Wie man Klimavariabilität aus Baumringen extrahiert

Zusammenfassung

Jahrring-Klimarekonstruktionen können hilfreich sein, um die Klimavariabilität der Vergangenheit, die über instrumentelle Aufzeichnungen hinausgeht, besser zu verstehen. Dieses Protokoll zeigt, wie das Klima der Vergangenheit anhand von Baumringen und meteorologischen instrumentellen Aufzeichnungen rekonstruiert werden kann.

Zusammenfassung

Baumringe wurden an vielen Orten auf der ganzen Welt verwendet, um klimatologische Variablen zu rekonstruieren. Darüber hinaus können Jahrringe wertvolle Einblicke in die klimatische Variabilität der letzten Jahrhunderte und in einigen Gebieten mehrerer Jahrtausende liefern. Trotz der wichtigen Entwicklung, die die Dendrochronologie in den letzten Jahrzehnten bei der Untersuchung des dendroklimatischen Potenzials einer großen Anzahl von Arten in verschiedenen Ökosystemen gemacht hat, bleibt noch viel zu tun und zu erforschen. Darüber hinaus sind in den letzten Jahren mehr Menschen (Studenten, Lehrer und Forscher) auf der ganzen Welt daran interessiert, diese Wissenschaft zu implementieren, um die Zeitachse der Klimainformationen rückwärts zu verlängern und zu verstehen, wie sich das Klima auf Skalen von Jahrzehnten, Jahrhunderten oder Jahrtausenden verändert hat. Daher ist es das Ziel dieser Arbeit, die allgemeinen Aspekte und grundlegenden Schritte zu beschreiben, die für die Durchführung einer Rekonstruktion des Jahrringklimas erforderlich sind, von der Standortauswahl und der Feldbeprobung bis hin zu Labormethoden und Datenanalysen. In dem Video und Manuskript dieser Methode werden die allgemeinen Grundlagen der Klimarekonstruktionen von Baumringen erläutert, damit Neueinsteiger und Studenten sie als Leitfaden für dieses Forschungsgebiet nutzen können.

Einleitung

Baumringe sind grundlegend für unser Verständnis davon, wie Bäume auf ihre Umwelt reagieren. Da das Klima das Baumwachstum beeinflusst, dienen Bäume außerdem als Umweltindikatoren, die die zeitlichen Schwankungen während ihrer Lebensdauer aufzeichnen. Daher waren Baumringe wertvoll, um vergangene Klimata weit über alle instrumentellen Klimaaufzeichnungen hinaus zu rekonstruieren.

Wachstumsprozesse in Wurzeln, Stängeln, Ästen, Blättern und Fortpflanzungsstrategien von Bäumen werden durch Umweltfaktoren wie Wasser, Licht, Temperatur und Bodennährstoffe reguliert¹. Zum Beispiel wachsen die Stängel radial und das Gefäßkambium steuert das radiale Wachstum². Das Gefäßkambium ist ein meristematisches Gewebe, das aktiv neue funktionelle Zellen wie Xylem und Rinde produziert, die sich an der äußeren Grenze des Stammes befinden. Darüber hinaus ist das Gefäßkambium vor allem während saisonaler Zyklen aktiv. Diese Wachstumsaktivität kann jedoch während der Ruhephasen und zu bestimmten Jahreszeiten unterbrochen werden. Diese Ruhephase tritt in der Regel auf, wenn Umweltvariablen nicht optimal sind (z. B. kürzere Tageszyklen, längere Dürreperioden, kalte Winter oder Überschwemmungen). Darüber hinaus führen die Wachstums- und Ruhezyklen zu Veränderungen in der Kambiumaktivität, was zu anatomisch unterschiedlichen konzentrischen Grenzen im Stamm führt, die als Baumringe^{bezeichnet werden 3}.

Bäume produzieren in der Regel einen Jahrring, da die klimatische Saisonalität jährlich auftritt. Baumringe sind somit die visuelle Manifestation der ökophysiologischen Reaktion des Gefäßkambiums auf die intraannuellen klimatischen Bedingungen während des Baumwachstums³. Die frühe Gruppe von Xylemzellen, die sich während der Regenzeit auf einem Baumring gebildet haben, wird durch größere Zellen charakterisiert, die als Frühholz⁴ bezeichnet werden. Im Gegensatz dazu produziert das Gefäßkambium während der Trockenzeit und als Reaktion auf Wasserknappheit kleinere Xylemzellen (Tracheiden oder Gefäße) mit dickeren Zellwänden, die als Spätholz bezeichnet werden. Diese Variation in den anatomischen Strukturen ist bei Nadelbäumen deutlicher, wo das Frühholz eine hellere Farbe aufweist als das Spätholz eine dunklere Farbe^{aufweist 5}. Der Raum zwischen dem Anfang des Frühholzes und dem Ende des Spätholzes ist als ein Baumring definiert (Abbildung 8F).

Bäume, die an Standorten mit einer klar definierten Regen- und Trockenzeit wachsen, könnten mit Jahren mit mehr oder weniger Niederschlag rechnen. Diese Variabilität führt dazu, dass Bäume in nassen Jahren breitere und in trockenen Jahren schmalere Ringe bilden. Diese zeitlichen Muster aus breiten und schmalen Ringen können als Barcode angesehen werden. Diese zeitliche Variation der Jahrringbreite ist die Grundlage für die Anwendung des Prozesses der Kreuzdatierung, eines der wichtigsten Prinzipien in der Jahrringforschung⁶. Der Prozess der Kreuzdatierung ist zufriedenstellend, wenn die Muster der breiten und schmalen Ringe in allen Proben erfolgreich zeitlich synchronisiert werden, um das entsprechende Entstehungsjahr zuzuordnen.

In vielen Regionen der Welt, in denen saisonales Klima auftritt, hängt das dominanteste Signal, das in Baumringen aufgezeichnet wird, wahrscheinlich mit der Klimavariabilität zusammen⁷. Baumringe enthalten jedoch auch zusätzliche Informationen über das Alter (junge Bäume wachsen schneller als ältere), die Konkurrenz um Ressourcen mit den umliegenden Bäumen sowie interne und externe Störungen (z. B. Sterblichkeitsereignisse, Schädlingsausbrüche oder Brände)⁸. Bevor man also versucht, vergangene Klimata mit Hilfe von Baumringbreiten zu rekonstruieren, müssen nicht-klimatische Signale durch verschiedene statistische Verfahren entfernt werden, die in diesem Manuskript erläutert werden.

Das Hauptziel dieses Protokolls ist es, zu zeigen, wie eine klimatische Rekonstruktion auf der Grundlage von Jahrringdaten entwickelt werden kann, um die klimatische Variabilität der Vergangenheit zu verstehen. Daher wird dieses Manuskript die wesentlichen Feld- und Labormethoden wie Probenahme, Probenvorbereitung, Kreuzdatierung und Messung der Jahrringbreite vorstellen, die für die Entwicklung einer klimatischen Rekonstruktion erforderlich sind. Darüber hinaus werden in diesem Protokoll auch die grundlegenden statistischen Analysen erläutert, die verwendet werden, um die gemeinsame Variabilität aus den Jahrringbreiten zu extrahieren und eine Jahrringchronologie zu erstellen, die mit Klimadaten korreliert wird. Schließlich wird das Protokoll unter Verwendung eines einfachen linearen Regressionsmodells zeigen, wie das vergangene Klima unter Verwendung der Baumringchronologie als Prädiktorvariable und der Klimadaten als Prädiktor rekonstruiert werden kann.

Protokoll

Vor den Exkursionen ist die Genehmigung der Eigentümer, im Falle eines Naturschutzgebietes, oder der entsprechenden Behörden einzuholen. Es ist sehr wichtig, dass einige Mitarbeiter, die die Behörde vertreten, an der Feldarbeit teilnehmen, um Probleme zu vermeiden.

1. Strategie für die Probenahme

1. Bestimmung des Untersuchungsgebiets
   1. Auswahl des am besten geeigneten Probenahmegebiets auf der Grundlage klimatischer Informationen und der Waldzusammensetzung (Wälder können sehr heterogen sein; Abbildung 1A,B).
   2. Vergewissern Sie sich, dass die Probenahmestelle eine offensichtliche jährliche klimatische Saisonalität und klimatische Schwankungen zwischen den Jahren, einschließlich Trocken-/Regen- oder Kalt-/Heißzeit, aufweist. Überprüfen Sie die Klimaaufzeichnungen von nahe gelegenen meteorologischen Stationen, um die jährliche klimatische Saisonalität und die klimatischen Schwankungen zwischen den Jahren zu bestimmen.
   3. Stellen Sie sicher, dass eine moderate bis hohe klimatische Variabilität zwischen den Jahren vorhanden ist, damit die Bäume im Untersuchungsgebiet von Jahr zu Jahr genügend Ringbreitenschwankungen aufweisen, um Proben zwischen den Bäumen zu datieren.
   4. Durchführung von Exkursionen in das Interessengebiet, um potenzielle Standorte mit der Art von Interesse zu identifizieren (Abbildung 1B)
   5. Verwenden Sie einige der empfohlenen Werkzeuge wie Kartografie, Drohnen und Satellitenbilder, um ein größeres Waldgebiet zu erkunden und mehr potenzielle Probenahmegebiete zu erkennen. Überprüfen Sie die Informationen aus diesen Quellen vor Ort.
   6. Sammeln Sie Informationen aus komplementären Quellen, wie z. B. den regionalen Interessengruppen, zu denen Forstdienstleister, Waldproduzenten, ländliche Gemeinden und Kleingrundbesitzer gehören. Wählen Sie die besten Studienzentren und die am besten geeigneten Personen aus, um das Ziel auf der Grundlage der aus beiden Quellen erhaltenen Informationen zu erreichen.
   7. Wählen Sie Gebiete aus, in denen die langlebigsten Individuen der interessierenden Art beobachtet werden (Abbildung 2A, B). Beobachte stehende tote Bäume, umgestürzte Bäume und Stümpfe. Alte tote Proben sind sehr wichtig, da sie es ermöglichen, die Chronologie in die Vergangenheit zu verlängern (Abbildung 2A,C,D,E)
   8. Registrieren Sie den Standort von Personen mit den oben genannten Merkmalen mithilfe eines GPS.
2. Überlegungen zur Auswahl des besten Baums
   1. Sobald der beste Standort gefunden wurde, wählen Sie die Bäume aus, die entsprechend beprobt werden sollen. Bäume, die sich in flachen und felsigen Böden und an steilen Hängen befinden, reagieren empfindlicher auf klimatische Schwankungen. Verwenden Sie diese ökophysiographischen Merkmale, um die limitierenden Faktoren zu bestimmen, die Bäume am wahrscheinlichsten aufzeichnen werden (Abbildung 2A).
      HINWEIS: Vermeiden Sie die Entnahme von Baumproben an Orten mit hohem Wettbewerb; An diesen Standorten mit hoher Dichte haben Bäume ein starkes Signal für die Dynamik des Waldbestands und ein geringeres klimatisches Signal.
   2. Notieren Sie die Standortinformationen in einem Feldformat. Sammeln Sie geographische und ökologische Informationen über das Gebiet, wie z. B. Koordinaten, Höhe, Neigung des Geländes, Name des Standorts, Vegetationstyp, dominante Arten und aktuelle Landnutzung.
   3. Notieren Sie Informationen über die beprobten Bäume, wie z. B. Durchmesser, Höhe, Vorhandensein von Schäden, wenn sie sich in der Nähe oder an einem Bach, an einem steilen Hang oder in einer Schlucht befinden.
      HINWEIS: Die oben genannten Informationen sind bei der Analyse der Proben nützlich, um die Studienergebnisse zu bestätigen und besser zu interpretieren. Da Bäume oder Proben Schäden ausgesetzt sein können oder die Bedingungen des Standorts, an dem die Bäume wachsen, die jährlichen Wachstumsschwankungen verändern können. Diese Metadaten helfen dabei, Schwankungen im Wachstum unabhängig von klimatischen Faktoren zu erklären, indem sie die Elemente angeben, um verrauschte Proben zu berücksichtigen oder zu eliminieren, wobei immer die Hervorhebung des Klimasignals berücksichtigt wird.
   4. Geben Sie für jede Probe einen Code an, der auf dem Site-Namen und der Sample-Nummer basiert, die aus den ersten drei Buchstaben des Site-Namens, der Baumnummer und der Probennummer besteht. Die erste Stichprobe, die an diesem Standort entnommen wird, hat z. B. den folgenden Code: RMI01A, der dem Standort Río Miravalles (RMI), dem Baum Nummer eins (01) und der ersten Stichprobe (A) entspricht.
      HINWEIS: Der Begriff Stichprobe bezieht sich in diesem Fall auf einen inkrementellen Kern oder ein Stück eines Querschnitts, der von einem Baum entnommen wurde.
   5. Führen Sie selektive Probenahmen durch, wie dies in den meisten dendroklimatischen Studien der Fall ist, indem Sie Individuen mit spezifischen phänotypischen Merkmalen auswählen, die unter bestimmten Umweltbedingungen wachsen, um die Ziele der Forschung zu erreichen. Führen Sie eine nicht-selektive Probenahme durch, wenn das Ziel darin besteht, Klimaeffekte auf das Baumwachstum zu projizieren und Baumgröße und Bestandsdynamik zu integrieren.
   6. Wählen Sie Bäume mit einem langlebigen Aussehen, manchmal mit trockener Spitze, Absterben, verdrehtem Stamm (d. h. spiralförmig) und fallenden Ästen (Abbildung 3A-C). Langlebige Individuen werden die Umweltaufzeichnungen weiter in die Vergangenheit ausdehnen.
   7. Identifizieren Sie langlebige Bäume, indem Sie in den letzten Jahren sehr kompakte, schmalere Jahrringe beobachten, die daher schwer zu beobachten und zu datieren sind. Identifizieren Sie jüngere Bäume, die in denselben Zeiträumen wachsen, da sie breitere und auffälligere Ringe aufweisen, was die Datierung älterer Bäume erleichtert.
   8. Erwägen Sie, im Rahmen der Probenahmestrategie zwischen 10 % und 20 % der jungen Individuen unter den beprobten Bäumen zu beproben.
   9. Stellen Sie sicher, dass die Bäume einen festen Stamm haben, um einen möglichst langen Inkrementkern zu erhalten. Vermeiden Sie außerdem faule Stellen, da diese zum Schneiden von Proben und zum Verlust von Innenringen führen können und der Inkrementbohrer stecken bleiben kann.
   10. Stellen Sie sicher, dass die ausgewählten Bäume nicht hohl sind. Klopfen Sie mit einem Plastikhammer vorsichtig auf den Baum und lauschen Sie der Resonanz des Holzes. Wenn die Resonanz stark oder tief ist, bedeutet dies, dass der Baum hohl sein könnte. Wenn der Klang trocken ist, ist die Wahrscheinlichkeit gering, dass der Baum hohl ist.
       HINWEIS: Dieser Schritt ist wichtig, da der Inkrementbohrer in hohlen Bäumen stecken bleiben kann, was das Herausziehen des Inkrementbohrers erschwert und die Probe möglicherweise nicht von guter Qualität ist.
   11. Auch wenn die oben genannten Punkte berücksichtigt werden und keine Fäulnis festgestellt wird, sollten Sie Folgendes genau beachten. Wenn Sie den Inkrementbohrer einführen, wenden Sie ein gewisses Maß an Kraft auf, um den Baum zu durchdringen. Wenn sich diese erforderliche Kraft ändert, wird der Bohrer weicher, an diesem Punkt stoppt er und die Probe wird entnommen.
       ACHTUNG: Wenn der Inkrementbohrer weiterhin mit Kraft eingetrieben wird, sammelt sich das mit Harz vermischte verrottende Holz im Zylinder des Zuwachsbohrers und bildet einen Stopfen, der mit dem Extraktor schwer zu entfernen ist. Verwenden Sie in diesem Fall kein Messer oder Stahlmaterial, um den Holzstopfen vom Inkrementbohrer zu befreien (dies könnte das Schneidteil beschädigen und es unbrauchbar machen).
   12. Die Kante des Inkrementbohrers ist sehr empfindlich gegen Metallrost, verwenden Sie ein Schmiermittel und ein Stück Holz, um den Stopfen zu drücken und den Inkrementbohrzylinder zu lösen. Das Holz verursacht keine Schäden an der Kante des Zuwachsbohrers.
   13. Bei der Arbeit mit harzigen Bäumen oder mit großen Mengen Saft reinigen Sie den Zünsler häufig mit Öl. Verwenden Sie Schmiermittel oder Ethanol, um die Harzreste zu reinigen, die am Metall haften.
3. Probenentnahme (Sammeln von inkrementellen Kernen)
   1. Sammeln Sie die Proben mit dem Pressler-Inkrementbohrer (Abbildung 4A), einem Präzisionswerkzeug, mit dem ein kleiner Kern ohne nennenswerten Schaden aus einem lebenden Baum entnommen werden^{kann 6}. Verwenden Sie einen der verfügbaren Inkrementbohrer, die in verschiedenen Längen (100-1000 mm), Durchmessern (4, 5, 10, 12 mm) und Gewinden (2 und 3; Abbildung 4B,C). Halten Sie den Bohrer wie bei jedem Holzschneidewerkzeug scharf und sauber. Ungeschärfter Bohrer kann zu verdrehten und gebrochenen Kernen führen.
   2. Wählen Sie den richtigen Zünsler je nach Baumart, die beprobt werden soll. Verwenden Sie für die meisten Hölzer einen Dreigewindebohrer beliebiger Länge und Durchmesser für die Probenahme. Verwenden Sie für Laubhölzer einen Zweigewindebohrer mit kleinem Durchmesser und kurzer Länge, um ein langsameres Eindringen, weniger Reibung und Belastung des Holzes und eine geringere Wahrscheinlichkeit zu erzielen, dass es während des Probenahmeprozesses gebrochen wird.
   3. Bei Spezies, die eine hohe Häufigkeit von falschen Ringen oder interannuellen Dichteschwankungen (IADF) und/oder Mikroringen aufweisen, verwenden Sie den Bohrer mit einem Durchmesser von 12 mm anstelle des Bohrers mit 5 mm. Dies ermöglicht die Extraktion einer breiteren Probenoberfläche für eine bessere Visualisierung der schwierigen Ringe und erleichtert die Identifizierung dieser Probleme (Abbildung 4B). Versuchen Sie nicht, längere Zünsler bei Laubhölzern zu verwenden, da die Gefahr besteht, dass sie während des Probenahmeprozesses eingebrochen werden.
   4. Um eine Holzprobe zu entnehmen, richten Sie den Zuwachsbohrer aus, indem Sie ihn in Richtung der Baummitte richten, 90° (senkrecht) zur Stammachse.
   5. Schieben Sie den Inkrementbohrer in den Baum und drehen Sie den Griff gleichzeitig im Uhrzeigersinn. Dieser Teil ist wichtig, da der fehlende Druck beim ersten Eindringen in den Bohrer zu unregelmäßigen oder gebrochenen Kernen führen kann. Sobald der Bohrer vollständig eingedrungen ist, lockern Sie den Druck und drehen Sie den Griff, bis die gewünschte Tiefe erreicht ist (Abbildung 5A).
   6. Entnehmen Sie mindestens zwei Proben pro Person, um eine gute Probenqualität zu gewährleisten. Wenn Bäume an einem Hang wachsen, nehmen Sie Proben parallel zur Hangkontur (Abbildung 4A), um das von den Bäumen produzierte Reaktionsholz^{zu vermeiden 7}.
      HINWEIS: Bei Nadelbäumen produzieren Bäume Reaktionsholz in Form von breiten Ringen am Hang, um den Baum aufrecht zu halten, und es wird als Kompressionsholz bezeichnet. Bei Angiospermen (Laubbäumen) werden breite Ringe den Hang hinauf gebildet und es wird Spannholz genannt. Reaktionsholz muss in Betracht gezogen werden, um die Mitte des Baumes zu finden und nicht-klimatische Einflüsse auf die Jahrringbreiten zu vermeiden.
   7. Wenn der Bohrer tief genug zur Mitte des Baumes gedreht wurde (Abbildung 5B), setzen Sie den Extraktor in den Bohrer ein und schieben Sie ihn in die Mitte des Baumes (Abbildung 5C).
   8. Wenn der Extraktor in voller Länge eingesetzt ist, drehen Sie den Bohrer leicht gegen den Uhrzeigersinn, um die Verbindung zwischen der Probe und dem Baum zu unterbrechen (Abbildung 5C). Entfernen Sie dann den Extraktor mit dem Kern (Abbildung 5D,E) und beenden Sie die Extraktion, indem Sie den Bohrer vom Baum entfernen und ihn gegen den Uhrzeigersinn drehen (Abbildung 5F).
   9. Achten Sie nach der Probenentnahme genau darauf, dass der Baum eine Versiegelung aus Harz oder Saftaustritt bildet, gefolgt von sekundärem Wachstum. Unter besonderen Bedingungen kann die Verletzung der Weg für das Eindringen von Krankheitserregern sein, die den Baum schädigen könnten⁶.
   10. Wenn Sie in Sperrgebieten arbeiten, z. B. in Naturschutzgebieten und Nationalparks, sollten Sie zusätzliche Maßnahmen zum Schutz der beprobten Bäume in Betracht ziehen. Decken Sie die kleine Verletzung durch den Zuwachsbohrer mit Campeche-Wachs oder Bienenwachs ab.
   11. Falls während der Feldarbeit Probleme auftreten, z. B. wenn Holz im Bohrer stecken bleibt, eine abgebrochene Spitze oder der Inkrementbohrer an einem Baum klebt, lesen Sie die Schritte 1.2.9.-1.2.12. Nehmen Sie außerdem mehr als einen Inkrementbohrer mit auf das Feld.
       HINWEIS: Denken Sie daran, dass es keine goldene Regel gibt, um den Kern zu extrahieren. Vermeiden Sie Unregelmäßigkeiten und versuchen Sie, die besten Informationen zu erhalten (Abbildung 4). Weitere Informationen zur Pflege des Inkrementkerns und der Probenahme finden Sie in den Artikeln Maeglin⁹ und Phipps¹⁰ , die online frei verfügbar sind.
   12. Gehen Sie vorsichtig mit den Kernen um, da sie spröde sind. Lagern Sie jede Probe sofort nach der Extraktion. Legen Sie Proben mit einem Durchmesser von 5 mm oder dünner in Kunststoffhalme mit Perforation oder Papierstrohhalme, um eine bessere Belüftung zu gewährleisten und Pilzwachstum zu vermeiden (Abbildung 6A). Proben mit einem Durchmesser von 12 mm sind in Zeitungspapier oder anderes Papier einzuwickeln (Abbildung 6B).
   13. Schützen Sie die Proben während der Feldarbeit und des Transports zum Labor und lagern Sie die Proben auf einem festen Kunststoffröhrchen mit Kunststoffkappen.
   14. An Stellen, an denen abgestorbene Bäume oder Stümpfe gefunden werden, ziehen Sie mit einer Kettensäge Querschnitte heraus. Dies ermöglicht Proben sowohl von kleinen als auch von großen Bäumen (Abbildung 6C).
       HINWEIS: Das Ziel dieser Art von Probe ist es, den Zeitraum der Chronologie zu verlängern und fehlende Ringe zu entdecken, die nicht auf den Bohrkernen gefunden wurden. Die fehlenden Ringe sind oder werden sichtbar, wenn der gesamte Umfang des Baumes freigelegt wird⁶.
   15. Bei Proben, die mit der Kettensäge entnommen wurden und einen gewissen Grad an Holzzersetzung aufweisen, ist es möglich, dass Probenfragmente verloren gehen. Wickeln Sie die Proben in Plastik ein, um dies zu vermeiden (Abbildung 6D,E).

Abbildung 1: Nadelmischwald der gemäßigten Zonen. (A) Nadelmischwald aus Pinus montezumae, Pinus arizonica und Pinus ayacahuite. (B) Mischwald mit Nadelbäumen aus Pseudotsuga menziesii, Pinus arizonica und Pinus ayacahuite. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 2: Standortauswahl. (A) Waldgebiete mit limitierenden Bedingungen (flache, trockene Böden und steile Hänge) mit hoher Wahrscheinlichkeit, langlebige Individuen zu finden. (B) Langlebige Individuen sind für dendroklimatische Studien unerlässlich. (C, D, E) Lokalisierung und Auswahl von Totholz (Stümpfe, umgestürzte Bäume und Holz mit einem gewissen Grad an Verfall), das es ermöglicht, die Chronologie zeitlich zu erweitern. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 3: Auswahl der besten Baumexemplare. (A) Baum mit abgestorbener Kronenkrone und dicken Ästen, charakteristisch für langlebige Individuen, und (B, C) Bilder von Bäumen mit verdrehten Stämmen und Ästen, d.h. in einer spiralförmigen Form, die auf langlebige Individuen hinweisen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 4: Für die Probenentnahme verwendete Tools. (A) Inkrementbohrer (Pressler), das Werkzeug zur Entnahme dendrochronologischer Proben. (B) Ein Bohrer mit einem Durchmesser von 12 mm, der für Fälle empfohlen wird, in denen mehr Material zur Definition der Baumringe benötigt wird, und der die Entnahme eines größeren Probenvolumens ermöglicht, was die Visualisierung komplizierter Ringe verbessert und die Identifizierung von Wachstumsproblemen erleichtert. (C) Ein Bohrer mit einem Durchmesser von 5 mm, der in den meisten Fällen verwendet wird. Diese Art von Bohrer wird für die Kernprobenahme verwendet. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 5: Prozess der Probenentnahme. (A) Richten Sie den Bohrer in einem 90°-Winkel senkrecht zur Stammachse auf die Mitte des Stammes aus, schieben Sie gleichzeitig den Bohrer in Richtung Baum und drehen Sie ihn im Uhrzeigersinn. (B) Wenn der Bohrer 1 Zoll tief eingeführt wurde, drehen Sie ihn weiter im Uhrzeigersinn, um die Mitte des Stammes zu erreichen, der Extraktor wird in den Innenzylinder des Bohrers eingeführt. (C) Wenn der Extraktor vollständig eingeführt ist, drehen Sie den Bohrer eine Umdrehung gegen den Uhrzeigersinn, um die Verbindung zwischen der Probe und dem Baum zu unterbrechen. (D, E) Entnahme von Holzproben. (F) Der Bohrer wird durch Drehen gegen den Uhrzeigersinn aus dem Stamm entfernt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 6: Techniken zum Schutz von Holzproben. Da die Proben zerbrechlich sein können, muss jede Probe nach der Entnahme ordnungsgemäß gelagert werden. (A) Die Proben, die mit dem Bohrer mit einem Durchmesser von 5 mm entnommen werden, werden in Kunststoffstrohhalme mit Perforation oder Papierstrohhalme gelegt. Die Perforationen ermöglichen eine bessere Belüftung und verhindern Pilzwachstum. (B) Die Proben mit einem Durchmesser von 12 mm sind fester. Diese Proben werden in Zeitungs- oder andere Papierumschläge oder Manila-Umschläge eingewickelt. (C) Beim Sammeln von Querschnitten mit einer Kettensäge (D, E) sollten diese in Plastik eingewickelt werden, um weiteren Halt zu bieten und zu vermeiden, dass Bruchstücke während des Transports verloren gehen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

2. Probenvorbereitung im Labor

1. Befolgen Sie die von Stokes und Smiley⁶ angegebenen Standardverfahren für die Vorbereitung und Datierung von Proben im Labor.
2. Lassen Sie die Proben im Schatten trocknen, so dass der Feuchtigkeitsverlust des Holzes die Verformungen des Holzes allmählich minimiert (Abbildung 7A). Nachdem die Kerne genügend Feuchtigkeit verloren haben, montieren Sie sie auf Holzhalterungen oder Schienen, befestigen Sie sie mit Klebstoff (Abbildung 7B) und befestigen Sie sie mit Klebeband oder Faden (Abbildung 7C,D).
3. Achten Sie beim Aufsetzen auf die Ausrichtung der Holzkerne. Fixieren Sie die Kerne, wie z. B. die Xylemzellen des Holzes, die senkrecht zur Ebene ausgerichtet sind, werden beobachtet und aufgebracht (Abbildung 7E). Diese Ausrichtung ermöglicht eine übersichtliche Visualisierung der Holzanatomie der Baumringe.
4. Schleifen und polieren Sie die Proben mit Schleifpapier verschiedener Körnungen zwischen 120 und 1200. In Querschnitten, die erhebliche Oberflächenunregelmäßigkeiten aufweisen können, wählen Sie eine von zwei möglichen Optionen.
   1. Option 1: Arbeiten Sie mit einer elektrischen Bürste und schleifen Sie die Probe später. Option 2: Beginnen Sie den Schleifvorgang mit einer gröberen Schleifpapierkörnung im Bereich von 30 und erhöhen Sie die Körnung schrittweise auf 1200. Dadurch können die Jahresringe leichter gesehen und unterschieden werden (Abbildung 7F,G).
5. Polieren Sie den gesamten oberen Teil der Probe (Abbildung 7E). Polieren Sie mindestens 30 % und maximal 50 % des Musterteils gegenüber dem auf das Holzgestell geklebten Abschnitt. Dies ermöglicht es, einen ausreichenden Holzanteil für spätere Polierprozesse zu haben, mit dem Ziel einer größeren Klarheit der Ringe, Radierpunkte und Markierungen, die während des Datierungsprozesses platziert werden.

Abbildung 7: Vorbereitung der Probe. (A) Das Trocknen der Proben im Schatten stellt sicher, dass der Feuchtigkeitsverlust allmählich erfolgt, um die Verformung des Holzes (verdrehte Kerne) zu minimieren. (B) Beispiel für die Montage von Proben auf einem Holzgestell, das mit Klebstoff befestigt ist, und (C, D) zeigen, wie sie mit Klebeband oder dünnem Seil an der Verkleidung befestigt werden. (E) Gibt die korrekte Position der Holzfasern an, die senkrecht zu den Jahresringen ausgerichtet sein müssen. Diese Ausrichtung ermöglicht eine klare Visualisierung der Anatomie der Jahresringe. (F, G) Es ist ein Beispiel für die Qualität des Schleifens und Polierens mit Schleifpapierkörnungen von 120 bis 1200. Dieses Verfahren ermöglicht es, die Jahresringe sichtbar zu machen und zu differenzieren. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

3. Datierung von Baumringen

1. Nachdem die Proben poliert wurden, analysieren Sie jeden Kern unter einem Stereoskop bei 10- bis 15-facher Vergrößerung. Stellen Sie sich ein Stereoskop vor, das es ermöglicht, mehrere Jahresringe gleichzeitig zu beobachten und zu vergleichen.
2. Sobald der Forscher eine gute Vorstellung davon hat, was ein Jahresring ist, zählt er je nach verwendeter Spezies die Jahresringe jeder Probe. Dieser Schritt liefert eine Annäherung an das Alter des Baumes. Erkennen Sie außerdem die Art der Variationen, die während des Cross-Dating-Prozesses auftreten können (Abbildung 8A). Beginnen Sie für die Baumringzählung vom inneren Ring (Mitte des Baumes) bis zum äußeren Ring (Rinde).
3. Machen Sie kleine Markierungen auf der Probe, um zurückzugehen und die Probe erneut zu besuchen, wenn Sie den Ort kennen. Platzieren Sie einen winzigen Punkt für jedes Jahrzehnt, zwei Punkte für jedes Fünfzigjahressegment und drei Punkte für alle hundert Jahre (Abbildung 8A).
4. Verwenden Sie andere Arten von Markierungen, um Ringe hervorzuheben, die bestimmte Eigenschaften aufweisen. Wenn z. B. ein Mikroring mit nur einem winzigen Teil des Wachstumsbandes zu erkennen ist, verwenden Sie zwei parallele Punkte, um sie zu markieren. Wenn der Verdacht oder die Gewissheit besteht, dass ein Ring nicht vorhanden ist, verwenden Sie zwei abwechselnde Punkte oder einen Kreis, um ihn zu markieren, und wenn ein falscher Ring identifiziert wird, verwenden Sie eine diagonale Linie, um anzuzeigen, dass es sich um einen einzelnen Ring handelt.
   HINWEIS: Für weitere Details zur Zähltechnik befolgen Sie die von Stokes und Smiley⁶ angegebenen Standardverfahren.
5. Sobald die Baumringe gezählt sind, verwenden Sie Wachstumsdiagramme oder Skelettdiagramme, um die zeitlichen Muster und die Variabilität zwischen breiten und schmalen Ringen zu vergleichen. Dieser grafische Teil ermöglicht den gleichzeitigen Vergleich mehrerer Proben und die Bestimmung gemeinsamer und synchronisierter Wachstumsmuster (Abbildung 8B). Diese Technik ermöglicht es, Wachstumsdiskrepanzen zu erkennen, die beim Zählen der Ringe fälschlicherweise markiert worden sein könnten.
   HINWEIS: Bitte lesen Sie Referenz⁶ und den untenstehenden Link für weitere Details zur Erstellung eines Skelettdiagramms: https://www.ltrr.arizona.edu/skeletonplot/plotting.htm.
6. Bei Proben junger lebender Bäume, bei denen das Datum des letzten äußeren Rings (neben der Rinde) bekannt ist, wird eine vorläufige Baumringdatierung direkt an der Probe durchgeführt. Wenn die Probe beispielsweise im Dezember 2021, dem Ende der Vegetationsperiode, in einem Wald der nördlichen Hemisphäre entnommen wurde und die Baumringbildung abgeschlossen ist, ist das Datum des letzten vollständig ausgebildeten Rings das Jahr 2021. Zählen Sie damit die Ringe vom äußeren Teil (Rinde) bis zur Mitte der Probe.
7. Die Proben von älteren Bäumen zeigen Perioden mit schmaleren Ringen, in der Regel am äußersten Teil des Kerns. Generieren Sie ein Skelettdiagramm für diese Kerne (Abbildung 8C), um ihr Wachstumsmuster mit einer bekannten, gut datierten Probe oder mit einer früheren regionalen Ringbreiten-Master-Chronologie zu vergleichen (Abbildung 8D).
8. Um die Stichprobe zu vergleichen, suchen Sie nach der Synchronität zwischen dünnen und breiten Ringen zwischen verschiedenen Bäumen (Abbildung 8A,B). Die Stichprobe gilt als datiert, wenn eine erfolgreiche Übereinstimmung auf der Grundlage der Cross-Dating-Technik gefunden wird.
9. Bei Proben, bei denen die Wachstumssynchronitätsmuster aufgrund von Unterschieden in der Wachstumsvariabilität, fehlenden Ringen oder falschen Ringen nicht klar sind, erkennen Sie das Problem, indem Sie Ring für Ring zwischen den Proben überprüfen und mit perfekt datierten Proben vergleichen. Verwenden Sie Klimaaufzeichnungen von nahe gelegenen Stationen, um verdächtige fehlende Ringe zu verifizieren, da diese Art von Ringanomalie in Jahren mit extrem trockenen oder kalten Bedingungen auftritt.
10. Nachdem potenzielle Probleme identifiziert wurden, korrigieren Sie die Zählung und testen Sie, ob die Synchronität erreicht ist.
11. Nachdem alle lebenden Bäume datiert wurden, entwickeln Sie ein durchschnittliches Wachstumsdiagramm, das allgemein als Master-Chronologie bezeichnet wird (Abbildung 8D), das den Durchschnitt aller datierten Wachstumsflächen darstellt und das Wachstumsmuster des Standorts in einem Zeitbereich⁶ anzeigt. Es ist nützlich als Datierungswerkzeug für mehrere Proben, die datiert werden müssen, wie z. B. tote Bäume mit unbekanntem Todesdatum (Abbildung 8C).

4. Messen des Jahrringes

1. Sobald die Proben datiert sind, messen Sie die Breiten der Baumringe. Messen Sie nach Möglichkeit die Gesamtringbreite sowie die Breitenbreite der Jahresbande - Frühholz und Spätholz. Verwenden Sie ein Messsystem mit einer Genauigkeit von 0,001 mm¹¹ , um diese Messungen durchzuführen (Abbildung 8E).
2. Messen Sie die Jahresringe und Teilringe nacheinander, indem Sie den Tisch des Messsystems verschieben und die Probe durch ein Stereoskop mit einem vernetzten Okular betrachten. Je nach Messsystem beginnen Sie die Messung mit dem innersten Ring zum äußeren Ring (Abbildung 8F).
3. Wenn kein mechanisches Messsystem verfügbar ist, verwenden Sie in diesem Fall einen Scanner, um hochauflösende Bilder aufzunehmen und Jahrringmessungen mit einer speziellen Software wie CooRecorder oder R Measuring von CRAN durchzuführen.

Abbildung 8: Kreuzdatierung und Jahrringmessung. (A) Zeigt die Ringzahl und den Vergleich des Wachstumsmusters zwischen zwei Proben. (B) Ein Beispiel dafür, wie sich die Wachstumsvariabilität beider Proben in Papierdiagrammen widerspiegelt (Skelettdiagramm). Diese Art von Diagramm ermöglicht den Vergleich zwischen dem Wachstum vieler Proben gleichzeitig (Cross-Dating) und ist eine wesentliche Techniken, um die korrekte Datierung zu erreichen. Die Markierungen am oberen Rand des Diagramms 0, 50, 60 usw. geben die Anzahl der Ringe an, die in der in A gezeigten Probe gezählt wurden. (C) Skelettdiagramm einer Totholzprobe, die auf das genaue Jahr datiert wird, unter Verwendung der Master-Chronologie. (D) Beispiel für eine Master-Chronologie, Durchschnitt der korrekt datierten lebenden Bäume. (E) Ein Messsystem mit einer Genauigkeit von 0,001 mm wurde verwendet, um jedes der jährlichen Zuwächse zu messen. (F) Schematische Darstellung des jährlichen Wachstums von Pinus lumholtzii und der drei verschiedenen Bandabschnitte eines Jahresrings (Gesamtring, Frühholz und Spätholz). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

5. Überprüfung der Gegendatierung

1. Sobald die Ringbreiten gemessen wurden, testen Sie sie auf ihre Datierungsgenauigkeit und Qualität. Nutzen Sie die Software COFECHA¹² (https://ltrr.arizona.edu/research/software) und dplR¹³ zur statistischen Verifizierung von Cross-Dating. Identifizieren Sie nicht signifikante Korrelationen (< 0,3281; p > 0,01) zwischen Segmenten der Ringreihe in einer Master-Chronologie, die mit denselben Proben in der COFECHA-Analysesoftware erstellt wurde.
2. Suchen Sie in der Software nach Flags, die Segmentkorrelationswerte identifizieren, die nicht signifikant sind, und machen Sie es einfach, die potenziellen Diskrepanzen zwischen den Segmenten einer Stichprobe mit der Gesamt-Master-Chronologie (dem Durchschnitt aller standardisierten Werte jeder analysierten Probe) zu identifizieren.
3. Die Diskrepanzen können mit Fehlern aufgrund von Messungen oder Ringidentifikationen zusammenhängen, die auf bestimmte Mikrostandortbedingungen für ausgewählte Bäume zurückzuführen sind, die nicht mit der Gesamtvariabilität zwischen den übrigen Stichproben synchronisiert sind. Überprüfen Sie diese mit Beobachtungen und Notizen, die vor Ort gemacht wurden, und entscheiden Sie, ob diese Probe aufbewahrt oder eliminiert werden soll.
4. Für weitere Einzelheiten zur Interpretation der COFECHA-Statistiken siehe Speer⁷.

6. Chronologische Entwicklung

1. Enttrendung oder Standardisierung der Messungen der Jahrringe, um alle nicht-klimatischen Informationen (Rauschen) wie Alter, Baumgeometrie, Bestandesdynamik und Störeffekte wie beschrieben zu entfernen.
   1. Passen Sie eine mathematische Gleichung an die Stichprobendaten an – negative Exponential- (Abbildung 9A), geradlinige (Abbildung 9C) oder kubische Splines – abhängig von den Kriterien und zeitlichen Trends, die in den Stichproben gefunden wurden (Abbildung 9A). Teilen Sie dann jede gemessene Ringbreite durch ihren angepassten oder erwarteten Wert.
   2. Mittelwerten Sie die standardisierten Werte einzelner Bäume zu einer Mittelwertfunktion und passen Sie sie an unterschiedliche Wachstumsraten aufgrund unterschiedlicher Baumalter und Unterschiede in der Gesamtwachstumsrate an. Dadurch wird eine standardisierte Zeitreihe mit einer relativ konstanten Varianz und einem Mittelwert von eins⁸ erzeugt (Abbildung 9B,D)
2. Es gibt kein perfektes Rezept, um Reihen mit Baumringbreiten zu standardisieren; Führen Sie eine grafische Inspektion aller Ringbreitenmessungen durch, um die eingebetteten Trends in den Proben zu identifizieren, bevor Sie eine Trendentfernungsmethode anwenden.
3. Verwenden Sie eine beliebige statistische Plattform, um eine Standardisierung zu erreichen. Software wie ARSTAN oder dplR sind speziell für diese Art der Analyse^13,18 und sind bei https://ltrr.arizona.edu/research/software und als R-Paket von CRAN frei verfügbar.
4. Führen Sie die Entfernung der Autokorrelation mit dem statistischen Verfahren durch, das als autoregressive Modellierung des gleitenden Durchschnitts (ARMA-Modellierung) bezeichnet wird und automatisch in den beiden bereits erwähnten Programmen angewendet wird. Dies ist erforderlich, um den Einfluss der zwischenjährlichen klimatischen Variabilität auf die Baumringe zu untersuchen.
5. Nachdem die Jahrringmessungen standardisiert und die Autokorrelation entfernt wurde, entwickeln Sie die Standortchronologie (Abbildung 10A). Die Chronologie der Jahrringstelle ist der Durchschnitt aller standardisierten Reihen unter Verwendung eines robusten bi-gewichteten Mittelwerts, der im Gegensatz zum arithmetischen Mittel den Einfluss atypischer Jahre (Ausreißer) abschwächt.
6. Bewerten Sie die Qualität und das Klimarekonstruktionspotenzial anhand der drei statistischen Schlüsselindikatoren aus der von ARSTAN oder dplR generierten Standortchronologie, nämlich dem ausgedrückten Populationssignal (EPS), der mittleren Sensitivität (MS) und der Interkorrelation zwischen den Reihen (ISC).
7. Schätzen Sie den Grad der Ähnlichkeit zwischen den verschiedenen Stichproben, die in der Chronologie verwendet werden, und einer hypothetischen Chronologie mit einer unendlichen Anzahl von Stichproben unter Verwendung des EPS (Abbildung 10B). Ein Wert größer als 0,85 wird als akzeptabel angesehen und deutet darauf hin, dass die Chronologie eine ausreichende Anzahl von Proben enthält, um das gemeinsame Signal einer gegebenen Stelle^{auszudrücken 19}.
8. Messen Sie die relative Variabilität zwischen den Ringbreiten mit der MS. Der Wert der mittleren Empfindlichkeit reicht von Null bis zwei, wobei Nullwerte bedeuten, dass es keinen Unterschied zwischen zwei benachbarten Ringen gibt, und zwei bedeutet, dass ein Ring einen Nullwert neben einem Ring hat, dessen Wert größer als Null³ ist. Ein mittlerer Sensitivitätswert von mehr als 0,3 deutet auf eine ausreichende Variation zwischen den Jahren und das Potenzial für eine klimatische Rekonstruktion hin.
   HINWEIS: Die mittlere Sensitivität kann als Metrik für den potenziellen Zusammenhang zwischen Baumwachstum und Klima interpretiert werden.
9. Berechnen Sie den mittleren Pearson-Korrelationskoeffizienten jeder Stichprobe anhand ihrer Master-Chronologie, die aus allen anderen Zeitreihen am Standort unter Verwendung des ISC erstellt wurde. Diese Statistik zeigt das gemeinsame Signal für das Baumwachstum bei Bäumen.

Abbildung 9: Beispiele für Detrending- und Standardisierungsverfahren von Jahrringbreitenmessungen (RW), von Messungen bis hin zu Indizes. Die Standardisierung auf einen Ringbreitenindex (RWI) wird berechnet, so dass der Mittelwert bei etwa eins liegt und eine homogene Varianz aufweist. (A) Die Ringbreitenreihe RW zeigt die exponentielle Abnahme des Wachstums aufgrund des Alterseffekts an, die Detrending-Kurve der besten Anpassung wird angewendet, und in diesem Beispiel verwenden wir eine negative Exponentialkurve (rote Farbe). (C) Dies ist ein zweites Beispiel für eine gerade Linie (rote Farbe). (B, D) Normalisierte Indizes (RWI) werden generiert, nachdem der Wert der Kurve durch die RW-Reihe dividiert wurde. Diese Unterteilung eliminiert die mit der Kurve bestückten Trends und maximiert das Klimasignal (Zeitreihe in grauer Farbe) und einen 20-jährigen Glättungsspline (rote Farbe), um niederfrequente Ereignisse wie Dürren und Regenperioden zu beobachten. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

7. Monatliche Korrelationsanalyse

1. Führen Sie eine Korrelationsanalyse durch, um die Beziehung zwischen dem jährlichen Baumwachstum (Standortchronologie) und monatlichen klimatischen Variablen (Niederschlag, Temperatur, Verdunstung, relative Luftfeuchtigkeit usw.) zu identifizieren. Verwenden Sie diese Analyse, um den Zeitraum für die Rekonstruktion des Baumrings auf der Grundlage der höchsten Korrelationswerte zwischen saisonalen klimatischen Variablen und der Standortchronologie zu bewerten.
2. Führen Sie die Korrelationsanalyse mit den monatlichen Klimaaufzeichnungen des Vorjahres und des laufenden Jahres durch (Abbildung 11A). Verwenden Sie eines der verschiedenen Programme, die für diese Art von Analyse zur Verfügung stehen, siehe Referenzen ^3,20,13.
   HINWEIS: Die Analyse mit monatlicher bis saisonaler Auflösung gibt unter Verwendung der Pearson-Korrelationskoeffizienten den Grad der Assoziation zwischen klimatischen Variablen und der Chronologie der Baumringstelle an.
3. Verwenden Sie für die Durchführung der Korrelationsanalyse die Klimadaten der nächstgelegenen meteorologischen Stationen oder den nächstgelegenen Gitterpunkt aus einem gerasterten Dataset. Bewerten Sie außerdem die Qualität der Datensätze und verwenden Sie die beste verfügbare Option.
4. Wenn Sie Korrelationsanalysen für mehrere meteorologische Stationen durchführen, untersuchen Sie jeden regionalen Datensatz nacheinander, bevor Sie einen regionalen Klimadatensatz zusammenstellen. Verwenden Sie nur die Stationen, die die höchsten Korrelationswerte mit der Jahrring-Chronologie aufweisen.
5. Vergleichen Sie den regionalen Durchschnitt mit dem besten verfügbaren gerasterten Datensatz, um die Klimavariabilität bei der Kombination mehrerer meteorologischer Stationen zu bewerten und zu vermeiden.

8. Einfaches lineares Regressionsmodell und Rekonstruktion der klimatischen Variablen

1. Sobald die saisonale Periode mit dem stärksten Klimawachstum identifiziert ist (Abbildung 11B und Abbildung 12A), führen Sie eine einfache oder multiple lineare Regressionsanalyse durch, um das Rekonstruktionsmodell aufzubauen (Abbildung 12B).
2. Führen Sie dieses Verfahren für eine Vielzahl von monatlichen Kombinationen durch, um das beste Rekonstruktionsmodell zu erhalten (das Modell mit der höchsten Erklärungskraft, angepasster R^2-Wert ). Betrachten Sie in dieser Analyse den Baumring-Chronologieindex als unabhängige Variable und den Niederschlag für einen saisonal akkumulierten monatlichen Zeitraum als abhängige Variable.
3. Nachdem das Regressionsmodell generiert wurde, wenden Sie es auf die Chronologie im gemeinsamen Zeitraum der beobachteten Daten an.
4. Unterteilen Sie anschließend den gemeinsamen Zeitraum der beobachteten und rekonstruierten Daten in zwei Perioden, die jeweils die Hälfte der Daten enthalten, die im gesamten gemeinsamen Regressionsmodell verwendet werden, um das Modell statistisch zu validieren und einen Kalibrierungs- und Verifizierungstest durchzuführen.
5. Bestimmen Sie die folgenden statistischen Variablen, um die statistische Vorhersagekraft und Unsicherheit des Regressionsmodells zu überprüfen (siehe Diskussion für eine detaillierte Beschreibung): Korrelationskoeffizient (r), angepasstes R², Fehlerreduktion (RE), Vorzeichentest, t-Test für gepaarte Stichproben, Standardfehler der Schätzung (SE), Root-Mean-Square-Fehler der Validierung (RMSEv) und Durbin-Watson-Test.
6. Sobald das Regressionsmodell statistisch validiert wurde, verwenden Sie es, um die klimatische Variable der Reaktion anhand der Baumringchronologie zu rekonstruieren.
7. Um einer Klimarekonstruktion zusätzliche Zuverlässigkeit und Sicherheit zu verleihen, sollten Sie die Rekonstruktion mit historisch dokumentierten Aufzeichnungen oder anderen dendroklimatischen Rekonstruktionen von nahe gelegenen Orten überprüfen.

Ergebnisse

Nach den Schritten 1.1 und 1.2 des Protokolls hat Pinus lumholtzii B.L. Rob. & Fernald wurde für diese Studie ausgewählt. Zu den wichtigsten Aspekten, die berücksichtigt wurden, gehören die folgenden: Es handelt sich um einen Nadelbaum der Gattung Pinus mit einer breiten geografischen Verbreitung und sehr wenigen Studien aus dendrochronologischer Sicht; Sie entwickelt sich an armen Standorten mit felsigen Aufschlüssen mit geringer Wasserspeicherkapazität, und ihr ...

Diskussion

Proxy-Datensätze sind natürliche Systeme, die vom Wetter abhängen, die in der Vergangenheit vorhanden waren und immer noch existieren, wie z. B. See- und Meeressedimente, Pollen, Korallenriffe, Eisbohrkerne, Packrattenmiddens und Baumringe, so dass Informationen aus ihnen abgeleitet werden können²⁴. Von den meisten klimasensitiven Proxys stellen Baumringe jedoch den Proxy mit der höchsten Präzision und interannuellen Auflösung dar, der die Datierung klimati...

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
ARSTAN Software			https://www.ldeo.columbia.edu/tree-ring-laboratory/resources/software
Belt Sander		Dewalt Dwp352vs-b3 3x21 PuLG	For sanding samples
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 cross sections 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 programs		Programs 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/
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
Haglöf Increment Borer Bit Starter	Forestry Suppliers		https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Increment%20borer
Hearing protection	Forestry Suppliers	There is no any specific characteristic	https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Hearing%20protection
Helmet	Forestry Suppliers	There is no any specific characteristic	https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Wildland%20Fire%20Helmet
Increment borer	Forestry Suppliers	Haglof	https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Increment%20borer
Large backpacks		There is no any specific characteristic	Strong backpack for transporting cross-sections 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 Measure J2X		Version 4.2	http://www.voortech.dreamhosters.com/projectj2x/tringSubscribeV2.html
STATISTICA	Kernel Release 5.5 program (Stat Soft Inc. 2000)		Statistical analysis program
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
Tube for drawings		There is no any specific characteristic	Strong tube for transporting samples in the field
Velmex equipment	Velmex, Inc.	0.001 mm precision	www.velmex.com