Spatial patterns of ecosystem processes constitute significant sources of uncertainty in greenhouse gas flux estimations partly because the patterns are temporally dynamic. The aim of this study was to describe temporal variability in the spatial patterns of grassland CO 2 and N 2 O flux under varying environmental conditions and to assess effects of the grassland management (grazing and mowing) on flux patterns. We made spatially explicit measurements of variables including soil respiration, aboveground biomass, N 2 O flux, soil water content, and soil temperature during a four-year study in the vegetation periods at grazed and mowed grasslands. Sampling was conducted in 80×60 m grids of 10 m resolution with 78 sampling points in both study plots. Soil respiration was monitored nine times, and N 2 O flux was monitored twice during the study period. Altitude, soil organic carbon, and total soil nitrogen were used as background factors at each sampling position, while aboveground biomass, soil water content, and soil temperature were considered as covariates in the spatial analysis. Data were analyzed using variography and kriging. Altitude was autocorrelated over distances of 40-50 m in both plots and influenced spatial patterns of soil organic carbon, total soil nitrogen, and the covariates. Altitude was inversely related to soil water content and aboveground biomass and positively related to soil temperature. Autocorrelation lengths for soil respiration were similar on both plots (about 30 m), whereas autocorrelation lengths of N 2 O flux differed between plots (39 m in the grazed plot vs. 18 m in the mowed plot). Grazing appeared to increase heterogeneity and linkage of the spatial patterns, whereas mowing had a homogenizing effect. Spatial patterns of soil water content, soil respiration, and aboveground biomass were temporally variable especially in the first 2 years of the experiment, whereas spatial patterns were more persistent (mostly significant correlation at p<0.05 between location ranks) in the second 2 years, following a wet year. Increased persistence of spatial patterns after a wet year indicated the recovery potential of grasslands following drought and suggested that adequate water supply could have a homogenizing effect on CO 2 and N 2 O fluxes.
Az utóbbi időben az atmoszférába irányuló folyamatosan növekvő üvegházhatású gázok kibocsátása fokozott figyelmet érdemel. Míg a talaj felszínéről történő gázemissziót széleskörűen tanulmányozzák, viszonylag kevesen vizsgálják a talajprofilon belül az üvegházhatású gázok transzportját és koncentrációváltozását. Vizsgálatunk célja ezeknek a folyamatoknak a tanulmányozása volt bolygatatlan talajoszlopokban. Mivel a talajlevegő mintavétele gyakran körülményes, különösen vízzel átitatott és nedves talajokban, egy szilikoncsöves talajlevegő mintavevőt fejlesztettünk ki bolygatatlan talajoszlopok számára. Hat bolygatatlan talajoszlopot preparáltunk a Pannon Egyetem Georgikum Mezőgazdaságtudományi Karának keszthelyi tartamkísérleti területének művelés alól kivont részéről. A talajlevegő mintavételezéséhez szilikoncsöveket helyeztünk el a talajoszlop három eltérő mélységében (20, 40 és 60 cm). Mivel a szilikoncső falán keresztül a gázok diffúzióval könnyen átjutnak, a szén-dioxid és dinitrogén-oxid koncentrációját mérni tudtuk. A talajoszlopokba kukoricát vetettünk és a növények növekedése során közel egyenlő időközökben vizsgáltuk a talajgáz összetételét. Míg a CO2koncentrációja a talajmélységgel szignifikánsan változott, addig a N2O eloszlása alig változott. A talajlevegő CO2- és N2O-tartalma időben jelentősen változott. A tenyészidőszak alatt a CO2-koncent-ráció két csúcsot mutatott, ezek közül az első csúcs a 20 cm-es mélységben korábban jelent meg, mint a 40 és 60 cm-es mélységben. A 20 cm-es mélységben a CO2-koncentráció időbeli ingadozása sokkal kisebb volt. A második csúcs után a CO2koncentrációja mind a három mélységben fokozatosan lecsökkent. A N2O-koncentráció egy maximumot mutatott a kísérlet kezdeti szakaszában, ami egybeesett a kezdeti intenzív gyökérnövekedéssel, és feltehetően a talajlégzés általi jelentős O2-fogyasztás miatt növekedett az anaerob talajtérfogat, ami a denitrifikáció fokozódásához vezetett. Ezt követően a N2O-képződés fokozatosan lecsökkent. A talaj gázösszetétel dinamikájában nyomon követhető változások a gyökérlégzés intenzitásával, a talajnedvesség és a hőmérséklet változásával állhattak kapcsolatban, amire közvetett módon a csapadék- és léghőmérséklet adatok alapján következtettünk.
The most significant factors of indoor air quality – besides temperature and humidity – are the concentrations of carbon-dioxide (CO2) and radon (222Rn). Radon seepage is caused by and affected by the materials used in walls and floors, the quality of insulation, cracks and even the amount of pipes running through the walls. The amount of CO2 is predominantly affected by the biological processes of the inhabitants, and possibly by potentially faulty HVAC systems. The energy efficiency related upgrades to family homes, which often only extend to window replacements and better insulation have a significant effect and could potentially increase concentrations of both radon and CO2 which has a significant effect on the well-being of the inhabitants. Our tests conducted in Hungary have proven that by using automated heat recovery ventilation (HRV) both energy efficient operation and low concentrations of radon and CO2 are achievable. Our results prove the significance and prevalence of the issue of higher concentrations of these pollutants, and offer a viable solution.
Tenyészedény-kísérleteket végeztünk egy szántóföldi tartamtrágyázási kísérletre épülve, hogy összehasonlítsuk a szerves- és ásványi trágyázás, valamint ezek kombinációjának hatását kukoricanövények szárazanyag-produkciójára és N-felhalmozására, valamint a talajlevegő CO2-koncentrációjára.A Keszthelyen, Ramann-típusú barna erdőtalajon, 1963-ban beállított szántóföldi kísérlet alábbi kezeléseinek parcelláiról töltöttünk meg nagyméretű, 40 literes tenyészedényeket: a) kontroll; b) növekvő adagú istállótrágyázás (FYM) (35, 70, 105 t·ha−1·év−1); c) ezzel ekvivalens hatóanyag-tartalmú NPK-trágyázás (1ekv, 2ekv, 3ekv); d) ezek nagy NPK-adagokkal történő kombinációja (640-360-660 kg·ha−1·év−1 N-P2O5-K2O), szervesanyag-visszapótlással vagy anélkül. Az üvegházban, teljes érésig felnevelt növényeket szervrészekre bontva vizsgáltuk. A tenyészedényekben, 20 cm talajmélységben gázcsapdákat helyeztünk el és a teljes vegetáció során vizsgáltuk a talajlevegő CO2-koncentrációját.A három kísérleti év és a kétféle kísérleti szint terméseredményeit összegezve megállapíthatjuk, hogy mind a tenyészedény-, mind a szántóföldi kísérletek az istállótrágya NPK-tartalmával azonos mennyiségű ásványi trágyázás előnyét mutatták az istállótrágyázáshoz képest. Ez az előny a tenyészedényekben csaknem minden esetben szignifikánsan megmutatkozott a kukoricanövények szemtermésében és szem N-hozamában a kísérleti évek átlagában. A nagy ásványitrágya-adagokat tartalmazó, kombinált kezelések adták a legmagasabb értékeket a kukoricaszemek, az egyes vegetatív szervrészek, valamint a teljes föld feletti növények szárazanyagprodukcióját és N-hozamát, valamint a szántóföldi kísérlet terméseredményeit illetően is. Ezek a tápanyagadagok nagyságukat illetően azonban már többnyire nem voltak gazdaságosak.A különböző szerves és/vagy ásványi trágya kezeléskombinációk a vegetációs periódus első felében növelték a talajlevegő CO2-koncentrációját. A CO2 gáz képződése a tenyészidő második felében csökkenő tendenciát mutatott. A méréseket megelőző két nap átlagos külső léghőmérsékletének napi középértéke jó összefüggést mutatott a talajban mért CO2-koncentrációkkal. A nagyadagú NPK kezeléskombinációk átlagosan 26,2%-kal növelték a kumulatív gázkoncentrációt a trágyázatlan kontrollhoz képest, az eltérő tápanyagellátási módok hatása között a szemtermés-hozamban és a vegetatív produkcióban kimutatott különbségek azonban nem voltak egyértelműen igazolhatók.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.