تفصل تجزئة كثافة التربة المواد العضوية في التربة إلى برك متميزة مع آليات تثبيت مختلفة ، والكيمياء ، وأوقات الدوران. تسمح محاليل polytungstate الصوديوم ذات الكثافة المحددة بفصل المواد العضوية الجسيمية الحرة والمواد العضوية المرتبطة بالمعادن ، مما ينتج عنه أجزاء من المواد العضوية مناسبة لوصف استجابة التربة للإدارة وتغير المناخ.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
استخدام تجزئة كثافة التربة لفصل برك الكربون المتميزة في التربة
* These authors contributed equally
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
المادة العضوية في التربة (SOM) عبارة عن خليط معقد من المركبات المختلفة التي تمتد من المكونات النباتية الحرة المتدهورة جزئيا إلى المركبات المعدلة ميكروبيا الموجودة في مجاميع التربة إلى المنتجات الثانوية الميكروبية عالية المعالجة ذات الارتباطات القوية بمعادن التربة التفاعلية. كافح علماء التربة لإيجاد طرق لفصل التربة إلى أجزاء يمكن قياسها بسهولة ومفيدة لنمذجة الكربون في التربة (C). يتم استخدام تجزئة التربة على أساس الكثافة بشكل متزايد ، ومن السهل تنفيذها وتنتج مجمعات C بناء على درجة الارتباط بين SOM والمعادن المختلفة ؛ وبالتالي ، يمكن أن تساعد تجزئة كثافة التربة في توصيف SOM وتحديد آليات تثبيت SOM. ومع ذلك ، فإن بروتوكولات تجزئة كثافة التربة المبلغ عنها تختلف اختلافا كبيرا ، مما يجعل من الصعب مقارنة نتائج الدراسات والنظم الإيكولوجية المختلفة. هنا ، نصف إجراء تجزئة الكثافة القوي الذي يفصل الجسيمات والمواد العضوية المرتبطة بالمعادن ونشرح فوائد وعيوب فصل التربة إلى جزأين أو ثلاثة أو أكثر من أجزاء الكثافة. غالبا ما تختلف هذه الكسور في تركيبها الكيميائي والمعدني ، ووقت الدوران ، ودرجة المعالجة الميكروبية ، وكذلك درجة استقرار المعادن.
المقدمة
التربة هي أكبر مخزن للكربون الأرضي (C) ، حيث تحتوي على ما يزيد عن 1500 بيكوغرام من C في أعلى 1 متر وتقريبا ضعف هذه الكمية في المستويات الأعمق على مستوى العالم ، مما يعني أن التربة تحتوي على C أكثر من الكتلة الحيوية النباتية والغلاف الجوي مجتمعة1. تحتفظ المادة العضوية في التربة (SOM) بالمياه ومغذيات التربة وهي ضرورية لإنتاجية النبات ووظيفة النظام البيئي الأرضي. على الرغم من الاعتراف العالمي بأهمية مخزونات SOM الكافية لصحة التربة والإنتاجية الزراعية ، فقد استنفدت مخزونات التربة C بشكل كبير بسبب الإدارة غير المستدامة للغابات والزراعة ، وتغير المناظر الطبيعية ، والاحترار المناخي 2,3. أدى ال....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
1. صنع حلول الأسهم من polytungstate الصوديوم (SPT)
تنبيه: SPT مهيج وضار إذا تم ابتلاعه أو استنشاقه. انها سامة للكائنات المائية. تجنب إطلاقه في البيئة.
- لصنع 1 لتر من محلول SPT بكثافة 1.85 جم / سم3 ، قم بإذابة 1051 جم من SPT المتبلور في حوالي 600 مل من الماء المقطر منزوع الأيونات (DDI). حرك المحلول حتى يذوب SPT تماما ، لمدة 15 دقيقة تقريبا ، ثم ارفع حجم المحلول إلى 1 لتر باستخدام DDI.
ملاحظة: قد يؤدي استرداد الكربون باستخدام كثافة محلول <1.85 جم / سم3 إلى نقص تجنيد الكربون الخفيف المشتق من المادة العضوية الجسيمية17,18 ، وبالتالي تحري....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
تعتبر تجزئة كثافة التربة مناسبة بشكل مثالي للتحقيق في كيفية اختلاف التربة في محتواها من الجسيمات والمواد العضوية المرتبطة بالمعادن. يوفر فصل الكربون العضوي في التربة إلى هذين التجمعين المتميزين وسيلة لتوضيح التغيرات في محتوى التربة C وديناميكيات التثبيت التي قد تكون غير واضحة عند ملاحظة الاتجاهات في محتوى التربة C السائب. يوفر الفصل الإضافي للمادة الثقيلة (الكثافة >1.85 جم / سم3) نظرة ثاقبة إضافية للتغيرات والاتجاهات في تثبيت التربة C ولكنه يزيد من تعقيد الإجراء والتفسير المرتبط به ويرتبط بتكاليف إضافية. وم.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
في جميع أنحاء بروتوكول تجزئة كثافة التربة ، هناك بعض الإجراءات المحددة التي يجب مراقبتها عن كثب للمساعدة في تقليل الخطأ في فصل وتحليل كسور التربة. تتمثل إحدى الخطوات الحاسمة في إجراء تجزئة كثافة التربة في التحقق بشكل متكرر من كثافة محلول SPT. غالبا ما تؤدي الرطوبة في عينة التربة إلى تخفيف محلول SPT ، وبالتالي تقليل كثافة SPT. لذلك ، يجب على الباحث دائما التأكد من تحقيق الفصل الكامل للحلول الخفيفة والثقيلة بعد الطرد المركزي. إذا لم تنفصل الكسور بشكل كاف ، فيجب إضافة المزيد من محلول SPT ، أو تقليل كتلة التربة. تنفصل التربة.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
شكر وتقدير
لهذا العمل ، تم تقديم الدعم من قبل منح مؤسسة العلوم الوطنية DEB-1257032 إلى KL و DEB-1440409 إلى برنامج HJ Andrews للبحوث البيئية طويلة الأجل.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| شفاط / فراغ أنابيب 1/4 × 1/2 " | Kimble | 10847-216 | |
| أنبوب طرد مركزي مخروطي البولي بروبلين ، 250 مل | حراري علمي | 376814 | |
| طوقا مطاطي مخروطي لترشيح قوارير | DWK Life | Sciences 292020001 | |
| ملعقة / مكشطة مزدوجة مسطحة من الفولاذ المقاوم للصدأ | فيشر Scientific | 14-373-25A | |
| مرشح الألياف الزجاجية ، درجة GF / F ، جرة | زجاجية Whatman | WHA1825110 | |
| 110 مم ، 16 أوقية | من Ball Corporation | 500 مل دورق أو طبق وزن زجاجي مناسبة أيضا ؛ | |
| محول زجاجة مخروطية من مادة البولي بروبلين ، قمع | من البورسلين | 369385 | |
| 90 مم | FisherBrand | FB966F | |
| Eberbach | E6000.00 | بسرعات | |
| ، 1000 مل | VWR | 89000-386 | |
| بولي تونغ ستات الصوديوم ، بلوري | Sometu | SPT-0 أو SPT-1 ، انظر مناقشة ل اختيار SPT | الشحن عبر FedEx من ألمانيا |
| جهاز طرد مركزي دلو متأرجح ؛ | بيكمان كولتر | 3362020 |
المراجع
- Jackson, R. B., et al. The ecology of soil carbon: Pools, vulnerabilities, and biotic and abiotic controls. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics. 48, 419-445 (2017).
- Crowther, T. W., et al. Quanti....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
