Measurements of selected greenhouse gases exhalation by using the closed-chamber technique and calculation of hour expiration with regard to CO₂ emissions

Wojciech Tołoczko; Arkadiusz Niewiadomski

doi:10.18778/1427-9711.14.07

Autor

Wojciech Tołoczko Uniwersytet Łódzki, Wydział Nauk Geograficznych, Katedra Geografii Fizycznej, Pracownia Gleboznawstwa i Geoekologii https://orcid.org/0000-0001-5441-4418
Arkadiusz Niewiadomski Uniwersytet Łódzki, Wydział Nauk Geograficznych, Katedra Geografii Fizycznej, Pracownia Gleboznawstwa i Geoekologii

DOI:

https://doi.org/10.18778/1427-9711.14.07

Słowa kluczowe:

metoda komorowa zamknięta, respiracja gleb, wydzielanie CO2, analizator gazów

Abstrakt

Artykuł prezentuje zastosowanie metody komorowej, przy wykorzystaniu statycznej komory zamkniętej, służącej do pomiarów wielkości ekshalacji gazów z gleby. W pracy przedstawiono założenia metody, skład zestawu pomiarowego oraz informacje dotyczące przeliczania wartości stężenia gazów w komorze pomiarowej na ilość gazów. Autorzy zaprezentowali sposób przeliczania stężenia gazów (na przykładzie CO₂) w jednostkach [ppm] na wartości ekshalacji [mg (CO₂) x m⁻² x h⁻¹], które są wygodniejsze do porównań wyników badań środowiskowych. Praca zawiera ponadto wskazówki dla prowadzenia pomiarów terenowych i pozwala na szacowanie wielkości wymiany gazów pomiędzy glebą i atmosferą.

Pobrania

Statystyki pobrań niedostępne.

Bibliografia

Bekku, Y., Koizumi, H., Oikawa, T., Iwaki, H., 1997. Examination of four methods for measuring soil respiration. Applied Soil Ecology 5(3), 247–254. DOI: https://doi.org/10.1016/S0929-1393(96)00131-X

Chojnicki, B.H., Michalak, M., Acosta, M., Juszczak, R., Augustin, J., Drösler, M., Olejnik, J., 2010. Measurements of Carbon Dioxide Fluxes by Chamber Method at the Rzecin Wetland Ecosystem, Poland. Polish Journal of Environmental Studies 19(2), 283–291.

Fang, C., Moncrieff, J.B., 2001. The dependence of soil CO2 efflux on temperature. Soil Biology and Biochemistry 33(2), 155–165. DOI: https://doi.org/10.1016/S0038-0717(00)00125-5

Janssens, I.A., Kowalski, A.S., Longdoz, B., Ceulemans, R., 2000. Assessing forest soil CO2 efflux: an in situ comparison of four techniques. Tree Physiology 20(1), 23–32. DOI: https://doi.org/10.1093/treephys/20.1.23

Jensen, L.S., Mueller, T., Tate, K.R., Ross, D.J., Magid, J., Nielsen, N.E., 1996. Soil surface CO2 flux as an index of soil respiration in situ: A comparison of two chamber methods. Soil Biology and Biochemistry 28(10–11), 1297–1306. DOI: https://doi.org/10.1016/S0038-0717(96)00136-8

Koskinen, M., Minkkinen, K., Ojanen, P., Kämäräinen, M., Laurila, T., Lohila, A., 2014. Measurements of CO2 exchange with an automated chamber system throughout the year: challenges in measuring night-time respiration on porous peat soil. Biogeosciences 11, 347–363. DOI: https://doi.org/10.5194/bg-11-347-2014

Krysiak, S., Tołoczko, W., Niewiadomski, A., 2010. CO2 respiration in soils of field ecosystems formed from different origin parent material. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych 42, 144–150.

Kusa, K., Sawamoto, T., Hu, R., Hatano, R., 2008. Comparison of the closed-chamber and gas concentration gradient methods for measurement of CO2 and N2O fluxes in two upland field soils. Soil Science and Plant Nutrition 54, 777–785. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1747-0765.2008.00292.x

Kutzbach, L., Schneider, J., Sachs, T., Giebels, M., Nykanen, H., Shurpali, N.J., Martikainen, P.J., Alm, J., Wilmking, M., 2007. CO2 flux determination by closed-chamber methods can be seriously biased by inappropriate application of linear regression. Biogeosciences 4, 1005–1025. DOI: https://doi.org/10.5194/bg-4-1005-2007

Maljanen, M., Komulainen, V.M., Hytönen, J., Martikainen, P.J., Laine, J., 2004. Carbon dioxide, nitrous oxide and methane dynamics in boreal organic agricultural soils with different soil characteristics. Soil Biology and Biochemistry 36(11), 1801–1808. DOI: https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2004.05.003

Norman, J.M., Kucharik, C.J., Gower, S.T., Baldocchi, D.D., Crill, P.M., Rayment, K., Savage, K., Striegl, R.G., 1997. A comparison of six methods for measuring soil-surface carbon dioxide fluxes. Journal of Geophysical Research 102(D24), 28771–28777. DOI: https://doi.org/10.1029/97JD01440

Papińska, E., Michalska-Hejduk, D., Niewiadomski, A., Tołoczko, W., 2010. CO2 emission from forest and meadow soils on locations of Bolimowski Landscape Park. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych 42, 136–143.

Parkin, T.B., Kaspar, T.C., 2003. Temperature Controls on Diurnal Carbon Dioxide Flux: Implications for Estimating Soil Carbon Loss. Soil Science Society of America Journal 67, 1763–1772. DOI: https://doi.org/10.2136/sssaj2003.1763

Parkin, T.B., Kaspar, T.C., 2004. Temporal Variability of Soil Carbon Dioxide Flux: Effect of Sampling Frequency on Cumulative Carbon Loss Estimation. Soil Science Society of America Journal 68, 1234–1241. DOI: https://doi.org/10.2136/sssaj2004.1234

Paul, A.E. (ed.), 2007. Soil Microbiology, Ecology and Biochemistry. Academic Press, 514. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-08-047514-1.50005-6

Pereira de Mello-Ivo, W.M., Salcedo, I.H., 2012. Soil CO2 flux: A method comparison of closed static chambers in a sugarcane field. SociedadeBrasileira de Ciência do Solo 36, 421–426. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-06832012000200011

Pumpanen, J., Kolari, P., Ilvesniemi, H., Minkkinen, K., Vesala, T., Niinistö, S., Lohila, A., Larmola, T., Morero, M., Pihlatie, M., Janssens, I., Yuste, J.C., Grünzweig, J.M., Reth, S., Subke, J., Savage, K., Kutsch, W., Østreng, G., Zieglerm, W., Anthonim, P., Lindroth, A., Hari, P., 2004. Comparison of different chamber techniques for measuring soil CO2 efflux. Agricultural and Forest Meteorology 123, 159–176.+ DOI: https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2003.12.001

Riederer, M., Serafimovich, A., Foken, T., 2014. Net ecosystem CO2 exchange measurements by the closed chamber method and the eddy covariance technique and their dependence on atmospheric conditions. Atmospheric Measurement Techniques 7, 1057–1064. DOI: https://doi.org/10.5194/amt-7-1057-2014

Schneider, M., Kutzbach, L., Schulz, S., Wilmking, M., 2009. Overestimation of CO2 respiration fluxes by the closed chamber method in low-turbulence nighttime conditions. Journal of Geophysical Research 114, G03005. DOI: https://doi.org/10.1029/2008JG000909

Tołoczko, W., Niewiadomski, A., 2010. Easy way to assay the amount of CO2 released from soil. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych 42, 151–157.

Turcu, V.E., Jones, S.B., Or, D., 2005. Continuous Soil Carbon Dioxide and Oxygen Measurements and Estimation of Gradient-Based Gaseous Flux. Vadose Zone Journal 4, 1161–1169. DOI: https://doi.org/10.2136/vzj2004.0164