وضعت الكتاب هذا النهج باستخدام ملاحظاتنا من الأعمال التي تقوم بها والتر بوينتون وبيت Sampou والعمل التعاوني بشأن نزع النتروجين مع تود قانا في مركز جامعة مريلاند للعلوم البيئية. ان وضع نهج نزع النتروجين لدينا لم يكن ممكنا من دون دعم من برنامج المنح البحر ميريلاند، والمؤسسة الوطنية للعلوم. تم جمع بيانات تمثيلية المستخدمة هنا بتمويل من ولاية ماريلاند البحر غرانت (R / عبد القدير-5C) والكتابة الجهود كانت مدعومة ماريلاند البحر غرانت (R / SV-2)، ومكتب نوا خليج تشيسابيك (NA13NMF4570210)، والشراكة استعادة المحار ومؤسسة العلوم الوطنية (OCE1427019)، شركة اكسيلون، وخدمة البيئة ماريلاند / إدارة ميناء ولاية ماريلاند.

<ol>
	<li>Einsele, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ueber+die+Beziehungen+des+Eisenkreislaufes+zum+Phosphatkreislauf+im+Eutrophen+See.">Ueber die Beziehungen des Eisenkreislaufes zum Phosphatkreislauf im Eutrophen See.</a> Arch.Hydrobiol. 29, 664-686 (1936).</li><li>Mortimer, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+exchange+of+dissolved+substances+between+mud+and+lake+water.">The exchange of dissolved substances between mud and lake water.</a> J Ecol. 29, 280-329 (1941).</li><li>Cowan, J. L. W., Boynton, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sediment-water+oxygen+and+nutrient+exchanges+along+the+longitudinal+axis+of+Chesapeake+Bay:+Seasonal+patterns,+controlling+factors+and+ecological+significance.">Sediment-water oxygen and nutrient exchanges along the longitudinal axis of Chesapeake Bay: Seasonal patterns, controlling factors and ecological significance.</a> Estuaries. 19, 562-580 (1996).</li><li>Fisher, T. R., Carlson, P. R., Barber, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sediment+nutrient+regeneration+in+three+North+Carolina+estuaries.">Sediment nutrient regeneration in three North Carolina estuaries.</a> Estuar. Coast. Shelf S.e. 14, 101-116 (1982).</li><li>McGlathery, K. J., Sundback, K., Anderson, I. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Eutrophication+in+shallow+coastal+bays+and+lagoons:+the+role+of+plants+in+the+coastal+filter.">Eutrophication in shallow coastal bays and lagoons: the role of plants in the coastal filter.</a> Mar. Ecol-Prog Ser. 348, 1-18 (2007).</li><li>Eyre, B. D., Ferguson, A. J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+carbon+production+and+decomposition,+benthic+nutrient+fluxes+and+denitrification+in+seagrass,+phytoplankton,+benthic+microalgae-+and+macroalgae-dominated+warm-temperate+Australian+lagoons.">Comparison of carbon production and decomposition, benthic nutrient fluxes and denitrification in seagrass, phytoplankton, benthic microalgae- and macroalgae-dominated warm-temperate Australian lagoons.</a> Mar. Ecol-Prog Ser. 229, 43-59 (2002).</li><li>DiToro, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Sediment Flux Modeling. , (2001).</li><li>Testa, J. M., 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=Sediment+flux+modeling:+Simulating+nitrogen,+phosphorus,+and+silica+cycles.">Sediment flux modeling: Simulating nitrogen, phosphorus, and silica cycles.</a> Estuar. Coast. Shelf S. 131, 245-263 (2013).</li><li>Kana, T. M., Cornwell, J. C., Zhong, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+denitrification+in+the+Chesapeake+Bay+from+measurements+of+N-2+accumulation+in+bottom+water.">Determination of denitrification in the Chesapeake Bay from measurements of N-2 accumulation in bottom water.</a> Estuar. Coasts. 29, 222-231 (2006).</li><li>Hammond, D. E., Cummins, K. M., McManus, J., Berelson, W. M., Smith, G., Spagnoli, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+for+measuring+benthic+nutrient+flux+on+the+California+Margin:+Comparing+shipboard+core+incubations+to+in+situ+lander+results.">Methods for measuring benthic nutrient flux on the California Margin: Comparing shipboard core incubations to in situ lander results.</a> Limnol. Oceanog Methods. 2, 146-159 (2004).</li><li>Miller-Way, T., Boland, G. S., Rowe, G. T., Twilley, 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=Sediment+oxygen+consumption+and+benthic+nutrient+fluxes+on+the+Louisiana+continental+shelf:+a+methodological+comparison.">Sediment oxygen consumption and benthic nutrient fluxes on the Louisiana continental shelf: a methodological comparison.</a> Estuaries. 17, 809-815 (1994).</li><li>Kana, T. M., 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=Membrane+inlet+mass+spectrometer+for+rapid+high-precision+determination+of+N2,+O2,+and+Ar+in+environmental+water+samples.">Membrane inlet mass spectrometer for rapid high-precision determination of N2, O2, and Ar in environmental water samples.</a> Anal. Chem. 66, 4166-4170 (1994).</li><li>Gao, Y., Cornwell, J. C., Stoecker, D. K., Owens, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+cyanobacteria+blooms+on+sediment+biogeochemistry+and+nutrient+fluxes.">Influence of cyanobacteria blooms on sediment biogeochemistry and nutrient fluxes.</a> Limnol. Oceanogr. 59, 959-971 (2014).</li><li>Hopfensperger, K. N., Kaushal, S. S., Findlay, S. E. G., Cornwell, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+Plant+Communities+on+Denitrification+in+a+Tidal+Freshwater+Marsh+of+the+Potomac+River,+United+States.">Influence of Plant Communities on Denitrification in a Tidal Freshwater Marsh of the Potomac River, United States.</a> J. Environ. Qual. 38, 618-626 (2009).</li><li>Cornwell, J. C., Kemp, W. M., Kana, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Denitrification+in+coastal+ecosystems:+environmental+controls+and+aspects+of+spatial+and+temporal+scale.">Denitrification in coastal ecosystems: environmental controls and aspects of spatial and temporal scale.</a> Aquat. Ecol. 33, 41-54 (1999).</li><li>LaMontagne, M. G., Valiela, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Denitrification+measured+by+a+direct+N2+flux+method+in+sediments+of+Waquoit+Bay,+MA.">Denitrification measured by a direct N2 flux method in sediments of Waquoit Bay, MA.</a> Biogeochemistry. 31, 63-83 (1995).</li><li>Nielsen, L. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Denitrification+in+sediment+determined+from+nitrogen+isotope+pairing.">Denitrification in sediment determined from nitrogen isotope pairing.</a> FEMS Microbiol Ecol. 86, 357-362 (1992).</li><li>Ferguson, A. J. P., Eyre, B. D., Gay, 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=Organic+matter+and+benthic+metabolism+in+euphotic+sediments+along+shallow+sub-tropical+estuaries,+northern+New+South+Wales,+Australia.">Organic matter and benthic metabolism in euphotic sediments along shallow sub-tropical estuaries, northern New South Wales, Australia.</a> Aq. Microb. Ecol. 33, 137-154 (2003).</li><li>Coley, T. L. <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 effect of flow on the fluxes of oxygen, dinitrogen gas, nitrate and ammonium in diffusively controlled sediments using stirred experimental chambers. , (2003).</li><li>Owens, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Nitrogen cycling and controls on denitrification in mesoahaline sediment of Chesapeake Bay. , (2009).</li><li>Sundback, K., Jonsson, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microphytobenthic+productivity+and+biomass+in+sublittoral+sediments+of+a+stratified+bay,+southeastern+Kattegat.">Microphytobenthic productivity and biomass in sublittoral sediments of a stratified bay, southeastern Kattegat.</a> J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 122, 63-81 (1988).</li><li>Petersen, J. E., Cornwell, J. C., Kemp, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Implicit+scaling+in+experimental+enclosed+aquatic+ecosystems.">Implicit scaling in experimental enclosed aquatic ecosystems.</a> Oikos. 85, 3-18 (1999).</li><li>Kana, T. M., Weiss, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comment+on+"Comparison+of+isotope+pairing+and+N-2+:+Ar+methods+for+measuring+sediment+denitrification"+by+B.+D.+Eyre,+S.+Rysgaard,+T.+Daisgaard,+and+P.+Bondo+Christensen.+2002.+Estuaries+25:+1077-1087.">Comment on "Comparison of isotope pairing and N-2 : Ar methods for measuring sediment denitrification" by B. D. Eyre, S. Rysgaard, T. Daisgaard, and P. Bondo Christensen. 2002. Estuaries 25: 1077-1087.</a> Estuaries. 27, 173-176 (2004).</li><li>Parsons, T. R., Maita, Y., Lalli, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> A Manual of Chemical and Biological Methods for Seawater Analysis. , (1984).</li><li>Doane, T. A., Horwath, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spectrophotometric+determination+of+nitrate+with+a+single+reagent.">Spectrophotometric determination of nitrate with a single reagent.</a> Analytical Letters. 36, 2713-2722 (2003).</li><li>Testa, J. M., 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=Modeling+the+impact+of+floating+oyster+(Crassostrea+virginica)+aquaculture+on+sediment-water+nutrient+and+oxygen+fluxes.">Modeling the impact of floating oyster (Crassostrea virginica) aquaculture on sediment-water nutrient and oxygen fluxes.</a> Aquac. Environ. Interact. 7, 205-222 (2015).</li><li>Hamme, R. C., Emerson, 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=The+solubility+of+neon,+nitrogen+and+argon+in+distilled+water+and+seawater.">The solubility of neon, nitrogen and argon in distilled water and seawater.</a> Deep-Sea Res. Part I-Oceanogr. Res. Papers. 51, 1517-1528 (2004).</li><li>Chong, L. S., Prokopenko, M. G., Berelson, W. M., Townsend-Small, A., McManus, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nitrogen+cycling+within+suboxic+and+anoxic+sediments+from+the+continental+margin+of+Western+North+America.">Nitrogen cycling within suboxic and anoxic sediments from the continental margin of Western North America.</a> Marine Chemistry. 128, 13-25 (2012).</li><li>Eyre, B. D., Rysgaard, S., Dalsgaard, T., Christensen, P. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+isotope+pairing+and+N-2+:+Ar+methods+for+measuring+sediment-denitrification-assumptions,+modifications,+and+implications.">Comparison of isotope pairing and N-2 : Ar methods for measuring sediment-denitrification-assumptions, modifications, and implications.</a> Estuaries. 25, 1077-1087 (2002).</li><li>Lee, D. Y., 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=The+Effects+of+Oxygen+Transition+on+Community+Respiration+and+Potential+Chemoautotrophic+Production+in+a+Seasonally+Stratified+Anoxic+Estuary.">The Effects of Oxygen Transition on Community Respiration and Potential Chemoautotrophic Production in a Seasonally Stratified Anoxic Estuary.</a> Estuar.Coasts. 38, 104-117 (2015).</li><li>MacIntyre, H. L., Geider, R. J., Miller, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microphytobenthos:+The+ecological+role+of+the+"secret+garden"+of+unvegetated,+shallow-water+marine+habitats+.1.+Distribution,+abundance+and+primary+production.">Microphytobenthos: The ecological role of the "secret garden" of unvegetated, shallow-water marine habitats .1. Distribution, abundance and primary production.</a> Estuaries. 19, 186-201 (1996).</li><li>Aller, R. C., Mackin, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Open-incubation,+diffusion+methods+for+measuring+solute+reaction+rates+in+sediments.">Open-incubation, diffusion methods for measuring solute reaction rates in sediments.</a> J. Mar. Res. 47, 411-440 (1989).</li></ol>

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

وقد تم تطبيق تقنية الموضحة هنا إلى أنواع عديدة من النظم المائية، سواء الضحلة والعميقة، ولقد وجدت لتعمل بشكل جيد في معظم الحالات. وقد تم تكييف هذا النهج من الأساليب المستخدمة من قبل الزملاء وقدم في الأدب. هو الأمثل لقياس نزع النتروجين عبر غشاء قياس الطيف الكتلي مدخل. واحدة من نقاط القوة في هذا النهج هو القدرة على التعامل مع عدد كبير من النوى في وقت واحد. تكرار كل موقع مع مكررة أو ثلاث نسخ النوى يزيد من الثقة في القياسات، على الرغم من نهج بديل هو تعظيم المواقع مع أقل التكرار، في ظل هذه الظروف متوسط ​​قيمة لشريحة البيئي قد يكون أكثر تمثيلا للتغير في الطبيعة. لتوضيح الاختلافات الموسمية، سلسلة زمنية القياس في عدد أقل من المواقع قد تكون استراتيجية مفيدة. في هذا البروتوكول، وهناك العديد من الخطوات الهامة. باراماونت لجعل الصورةقياسات uccessful هي جمع النوى مع الكوامن والمياه سليمة. وعلى الرغم من رفض النوى التي لا تستوفي هذا المعيار في هذا المجال يمكن أن تكون متعبة، والنوى الفقيرة يؤدي إلى ضعف الدقة والإحكام. حفظ النوى الهوائية الغازية وعلى مقربة من درجة حرارة جمع الأصلي من شأنها أن تقلل التحف صحي والحفاظ عليه، سليمة الميكروبية وmetazoan السكان. وأخيرا، لO 2 و N 2 العينات، وإضافة المواد الحافظة كلوريد الزئبق أمر بالغ الأهمية. وقد لاحظنا أن المحافظة غير لائق من عينات الغاز، بما في ذلك الإفراط في التدفئة والتبريد من قوارير، ويمكن أن تمس هذه قياسات التدفق. مختبرات أخرى قد استخدمت بنجاح 7.0 M ZnCl 2 كمادة حافظة أقل السامة التي لديها انخفاض تكاليف التخلص من النفايات. ل7 مل عينة إضافة 30 ميكرولتر مناسبة. التحليل الدقيق ودقيق للنسبة N 2 وهارون هو المفتاح لتحديد N 2 </sيو بي&gt; الطلاءات. الملاحظ N 2: نسب AR تتغير كدالة للتركيز الأكسجين مما دفع بعض المحققين للدفاع إزالة الأكسجين قبل التحليل، وعموما استخدام النحاس ساخنة 28. وقد استخدمت أجهزة القياس المستخدمة في المختبر لدينا لتحديد تأثير الأكسجين على N 2: AR نسب 23 و تم العثور على أثر لتكون صغيرة جدا، &lt;0.03٪ لنضوب الأكسجين متواضع. تظهر الاختلافات في النهج المتبع في تقييم الأكسجين &quot;تأثير&quot; أن تؤدي إلى استنتاجات مختلفة من قبل المحققين مختلف 23،28،29. وهناك تأثير كبير على الأكسجين N 2: أن نسب AR يؤدي إلى ارتفاع معدلات خطأ ن 2 -N هروب رأس المال. في تجربتنا، لدينا ملاحظات كثيرة من N يذكر 2 -N هروب رأس المال في ظل ارتفاع معدل نضوب الأكسجين. في مختبرات فيه تأثير الأكسجين على N 2: نسب AR تبدو ضخمة، بديلا مفيدا هو قياس مستقل لتركيزات الأكسجين باستخدام أقطاب أو optodes والأكسجينإزالة من التحليل الطيفي الشامل باستخدام النحاس ساخنة المضمنة. استكشاف هذه التقنية لا يمكن تحقيقه إلا بعد دراستها للبيانات الرواسب تغير مستمر. العوامل الرئيسية في الاعتبار عند الانحدارات هي وعما إذا كان التقليب المستمر، تم جمع العينات والحفاظ عليها بشكل صحيح الفقيرة، وعما إذا كان الوقت الدورات كانت قصيرة جدا للسماح تقدير معدلات منخفضة. طول التجارب عموما يحدد من قبل دوام الأكسجين، مع انخفاض معدلات التمثيل الغذائي التي تتطلب حضانات أطول لزيادة نسبة الإشارة إلى الضوضاء جزءا لا يتجزأ من مسار الانحدار الوقت. ارتفاع معدلات إنتاج الأكسجين التي تحقق O 2 فقاعات تجعل تدفقات الغاز صعبة، ولكن تدفقات المذاب قد تتأثر. فمن الضروري أن نفهم القيود المفروضة على هذا النهج. تغطي النوى الصغيرة 0.3٪ من المتر مربع وتغطي النوى أكبر بنسبة 0.6٪. في المواقع مع عدم تجانس كبير في حجم متر، وتوزيع غير متجانسة من أنيمالمرض أو النباتات قد تشير إلى أن واحدا أو اثنين من النوى قد لا يكون تمثيل كاف. وهناك أيضا بعض البيئات التي تشكل صعوبات القياس. لقياس نزع النتروجين، وجود غاز الميثان أو الأوكسجين الفقاعات قد يبطل هذه التقنية، مع N 2: نسب AR تتأثر تأسيس فرق من الغازات في فقاعات. في الرواسب مستعمرة من قبل الطحالب القاعية، وتشكيل لنتائج فقاعات الأكسجين في تجريد تفضيلية ن 2 نسبة إلى هارون، وانخفاض في N 2: نسبة هارون. بشكل عام، لا يمكننا قياس نزع النتروجين عند النقطة التي فقاعات النموذج. البيئات اللاهوائية تحديات مختلفة، تهوية والنوى تغير ديناميات الأكسدة في الكوامن والمياه. نحن ختم النوى مع قمم التحريك مباشرة بعد جمع وبدء تدفقات دون استبدال عمود الماء تماما (30). تجاربنا مع الرواسب مضيئة عادة قد تشبع أو شبه saturatجي مستويات إضاءة 31، وبالتالي تحقيق أقصى قدر من التأثير من الطحالب القاعية. قياسات صرف المياه الرواسب هي قياس التدفق الصافي للمواد عبر الكوامن والمياه. ومع ذلك، هذه القياسات في كثير من الأحيان وحدها لا يمكن تحديد الآليات المتحكمة في هذه التبادلات البينية. إذا ينطوي على السؤال البحثي آليات التفاهم وغيرها من المعلومات على التفاعل المادة العضوية، ومحطة تقسيم المناطق المتقبلة الإلكترون، bioirrigation والتعكير، والكائنات الضوئي قد تكون ضرورية. نمذجة الجهود 7 قد تتطلب تحديد كيمياء المياه المسام، واتخاذ تدابير مباشرة من المادة العضوية التفاعل 32، تعداد السكان الحيوان، والرواسب الحيوي الري، تراكم الرواسب، أو التلاعب التجريبية من الأكسدة أو المغطي كيمياء المياه 13. في دراساتنا، بيانات تبادل جيد الرواسب في الماء هو عنصر أساسي لفهم كيمياء الرواسب المائية،وبالتزامن مع القياسات الأخرى، ويحدد دور عمليات إعادة تدوير الرواسب في الدورات البيولوجية الكيميائية المائية. مع العناية بشأن معالجة الرواسب، والتحكم في درجة الحرارة، وعمود الماء الاختلاط، حضانات الأساسية هي نهج مفيد لتقدير تبادل المواد المذابة والغازات في الكوامن والمياه. ومع ذلك، فإن التقنيات المستخدمة هنا قد تحتاج تعديل لبعض البيئات وللخدمات اللوجستية الصعبة، مثل فترات زمنية طويلة قبل الحضانة. حتى الآن، وقد طبقنا هذا النهج بنجاح الحضانة إلى مصبات الأنهار والمناطق الساحلية، والأراضي الرطبة والبحيرات، الخزانات والأنهار والبرك الاحتفاظ بيئات مع الحد الأدنى من التعديل.

الرواسب هي مكونات البيولوجية الكيميائية الحيوية للنظم الإيكولوجية المائية وغالبا ما تكون بالوعات هامة من المواد الغذائية والملوثات. وكشفت دراسات رائدة من المواد الغذائية والغاز والتحول البيوجيوكيميائية المعادن في رواسب البحيرات صرف الرواسب من المواد المذابة والغازات مع الماء المغطي التي ظروف الأكسدة 1،2 متفاوتة. للعناصر الغذائية، يمكن أن الرواسب تكون مصدرا من الفوسفور والنيتروجين الثابت بعد إعادة التمعدن من المواد العضوية، وحوض للأوكسجين في بيئات غير التمثيل الضوئي، 3،4. التمثيل الضوئي من النباتات ذات الأوراق الكبيرة المغمورة، الطحالب الكبيرة والطحالب القاعية يمكن أن يكون لها تأثيرات عميقة على تبادل المواد الذائبة في جميع أنحاء الكوامن والمياه 5،6. وتجرى قياسات تبادل المواد المذابة والغازات عبر الكوامن والمياه تسمح لكل العلوم الأساسية وأغراض العلوم التطبيقية، بما في ذلك معايرة الهندسية والعلمية واتإيه نماذج نوعية 7،8. والهدف من هذه الطرق، إلى أقصى حد ممكن، هو توفير أسعار صرف المياه الرواسب موثوقة ودقيقة. وقد استخدمت مجموعة متنوعة من النهج لتقييم التبادل الكيميائي في الكوامن والمياه. تراكم المياه السفلي من الغازات والمواد المذابة في النظم الطبقية يمكن أن تكون مفيدة 9، ولكن غير صالح لصرف المياه الرواسب فوق thermoclines أو pycnoclines. يتطلب ايدي ارتباط قياسات عالية التردد من الغازات، عموما الأكسجين، جنبا إلى جنب مع قياس الترددات العالية للسرعات المياه الرأسية. هذا الأسلوب له وعودا هائلة لكن في الوقت الراهن لا يمكن توفير بيانات لتبادل الدراسات المغذيات. وفي القباب الموقع أو غرف هي الأسلوب المفضل للغاية، مع الاستفادة من تغطية مساحة أكبر من الرواسب والحفاظ على درجات حرارة الموقع، والضغوط في المياه العميقة ومستويات الضوء 10. في الممارسة العملية، وهذه هي قياسات مكلفة للغاية تتطلب الوقت واسعة النطاقعلى متن سفن بحثية أكبر. معظم التطبيقات هي أعمق المناطق الساحلية أو رواسب المحيطات. تقنيات الحضانة الأساسية باستخدام التدفق من خلال الدوائر التي تصل إلى حالة مستقرة ممتازة للحفاظ على ثابت نسبيا كيمياء المياه تغمر، بما في ذلك الأكسجين، خلال حضانات 11. لأنه يتم تحديد معدل في حالة مستقرة بسبب الخلافات بين تركيز دفق والماء المتدفق، وأسعار صرف المياه، ويمكن لهذه حضانات تأخذ قدرا كبيرا من الوقت. وقد تم تكييف النهج الحضانة الأساسية الوقت طبعا المستخدمة من قبل المختبر لدينا من الأساليب المستخدمة من قبل عدد من المختبرات المختلفة في أمريكا الشمالية وأوروبا، وهناك قدر كبير من الأدب على أساس هذا النهج العام. نحن تكييف هذا النهج لقياس N 2 -N الطلاءات 12، وغالبا ما يشار إلى نزع النتروجين، وطبقت على بيئات الضوئي والرواسب غير الضوئي، بما في ذلك estuarieالصورة 13، البحيرات، الخزانات، والأراضي الرطبة 14. من خلال هذه الدراسات وجدنا العديد من البيئات التي لدينا نهج شامل يعمل بشكل جيد، وبعض التي لا. وقد تم تنفيذ قياس نزع النتروجين في العديد من مختلف البيئات الأرضية والمائية لأن هذه العملية تمثل خسارة رئيسية من النيتروجين إلى النظم الإيكولوجية. وقد استخدمت طرقا عدة لإجراء قياسات نزع النتروجين، بعض مباشرة وغير مباشرة بعض 15. قياسات تدفق N 2 المباشرة هي صعبة للغاية بسبب محتوى الجوي المرتفع N 2، وتركيزات عالية لاحقة المذاب في الماء 16. ظهرت نهجين على أنها من أفضل تمثيل معدلات المتعلقة بالبيئة: النظائر الاقتران باستخدام N نظائر (17) وN 2: نسبة هارون المستخدمة في المختبر لدينا. وقد تم استخدام أسلوب النظائر الاقتران بنجاح في العديد من البيئات، ولها حساسية عالية جدا بأسعار منخفضة. نحن توظيف N2: AR نهج النسبة بسبب بساطته، ولأنها حساسة بما فيه الكفاية في بيئات أثرت علينا في كثير من الأحيان دراسة. في هذه الورقة، ونحن تصف النهج التقني التي استخدمناها خلال العقدين الماضيين لجعل قياس تبادل المياه الرواسب من الغازات والمواد المذابة. أي قياسات صرف المياه الرواسب تحتاج إلى أن تأخذ في الاعتبار الظروف الميدانية وعدد من المعلمات التجريبية. وتشمل هذه العوامل في درجة الحرارة، وعلى ضوء / الظروف المظلمة 18، خلط / تدفق المادي في الكوامن والمياه 19، وحلت تركيزات الأكسجين 20، وغيرها من العوامل التي هي العناصر الرئيسية لإجراء قياسات جيدة. على سبيل المثال، إذا تم جمع النوى من المناطق التي تتلقى إضاءة كافية لنمو الطحالب القاعية، فمن الضروري وضع التجارب التي تشمل كلا من الظروف المظلمة والضوء 21. وبالمثل، إضافة الماء المغطي المؤكسج إلى نقص الأكسجين النوىلا تكرار الظروف الميدانية. الضميمة التجريبية من أي جزء من النظم الإيكولوجية المائية قد يؤدي إلى القطع الأثرية التي لا يمكن تجنبها 22؛ فمن الأهمية بمكان أن الأساليب المستخدمة في مياه الرواسب برنامج قياس الصرف 1) تعترف العوامل المتحكمة صرف المياه الرواسب في كل النظم الإيكولوجية و2) تقليل الأعمال الفنية المستمدة من التلاعب التجريبية.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="638">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:179px;">Multiparameter sonde - temperature, oxygen, salinity</td>
			<td style="width:135px;">YSI</td>
			<td style="width:123px;">&#34;</td>
			<td style="width:203px;">Any high quality equipment will suffice</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:179px;">PAR Measurement</td>
			<td style="width:135px;">Li-Cor</td>
			<td align="right" style="width:123px;">6050000</td>
			<td style="width:203px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:179px;">Pole corer</td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:203px;">Built by machine shop</td>
		</tr>
		<tr height="49">
			<td height="49" style="height:49px;width:179px;">Box corer</td>
			<td style="width:135px;">DK-Denmark</td>
			<td style="width:123px;">HAPS Corer</td>
			<td style="width:203px;">We also use light box coring equipment</td>
		</tr>
		<tr height="67">
			<td height="67" style="height:67px;width:179px;">Small core tubes with o-ring fitted bottom, 3&#39; OD, 2.5&#39; Id.</td>
			<td style="width:135px;">various plastics companies</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:203px;">Clear acrylic</td>
		</tr>
		<tr height="67">
			<td height="67" style="height:67px;width:179px;">Medium core tubes with o-ring, 4.5&#34; od, 4&#34; id</td>
			<td style="width:135px;">various plastics companies</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:203px;">Clear acrylic</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:179px;">Butyl stopper size 13.5</td>
			<td style="width:135px;">generic</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:203px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:179px;">Stirring turntable</td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:203px;">Built by machine shop</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:179px;">Incubation tub</td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:203px;">Built by machine shop</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:179px;">Replacement water carboy</td>
			<td style="width:135px;">Nalgene</td>
			<td style="width:123px;">2320-0050</td>
			<td style="width:203px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:179px;">7 mL glass stoppered tube</td>
			<td style="width:135px;">Chemglass</td>
			<td style="width:123px;">not on inventory</td>
			<td style="width:203px;">&#34;Exetainers&#34; used by other labs</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:179px;">20 mL plastic syringe</td>
			<td style="width:135px;">generic</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:203px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:179px;">Syringe filters</td>
			<td style="width:135px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:203px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:179px;">Plastic tubing</td>
			<td style="width:135px;">Tygon</td>
			<td style="width:123px;">ACF00004-CP</td>
			<td style="width:203px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:179px;">Compact Fluorescent Lights</td>
			<td style="width:135px;">Apollo Horticulture</td>
			<td style="width:123px;">CFL 8U 250W</td>
			<td style="width:203px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the benthic exchange of o2, n2 and dissolved nutrients using small core incubations

The measurement of sediment-water exchange of gases and solutes in aquatic sediments provides data valuable for understanding the role of sediments in nutrient and gas cycles. After cores with intact sediment-water interfaces are collected, they are submerged in incubation tanks and kept under aerobic conditions at in situ temperatures. To initiate a time course of overlying water chemistry, cores are sealed without bubbles using a top cap with a suspended stirrer. Time courses of 4-7 sample points are used to determine the rate of sediment water exchange. Artificial illumination simulates day-time conditions for shallow photosynthetic sediments, and in conjunction with dark incubations can provide net exchanges on a daily basis. The net measurement of N2 is made possible by sampling a time course of dissolved gas concentrations, with high precision mass spectrometric analysis of N2:Ar ratios providing a means to measure N2 concentrations. We have successfully applied this approach to lakes, reservoirs, estuaries, wetlands and storm water ponds, and with care, this approach provides valuable information on biogeochemical balances in aquatic ecosystems.

وأظهرت نتائج قياسات التدفق الرواسب بالقرب من منشأة لتربية الأحياء المائية على نهر Choptank (خليج تشيسابيك، MD) في الشكل رقم (1) وترد في تفسير هذه النتائج في سياق النظام البيئي في أماكن أخرى 26. نفذت حضانات بها أكثر من 7 ساعات، مع حضانات المظلمة تليها بيانات حضانات مضيئة. وأظهرت بيانات من اثنين من النوى وكذلك عمود الماء السيطرة فقط. والموهن الانخفاض السريع في الأكسجين في الظلام بعض الشيء عن طريق الإضاءة؛ كان معدل التمثيل الضوئي من إنتاج الطحالب الدقيقة يست مرتفعة كما التنفس، مع الأثر الرئيسي للإضاءة كونه انخفاض معدل التغير من الأكسجين. شهدت جوهر تحكم انخفاضات صغيرة في تركيز الأوكسجين في زيادة مظلمة وصغيرة في الضوء. وقد تحددت تركيزات N 2 من 2 N: نسبة هارون وهارون القيم الأدب التشبع المحسوبة لدرجة الحرارة المرصودة والملوحة 27. في الدقيقة نموذجية من 0.02٪ لN 2: نسبة هارون، وهذه البيانات هي دقيقة إلى ~ 0.1 مكرومول L -1 N 2. كانت قلوب الرسوبيات والنوى فارغة عمود الماء زيادات في N 2 مع مرور الوقت، مع معدلات أعلى بكثير من الزيادة في الصميم. تحت إضاءة، وكانت المنحدرات مماثلة عموما إلى معدل المظلم من N 2 التغيير. وكانت تدفقات حل NH 4 + عالية جدا في هذا الموقع، مع زيادة المظلمة&gt; 20 مكرومول L -1 لنواة واحدة. كانت مضاءة NH 4 + التدفقات أقل من ذلك بكثير. وكان كل من نوى والفراغ عمود الماء التناقص أكاسيد النيتروجين - التركيز على مر الزمن، بالتوقف خلال الإضاءة. لجميع التدفقات، وتظهر البيانات تركيز والبيانات عن حجم الأساسية وغيرها من المعالم ذات الصلة في <st<html> رونغ&gt; الجدولين 1 و 2. <img alt="شكل 1" src="/files/ftp_upload/54098/54098fig1.jpg" /> ويبين الشكل 1. الوقت بيانات بالطبع من موقع المياه الضحلة في نهر Choptank التي كانت مغطاة يطفو تحتوي على المحار المستزرع. البيانات هي من النوى تكرار (A و B) والبيانات من فارغة عمود الماء. تركيزات الأكسجين N 2، NH 4 + وأكاسيد النيتروجين - (مجموع NO 3 - وNO 2 - يتم عرض لكل من الجزء المظلم من الحضانة (المنطقة المظللة) وبالنسبة للجزء مضيئة الحضانة الساعة الرابعة. نقطة من حضانة مظلمة هي أيضا نقطة الساعة الأولى من سلسلة زمنية مضيئة، تحولت الأضواء على وقت أخذ العينات وخطوط الانحدار الخطي وتعرض المنحدرات في الجدول 1.98 / 54098fig1large.jpg &quot;الهدف =&quot; _ فارغة &quot;&gt; الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم. <table fo:keep-together.within-page="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td fo:width="1.8in" style="width:220px"> الأكسجين - غامق </td><td> الوقت (ساعة) </td><td> الأساسية ل </td><td> جوهر B </td><td> مراقبة </td></tr><tr><td></td><td> 0 </td><td> 235.1 </td><td> 221.7 </td><td> 235.2 </td></tr><tr><td></td><td> 1.3 </td><td> 204.3 </td><td> 170.6 </td><td> 235.3 </td></tr><tr><td></td><td> 2.32 </td><td> 162.7 </td><td> 138.9 </td><td> 232 </td></tr><tr><td></td><td> 3.97 </td><td> 145.3 </td><td> 77.9 </td><td> 222.2 </td></tr><tr><td> R 2 </td><td></td><td> 0.943 </td><td> 0.999 </td><td> 0.836 </td></tr><tr><td> المنحدر (مكرومول L -1 ساعة -1) </td><td></td><td> -23،5 </td><td> -35،9 </td><td> -3.4 </td></tr><tr><td> تصحيح المنحدر (مكرومول L -1 -1 ساعة) </td><td></td><td> -20،1 </td><td> -32،5 </td><td></td></tr><tr><td> معدل (مكرومول م -2 ساعة -1) </td><td></td><td> -3095 </td><td> -4875 </td><td></td></tr><tr><td> الأكسجين - لايت </td><td> الوقت (ساعة) </td><td> الأساسية ل </td><td> جوهر B </td><td> مراقبة </td></tr><tr><td></td><td> 3.97 </td><td> 145.3 </td><td> 77.9 </td><td> 222.2 </td></tr><tr><td></td><td> 4.88 </td><td> 133.5 </td><td> 68.8 </td><td> 224.3 </td></tr><tr><td></td><td> 5.88 </td><td> 122.8 </td><td> 40.3 </td><td> 221.6 </td></tr><tr><td></td><td> 6.88 </td><td> 116 </td><td> 49.2 </td><td> 230.5 </td></tr><tr><td> R 2 </td><td></td><td> 0،981 </td><td> 0.999 </td><td> 0.994 </td></tr><tr><td> المنحدر (مكرومول L -1 ساعة -1) </td><td></td><td> -10،1 </td><td> -9.8 </td><td> 2.9 </td></tr><tr><td> تصحيح المنحدر (مكرومول L -1 -1 ساعة) </td><td></td><td> -13 </td><td> -12.7 </td><td></td></tr><tr><td> معدل (مكرومول م -2 ساعة -1) </td><td></td><td> -2000 </td><td> -1905 </td><td></td></tr><tr><td> N 2 - غامق </td><td> الوقت (ساعة) </td><td> الأساسية ل </td><td> جوهر B </td><td> مراقبة </td></tr><tr><td></td><td> 0 </td><td> 466.46 </td><td> 466.40 </td><td> 466.62 </td></tr><tr><td></td><td> 1.3 </td><td> 466.74 </td><td> 467.49 </td><td> 466.11 </td></tr><tr><td></td><td> 2.32 </td><td> 467.55 </td><td> 468.18 </td><td> 466.74 </td></tr><tr><tد&gt; </td><td> 3.97 </td><td> 468.24 </td><td> 468.98 </td><td> 467.12 </td></tr><tr><td> R 2 </td><td></td><td> 0.963 </td><td> 0.98 </td><td> 0.854 </td></tr><tr><td> المنحدر N 2 (مكرومول L -1 ساعة -1) </td><td></td><td> 0،471 </td><td> 0،645 </td><td> 0.12 </td></tr><tr><td> تصحيح المنحدر N 2 (مكرومول L -1 -1 ساعة) </td><td></td><td> 0.351 </td><td> 0.525 </td><td></td></tr><tr><td> معدل N 2 -N (مكرومول م -2 ساعة -1) </td><td></td><td> 108.1 </td><td> 157.5 </td><td></td></tr><tr><td> N 2 - لايت </td><td> الوقت (ساعة) </td><td> الأساسية ل </td><td> جوهر B </td><td> مراقبة </td></tr><tr><td></td><td> 3.97 </td><td> 468.24 </td><td> 468.98 </td><td> 467.12 </td></tr><tr><td></td><td> 4.88 </td><td> 468.84 </td><td> 469.21 </td><td> 467.26 </td></tr><tr><td></td><td> 5.88 </td><td> 469.39 </td><td> 469.71 </td><td> 467.47 </td></tr><tr><td></td><td> 6.88 </td><td> 469.62 </td><td> 470.04 </td><td> 467.41 </td></tr><tr><td> R 2 </td><td></td><td> 0.96 </td><td> 0،987 </td><td> 0،967 </td></tr><tr><td> المنحدر N 2 (مكرومول L -1 ساعة -1) </td><td></td><td> 0.481 </td><td> 0.378 </td><td> 0.096 </td></tr><tr><td> تصحيح المنحدر N 2 (مكرومول L -1 -1 ساعة) </td><td></td><td> 0.386 </td><td> 0.282 </td><td></td></tr><tr><td> معدل N 2 -N (مكرومول م -2 ساعة -1) </td><td></td><td> 118.9 </td><td> 84.6 </td><td></td></tr><tr><td> الأساسية المساحة بالمتر المربع (م 2) </td><td></td><td> 0.003165 </td><td> 0.003165 </td><td></td></tص&gt; <tr><td> حجم الأساسية (L) </td><td></td><td> 0.4874 </td><td> 0.4747 </td><td></td></tr></tbody></table> . جدول البيانات بالطبع 1. الوقت لO 2 و N 2 من الرواسب تحت يطفو المحار تربية الأحياء المائية في نهر Choptank، وsubestuary من خليج تشيسابيك وتستمد تركيزات غازات من O 2: هارون وN 2: نسب AR تحدد عن طريق مدخل الغشاء قياس الطيف الكتلي. الوقت بالطبع الانحدار R 2 القيم الهامة للقيم&gt; 0.9025 (P &lt;0.05). يتم تحديد المنحدرات من الانحدار الخطي ويتم تحديد المنحدرات تصحيحها عن طريق طرح معدل التغير في عمود الماء فقط فارغة. معدلات إيجابية صافية تدفقات من الرواسب، ومعدلات سلبية تشير إلى تدفق في الرواسب. يتم التعبير عن البيانات N 2 تدفق كما N 2 -N، مما يجعل المقارنةريسون إلى NH 4 + وأكاسيد النيتروجين - الطلاءات أسهل. وكان هذا الموقع الرواسب التي تتكون أساسا من الطمي والطين مع الظروف عمود الماء الهوائية بشكل كامل. وكانت منطقة النوى 31.65 سم -2 وكانت أعماق عمود الماء 15.4 سم للالأساسية A و 15.0 للالأساسية B. جميع تركيزات N 2 O 2 وهي مكرومول L -1. يتم التعبير عن معدل النهائي لN 2 تدفق في N 2 -N. <table fo:keep-together.within-page="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td fo:width="1.8in" style="width:220px"> NH 4 + - غامق </td><td> الوقت (ساعة) </td><td> الأساسية ل </td><td> جوهر B </td><td> مراقبة </td></tr><tr><td></td><td> 0 </td><td> 10.84 </td><td> 14.09 </td><td> 6.91 </td></tr><tr><td></td><td> 1.3 </td><td> 16.19 </td><td> 20.26 </td><td> 5.83 </td></tr><tr><td></td><td> 2.32 </td><td> 17.07 </td><td> 24.93 </td><td> 5.42 </td></tr><tr><td></td><td> 3.97 </td><td> 22.83 </td><td> 35.43 </td><td> 4.67 </td></tr><tr><td> R 2 </td><td></td><td> 0،968 </td><td> 0.993 </td><td> 0.853 </td></tr><tr><td> المنحدر (مكرومول L -1 ساعة -1) </td><td></td><td> 2.88 </td><td> 5.36 </td><td> -0.53 </td></tr><tr><td> تصحيح المنحدر (مكرومول L -1 -1 ساعة) </td><td></td><td> 3.41 </td><td> 5.89 </td><td></td></tr><tr><td> معدل (مكرومول م -2 ساعة -1) </td><td></td><td> 525 </td><td> 884 </td><td></td></tr><tr><td> NH 4 + - لايت </td><td> الوقت (ساعة) </td><td> الأساسية ل </td><td> جوهر B </td><td> مراقبة </td></tr><tr><td></td><td> 3.97 </td><td> 22.83 </td&gt; <td> 35.43 </td><td> 4.67 </td></tr><tr><td></td><td> 4.88 </td><td> 24.05 </td><td> 36.45 </td><td> 4.13 </td></tr><tr><td></td><td> 5.88 </td><td> 25.00 </td><td> 37.60 </td><td> 3.79 </td></tr><tr><td></td><td> 6.88 </td><td> 26.96 </td><td></td><td></td></tr><tr><td> R 2 </td><td></td><td> 0،978 </td><td> 1 </td><td> 0،966 </td></tr><tr><td> المنحدر (مكرومول L -1 ساعة -1) </td><td></td><td> 1.37 </td><td> 1.13 </td><td> -0.55 </td></tr><tr><td> تصحيح المنحدر (مكرومول L -1 -1 ساعة) </td><td></td><td> 1.92 </td><td> 1.68 </td><td></td></tr><tr><td> معدل (مكرومول م -2 ساعة -1) </td><td></td><td> 296 </td><td> 252 </td><td></td></tr><tr><td> أكاسيد النيتروجين - - غامق </td><td> الوقت (ساعة) </td><td> الأساسية ل </td><td> جوهر B </td><td> مراقبة </td></tr><tr><td></td><td> 0 </td><td> 4.12 </td><td> 4.01 </td><td> 4.53 </td></tr><tr><td></td><td> 1.3 </td><td> 3.82 </td><td> 3.58 </td><td> 4.43 </td></tr><tr><td></td><td> 2.32 </td><td> 3.70 </td><td> 3.25 </td><td> 4.28 </td></tr><tr><td></td><td> 3.97 </td><td> 3.19 </td><td> 2.64 </td><td> 4.19 </td></tr><tr><td> R 2 </td><td></td><td> 0.976 </td><td> 0.992 </td><td> 0،967 </td></tr><tr><td> المنحدر (مكرومول L -1 ساعة -1) </td><td></td><td> -0.229 </td><td> -0.345 </td><td> -0.089 </td></tr><tr><td> تصحيح المنحدر (مكرومول L -1 -1 ساعة) </td><td></td><td> -0.14 </td><td> -0.256 </td><td></td></tr><tr><td> معدل (مكرومول م -2 ساعة -1) </td><td></td><td> -21.6 </td><td> -38.4 </td><td></td></tr><tr><td> أكاسيد النيتروجين - - لايت </td><td> الوقت (ساعة) </td><td> الأساسية ل </td><td> جوهر B </td><td> مراقبة </td></tr><tr><td></td><td> 3.97 </td><td> 3.19 </td><td> 2.64 </td><td> 4.19 </td></tr><tr><td></td><td> 4.88 </td><td> 3.06 </td><td> 2.59 </td><td> 4.06 </td></tr><tr><td></td><td> 5.88 </td><td> 3.18 </td><td> 2.41 </td><td> 4.02 </td></tr><tr><td></td><td> 6.88 </td><td> 2.95 </td><td> 2.35 </td><td> 4.2 </td></tr><tr><td> R 2 </td><td></td><td> 0،934 </td><td> 0،909 </td><td> 0.9 </td></tr><tr><td> المنحدر (مكرومول L -1 ساعة -1) </td><td></td><td> -0.078 </td><td> -0.103 </td><td> 0 </td></tr><tr><td> تصحيح المنحدر (مكرومول L -1 -1 ساعة) </td><td></td><td> -0.078 </td><td> -0.103 </td><td></td></tr><tr><td> معدل (مكرومول م -2 ساعة -1) </td><td></td><td> -12 </td><td> -15،5 </td><td></td></tr><tr><td> الأساسية المساحة بالمتر المربع (م 2) </td><td></td><td> 0.003165 </td><td> 0.003165 </td><td></td></tr><tr><td> حجم الأساسية (L) </td><td></td><td> 0.4874 </td><td> 0.4747 </td><td></td></tr></tbody></table> الجدول 2. بيانات بالطبع حان الوقت لNH 4 + وأكاسيد النيتروجين - من قلوب الرسوبيات نفسها التي استخدمت لجدول 1. الساعة بالطبع الانحدار R 2 القيم الهامة للقيم&gt; 0.9025 (P &lt;0.05). يتم تحديد المنحدرات من الانحدار الخطي ويتم تحديد المنحدرات تصحيحها عن طريق طرح معدل التغير في عمود الماء فقط فارغة. معدلات إيجابية صافية تدفقاتمن الرواسب، ومعدلات سلبية تشير إلى تدفق في الرواسب. جميع التركيزات للNH 4 + و NO 2 - هي مكرومول L -1.

Watch this Scientific Journal Video about The Benthic Exchange of O2, N2 and Dissolved Nutrients Using Small Core Incubations at JoVE.com

The Benthic Exchange of O2, N2 and Dissolved Nutrients Using Small Core Incubations

Here, we present small core incubations for the measurement of sediment-water gas and solute exchange. These will provide reliable measurements of sediment-water exchange that assess the role of sediment in influencing biological and biogeochemical processes in aquatic ecosystems.

بورصة القاعية من O<sub&gt; 2</sub&gt;، N<sub&gt; 2</sub&gt; والمغذيات الذائبة عن طريق الأساسية حضانات الصغيرة

The measurement of sediment-water exchange of gases and solutes in aquatic sediments provides data valuable for understanding the role of sediments in ...

the-benthic-exchange-o2-n2-dissolved-nutrients-using-small-core

Research

JoVE Journal

Environment

The Benthic Exchange of O2, N2 and Dissolved Nutrients Using Small Core Incubations

9.5K Views.  University of Maryland Center for Environmental Science. Here, we present small core incubations for the measurement of sediment-water gas and solute exchange. These will provide reliable measurements of sediment-water exchange that assess the role of sediment in influencing biological and biogeochemical processes in aquatic ecosystems. 

Video: The Benthic Exchange of O2, N2 and Dissolved Nutrients Using Small Core Incubations

Measuring Fluxes of Mineral Nutrients and Toxicants in Plants with Radioactive Tracers

Unidirectional influx and efflux of nutrients and toxicants, and their resultant net fluxes, are central to the nutrition and toxicology of plants. Radioisotope tracing is a major technique used to measure such fluxes, both within plants, and between plants and their environments. Flux data obtained with radiotracer protocols can help elucidate the capacity, mechanism, regulation, and energetics of transport systems for specific mineral nutrients or toxicants, and can provide insight into compartmentation and turnover rates of subcellular mineral and metabolite pools. Here, we describe two major radioisotope protocols used in plant biology: direct influx (DI) and compartmental analysis by tracer efflux (CATE). We focus on flux measurement of potassium (K+) as a nutrient, and ammonia/ammonium (NH3/NH4+) as a toxicant, in intact seedlings of the model species barley (Hordeum vulgare L.). These protocols can be readily adapted to other experimental systems (e.g., different species, excised plant material, and other nutrients/toxicants). Advantages and limitations of these protocols are discussed.

In planta measurement of nutrient and toxicant fluxes is essential to the study of plant nutrition and toxicity. Here, we cover radiotracer protocols for influx and efflux determination in intact plant roots, using potassium (K+) and ammonia/ammonium (NH3/NH4+) fluxes as examples. Advantages and limitations of such techniques are discussed.

قياس تدفقاتها من المغذيات المعدنية والمواد السامة في النباتات مع المشعة الراسمات

Unidirectional influx and efflux of nutrients and toxicants, and their resultant net fluxes, are central to the nutrition and toxicology of plants. ...

Sediment Core Sectioning and Extraction of Pore Waters under Anoxic Conditions

We demonstrate a method for sectioning sediment cores and extracting pore waters while maintaining oxygen-free conditions. A simple, inexpensive system is built and can be transported to a temporary work space close to field sampling site(s) to facilitate rapid analysis. Cores are extruded into a portable glove bag, where they are sectioned and each 1-3 cm thick section (depending on core diameter) is sealed into 50 ml centrifuge tubes. Pore waters are separated with centrifugation outside of the glove bag and then returned to the glove bag for separation from the sediment. These extracted pore water samples can be analyzed immediately. Immediate analyses of redox sensitive species, such as sulfide, iron speciation, and arsenic speciation indicate that oxidation of pore waters is minimal; some samples show approximately 100% of the reduced species, e.g. 100% Fe(II) with no detectable Fe(III). Both sediment and pore water samples can be preserved to maintain chemical species for further analysis upon return to the laboratory.

A protocol for sectioning sediment cores and extracting pore waters under anoxic conditions in order to permit analysis of redox sensitive species in both solids and fluids is presented.

الرواسب الأساسية باجتزاء واستخراج المسام المياه تحت ظروف نقص الأكسجين

We demonstrate a method for sectioning sediment cores and extracting pore waters while maintaining oxygen-free conditions. A simple, inexpensive system is ...

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 ...

VacuSIP, an Improved InEx Method for In Situ Measurement of Particulate and Dissolved Compounds Processed by Active Suspension Feeders

Benthic suspension feeders play essential roles in the functioning of marine ecosystems. By filtering large volumes of water, removing plankton and detritus, and excreting particulate and dissolved compounds, they serve as important agents for benthic-pelagic coupling. Accurately measuring the compounds removed and excreted by suspension feeders (such as sponges, ascidians, polychaetes, bivalves) is crucial for the study of their physiology, metabolism, and feeding ecology, and is fundamental to determine the ecological relevance of the nutrient fluxes mediated by these organisms. However, the assessment of the rate by which suspension feeders process particulate and dissolved compounds in nature is restricted by the limitations of the currently available methodologies. Our goal was to develop a simple, reliable, and non-intrusive method that would allow clean and controlled water sampling from a specific point, such as the excurrent aperture of benthic suspension feeders, in situ. Our method allows simultaneous sampling of inhaled and exhaled water of the studied organism by using minute tubes installed on a custom-built manipulator device and carefully positioned inside the exhalant orifice of the sampled organism. Piercing a septum on the collecting vessel with a syringe needle attached to the distal end of each tube allows the external pressure to slowly force the sampled water into the vessel through the sampling tube. The slow and controlled sampling rate allows integrating the inherent patchiness in the water while ensuring contamination free sampling. We provide recommendations for the most suitable filtering devices, collection vessel, and storing procedures for the analyses of different particulate and dissolved compounds. The VacuSIP system offers a reliable method for the quantification of undisturbed suspension feeder metabolism in natural conditions that is cheap and easy to learn and apply to assess the physiology and functional role of filter feeders in different ecosystems.

VacuSIP, an Improved InEx Method for In Situ Measurement of Particulate and Dissolved Compounds Processed by Active Suspension Feeders

We introduce the VacuSIP, a simple, non-intrusive, and reliable method for clean and accurate point sampling of water. The system was developed and evaluated for the simultaneous collection of the water inhaled and exhaled by benthic suspension feeders in situ, to cleanly measure removal and excretion of particulate and dissolved compounds.

VacuSIP، وتحسين أسلوب INEX ل<em&gt; في الموقع</em&gt; قياس الجسيمات والمذاب المركبات التي تتم معالجتها بواسطة مغذيات تعليق النشطة

Benthic suspension feeders play essential roles in the functioning of marine ecosystems. By filtering large volumes of water, removing plankton and ...

A Simple Approach to Manipulate Dissolved Oxygen for Animal Behavior Observations

The ability to manipulate dissolved oxygen (DO) in a laboratory setting has significant application to investigate a number of ecological and organismal behavior questions. The protocol described here provides a simple, reproducible, and controlled method to manipulate DO to study behavioral response in aquatic organisms resulting from hypoxic and anoxic conditions. While performing degasification of water with nitrogen is commonly used in laboratory settings, no explicit method for ecological (aquatic) application exists in the literature, and this protocol is the first to describe a protocol to degasify water to observe organismal response. This technique and protocol were developed for direct application for aquatic macroinvertebrates; however, small fish, amphibians, and other aquatic vertebrates could be easily substituted. It allows for easy manipulation of DO levels ranging from 2 mg/L to 11 mg/L with stability for up to a 5 min animal-observation period. Beyond a 5 min observation period water temperatures began to rise, and at 10 min DO levels became too unstable to maintain. The protocol is scalable to the study organism, reproducible, and reliable, allowing for rapid implementation into introductory teaching labs and high-level research applications. The expected results of this technique should relate dissolved oxygen changes to behavioral responses of organisms.

This article describes a simple and reproducible protocol to manipulate dissolved oxygen conditions in a laboratory setting for animal behavior studies. This protocol may be used in both teaching and research laboratory settings to evaluate organismal response of macroinvertebrates, fishes, or amphibians to changes in dissolved oxygen concentration.

مقاربة بسيطة لالتلاعب الأوكسجين المذاب لملاحظات سلوك الحيوان

The ability to manipulate dissolved oxygen (DO) in a laboratory setting has significant application to investigate a number of ecological and organismal ...

Understanding Dissolved Organic Matter Biogeochemistry Through In Situ Nutrient Manipulations in Stream Ecosystems

Dissolved organic matter (DOM) is a highly diverse mixture of molecules providing one of the largest sources of energy and nutrients to stream ecosystems. Yet the in situ study of DOM is difficult as the molecular complexity of the DOM pool cannot be easily reproduced for experimental purposes. Nutrient additions to streams however, have been shown to repeatedly alter the in situ and ambient DOM pool. Here we demonstrate an easily replicable field-based method for manipulating the ambient pool of DOM at the ecosystem scale. During nutrient pulse experiments changes in the concentration of both dissolved organic carbon and dissolved organic nitrogen can be examined across a wide-range of nutrient concentrations. This method allows researchers to examine the controls on the DOM pool and make inferences regarding the role and function that certain fractions of the DOM pool play within ecosystems. We advocate the use of this method as a technique to help develop a deeper understanding of DOM biogeochemistry and how it interacts with nutrients. With further development this method may help elucidate the dynamics of DOM in other ecosystems.

Understanding Dissolved Organic Matter Biogeochemistry Through In Situ Nutrient Manipulations in Stream Ecosystems

Dissolved organic matter provides an important source of energy and nutrients to stream ecosystems. Here we demonstrate a field-based method to manipulate the ambient pool of dissolved organic matter in situ through easily replicable nutrient pulses.

فهم الذائب المواد العضوية الكيمياء الحيوية من خلال<em&gt; في الموقع</em&gt; المغذيات التلاعب في تيار النظم الإيكولوجية

Dissolved organic matter (DOM) is a highly diverse mixture of molecules providing one of the largest sources of energy and nutrients to stream ecosystems. ...

Continuous Instream Monitoring of Nutrients and Sediment in Agricultural Watersheds

Pollutant concentrations and loads in watersheds vary considerably with time and space. Accurate and timely information on the magnitude of pollutants in water resources is a prerequisite for understanding the drivers of the pollutant loads and for making informed water resource management decisions. The commonly used &#34;grab sampling&#34; method provides the concentrations of pollutants at the time of sampling (i.e., a snapshot concentration) and may under- or overpredict the pollutant concentrations and loads. Continuous monitoring of nutrients and sediment has recently received more attention due to advances in computing, sensing technology, and storage devices. This protocol demonstrates the use of sensors, sondes, and instrumentation to continuously monitor in situ nitrate, ammonium, turbidity, pH, conductivity, temperature, and dissolved oxygen (DO) and to calculate the loads from two streams (ditches) in two agricultural watersheds. With the proper calibration, maintenance, and operation of sensors and sondes, good water quality data can be obtained by overcoming challenging conditions such as fouling and debris buildup. The method can also be used in watersheds of various sizes and characterized by agricultural, forested, and/or urban land.

With the advancement of technology and the rise in end-user expectations, the need and use of higher temporal resolution data for pollutant load estimation has increased. This protocol describes a method for continuous in situ water quality monitoring to obtain higher temporal resolution data for informed water resource management decisions.

رصد مائي مستمر للمغذيات والرواسب في مستجمعات المياه الزراعية

Pollutant concentrations and loads in watersheds vary considerably with time and space. Accurate and timely information on the magnitude of pollutants in ...

Measuring the Flight Ability of the Ambrosia Beetle, Platypus Quercivorus (Murayama), Using a Low-Cost, Small, and Easily Constructed Flight Mill

The ambrosia beetle, Platypus quercivorus (Murayama), is the vector of a fungal pathogen that causes mass mortality of Fagaceae trees (Japanese oak wilt). Therefore, knowing the dispersal capacity may help inform trapping/tree removal efforts to prevent this disease more effectively. In this study, we measured the flight velocity and duration and estimated the flight distance of the beetle using a newly developed flight mill. The flight mill is low cost, small, and constructed using commonly available items. Both the flight mill arm and its vertical axis comprise a thin needle. A beetle specimen is glued to one tip of the arm using instant glue. The other tip is thick due to being covered with plastic, thus it facilitates the detection of rotations of the arm. The revolution of the arm is detected by a photo sensor mounted on an infrared LED, and is indicated by a change in the output voltage when the arm passed above the LED. The photo sensor is connected to a personal computer and the output voltage data are stored at a sampling rate of 1 kHz. By conducting experiments using this flight mill, we found that P. quercivorus can fly at least 27 km. Because our flight mill comprises cheap and small ordinary items, many flight mills can be prepared and used simultaneously in a small laboratory space. This enables experimenters to obtain a sufficient amount of data within a short period.

Measuring the Flight Ability of the Ambrosia Beetle, Platypus Quercivorus Murayama, Using a Low-Cost, Small, and Easily Constructed Flight Mill

We developed a low cost and small flight mill, constructed with commonly available items and easily used in experimentation. Using this apparatus, we measured the flight ability of an ambrosia beetle, Platypus quercivorus.

قياس قدرة الطيران خنفساء الطعام الشهي، كويرسيفوروس خلد الماء (موراياما)، استخدام منخفضة التكلفة، والصغيرة، ومطحنة رحلة المركبة بسهولة

The ambrosia beetle, Platypus quercivorus (Murayama), is the vector of a fungal pathogen that causes mass mortality of Fagaceae trees (Japanese oak wilt). ...

Methods for Image-based Surveys of Benthic Macroinvertebrates and Their Habitat Exemplified by the Drop Camera Survey for the Atlantic Sea Scallop

Underwater imaging has long been used in the field of marine ecology but decreasing costs of high-resolution cameras and data storage have made the approach more practical than in the past. Image-based surveys allow for initial samples to be revisited and are non-invasive compared to traditional survey methods that typically involve nets or dredges. Protocols for image-based surveys can vary greatly but should be driven by target species behavior and survey objectives. To demonstrate this, we describe our most recent methods for an Atlantic sea scallop (Placopecten magellanicus) drop camera survey to provide a procedural example and representative results. The procedure is divided into three critical steps that include survey design, data collection, and data products. The influence of scallop behavior and the survey goal of providing an independent assessment of the U.S. sea scallop resource on the survey procedure are then discussed in the context of generalizing the method. Overall, the broad applicability and flexibility of the University of Massachusetts Dartmouth School for Marine Science and Technology (SMAST) drop camera survey demonstrates the method could be generalized and applied to a variety of sessile invertebrates or habitat focused research.

Image based surveying is an increasingly practical, non-invasive method to sample the marine environment. We present the protocol of a drop camera survey that estimates the abundance and distribution of the Atlantic sea scallop (Placopecten magellanicus). We discuss how this protocol can be generalized for application to other benthic macroinvertebrates.

أساليب لإجراء الدراسات الاستقصائية المستندة إلى الصور ماكروينفيرتيبراتيس القاعية وموئلها يتجلى في إسقاط الاستقصاء الكاميرا التقوقع البحر المحيط الأطلسي

Underwater imaging has long been used in the field of marine ecology but decreasing costs of high-resolution cameras and data storage have made the ...

Detection of Viruses from Bioaerosols Using Anion Exchange Resin

This protocol demonstrates a customized bioaerosol sampling method for viruses. In this system, anion exchange resin is coupled with liquid impingement-based air sampling devices for efficacious concentration of negatively-charged viruses from bioaerosols. Thus, the resin serves as an additional concentration step in the bioaerosol sampling workflow. Nucleic acid extraction of the viral particles is then performed directly from the anion exchange resin, with the resulting sample suitable for molecular analyses. Further, this protocol describes a custom-built bioaerosol chamber capable of generating virus-laden bioaerosols under a variety of environmental conditions and allowing for continuous monitoring of environmental variables such as temperature, humidity, wind speed, and aerosol mass concentration. The main advantage of using this protocol is increased sensitivity of viral detection, as assessed via direct comparison to an unmodified conventional liquid impinger. Other advantages include the potential to concentrate diverse negatively-charged viruses, the low cost of anion exchange resin (~$0.14 per sample), and ease of use. Disadvantages include the inability of this protocol to assess infectivity of resin-adsorbed viral particles, and potentially the need for the optimization of the liquid sampling buffer used within the impinger.

An anion exchange resin-based method, adapted to liquid impingement-based bioaerosol sampling of viruses is demonstrated. When coupled with downstream molecular detection, the method allows for facile and sensitive detection of viruses from bioaerosols.