Verwendung von Baumringen zur Rekonstruktion von Informationen zur Brandgeschichte aus Waldgebieten

Zusammenfassung

In dieser Arbeit werden die am besten geeigneten Techniken und Methoden für die Durchführung einer Brandverlaufsstudie von der Auswahl des Standorts bis zur abschließenden Analyse der Brand-Klima-Beziehung erläutert.

Zusammenfassung

Jährliche Jahrringmuster sind eine Quelle für ökologische und umweltbezogene Informationen, einschließlich der Geschichte von Bränden in Waldgebieten. Baumring-basierte Brandgeschichten umfassen drei grundlegende Phasen: Feldsammlung, Labormethoden (Vorbereitung und Datierung) und Datenanalyse. Hier finden Sie Schritt-für-Schritt-Anleitungen und zu berücksichtigende Punkte, einschließlich des Verfahrens zur Auswahl des Untersuchungsgebiets, der Probenahmestellen sowie der Art und Weise, wie und welche von Feuern gezeichneten Bäume beprobt werden sollen. Darüber hinaus beschreiben wir die Vorbereitung und Datierung von Brandnarbenproben, die im Labor durchgeführt werden. Abschließend beschreiben wir grundlegende Analysen und relevante Ergebnisse, einschließlich Beispiele aus Studien, die Muster der Brandgeschichte rekonstruiert haben. Diese Studien ermöglichen es uns, die historische Brandhäufigkeit, Änderungen dieser Häufigkeiten im Zusammenhang mit anthropogenen Faktoren und Analysen darüber zu verstehen, wie das Klima das Auftreten von Bränden im Laufe der Zeit beeinflusst. Die Beschreibung dieser Methoden und Techniken soll zu einem besseren Verständnis der Brandgeschichte führen, was Forschern, Pädagogen, Technikern und Studenten, die sich für dieses Gebiet interessieren, zugute kommt. Diese detaillierten Methoden werden neuen Forschern auf diesem Gebiet eine Ressource bieten, um ihre eigene Arbeit zu beginnen und größeren Erfolg zu erzielen. Diese Ressource wird eine stärkere Integration von Jahrringaspekten in andere Studien ermöglichen und zu einem besseren Verständnis der natürlichen Prozesse in bewaldeten Ökosystemen führen.

Einleitung

Waldbrände, die durch natürliche oder anthropogene Ursachen ausgelöst werden, gelten als einer der häufigsten ökologischen Störfaktoren, die terrestrische Ökosysteme beeinflussen¹. Zum Beispiel beeinflussen Feuer und insbesondere das Feuerregime die Zusammensetzung und Struktur von Pflanzenarten². Feuer ist auch ein grundlegender Prozess, der biogeochemische Kreisläufe und klimatische Variabilität miteinander verbindet ^3,4. In einigen Gebieten trägt Feuer zur Schädigung und Entwaldung bei, während in anderen Gebieten Feuer für die Regeneration und den Erhalt offener Waldstrukturen von grundlegender Bedeutung ist ^5,6. Daher ist das Verständnis der ökologischen Rolle von Waldbränden für Management- und Naturschutzprogramme von entscheidender Bedeutung.

Brandregime sind definiert als das Muster von Brandereignissen im Laufe der Zeit, das durch die Häufigkeit und seine Variabilität in Art, Ausmaß, Intensität, Saisonalität und Schwere gekennzeichnet ist ^7,8. Das Regime von Waldbränden kann durch direkte Beobachtung, Berichte, Satellitenbilder, mündliche Überlieferung, Altersstruktur und Artenzusammensetzung sowie durch den Einsatz dendrochronologischer Methoden untersucht werden⁹. Die Dendrochronologie verwendet Jahresringe, um klimatische und ökologische Ereignisse zu untersuchen¹⁰. Einer der Zweige der Dendrochronologie ist die Rekonstruktion der Brandgeschichte oder Dendropyrochronologie, bei der Baumringe verwendet werden, um die räumlichen und zeitlichen Muster vergangener und aktueller Brände zu bestimmen und so das Brandregime innerhalb eines Untersuchungsgebiets zu rekonstruieren^11,12. Dendrochronologische Methoden bieten Genauigkeits- und Auflösungsvorteile im Vergleich zu anderen Datierungsmethoden, da sie die Datierung ökologischer Ereignisse mit jährlicher bis intrajährlicher (d. h. saisonaler) Genauigkeit auf langen zeitlichen Skalen, manchmal bis zu mehreren tausend Jahren ermöglichen^13,14.

Die Rekonstruktion der Brandgeschichte ist auch entscheidend für das Verständnis, wie allgemeine Klimazirkulationsmuster auf regionaler Skala die Ausbreitung von Bränden beeinflusst haben. Diese Analysen der Klima-Feuer-Beziehung sind neu, da sie Einblicke geben, wie das Klima die Brandhäufigkeit über lange Zeiträume beeinflusst, was mit den modernen instrumentellen Klimaaufzeichnungen nicht möglich ist⁴. Um die Rekonstruktion der Brandgeschichte zu erleichtern, stellen wir ein Feld- und Laborprotokoll zur Verfügung, das dendrochronologische Methoden und Techniken beschreibt, die es Forschern, Lehrern, Technikern und Studenten, die sich für dieses Forschungsgebiet interessieren, ermöglichen, ihre eigenen Projekte und Studien zu initiieren.

In diesem Protokoll stellen wir die Werkzeuge zur Verfügung, um ein besseres Verständnis und Antworten auf verschiedene ökologische Fragen im Bereich der Waldökologie zu entwickeln, wie zum Beispiel: 1) Was ist das Feuerregime? 2) Haben sich die Brandregime in den letzten Jahrzehnten geändert oder haben sich die Brandhäufigkeiten ohne signifikante Veränderungen fortgesetzt? oder 3) Gab es Veränderungen, die auf anthropogene Einflüsse zurückzuführen sind? 4) Wie hängen Brandhäufigkeitsmuster mit Klimavariabilität zusammen?

Protokoll

1. Strategie für die Probenahme

1. Bestimmung des Untersuchungsgebiets
   1. Im Allgemeinen sind Waldgebiete ausgedehnt (Hunderte oder Tausende von Hektar), daher wählen Sie ein Untersuchungsgebiet aus, das die Ziele erfüllt, die in diesem Fall darin bestehen, die Brandgeschichte und ihre Variabilität im Laufe der Zeit zu bestimmen (Abbildung 1). Beschränken Sie das Untersuchungsgebiet auf die Gebiete, in denen sich feuervernarbte Bäume befinden, die als Probenahmeeinheit dienen. Die Erkundung des Untersuchungsgebiets kann oft durch den Einsatz von Drohnen und Videotechnologien erleichtert werden, die Einblicke in die größere Landschaft bieten und so Zeit und Geld sparen.
   2. Identifizieren Sie innerhalb eines Untersuchungsgebiets potenzielle Probenahmestellen, die idealerweise ähnlich groß sind, um Vergleiche zu erleichtern. Die Größe der Probenahmestellen kann variieren und reicht von großen Flächen (>50 ha) bis hin zu kleineren Standorten (5–50 ha) oder Parzellen (<5 ha), je nach Untersuchungsgebiet, Verfügbarkeit von feuerverwüsteten Bäumen und Studienzielen. Die Anzahl der Standorte hängt natürlich von der Variabilität ab, aber im Allgemeinen wird mehr als ein Standort vorgeschlagen. Die Topographie und der Waldtyp innerhalb jedes Gebiets sollten repräsentativ für ein größeres Ökosystem sein, um eine Extrapolation der Ergebnisse^{zu ermöglichen 9}.

Abbildung 1: Pinus hartwegii Wälder. (A) Topographische Variabilität des Gebiets u.a. in Bezug auf Hanglage, Waldbedeckung, orographische Barrieren, Brennstoff. (B) Eine breitere Landschaftsperspektive auf das Gelände und die Waldbedingungen, Variablen, die das Brandverhalten beeinflussen, und die Auswahl der Untersuchungsstandorte. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

2. Probenahmestrategie (Standortwahl innerhalb eines Untersuchungsgebiets)
   1. Wählen Sie innerhalb des Untersuchungsgebiets eine Stichprobenstelle aus, entweder zufällige, systematische oder selektive Probenahme¹⁵. Dies hängt von den Studienzielen und der Verfügbarkeit von personellen und finanziellen Ressourcen ab.
   2. Um die Brandgeschichte zu rekonstruieren, wird in der Regel eine selektive Probenahme durchgeführt. Das heißt, wählen Sie innerhalb des Untersuchungsgebiets Standorte aus, von denen bekannt ist, dass sie von Bränden vernarbte Bäume enthalten.
   3. Wählen Sie mit dieser Stichprobenstrategie Standorte aus, an denen es Hinweise darauf gibt, dass Brände aufgetreten sind und als Brandnarben aufgezeichnet wurden. Gebiete, die Anzeichen von kürzlichen Bränden aufweisen, wie z. B. verbrannte oder kürzlich durch Feuer getötete Bäume, aber keine Hinweise auf frühere Brandnarben aufweisen, eignen sich nicht für die Rekonstruktion von Brandregimen, werden aber oft mit geeigneten Standorten verwechselt (Abbildung 2A).
      ANMERKUNG: Wenn das Ziel darin bestünde, die durch Brände verursachten Schäden an der Regeneration und ihre Auswirkungen auf die Wachstumsraten zu messen oder die Erholung dieser Wälder nach dem Brand zu bewerten, wären diese Arten von Gebieten zweifellos ideal. Da das Ziel jedoch darin besteht, die Brandgeschichte und ihre Variabilität im Laufe der Zeit zu bestimmen, sind Standorte erforderlich, an denen Bäume Anzeichen (Narben) früherer Brandschäden aufweisen, aber mit der Heilung begonnen haben (Abbildung 2B).
   4. Erkunden Sie das Untersuchungsgebiet und lokalisieren Sie einen Standort mit zahlreichen (>10) langlebigen Bäumen und Hinweisen auf Brandnarben (Abbildung 2C). Notieren Sie die Position (GPS-Koordinaten) aller vom Feuer gezeichneten Bäume mit den Koordinaten von Punkten, um die Grenze des Untersuchungsstandorts abzugrenzen.
   5. Kartieren Sie die räumliche Oberfläche des Standorts in einem geografischen Informationssystem oder einer anderen Kartierungssoftware, um sicherzustellen, dass die Standorte eine ähnliche Größe haben.
   6. Lokalisieren Sie insbesondere innerhalb jedes Standorts die langlebigsten von Bränden gezeichneten Bäume, um die Brandgeschichte des Standorts so weit wie möglich in der Vergangenheit (ein oder mehrere Jahrhunderte in der Vergangenheit) rekonstruieren zu können und ein besseres Verständnis der Variabilität der Brandhäufigkeit in diesem Zeitraum zu erhalten.

Abbildung 2: Untersuchungsstandorte mit und ohne Potenzial für die Rekonstruktion der Brandgeschichte. (A) Kiefernwald, der von einem kürzlichen Feuer betroffen (verbrannt) wurde, aber Bäume zeigen keine Anzeichen von Narben; Solche Standorte sind für diese Art von Studie nicht geeignet, da sie keine von Bränden vernarbten Bäume enthalten. (B) Kiefernwald mit Hinweisen auf frühere Brände, die Bäume haben einen sichtbaren verkohlten Abschnitt an der Basis des Stammes in Form eines Dreiecks, bekannt als "Katzengesicht", das sich bildet, wenn der Baum nach wiederholten Brandereignissen heilt. Solche Standorte gelten als potenziell für die Rekonstruktion der Brandgeschichte. (C) Nahaufnahme des Fußes eines vom Feuer gezeichneten Baumes, der zahlreiche Brände aufgezeichnet zu haben scheint. Jede der verschiedenen Schichten stellt eine Brandnarbe dar. In diesem Fall sind 11 Brandnarben sichtbar. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

3. Allgemeine Überlegungen zur Probenahme (Auswahl von Baumproben innerhalb der Standorte)
   HINWEIS: Das Sammeln von vom Feuer gezeichneten Bäumen ist einer der wichtigsten Schritte bei dieser Art von Studie.
   1. Nachdem das Untersuchungsgebiet und die Gebietsgrenzen festgelegt wurden, beginnen Sie mit der Erkundung des ausgewählten Standorts von einem bekannten Punkt aus, und fahren Sie schrittweise fort, bis der gesamte Standort abgedeckt ist. Das Ziel des Scoutings ist es, eine möglichst vollständige Inventur aller vom Feuer gezeichneten Bäume zu machen, wobei ihr Zustand (lebender Baum, Baumstamm oder Baumstamm), die Anzahl der Brandnarben, die Standorte und die Zugänglichkeit (Schwierigkeiten bei der Entnahme der Brandnarbenprobe aus dem Baum) notiert werden. (Abbildung 3A,B).
   2. Bestimmen Sie auf der Grundlage dieser Informationen, welche Bäume am besten zur Rekonstruktion der längsten und vollständigsten Brandgeschichte für diesen Standort beitragen würden. Sammeln Sie an jedem Standort mindestens 10 vom Feuer gezeichnete Bäume, wobei den Bäumen mit der größten Anzahl und den am besten erhaltenen Brandnarben⁹ die höchste Priorität eingeräumt wird (Abbildung 3B, D). Beachten Sie, dass nicht alle von Bränden gezeichneten Bäume innerhalb eines Standorts beprobt werden müssen. In den meisten Fällen nimmt die Anzahl der registrierten Brände mit zunehmender Stichprobengröße (Anzahl der Bäume) zu; Diese Beziehung asymptiert jedoch typischerweise über 10–15 Bäume^{hinaus 16}.
   3. Um im Laufe der Zeit die größtmögliche Probentiefe zu erhalten, bemühen Sie sich, von Bränden gezeichnete Stämme und Stämme zu sammeln, die mit größerer Wahrscheinlichkeit die ältesten Brandnarben enthalten, sowie lebende Bäume, die Narben von jüngeren Bränden aufweisen.
   4. Vermeiden Sie es, lose oder stark beschädigte Brandnarbenproben zu sammeln, die beim Schneiden verloren gehen und sich kaum wieder zusammensetzen lassen könnten.
   5. Wenn die ausgewählten Bäume die gleiche Anzahl von Narben und die gleiche Robustheit aufweisen, sollten Sie in Erwägung ziehen, die Art mit den deutlichsten Jahresringen zu beproben, was die Datierung der Narben erleichtert⁹.
   6. Entwickeln Sie vor der Entnahme einer Probe ein Felddatenblatt, das es ermöglicht, die relevantesten Informationen von jeder Probe und jedem Standort zu sammeln, einschließlich der folgenden Informationen¹⁷.
      1. Verwenden Sie Felddatenblätter, die allgemeine Informationen enthalten, wie z. B.: Name und Code des Untersuchungsgebiets (vorzugsweise aus drei Buchstaben, z. B. Cuenca Río Nazas, CRN), Standortnummer, Probennummer, Zustand der Probe (fest, geschnitten, morsch), Entnahmedatum und Auffangsammler.
      2. Bestimmen Sie die Beschreibung der Microsite (trocken, nass, mittel), die Neigung und die Ausrichtung.
      3. Bestimmen Sie Baumattribute: Art, Durchmesser, Höhe, Zustand (lebend, Haken, Baumstamm, Stumpf).
      4. Bestimmen Sie den geografischen Standort: Koordinaten (UTM und in Grad), Höhe.
      5. Bestimmen Sie die Probenbeschreibung: Höhe und Seite der Probe am Rumpf, Anzahl der entnommenen Proben, Anzahl der Stücke/Probe, Anzahl der sichtbaren Narben/Probe, Freilegung der Narben.
      6. Machen Sie Fotos und/oder Zeichnungen von Feldproben: Diese Informationen dokumentieren die Form der Brandnarbenprobe und die Anzahl der Abschnitte, falls sich Teile der Probe lösen und später wieder zusammengesetzt werden müssen. Dies hilft bei der Restaurierung (geklebt und vorbereitet) im Labor. Das Zeichnen innerhalb des Datenblatts ist oft hilfreich, da es Anmerkungen ermöglicht.
4. Probenahme (Sammeln von feuergeschädigten Bäumen)
   1. Nachdem Sie festgelegt haben, welche Bäume beprobt werden, aber bevor Sie mit der Entnahme der Brandnarbenprobe beginnen, untersuchen Sie die Umgebung des Baumes. Bei dieser Untersuchung können Äste, lose Steine oder andere Sicherheitsprobleme aufgedeckt werden, die vor dem Zünden der Kettensäge behoben werden müssen, um eine sichere Arbeitsumgebung zu schaffen.
   2. Um Brandnarben von Stümpfen oder Baumstämmen zu entfernen, nehmen Sie vollständige Querschnitte (Abbildung 3C). Für die Entnahme von Proben aus stehenden Baumstämmen und lebenden Bäumen kann es jedoch erforderlich sein, Teilquerschnitte herauszuschneiden (Abbildung 3A,D). Wenn möglich, legen Sie den Schwerpunkt auf die Probenahme von toten Bäumen, um Schäden an lebenden Bäumen zu minimieren¹⁸. Das Hauptwerkzeug für die Probenahme ist eine Kettensäge mit mindestens einer 20-Zoll-Stange (z. B. 18 bis 24 Zoll), um die Entnahme von Proben sowohl von kleinen als auch von großen Bäumen zu ermöglichen. Es wird auch empfohlen, bei der Probenahme zusätzliche Geräteteile mitzuführen, damit die Feldprobenahme bei einem mechanischen Versagen nicht verzögert wird.
   3. Bei der Auswahl der Seite und Höhe der zu entnehmenden Brandnarbenprobe ist die Seite und/oder Höhe mit der größten Anzahl und am besten erhaltenen sichtbaren Brandnarben zu berücksichtigen. Oft ist die Anzahl der Brandnarben in Bodennähe größer¹² (Abbildung 3A,B). Brandnarben können oft bis zu mehreren Metern hoch sein, und Narben, die im oberen Teil beobachtet werden, treten möglicherweise nicht an der Basis des Rumpfes auf (Abbildung 3B). In solchen Fällen ist es notwendig, mehrere Proben von einem einzigen Baum zu entnehmen, einschließlich Proben sowohl von der Basis als auch von weiter oben, um eine möglichst vollständige Aufzeichnung der Brandhistorie von diesem Baum zu erhalten. Das Sammeln von Brandnarben an der Basis ist jedoch oft schwieriger und gefährlicher, insbesondere beim Schneiden des Querschnitts mit einer schweren Kettensäge. Darüber hinaus kann das Schneiden tiefer am Baum ein Knien erfordern, was bei Bedarf eine schnelle Evakuierung der Stelle erschweren kann.
   4. Bevor Sie mit dem Fällen des Baumes beginnen, sollten Sie alle notwendigen Sicherheitsvorkehrungen treffen, einschließlich der richtigen Schutzausrüstung wie Handschuhe, Helm, Gehörschutz, Chaps und geeignete Schuhe.
   5. Sobald der vom Feuer gezeichnete Baum zusammen mit der Höhe und der Seite, von der die Probe entnommen wird, ausgewählt wurde, haben Sie eine zusätzliche Person in der Nähe, die den Baum genau im Auge behält, bereit, den Säger zu alarmieren, falls der Baum zu fallen beginnt. Stellen Sie sicher, dass diese zusätzliche Person und der Säger für den Fall eines solchen Notfalls eine nonverbale/nicht-visuelle Kommunikationsmöglichkeit haben, z. B. durch einen Schlag auf die Schulter. Stellen Sie außerdem sicher, dass beide Personen über eine vorher festgelegte Evakuierungsstrategie und Sicherheitszone verfügen, bevor Sie mit dem Schneiden beginnen.
   6. Nachdem Sie den Baum und die Seite mit den besten Aufzeichnungen und den erforderlichen Sicherheitsvorkehrungen ausgewählt haben, entnehmen Sie die Brandnarbenprobe von einem stehenden lebenden oder toten Baum.
      1. Schneiden Sie zunächst einen Teilquerschnitt vom Baum ^9,19 ab. Machen Sie dazu einen horizontalen Schnitt entlang des Querschnitts auf einer Seite des vom Feuer gezeichneten Stammes (Catface), der sich von der Rinde bis zur Mitte des Baumes erstreckt und alle Narben durchschneidet, die entfernt werden müssen (Abbildung 3D).
      2. Führen Sie nach dem ersten horizontalen Schnitt einen zweiten horizontalen parallelen Schnitt 2 bis 3 cm über oder unter dem ersten Schnitt durch (Abbildung 3D). Je dünner der Schnitt ist, desto weniger Schaden nimmt er dem Baum zu. Die Dicke hängt jedoch davon ab, wie massiv der Baum ist. Wenn der Baum stark beschädigt ist, sollte die Probe dicker (>3 cm) sein, um eine größere Stabilität zu gewährleisten.
      3. Nachdem Sie die beiden horizontalen Schnitte über den Stamm gemacht haben, machen Sie zwei Tauchschnitte, einen von der Rückseite und einen von der Vorderseite des Baumes zur Mitte des Baumes, um den Querschnitt vom Baum zu entfernen. Führen Sie den Tauchschnitt mit der Spitze des Sägeblatts aus, um an der Stelle, an der die beiden parallelen horizontalen Schnitte enden, in den Baum einzudringen. Bei den Tauchschnitten sollte das Holz geschnitten werden, das den Querschnitt am Baum hält, damit der Querschnitt extrahiert werden kann (Abbildung 3E,F).
         HINWEIS: Beginnen Sie den Tauchschnitt, indem Sie das Kettensägenschwert in einem Winkel von 45° zum Baumstamm (Abbildung 3E) am Ende der beiden parallelen horizontalen Schnitte platzieren. Beginnen Sie den Schnitt mit der obersten Spitze der Stange und schneiden Sie langsam mit einer Aufwärtsbewegung in den Baum, um ein Zurückschlagen der Säge zu vermeiden. Sobald der Schnitt eingeleitet wurde und die Klinge den Baum durchdrungen hat, kann die Stange in eine horizontale Position gebracht werden (Abbildung 3F), um tiefer in den Baum einzudringen. Der Start in einem 45-Grad-Winkel ermöglicht einen sichereren Start des Schnitts. Wird versucht, den Schnitt aus einer Position zu beginnen, die waagerecht zum Stamm ist, prallt das Kettensägeblatt mit großer Wucht vom Baum ab und kann zu Verletzungen führen.
      4. Entnehmen Sie die Probe (Abbildung 3G).
      5. Beschriften Sie die Probe mit dem Standortcode, der Baumnummer und der Probennummer (z. B. würde die erste Probe von der Standort-CRN mit CRN-01-a bezeichnet werden. Baumnummer (1, 2, 3, ...) und Probennummer, letztere wird durch die Buchstaben a, b, c usw. angegeben. (Abbildung 3H).
      6. Machen Sie ein Foto von der Probe vor Ort; Auf diese Weise kann der physikalische Zustand der Probe zum Zeitpunkt der Extraktion erfasst werden, einschließlich der Form, der Anzahl der Stücke (wenn sie in mehrere Teile geteilt wurde), des Zustands der Probe, des Probenetiketts, falls es gelöscht wird, usw. Wenn sich die Probe bei der Entnahme in mehrere Stücke aufteilt, rekonstruieren Sie die Probe so gut wie möglich einschließlich aller Teile und markieren Sie jedes Stück mit einem Marker.
      7. Um die Rekonstruktion der Probe zu erleichtern, markieren Sie, wo die Teile zusammentreffen, indem Sie senkrechte Linien durch benachbarte Teile zeichnen. Jedes dieser Stücke sollte einzeln mit der Standort- und Baum-ID sowie einer eindeutigen Nummer für jedes einzelne Stück beschriftet werden. Wenn also die Stücke aus der Probe gemischt werden, ergänzen diese Informationen das Foto und erleichtern die Bestimmung, wie jedes Stück innerhalb der Probe angeordnet ist¹⁷. Auch eine Zeichnung im Feld zum Zeitpunkt der Extraktion kann diese Rekonstruktion erleichtern. Der Vorteil einer Zeichnung besteht darin, dass sie die Beschriftung und damit die Beschriftung einzelner Teile innerhalb der Zeichnung ermöglicht.
      8. Zum Schluss befestigen Sie die Brandnarbenprobe und alle Einzelteile mit Isolierband oder Plastikfolie so nah wie möglich an der ursprünglichen Anordnung. Dies ist besonders wichtig für Brandnarbenproben mit einem gewissen Grad an Verschlechterung oder Fäulnis. Durch das feste Einwickeln der Probe wird die Probe auch während des Transports ins Labor^{geschützt 17} (Abbildung 3I).
      9. Obwohl die meisten Brandsanierungsstudien teilweise oder vollständige Querschnitte verwenden, ist es wichtig zu erwähnen, dass eine andere, wenn auch nicht weit verbreitete, Alternative die Verwendung von Inkrementkernen ist. Diese Art der Probenahme ist nur bei lebenden oder abgestorbenen Bäumen und unter Berücksichtigung der in Abbildung 4 dargestellten Entnahmeüberlegungen möglich.

Abbildung 3: Prozess der Probenahme von Brandnarben. (A) Es wird ein Baum mit Brandnarben ausgewählt und (B) eine Nahaufnahme des Katzengesichts (Bereiche mit freiliegenden Brandnarben am Fuße des Baumes) zeigt zahlreiche Brandnarben und wäre ein Beispiel für einen Baum, der für die Probenahme ausgewählt werden könnte. (C) Entnahme einer vom Feuer gezeichneten Probe aus einem Baumstamm. Bei Stämmen ist die Entnahme von Teil- oder Komplettquerschnitten einfacher, da der Schnitt vertikal erfolgen kann. Bei lebenden Bäumen und Haken ist der Prozess schwieriger und umfasst die folgenden Schritte: (D) Um Brandnarben von lebenden Bäumen zu entfernen, besteht der erste Schritt darin, die Fläche mit den klarsten Aufzeichnungen auszuwählen und zwei horizontale Schnitte an der Basis des Baumstamms vorzunehmen. (E,F) Um die Probe zu entnehmen, führen Sie einen Tauchschnitt durch, bei dem die Spitze der Kettensäge vertikal entlang des hinteren Endes der beiden horizontalen Schnitte von der Rinde zur Mitte des Baumes geschoben wird, um die Probe abzubrechen, (G) die Probe wird dann entnommen und (H) beschriftet (Untersuchungsgebiet, Standort- und Baumnummer, Probennummer, Koordinaten) und schließlich (I) wird die Probe in Plastik eingewickelt, um Beschädigungen beim Transport ins Labor zu vermeiden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 4: Beprobung von vom Feuer gezeichneten Bäumen durch Entnahme von Wachstumskernen (Inkrementkernen) mit einem Pressler-Bohrer. Um diese Probenahmetechnik erfolgreich durchzuführen, ist es wichtig, den Winkel der Extraktion in Bezug auf die Narbe zu berücksichtigen. 1) Der Probenkern, der die Brandnarbe durchquert, ist unvollständig, da alle Ringe nach der Narbe fehlen, 2) im zweiten Kern können auch die ersten Ringe nach der Narbe fehlen, aber 3) idealerweise hat ein dritter Kern alle Jahresringe und ermöglicht die Identifizierung und Datierung der Brandnarbe auf das genaue Jahr und 4) ein vierter Kern weit entfernt von der Brandnarbe, Daher wird mit allen Jahresringen erhalten, aber es wird nicht dazu dienen, das Feuer zu identifizieren und zu datieren. Letzteres kann jedoch als Referenzchronologie für den Stammbaum dienen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

2. Probenvorbereitung im Labor

1. Sobald die Brandnarbenproben im Labor ankommen, packen Sie sie vorsichtig aus und trennen Sie einteilige Querschnitte von solchen, die aus mehreren Teilen bestehen.
2. Stellen Sie Proben mit mehreren Teilen wieder her. Dieses Verfahren besteht darin, alle Teile, die Teil der Probe sind, zu identifizieren und die verschiedenen Teile miteinander zu verkleben (mit Weißleim für Holz). Verwenden Sie bei Bedarf die vor Ort aufgenommenen Fotos, um die Anordnung jedes einzelnen Stücks zu bestimmen.
3. Bei Proben, die durch Fäulnis stark beschädigt sind, reicht das Auftragen von Klebstoff möglicherweise nicht aus, um die erforderliche Robustheit zu erzeugen, die beim Schleifen/Polieren und Datieren erforderlich ist. Um die erforderliche Stabilität zu erzeugen, montieren Sie diese Proben. Das heißt, nachdem alle Teile dieser Muster zusammengefügt wurden, werden alle Einzelteile der Probe auf eine Holzoberfläche (z. B. Sperrholz) montiert und alle Probenstücke während des Verleimvorgangs mit einem mechanischen Tacker befestigt, falls^{erforderlich 17}.
4. Nachdem der Vorbereitungsprozess abgeschlossen ist, trocknen Sie die Proben 3–5 Tage lang im Schatten im Freien. Trocknen Sie die Proben nicht direkt in der Sonne, da der plötzliche Feuchtigkeitsverlust dazu führen kann, dass die Probe splittert und bricht.
5. Schneiden Sie nach dem Trocknen der Proben dickere Proben (>3 cm) auf eine Dicke von 2 bis 3 cm, um die Handhabung unter dem Mikroskop und dem Messsystem zu erleichtern.
6. Schleifen/polieren Sie alle Proben mit verschiedenen Schleifpapierkörnern von 40 bis 1.200 Körnung. Beginnen Sie mit der kleinsten Anzahl (gröbste) Körnung, um die gröbsten Schnittteile zu entfernen, und schleifen Sie mit immer höheren Körnungen (feiner) weiter, bis eine gleichmäßige Oberfläche erreicht ist und die Baumringzellstrukturen unter dem Mikroskop deutlich sichtbar sind. Dies ermöglicht die Identifizierung der Position der Brandnarbe innerhalb des Jahresrings (Abbildung 5).

Abbildung 5: Brandvernarbte Probe von Pinus hartwegii nach der Aufbereitung oder dem Schleifen. Die anfängliche Jahrringzählung, die durch blaue Punkte markiert ist, gibt das Alter der Probe an (121 Jahre). Die datierten Jahresringe sind schwarz dargestellt (1891–2011). Eine direkte Datierung ist bei Proben möglich, die von lebenden Bäumen entnommen wurden, bei denen das Jahr des äußersten Rings bekannt ist (in diesem Fall 2011), die Jahresringe klar sind und es keine Wachstumsprobleme (fehlende und falsche Ringe) gibt oder solche Probleme leicht unterschieden werden können. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

3. Datierung von Baumringen

1. Zählen Sie die Jahresringe an jeder Probe, um das Alter zu bestimmen, beginnend von der Mitte zur Rinde. Markieren Sie jeden Zeitraum von 10 Jahren mit einem Punkt, 50 Jahre mit zwei Punkten und drei Punkte, um alle 100 Jahre²⁰ anzuzeigen.
2. Bestimmen Sie das genaue Entstehungsjahr jedes Jahresringes, indem Sie die Wachstumsmuster^{vergleichen 20}.
3. Bei Proben von jungen lebenden Bäumen ist das Datum des äußersten Rings (neben der Rinde) bekannt, da es sich um das Jahr handelt, in dem die Probe entnommen wurde. In diesem Fall wird die Datierung direkt auf der Probe vorgenommen, indem die Ringe von außen (Rinde) zur Mitte der Probe hin gezählt werden. Wenn die Stichprobe beispielsweise in den letzten Monaten des Jahres 2011 entnommen wurde, ist das Wachstum dieses Jahres bereits fast vollständig abgeschlossen, daher ist das Datum dieses letzten äußeren Rings 2011. Beginnen Sie mit dem Countdown von diesem Ring und markieren Sie das Datum der nachfolgenden Ringe bis zum innersten Ring (Abbildung 5). Wie bereits erwähnt, markieren Sie den Beginn jedes Jahrzehnts mit einem Punkt, zwei Punkten für das fünfzigste Jahr und drei Punkten für jedes Jahrhundert.
4. Entwickeln Sie für langlebige lebende Bäume für jede Stichprobe ein Wachstumsdiagramm oder Skelettdiagramme und vergleichen Sie die Wachstumsmuster zwischen den Bäumen. Weitere Informationen zum Erstellen eines Skelettdiagramms finden Sie unter Stokes und Smiley²⁰. Die Synchronität (von dünnen und breiten Ringen) zwischen verschiedenen Bäumen ist ein Hinweis darauf, dass es keine Wachstumsprobleme (falsche oder fehlende Ringe) gibt. Daher ist es möglich, den Ringen auf die gleiche Weise Daten (Kalenderjahre) zuzuordnen, wie es bei den lebenden Bäumen gemacht wurde.
5. Einige Brandnarbenproben zeigen möglicherweise keine synchronen Wachstumsmuster mit anderen Bäumen, was auf Wachstumsunterdrückungen (sehr kleine Ringe) zurückzuführen ist, die zu fehlenden Ringen führen können (d. h. Kalenderjahre, in denen der Baum diesem Teil des Baumes kein Holz hinzugefügt hat) in bestimmten Jahren und die bei der Zählung nicht berücksichtigt wurden. Umgekehrt ist es möglich, "falsche Ringe" zu haben. Ein falscher Ring ist ein Baumring, der als zwei Ringe erscheint, aber in Wirklichkeit mit einem einzigen Kalenderjahr verbunden ist. Dies wird verursacht, wenn der Baum aufgrund der saisonalen Trockenheit gestresst ist und beginnt, spätes Holz abzulegen, um das Wachstum zu stoppen, nur um nach ausreichender Feuchtigkeit wieder mit dem regulären Wachstum zu beginnen. Bestimmen Sie, welches dieser beiden Probleme den Mangel an Synchronität verhindert, indem Sie jeden einzelnen Ring zwischen der nicht synchronisierten Stichprobe und einer Stichprobe, die keine Wachstumsprobleme registrierte, vergleichen.
6. Sobald das Problem identifiziert wurde, korrigieren Sie die Anzahl der Jahrringe in der nicht synchronisierten Stichprobe und ihrem Wachstumsdiagramm. Wiederholen Sie diesen Vorgang für alle Proben, die nicht synchronisiert sind.
7. Um alle lebenden Bäume zu datieren, erstellen Sie ein Durchschnittsdiagramm, das allgemein als "Master-Chronologie" bezeichnet wird und den Durchschnitt aller einzelnen Skelettflächen darstellt und das Wachstumsmuster des Standorts anzeigt. Weitere Informationen zum Erstellen einer Master-Chronologie finden Sie unter Stokes und Smiley²⁰.
8. Nachdem die lebenden Bäume mit einem bekannten äußersten Baumring datiert wurden, beginnen Sie mit der Datierung toter Bäume, bei denen der äußerste Ring unbekannt ist. Erstellen Sie dazu zunächst ein Skelettdiagramm für jede Stichprobe eines toten Baums, vergleichen Sie das Skelettdiagramm von jedem toten Baum mit der Master-Chronologie, die von lebenden Bäumen abgeleitet wurde (datiert)²⁰. Der Schlüssel zum Abgleich der Jahrringwachstumsmuster zwischen den abgestorbenen Bäumen und der Master-Chronologie ist die Übereinstimmung mit dem Muster der Jahre mit unterdrücktem Wachstum (kleine Jahrringe). Per Definition sind kleine Jahrringe auf ein Klimamuster zurückzuführen, das zu einem Mangel an Feuchtigkeit führt. Da Dürren von allen Bäumen erlebt und aufgezeichnet werden, spiegelt sich dieses gemeinschaftliche Muster in den Jahrringmustern aller Bäume im Untersuchungsgebiet wider.
9. Wenn das Wachstumsmuster des toten Baumes perfekt mit dem Hauptchronologiediagramm übereinstimmt, bestimmen Sie das Kalenderjahr, in dem der Baum abgestorben ist. Das heißt, der äußerste Ring der Probe entspricht den Jahren, in denen der Baum abgestorben ist, aber nur, wenn die Rinde noch vorhanden ist. Ohne die Rinde ist es unmöglich, das Jahr zu kennen, in dem der Baum abgestorben ist, obwohl es immer noch möglich ist, den Rest der Jahrringe in der Probe zu datieren.
10. In Fällen, in denen die toten Bäume nicht perfekt mit der Master-Chronologie synchronisiert sind, identifizieren Sie das Problem (identifizieren Sie fehlende und/oder falsche Ringe) und nehmen Sie entsprechende Anpassungen vor, indem Sie das gleiche Verfahren anwenden, das für lebende Bäume verwendet wird.
11. Sobald jede Brandnarbenprobe vordatiert (vordatiert) wurde, messen Sie die Breite jedes einzelnen Baumrings entlang einer senkrechten Linie über den Querschnitt mit einem Messsystem (z. B. Velmex mit einer Genauigkeit von 0,001 mm)²¹. Wer keinen Velmex besitzt, kann einen hochauflösenden Scanner verwenden. Das heißt, Jahrringmessungen und Datierungen können auch mit Hilfe von gescannten Bildern der Querschnitte und einer Software wie CDendro/CooRecorder durchgeführt werden. Messungen der Jahrringbreiten werden verwendet, um die Qualität der Datierung mit dem COFECHA-Programm statistisch zu verifizieren²². Dies wird empfohlen, um die Qualität der Datierung zu validieren.
12. Wenn es in der Untersuchungsregion eine frühere Chronologie gibt, die auf den jährlichen Baumringen basiert und statistisch verifiziert wurde, dann verwenden Sie diese Chronologie oder Masterreihe, um die Datierung von Brandnarbenproben zu unterstützen.

4. Datierung von Brandnarben

1. Nachdem die Jahrringdatierung innerhalb jeder Probe abgeschlossen ist, identifizieren Sie alle Brandnarben in der Probe und bestimmen Sie das Jahr, in dem der Brand ausgebrochen ist (Abbildung 6A).

Abbildung 6: Position der Brandnarbe und Saisonalität innerhalb des Baumrings und des entsprechenden Kalenderjahres. Feld A ist ein Beispiel für einen brandvernarbten Querschnitt mit einzelnen Brandnarben, die durch einen roten Pfeil gekennzeichnet sind und dem das Jahr vorangestellt ist, in dem sich der jeweilige Brand zwischen 1902 und 2003 ereignet hat. Die Tafeln B, C und D zeigen vergrößerte Beispiele von Brandnarben im ruhenden (D), frühen Frühholz (EE) und mittleren Frühholz (ME) innerhalb des Jahresrings. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

5. Bestimmung der Saisonalität von Brandnarben

1. Verwende die Position der Brandnarbe innerhalb des Jahresrings, um die Jahreszeit zu bestimmen, in der das Feuer ausgebrochen ist. Im Allgemeinen ordnen Sie die Position jeder Brandnarbe einer der folgenden Kategorien (Abbildung 6B) innerhalb des Baumrings zu: EE (früher Teil des frühen Holzes), ME (mittlerer Teil des frühen Holzes), LM (endlicher Teil des frühen Holzes), L (spätes Holz) und D (Ruhephase oder Ringgrenze)^23,18.
2. Brandnarben, die während der Ruhephase (zwischen den Ringgrenzen) auftreten, sind dem Beginn des Frühholzes des nächsten Jahres (Frühjahrsfeuer) zuzuordnen, es sei denn, andere Proben weisen Brandnarben im späten Holzbereich des Baumrings 24,25,26 auf. Die Saisonalitätskategorien können auch in die Frühjahrs- (D + EE) und Sommersaison (ME + LE + L)¹¹ eingeteilt werden.
   HINWEIS: Die Gruppierung dieser Kategorien kann je nach geografischer Region und Waldtyp variieren.

6. Datenanalyse

1. Um Daten zu Brandnarben zu analysieren, erstellen Sie zunächst eine Datenbank für die Brandhistorie mithilfe einer Tabelle, in der jede Stichprobe eine Zeile und jede Spalte eine Variable ist, die dieser Stichprobe zugeordnet ist. Erwägen Sie, die folgenden Felder für jede Stichprobe einzuschließen.
   1. Geben Sie den wissenschaftlichen Baumnamen an: Gattung und Art.
   2. Geben Sie die Probennummer an: Die Nummer, die der Probe während der Feldentnahme zugewiesen wurde, z. B. CRN01a (Cuenca Río Nazas, Baum 01, Probe a).
   3. Jahr einschließen: Dieser Abschnitt enthält zwei Daten, das Jahr des innersten (oder mittleren) Rings und den äußersten (der Rinde am nächsten gelegenen) Ring. Es ist wichtig anzugeben, wann der erste Ring dem Mark entspricht und ob der äußerste Ring an die Rinde angrenzt, was das Datum angibt, an dem die Probe abgestorben ist oder die Aufzeichnung gestoppt hat. Diese Informationen werden von den meisten Programmen benötigt, die für die Analyse der Brandhistorie verwendet werden.
   4. Fügen Sie das innere Ringdatum hinzu.
   5. Geben Sie das äußerste Ringdatum an.
   6. Fügen Sie das Mark hinzu (Ja oder Nein).
   7. Liste aller Brandnarbenjahre und -jahreszeiten. Zum Beispiel: 1902EE würde darauf hindeuten, dass im frühen Teil des Frühwaldes im Jahr 1902 ein Feuer registriert wurde (Abbildung 6C).
2. Laden Sie die Brandverlaufsdatei in das Fire History Analysis and Exploration System (FHAES) Version 2.0.0-SNAPSHOT²⁷ hoch. Wenn das Programm nicht verfügbar ist, laden Sie es über diesen Link herunter: https://www.frames.gov/partner-sites/fhaes/fhaes-home/.
   1. Öffnen Sie das Programm. Es gibt drei Optionen: Erstellen einer neuen FHX-Datei, Laden vorhandener FHX-Datei(en) und Ausführen einer überlagerten Epochenanalyse.
   2. Wählen Sie die erste Option aus: Neue FHX-Datei erstellen. Ein neues Fenster mit dem Namen Fire History Recorder wird geöffnet und bietet die folgenden Optionen: Daten, Metadaten, Zusammenfassung und Diagramme.
   3. Wählen Sie Daten aus, um die aktuell geladenen Stichproben auszuwählen, und klicken Sie auf das grüne Kreuzzeichen, um diesem Datensatz eine neue Stichprobe hinzuzufügen.
   4. Es öffnet sich ein neues Fenster, in dem Sie gefragt sind: Name der Probe, Erstes Jahr (entspricht der innere Ring dem Mark oder nicht?), Letztes Jahr (entspricht das Jahr der Rinde oder nicht?). Nachdem Sie diese allgemeinen Informationen erhalten haben, klicken Sie auf OK , um fortzufahren.
   5. Das Fenster mit den hinzugefügten allgemeinen Informationen ist nun aktiviert und enthält drei Felder: Event-Typ, Event-Saison und Event-Jahr. Beginnen Sie mit dem Hinzufügen der spezifischen Informationen, einschließlich der einzelnen Brandereignisse, zur ersten Stichprobe. Klicken Sie auf Ereignis hinzufügen , um Informationen für jedes der drei Felder hinzuzufügen.
   6. Die für jedes der Felder erforderlichen Informationen lauten: Wählen Sie unter Ereignistyp die Option Brandnarbe aus, wählen Sie in Ereignissaison die Position der Brandnarbe innerhalb des Baumrings aus, und geben Sie im Ereignisjahr das Kalenderjahr an, in dem das Feuer aufgetreten ist. Beginnen Sie mit dem ältesten bis zum neuesten Datensatz.
   7. Fügen Sie unter Ereignis hinzufügen das nächste Brandereignis hinzu, bis das letzte Feuer in diesem Beispiel hinzugefügt wurde.
   8. Nachdem Sie das Beispiel fertiggestellt haben, speichern Sie die Datei entsprechend dem Site-Namen und der FHX-Erweiterung (z. B. CRN. FHX), vorzugsweise im selben Ordner wie das FHAES-Programm, wenn Sie die Option zum Speichern haben. Sie werden dann benachrichtigt, dass die Datei erfolgreich gespeichert wurde, es sei denn, es gab ein Problem mit der Datei. In diesem Fall wird diese Meldung nicht angezeigt. In diesem Fall muss das Problem behoben werden, bevor Sie fortfahren können.
   9. Um die Informationen für die neue Stichprobe hinzuzufügen, klicken Sie auf Neue Stichprobe zu diesem Datensatz hinzufügen und geben Sie die Informationen für die neue Stichprobe an.
   10. Klicken Sie auf OK , um fortzufahren.
   11. Dadurch wird ein neues Fenster aktiviert, in dem Informationen zu jedem Brand innerhalb der Probe hinzugefügt werden können. Gehen Sie auf die gleiche Weise vor, um der Datei alle Brandnarbenproben hinzuzufügen. Speichern Sie die Informationen jedes Mal, wenn ein neues Beispiel hinzugefügt wird, und überprüfen Sie, ob es korrekt gespeichert wurde, indem Sie die Meldung notieren, dass die FHX-Datei erfolgreich gespeichert wurde.
   12. Wenn nicht alle Informationen in einer Sitzung hinzugefügt werden können, setzen Sie die Arbeit an der Datenbank zu einem späteren Zeitpunkt fort. Öffnen Sie dazu das FHAES-Programm und klicken Sie auf Vorhandene FHX-Datei(en) laden. Wählen Sie die Datei aus, an der Sie weiterarbeiten möchten. Klicken Sie auf Öffnen, und es sollte ein neues Fenster mit den Daten für das Beispiel geöffnet werden. Wählen Sie im Menü oben die Option Datei bearbeiten , wodurch ein neues Fenster Fire History Recorder-CRN.FHX mit der Datei geöffnet werden sollte. Fahren Sie von hier aus mit der Eingabe der Informationen fort, die noch benötigt werden.
   13. Um die Datei abzuschließen, fügen Sie die möglicherweise wichtigen Informationen als Teil der Metadaten hinzu. Diese Informationen können Zusammenfassungen und Diagramme enthalten, die mit dieser Datei generiert wurden. Eine weitere Option für die Analyse und Grafik des Brandverlaufs ist die neue Software "burnr in R"²⁸.
3. Generieren eines Brandverlaufsdiagramms. Öffnen Sie das Programm FHAES und öffnen Sie die Datei, die mit der oben beschriebenen Datenbank erstellt wurde (CRN. FHX). Wählen Sie die Option Diagramm und die Historie des Brandes kann grafisch dargestellt werden.
4. Generieren Sie deskriptive Statistiken zur Brandhistorie basierend auf dem Jahr und der Jahreszeit, in der die Brände aufgetreten sind. Öffnen Sie die Datei ähnlich wie bei den Prozessen zum Erstellen der Diagramme in FHAES und wählen Sie Analyse > Analyse ausführen > Anwenden aus. Auf der rechten Seite des Programmbildschirms öffnet sich ein neues Fenster (FHAES-Analyseergebnis), in dem sowohl die Zusammenfassung der Intervallanalyse als auch die Zusammenfassung der Saisonalität angezeigt werden. Die wichtigsten deskriptiven Statistiken sind: das mittlere Brandintervall (MFI), die minimalen und maximalen Intervalle, das mittlere Brandintervall pro Probe und das Weibull-Median-Wahrscheinlichkeitsintervall (WMPI) oder Brandrezidiv. Letzteres ist ein Maß für die zentrale Verteilung, das verwendet wird, um die asymmetrische Verteilung von Brandintervallen zu modellieren und Wiederholungsintervalle in probabilistischen Begriffen auszudrücken^29,30.
5. Betrachten Sie für jede Statistik drei Filter: 1) alle Narben, 2) 10 %-Filter, d. h. Brandjahre, die von 10 % oder mehr der Stichproben als Narben erfasst wurden, und 3) 25 %-Filter, d. h. Brandjahre, die von 25 % oder mehr der Stichproben als Narben erfasst wurden. Der letzte Filter ermöglicht die Bestimmung der Intervalle der ausgedehntesten Brände³⁰.
6. In Bezug auf die Saisonalität des Brandes werden verschiedene Parameter angezeigt, wobei der wichtigste die Anzahl und der Prozentsatz der Narben ist, die für jede Kategorie innerhalb des Rings erfasst wurden. Ebenso werden die Anzahl und der Prozentsatz der Brände, die in der Frühjahrs- und Sommersaison registriert wurden, mit¹¹ angegeben.

7. Klima-Brand-Analyse

1. Öffnen Sie das FHAES-Programm, und wählen Sie Überlagerte Epochenanalyse (SEA) ausführen aus.
2. Verwenden Sie für diese Analyse zwei Dateien: 1) Kontinuierliche Zeitreihendatei und 2) Ereignislistendatei. Die erste Datei bezieht sich auf die in der Spalte geordneten Klimadaten (z. B. Niederschlag, Temperatur, PDSI, ENSO usw.) und die zweite Datei listet die rekonstruierten Brände auf, die in einer Spalte angeordnet sind, beide Dateien müssen im Textformat (.txt) vorliegen.
3. Laden Sie jede dieser Dateien in den entsprechenden Formaten.
4. Beim Ausführen der SEA-Analyse ist es möglich, die Anzahl der Jahre vor und nach den Brandjahren im Fenster Simulation und Statistik zu ändern. Es wird jedoch dringend empfohlen, die Standardparameter beizubehalten.
5. Klicken Sie unten auf Ausführen , um die Analyse auszuführen.
6. Dadurch werden die zusammenfassenden Informationen generiert. Klicken Sie dort auf Diagramm , um die Ergebnisse zu erstellen, die automatisch als Balkendiagramme angezeigt werden.
7. Interpretieren Sie diese Diagramme: Auf der X-Achse steht "0" für das Brandjahr, negative und positive Werte geben die Jahre vor und nach dem Brand an. Konfidenzintervalle bei 95, 99 und 99,9 % werden in Form von Linien oberhalb und unterhalb der Durchschnittsachse dargestellt, die die Signifikanz der Analyse ausdrücken.
8. Speichern Sie die Ausgabe entweder im PNG- oder im PDF-Format.
9. Basierend auf dieser Analyse ist es möglich, den Einfluss der Klimavariabilität auf das Auftreten von Bränden im Laufe der Zeit zu bewerten, einschließlich der Klimabedingungen in den Jahren vor, während und nach den in die Analyse einbezogenen Bränden. Weitere Unterstützung bei der Ausführung und Interpretation der Ergebnisse mit FHAES finden Sie im Benutzerhandbuch³¹.

Ergebnisse

Wenn ein Oberflächenbrand in einem Wald brennt, werden bei einigen Bäumen oft die Baumstämme beschädigt, was zu Verletzungen führt, die anschließend abheilen (Abbildung 7A). Diese Narben entstehen, wenn das Feuer intensiv genug ist oder eine ausreichend lange Verweilzeit hat, um die Rinde zu durchdringen und einen Teil des Kambiums abzutöten. Historisch gesehen traten solche Brände oft genug auf, um die Ansammlung von Brennstoffen zu verhindern; Dahe...

Diskussion

In bewaldeten Ökosystemen ist Feuer ein wichtiger ökologischer Prozess; Daher ist die Rekonstruktion historischer Brandregime wichtig, um die Häufigkeit, Saisonalität und Variabilität von Bränden im Laufe der Zeit zu verstehen. Änderungen des historischen Brandregimes können möglicherweise zu unbeabsichtigten Folgen in Bezug auf die Struktur und Gesundheit des Waldes führen. Daher sind solche Informationen für die Waldbewirtschaftung von entscheidender Bedeutung. Dieser method...

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
Belt Sander		Dewalt Dwp352vs-b3 3x21 PuLG	For sanding samples
Chain Saw Boots	Forestry Suppliers	There is no any specific characteristic	https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Chain%20Saw%20Boots
Chain Saw Chaps	Forestry Suppliers	PGI 5-Ply Para-Aramid	https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Chain%20Saw%20Chaps
Chainsaw	Stihl or Husqvarna for example	MS 660	Essential equipment for taking samples (Example: 18-24 inch bar)
Clinometer	Forestry Suppliers	Suunto PM5/360PC with Percent and Degree Scales	https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Clinometer
COFECHA Software			https://www.ldeo.columbia.edu/tree-ring-laboratory/resources/software
Compass	Forestry Suppliers	Suunto MC2 Navigator Mirror Sighting	https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=compass
Dendroecological fieldwork program		Program where dating skills can be acquired or honed	http://dendrolab.indstate.edu/NADEF.htm
Diameter tape	Forestry Suppliers	Model 283D/10M Fabric or Steel.	https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Diameter%20tape
Digital camera	CANON	EOS 90D DSLR	To take pictures of the site and the samples collected (https://www.canon.com.mx/productos/fotografia/camaras-eos-reflex)
Digital camera for microscope	OLYMPUS	DP27	https://www.olympus-ims.com/es/microscope/dp27/
Electrical tape or Plastic wrap to protect samples	uline.com		https://www.uline.com/Product/Detail/S-6140/Mini-Stretch-Wrap-Rolls/
FHAES Software			https://www.frames.gov/partner-sites/fhaes/fhaes-home/
Field format		There is no any specific characteristic	To collect information from each of the samples
Field notebook			To take notes on study site information
Gloves			For field protection
Hearing protection	Forestry Suppliers	There is no any specific characteristic	https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Hearing%20protection
Large backpacks		There is no any specific characteristic	Strong backpack for transporting samples in the field
Safety Glasses	Forestry Suppliers	There is no any specific characteristic	https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Safety%20Glasses
Sandpaper			From 40 to 1200 grit
Software CDendro/ CooRecorder		Tree-ring-measurements and dating can also be done using scanned images of the cross-sections	https://www.cybis.se/forfun/dendro/
Software Measure J2X		Version 4.2	ttp://www.voortech.dreamhosters.com/projectj2x/tringSubscribeV2.html
Stereomicroscope	OLYMPUS	SZX10	https://www.olympus-ims.com/en/microscope/szx10/
Topographic map, land cover map			Obtained from a public institution or generated in a first phase of research
Velmex equipment	Velmex, Inc.	0.001 mm precision	www.velmex.com
Wildland Fire Helmet	Forestry Suppliers	There is no any specific characteristic	https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Wildland%20Fire%20Helmet