연구자들은 토양 물 추출을 위한 극저온 진공 증류의 신뢰성을 조사합니다.

2023년 5월 16일

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중국과학원 장난난(Zhang Nannan)

토양수에 있는 안정 동위원소인 수소와 산소(각각 δ2H와 δ18O)는 다양한 토양 유형에서 분류되지 않은 물을 정확하게 추출하는 데 의존하는 생태학적 연구에 널리 사용됩니다. 극저온 진공 증류(CVD)는 생태수문학 연구에 가장 널리 사용되는 실험실 기반 기술입니다. 그러나 토양수 δ2H 및 δ18O를 반영하는 이 기술의 신뢰성은 여전히 ​​우려됩니다.

Methods in Ecology and Evolution에 발표된 연구에서 중국과학원 XTBG(Xishuangbanna Tropical Botanical Garden)의 연구원과 공동 연구자는 토양 물 추출을 위한 CVD 기술의 신뢰성을 평가하고 극저온 추출이 토양에 미치는 잠재적 영향을 평가했습니다. 식물 수원 분할. 그들은 자동 극저온 진공 증류(ACVD)와 두 가지 전통적인 추출(TCVD) 시스템을 조사했습니다.

연구진은 서로 다른 비율의 점토 입자를 포함하는 225개의 토양 샘플을 오븐에서 건조하고 이를 탈이온수로 도핑한 다음 ACVD 및 TCVD 시스템을 사용하여 극저온 추출했습니다. 그런 다음 그들은 7개 현장에서 4가지 유형의 입력 데이터를 바탕으로 식물 수분 흡수에 대한 민감도 분석을 수행했습니다.

TCVD와 비교하여 새로 개발된 ACVD 기술은 유사하거나 더 나은 성능을 가질 수 있습니다. 그러나 두 가지 CVD 기술은 실험실에서 분류되지 않은 토양수 δ2H 및 δ18O를 달성하지 못했습니다. 한편, CVD 기술의 동위원소 오프셋은 추출된 토양 물질의 토양 점토 함량 및 토양 수분 함량과 상관관계가 있었습니다.

XTBG의 Song Liang 박사는 "CVD 기술의 광범위한 사용으로 인해 식물의 수분 흡수 깊이 예측에 상당한 불확실성이 생겼을 것입니다."라고 말했습니다.

민감도 분석에서는 CVD 상쇄로 수정된 토양 데이터를 사용하면 식물 수분 흡수 예측 성능이 향상되는 것으로 나타났습니다. CVD 시스템의 동위원소 오프셋은 토양 점토 함량과 양의 상관관계가 있었고 토양 수분 함량과 음의 상관관계가 있었습니다.

Song Liang은 "우리의 결과는 식물 수원 예측을 촉진하는 새로운 솔루션을 제공할 수 있는 추가 연구에 중요한 영향을 미칠 것"이라고 말했습니다.

추가 정보: Bin Yang 외, 극저온 진공 증류를 통한 보정되지 않은 토양수 동위원소는 식물 수원에 대한 잘못된 추정으로 이어질 수 있습니다, Methods in Ecology and Evolution(2023). DOI: 10.1111/2041-210X.14107

저널 정보:생태학과 진화의 방법

중국과학원 제공