, including the death of branch parts, and an increase in dormant bud activation. Thus far, there have been few attempts to quantify branch architecture damage. Further, the different methods for assessing infestation degree (MAID) that have been developed focus only on the galls' presence and abundance.
Using the leaf area to sapwood area relationship as a green biomass indicator, we developed in a previous study a damage composite index (DCI) that takes into account the most important branch architectural features, allowing for realistic damage assessment during the entire epidemic process. 
The aim of this study is to present this novel method and highlight differences in the damage description with respect to other broadly used indices. Results show how the DCI depicts branch damage better, especially during the epidemic peak, compared to MAID, which tend to underestimate it. We conclude by suggesting how to properly evaluate the overall impact of the pest by means of our composite damage index, the infestation degree using classic methods, and crown transparency evaluations.

Evaluating Dryocosmus Kuriphilus-induced Damage on Castanea Sativa

It is common practice to assess the damage caused by Dryocosmus kuriphilus by considering the abundance of galls alone rather than by also taking related branch corruption into consideration. We propose a composite damage index that takes into account the most important branch features, thus enabling more realistic damage assessment.

تقييم كوريفيلوس دريوكوسموس-الناجمة عن الأضرار في البركة كستنه

Dryocosmus kuriphilus Yasumatsu has become a major pest for Castaneasativa since its arrival in Europe. Its galling activity results in the formation of ...

A Uniaxial Compression Experiment with CO2-Bearing Coal Using a Visualized and Constant-Volume Gas-Solid Coupling Test System

Injecting carbon dioxide (CO2) into a deep coal seam is of great significance for reducing the concentration of greenhouse gases in the atmosphere and increasing the recovery of coalbed methane. A visualized and constant-volume gas-solid coupling system is introduced here to investigate the influence of CO2 sorption on the physical and mechanical properties of coal. Being able to keep a constant volume and monitor the sample using a camera, this system offers the potential to improve instrument accuracy and analyze fracture evolution with a fractal geometry method. This paper provides all steps to perform a uniaxial compression experiment with a briquette sample in different CO2 pressures with the gas-solid coupling test system. A briquette, cold-pressed by raw coal and sodium humate cement, is loaded in high-pressure CO2, and its surface is monitored in real-time using a camera. However, the similarity between the briquette and the raw coal still needs improvement, and a flammable gas such as methane (CH4) cannot be injected for the test. The results show that CO2 sorption leads to peak strength and elastic modulus reduction of the briquette, and the fracture evolution of the briquette in a failure state indicates fractal characteristics. The strength, elastic modulus, and fractal dimension are all correlated with CO2 pressure but not with a linear correlation. The visualized and constant-volume gas-solid coupling test system can serve as a platform for experimental research about rock mechanics considering the multifield coupling effect.

A Uniaxial Compression Experiment with CO2-Bearing Coal Using a Visualized and Constant-Volume Gas-Solid Coupling Test System

This protocol demonstrates how to prepare a briquette sample and conduct a uniaxial compression experiment with a briquette in different CO2 pressures using a visualized and constant-volume gas-solid coupling test system. It also aims to investigate changes in terms of coal&#8217;s physical and mechanical properties induced by CO2 adsorption.

تجربة ضغط أحادية المحورمع CO 2-وإذ تضع الفحم باستخدام تصور وثابت الحجم الغاز الصلبة اقتران نظام اختبار

Injecting carbon dioxide (CO2) into a deep coal seam is of great significance for reducing the concentration of greenhouse gases in the atmosphere and ...