内部リン負荷の尺度として湖堆積物の研究室に決定されたリンフラックス

1。フィールドサンプリング 1〜2年前から（該当する場合）の各氷のないシーズンに一回のサンプリングを実施し、可能な場合は（北温暖な気候、すなわち 3回/年）。時間および/または資金が旬のサンプリングを禁止する場合は、半ばから後半、夏の間に一度、年間のサンプリングを実施しています。 湖内の異なる地理的領域をカバーするために堆積物回収拠点を選択します。利用可能な場合、過去の水質および/または堆積物のサンプリング地点に近い場所を選ばず、履歴データを活用することが望ましい場合が多い。それ以外の場合は、湖内の別の堆積物の種類を表すサイトを選択しよう。 コアコレクションを沈降するために、水質のサンプリングの前に行う。 最低でも、水深、水温、溶存酸素の鉛直プロファイルを測定する。近底の測定は、堆積物を乱すことなく、可能な限り表面を沈降近いように撮影する必要があります。 他のワットを収集研究の具体的な目標を達成するために望まれる小胞体品質データおよびサンプル。セッキの深さ、、光合成有効放射（PAR）のプロファイル、可溶性の反応性リン（SRP）、全リン（TP）、および窒素種クロロフィル例としては、垂直pH、導電率、および濁度のプロファイルが含まれています。 各サンプリング位置で、1メートルヴァンドーンまたは+12 Lニスキンボトルを使用して、堆積物の表面上に集め、水で10リットルのカーボイを埋める。これは実験室での堆積物コアの初期セットアップ中に、インキュベーションの間、サンプリング後のコアを補充するために使用されます。氷と一緒にクーラーにカーボイを置きます。 ピストンコアラー2,20を使用してサイトごとに6堆積物コアを収集します。 コアリング装置の構造についての具体的な手順については、フィッシャーら 20を参照してください。簡単に説明すると、コアリング装置をメス0.6メートル長のポリカーボネート芯管（7センチイド）、ポリ塩化ビニル（PVから成りアルミニウム駆動ロッド、2つのゴム栓とアイボルト、スイベルクリップ付きプラスチック被覆ピストンケーブル、およびアルミニウム駆動ロッドから構成され、ピストンに連結するためのC）取付アセンブリ。次の手順に従って、コアリングデバイスを組み立てる。 PVC取り付けアセンブリの上部を介してピストンケーブルの旋回クリップ端を通します。上向きにボルト孔を有するコアチューブを配向し、芯管の長さにケーブルを延長する。ピストンストッパーのアイボルトにピストンケーブルクリップ。 ワイヤーロックヒッチピンを使用して、PVC取り付けアセンブリにコアチューブを取り付けます。コア·コレクション中の堆積物表面の上に水層を維持するために、コアチューブの底からピストン20センチ進めるために、ピストンケーブルを引き出します。 ワイヤーロックヒッチピンを使用して、PVCの取り付けアセンブリのもう一方の端にアルミ駆動ロッドを取り付けます。縦に水に下コアリングデバイス、アルミドライブの追加セクションを追加必要に応じてロッド。 堆積物 – 水界面での垂直コアラを置き、ピストンケーブルは静止したままで、下方向に押してください。コアラは、堆積物 – 水界面で配置されるとこれを実現するためには、副グリップの内側にケーブルのステップ、とを下方に押し、ケーブルに副グリップを取り付けて、ピンと張ったピストンケーブルを引き出します。 表面にコアを持参し、前に水面を破るにゴム栓で密封する。ダクトテープで底のストッパーを固定します。 輸送中に静止し、それを維持するためにコアチューブの上部にピストンをボルトで固定。垂直ラックにコアチューブを配置し、必要に応じて氷を使用して、周囲に近い下の湖の温度に保つ。 2。実験室でのインキュベーションフィールドから戻ると、土砂とその上水柱の所望の深さが含まれているため、コアを調整します。過剰堆積物を慎重にRによりコアチューブの底を出すことができます下のストッパーをemoving、必要に応じて、対応するサイトで収集されたカーボイから水を追加します。一般的に使用される堆積物と水柱の深さは、水柱2,4,13,17-19の上にある25センチメートルと堆積物を20cmありますが、必要に応じて、これらの金額を変更することができます。 フィールドに測定された周囲の底水温に合わせて温度を維持して、暗くなった環境成長室に堆積物コアチューブを配置します。 治療を酸化還元するためにコアを公開し​​ます。有酸素処理、バブルのため、空気との3コア/サイトの水柱。バブル無酸素治療のために、N 2と、サイトごとに、残りの3コアの水柱（〜350 ppmのCO 2を用いてpHを緩衝する）。堆積物の表面に無停止で遅く、一貫性のある泡速度を確保。 コアインキュベーションの1日目に、フィールド内の各サイトから収集された近底層水を含む各10 Lカーボイをフィルタリングします。蠕動ポンプおよびフィルタカートリッジを使用して0.2μmのフィルタに続いて、ハウジングと、最初の1ミクロンフィルターを通して濾過水、。ストアは、コアのインキュベーションの間、4℃の水を濾過した。 潜伏期間2,3の持続時間にわたって、Pの放出速度のためのサンプルのコア。これはレドックス感受性の実験であるため、可能な限り酸化還元処理条件を維持するために予防策を講じる。 シリンジを用いて、0日目に、各堆積物コアのサンプリングポートを介して水40mlサンプルを除去する（ すなわち、一度にコアを成長チャンバ内に配置されている）、1、2、4、6、8、12、20、24 、コアインキュベーションの28。 （注意：非常に短い時間枠が所望さにわたって変化は、サンプリング計画は、時間1、2、4、8、 等でサンプリングするように修飾することができる場合は、システムは、多くの場合、まだ最初の12時間を通じて平衡化するため、P放出される。ダイナミクスはインキュベーションの開始時に、非常に可変することができます。） すぐに除去した後、20ミリリットルを分与0;サブサンプルTPの分析のためのシンチレーションバイアルや冷蔵に。 0.45μmのメンブレンフィルターでシンチレーションバイアル中に他の20mlのサブサンプルを濾過し、SRPの分析のために凍結する。 対応するサイトからのろ過水を等量の（ステップ2.4​​を参照）40ミリリットルのサブサンプルを交換してください。 3。 Pリリースレート計算以下の式2を用いて水カラムTPまたはSRPの変化に基づいてフラックス（放出速度）を計算する： のP RR =（C T – C 0）×V / A P rrをネット P放出（正の値）、または沈殿物の保持率（負の値）レート単位面積当たりの量（mg P / 2 / d）はここで、C tは時間tにおける水柱におけるTPまたはSRP濃度である、C 0は時間0でのTPまたはSRP濃度であり、Vは、コアtの水柱中の水の体積である宇部、そしてAは、堆積物コアの平面領域である。最大見掛け放出速度4,13,18,19を与える濃度対時間曲線の直線部分を使用して、P放出速度を計算します。潜在的な短期的なバイアスを避けるために、C型TとC 0 18,19のための非連続サンプリングの日付を選択します。 4。内部P負荷計算毎年恒例のPフラックスを計算します。 サンプリングが発生したときの各シーズンに向けて、その季節の日数によって個別に無酸素と有酸素フラックスを掛けます。毎年恒例の無酸素と有酸素フラックス（MG / M 2 /年）を得季節値を合計。同湖で複数のサイトをサンプリングしていた場合、この計算は（4.2.2項を参照）、各サイトまたはすべてのサイトの平均フラックス値を使用するため、別々に行うことができます。 堆積物からのPの放出は、低水温のために冬の間に、一般的に非常に低い。サンプリングは、冬の間に行われなかった場合は、P束がそのシーズン14,15 0であったことを前提としています。 内部Pの放出の大半は夏の間に発生するため、毎年の内部Pフラックスが粗く、季節データ2,15,17がない状態で一人で夏の測定値から推定することができる。このアプローチでは、セクション4.1.1によると、Pフラックスを計算し、夏以外のすべての季節のための0フラックスを前提としています。これは毎年恒例のPリリースの保守的な見積もりであることを認識しています。 可能な場合は、溶存酸素のデータは、年間Pフラックス計算2,4を改良するために使用することができる。このようなデータは、湖がある年の割合、または特定の季節のための低酸素または無酸素症を経験していることを明らかにすることができる。このような場合には、適切な割合や季節に応じて無酸素と有酸素フラックスを使用し、年間内部Pフラックスを計算する値を合計。 低酸素または無酸素症は夏の間のみを測定した場合、夏のための有酸素フラックス無酸素フラックスを用い4.1.1項を計算する残りの季節。毎年の内部P束を得るために、値を合計。ルーチン溶存酸素モニタリングデータは湖が低酸素または無酸素の年の35パーセントを経験することを示す場合には同様に、0.65で4.1.1から0.35と年間有酸素磁束によってセクション4.1.1からの年間無酸素フラックスを掛けて計算して値を合計毎年恒例の内部Pフラックス。 Polymictic湖は、酸化還元状態14での頻繁な混合および空間的·時間的変動に、内部P負荷計算に特有の課題を提起する。ニュルンベルグら 16は polymictic湖は季節や年の間に発生する可能性があり、無酸素の日数を計算するためのモデルを開発した。次のように湖の面積と同様の領域を積極的にPをリリースしている時間（日/シーズン）の長さを表すアクティブな土砂リリース領域と時間（AA）は、計算することができます。 AA = -36.2 + 50.2ログ（P シーズン ）+ 0.762 Z / 00.5 Pが所定のシーズン中の平均水柱TPの濃度であり、zは、平均深さであり、Aは、湖の表面積である。 、毎年恒例の内部Pフラックスを計算し、各シーズンに向けて有酸素フラックスによる無酸素フラックスと有酸素日数でAAを掛け、その後、すべての値を合計する。 全体湖エリアに内部Pフラックスをスケールアップ。 毎年恒例の内部Pの負荷を計算するために、湖全体の表面積でステップ4.1からの年間のPフラックスを掛けます。毎年恒例のP束がセクション4.1.4または4.1.5に従って計算されていない限り、毎年の内部Pの負荷を計算するために無酸素の年間フラックスを使用しています。それ以外の場合は、セクション4.1.4または4.1.5で計算されたフラックスを使用しています。 同湖で複数のサイトをサンプリングした場合は、湖は、各サイトに関連する地理的ゾーンに分割することができます。ゾーンの表面積で、各サイトの年間無酸素のPフラックス（またはセクション4.1.4または4.1.5からの年間フラックス）を乗算し、アンを取得するために値を合計湖全体4,17ためUAL内部P·ロード。代わりに、全てのサイトの平均年間Pフラックスは4.2.1項で使用することができます。 他の領域は、有酸素一年中まま、詳細な溶存酸素データは、湖の経験低酸素または無酸素状態（ 例えば 、深い領域）の特定の領域を示すことがあります。可能な場合は、フラックス×面積計算を精緻化するためにこの情報を使用する（スタインマンら、準備中）。毎年恒例の無酸素フラックスで無酸素表面積を掛け、年間有酸素フラックスで有酸素表面積を掛け、年間内部Pの負荷を計算するために二つの値を合計します。