المختبر وبروتوكول الميدانية لتقدير معدلات تحات ورقة من ديندروجيومورفولوجي

Jose Maria Bodoque; Juan Antonio Ballesteros-Cánovas; Juan Manuel Rubiales; Markus Stoffel

doi:10.3791/57987

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

Summary

وصف تآكل من ديندروجيومورفولوجي وقد تركز عادة على دقة البحث عن وقت بدء التعرض الجذر، بدراسة عيانية أو التغييرات على مستوى الخلية الناجمة عن التعرض. وهنا، نحن نقدم وصفاً مفصلاً لتقنيات رواية مختلفة للحصول على معدلات التعرية أكثر دقة من بيانات دقيقة للغاية ميكروتوبوجرافيك.

Abstract

تحات ورقة من بين القوى المحركة الحاسمة لتدهور التربة. ويسيطر تآكل العوامل البيئية والأنشطة البشرية، التي غالباً ما تؤدي إلى آثار بيئية خطيرة. فهم تآكل ورقة، ونتيجة لذلك، مشكلة في جميع أنحاء العالم مع الآثار المترتبة على البيئة والاقتصادات. ومع ذلك، المعارف بشأن كيفية تطور تآكل في المكان والزمان لا تزال محدودة، فضلا عن إثارة على البيئة. أدناه، ونحن شرح بروتوكول ديندروجيومورفولوجيكال جديدة لاشتقاق تآكل التربة سمك (ه_س) بالحصول على بيانات دقيقة ميكروتوبوجرافيك باستخدام الليزر الأرضية المسح الضوئي (TLS) ومقاييس الشخصية ميكروتوبوجرافيك. بالإضافة إلى ذلك، تستخدم الإجراءات القياسية ديندروجيومورفيك، اعتماداً على الاختلافات التشريحية في حلقات الجذر، إنشاء توقيت التعرض. الشخصية TLS وميكروتوبوجرافيك المقاييس المستخدمة للحصول على proﬁles سطح الأرض، الذي يقدر ه_س بعد أن يتم تحديد المسافة عتبة (الدفتيريا)، أي المسافة بين الجذر والرواسب كنيكبوينت، الذي يسمح deﬁning تخفيض سطح الأرض الناتجة عن تآكل ورقة. لكل ملف تعريف، قمنا بقياس الارتفاع بين ظهر المركب الجذر وطائرة ظاهري عرضية إلى سطح الأرض. وبهذه الطريقة، ونحن تهدف إلى تجنب الآثار الصغيرة من تشوه التربة، الذي قد يكون بسبب الضغوط التي تمارس بنظام الجذر، أو بترتيب الجذور المكشوفة. وهذا يمكن أن يؤدي إلى كميات صغيرة من ترسب التربة أو تآكل تبعاً للكيفية التي تؤثر فعلياً الجريان السطحي للمياه. أن تثبت أننا توصيف ميكروتوبوجرافيك الكافي من الجذور المكشوفة وعلى سطح الأرض يرتبط بها قيمة للغاية للحصول على معدلات التعرية دقيقة. هذا الاستنتاج يمكن أن تستخدم لتطوير أفضل الممارسات الإدارية الرامية إلى وقف في نهاية المطاف أو ربما، على الأقل، يقلل من تآكل التربة، وحيث أن أكثر من سياسات إدارة مستدامة يمكن أن توضع موضع التنفيذ.

Introduction

الآثار الاقتصادية والبيئية التي تنتجها تآكل ورقة يجعل هذا الموضوع ب اهتمام في جميع أنحاء العالم¹. وتستخدم العديد من الأساليب، من تقنيات مباشرة إلى النهج القائم على أساس المادية والتجريبية، لحساب معدلات تحات التربة على مجموعة متنوعة من الجداول الزمنية والمكانية. تقنيات مباشرة استخدام القياسات الميدانية تحت الظروف الطبيعية وتستند أساسا إلى استخدام غيرلاخ أحواض²، المياه جامعي³، وتآكل دبابيس⁴ وبروفيلوميتيرس⁵. وعلاوة على ذلك، نماذج تآكل التربة قد تركزت متزايدة على تمثل بالتفصيل العمليات الفيزيائية الحقيقية المسؤولة عن تآكل⁶.

ديندروجيومورفولوجي⁷ قسم فرعي من مختصا⁸ فإن النجاح في تحديد وتيرة وحجم عمليات جيومورفولوجية⁹^،¹⁰^،^،من¹¹¹²^، ¹³^،^،من¹⁴¹⁵^،^،من¹⁶¹⁷. فيما يتعلق بتآكل ورقة، وعادة ما يعمل ديندروجيومورفولوجي لتحسين أو استبدال المنهجيات المذكورة أعلاه، لا سيما في المناطق التي تكون فيها معدلات التعرية المستمدة من تقنيات مباشرة أما نادرة أو غير متوفرة. ديندروجيومورفولوجي هو طريقة مرنة للغاية لتقييم تحات التربة ويمكن أن تستخدم لمعايرة النماذج المستندة إلى المادية والتجريبية، أو ربما كبيانات مصدر لتعزيز موثوقية تقدير المباشر تقنيات¹⁸^، ¹⁹-ديندروجيومورفولوجي تمكن تآكل التربة إنشاء مساحات كبيرة تتوفر فيها الجذور المكشوفة. يجب إظهار حدود خواتم شجرة واضحة هذه الجذور المكشوفة والاستجابة لأنماط النمو السنوي يعتبر الأمثل لتطبيق تقنيات ديندروجيومورفولوجيكال²⁰. يجب أن يكون موجوداً الجذور علاوة على ذلك، يتعرض تذوق يفضل في وحدات متجانسة استناداً إلى ردود أفعالهم²¹من تآكل التربة.

ويستند بالطريقة التقليدية ديندروجيومورفيكال من تقدير تآكل ورقة على قياس في الموقع سمك التربة المنجرفة (ه_س) من وقت التعرض الأولى إلى²²^،الحالي²³^، ²⁴. وتستخدم النسبة بين هذه المتغيرات اثنين لحساب قيمة تآكل في mm∙yr¹. الكثير من البحوث التي أجريت حتى الآن وقد تركز كلياً على كفاءة تحديد السنة الأولى من التعرض. كنتيجة، يتم تحليل التعديلات في الجذر بسبب التعرض في مستوى العيانية²⁵، أو في الأنسجة والمستويات الخلوية²⁶^،^،من²⁷²⁸. التغيير التشريحية الرئيسية موجودة في الجذور المكشوفة من الصنوبريات هو زيادة سمك خاتم النمو، نتيجة لعدد كبير من الخلايا داخل إيرليوود (مصريات)²⁶. وبالمثل تم العثور على تقليص داخل منطقة التجويف tracheids مصريات جنبا إلى جنب مع سمك جدار الخلية زيادة هيكل لاتيوود (LW) tracheids²⁴^،^،من²⁷²⁹. تم وصف هذه التعديلات وكمياً كبداية عندما يخفض تآكل سطح الأرض فوق جذر تقريبا ثلاثة سم³⁰. منحت قدرا أقل من الاهتمام الكافي تحديد المعلمة ه_x . عمر الجذور المكشوفة عادة ترتبط بذروة مركز المحور الجذر للنمو على مدى السطحية³¹^،الأرض³². تم تصحيح تقدير ه_x وبالتالي النظر في استمرار النمو الثانوي³⁰^،³³. في الآونة الأخيرة، أدمجت هذه الأساليب المنهجية أيضا وصف ميكروتوبوجرافي التربة للحصول على تآكل موثوقية معدلات³⁴^،^،من³⁵³⁶.

نقدم بروتوكول المختبرية والميدانية لتقدير أكثر دقة وموثوقية ورقة تآكل معدلات من ديندروجيومورفولوجي. في هذا البروتوكول خاصة، ندرس الفرضية القائلة بأن أخذ عينات من جميع الجذور المكشوفة، بغض النظر عن التوجه بالنسبة إلى مسار جولة الإعادة، وبالاقتران مع تحليل الطوبوغرافيا، يتيح معدلات التعرية التحديد أعيد بناؤها وتقديرها كمياً. ، ولذلك، يتمثل هدفنا في توفير بروتوكول لتقدير معدلات تآكل من تعظيم حجم العينة من الجذور المكشوفة، واستخدام المعلومات العيانية والمجهرية الموجودة في سلسلة شجرة-خاتم النمو وأيضا البيانات الطبوغرافية ذات الدقة العالية.

Protocol

1-أخذ العينات الاستراتيجية

تحديد عملية جيومورفولوجية
1. تنفيذ نهج (وحدة حقوق الإنسان) "وحدات الاستجابة الهيدرولوجية"²¹. وتحقيقا لهذه الغاية، تحديد مناطق متجانسة داخل موقع الدراسة، تضم الرواسب السطحية وعلم الخصائص الحجرية، والغطاء التاجي، وبقايا الخضري على اتصال بسطح التربة والمنحدر. حدد من بين جميع هراس تلك التي يسود فيها عملية تآكل ورقة.

figure-protocol-485
رقم 1: مثال هراس المرتبطة أخدود رملي. وفيما يتعلق بالبروتوكول المقترح هنا، أخذ عينات الجذور المكشوفة يجب أن تجري بوحدة حقوق الإنسان التي عملية التآكل فعالة تآكل ورقة (في هذه الأسطورة الرقم المقابل للرمال المكشوفة مع منحدرات معتدلة). وقد تم تعديل هذا الرقم من بودوقوي et al. ²¹ . الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

أخذ عينات جذور المكشوفة
1. حدد موقع في جذور الموقع تعرض الدراسة المقابلة لأنواع الأشجار مفيدة للشجرة-خاتم يؤرخ (يفضل الصنوبرية)²⁰.
2. تقديم وصف مفصل للخصائص المكانية والمورفولوجية للمناطق المحيطة بالجذور المكشوفة أخذ عينات. جمع المعلومات التالية: الموقع الجغرافي (إحداثيات الجامعة التكنولوجية الماليزية)؛ الارتفاع؛ الارتفاع في درجات ساكسجسمل، سواء للتلال وموقع جذر معين (الجانب المحلي)؛ مسافة المقطع الجذر إلى جذع شجرة؛ منحدر التلال والمنحدر من الموقع الجذر المحددة (أعربا في درجات)؛ التوجه لجذر مكشوف فيما يتعلق بمسار جولة الإعادة.
3. تأخذ عينة التربة واحدة من حوالي 1 كغم من المنطقة المحيطة بكل جذر المكشوفة. المعلمات لتوصيف نسيج، النسبة المئوية لهيكل هذه المسألة والتربة العضوية.
4. قياس في الموقع الموصلية الهيدروليكية استخدام إينفيلتروميتير حلقة واحدة تحت الرأس المستمر.
  ملاحظة: تنفيذ الخطوات 1.2.2 و 1.2.3 لتحديد خصائص التربة شجراء.
5. تحديد الجذور المكشوفة التي أبعد من 1.5 متر من الجذع. على مسافات أقل التعرض يمكن أن يكون مرتبطاً بنمو الأشجار.
6. قطع بالمنشار الجذور المكشوفة على الأقل 30، يبلغ قطرها أكبر من 5 سم، إلى 15 سم طوله أقسام. وبعد ذلك، تأخذ شريحتين من حوالي 1.5 سم.
7. باستخدام مجرفة قياس, المنشار وشريط قياس، العينة مجموعة فرعية جذور مدفونة (على الأقل ثلث مجموع الجذور المكشوفة عينات) في أعماق التربة مختلفة (كحد أقصى 20 سم) تحديد سمك التربة الحد الأدنى أدناه التي تبدأ الجذور استجابة التشريحية بسبب التعرض.

figure-protocol-2576
الشكل 2: مثال عن كيفية إجراء أخذ العينات الميدانية. تحديد الجذور المكشوفة 30 على الأقل، وبعد ذلك قطع مع المنشار. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

2-ميكروتوبوجرافيك وصف سطح الأرض والجذور المكشوفة في أماكن يسهل الوصول إليها

استخدام جهاز "المسح الضوئي الليزر الأرضية" التي يمكن قياس يصل إلى 50,000 نقطة في الثانية بدقة 1 ملم على مسافة مسح < 120 مترا مربعا.
النظر على الأقل تقليدية TLS موقعين مختلفين لتجنب مناطق الظل.
دمج مواقع مختلفة باستخدام الحد أدنى من أربعة عالية الوضوح المسح (ويي) الأهداف المتمركزة لتغطية المنطقة بأكملها.
من أجل الحصول على بيانات طبوغرافية دقيقة للغاية، مسح متوسط مساحة 300 سم² من المواقع المحددة استخدام قرار مكانية من 1 مم-تضمين الجذور المكشوفة والمنطقة المحيطة بها التي هي الممثل لسطح الأرض.

3-ميكروتوبوجرافيك وصف سطح الأرض والجذور المكشوفة، في الأماكن ذات التضاريس الصعبة وحاد (البيئات الجبلية)

وضع مقياس الشخصية ميكروتوبوجرافيك عمودي الجذرية المكشوفة، وفي وقت لاحق، مستوى أفقياً لكافة القياسات في مثل هذه طريقة أنه يمكن مقارنة مجموعات البيانات المختلفة.
رسم الشخصية التي تم الحصول عليها في الخطوة 3، 1 في ورقة الرسم البياني ليتمكن من الاستدلال كمية تآكل التربة على طول الشخصية بدقة ملليمتر الفرعية.

figure-protocol-4111
الشكل 3: مثال لتوصيف ميكروتوبوجرافي الأرض باستخدام مقياس الشخصية ميكروتوبوجرافيك- (أ) رسم توضيحي للجذور المكشوفة كما ملاحظته على امتداد درب المشي لمسافات طويلة؛ (ب) إجراء قياسات للتربة ميكروتوبوجرافي proﬁle ميكروتوبوجرافيك باستخدام قياس؛ (ج) تقدير ه_x من خلال اقتناء proﬁles ميكروتوبوجرافيك عن طريق الرسم على ورقة الرسم البياني للسماح لاستدلال كمية تآكل التربة على طول proﬁle ومع الدقة ملليمتر الفرعية. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

4-تحديد توقيت التعرض للجذر

تحليل عيانية
1. الهواء الجاف للمقاطع التي تم الحصول عليها في الخطوة 1.2.6 لمدة شهرين.
2. الحصول على من شريحتين المقاطع الأولية كل ما يقرب من 2 سم.
3. الرمال والبولندية الشرائح مع الصنفرة (تصل إلى 400 الحصباء) لتسهيل الاعتراف بحلقات النمو.
4. مسح الشرائح بدقة الحد أدنى من 2,800 نقطة في البوصة حيث أن هم يمكن دقة تحليلها حتى عندما تكون خواتم رقيقة خاصة.
5. استخدام الزيادة في النسبة المئوية لاتيوود وأكبر نمو-خاتم عرض كمؤشرات للإجهاد الناجم عن التعرض.
6. وضع علامة على الأقل 4-5 إنصاف أقطار على طول أقطار الشرائح التي تظهر تباين أعلى بعرض حلقة النمو.
7. استخدام نظام تحليل صورة أو جدول قياس لقياس عرض شجرة الدائري.
8. تطبيق الإجراءات البصرية عبر تاريخها بمقارنة التغير في عرض خاتم النمو بين إنصاف أقطار مختلفة، على حد سواء تحسين دقة يؤرخ للسنة الأولى من التعرض لتآكل التربة بشكل صحيح حتى الآن الحلقات اللاحقة وتعترف بوجود متعددة أو حلقات متقطع.

figure-protocol-5826
الشكل 4: مثال على كيفية إعداد قسم من الجذرية المكشوفة لإنجاز يؤرخ dendrochronological سلسلة حلقة النمو. في كل قسم، يتم وضع علامة إنصاف أقطار أربعة أو خمسة على طول الإرشادات التي تظهر تباين أعلى فيما يتعلق بعرض شجرة-خاتم. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

التحليل المجهري
1. لكل العينات الجذرية المكشوفة وغير المكشوفة، واستخدام مبضع انزلاق للحصول على المقاطع العرضية شعاعي لحوالي 1 سم في العرض و 20 ميكرون سميكة.
2. وصمة عار المقاطع العرضية مع سافرانين (أي، 1 غرام من سافرانين + 50 جرام من الماء + 50 جرام من الإيثانول 96%)، ويذوي مع الحل الإيثانول-المياه يزداد ثراء تصل إلى 96% إيثانول (مثل الإيثانول 50% و 96%) حتى الإيثانول يدير واضحة. نقع العينات في إكسيلول أو من زيت الحمضيات مسح عامل (مثلاً، هيستوكلير).
3. جبل المقاطع العرضية على شرائح المغلفة، وكشف الغطاء الإيبوكسي تصلب (مثلاً، يوكيت، كندا بلسم وجاف في درجة حرارة الغرفة (أي حوالي 5-8 ح يوكيت، على الأقل 24 ساعة لكندا بلسم).
4. ملاحظة (في إطار التكبير X 125) وتصوير العينات مع نظام تصوير رقمي تحت المجهر الضوئي.
5. مقارنة تحت مجهر ضوئي بصمة التشريحية لكلا المعرضين وعينات الجذر غير مكشوف (الخطوات 1.2.5 و 1.2.6).
6. أخذ القياسات المجهرية باستخدام محلل صورة على الصور الرقمية من المعلمات التي تلت ذلك:) عرض حلقة النمو؛ ب) عدد الخلايا كل حلقة؛ ج) النسبة المئوية لاتيوود؛ ود) منطقة التجويف في إيرليوود.
7. اختبار مع محلل الصورة (الخطوة 4.2.6) حدوث مجاري الراتنج وأخذ قياسات لكل حلقة النمو.
8. إجراء تحليل ANOVA أحادي اتجاه مع مجموعة اختبارات متعددة (الأسلوب: LSD 95% – أقل فرق كبير) التشريحية المتغيرات تعتبر (الخطوة 4.2.6) للتحقق من وجود فروق يعتد بها إحصائيا بين هاتين المجموعتين من القياسات (الجذور المكشوفة قبل مباراة مكشوف).

5-تقدير سمك طبقة التربة تتآكل منذ التعرض الأولية (سابقا)

السيناريو 1: كشف جذور بموازاة طريق الجريان السطحي.
1. استناداً إلى البيانات التي تم الحصول عليها في الخطوة 2، 4، استخدم المسافة معكوس الترجيح كأسلوب الاستنتاج للحصول على نماذج الارتفاع الرقمية عالية الدقة (الديمقراطيين) مع قرار مكانية من 3 مم.
2. استخدام أدوات نظام المعلومات الجغرافية لاستخراج من ملامح الجذرية المكشوفة ماركاً ألمانيا متعامدة مع مسافة 150 سم الخام.
3. نفذ الخطوات 5.1.1 و 5.1.2 في مواقع يسهل الوصول إليها (الخطوة 2).
4. استخدام ملفات تعريف عمودي من الجذر المكشوفة التي تم الحصول عليها في الخطوة 3، 2 عندما يقع موقع الدراسة في المناطق حيث التضاريس الصعبة وحاد (البيئات الجبلية) (الخطوة 3).
5. في ملفات التعريف التي تم الحصول عليها في الخطوات 5.1.2 و 5.1.3 استخدام التفسير البصري لتحديد عتبة المسافة (الدفتيريا)، تعرف بأنها المسافة بين الجذر وكنيكبوينت على سطح الأرض. وهذا يضع تخفيض سطح الأرض للملامح بسبب تآكل الورقة.
6. تقدير سمك طبقة التربة تتآكل، بقياس الارتفاع بين الجزء العلوي من الجذر وكنيكبوينت على سطح الأرض المقدرة في خطوة 5.1.5.
7. تصحيح القياس التي تم الحصول عليها في الخطوة 5.1.6 بطرح ذلك من نمو ثانوي الجارية (أي نمو الجذر منذ السنة التعرض) وسمك اللحاء في الجهة العلوية/السفلية من الجذر. انظر الإكليل et al. ³⁰ للحصول على وصف مفصل.

figure-protocol-9216
الشكل 5: مثال هو توضيح كيفية وضع TD عندما تكون الجذور المكشوفة عينات الموجه وفقا لمسار جولة الإعادة. هذا الرقم يظهر صورة مستعرضة ميكروتوبوجرافيك مشتركة لكشف الجذر والمنطقة المجاورة لها مباشرة. ه_x1 هو موقع تطبيق نهج ديندروجيومورفيكال التقليدية لتحديد سمك التربة المتآكلة؛ ه_x2 ينتمي إلى الموضع حيث هذه المعلمة يحتاج إلى تقييم. TD مأخوذ كموقف دليل الذي يتم تغيير سطح الأرض من تآكل ورقة فقط. وقد تم تعديل هذا الرقم من بودوكو et al. ³⁴ الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

السيناريو 2: كشف جذور تشغيل عمودي على مسار الجولة الثانية
1. تنفيذ خطوات 5.1.1 إلى 5.1.4 كما ورد ضمن الخطوة 5، 1.
2. استخدام الحاسبة النقطية متوفرة في أي برنامج نظام المعلومات الجغرافية (GIS)، لكل تدبير من التدابير الشخصية عمودي الارتفاع بين الجزء العلوي من الجذر وسطح الأرض باستخدام كنيكبوينت على سطح الأرض كمرجع. عند هذه النقطة قياسات ه _س لم تتأثر بالترسب و/أو نظف تآكل، وذلك، من الممكن قياس تعرية التربة.
3. تصحيح القياس التي تم الحصول عليها في الخطوة 5.2.2 استخدام الإجراء الموجود في الخطوة 5.1.7.

figure-protocol-10627
رقم 6: مثال الرسم كيفية التصرف عندما تكون الجذور المكشوفة عينات الموجه وفقا لعمودي للمسار. الجريان السطحي وهذا الرقم يظهر عرض تخطيطي لملف تعريف سطح الأرض تتصل جذر عمودي مكشوفة بشأن المسار الجريان السطحي. هو كمية سمك التربة المنجرفة (ه_س) في كنيكبوينت التزامن لعمليات التعرية الترسيب ونظف السائدة القريبة الجذر. وقد تم تعديل هذا الرقم من باليستيروس كانوفاس et al. ³⁵ الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

6. تقدير معدل تآكل ورقة

تبعاً لخصائص التربة ميكانيكي لموقع الدراسة، تطبيق معادلة 1 (أي، يفترض أن ضغط النمو شعاعي المطبقة بالجذر أقل من قوة القص للتربة)، أو المعادلة 2 (أي، يفترض استقرار محور الجذر عبر الزمن)³⁰:
(1)
(2)
حيث:
ه_ص (mm∙yr^-1)، وهو معدل تآكل ورقة تقدير.
ه_X (مم)، هو تآكل سمك طبقة التربة منذ التعرض الأولى. يتم الحصول على هذه الخطوات 5.1.1 إلى 5.2.3.
ز_r1 و _r2من ز(مم) يمثل النمو (اللاحقة) الثانوية في الجزء تصاعدي/تنازلي من الجذر بعد التعرض. يتم الحصول عليها بعد إجراء الخطوة 5.1.7.
ب₁ و ب₂ (مم) هي سمك اللحاء في الجزء العلوي/السفلي من الجذر. يتم الحصول عليها مع الإجراء في الخطوة 5.1.7.
اليورو (مم)، تعرف بأنها أدنى عمق التربة أسفل الجذر الذي يبدأ بتغيير شكلها التشريحية.
NR_{السابقين} (سنة)، هو عدد حلقات الأشجار نمواً بعد السنة التعرض. يتم الحصول عليها باستخدام الخطوات 4.1.1 إلى 4.2.8.

النتائج

عينات جذور المكشوفة تعاني تدهورا خطيرا كامبيل بسبب التأثير التعرض (مثل التعديلات في درجة الحرارة، ومعدل الضوء) بالإضافة إلى الإجهاد البدني، بسبب وطء المتجولون أو رعي الحيوانات والتصفح التي الجذور ويخضع بعد يتعرضون لها. وأنجزت تحديد وجود عصابات متقطع، فضلا عن دقة ي?...

Discussion

بروتوكول نشر يوضح قيمة توصيف مفصل وسليم ميكروتوبوجرافي سطح الأرض، كما أنها تمكن من قياس معدلات تحات ورقة جديرة بالثقة من ديندروجيومورفولوجي. لدينا نهج منهجي يركز على أهمية تميز ميكروتوبوجرافي في المنطقة المحيطة بجذور التعرض لتحسين تقدير معدل تآكل. تم تجاهل هذا العامل إلى حد كبير في دراس?...

Disclosures

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

Acknowledgements

كانت مشاريع البحوث التي تمول هذه البحوث: ماركوني (CGL2013-42728-R)؛ الشجر-أفينيداس (CGL2007-62063)؛ ماس الشجر-أفينيداس (CGL2010-19274) الإسبانية وزارة العلوم والتكنولوجيا والمشروع فكرة-جيسبن (أوبن 163/2010)، التي مولتها "وزارة البيئة في إسبانيا".

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Topographic map, soil map, land cover map			To be obtained from public institutions or generate at the first phase of research
Single ring infiltometer	Turf-Tec International	IN16-W	http://www.turf-tec.com/IN16Lit.html
Handsaw			There is noy any specific characteristics to be considered regarding the model
Measuring tape			With accuracy of 1 mm
Terrestrial Laser Scanning (TLS)	Leica-Geosystems	Leica ScanStation P16	https://leica-geosystems.com/products/laser-scanners/scanners/leica-scanstation-p16
Microtopographic Profile Gauge	RS Online	Facom, 19	https://www.classic-conservation.com/es/herramientas-para-talla-y-escultura-en-madera/511-galga-medidora-de-perfiles.html
Sandpaper			from 80 to 400 grit
Scanner	EPSON	Perfection V800 Photo	https://www.epson.co.uk/products/scanners/consumer-scanners/perfection-v800-photo
Image analysis system	Regent Instruments Inc.	WinDENDRO	http://www.regentinstruments.com/assets/windendro_analysisprocess.html
Measuring table	IML		https://www.iml-service.com/product/iml-measuringtable/
Sliding microtome	Thermo Fisher SCIENTIFIC	Microm HM 450-387760	http://www.thermofisher.com/order/catalog/product/910020
Optical microscope	OLYMPUS	MX63/MX63L	https://www.olympus-ims.com/en/microscope/mx63l/
Digital camera for microscope	OLYMPUS	DP74	https://www.olympus-ims.com/en/microscope/dc/
Safranin			Empirical Formula (Hill Notation) C20H19ClN4
Astrablue			Empirical Formula C₄₇H₅₂CuN₁₄O₆S₃
Alcohol			Alcohol by volume (50%, 75% and 100%)
Distilled water			H₂O
Citrus oil clearing agent			https://www.nationaldiagnostics.com/histology/product/histo-clear
Coated slides	Thermo Fisher SCIENTIFIC		https://www.fishersci.com/us/en/products/I9C8JXMT/coated-glass-microscope-slides.html
Hardening epoxy	MERCK		https://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/03989?lang=es&region=ES

References

Montgomery, D. R. Soil erosion and agricultural sustainability. Proceedings of the National Academic of Sciences of the United States of America. 104 (33), 13268-13272 (2007).
Novara, A., Gristina, L., Saladino, S. S., Santoro, A., Cerdà, A. Soil erosion assessment on tillage and alternative soil managements in a Sicilian vineyard. Soil & Tillage Research. 117, 140-147 (2011).
Desir, G., Marín, C. Factors controlling the erosion rates in a semi-arid zone (Bardenas Reales, NE Spain). Catena. 71 (1), 31-40 (2007).
Shi, Z., Wen, A., Zhang, X., Yan, D. Comparison of the soil losses from 7Be measurements and the monitoring data by erosion pins and runoff plots in the Three Gorges Reservoir region, China. Applied Radiation and Isotopes. 69 (10), 1343-1348 (2011).
Sirvent, J., Desir, G., Gutierrez, M., Sancho, C., Benito, G. Erosion rates in badland areas recorded by collectors, erosion pins and profilometer techniques (Ebro Basin, NE-Spain). Geomorphology. 18 (2), 61-75 (1997).
Flanagan, D., Ascough, J., Nearing, M., Laflen, J., Harmon, R. S., Doe, W. W. The Water Erosion Prediction Project (WEPP) model. Landscape Erosion and Evolution Modelling. , 145-199 (2001).
Alestalo, J. Dendrochronological interpretation of geomorphic processes. Fennia -International Journal of Geography. 105, 1-139 (1971).
Cook, E. R., Kalriukstis, L. A. Methods of Dendrochronology. Methods of Dendrochronology. , 97-104 (1990).
Pelfini, M. Dendrogeomorphological study of glacier fluctuations in the Italian Alps during the Little Ice Age. Annals of Glaciology. 28 (1639), 123-128 (1999).
Malik, I., Matyja, M. Bank erosion history of a mountain stream determined by means of anatomical changes in exposed tree roots over the last 100 years (Bílá Opava River - Czech Republic). Geomorphology. 98 (1-2), 126-142 (2008).
Stoffel, M., Bollschweiler, M., Butler, D., Luckman, B. . Tree Rings and Natural Hazards: A State-of-the-art. , (2010).
Ballesteros, J. A., Bodoque, J. M., Díez-Herrero, A., Sanchez-Silva, M., Stoffel, M. Calibration of floodplain roughness and estimation of flood discharge based on tree-ring evidence and hydraulic modelling. Journal of Hydrology. 403 (1-2), 103-115 (2011).
Procter, E., Stoffel, M., Schneuwly-Bollschweiler, M., Neumann, M. Exploring debris-flow history and process dynamics using an integrative approach on a dolomitic cone in western Austria. Earth Surface Processes and Landforms. 37 (9), 913-922 (2012).
Corona, C., Saez, J. L., Stoffel, M., Rovéra, G., Edouard, J. L., Berger, F. Seven centuries of avalanche activity at Echalp (Queyras massif, southern French Alps) as inferred from tree rings. Holocene. 23 (2), 292-304 (2013).
Ballesteros-Cánovas, J. A., et al. Can tree tilting be used for paleoflood discharge estimations?. Journal of Hydrology. 529 (P2), 480-489 (2015).
Šilhán, K. Dendrogeomorphic chronologies of landslides: Dating of true slide movements. Earth Surface Processes and Landforms. 42 (13), 2109-2118 (2017).
Ballesteros Cánovas, J. A., et al. Gully evolution and geomorphic adjustments of badlands to reforestation. Scientific Reports. , (2017).
Ballesteros-Cánovas, J. A., et al. Dendrogeomorphology in badlands: Methods, case studies and prospects. Catena. 106, 113-122 (2013).
Stoffel, M., Corona, C., Ballesteros-Cánovas, J. A., Bodoque, J. M. Dating and quantification of erosion processes based on exposed roots. Earth-Science Reviews. 123, 18-34 (2013).
Grissino-Mayer, H. D. An updated list of species used in tree-ring research. Tree-Ring Bulletin. 53, 17-43 (1993).
Bodoque, J. M., Lucía, A., Ballesteros, J. A., Martín-Duque, J. F., Rubiales, J. M., Genova, M. Measuring medium-term sheet erosion in gullies from trees: A case study using dendrogeomorphological analysis of exposed pine roots in central Iberia. Geomorphology. 134 (3-4), 417-425 (2011).
LaMarche, V. Rate of slope erosion in the White Mountains, California. Geological Scociety of America Bulletin. 72 (10), 1579-1580 (1961).
LaMarche, V. C. Rates of Slope Degradation as Determined from Botanical Evidence White Mountains California Rates of Slope Degradation as Determined from Botanical Evidence White Mountains California. U.S. Geological Survey Professional Paper. 352 (1), 354-376 (1968).
Bodoque, J. M., Dies-Herrero, A., Martin-Duque, J. F., Rubiales, J. M., Godfrey, A., Pedraza, J., Carrasco, R. M., Sanz, M. A. Sheet erosion rates determined by using dendrogeomorphological analysis of exposed tree roots: Two examples from Central Spain. Catena. 64 (1), 81-102 (2005).
Carrara, P. E., Carroll, T. R. The determination of erosion rates from exposed tree roots in the piceance basin, colorado. Earth Surface Processes and Landforms. 4 (4), 307-317 (1979).
Fayle, D. . Radial Growth in Tree Roots - Distribution, Timing, Anatomy. , (1968).
Gärtner, H., Schweingruber, F., Dikau, R. Determination of erosion rates by analyzing structural changes in the growth pattern of ex- posed roots. Dendrochronologia. 19, 81-91 (2001).
Hitz, O. M., Gärtner, H., Heinrich, I., Monbaron, M. Application of ash (Fraxinus excelsior L.) roots to determine erosion rates in mountain torrents. Catena. 72 (2), 248-258 (2008).
Rubiales, J. M., Bodoque, J. M., Ballesteros, J. A., Diez-Herrero, A. Response of Pinus sylvestris roots to sheet-erosion exposure: An anatomical approach. Natural Hazards and Earth System Science. 8 (2), 223-231 (2008).
Corona, C., Lopez Saez, J., Rovéra, G., Stoffel, M., Astrade, L., Berger, F. High resolution, quantitative reconstruction of erosion rates based on anatomical changes in exposed roots at Draix, Alpes de Haute-Provence - critical review of existing approaches and independent quality control of results. Geomorphology. 125 (3), 433-444 (2011).
McAuliffe, J. R., Scuderi, L. A., McFadden, L. D. Tree-ring record of hillslope erosion and valley floor dynamics: Landscape responses to climate variation during the last 400 yr in the Colorado Plateau, northeastern Arizona. Global and Planetary Change. 50 (3-4), 184-201 (2006).
Danzer, S., Dean, J., Meko, D. M., Sewtnam, T. W. Rates of slope erosion determined from exposedroots of ponderosa pine at Rose Canyon Lake, Arizona. Tree Rings, Environment, and Humanity. , 671-678 (1996).
Gärtner, H. Tree roots - Methodological review and new development in dating and quantifying erosive processes. Geomorphology. 86 (3-4), 243-251 (2007).
Bodoque, J. M., Ballesteros-Cánovas, J. A., Lucía, A., Díez-Herrero, A., Martín-Duque, J. F. Source of error and uncertainty in sheet erosion rates estimated from dendrogeomorphology. Earth Surface Processes and Landforms. 40 (9), 1146-1157 (2015).
Ballesteros-Cánovas, J. A., Corona, C., Stoffel, M., Lucia-Vela, A., Bodoque, J. M. Combining terrestrial laser scanning and root exposure to estimate erosion rates. Plant and Soil. 394 (1-2), 127-137 (2015).
Bodoque, J. M., Ballesteros-Cánovas, J. A., Rubiales, J. M., Perucha, M. &. #. 1. 9. 3. ;., Nadal-Romero, E., Stoffel, M. Quantifying Soil Erosion from Hiking Trail in a Protected Natural Area in the Spanish Pyrenees. Land Degradation & Development. 28, 2255-2267 (2017).
Misra, R., Dexter, A., Alston, A. Maximum axial and radial growth pressures of plant-roots. Plant and Soil. 95 (3), 315-326 (1996).
Clark, L. J., Bengough, A. G., Whalley, W. R., Dexter, A. R., Barraclough, P. B. Maximum axial root growth pressure in pea seedlings: Effects of measurement techniques and cultivars. Plant and Soil. 209 (1), 101-109 (1999).
Gärtner, H., Cherubini, P., Fonti, P., von Arx, G., Schneider, L., Nievergelt, D., Verstege, A., Bast, A., Schweingruber, F. H., Büntgen, U. A. A Technical Perspective in Modern Tree-ring Research - How to Overcome Dendroecological and Wood Anatomical Challenges. Journal of Visualized Experiments. (97), 1-10 (2015).
Antonova, G., Stasova, V. Effects of environmental factors on wood formation in Scots pine stems. Trees. 7 (4), 214-219 (1993).
Saez, J. L., Corona, C., Stoffe, M., Rovéra, G., Astrade, L., Berger, F. Mapping of erosion rates in marly badlands based on a coupling of anatomical changes in exposed roots with slope maps derived from LiDAR data. Earth Surface Processes and Landforms. 36 (9), 1162-1171 (2011).
Zimmermann, M. . Xylem Structure and the Ascent of Sap. , (1983).
Tyree, M., Sperry, J. Characterization and propagation of acoustic emission signals in woody plants: towards an improved acoustic emission counter. Plant, Cell and Environment. 12, 371-382 (1989).
Zheng, M., Chen, X. Statistical determination of rainfall-runoff erosivity indices for single storms in the Chinese Loess Plateau. PLoS One. 10 (3), 1-18 (2015).
Morgan, R. P., Quiton, J. N., Smith, R. E., Govers, G., Poesen, J. W., Auerswald, K., Chisci, G., Torri, D., Stycaen, M. E. The European Soil Erosion Model (Eurosem): a Dynamic Approach for Predicting Sediment Transport From. Earth Surface Processes and Landforms. 23, 527-544 (1998).
Ciampalini, R., Follain, S., Le Bissonnais, Y. LandSoil: A model for analysing the impact of erosion on agricultural landscape evolution. Geomorphology. 175, 25-37 (2012).
Hammitt, W., Cole, D. . Wildland recreation: ecology and management. , (1998).
Marion, J. L., Leung, Y. F., Nepal, S. K. Monitoring trail conditions: new methodological considerations. George Wright Society Forum. 23 (2), 36-49 (2006).
Tomczyk, A. M., Ewertowski, M. W. Recreational trails in Poprad Landscape Park , Poland the spatial pattern of trail impacts and use-related, environmental and managerial factors. Journal of Maps. 12, 1227-1235 (2015).
Jewell, M. C., Hammitt, W. E., Cole, D. N., McCool, S. F., Borrie, W. T., O'Loughlin, J. Assessing soil erosion on trails: A comparison of techniques. Proceedings: Wilderness Science in a time of change Conference Volume 5: Wilderness Ecosystems, Threats, and Management (Proceedings RMRS-P-15-VOL-5). , 133-140 (2000).
Krause, C., Eckstein, D. Dendrochronology of roots. Dendrochronologia. 11, 9-23 (1993).
Krause, C., Morin, H. Root growth and absent rings in mature black spruce and balsam fir, Quebec, Canada. Dendrochronologia. 16, 21-35 (1999).
Poesen, J. Gully erosion and environmental change: importance and research needs. Catena. 50 (2-4), 91-133 (2003).
Favis-Mortlock, D., Boardman, J. Nonlinear responses of soil erosion to climate change: a modelling study on the UK South Downs. Catena. 25 (1-4), 365-387 (1995).
Boardman, J., Favis-mortlock, D. Frequency-magnitude distributions for soil erosion, runoff and rainfall - a comparative analysis. Zeitschrift für Geomorphologie. 115, 51-70 (1999).
Haubrock, S. N., Kuhnert, M., Chabrillat, S., Güntner, A., Kaufmann, H. Spatiotemporal variations of soil surface roughness from in situ laser scanning. Catena. 79 (2), 128-139 (2009).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

143

This article has been published

Video Coming Soon

Keep me updated: