Исследователи исследуют надежность криогенной вакуумной дистилляции для извлечения воды из почвы

16 мая 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

рецензируемое издание

надежный источник

корректура

Чжан Наньнань, Китайская академия наук

Стабильные изотопы водорода и кислорода (δ2H и δ18O соответственно) в почвенных водах широко используются в экологических исследованиях, основанных на точном извлечении нефракционированной воды из различных типов почв. Криогенная вакуумная дистилляция (CVD) — лабораторный метод, наиболее широко используемый в эколого-гидрологических исследованиях. Однако надежность этого метода в отражении почвенной воды δ2H и δ18O все еще вызывает беспокойство.

В исследовании, опубликованном в журнале «Методы экологии и эволюции», исследователи из Тропического ботанического сада Сишуанбаньна (XTBG) Китайской академии наук и их сотрудники оценили надежность методов CVD для извлечения воды из почвы и оценили потенциальное влияние криогенной экстракции на разделение источника воды на заводе. Они исследовали автоматическую криогенную вакуумную дистилляцию (ACVD) и две традиционные системы экстракции (TCVD).

Исследователи высушили 225 образцов почвы, содержащих различные пропорции частиц глины, легировали их деионизированной водой и криогенно экстрагировали их с помощью систем ACVD и TCVD. Затем они провели анализ чувствительности потребления воды растениями при четырех типах входных данных на семи участках.

По сравнению с TCVD недавно разработанный метод ACVD может иметь аналогичные или лучшие характеристики. Однако два метода CVD не позволили получить в лаборатории нефракционированную почвенную воду δ2H и δ18O. Между тем, изотопные смещения методов CVD коррелировали с содержанием глины в почве и содержанием влаги в извлеченных почвенных материалах.

«Широкое использование методов CVD, вероятно, привело к заметной неопределенности в прогнозировании глубины поглощения воды растениями», — сказал доктор Сун Лян из XTBG.

Анализ чувствительности показал, что использование данных о почве, скорректированных с помощью CVD-смещений, улучшило качество прогнозирования поглощения воды растениями. Изотопные смещения CVD-систем положительно коррелировали с содержанием глины в почве и отрицательно коррелировали с содержанием воды в почве.

«Наши результаты будут иметь важное значение для дальнейших исследований, которые могут предоставить новое решение для прогнозирования источников воды для растений», — сказал Сун Лян.

Больше информации: Бин Ян и др. Нескорректированные изотопы почвенной воды посредством криогенной вакуумной дистилляции могут привести к ложной оценке источников воды для растений, Методы экологии и эволюции (2023). DOI: 10.1111/2041-210X.14107

Информация журнала:Методы экологии и эволюции

Предоставлено Китайской академией наук