JoVE Logo

Sign In

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

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

עבודה זו מסבירה את הטכניקות והשיטות המתאימות ביותר לביצוע מחקר היסטוריה של אש מתחילת בחירת האתר ועד לניתוח סופי של יחסי אש-אקלים.

Abstract

דפוסי טבעות עצים שנתיים הם מקור למידע אקולוגי וסביבתי כולל היסטוריה של שריפות באזורים מיוערים. היסטוריית שריפות מבוססת טבעות עצים כוללת שלושה שלבים בסיסיים: איסוף שדה, שיטות מעבדה (הכנה ותיארוך) וניתוח נתונים. כאן אנו מספקים הוראות שלב אחר שלב ונושאים שיש לקחת בחשבון, כולל תהליך בחירת אזור המחקר, אתרי הדגימה, וכן כיצד ואילו עצים מצולקים באש לדגום. בנוסף, אנו מתארים הכנת דגימות צלקות אש ותיארוך הנעשים במעבדה. לבסוף, אנו מתארים ניתוח בסיסי ותוצאות רלוונטיות, כולל דוגמאות ממחקרים ששיחזרו דפוסי היסטוריה של שריפות. מחקרים אלה מאפשרים לנו להבין את תדירות השריפות ההיסטורית, שינויים בתדרים אלה הקשורים לגורמים אנתרופוגניים, וניתוחים של האופן שבו האקלים משפיע על התרחשות השריפות לאורך זמן. תיאור השיטות והטכניקות הללו אמור לספק הבנה טובה יותר של לימודי היסטוריה של האש שיועילו לחוקרים, מחנכים, טכנאים וסטודנטים המתעניינים בתחום זה. שיטות מפורטות אלה יאפשרו לחוקרים חדשים בתחום זה, משאב להתחיל את עבודתם ולהשיג הצלחה גדולה יותר. משאב זה יספק שילוב גדול יותר של היבטים של טבעות עצים במחקרים אחרים ויוביל להבנה טובה יותר של תהליכים טבעיים עם מערכות אקולוגיות מיוערות.

Introduction

שריפות יער, המוצתות מסיבות טבעיות או אנתרופוגניות, נחשבות לאחד מגורמי ההפרעה האקולוגיים הנפוצים ביותר המשפיעים על מערכות אקולוגיות יבשתיות1. לדוגמה, אש וליתר דיוק משטרי אש, משפיעים על הרכב מיני הצמחים ומבנהו2. אש היא גם תהליך בסיסי המקשר בין מחזורים ביוגיאוכימיים ושונות אקלימית 3,4. באזורים מסוימים, שריפה תורמת להרס וכריתת יערות, בעוד שבאזורים אחרים, אש היא בסיסית להתחדשות ולשמירה על מבני יער פתוח 5,6. כתוצאה מכך, הבנת התפקיד האקולוגי של שריפות יער חיונית לתוכניות ניהול ושימור.

משטרי אש מוגדרים כדפוס אירועי שריפה לאורך זמן המאופיין בתדירות ובשונות שלה בסוג, היקף, עוצמה, עונתיות וחומרה 7,8. ניתן לחקור משטרי שריפות יער באמצעות תצפית ישירה, דוחות, תמונות לוויין, היסטוריה בעל פה, מבנה גיל והרכב מינים, ובאמצעות שימוש בשיטות דנדרוכרונולוגיות9. דנדרוכרונולוגיה משתמשת בטבעות עצים, המתוארכות בדיוק שנתי, כדי לחקור אירועים אקלימיים ואקולוגיים10. אחד הענפים של הדנדרוכרונולוגיה הוא שחזור היסטוריה של שריפות או דנדרופירוכרונולוגיה המשתמשת בטבעות עצים כדי לקבוע את הדפוסים המרחביים והזמניים של שריפות בעבר ובהווה, ובכך לשחזר את משטר האש בתוך אזור מחקר11,12. שיטות דנדרוכרונולוגיות מספקות יתרונות דיוק ורזולוציה בהשוואה לשיטות תיארוך אחרות, מכיוון שהן מאפשרות תיארוך של אירועים אקולוגיים, בדיוק שנתי עד תוך-שנתי (כלומר, עונתי), בקנה מידה זמן ארוך, לפעמים עד כמה אלפי שנים13,14.

שחזורי היסטוריית האש הם קריטיים גם להבנת האופן שבו דפוסי זרימת האקלים הכלליים בקנה מידה אזורי השפיעו על התפשטות האש. ניתוחים אלה של יחסי אקלים-אש הם חדשניים מכיוון שהם מספקים תובנה לגבי האופן שבו האקלים משפיע על תדירות השריפות לאורך תקופות זמן ארוכות, מה שאינו אפשרי עם רשומות האקלים האינסטרומנטליות המודרניות4. על מנת להקל על שחזור היסטוריית השריפות, אנו מספקים פרוטוקול שדה ומעבדה המתאר שיטות וטכניקות דנדרוכרונולוגיות שיאפשרו לחוקרים, מורים, טכנאים וסטודנטים המתעניינים בתחום לימוד זה ליזום פרויקטים ומחקרים משלהם.

בפרוטוקול זה אנו מעניקים כלים לפיתוח הבנה ותשובות לשאלות אקולוגיות שונות בתחום אקולוגיה של יער כגון: 1) מהו משטר האש? 2) האם משטרי האש השתנו בעשורים האחרונים או שמא תדירות האש נמשכה ללא שינוי משמעותי? או 3) האם חלו שינויים המיוחסים להשפעה אנתרופוגנית? 4) כיצד דפוסי תדירות האש קשורים לשונות האקלים?

Protocol

1. אסטרטגיית דגימה

  1. קביעת אזור המחקר
    1. באופן כללי, שטחי יער הם נרחבים (מאות או אלפי דונמים), לכן בחרו אזור מחקר שיעמוד ביעדים, שבמקרה זה הם לקבוע את היסטוריית השריפות ואת השונות שלה לאורך זמן (איור 1). הגבל את אזור המחקר רק לאזורים המכילים עצים מצולקי אש שיהיו יחידת הדגימה. לעתים קרובות ניתן להקל על סיור של אזור המחקר באמצעות רחפנים וטכנולוגיות וידאו, המספקות נופים של הנוף הגדול יותר, וחוסכות זמן וכסף.
    2. בתוך אזור המחקר, זהה אתרי דגימה פוטנציאליים הדומים באופן אידיאלי בגודלם, על מנת להקל על ההשוואות. אתרי הדגימה יכולים להשתנות בגודלם החל משטחים גדולים (>50 דונם), לאתרים קטנים יותר (5-50 דונם) או חלקות (<5 דונם) בהתאם לאזור המחקר, זמינות העצים המצולקים באש ומטרות המחקר. מספר האתרים יהיה תלוי כמובן בשונות, אך באופן כללי מוצע יותר מאתר אחד. הטופוגרפיה וסוג היער בתוך כל אתר צריכים לייצג מערכת אקולוגית גדולה יותר כדי לאפשר אקסטרפולציה של תוצאות9.

figure-protocol-1077
איור 1: יערות Pinus hartwegii(א) שונות טופוגרפית של האתר במונחים של שיפוע, כיסוי יער, מחסומים אורוגרפיים, דלק, בין היתר. (B) פרספקטיבה נופית רחבה יותר על תנאי השטח והיער, משתנים המשפיעים על התנהגות האש ובחירת אתרי המחקר. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

  1. אסטרטגיית דגימה (בחירת אתר בתוך אזור מחקר)
    1. בתוך אזור המחקר, בחר אתר דגימה של שיטה, דגימה אקראית, שיטתית או סלקטיבית15. זה יהיה תלוי ביעדי המחקר, בזמינות כוח האדם ובמשאבים הכספיים.
    2. בדרך כלל כדי לשחזר את היסטוריית השריפה, השתמש בדגימה סלקטיבית. כלומר, בתוך אזור המחקר, בחרו אתרים שידועים כמכילים עצים מצולקים מאש.
    3. באמצעות אסטרטגיית דגימה זו, בחר אתרים שבהם יש עדויות לכך שהתרחשו שריפות ותועדו כצלקות שריפה. אזורים שמראים סימנים של שריפות אחרונות, כמו למשל עצים שנחרכו או שנשרפו לאחרונה, אך אין להם עדות לצלקות שריפה קודמות, אינם מתאימים לשחזור של משטרי אש, אך לעתים קרובות מתבלבלים עם אתרים מתאימים (איור 2A).
      הערה: אם המטרה הייתה למדוד את הנזק שנגרם על ידי השריפה להתחדשות, את השפעתה על שיעורי הצמיחה, או להעריך את התאוששות היערות הללו לאחר השריפה, אזורים מסוג זה היו ללא ספק אידיאליים. אולם מאחר שהמטרה היא לקבוע את היסטוריית השריפות ואת השונות שלה לאורך זמן, היא דורשת אתרים שבהם עצים מראים סימנים (צלקות) של נזקי שריפה קודמים אך החלו להחלים (איור 2B).
    4. סיירו באזור המחקר ואתרו אתר עם עצים רבים (>10) מאריכי חיים ועדויות לצלקות שריפה (איור 2C). רשום את המיקום (קואורדינטות GPS) של כל העצים המצולקים בשריפה באמצעות אלה של נקודות כדי לתאר את גבול אתר המחקר.
    5. מפה את פני השטח המרחביים של האתר במערכת מידע גיאוגרפית או בתוכנת מיפוי אחרת כדי להבטיח שהאתרים בגודל דומה.
    6. בפרט, בתוך כל אתר, אתר את העצים מצולקי האש בעלי תוחלת החיים הארוכה ביותר כדי לאפשר שחזור היסטוריית השריפות של האתר אחורה ככל האפשר בזמן (מאה או כמה מאות בעבר), והבנה טובה יותר של השונות בתדירות השריפות לאורך אותה תקופה.

figure-protocol-3360
איור 2: אתרי מחקר עם ובלי פוטנציאל לשחזור היסטוריית שריפות. (A) יער אורנים שנפגע (נשרף) משריפה אחרונה, אולם עצים לא מראים עדות לצלקות; אתרים כאלה אינם שימושיים לסוג זה של מחקר מכיוון שהם חסרים עצים מצולקי אש. (B) יער אורנים עם עדויות לשריפות קודמות, לעצים יש קטע חרוך בבסיס הגזע בצורת משולש, שידוע בשם "פני חתול", שנוצר כשהעץ מתרפא אחרי אירועי שריפה חוזרים ונשנים. אתרים כאלה נחשבים כבעלי פוטנציאל לשחזור היסטוריית שריפות. (C) מבט מקרוב על בסיס עץ מצולק אש שנראה כי תיעד שריפות רבות. כל אחת מהשכבות השונות מייצגת צלקת אש. במקרה זה, 11 צלקות שריפה נראות לעין. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

  1. שיקולים כלליים לדגימה (בחירת דגימות עצים בתוך אתרים)
    הערה: איסוף העצים מצולקי האש הוא אחד השלבים החשובים ביותר במחקר מסוג זה.
    1. לאחר קביעת אזור המחקר וגבולות האתר, יש להתחיל לסייר באתר הנבחר מנקודה ידועה, להתקדם בהדרגה עד לכיסוי האתר כולו. מטרת הסיור היא לבצע רשימת מלאי מלאה ככל האפשר של כל העצים המצולקים באש תוך ציון מצבם (עץ חי, מכשול או בול עץ), מספר צלקות השריפה, מיקומם ונגישותם (קושי בחילוץ דגימת צלקת האש מהעץ). (איור 3A,B).
    2. על סמך מידע זה, קבע אילו עצים יתרמו בצורה הטובה ביותר לשחזור היסטוריית השריפות הארוכה והשלמה ביותר עבור אותו אתר. אספו לפחות 10 עצים מצולקי אש מכל אתר, תוך מתן עדיפות גבוהה ביותר לעצים עם המספר הגדול ביותר וצלקות האש השמורות ביותר9 (איור 3B,D). שימו לב שלא צריך לדגום את כל העצים מצולקי האש באתר. ברוב המקרים, מספר השריפות המתועדות גדל עם הגדלת גודל המדגם (מספר העצים); עם זאת, מערכת יחסים זו בדרך כלל אסימפטוטית מעבר ל-10-15 עצים16.
    3. על מנת לקבל את עומק הדגימה הגדול ביותר האפשרי לאורך זמן, עשו מאמצים לאסוף בולי עץ מצולקים ומכשולים, שסביר יותר שיכילו את צלקות האש העתיקות ביותר, כמו גם עצים חיים שיהיו להם צלקות משריפות אחרונות יותר.
    4. הימנע מאיסוף דגימות צלקות אש רופפות או פגומות מאוד, שכאשר הן נחתכות, עלולות ללכת לאיבוד וכמעט בלתי אפשרי להרכיב אותן מחדש.
    5. כאשר לעצים שנבחרו יש את אותו מספר צלקות וחוסן, שקול לדגום את המין עם טבעות הצמיחה הברורות ביותר, מה שיקל על תיארוך הצלקות9.
    6. לפני איסוף דגימה כלשהי, פתח גיליון נתוני שדה המאפשר איסוף המידע הרלוונטי ביותר מכל דגימה ואתר כולל המידע הבא17.
      1. השתמש בגיליונות נתוני שדה הכוללים מידע כללי כגון: שם וקוד אזור המחקר (רצוי שלוש אותיות, לדוגמה, Cuenca Río Nazas, CRN), מספר אתר, מספר מדגם, מצב המדגם (מוצק, חתוך, רקוב), תאריך איסוף ואספן.
      2. קבע את תיאור המיקרו-אתר (יבש, רטוב, ביניים), שיפוע והיבט.
      3. קבע תכונות עץ: מין, קוטר, גובה, מצב (חי, תקלה, בול עץ, גדם).
      4. קבע את המיקום הגיאוגרפי: קואורדינטות (UTM ובמעלות), גובה.
      5. קבע את תיאור המדגם: גובה וצד הדגימה על תא המטען, מספר הדגימות שנלקחו, מספר החתיכות/דגימה, מספר הצלקות / הדגימה הנראות לעין, חשיפת הצלקות.
      6. צלם תמונות ו/או ציור לדוגמה בשטח: מידע זה יתעד את צורת דגימת צלקת האש ואת מספר החלקים במקרה שחלקים מהדגימה נעקרים ויהיה צורך להרכיב אותם מחדש מאוחר יותר. זה יסייע בשיקומו (מודבק ומוכן) במעבדה. ציור בתוך גליון הנתונים מועיל לעתים קרובות מכיוון שהוא מאפשר ביאורים.
  2. איסוף דגימה (איסוף עצים מצולקי אש)
    1. לאחר קביעת העצים שיידגמו, אך לפני תחילת חילוץ דגימת צלקת האש, יש לבחון את האזור המקיף את העץ. בדיקה זו עשויה לחשוף ענפים, סלעים רופפים או בעיות בטיחות אחרות שייתכן שיהיה צורך לטפל בהן לפני הצתת המסור, על מנת לספק סביבת עבודה בטוחה.
    2. כדי לחלץ צלקות אש מגדמים או בולי עץ, קחו חתכים מלאים (איור 3C). אולם כדי לחלץ דגימות מחבטות עומדות ומעצים חיים, ייתכן שיהיה צורך לחתוך חתכים חלקיים (איור 3A,D). במידת האפשר, הדגש על דגימת עצים מתים כדי למזער את הנזק לעצים חיים18. הכלי העיקרי לדגימה הוא מסור חשמלי, עם מוט של לפחות 20 אינץ' (לדוגמה: מוט של 18 עד 24 אינץ') כדי לאפשר חילוץ דגימות הן מעצים קטנים והן מעצים גדולים. כמו כן, מומלץ להצטייד בחלקי ציוד נוספים בעת הדגימה כדי שדגימת השטח לא תתעכב אם מתרחש כשל מכני.
    3. בעת בחירת הצד והגובה של דגימת צלקת האש שיש לחלץ, קחו בחשבון את הצד ו/או הגובה עם המספר הגדול ביותר של צלקות האש הגלויות והשמורות ביותר. לעתים קרובות, מספר צלקות האש גדול יותר קרוב יותר לקרקע12 (איור 3A,B). צלקות אש יכולות להיות לעיתים קרובות בגובה של עד כמה מטרים, וצלקות שנראות בחלק העליון עשויות שלא להופיע בבסיס הגזע (איור 3B). במקרים כאלה, יהיה צורך לאסוף דגימות מרובות מעץ בודד, כולל דגימות הן מהבסיס והן מגבוה יותר על מנת ללכוד תיעוד היסטוריית שריפות שלם ככל האפשר, מאותו עץ. עם זאת, איסוף צלקות אש בבסיס הוא לרוב קשה ומסוכן יותר, במיוחד בעת חיתוך חתך באמצעות מסור חשמלי כבד. בנוסף, כריתה נמוכה יותר על העץ עשויה לדרוש כריעה, מה שעלול להפריע לפינוי מהיר של האתר, במידת הצורך.
    4. לפני שתתחיל בכריתת העץ, הקפד לנקוט בכל אמצעי הבטיחות הדרושים כולל ציוד מגן מתאים כגון כפפות, קסדה, מיגון שמיעה, צ'אפים ונעליים מתאימות.
    5. לאחר שנבחר העץ המצולק באש יחד עם הגובה והצד שממנו תילקח הדגימה, בקש מאדם נוסף בקרבת מקום להשגיח מקרוב על העץ, מוכן להתריע בפני המנסר במקרה שהעץ יתחיל ליפול. ודא שלאדם הנוסף הזה ולמסור יש דרך לא מילולית/לא ויזואלית לתקשר, כגון טפיחה על הכתף, במקרה חירום כזה. בנוסף, ודא שלשני האנשים יש אסטרטגיית פינוי ואזור בטיחות שנקבעו מראש לפני תחילת חיתוך כלשהו.
    6. לאחר בחירת העץ והצד עם התיעוד הטוב ביותר, ואמצעי הזהירות הדרושים, חלץ את דגימת צלקת האש מעץ חי או מת עומד.
      1. ראשית, חתכו חתך חלקי מהעץ 9,19. כדי לעשות זאת, בצעו חתך אופקי לאורך החתך בצד אחד של הגזע המצולק באש (Catface) שמשתרע מהקליפה למרכז העץ וחותך את כל הצלקות שצריך לחלץ (איור 3D).
      2. לאחר ביצוע החיתוך האופקי הראשון, בצע חתך מקביל אופקי שני 2 עד 3 ס"מ מעל או מתחת לחיתוך הראשון (איור 3D). ככל שהחתך דק יותר, כך הוא יגרום פחות נזק לעץ; עם זאת, העובי יהיה תלוי במידת המוצקות של העץ. אם העץ מתדרדר מאוד, הדגימה צריכה להיות עבה יותר (>3 ס"מ) כדי לספק יציבות רבה יותר.
      3. לאחר ביצוע שני החיתוכים האופקיים לרוחב הגזע, בצע שני חתכי צלילה, אחד מאחור והשני מחזית העץ לכיוון מרכז העץ על מנת להסיר את החתך מהעץ. בצע את חתך הצלילה באמצעות קצה להב המסור כדי להיכנס לעץ בנקודה שבה מסתיימים שני החיתוכים האופקיים המקבילים. חיתוכי הצלילה צריכים לחתוך כל עץ שמחזיק את חתך הרוחב לעץ ובכך לאפשר לחלץ את החתך (איור 3, E,F).
        הערה: התחל את חיתוך הצלילה על ידי הנחת מוט המסור בזווית של 45° מגזע העץ (איור 3E), בסוף שני החיתוכים האופקיים המקבילים. התחל את החיתוך עם הקצה העליון ביותר של המוט, חתוך לאט לתוך העץ בתנועה כלפי מעלה כדי למנוע מהמסור לבעוט לאחור. ברגע שהחתך מתחיל והלהב חדר לעץ, ניתן להביא את המוט למצב אופקי (איור 3F) כדי לחדור עמוק יותר לתוך העץ. התחלה בזווית של 45 מעלות מאפשרת התחלה בטוחה יותר של החיתוך. אם מנסים להתחיל את החיתוך ממצב אופקי לגזע, להב המסור יקפוץ מהעץ בעוצמה רבה ועלול לגרום לפציעה.
      4. חלץ את הדגימה (איור 3G).
      5. סמן את הדגימה באמצעות קוד האתר, מספר העץ ומספר הדגימה (לדוגמה, הדגימה הראשונה מאתר CRN תסומן CRN-01-a). מספר עץ (1, 2, 3, ...) ומספר מדגם, האחרון מסומן באותיות, a, b, c וכו') (איור 3H).
      6. צלם את המדגם בשטח; זה מאפשר ללכוד את המצב הפיזי של הדגימה בזמן החילוץ, כולל הצורה, מספר החלקים (אם היא התפצלה למספר חלקים), מצב הדגימה, תווית הדגימה למקרה שהיא נמחקת וכו'. אם הדגימה מתפצלת למספר חלקים בעת החילוץ, שחזר את הדגימה בצורה הטובה ביותר האפשרית כולל כל החלקים וסמן כל חתיכה בטוש.
      7. כדי להקל על שחזור המדגם, סמן היכן החלקים מתחברים על ידי ציור קווים מאונכים דרך חלקים סמוכים. כל אחד מהחלקים הללו צריך להיות מתויג בנפרד עם האתר ומזהה העץ בתוספת מספר ייחודי לכל יצירה בנפרד. לכן, אם החלקים מהמדגם מעורבבים, מידע זה ישלים את התמונה ויקל על קביעת האופן שבו כל חלק בתוך המדגם מסודר17. ציור בשדה בזמן ההפקה יכול גם הוא להקל על שחזור זה. היתרון של ציור הוא בכך שהוא מאפשר הערות ובכך לתייג חלקים בודדים בתוך הציור.
      8. לבסוף, השתמש בסרט חשמלי או בניילון נצמד כדי לאבטח את דגימת צלקת האש ואת כל החלקים הבודדים קרוב ככל האפשר לסידור המקורי. זה חשוב במיוחד עבור דגימת צלקת אש עם מידה מסוימת של הידרדרות או ריקבון. עטיפה חזקה של הדגימה גם תגן על הדגימה בזמן שהיא מועברת למעבדה17 (איור 3I).
      9. למרות שרוב מחקרי שחזור האש משתמשים בחתכים חלקיים או מלאים, חשוב להזכיר כי חלופה נוספת, אם כי אינה בשימוש נרחב, היא שימוש בליבות תוספת. סוג זה של דגימה אפשרי רק בעצים מתים חיים או מוצקים ובהתחשב בשיקולי המיצוי המצוינים באיור 4.

figure-protocol-12384
איור 3: תהליך דגימת צלקות אש. (A) עץ עם צלקות אש נבחר, ו-(B) מבט מקרוב על פני החתול (אזורים עם צלקות אש חשופות בבסיס העץ) מראה צלקות אש רבות, ויהיה דוגמה לעץ שאפשר לבחור לדגימה. (C) שאיבת דגימה מצולקת אש מבול עץ. במקרה של בולי עץ, חילוץ קטע חלקי או שלם קל יותר מכיוון שניתן לבצע חיתוך אנכית. במקרה של עצים חיים ומכשולים, התהליך קשה יותר וכולל את השלבים הבאים: (D) כדי לחלץ צלקות אש מעצים חיים, הצעד הראשון הוא לבחור את הפנים עם הרשומות הברורות ביותר, ולבצע שני חתכים אופקיים בבסיס גזע העץ. (ה,ו) כדי לחלץ את הדגימה, בצע חיתוך צלילה, שבו קצה המסור החשמלי נדחף אנכית לאורך הקצה האחורי של שני החיתוכים האופקיים, מהקליפה לכיוון מרכז העץ כדי לנתק את הדגימה, (G) לאחר מכן מפיקים את הדגימה ו-(H) מסומנים (אזור המחקר, מספר אתר ועץ, מספר מדגם, קואורדינטות), ולבסוף (I) הדגימה עטופה בניילון כדי למנוע נזק בזמן שהיא מועברת למעבדה. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-protocol-13647
איור 4: דגימת עצים מצולקי אש על ידי חילוץ ליבות גידול (ליבות תוספת) עם מקדחת פרסלר. כדי לבצע בהצלחה טכניקת דגימה זו, חשוב לקחת בחשבון את זווית המיצוי ביחס לצלקת. 1) הליבה לדוגמה שחוצה את צלקת האש לא תהיה שלמה מכיוון שכל הטבעות לאחר הצלקת יהיו חסרות, 2) בגרעין השני ייתכן שגם הטבעות הראשונות לאחר הצלקת יהיו חסרות, אך 3) באופן אידיאלי ליבה שלישית תכלול את כל טבעות הצמיחה ותאפשר זיהוי ותיארוך של צלקת האש לשנה המדויקת ו-4) גרעין רביעי רחוק מצלקת האש, לכן, עם כל טבעות הגידול יתקבלו, אך זה לא ישמש לזיהוי ותיארוך השריפה. עם זאת, האחרון יכול לשמש כרונולוגיה של ייחוס לעץ. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

2. הכנת דגימה במעבדה

  1. ברגע שדגימות צלקת האש מגיעות למעבדה, פרקו אותן בזהירות, והפרידו חתכים של חתיכה אחת מאלה המורכבים ממספר חלקים.
  2. שחזר דוגמאות עם מספר חלקים. הליך זה מורכב מזיהוי כל החלקים המהווים חלק מהדגימה, והדבקת החלקים השונים יחד (באמצעות דבק לבן לעץ). במידת הצורך, השתמש בתמונות שצולמו בשטח כדי לקבוע את הסידור של כל פריט בנפרד.
  3. בדגימות שנפגעו מאוד עקב ריקבון, ייתכן שמריחת הדבק לא תספיק כדי ליצור את היציבות הנדרשת שתידרש בתהליכי השיוף/ליטוש והתיארוך. כדי ליצור את היציבות הדרושה, הרכיב את הדגימות הללו. כלומר, לאחר הרכבת כל חלקי הדגימות הללו, הרכיבו את כל החלקים הבודדים של הדגימה על משטח עץ (למשל, דיקט), הדביקו את כל חלקי הדגימה באמצעות מהדק מכני בתהליך ההדבקה, במידת הצורך17.
  4. לאחר השלמת תהליך ההכנה, יבש את הדגימות בחוץ בצל למשך 3-5 ימים. אין לייבש את הדגימות ישירות בשמש, מכיוון שאובדן הלחות הפתאומי עלול לגרום לדגימה להתפצל ולהישבר.
  5. לאחר שהדגימות התייבשו, חתכו דגימות עבות יותר (>3 ס"מ) לעובי של 2 עד 3 ס"מ כדי להקל על הטיפול תחת המיקרוסקופ ומערכת המדידה.
  6. משייפים/מלטשים את כל הדגימות באמצעות גרגרי נייר זכוכית שונים, מ-40 עד 1,200 חצץ. התחל עם גרגר המספר הקטן ביותר (הגס ביותר) כדי להסיר את החלקים החתוכים הגסים ביותר והמשך בשיוף עם גריסים בעלי מספר גבוה יותר בהדרגה (עדין יותר) עד להשגת משטח אחיד ומבני תאי טבעת העץ נראים בבירור במיקרוסקופ. זה יאפשר זיהוי מיקום צלקת האש בתוך הטבעת השנתית (איור 5).

figure-protocol-15989
איור 5: דגימת Pinus hartwegii מצולקת אש לאחר הכנה או שיוף. ספירת טבעות העצים הראשונית המסומנת בנקודות כחולות מציינת את גיל הדגימה (121 שנים). הטבעות השנתיות המתוארכות מוצגות בשחור (1891–2011). תיארוך ישיר אפשרי בדגימות שנאספו מעצים חיים שבהם ידועה שנת הטבעת החיצונית (2011 במקרה זה), הטבעות ברורות, ואין בעיות גידול (טבעות חסרות וטבעות מזויפות) או שניתן להבחין בקלות בבעיות כאלה. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

3. תיארוך טבעת עצים

  1. ספרו את טבעות הגידול בכל דגימה כדי לקבוע את הגיל, החל מהמרכז לכיוון הקליפה. סמן כל תקופה של 10 שנים בנקודה אחת, 50 שנה בשתי נקודות ושלוש נקודות כדי לציין כל 100 שנים20.
  2. קבע את שנת היווצרות המדויקת של כל אחת מהטבעות השנתיות על ידי השוואת דפוסי גידול20.
  3. בדגימות מעצים חיים צעירים, תאריך הטבעת החיצונית ביותר (הצמודה לקליפה) ידוע מכיוון שזו השנה שבה נאספה הדגימה. במקרה זה, תארכו ישירות על הדגימה על ידי ספירת הטבעות מבחוץ (קליפה) לכיוון מרכז הדגימה. לדוגמה, אם הדגימה נאספה בחודשים האחרונים של 2011, הגידול של אותה שנה כבר יהיה כמעט מלא ולכן התאריך של הטבעת החיצונית האחרונה יהיה 2011. התחילו לספור לאחור מהטבעת הזו וסמנו את התאריך של הטבעות הבאות עד לטבעת הפנימית ביותר (איור 5). כאמור, ציינו את תחילתו של כל עשור באמצעות נקודה אחת, שתי נקודות לשנת החמישים ושלוש נקודות לכל מאה.
  4. עבור עצים חיים בעלי תוחלת החיים הארוכה ביותר, פתח גרף צמיחה או חלקות שלד עבור כל דגימה והשווה את דפוסי הצמיחה בין עצים. לפרטים נוספים על איך ליצור עלילת שלד, אנא ראה סטוקס וסמיילי20. סנכרון (של טבעות דקות ורחבות) בין עצים שונים הוא אינדיקציה לכך שאין בעיות גדילה (טבעות שגויות או חסרות). לכן, ניתן להקצות תאריכים (שנים קלנדריות) לטבעות באותו אופן שנעשה עם העצים החיים.
  5. חלק מדגימות צלקות האש עשויות שלא להראות דפוסי צמיחה סינכרוניים עם עצים אחרים, זאת בשל דיכוי צמיחה (טבעות קטנות מאוד) שיכולות להוביל לטבעות חסרות (כלומר, שנים קלנדריות בהן העץ לא הוסיף עץ לחלק זה של העץ) בשנים מסוימות ואשר לא נלקחו בחשבון בספירה. לעומת זאת, ייתכן שיהיו "טבעות שווא". טבעת כוזבת היא טבעת עץ המופיעה כשתי טבעות אך למעשה קשורה לשנה קלנדרית אחת. זה נגרם כאשר העץ לחוץ עקב בצורת עונתית ומתחיל להניח עצים מאוחרים לקראת סגירת הצמיחה רק כדי להתחיל מחדש צמיחה סדירה לאחר קבלת לחות מספקת. קבע איזו משתי הבעיות הללו מונעת את חוסר הסנכרון על ידי השוואת כל טבעת בודדת בין המדגם הלא מסונכרן לבין מדגם שלא רשם בעיות גדילה.
  6. לאחר זיהוי הבעיה, תקן את ספירת טבעות העץ במדגם הלא מסונכרן ובגרף הצמיחה שלו. חזור על הליך זה עבור כל הדוגמאות שאינן מסונכרנות.
  7. כדי לתארך את כל העצים החיים, פתחו גרף ממוצע הנקרא בדרך כלל "כרונולוגיה ראשית", שהוא הממוצע של כל חלקות השלד הבודדות ומציין את דפוס הצמיחה של האתר. לפרטים נוספים על איך ליצור כרונולוגיה של מאסטר, אנא ראה סטוקס וסמיילי20.
  8. לאחר שהעצים החיים עם טבעת העצים החיצונית הידועה ביותר תוארכו, התחילו לתארך עצים מתים, היכן שהטבעת החיצונית ביותר אינה ידועה. לשם כך, התחל ביצירת חלקת שלד עבור כל דגימת עץ מת, השווה את חלקת השלד מכל עץ מת לכרונולוגיה הראשית הנגזרת מעצים חיים (צולב)20. המפתח להתאמת דפוסי הצמיחה של טבעות העצים בין העצים המתים והכרונולוגיה הראשית הוא התאמת דפוס השנים עם צמיחה מדוכאת (טבעות עצים קטנות). בהגדרה, טבעות עצים קטנות נובעות מדפוס אקלים וכתוצאה מכך חוסר לחות. מכיוון שכל העצים חווים ומתעדים בצורת, הדפוס הקהילתי הזה ישתקף בדפוסי טבעות העצים של כל העצים באזור המחקר.
  9. כאשר דפוס הצמיחה של העץ המת מותאם בצורה מושלמת לגרף הכרונולוגי הראשי, קבע את השנה הקלנדרית שבה העץ מת. כלומר, הטבעת החיצונית ביותר של הדגימה תתאים לשנים בהן העץ מת אך רק אם הקליפה עדיין קיימת. ללא הקליפה, אי אפשר לדעת את השנה שבה מת העץ, אם כי עדיין ניתן לתארך את שאר טבעות העצים בדגימה.
  10. במקרים בהם העצים המתים אינם מסונכרנים באופן מושלם עם הכרונולוגיה הראשית, יש לזהות את הבעיה (לזהות טבעות חסרות ו/או כוזבות) ולבצע התאמות מתאימות, בהתאם לאותו נוהל המשמש לעצים חיים.
  11. לאחר שכל דגימת צלקת שריפה תוארכה מראש (תיארוך ראשוני), מדוד את הרוחב של כל טבעת עץ בודדת לאורך קו מאונך לרוחב החתך באמצעות מערכת מדידה (לדוגמה, Velmex עם דיוק של 0.001 מ"מ)21. מי שאין לו Velmex, יכול להשתמש בסורק ברזולוציה גבוהה. כלומר, מדידות טבעות עץ ותיארוך יכולות להיעשות גם באמצעות תמונות סרוקות של חתכי הרוחב ותוכנה כגון CDendro/CooRecorder. מדידות של רוחב טבעות העצים ישמשו לאימות איכות התיארוך מבחינה סטטיסטית עם תוכנית COFECHA22. זה מומלץ כדי לאמת את איכות התיארוך.
  12. אם יש כרונולוגיה קודמת שפותחה באזור המחקר על סמך טבעות העצים השנתיות שאומתה סטטיסטית, השתמש בכרונולוגיה או בסדרת האב כדי לתמוך בתיארוך דגימות צלקות השריפה.

4. תיארוך צלקות אש

  1. לאחר השלמת תיארוך טבעת העצים בתוך כל דגימה, זהו את כל צלקות השריפה בתוך הדגימה וקבעו את השנה שבה התרחשה השריפה (איור 6A).

figure-protocol-21086
איור 6: מיקום צלקת האש והעונתיות בתוך טבעת העץ והשנה הקלנדרית המקבילה. לוח A הוא דוגמה לחתך מצולק אש עם צלקות אש בודדות המסומנות על ידי החץ האדום ולפני השנה שבה התרחשה כל שריפה בין 1902 ל-2003. לוחות B, C ו-D מציגים דוגמאות מוגדלות של צלקות שרפה בעץ הרדום (D), בעץ המוקדם (EE) ובעץ המוקדם האמצעי (ME) בתוך טבעת העצים השנתית, בהתאמה. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

5. קביעת עונתיות צלקות אש

  1. השתמש במיקום צלקת האש בתוך טבעת העצים השנתית כדי לקבוע את העונה שבה התרחשה השריפה. באופן כללי, הקצו את המיקום של כל צלקת שריפה לאחת מהקטגוריות הבאות (איור 6B) בתוך טבעת העץ: EE (החלק המוקדם של העץ הקדום), ME (החלק האמצעי של העץ הקדום), LM (החלק הסופי של העץ הקדום), L (עץ מאוחר) ו-D (תרדמה או גבול טבעת)23,18.
  2. הקצה צלקות אש המתרחשות במהלך תקופת התרדמה (בין גבולות הטבעת), לתחילת העץ המוקדם של השנה הבאה (שריפות אביב) אלא אם כן לדגימות אחרות יש צלקות אש בחלק המאוחר של טבעת העצים 24,25,26. ניתן לקבץ את קטגוריות העונתיות גם לעונות האביב (D + EE) והקיץ (ME + LE + L)11.
    הערה: הקיבוץ של קטגוריות אלה עשוי להשתנות בהתאם לאזור הגיאוגרפי ולסוג היער.

6. ניתוח נתונים

  1. כדי לנתח נתוני צלקות שריפה, בנה תחילה מסד נתונים של היסטוריית שריפות באמצעות גיליון אלקטרוני, שבו כל דגימה היא שורה וכל עמודה היא משתנה המשויך לאותה דגימה. שקול לכלול את השדות הבאים עבור כל דוגמה.
    1. כלול את שם העץ המדעי: סוג ומין.
    2. כלול את מספר המדגם: המספר המיועד לדגימה במהלך איסוף השדה, לדוגמה, CRN01a (Cuenca Río Nazas, עץ 01, דוגמה a).
    3. כלול את השנה: חלק זה כולל שני תאריכים, שנת הטבעת הפנימית ביותר (או המרכזית) והטבעת החיצונית ביותר (הקרובה ביותר לקליפה). חשוב לציין מתי הטבעת הראשונה מתאימה לגרעין והאם הטבעת החיצונית ביותר צמודה לקליפה, מה שמציין את התאריך שבו הדגימה מתה או הפסיקה להקליט. מידע זה נדרש על ידי רוב התוכניות המשמשות לניתוח היסטוריית האש.
    4. כלול את תאריך הצלצול הפנימי ביותר.
    5. כלול את תאריך הצלצול החיצוני ביותר.
    6. כלול את הליבה (כן או לא).
    7. רשימה של כל השנים והעונות של צלקות האש. לדוגמה: 1902EE, יצביע על שריפה שתועדה בחלק המוקדם של היער המוקדם במהלך שנת 1902 (איור 6C).
  2. העלה את היסטוריית האש file למערכת ניתוח וחקר היסטוריית האש (FHAES) גרסה 2.0.0-SNAPSHOT27. אם התוכנית אינה זמינה, הורד אותה באמצעות קישור זה: https://www.frames.gov/partner-sites/fhaes/fhaes-home/.
    1. פתח את התוכנית. יהיו שלוש אפשרויות: צור קובץ FHX חדש, טען קבצי FHX קיימים והפעל ניתוח עידן סופרפוזיציה.
    2. בחר באפשרות הראשונה: צור קובץ FHX חדש. ייפתח חלון חדש בשם Fire History Recorder , ויספק את האפשרויות הבאות: נתונים, מטא נתונים, סיכום וגרפים.
    3. בחר נתונים, כדי לבחור את הדגימות שנטענו כעת, ולחץ על סימן הצלב הירוק כדי להוסיף דגימה חדשה לסל נתונים זה.
    4. חלון חדש ייפתח ויבקש: שם לדוגמא, שנה ראשונה (האם הטבעת הפנימית ביותר תואמת את הליבה או לא?), שנה שעברה (האם השנה תואמת את הקליפה או לא?). לאחר מתן מידע כללי זה, לחץ על אישור כדי להמשיך.
    5. החלון עם המידע הכללי שנוסף מופעל כעת וכולל שלושה שדות: סוג אירוע, עונת אירועים ושנת אירוע. התחל להוסיף את המידע הספציפי, כולל כל אירוע שריפה, לדגימה הראשונה. לחץ על הוסף אירוע כדי להוסיף מידע עבור כל אחד משלושת השדות.
    6. המידע הנדרש עבור כל אחד מהשדות הוא: בסוג אירוע בחר צלקת אש, בעונת האירוע בחר את מיקום צלקת האש בתוך טבעת העץ, ובשנת האירוע כלול את השנה הקלנדרית שבה התרחשה השריפה. התחל מהרשומה הישנה ביותר ועד הרשומה העדכנית ביותר.
    7. בתוך הוסף אירוע, הוסף את אירוע השריפה הבא עד להוספת השריפה האחרונה באותה דגימה.
    8. לאחר סיום הדוגמה, שמור את הקובץ לפי שם האתר וסיומת FHX (לדוגמה: CRN. FHX), רצוי באותה תיקיה כמו תוכנית FHAES, כאשר ניתנת אפשרות לשמור. לאחר מכן תקבל הודעה שהקובץ נשמר בהצלחה, אלא אם כן הייתה בעיה בקובץ, ובמקרה זה הודעה זו לא תופיע. במקרה כזה, יהיה צורך לתקן את הבעיה לפני שתמשיך.
    9. כדי להוסיף את המידע עבור המדגם החדש, לחץ על הוסף דגימה חדשה לסל נתונים זה וספק את המידע עבור המדגם החדש.
    10. לחץ על אישור כדי להמשיך.
    11. זה מפעיל חלון חדש להוספת מידע לגבי כל שריפה בתוך הדגימה. בצע את אותו הליך כדי להוסיף את כל דגימות צלקות האש לקובץ. שמור את המידע בכל פעם שמתווספת דוגמה חדשה וודא שהיא נשמרה כראוי על-ידי ציון ההודעה שקובץ ה-FHX נשמר בהצלחה.
    12. אם אין באפשרותך להוסיף את כל המידע בהפעלה אחת, המשך לעבוד על מסד הנתונים מאוחר יותר. לשם כך, פתח את תוכנית FHAES ולחץ על טען קבצי FHX קיימים. בחר את הקובץ כדי להמשיך לעבוד עליו. לחץ על פתח, וחלון חדש אמור להיפתח עם הנתונים עבור הדוגמה. בחר ערוך קובץ הממוקם בתפריט למעלה, שאמור לפתוח חלון חדש מקליט היסטוריית אש-CRN.FHX עם הקובץ; מכאן, המשך להזין את המידע שעדיין נחוץ.
    13. כדי לסיים את הקובץ, הוסף את המידע שעשוי להיות חשוב כחלק מהמטא נתונים. מידע זה יכול לכלול סיכום וגרפים, שנוצרו עם קובץ זה. אפשרות נוספת לניתוח היסטוריית אש וגרפיקה היא התוכנה החדשה "שורף ב-R"28.
  3. יצירת גרף היסטוריית שריפות. פתח את תוכנית FHAES ופתח את הקובץ שנוצר באמצעות מסד הנתונים המתואר לעיל (CRN. FHX). בחר באפשרות תרשים וניתן לראות את ההיסטוריה של השריפה בצורה גרפית.
  4. צור סטטיסטיקה תיאורית של היסטוריית השריפות על סמך השנה והעונה שבה התרחשו השריפות. בדומה לתהליכים המשמשים ליצירת הגרפים, פתח את הקובץ ב-FHAES ובחר ניתוח > הפעל ניתוח > החל. בצד ימין של מסך התוכנית, ייפתח חלון חדש (תוצאת ניתוח FHAES) המציג הן את סיכום ניתוח המרווחים והן את סיכום העונתיות. הסטטיסטיקה התיאורית החשובה ביותר היא: מרווח אש ממוצע (MFI), מרווחי מינימום ומקסימום, מרווח אש ממוצע לדגימה ומרווח ההסתברות החציוני של וייבול (WMPI) או הישנות השריפה. האחרון הוא מדד להתפלגות מרכזית המשמש למודל ההתפלגות הא-סימטרית של מרווחי אש ולביטוי מרווחי הישנות במונחים הסתברותיים 29,30.
  5. עבור כל סטטיסטיקה, שקול שלושה מסננים: 1) כל הצלקות, 2) מסנן 10%, שהן שנות שריפה שתועדו כצלקות על ידי 10% או יותר מהדגימות, ו-3) מסנן 25%, שהן שנות שריפה שתועדו כצלקות על ידי 25% או יותר מהדגימות. המסנן האחרון מאפשר לקבוע את המרווחים של השריפות הנרחבות ביותר30.
  6. לגבי העונתיות של השריפה, מוצגים פרמטרים שונים, החשוב ביותר הוא מספר ואחוז הצלקות שנרשמו עבור כל קטגוריה תוך-טבעתית. כמו כן, מספר ואחוז השריפות שתועדו בעונות האביב והקיץ מסופק11.

7. ניתוח אש אקלים

  1. פתח את תוכנית FHAES ובחר הפעל ניתוח עידן סופרפוזיטיבי (SEA).
  2. לצורך ניתוח זה, השתמש בשני קבצים: 1) קובץ סדרות זמן רציף ו-2) קובץ רשימת אירועים. הקובץ הראשון מתייחס לנתוני האקלים המסודרים בעמודה (לדוגמה: משקעים, טמפרטורה, PDSI, ENSO וכו') והקובץ השני מפרט את השריפות המשוחזרות שסודרו בתוך עמודה, שני הקבצים חייבים להיות בפורמט טקסט (.txt).
  3. טען כל אחד מהקבצים הללו בפורמטים המתאימים לו.
  4. בעת הפעלת ניתוח ה-SEA, ניתן לשנות את מספר השנים שלפני ואחרי שנות השריפה בחלון סימולציה וסטטיסטיקה. עם זאת, מומלץ מאוד לשמור על פרמטרי ברירת המחדל.
  5. בתחתית לחץ על הפעל כדי לבצע את הניתוח.
  6. זה יוצר את המידע המסכם; משם לחץ על תרשים כדי ליצור את התוצאות המוצגות אוטומטית כגרפי עמודות.
  7. פרש את הגרפים הבאים: על ציר ה-X "0" מייצג את שנת השריפה, ערכים שליליים וחיוביים מציינים שנים לפני השריפה ואחריה. מרווחי סמך ב-95, 99 ו-99.9% מוצגים בצורה של קווים מעל ומתחת לציר הממוצע, המבטאים את משמעות הניתוח.
  8. שמור את הפלט בפורמט PNG או PDF.
  9. על סמך ניתוח זה, ניתן להעריך את השפעת השתנות האקלים על התרחשות השריפות לאורך זמן, כולל תנאי האקלים במהלך השנים שלפני, במהלך ואחרי השריפות שנכללו בניתוח. לתמיכה נוספת בביצוע ופרשנות של תוצאות עם FHAES, עיין במדריך למשתמש31.

תוצאות

כאשר שריפה על פני השטח בוערת ביער, גזעי העצים של חלק מהעצים ניזוקים לעיתים קרובות, וגורמים לפציעה שלאחר מכן נרפאת (איור 7A). צלקות אלו נוצרות כאשר האש חזקה מספיק או שיש לה זמן שהייה ארוך מספיק כדי לחדור לקליפה ולהרוג חלק מהקמביום. מבחינה היסטורית, שריפות כאל...

Discussion

במערכות אקולוגיות מיוערות, שריפה היא תהליך אקולוגי מרכזי; לכן, שחזור משטרי אש היסטוריים חשוב להבנת התדירות, העונתיות והשונות של שריפות לאורך זמן. שינויים במשטר השריפות ההיסטורי עלולים להוביל לתוצאות לא מכוונות בכל הנוגע למבנה היער ולבריאותו; לכן, מידע כזה הוא קריטי בניה...

Disclosures

למחברים אין מה לחשוף.

Acknowledgements

פרויקט המחקר בוצע הודות למימון באמצעות הפרויקט: חקר הקשר בין אקלים לשריפות בצפון-מרכז מקסיקו, במימון קרן SEP-CONACYT.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Belt SanderDewalt Dwp352vs-b3 3x21 PuLGFor sanding samples
Chain Saw BootsForestry SuppliersThere is no any specific characteristichttps://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Chain%20Saw%20Boots
Chain Saw ChapsForestry SuppliersPGI 5-Ply Para-Aramidhttps://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Chain%20Saw%20Chaps
ChainsawStihl or Husqvarna for exampleMS 660Essential equipment for taking samples (Example: 18-24 inch bar)
ClinometerForestry SuppliersSuunto PM5/360PC with Percent and Degree Scaleshttps://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Clinometer
COFECHA Softwarehttps://www.ldeo.columbia.edu/tree-ring-laboratory/resources/software
CompassForestry SuppliersSuunto MC2 Navigator Mirror Sightinghttps://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=compass
Dendroecological fieldwork programProgram where dating skills can be acquired or honedhttp://dendrolab.indstate.edu/NADEF.htm
Diameter tapeForestry SuppliersModel 283D/10M Fabric or Steel.https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Diameter%20tape
Digital cameraCANONEOS 90D DSLRTo take pictures of the site and the samples collected (https://www.canon.com.mx/productos/fotografia/camaras-eos-reflex)
Digital camera for microscopeOLYMPUSDP27https://www.olympus-ims.com/es/microscope/dp27/
Electrical tape or Plastic wrap to protect samplesuline.comhttps://www.uline.com/Product/Detail/S-6140/Mini-Stretch-Wrap-Rolls/
FHAES Softwarehttps://www.frames.gov/partner-sites/fhaes/fhaes-home/
Field formatThere is no any specific characteristicTo collect information from each of the samples
Field notebookTo take notes on study site information
GlovesFor field protection
Hearing protectionForestry SuppliersThere is no any specific characteristichttps://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Hearing%20protection
Large backpacksThere is no any specific characteristicStrong backpack for transporting samples in the field
Safety GlassesForestry SuppliersThere is no any specific characteristichttps://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Safety%20Glasses
SandpaperFrom 40 to 1200 grit
Software CDendro/ CooRecorderTree-ring-measurements and dating can also be done using scanned images of the cross-sectionshttps://www.cybis.se/forfun/dendro/
Software Measure J2XVersion 4.2ttp://www.voortech.dreamhosters.com/projectj2x/tringSubscribeV2.html
StereomicroscopeOLYMPUSSZX10https://www.olympus-ims.com/en/microscope/szx10/
Topographic map, land cover mapObtained from a public institution or generated in a first phase of research
Velmex equipmentVelmex, Inc.0.001 mm precisionwww.velmex.com
Wildland Fire HelmetForestry SuppliersThere is no any specific characteristichttps://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Wildland%20Fire%20Helmet

References

  1. Pyne, S. J. World fire. The culture of fire on Earth. , 384 (1996).
  2. Keeley, J. E., Bond, W. J., Bradstock, R. A., Pausas, J. G., Rundel, P. W. . Fire in Mediterranean ecosystems: ecology, evolution and management. , (2012).
  3. Bowman, D., Balch, J. K., Artaxo, P. Fire in the Earth system. Science. 324, 481-484 (2009).
  4. Falk, D. A., et al. Multi-scale controls of historical forest-fire regimes: new insights from fire-scar networks. Frontiers in Ecology and the Environment. 9 (8), 446-454 (2011).
  5. Rodríguez, T. D. A., Fulé, P. Z. Fire ecology of Mexican pines and a fire management proposal. International Journal of Wildland Fire. 12, 23-37 (2003).
  6. Iniguez, J. M., et al. Tree and opening spatial patterns vary by tree density in two old-growth remnant ponderosa pine forests in Northern Arizona, USA. Forest Ecology and Management. 450, 117502 (2019).
  7. Agee, J. K. Alternatives for implementing fire policy. Proceedings, Symposium on fire in wilderness and park management. , 107-112 (1993).
  8. Wright, C. S. . Fire history of the Teanaway River drainage, Washington. , (1996).
  9. Arno, S. F., Sneck, K. M. A method for determining fire history in coniferous forests of the mountain west. US Department of Agriculture. , 28 (1977).
  10. Fritts, H. C. Dendroclimatology and dendroecology. Quaternary Research. 1 (4), 419-449 (1971).
  11. Grissino-Mayer, H. D. FHX2-software for analyzing temporal and spatial patterns in fire regimes from tree rings. Tree-Ring Research. 57, 115-124 (2001).
  12. Speer, J. H. . Fundamentals of tree-ring research. , 509 (2010).
  13. Bull, W. B. . Tectonic geomorphology of mountains: a new approach to paleoseismology. , 316 (2008).
  14. Black, B. A., Boehlert, G. W., Yoklavich, M. M. Using tree-ring crossdating techniques to validate annual growth increments in long-lived fishes. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 62 (10), 2277-2284 (2005).
  15. Van Horne, M. L., Fulé, P. Z. Comparing methods of reconstructing fire history using fire scars in a southwestern United States ponderosa pine forest. Canadian Journal of Forest Research. 36 (4), 855-867 (2006).
  16. Falk, D. A., Swetnam, T. W. Scaling rules and probability models for surface fire regimes in ponderosa pine forests. USDA Forest Service Proceedings RMRSP-29. , 301-318 (2003).
  17. Cerano-Paredes, J., et al. Interpretación del historial de incendios en bosques mixtos de coníferas. CENID-RASPA INIFAP. 15, (2009).
  18. Baisan, C. H., Swetnam, T. W. Fire history on a desert mountain range: Rincon Mountain Wilderness, Arizona, USA. Canadian Journal of Forest Research. 20, 1559-1569 (1990).
  19. Cochrane, J., Daniels, L. D. Striking a balance: Safe sampling of partial stem crosssections in British Columbia. BC Journal of Ecosystems and Management. 9 (1), 38-46 (2008).
  20. Stokes, M. A., Smiley, T. L. . An introduction to tree-ring dating. , 73 (1996).
  21. Robinson, W. J., Evans, R. A microcomputer-based tree-ring measuring system. Tree-Ring Bulletin. 40, 59-64 (1980).
  22. Holmes, R. L. Computer-assisted quality control in tree ring dating and measurement. Tree-Ring Bulletin. 43, 69-75 (1983).
  23. Dieterich, J. H., Swetnam, T. W. Dendrochronology of a fire-scarred ponderosa pine. Forest Science. 30, 238-247 (1984).
  24. Heyerdahl, E. K., Alvarado, E., Veblen, T. T., Baker, W. L., Montenegro, G., Swetnam, T. W. Influence of climate and land use on historical surface fires in pine-oak forests, Sierra Madre Occidental, Mexico. Fire and climatic change in temperate ecosystems of the Western Americas. , 196-217 (2003).
  25. Swetnam, T. W., Baisan, C. H., Veblen, T. T., Baker, W. L., Montenegro, G., Swetnam, T. W. Tree-ring reconstructions of fire and climate history in the Sierra Nevada and southwestern United States. Fire and climatic change in temperate ecosystems of the western Americas. , 158-195 (2003).
  26. Yocom, L. L., Fulé, P. Z. Human and climate influences on frequent fire in a high-elevation tropical forest. Journal of Applied Ecology. 49 (6), 1356-1364 (2012).
  27. Sutherland, E. K., Brewer, P., Velasquez, M. E., Falk, D. A. . FHAES: The Fire History Analysis and Exploration System. , (2015).
  28. Malevich, S. B., Guiterman, C. H., Margolis, E. Q. burnr: Fire history analysis and graphics in R. Dendrochronologia. 49, 9-15 (2018).
  29. Grissino-Mayer, H. D., Baisan, C. H., Swetnam, T. W. Fire history and age structure analyses in the mixed conifer and spruce-fir forests of Mount Graham. Final report. Mount Graham Red Squirrel Study Committee. Phoenix, AZ, USA. U.S. Fish and Wildlife Service. , 73 (1994).
  30. Swetnam, T. W., Baisan, C. H. Fire histories of montane forests in the Madrean Borderlands. United States Department of Agriculture Forest Service. , 15-36 (1996).
  31. Sutherland, E. K., Brewer, P. W., Falk, D. A., Velasquez, M. E. . Fire History Analysis and Exploration System (FHAES) user manual. , (2015).
  32. Cerano-Paredes, J., et al. Climatic influence on fire regime (1700) to 2008) in the Nazas watershed, Durango, Mexico. Fire Ecology. 15 (1), 9 (2019).
  33. Cerano-Paredes, J., et al. Precipitación reconstruida para la parte alta de la cuenca del río Nazas, Durango. Revista Mexicana de Ciencias Forestales. 3 (10), 7-23 (2012).
  34. Cook, E. R. NIÑO 3 index reconstruction. International Tree-Ring Data Bank. IGBP PAGES/World Data Center-A for Paleoclimatology Data Contribution Series Number 2000-052. NOAA/NGDC Paleoclimatology Program. , (2000).
  35. Brown, P. M. Climate effects on fire regimes and tree recruitment in Black Hills ponderosa pine forests. Ecology. 87 (10), 2500-2510 (2006).
  36. Fule, P. Z., Covington, W. W. Fire regimes and forest structure in the Sierra Madre Occidental, Durango, Mexico. Acta Botanica Mexicana. 41, 43-79 (1997).
  37. Fulé, P. Z., Covington, W. W. Fire regime changes in La Michilía Biosphere Reserve, Durango, Mexico. Conservation Biology. 13 (3), 640-652 (1999).
  38. Fulé, P. Z., Villanueva-Díaz, J., Ramos, G. M. Fire regime in a conservation reserve, Chihuahua, Mexico. Canadian Journal of Forest Research. 35, 320-330 (2005).
  39. Cerano-Paredes, J., Villanueva-Díaz, J., Fulé, P. Z. Reconstrucción de incendios y su relación con el clima para la reserva Cerró el Mohinora, Chihuahua. Revista Mexicana de Ciencias Forestales. 1 (1), 63-74 (2010).
  40. Fulé, P. Z., Ramos, G. M., Cortes, M. C., Miller, A. M. Fire regime in a Mexican forest under indigenous resource management. Ecological Applications. 21, 764-775 (2011).
  41. Cerano-Paredes, J., et al. Historia de incendios en un bosque de pino de la sierra de Manantlán, Jalisco, México. Bosque. 36 (1), 39-50 (2015).
  42. Cerano-Paredes, J., et al. Régimen histórico de incendios y su relación con el clima en un bosque de Pinus hartwegii al norte del estado de Puebla, Mexico. Bosque. 37 (2), 389-399 (2016).
  43. Brose, P. H., Guyette, R. P., Marschall, J. M., Stambaugh, M. C. Fire history reflects human history in the Pine Creek Gorge of north-central Pennsylvania. Natural Areas Journal. 35 (2), 214-223 (2015).
  44. Westerling, A. L., Hidalgo, H. G., Cayan, D. R., Swetnam, T. W. Warming and earlier spring increase western US forest wildfire activity. Science. 313, 940-943 (2006).
  45. Singleton, M., Thode, A., Sanchez-Meador, A., Iniguez, P. Increasing trends in high-severity fire in the southwestern USA from 1984-2015. Forest Ecology Management. 433, 709-719 (2019).
  46. Brown, P. M., Wu, R. Climate and disturbance forcing of episodic tree recruitment in a southwestern ponderosa pine landscape. Ecology. 86 (11), 3030-3038 (2005).
  47. Yocom, L. L., et al. El Niño Southern Oscillation effect on a fire regime in northeastern Mexico has changed over time. Ecology. 91 (6), 1660-1671 (2010).
  48. Iniguez, J. M., Swetnam, T. W., Baisan, C. H. Fire history and moisture influences on historical forest age structure in the sky islands of southern Arizona, USA. Journal of Biogeography. 43 (1), 85-95 (2016).
  49. Pollet, J., Omi, P. N. Effect of thinning and prescribed burning on crown fire severity in ponderosa pine forests. International Journal of Wildland Fire. 11 (1), 1-10 (2002).
  50. Skinner, C. N., Burk, J. H., Barbour, M. G., Franco, V. E., Stephens, S. L. Influences of climate on fire regimes in montane forests of north-western México. Journal of Biogeography. 35, 1436-1451 (2008).
  51. Swetnam, T. W., Betancourt, J. L. Fire-southern oscillation relations in the southwestern United States. Science. 249 (4972), 1017-1020 (1990).

Reprints and Permissions

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

Request Permission

Explore More Articles

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved