Published April 30, 2020 | Version v1
Publication Open

Precipitation–soil water chemistry relationship: case study of an intensively managed grassland ecosystem in southwest England

Creators

  • 1. Obafemi Awolowo University

Description

Abstract Environmental assessments typically require fine- or high-resolution datasets, example of which the Environmental Change Network (ECN) provides. This study has therefore taken advantage of the free access to the datasets to investigate temporal characteristics of precipitation and soil water chemistry, and relationship between the concentration of selected chemical variables in precipitation and soil water at 0–10 cm and below 10 cm depths based on data availability. The aim was to determine whether observations from the ECN data support results from the previous hypothesis on dominant run-off mechanism at the study area. Method of analysis involves inferential statistics and wavelet transform plot of selected physico-chemical variables for six (2010–2016) years. Results showed that most of the selected chemical variables exhibited low coefficient of determination in the relationship of their concentration in precipitation and soil water. Relatively linear relationships, however, occurred in the values of conductivity, Cl − , Ca 2+ , alkalinity and Mg 2+ between the 0–10 cm and below 10 cm depths, indicating mixing of soil water at both soil zones. Inference from the results suggests a possible significant role of pre-event water or geological influence on soil water chemistry. The study affirms the hypothesis that saturation overland flow dominates areas underlain by Halstow soil series in the area.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تتطلب التقييمات البيئية المجردة عادةً مجموعات بيانات دقيقة أو عالية الدقة، والتي توفر شبكة التغيير البيئي (ECN) مثالاً عليها. لذلك استفادت هذه الدراسة من حرية الوصول إلى مجموعات البيانات للتحقيق في الخصائص الزمنية لهطول الأمطار وكيمياء مياه التربة، والعلاقة بين تركيز المتغيرات الكيميائية المختارة في هطول الأمطار ومياه التربة على عمق 0–10 سم وأقل من 10 سم بناءً على توافر البيانات. كان الهدف هو تحديد ما إذا كانت الملاحظات من دعم بيانات ECN ناتجة عن الفرضية السابقة حول آلية الجريان السطحي المهيمنة في منطقة الدراسة. تتضمن طريقة التحليل الإحصائيات الاستدلالية ومخطط تحويل الموجات لمتغيرات فيزيائية كيميائية مختارة لمدة ست سنوات (2010–2016). أظهرت النتائج أن معظم المتغيرات الكيميائية المختارة أظهرت معامل تحديد منخفض في علاقة تركيزها في هطول الأمطار ومياه التربة. ومع ذلك، حدثت علاقات خطية نسبيًا في قيم الموصلية، Cl - ، Ca 2+ ، القلوية و Mg 2+ بين أعماق 0–10 سم وأقل من 10 سم، مما يشير إلى خلط مياه التربة في كلتا منطقتي التربة. يشير الاستدلال من النتائج إلى دور مهم محتمل لمياه ما قبل الحدث أو التأثير الجيولوجي على كيمياء مياه التربة. تؤكد الدراسة الفرضية القائلة بأن التشبع بالتدفق البري يهيمن على المناطق التي تقع تحتها سلسلة تربة هالستو في المنطقة.

Translated Description (French)

Résumé Les évaluations environnementales nécessitent généralement des ensembles de données fins ou à haute résolution, dont l'Environmental Change Network (ECN) fournit un exemple. Cette étude a donc profité du libre accès aux ensembles de données pour étudier les caractéristiques temporelles des précipitations et de la chimie de l'eau du sol, et la relation entre la concentration de variables chimiques sélectionnées dans les précipitations et l'eau du sol à 0–10 cm et en dessous de 10 cm de profondeur en fonction de la disponibilité des données. L'objectif était de déterminer si les observations des données ECN corroborent les résultats de l'hypothèse précédente sur le mécanisme de ruissellement dominant dans la zone d'étude. La méthode d'analyse implique des statistiques inférentielles et un diagramme de transformation en ondelettes de variables physico-chimiques sélectionnées pour six (2010–2016) ans. Les résultats ont montré que la plupart des variables chimiques sélectionnées présentaient un faible coefficient de détermination dans la relation de leur concentration dans les précipitations et l'eau du sol. Des relations relativement linéaires, cependant, se sont produites dans les valeurs de conductivité, Cl − , Ca 2+ , alcalinité et Mg 2+ entre les profondeurs de 0–10 cm et au-dessous de 10 cm, indiquant un mélange d'eau du sol aux deux zones du sol. L'inférence des résultats suggère un rôle significatif possible de l'eau avant l'événement ou de l'influence géologique sur la chimie de l'eau du sol. L'étude confirme l'hypothèse selon laquelle la saturation de l'écoulement terrestre domine les zones sous-jacentes aux séries de sols Halstow dans la région.

Translated Description (Spanish)

Resumen Las evaluaciones ambientales generalmente requieren conjuntos de datos finos o de alta resolución, ejemplos de los cuales proporciona la Red de Cambio Ambiental (ECN). Por lo tanto, este estudio ha aprovechado el libre acceso a los conjuntos de datos para investigar las características temporales de la precipitación y la química del agua del suelo, y la relación entre la concentración de variables químicas seleccionadas en la precipitación y el agua del suelo a profundidades de 0–10 cm y por debajo de 10 cm en función de la disponibilidad de datos. El objetivo era determinar si los resultados de los datos de ECN respaldan la hipótesis anterior sobre el mecanismo de escorrentía dominante en el área de estudio. El método de análisis implica estadísticas inferenciales y un gráfico de transformación de ondículas de variables fisicoquímicas seleccionadas durante seis (2010–2016) años. Los resultados mostraron que la mayoría de las variables químicas seleccionadas exhibieron un bajo coeficiente de determinación en la relación de su concentración en la precipitación y el agua del suelo. Sin embargo, se produjeron relaciones relativamente lineales en los valores de conductividad, Cl −, Ca 2+ , alcalinidad y Mg 2+ entre las profundidades de 0–10 cm y por debajo de 10 cm, lo que indica una mezcla de agua del suelo en ambas zonas del suelo. La inferencia de los resultados sugiere un posible papel significativo del agua previa al evento o la influencia geológica en la química del agua del suelo. El estudio afirma la hipótesis de que el flujo terrestre de saturación domina las áreas subyacentes a la serie de suelos de Halstow en el área.

Files

s13201-020-01209-z.pdf.pdf

Files (2.6 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b038691795704a5fe741d0e7984d2c70
2.6 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
العلاقة بين هطول الأمطار وكيمياء مياه التربة: دراسة حالة لنظام بيئي للمراعي يدار بشكل مكثف في جنوب غرب إنجلترا
Translated title (French)
Relation entre les précipitations et la chimie de l'eau du sol : étude de cas d'un écosystème de prairies géré de manière intensive dans le sud-ouest de l'Angleterre
Translated title (Spanish)
Relación precipitación-química del agua del suelo: estudio de caso de un ecosistema de pastizales gestionado intensivamente en el suroeste de Inglaterra

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3022069771
DOI
10.1007/s13201-020-01209-z

Is supplement to
https://openalex.org/W4251036949 (Other)
https://openalex.org/W4249728238 (Other)
https://openalex.org/W4234609123 (Other)
https://openalex.org/W4212987871 (Other)
https://openalex.org/W4207064856 (Other)
https://openalex.org/W2390556912 (Other)
https://openalex.org/W2350156857 (Other)
https://openalex.org/W2348179995 (Other)
https://openalex.org/W2040560653 (Other)
https://openalex.org/W202183479 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Nigeria

References

  • https://openalex.org/W1491390015
  • https://openalex.org/W1971047942
  • https://openalex.org/W1973820300
  • https://openalex.org/W1974080507
  • https://openalex.org/W1975452163
  • https://openalex.org/W1975751021
  • https://openalex.org/W1976123733
  • https://openalex.org/W1980440523
  • https://openalex.org/W1980860353
  • https://openalex.org/W1986044792
  • https://openalex.org/W1994903301
  • https://openalex.org/W1995848841
  • https://openalex.org/W2007065306
  • https://openalex.org/W2010071427
  • https://openalex.org/W2026210332
  • https://openalex.org/W2034139177
  • https://openalex.org/W2036325525
  • https://openalex.org/W2037377732
  • https://openalex.org/W2037563922
  • https://openalex.org/W2046742831
  • https://openalex.org/W2047421035
  • https://openalex.org/W2048907770
  • https://openalex.org/W2053215026
  • https://openalex.org/W2053540528
  • https://openalex.org/W2059129468
  • https://openalex.org/W2068370782
  • https://openalex.org/W2069177127
  • https://openalex.org/W2082820437
  • https://openalex.org/W2089613416
  • https://openalex.org/W2091327155
  • https://openalex.org/W2128664415
  • https://openalex.org/W2137735061
  • https://openalex.org/W2141924068
  • https://openalex.org/W2144312979
  • https://openalex.org/W2149303737
  • https://openalex.org/W2586622273
  • https://openalex.org/W2607752844
  • https://openalex.org/W2621056264
  • https://openalex.org/W2750548432
  • https://openalex.org/W2765909927
  • https://openalex.org/W2809518071
  • https://openalex.org/W2900013225
  • https://openalex.org/W2937370581
  • https://openalex.org/W2947201190
  • https://openalex.org/W2950411148
  • https://openalex.org/W2989691694
  • https://openalex.org/W2994768344
  • https://openalex.org/W3013191529