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. Sammeln Bodenmonolithen als Wiege Lysimeter eingesetzt werden <ol><li> Konstruieren Sie offene Stahlboxen 1 x 1 m Platz, der von 1,5 m tief aus 8 mm starkem Stahl. </li><li> Drücken Sie die offenen Boxen vertikal in den Boden, mit hydraulischen Pressen auf Spiralanker befestigt gebohrt 3 m tief in den Boden. </li><li> Auszugraben die eingehüllte Monolithen mit einem Bagger oder ähnliche Geräte. </li><li> Platzieren einer Glasfaserdocht in Kontakt mit dem Erdreich an der Basis des Monolithen. Übergeben Sie den Docht durch das Stahlgestell in einen 10 L Reservoir, um den Monolithen entleeren und dann schweißen die Stahlbasis auf den Boden der Box. </li><li> Tötet vorhandene Vegetation auf den Monolithen durch Aufbringen einer nicht-Herbizid mit wie Glyphosat. </li></ol> 2. Stellen Pflanzen Gemeinschaften für Bodenmonolithen <ol><li> Pflanze die Monolithen mit je sieben Arten von tallgrass acht Sämlinge Gräsern und gras forbs, für eine Gesamtdichte von 56 Pflanzen pro m 2. <ol><li&gt; Pflanzen folgende Grasses: Bouteloua curtipendula (side-Hafer grama), Schizachyrium scoparium (kleine bluestem), Sorghastrum nutans (Indiangrass), Tridens albescens (weiß tridens)]. </li><li> Pflanzen Sie die folgenden Forbs: Salvia azurea (Pitcher Salbei), Solidago canadensis (Kanadische Goldrute), Desmanthus illinoensis (Illinois bundle, eine Hülsenfrucht). </li></ol></li><li> Pflanzenkeimlingen in einem lateinischen Quadrats, für jedes Monolithen erneut randomisiert. </li><li> Wasser Die Transplantate für ca. 2 Monate nach der Pflanzung. Ziel ist es, Wasserstress während der anfänglichen Einrichtung zu minimieren. Verwenden Sie ein beliebiges geeignetes Verfahren, wie beispielsweise einer Hand Zauberstab oder Gartensprenger. Die Häufigkeit der Bewässerung hängt von den örtlichen Klima- und Wetter, insbesondere das Auftreten von Umgebungs Niederschläge. </li><li> Nach der ersten Transplantation Gründungsphase, pflegen die Transplantate unter Umgebungsniederschlag für so lange wie nötig, während Kammern (Abschnitt3) ausgebildet sind. Entfernen Sie unerwünschte Arten, die während der Einrichtung durch das Jäten von Hand in den Monolithen entstehen. </li></ol> 3. Kammer Entwurf <ol><li> Konstruieren Sie zwei Kammern jeweils 1,2 m breit, 1,5 m hoch und 60 m lang, in zehn 5 m lange Abschnitte unterteilt. Konstruieren Sie Ausschnitte aus schwerem Stahl mit den Abmessungen 5 mx 1,2 mx 1,6 m tief, bis 1,5 m begraben. <ol><li> Legen Sie vier Monolithen in jedem Abschnitt, die jeweils von zwei der Bodenarten, in zufälliger Reihenfolge zwei Monolithen. Installieren Sie jedes Monolithen auf einem 4540 kg Tragkraft Gleichgewicht. </li><li> Fügen Bastsil Monolithen in den Paarungen in geraden Abschnitten. </li></ol></li><li> Registriert benachbarten Abschnitten mit einem 1 m langen x 1 m Breite x 0,3 m groß Blechkanal oberirdisch, einen Weg für die Luftzirkulation sorgen. <ol><li> Zufuhrkühlmittel bei 10 ° C aus einem 161,4 kW Kälteeinheit mit einer Kühlspule in jedem Kanal. </li><li> Schließen Sie die Vegetation mit klaren Gewächshaus-Film (Dicke 0,006 &quot;/. 15 mm), wie in anderen verwendetKlima Manipulationsexperimente 23. </li><li> Passen jede Abdeckung mit einem Reissverschluss gesichert durch eine Windleiste, um den Zugang zu den Monolithen für die Probenahme zu ermöglichen. </li><li> Entfernen Sie den Deckel aus Polyäthylen am Ende der Vegetationsperiode. </li></ol></li></ol> 4. CO2 und Lufttemperaturmessung; Temperaturkontrolle <ol><li> Probe-und Ausstieg C A auf beiden Kammern alle 2 min durch gefilterte Luft Probenleitungen an der Ein- und Ausreise von superambient und unter Umgebungskammern befinden. Diese Daten informieren CO 2 Einspritzung und Steuerung der Lüftergeschwindigkeit. <ol><li> Probe C A und Wasserdampfgehalt, und messen Lufttemperatur (T A) an der Ein- und Ausreise von jeweils 5 m Schnitt bei 20 min-Takt. </li><li> Messen alle Luftproben für CO 2 und Wasserdampfgehalt in Echtzeit unter Verwendung von Infrarot-Gasanalysatoren nach dem Protokoll des Herstellers. </li><li> Messen Sie T A am Eingang, Mittelpunkt, eind Ausgang jedes Abschnitts mit geschirmten Feindrahtthermoelementen. </li></ol></li><li> Regulieren die Strömung des Kühlmittels durch die Kühlschlange am Eingang eines jeden Abschnitts, um eine konsistente Mittelwert (Mittelteil) T A von Abschnitt zu Abschnitt in der Nähe der Umgebungs T A zu erhalten. </li><li> Positionieren Sie einen Quantensensor, um eine freie Sicht auf den Himmel haben, und messen photosynthetischen Photonendichte nach dem Protokoll des Herstellers. Lichtstärke ist ein Eingang zu dem Gebläse-Regelalgorithmus. </li></ol> 5. C A Behandlung Anwendungs <ol><li> Daytime <ol><li> Mischungs reinem Kohlendioxid (CO 2) durch Umgebungsluft auf 500 &amp; mgr; L -1 C A, unter Verwendung eines Massenflussreglers im Eingangskanal der superambient Bein. Siehe Abschnitt 4 C A Mess Details. </li><li> Advektieren die angereicherte Luft durch die Kammern mit Gebläse Fans am Eingang Nummer 1 und in nachgelagerten Bereiche. </li><li> Maintain den gewünschten Ausgang C A von 390 &amp; mgr; L -1 (Umgebungsluft) durch Einstellung der Gebläsedrehzahl. <ol><li> Erhöhen Sie die Gebläsedrehzahl, wenn der Ausgang C A ist unter den Sollwert. Dies erlaubt, dass weniger Zeit für die Aufnahme durch Pflanzen aus CO 2, was zu einer höheren Austritts C A. </li><li> Verringern Sie die Gebläsedrehzahl, wenn die Ausfahrt C A ist über dem Sollwert. </li></ol></li><li> Verwenden Sie die gleiche Vorgehensweise in der unter Umgebungskammer mit Ausnahme einzuführen Umgebungsluft und Kontrolle, um die Ausfahrt C A von 250 &amp; mgr; L -1 zu erreichen. </li></ol></li><li> Nachtzeit <ol><li> Kehren Sie die Richtung des Luftstroms. </li><li> Injizieren CO 2 in die Tagesaustrittsende der superambient Kammer bis 530 &amp; mgr; L -1 C A zu erreichen, und die Steuerung Advektion Raten bis 640 &amp; mgr; L zu erhalten -1 bei der nächtlichen Ausfahrt (tags Eingang. </li><li> Einzuführen Umgebungsluft bei ~ 390 &amp; mgr; L -1 CO 2 in die Nachteingang(tagsüber exit) des unter Umgebungskammer und Steuer Advektion Rate bis 530 &amp; mgr; L zu erhalten -1 bei der nächtlichen Ausgang. </li></ol></li></ol> 6. Niederschlag Eingänge <ol><li> Übernehmen Sie die mittlere Wachstumssaison Regenmenge zu jeder Monolith. <ol><li> Liefern Wasser in jedes Monolithen aus einer Hauswasserquelle durch eine Tröpfchenbewässerung. Planen Sie die Bewässerungs Veranstaltungen und Aufwandmengen, um die saisonalen Niederschläge Muster für das Experiment Ort anzunähern. Der genaue Zeitplan hängt von den örtlichen Klima. </li></ol></li><li> Steuerungsanwendung Timing mit einem Datenlogger und messen Anwendungs-Volumes mit Durchflussmessern. </li></ol> 7. Sampling <ol><li> Messen Sie Vertikalprofile der volumetrischen Bodenwassergehalt (vSWC) wöchentlich während der Zeit der CO 2-Steuerung, mit einer Neutronendämpfungsmessgerät oder eine andere geeignete Sonde. <ol><li> Empfohlen Profil Schritten sind 20 cm Tiefe Schritten zu 1 m dePTH und ein 50 cm Schrittweite unter einer 1 m. </li></ol></li><li> Maßnahme Monolithen oberirdisch Nettoprimärproduktivität (ANPP) durch Ernten aller ständigen oberirdischen Biomasse am Ende der Vegetationsperiode. <ol><li> Alle oberirdischen Biomasse wird jedes Jahr entfernt, daher stehen Biomasse stellt aktuelle Primärproduktion. </li><li> Sortieren Sie die abgetasteten Biomasse nach Arten, trocken bis zur Massenkonstanz und wägt. </li><li> Verwenden Biomasse der einzelnen Arten an Pflanzenarten Beiträge zu ANPP quantifizieren. </li></ol></li></ol>

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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. 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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. 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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.

Die LYCOG Anlage erreicht ihre operative Ziel der Aufrechterhaltung einer 250 bis 500 &amp; mgr; L -1 kontinuierlichen Gradienten von C A-Konzentrationen auf experimentellen Grünland Gemeinschaften auf drei Bodentypen etabliert. Die Veränderung der C A ist linear über den vorgegebenen Bereich. Lufttemperatur in jedem Abschnitt erhöht, jedoch wurde von den zwischen Schnitt Kühlschlangen in den meisten Abschnitten zurückgesetzt. Als Ergebnis wurde die Betriebs Ziel der Beibehaltung e...

Atmosphärischen Kohlendioxid-Konzentration (C A) hat vor kurzem erhöhte letzten 400 &amp; mgr; L -1 von etwa 270 &amp; mgr; L -1 vor der industriellen Revolution. C A voraussichtlich um mindestens 550 &amp; mgr; L -1 bis 2100 1 zu erreichen. Diese Steigerungsrate übertrifft alle in den letzten 500.000 Jahre beobachtet C A ändert. Die beispiellose Änderungsrate der C A wirft die Möglichkeit der nicht-linearen oder Schwellen Reaktionen von Ökosystemen zur Steigerung C A. Die meisten Ökosystem-Skala C Ein Anreicherungsversuche gelten nur zwei Behandlungen, eine einzige Ebene der angereicherten C A und Kontrolle. Diese Experimente haben stark unser Verständnis der Auswirkungen auf das Ökosystem des C Eine Bereicherung erweitert. Ist jedoch ein alternativer Ansatz, der das Vorhandensein von nichtlinearen Ökosystem Reaktionen auf steigende C A offenbaren kann die Ökosysteme in einem kontinuierlichen Bereich von unter Umgebungs zu studierensuperambient C A. Unter Umgebungs C A ist schwierig, auf dem Gebiet zu halten und wurde am häufigsten unter Verwendung von Wachstumskammern 2 untersucht. Superambient C A wurde unter Verwendung von Wachstumskammern, Open-Top-Kammern und Freiluftanreicherungstechniken 3, 4 untersucht. C Eine Anreicherung erfolgt über Landschaften viele Bodentypen enthalten. Böden Eigenschaften stark beeinflussen Ökosystem antwortet C Eine Bereicherung. Beispielsweise bestimmt Bodentextur die Retention von Wasser und Nährstoffe im Bodenprofil 5, ihre Verfügbarkeit für Pflanzen 6, und die Menge und Qualität der organischen Substanz 7-9. Die Verfügbarkeit von Bodenfeuchtigkeit ist ein entscheidender Vermittler der Ökosystem antwortet C Eine Anreicherung in Wasser beschränkt Systeme, darunter die meisten Grasland 10. Historische Feld C Ein Anreicherungsversuche haben in der Regel untersucht nur eine Bodenart, und kontrollierte Tests kontinuierlich varying C Eine Bereicherung über mehrere Bodentypen fehlen. Wenn Auswirkungen der C Eine Anreicherung auf Ökosystemprozesse unterscheiden sich Bodentyp, gibt es guten Grund zu räumliche Variation in Reaktionen Ökosystem C Eine Bereicherung und anschließenden Änderungen im Klima 11, 12 zu erwarten. Die Lysimeter Kohlendioxid Gradient (LYCOG) Anlage wurde entworfen, um Fragen der räumlichen Variation in nicht-linearen und Schwellen Reaktionen von Ökosystemen, in C A Mengen im Bereich von ~ 250 bis 500 &amp; mgr; L -1 anzugehen. LYCOG schafft die vorgeschriebenen Gradienten von C A auf mehrjähriger Grünland Pflanzengemeinschaften wachsen auf Böden, die die breite Palette von Textur, N und C-Gehalte und hydrologischen Eigenschaften von Grasland im südlichen Teil des US Central Plains. Spezifische Böden Serie in der Anlage verwendet werden, sind Houston Schwarz-Ton (32 Monolithen), ein Vertisol (Udic Haplustert) typisch für Niederungen; Austin (32 Monolithen), einen Hoch carbonate, schluffiger Ton Mollisol (Udorthentic Haplustol) typischen Hochland; und Bastsil (16 Monolithen), eine alluviale sandiger Lehm Alfisol (Udic Paleustalf). Das Funktionsprinzip in LYCOG eingesetzt wird, um die Photosyntheseleistung von Pflanzen, um C Ein Abbau von Paketen von Luft bewegt gerichtet durch die geschlossenen Kammern zu nutzen. Das Ziel der Behandlung ist es, eine konstante lineare Tagesverlauf in C A 500 ​​bis 250 &amp; mgr; L -1 erhalten. Um dies zu erreichen, LYCOG besteht aus zwei linearen Kammern eine superambient Kammer Aufrechterhalten der Phase des Gradienten 500-390 (Umgebungs-) ul L -1 C A und einem bei unter Umgebungskammer Beibehaltung der 390 bis 250 &amp; mgr; L -1 Abschnitt des Gradient. Die beiden Kammern nebeneinander angeordnet sind, auf eine Nord-Süd-Achse ausgerichtet ist. Der C ein Gradient während des Teils des Jahres, wenn Vegetation Photosyntheseleistung ist ausreichend gehalten wird; typischerweise vonEnde April bis Anfang November. Die Kammern enthalten Sensorik und Messtechnik erforderlich, um die C regulieren eine Steigung, Kontrolle der Lufttemperatur (T A) in der Nähe von Umgebungswerte und gelten einheitliche Niederschlagsmengen auf allen Böden. Die Böden sind intakten Monolithen aus dem nahe gelegenen Blackland Grasland in hydrologisch-isoliert mit einem Gewicht von Lysimeter instrumentiert, um alle Komponenten des Wasserhaushalt bestimmen installiert gesammelt. In Ereignisse des Volumen und der Zeitpunkt, die die Saisonalität des regen Veranstaltungen anzunähern und beträgt bei einer durchschnittlichen Niederschlags Jahr wird Wasser eingesetzt. Somit ist LYCOG in der Lage ist die Bewertung der langfristigen Auswirkungen der unter Umgebungs bis C A superambient und Bodentyp auf Grünland Ökosystemfunktionen einschließlich Wasser und Kohlenstoffbudgets. LYCOG ist die dritte Generation der C Ein Gradient Experimente von USDA ARS Grünland Soil and Water Research Laboratory durchgeführt. Die erste Generation war ein Prototyp, um unter UmgebungsUmgebungs Gradienten, die die Lebensfähigkeit des Gradienten Ansatz 13 gegründet und erweiterte unser Verständnis der Blattebene physiologischen Reaktionen von Pflanzen auf Variation in C unter Umgebungs A 14-20. Die zweite Generation war ein Feld angelegte Anwendung des Konzepts bis C4-Grasland Mehrjährige Pflanze, mit dem Farbverlauf, um 200 bis 550 &amp; mgr; L -1 21 erweitert. Dieses Feld angelegte Experiment lieferte den ersten Beweis, dass Grünland Produktivitätssteigerungen mit C Eine Anreicherung kann sättigen in der Nähe von Strom die Konzentrationen 20, zum Teil, weil die Stickstoffverfügbarkeit kann die Produktivität der Anlage bei superambient C A 22 zu begrenzen. LYCOG erweitert diese zweite Generation experimentieren, indem repliziert Böden unterschiedlicher Textur, so dass robuste Tests für interaktive Effekte der Böden auf dem C Eine Antwort von Grünland Gemeinden.

<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

Weiter steigenden atmosphärischen Kohlendioxidkonzentrationen (C A) Mandat Techniken zur Untersuchung von Auswirkungen auf terrestrische Ökosysteme. Die meisten Experimente untersuchen, nur zwei oder ein paar Ebenen der C eine Konzentration und eine einzige Bodentyp, aber wenn C A kann als ein Gradient von unter Umgebungskonzentrationen auf mehreren Böden superambient variiert werden, können wir erkennen, ob Vergangenheit Ökosystem Antworten können linear in der weiterhin Zukunft und ob Antworten können über die Landschaft verändern. Die Lysimeter Kohlendioxid Gradient Fazilität gilt eine 250 bis 500 &amp; mgr; L -1 C einen Verlauf Blackland Grasland Pflanzengesellschaften auf Lysimeter Ton, schluffiger Ton und Sandböden enthalten, etabliert. Der Gradient wird als Photosynthese durch die Vegetation in in temperaturgeregelten Kammern eingeschlossen erstellt schrittweise verbraucht Kohlendioxid aus der Luft gerichtet durch die Kammern strömt. Ausreichender Luftdurchsatz, angemessene photosynth e tisches Kapazität und Temperaturkontrolle sind entscheidend, um die wichtigsten Einschränkungen des Systems, die rückläufigen werden Photosyntheseraten und erhöhte Wasserstress im Sommer zu überwinden. Die Anlage ist eine kostengünstige Alternative zu anderen Techniken der C A Anreicherung, erfolgreich erkennt die Form der Antworten Ökosystem unter Umgebungs zu superambient C eine Bereicherung, und kann angepasst werden, um Wechselwirkungen von Kohlendioxid mit anderen Treibhausgase wie Methan und Ozon zu testen.

Die superambient und unter Umgebungsabschnitte der Gradient in separaten Kammern (1) gehalten wird. Jedoch mehr als sieben Jahren Betrieb (2007 - 2013), erhalten die Kammern eines linearen Gradienten in C A-Konzentration von 500 bis 250 &amp; mgr; L -1 (Abbildung 2) mit einer nur geringen Diskontinuität in C A zwischen dem Austritt der angereicherten Kammern (Monolith 40) und dem Eingang des unter Umgebungsabschnitt des Gradienten (Monolith 41). <p ...

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

Die Lysimeter Kohlendioxid Gradient Einrichtung schafft ein 250 bis 500 &amp; mgr; L -1 linearen Kohlendioxid-Gradienten in temperaturgeregelten Kammern Gehäuse Grünlandpflanzengemeinschaften auf Sand, schluffiger Ton und Sandbodenmonolithen. Die Anlage wird verwendet, um festzustellen, wie Vergangenheit und Zukunft Kohlendioxidspiegel beeinflussen Grünland Kohlenstoffkreislauf.

Ein CO<sub&gt; 2</sub&gt; Konzentration Gradient Facility for Testing CO<sub&gt; 2</sub&gt; Enrichment und Boden Auswirkungen auf Grünland-Ökosystemen Funktion

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

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Research

JoVE Journal

Environment

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

11.3K Aufrufe.  Grassland Soil and Water Research Laboratory.  Die Lysimeter Kohlendioxid Gradient Einrichtung schafft ein 250 bis 500 & mgr; L -1 linearen Kohlendioxid-Gradienten in temperaturgeregelten Kammern Gehäuse Grünlandpflanzengemeinschaften auf Sand, schluffiger Ton und Sandbodenmonolithen. Die Anlage wird verwendet, um festzustellen, wie Vergangenheit und Zukunft Kohlendioxidspiegel beeinflussen Grünland Kohlenstoffkreislauf. 

Serie: 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.

Aufbau und Betrieb einer Dauer<sup&gt; 13</sup&gt; C und<sup&gt; 15</sup&gt; N Labeling Kammer für Uniform oder Differential, Stoffwechsel-und Struktur, Pflanze Isotope Labeling

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

Forschung

Umwelt

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.

Design und Bau eines Stadt Abfluss 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 ...

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.

Messen auf Kohlenstoffbasis Contaminant Mineralisation mit kombinierten CO<sub&gt; 2</sub&gt; Flux und Radiokarbon-Analysen

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.

Ein Protokoll zum Sammeln und Konstruieren von Bodenkern Lysimeter

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.

Boden Lysimeter Ausgrabung Gekoppelte hydrologische, geochemische und mikrobiologische Untersuchungen

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.

Messung der Rheologie des Rohöls im Gleichgewicht mit CO<sub&gt; 2</sub&gt; Bei Vorratsbedingungen

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.

Messung und Mapping-Muster von Erosion und Ablagerung im Zusammenhang mit Boden-Karbonat-Konzentrationen unter Landbewirtschaftung

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.

Abwasser Bewässerung Auswirkungen auf Boden hydraulische Leitfähigkeit: Bereich Probenahme und Labor-Bestimmung der gesättigten hydraulischen Leitfähigkeit in Verbindung

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.

Bewertung von Dryocosmus Kuriphilus-induzierte Schäden auf 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 ...

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.

Ein uniaxiales Kompressionsexperiment mit CO2-Lagerkohle mit einem visualisierten und konstantvolumigen Gas-Solid-Kopplungs-Testsystem

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