Informace o publikaci

What actually controls the minute to hour changes in soil carbon dioxide concentrations?

Název česky Co skutečně řídí minutové až hodinové změny v půdních koncentracích oxidu uhličitého?
Autoři

FAIMON Jiří LANG Marek

Rok publikování 2018
Druh Článek v odborném periodiku
Časopis / Zdroj Geoderma
Fakulta / Pracoviště MU

Přírodovědecká fakulta

Citace
Doi http://dx.doi.org/10.1016/j.geoderma.2018.02.048
Klíčová slova Anthrosol; CO2 concentration; Diurnal variation; Temperature; Temperature-CO2 hysteresis; Water content
Popis Monitoring oxidu uhličitého (CO2) v antropogenních půdách ukázal koncentrace CO2 ([CO2]) až 10000 ppmv v závislosti na okolních podmínkách. V období sucha [CO2] osciluje v rámci diurnálního cyklu s průměrnou amplitudou kolem 1520 ppmv. [CO2] silně pozitivně korelovalo s půdní teplotou, T(soil), (korelační koeficient r ~ 0,92). Avšak, T(soil) byla posunuta vzhledem k [CO2] o přibližně 55 minut. Kvůli fázovému posunu ukázala závislost [CO2]/T(soil) typickou hysterezi proti směru pohybu hodinových ručiček. Jednoduchý model dvou oscilujících signálů indikuje, že tento směr pohybu by znamenal porušení kauzality. Posun T(soil) proti [CO2] by byl možný pokud by teplo a CO2 byly transportovány do místa měření ze svrchní vrstvy půdy a transport CO2 by byl rychlejší než transport tepla. Efekt fotosyntézy na [CO2] respirací kořenů není během období sucha příliš pravděpodobný, protože působí po delší časové období. Nicméně korelace [CO2] s osvitem (IL) ve spektrálním rozsahu 380-720 nm nevyloučila tuto možnost (korelační koeficient r= 0,629 při posunu LI za [CO2]) 4 hodiny. Období deště bylo simulováno umělým skrápěním půdy: přidávání vody do půdy indukovalo střední až silný nárůst [CO2], který odpovídal zvýšené heterotrofní respiraci. Závislost [CO2]=f(WEx), kde WEx je přídavek vody v L/m2, byla téměř lineární, ale její směrnice se zvyšovala exponenciálně s teplotou. Na základě této závislosti byl odvozen vztah SH(z)=b1×exp(b2×T(soil)(z) / T0)×(THÉTA(z) / FÍ)+b3 (where SH(z) (kde SH(z) je heterotrofní respirace [mol m-3 s-1], z je vertikální koordináta, Ts(z) je teplota [K], T0 je standartní teplota [K], THÉTA(z) je vlhkost [m3 m-3], FÍ je celková porozita půdy [m3 m-3], b1, b2, b3 jsou parametry). Participace respirace kořenů na střední fluktuace [CO2] je méně pravděpodobná. To by bylo možné pouze v případě šíření tlaku přes rostlinný xylém/floém.