JoVE Logo

Oturum Aç

Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.

Bu Makalede

  • Özet
  • Özet
  • Giriş
  • Protokol
  • Sonuçlar
  • Tartışmalar
  • Açıklamalar
  • Teşekkürler
  • Malzemeler
  • Referanslar
  • Yeniden Basımlar ve İzinler

Özet

Ağaç halkası iklim rekonstrüksiyonları, enstrümantal kayıtların ötesinde geçmiş iklim değişkenliğini daha iyi anlamak için yardımcı olabilir. Bu protokol, ağaç halkaları ve meteorolojik enstrümantal kayıtlar kullanılarak geçmiş iklimin nasıl yeniden yapılandırılacağını gösterir.

Özet

Ağaç halkaları, dünyanın birçok yerinde iklimsel değişkenleri yeniden yapılandırmak için kullanılmıştır. Dahası, ağaç halkaları, son birkaç yüzyılın ve bazı bölgelerde birkaç bin yılın iklim değişkenliği hakkında değerli bilgiler sağlayabilir. Dendrokronolojinin son yıllarda farklı ekosistemlerde bulunan çok sayıda türün dendroklimatik potansiyelini incelemek için sahip olduğu önemli gelişmeye rağmen, yapılacak ve keşfedilecek çok şey var. Buna ek olarak, son birkaç yılda dünya çapında daha fazla insan (öğrenciler, öğretmenler ve araştırmacılar), iklim bilgilerinin zaman çizelgesini geriye doğru uzatmak ve iklimin on yıllarca, yüzyıllar veya bin yıllık ölçeklerde nasıl değiştiğini anlamak için bu bilimi uygulamakla ilgileniyor. Bu nedenle, bu çalışmanın amacı, yer seçimi ve saha örneklemesinden laboratuvar yöntemlerine ve veri analizine kadar bir ağaç halkası iklimi rekonstrüksiyonu yapmak için gereken genel yönleri ve temel adımları tanımlamaktır. Bu yöntemin videosunda ve el yazmasında, ağaç halkası iklimsel rekonstrüksiyonlarının genel temeli açıklanmaktadır, böylece yeni gelenler ve öğrenciler bunu bu araştırma alanına uygun bir rehber olarak kullanabilirler.

Giriş

Ağaç halkaları, ağaçların çevrelerine nasıl tepki verdiğine dair anlayışımız için temeldir. Ek olarak, iklim ağaç büyümesini etkilediğinden, ağaçlar ömürleri boyunca zamansal değişimleri kaydeden çevresel göstergeler olarak hizmet eder. Bu nedenle, ağaç halkaları, herhangi bir araçsal iklim kaydının çok ötesinde geçmiş iklimleri yeniden inşa etmek için değerli olmuştur.

Ağaçlarda kök, gövde, dal, yaprak ve üreme stratejilerindeki büyüme süreçleri su, ışık, sıcaklık ve toprak besinleri gibi çevresel faktörler tarafından düzenlenir1. Örneğin, gövdeler radyal olarak büyür ve vasküler kambiyum radyal büyümeyi kontrol eder2. Vasküler kambiyum, gövdenin dış sınırında bulunan ksilem ve kabuk gibi yeni fonksiyonel hücreleri aktif olarak üretecek meristematik bir dokudur. Ek olarak, vasküler kambiyum öncelikle mevsimsel döngüler sırasında aktiftir. Bununla birlikte, bu büyüme faaliyeti uyku dönemlerinde ve yılın belirli mevsimlerinde kesintiye uğrayabilir. Bu uyku hali dönemi genellikle çevresel değişkenler optimal olmadığında meydana gelir (örneğin, daha kısa günlük döngüler, uzun kuraklık dönemleri, soğuk kışlar veya seller). Ayrıca, büyüme ve uyku hali döngüleri, kambiyum aktivitesindeki değişikliklere dönüşür ve bu da gövdede ağaç halkaları3 adı verilen anatomik olarak farklı eşmerkezli sınırlara neden olur.

İklimsel mevsimsellik her yıl meydana geldiğinden, ağaçlar genellikle her yıl bir ağaç halkası üretir. Bu nedenle, ağaç halkaları, vasküler kambiyumun ağaç büyümesi sırasında yıllık iklim koşullarına verdiği ekofizyolojik tepkinin görsel tezahürüdür3. Islak mevsim boyunca bir ağaç halkası üzerinde oluşan erken ksilem hücreleri kümesi, earlywood4 adı verilen daha büyük hücrelerle karakterize edilecektir. Buna karşılık, kurak mevsimde ve su kıtlığına yanıt olarak, vasküler kambiyum, latewood adı verilen daha kalın hücre duvarlarına sahip daha küçük ksilem hücreleri (tracheidler veya damarlar) üretir. Anatomik yapılardaki bu varyasyon, erken odunun lateodundan daha açık bir renk gösterdiği ve daha koyu bir renk gösterdiği kozalaklı ağaçlarda daha belirgindir5. Erkenci odunun başlangıcı ile geç odunun sonu arasındaki boşluk, bir ağaç halkası olarak tanımlanır (Şekil 8F).

İyi tanımlanmış yağışlı ve kurak mevsime sahip yerlerde yetişen ağaçlar, daha yüksek veya daha düşük yağış miktarına sahip yıllar bekleyebilir. Bu değişkenlik, ağaçların yağışlı yıllarda daha geniş halkalar ve kurak yıllarda daha dar halkalar üretmesine yol açacaktır. Geniş ve dar halkalardan oluşan bu zamansal desenler bir barkod olarak görülebilir. Bu ağaç halkası genişliği zamansal varyasyonu, ağaç halkası araştırmasındaki en kritik ilkelerden biri olan çapraz tarihleme sürecinin uygulanmasının temelidir6. Çapraz tarihleme süreci, tüm örneklerdeki geniş ve dar halkaların desenleri, karşılık gelen oluşum yılını atamak için zaman içinde başarılı bir şekilde senkronize edildiğinde tatmin edicidir.

Mevsimsel iklimin meydana geldiği dünyanın birçok bölgesinde, ağaç halkalarında kaydedilen en baskın sinyal muhtemelen iklim değişkenliği ile ilgilidir7. Bununla birlikte, ağaç halkaları ayrıca yaş (genç ağaçlar yaşlılardan daha hızlı büyür), çevredeki ağaçlarla kaynaklar için rekabet ve iç ve dış rahatsızlıklar (örneğin, ölüm olayları, haşere salgınları veya yangın) ile ilgili ek bilgiler içerir8. Bu nedenle, ağaç halkası genişliklerini kullanarak geçmiş iklimleri yeniden yapılandırmaya çalışmadan önce, iklimsel olmayan sinyallerin bu yazıda açıklanan çeşitli istatistiksel prosedürlerle çıkarılması gerekir.

Bu protokolün temel amacı, geçmiş iklim değişkenliğini anlamak için ağaç halkası verilerine dayalı bir iklimsel rekonstrüksiyonun nasıl geliştirileceğini göstermektir. Bu nedenle, bu el yazması, iklimsel bir rekonstrüksiyon geliştirmek için gerekli olan numune alma, numune hazırlama, çapraz tarihleme ve ağaç halkası genişliklerinin ölçülmesi gibi temel alan ve laboratuvar yöntemlerini sergileyecektir. Ek olarak, bu protokol aynı zamanda ağaç halkası genişliklerinden ortak değişkenliği çıkarmak için kullanılan temel istatistiksel analizleri de açıklayacak ve iklim verileriyle ilişkilendirilecek bir ağaç halkası kronolojisi oluşturacaktır. Son olarak, basit bir doğrusal regresyon modeli kullanan protokol, tahmin değişkeni olarak ağaç halkası kronolojisini ve öngörücü olarak iklim verilerini kullanarak geçmiş iklimin nasıl yeniden yapılandırılacağını gösterecektir.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protokol

Alan gezilerinden önce, bir koruma alanı olması durumunda, sahiplerinin veya ilgili makamların iznine sahip olun. Yetkiliyi temsil eden bazı personelin saha çalışmalarına katılması herhangi bir sorun yaşanmaması açısından oldukça önemlidir.

1. Örnekleme stratejisi

  1. Çalışma alanının belirlenmesi
    1. İklim bilgilerine ve orman bileşimine dayalı olarak en uygun örnekleme alanını seçin (ormanlar oldukça heterojen olabilir; Şekil 1A,B).
    2. Örnekleme sahasının belirgin yıllık iklimsel mevsimsellik ve yıl boyunca kuru/ıslak veya soğuk/sıcak mevsim dahil olmak üzere yıllar arası iklim değişimi gösterip göstermediğini kontrol edin. Yıllık iklimsel mevsimselliği ve yıllar arası iklim değişimini belirlemek için yakındaki meteoroloji istasyonlarından gelen iklim kayıtlarını inceleyin.
    3. Çalışma sahasındaki ağaçların, ağaçlar arasındaki örnekleri çapraz tarihlendirmek için yıldan yıla yeterli halka genişliği varyasyonu göstermesi için orta ila yüksek iklimsel yıllar arası değişkenliğin mevcut olduğundan emin olun.
    4. İlgilenilen türlere sahip potansiyel alanları belirlemek için ilgi alanında saha gezileri düzenleyin (Şekil 1B)
    5. Daha büyük bir ormanlık alanı keşfetmek ve daha fazla potansiyel örnekleme alanı tespit etmek için haritacılık, dronlar ve uydu görüntüleri gibi önerilen araçlardan bazılarını kullanın. Alandaki bu kaynaklardan gelen bilgileri doğrulayın.
    6. Orman hizmeti sağlayıcıları, orman üreticileri, kırsal topluluklar ve küçük arazi sahiplerini içeren bölgesel paydaşlar gibi tamamlayıcı kaynaklardan bilgi toplayın. Her iki kaynaktan elde edilen bilgilere dayanarak hedefi gerçekleştirmek için en iyi çalışma alanlarını ve en uygun bireyleri seçin.
    7. İlgilenilen türün en uzun ömürlü bireylerinin gözlemlendiği alanları seçin (Şekil 2A,B). Ayakta duran ölü ağaçları, devrilmiş ağaçları ve kütükleri gözlemleyin. Eski ölü örnekler, kronolojinin zamanda geriye doğru uzatılmasına izin verdiği için çok önemlidir (Şekil 2A,C,D,E)
    8. Yukarıda belirtilen özelliklere sahip kişilerin konumunu bir GPS kullanarak kaydedin.
  2. En iyi ağacı seçerken dikkat edilmesi gerekenler
    1. En iyi site bulunduktan sonra, uygun şekilde örneklenecek ağaçları seçin. Sığ ve kayalık topraklarda ve dik yamaçlarda bulunan ağaçlar iklim değişkenliğine karşı daha hassastır. Ağaçların büyük olasılıkla kaydedeceği sınırlayıcı faktörleri belirlemek için bu ekofizyolojik özellikleri kullanın (Şekil 2A).
      NOT: Rekabetin yüksek olduğu yerlerde ağaç örnekleri almaktan kaçının; Bu yüksek yoğunluklu yerlerde, ağaçlar güçlü bir orman meşceresi dinamiği sinyaline ve azaltılmış bir iklimsel sinyale sahip olacaktır.
    2. Site bilgilerini bir alan biçiminde kaydedin. Koordinatlar, yükseklik, arazinin eğimi, konumun adı, bitki örtüsü türü, baskın türler ve mevcut arazi kullanımı gibi alanla ilgili coğrafi ve ekolojik bilgileri toplayın.
    3. Örneklenen ağaçların çapı, yüksekliği, hasar varlığı gibi bilgilerini, bir derenin yakınında veya üzerinde, dik bir yamaçta veya vadide bulunuyorsa kaydedin.
      NOT: Yukarıdaki bilgiler, çalışma sonuçlarını doğrulamak ve daha iyi yorumlamak için numuneleri analiz ederken kullanışlı olacaktır. Ağaçlar veya numuneler hasara maruz kalabileceğinden veya ağaçların büyüdüğü alanın koşulları, büyümedeki yıllık değişimleri değiştirebilir. Bu meta veriler, iklim faktörlerinden bağımsız olarak büyümedeki değişimleri açıklamaya yardımcı olacak, her zaman iklim sinyalini vurgulamayı göz önünde bulundurarak gürültülü örnekleri dikkate alacak veya ortadan kaldıracak unsurlar verecektir.
    4. Site adına ve saha adının, ağaç numarasının ve numune numarasının ilk üç harfinden oluşan numune numarasına göre her numune için bir kod verin. Örneğin, bu sitede alınan ilk örnek aşağıdaki koda sahip olacaktır: Río Miravalles (RMI) sitesine, bir numaralı ağaca (01) ve ilk örneğe (A) karşılık gelen RMI01A.
      NOT: Bu durumda numune terimi, bir ağaçtan alınan bir artış çekirdeğini veya bir enine kesit parçasını ifade eder.
    5. Araştırmanın amaçlarını ele almak için belirli fenotipik özelliklere sahip bireyleri seçerek ve belirli çevresel koşullarda büyüyerek dendroklimatik çalışmaların çoğunda yapıldığı gibi seçici örnekleme yapın. Amaç, ağaç büyümesi üzerindeki iklim etkilerini tahmin etmek ve ağaç boyutu ile meşcere dinamiklerini entegre etmekse, seçici olmayan bir örnekleme gerçekleştirin.
    6. Uzun ömürlü bir görünüme sahip, bazı durumlarda kuru tepeli, geri dönüşlü, bükülmüş gövdeli (yani spiral şekilli) ve düşen dallı ağaçları seçin (Şekil 3A-C). Uzun ömürlü bireyler, çevresel kayıtları zaman içinde daha da geriye götürecektir.
    7. Uzun ömürlü ağaçları, en son yıllarında oldukça kompakt, daha dar halkaları gözlemleyerek tanımlayın ve bu nedenle gözlemlenmesi ve çapraz tarihlendirilmesi zordur. Aynı dönemlerde büyüyen genç ağaçları, daha geniş ve daha göze çarpan halkalar kaydettikleri için tanımlayın ve yaşlıların tarihlenmesini kolaylaştırın.
    8. Örnekleme stratejisi dahilinde örneklenen ağaçlar arasında genç bireylerin %10-20'si arasında örnekleme yapmayı düşünün.
    9. Mümkün olan en uzun artış çekirdeğini elde etmek için ağaçların sağlam bir gövdeye sahip olduğundan emin olun. Ek olarak, çürümüş alanlardan kaçının çünkü bunlar kesitli numunelere ve iç halkaların kaybına neden olabilir ve artım delicinin sıkışmasına neden olabilir.
    10. Seçilen ağaçların içi boş olmadığından emin olun. Ağaca plastik bir çekiçle hafifçe vurun ve ahşabın rezonansını dinleyin. Rezonans güçlü veya derinse, ağacın içi boş olabileceği anlamına gelir. Ses kuruysa, ağacın içi boş olma olasılığı düşüktür.
      NOT: Bu adım önemlidir, çünkü artımlı delici içi boş ağaçlara takılabilir, bu da artımlı delicinin çıkarılmasını zorlaştırabilir ve potansiyel olarak numune iyi kalitede olmayabilir.
    11. Yukarıdakiler dikkate alındığında ve herhangi bir çürüme tespit edilmediğinde bile, aşağıdakilere çok dikkat edin. Artımlı delici tanıtırken, ağaca nüfuz etmek için belirli bir derecede kuvvet uygulayın. Bu gerekli kuvvet değiştiğinde, delici daha yumuşak hale gelir, bu noktada durur ve numuneyi çeker.
      DİKKAT: Kademeli delici içeri sürmek için kuvvet devam ederse, reçine ile karıştırılmış çürüyen ahşap, artımlı delici namlusunda toplanacak ve aspiratör ile çıkarılması zor bir tıkaç oluşturacaktır. Bu olduğunda, ahşap tapayı artımlı deliciden kurtarmak için bıçak veya çelik bir malzeme kullanmayın (bu, kesme parçasına zarar vererek onu işe yaramaz hale getirebilir).
    12. Artımlı delicinin kenarı metal pasına karşı çok hassastır, tapaya basmak ve artımlı delici silindirini serbest bırakmak için bir yağlayıcı ve bir tahta parçası kullanın. Ahşap, artımlı delicinin kenarına herhangi bir zarar vermez.
    13. Reçineli ağaçlarla veya çok miktarda özsu ile çalışırken, deliciyi sık sık yağ ile temizleyin. Metale yapışan reçine kalıntılarını temizlemek için yağlayıcılar veya etanol kullanın.
  3. Örnek toplama (artımlı çekirdekleri toplama)
    1. Numuneleri, canlı bir ağaçtan küçük bir çekirdeği önemli bir hasar olmadan çıkarmak için tasarlanmış hassas bir alet olan Pressler artımlı delici (Şekil 4A) ile toplayın6. Farklı uzunluklarda (100-1000 mm), çaplarda (4, 5, 10, 12 mm) ve dişlerde (2 ve 3; Şekil 4B,C). Herhangi bir ağaç kesme aletinde olduğu gibi, delici keskin ve temiz tutun; Bilenmemiş deliciler, bükülmüş ve kırılmış çekirdeklere neden olabilir.
    2. Numune alınacak ağaç türüne bağlı olarak doğru delici seçin. Çoğu ahşap için, numune almak için herhangi bir uzunluk veya çapta üç dişli bir delici kullanın. Sert ağaç türleri için, daha yavaş bir penetrasyon, ahşap üzerinde daha az sürtünme ve stres ve numune alma işlemi sırasında daha düşük kırılma olasılığı için küçük çaplı ve kısa uzunlukta iki dişli bir delici kullanın.
    3. Yüksek sıklıkta sahte halkalar veya yıllar arası yoğunluk dalgalanması (IADF) ve/veya mikro halkalar gösteren türlerde, 5 mm yerine 12 mm çapında delici kullanın. Bu, zor halkaların daha iyi görselleştirilmesi için daha geniş bir numune yüzeyinin çıkarılmasına izin verir ve bu problemlerin tanımlanmasını kolaylaştırır (Şekil 4B). Numune alma işlemi sırasında kırılma riski olduğundan, sert ağaçlarda daha uzun deliciler kullanmaya çalışmayın.
    4. Bir ahşap numunesi almak için, artımlı delici, ağacın merkezine doğru, gövdenin eksenine 90° (dik) doğrultarak yönlendirin.
    5. Artış delicisini ağacın içine itin ve kolu aynı anda saat yönünde çevirin. Bu kısım önemlidir, çünkü delici ucun ilk penetrasyonu sırasında basınç eksikliği düzensiz veya kırık çekirdeklere neden olabilir. Uç tamamen nüfuz ettikten sonra, basıncı gevşetin ve istenen derinliğe ulaşılana kadar kolu çevirin (Şekil 5A).
    6. İyi numune kalitesini sağlamak için kişi başına en az iki numune alın. Ağaçlar bir yamaçta büyüyorsa, ağaçların ürettiği reaksiyon ahşabını önlemek için eğimin konturuna paralel örnekler alın (Şekil 4A)7.
      NOT: Kozalaklı ağaçlarda ağaçlar, ağacı dik tutmak için eğimden aşağı doğru geniş halkalar şeklinde reaksiyon odunu üretir ve buna sıkıştırma odunu denir. Kapalı tohumlularda (geniş yapraklı ağaçlar) eğime kadar geniş halkalar üretilir ve buna gergi odunu denir. Ağacın merkezini bulmak ve ağaç halkası genişlikleri üzerinde iklimsel olmayan etkilerden kaçınmak için reaksiyon ahşabı düşünülmelidir.
    7. Delici, ağacın merkezine kadar yeterince derin döndürüldüğünde (Şekil 5B), aspiratörü deliciye yerleştirin ve ağacın merkezine doğru itin (Şekil 5C).
    8. Ekstraktör tam uzunluğuna yerleştirildiğinde, numune ile ağaç arasındaki bağlantıyı kesmek için delici saat yönünün tersine hafifçe çevirin (Şekil 5C). Ardından, çekirdeği taşıyan aspiratörü çıkarın (Şekil 5D,E) ve deliciyi ağaçtan çıkararak saat yönünün tersine çevirerek ekstraksiyonu bitirin (Şekil 5F).
    9. Numuneyi aldıktan sonra, ağacın bir reçine veya özsu eksüdasyonu mührü oluşturmasına ve ardından ikincil büyümenin gelmesine çok dikkat edin. Özel koşullar altında, yaralanma ağaca zarar verebilecek patojenlerin giriş yolu olabilir6.
    10. Korunan doğal alanlar ve milli parklar gibi kısıtlı alanlarda çalışırken, örneklenen ağaçları korumak için ekstra önlemler almayı düşünün. Artımlı delici tarafından yapılan küçük yaralanmayı Campeche mumu veya balmumu ile örtün.
    11. Saha çalışması sırasında delici içine odun sıkışması, ucun kırılması veya kademeli delici makinesinin bir ağaca takılması gibi sorunların ortaya çıkması durumunda, 1.2.9.-1.2.12 adımlarına bakın. Ek olarak, sahaya birden fazla artımlı delici alın.
      NOT: Çekirdeği çıkarmak için altın bir kural olmadığını unutmayın. Düzensizliklerden kaçının ve gereken en iyi bilgiyi elde etmeye çalışın (Şekil 4). Artımlı çekirdeğin bakımı ve örnekleme hakkında daha fazla bilgi için, çevrimiçi olarak ücretsiz olarak sunulan Maeglin9 ve Phipps10 belgelerine bakın.
    12. Çekirdekleri kırılgan oldukları için dikkatli tutun. Her numuneyi ekstraksiyondan hemen sonra saklayın. 5 mm veya daha ince çaplı numuneler için, daha iyi havalandırma ve mantar oluşumunu önlemek için delikli plastik pipetlere veya kağıt pipetlere yerleştirin (Şekil 6A). 12 mm çapındaki numuneleri gazete veya başka bir kağıda sarın (Şekil 6B).
    13. Saha çalışması ve laboratuvara taşınması sırasında numuneleri koruyun ve numuneleri plastik kapaklı sağlam bir plastik tüp üzerinde saklayın.
    14. Ölü ağaçların veya kütüklerin bulunduğu yerlerde, motorlu testere kullanarak kesitleri çıkarın. Bu, hem küçük ağaçlardan hem de büyük ağaçlardan örneklere izin verir (Şekil 6C).
      NOT: Bu tür bir numunenin amacı, kronolojinin süresini uzatmak ve çekirdeklerde bulunmayan eksik halkaların tespit edilmesine yardımcı olmaktır. Eksik halkalar, ağacın tüm çevresi açıkta kalırsa belirgindir veya belirgindir6.
    15. Motorlu testere ile alınan ve belirli bir derecede ahşap ayrışması ile alınan numuneler için numune parçalarını kaybetmek mümkündür. Bunu önlemek için numuneleri plastiğe sarın (Şekil 6D,E).

figure-protocol-13190
Şekil 1: Ilıman karışık kozalaklı orman. (A) Pinus montezumae, Pinus arizonica ve Pinus ayacahuite'nin karışık kozalaklı ormanı. (B) Pseudotsuga menziesii, Pinus arizonica ve Pinus ayacahuite'nin karışık kozalaklı ormanı. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-protocol-13857
Şekil 2: Yer seçimi. (A) Sınırlayıcı koşullara sahip ormanlık alanlar (sığ, kuru toprak ve dik eğimli) ve uzun ömürlü bireyler bulma olasılığı yüksektir. (B) Uzun ömürlü bireyler dendroklimatik çalışmalar için gereklidir. (C, D, E) Kronolojinin zaman içinde uzatılmasına izin veren ölü odunların (kütükler, devrilmiş ağaçlar ve belirli bir derecede bozulmaya sahip odun) bulunması ve seçilmesi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-protocol-14678
Şekil 3: En iyi ağaç örneklerinin seçimi. (A) Uzun ömürlü bireylerin karakteristiği olan ölü bir gölgelik tepesi ve kalın dalları olan ağaç ve (B, C) bükülmüş gövdeleri ve dalları olan, yani spiral şeklinde, uzun ömürlü bireylerin göstergesi olan ağaçların görüntüleri. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-protocol-15357
Şekil 4: Örnek toplama için kullanılan araçlar. (A) Artımlı delici (Pressler), dendrokronolojik örnekleri çıkarmak için kullanılan araç. (B) Ağaç halkalarını tanımlamak için daha fazla malzemeye ihtiyaç duyulan durumlar için önerilen, daha büyük bir numune hacminin çıkarılmasına izin veren, karmaşık halkaların görselleştirilmesini iyileştiren ve büyüme sorunlarının tanımlanmasını kolaylaştıran 12 mm çapında bir delici. (C) Çoğu durumda kullanılan 5 mm çapında bir delici. Bu tip delici, karot örneklemesi için kullanılır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-protocol-16309
Şekil 5: Numune toplama işlemi. (A) Matkabı, gövdenin eksenine dik olarak 90°'lik bir açıyla konumlandırılmış, gövdenin merkezine bakacak şekilde yönlendirin, aynı anda deliciyi ağaca doğru itin ve saat yönünde çevirin. (B) Delici 1 inç derinliğe yerleştirildiğinde, gövdenin merkezine ulaşmak için saat yönünde dönmeye devam edin, aspiratör delicinin iç silindirine yerleştirilir. (C) Ekstraktör tam uzunluğuna yerleştirildiğinde, numune ile ağaç arasındaki bağlantıyı kesmek için delici saat yönünün tersine bir tur çevirin. (D, E) Ahşap numunesi çıkarma. (F) Delici, saat yönünün tersine çevrilerek gövdeden çıkarılır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-protocol-17391
Şekil 6: Ahşap numuneleri koruma teknikleri. Numuneler kırılgan olabileceğinden, her numune toplandıktan sonra uygun şekilde saklanmalıdır. (A) 5 mm çapındaki delici ile alınan numuneler, delikli plastik pipetlere veya kağıt pipetlere yerleştirilir. Delikler daha iyi havalandırma sağlar ve mantar oluşumunu önler. (B) 12 mm çapındaki numuneler daha sıkıdır. Bu numuneler gazete veya başka bir kağıt türüne veya manila zarflarına sarılır. (C) Motorlu testere (D, E) ile kesitleri toplarken, daha fazla destek sağlamak ve nakliye sırasında parçaların kaybolmasını önlemek için plastiğe sarılmalıdır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

2. Laboratuvarda numune hazırlama

  1. Laboratuvarda numunelerin hazırlanması ve tarihlendirilmesi için Stokes ve Smiley6 tarafından belirtilen standart prosedürleri izleyin.
  2. Numuneleri gölgede kurumaya bırakın, böylece ahşaptan nem kaybı ahşap deformasyonlarını kademeli olarak en aza indirir (Şekil 7A). Çekirdekler yeterince nem kaybettikten sonra, bunları ahşap bağlantılara veya raylara monte edin, yapıştırıcı ile sabitleyin (Şekil 7B) ve bant veya iplikle sabitleyin (Şekil 7C,D).
  3. Ahşap çekirdekleri yuvalara yerleştirirken yönlerine dikkat edin. Ahşabın ksilem hücreleri gibi düzleme dik olarak yönlendirilen çekirdekleri sabitlenir ve yüzeye çıkarılır (Şekil 7E). Bu oryantasyon, ağaç halkalarının ahşap anatomisinin net bir şekilde görselleştirilmesini sağlar.
  4. Numuneleri, 120 ila 1200 kum arasında değişen farklı taneciklerden oluşan zımpara kağıdı kullanarak zımparalayın ve parlatın. Önemli yüzey düzensizlikleri gösterebilen enine kesitlerde, iki olası seçenekten birini izleyin.
    1. Seçenek 1: Elektrikli bir fırça ile çalışın ve daha sonra numuneyi zımparalayın. Seçenek 2: Zımparalama işlemine 30 aralığında daha kalın bir zımpara kağıdı kumuyla başlayın ve kumları kademeli olarak 1200'e çıkarın. Bu, büyüme halkalarının daha kolay görülmesini ve ayırt edilmesini sağlayacaktır (Şekil 7F,G).
  5. Numunenin tüm üst kısmını cilalayın (Şekil 7E). Ahşap rafa yapıştırılan bölümün karşısındaki numune parçasının en az %30'unu ve en fazla %50'sini cilalayın. Bu, halkaların daha net hale getirilmesi, tarihleme işlemi sırasında yerleştirilen noktaların ve işaretlerin silinmesi amacıyla daha sonraki cilalama işlemleri için yeterli miktarda ahşaba sahip olunmasına izin verecektir.

figure-protocol-20480
Şekil 7: Numunenin hazırlanması. (A) Numunelerin gölgede kurutulması, ahşabın (bükülmüş çekirdekler) deformasyonunu en aza indirmek için nem kaybının kademeli olmasını sağlar. (B) Numunelerin yapıştırıcı ile sabitlenmiş ahşap bir rafa nasıl monte edileceğine dair örnek ve (C, D) bunların bant veya ince ip ile döşemeye nasıl tutturulduğunu gösterin. (E) Büyüme halkalarına dik olarak yönlendirilmesi gereken ağaç liflerinin doğru konumunu gösterir. Bu oryantasyon, büyüme halkalarının anatomisinin net bir şekilde görselleştirilmesine izin verecektir. (F, G) 120'den 1200'e kadar zımpara kağıdı kullanılarak zımparalama ve parlatma kalitesine bir örnektir. Bu prosedür, büyüme halkalarını görselleştirmeye ve ayırt etmeye izin verir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

3. Ağaç halkası tarihleme

  1. Numuneler parlatıldıktan sonra, her bir çekirdeği 10x ila 15x büyütmede bir stereoskop altında analiz edin. Aynı anda birkaç büyüme halkasını gözlemlemeye ve karşılaştırmaya izin veren bir stereoskop düşünün.
  2. Araştırmacı, kullanılan türe bağlı olarak bir büyüme halkasının ne olduğu hakkında iyi bir fikre sahip olduğunda, her bir örneğin büyüme halkalarını sayın. Bu adım, bir ağaç yaşı yaklaşımı sağlayacaktır. Ek olarak, çapraz tarihleme işlemi sırasında karşılaşılabilecek varyasyon türlerini tanıyın (Şekil 8A). Ağaç halkası sayımı için, iç halkadan (ağacın merkezi) dış halkaya (ağaç kabuğu) başlayın.
  3. Geri dönmek için numune üzerinde küçük işaretler yapın ve zaman içindeki yeri bilerek numuneyi tekrar ziyaret edin. Her on yıl için küçük bir nokta, her elli yıllık segment için iki nokta ve her yüz yıl için üç nokta yerleştirin (Şekil 8A).
  4. Belirli özelliklere sahip halkaları vurgulamak için diğer işaret türlerini kullanın. Örneğin, büyüme bandının yalnızca küçük bir kısmına sahip bir mikro halka belirgin olduğunda, bunları işaretlemek için iki paralel nokta kullanın. Bir yüzüğün yokluğuna dair bir şüphe veya kesinlik olduğunda, işaretlemek için iki alternatif nokta veya bir daire kullanın ve yanlış bir yüzük tespit edildiğinde, bunun tek bir yüzük olduğunu belirtmek için çapraz bir çizgi kullanın.
    NOT: Sayma tekniği hakkında daha fazla ayrıntı için Stokes ve Smiley6 tarafından belirtilen standart prosedürleri izleyin.
  5. Ağaç halkaları sayıldıktan sonra, geniş ve dar halkalar arasındaki zamansal kalıpları ve değişkenliği karşılaştırmak için büyüme grafikleri veya iskelet grafikleri kullanın. Bu grafik bölüm, birkaç numunenin aynı anda karşılaştırılmasına ve ortak ve senkronize büyüme modellerinin belirlenmesine olanak tanır (Şekil 8B). Bu teknik, halkaları sayarken yanlışlıkla işaretlenmiş olabilecek büyüme tutarsızlıklarının tespit edilmesini sağlar.
    NOT: Bir iskelet çizimi yapma hakkında daha fazla ayrıntı için lütfen referans6'ya ve aşağıdaki bağlantıya bakın: https://www.ltrr.arizona.edu/skeletonplot/plotting.htm.
  6. Son dış halkanın (kabuğun yanı sıra) tarihinin bilindiği genç canlı ağaç örneklerinde, doğrudan numune üzerinde tarihleme bir ön ağaç halkası gerçekleştirin. Örneğin, büyüme mevsiminin sonu olan Aralık 2021'de kuzey yarımküredeki bir ormandan örnek toplanmışsa ve ağaç halkası oluşumu tamamlanmışsa, tam olarak oluşan son halkanın tarihi 2021 olacaktır. Bunu kullanarak, halkaları dış kısımdan (kabuk) numunenin merkezine kadar sayın.
  7. Daha yaşlı ağaçlardan alınan örnekler, genellikle çekirdeğin en dış kısmında daha dar halkaların dönemlerini göstermektedir. Bu çekirdekler için bir iskelet grafiği oluşturun (Şekil 8C) büyüme modellerini bilinen, iyi tarihli bir örnekle veya önceki bir bölgesel halka genişliği ana kronolojisiyle karşılaştırmak için (Şekil 8D).
  8. Örneği karşılaştırmak için, farklı ağaçlar arasındaki ince ve geniş halkalar arasındaki senkronizasyonu arayın (Şekil 8A,B). Çapraz tarihleme tekniğine dayalı olarak başarılı bir eşleşme bulunduğunda örnek tarihli olarak kabul edilir.
  9. Büyüme değişkenliğindeki farklılıklar, eksik halkalar veya yanlış halkalar nedeniyle büyüme senkronizasyon modellerinin net olmadığı numunelerde, numuneler arasındaki halkaları gözden geçirerek sorunu tespit edin ve mükemmel tarihli numunelerle karşılaştırın. Şüpheli kayıp halkaları doğrulamak için yakındaki istasyonlardan gelen iklim kayıtlarını kullanın, çünkü bu tür bir halka anormalliği aşırı kuru veya soğuk koşulların olduğu yıllarda ortaya çıkar.
  10. Olası sorunlar belirlendikten sonra, sayımı düzeltin ve senkronizasyonun sağlanıp sağlanmadığını test edin.
  11. Tüm canlı ağaçlar çapraz tarihlendirildikten sonra, yaygın olarak Ana Kronoloji (Şekil 8D) olarak adlandırılan, tüm tarihli büyüme grafiklerinin ortalaması olan ve sitenin bir zaman alanındakibüyüme modelini gösteren bir ortalama büyüme grafiği geliştirin 6. Ölüm tarihi bilinmeyen ölü ağaçlar gibi çapraz tarihlendirilmesi gereken daha fazla örnek için bir tarihleme aracı olarak kullanışlıdır (Şekil 8C).

4. Ağaç halkasının ölçülmesi

  1. Numuneler tarihlendirildikten sonra, ağaç halkası genişliklerini ölçün. Mümkünse toplam halka genişliğinin yanı sıra yıllar arası bant - erken odun ve geç odun genişliklerini ölçün. Bu ölçümleri gerçekleştirmek için 0.001 mm11 hassasiyetinde bir ölçüm sistemi kullanın (Şekil 8E).
  2. Ölçüm sistemi aşamasını kaydırarak ve numuneyi çapraz bağlı bir mercek ile bir stereoskop aracılığıyla gözlemleyerek büyüme halkalarını ve kısmi halkaları tek tek ölçün. Ölçüm sistemine bağlı olarak, ölçüme en içteki halka ile dış halkaya kadar başlayın (Şekil 8F).
  3. Mekanik bir ölçüm sistemi mevcut değilse, bu durumda, yüksek çözünürlüklü görüntüler almak için bir tarayıcı kullanın ve CRAN'dan CooRecorder veya R ölçümü gibi özel bir yazılım kullanarak ağaç halkası ölçümleri yapın.

figure-protocol-27170
Şekil 8: Çapraz tarihleme ve ağaç halkası ölçümü. (A) İki numune arasındaki halka sayısı ve büyüme modeli karşılaştırmasını gösterir. (B) Her iki örneğin büyüme değişkenliğinin kağıt grafiklere nasıl yansıtıldığına dair bir örnek (iskelet çizimi). Bu tür bir grafik, aynı anda birçok örneğin büyümesi arasında karşılaştırmalara izin verir (çapraz tarihleme) ve doğru tarihlemeyi elde etmek için önemli bir tekniktir. 0, 50, 60 vb. grafiğin üst kısmındaki işaretler, A'da gösterilen örnekte sayılan halka sayısını gösterir. (C) Ana kronoloji kullanılarak tam yıla tarihlenen ölü bir ağaç örneğinin iskelet çizimi. (D) Bir ana kronoloji örneği, doğru tarihli canlı ağaçların ortalaması. (E) Yıllık büyümelerin her birini ölçmek için 0,001 mm hassasiyetinde bir ölçüm sistemi kullanılmıştır. (F) Pinus lumholtzii'deki yıllık büyümeyi ve yıllık bir halkanın üç farklı bant bölümünü (toplam halka, erken odun ve geç odun) gösteren şematik. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

5. Çapraz tarihlemenin doğrulanması

  1. Yüzük genişlikleri ölçüldükten sonra, tarihleme doğrulukları ve kaliteleri açısından test edin. Çapraz tarihlemenin istatistiksel doğrulaması için COFECHA12 (https://ltrr.arizona.edu/research/software) ve dplR13 yazılımını kullanın. COFECHA analiz yazılımında aynı örnekler kullanılarak oluşturulan bir ana kronoloji arasında halka serisinin segmentleri arasında önemli olmayan korelasyonları (< 0.3281; p > 0.01) belirleyin.
  2. Yazılımda, önemli olmayan segment korelasyon değerlerini tanımlayan bayrakları arayın, bu da genel ana kronoloji (analiz edilen her numunenin tüm standartlaştırılmış değerlerinin ortalaması) ile herhangi bir numunenin segmentleri arasındaki potansiyel tutarsızlıkları tanımlamayı kolaylaştırır.
  3. Tutarsızlıklar, seçilen ağaçlar için belirli mikrosit koşullarına atfedilen ve numunelerin geri kalanı arasındaki genel değişkenlik ile senkronize olmayan ölçüm veya halka tanımlamasından kaynaklanan hatalarla ilgili olabilir. Bunları sahada alınan gözlemler ve notlarla doğrulayın ve bu numuneyi korumaya veya ortadan kaldırmaya karar verin.
  4. COFECHA istatistiklerinin yorumlanması hakkında daha fazla ayrıntı için Speer7'ye bakınız.

6. Kronoloji geliştirme

  1. Yaş, ağaç geometrisi, meşcere dinamikleri ve bozulma etkileri gibi iklimsel olmayan tüm bilgileri (gürültü) açıklandığı gibi kaldırmak için ağaç halkaları ölçümlerini trendden çıkarın veya standartlaştırın.
    1. Örneklerde bulunan kriterlere ve zamansal eğilimlere (Şekil 9A) bağlı olarak örnek verilere (negatif üstel (Şekil 9A), düz çizgi (Şekil 9C) veya kübik spline'lar (Şekil 9A) bir matematiksel denklem sığdırın. Ardından, ölçülen her halka genişliğini, takılan veya beklenen değerine bölün.
    2. Tek tek ağaçların standartlaştırılmış değerlerinin ortalamasını bir ortalama değer fonksiyonunda toplayın ve farklı ağaç yaşları ve genel büyüme oranındaki farklılıklar nedeniyle farklı büyüme oranlarını ayarlayın. Bu, nispeten sabit bir varyansa ve bir8'e eşit bir ortalamaya sahip standartlaştırılmış bir zaman serisi oluşturacaktır (Şekil 9B,D)
  2. Ağaç halkası genişlik serilerini standartlaştırmak için mükemmel bir tarif yoktur; Herhangi bir trendden arındırma yöntemini uygulamadan önce numunelerdeki gömülü eğilimleri belirlemek için tüm halka genişliği ölçümlerinin grafiksel bir incelemesini gerçekleştirin.
  3. Standardizasyon elde etmek için herhangi bir istatistiksel platformu kullanın. ARSTAN veya dplR gibi yazılımlar özellikle bu tür analizler içindir13,18 ve https://ltrr.arizona.edu/research/software'da ve CRAN'dan bir R paketi olarak ücretsiz olarak temin edilebilir.
  4. Daha önce bahsedilen iki programda otomatik olarak uygulanan otoregresif hareketli ortalama modelleme (ARMA modellemesi) adı verilen istatistiksel prosedürü kullanarak otokorelasyon kaldırma işlemini gerçekleştirin. Bu, yıllar arası iklim değişkenliğinin ağaç halkaları üzerindeki etkisini incelemek için gereklidir.
  5. Ağaç halkası ölçümleri standartlaştırıldıktan ve otokorelasyon kaldırıldıktan sonra, saha kronolojisini geliştirin (Şekil 10A). Ağaç halkası bölgesi kronolojisi, aritmetik ortalamanın aksine, atipik yılların (aykırı değerler) etkisini azaltan sağlam bir iki ağırlıklı ortalama kullanan tüm standartlaştırılmış serilerin ortalamasıdır.
  6. ARSTAN veya dplR tarafından oluşturulan saha kronolojisinden üç temel istatistiksel göstergeyi, yani ifade edilen popülasyon sinyali (EPS), ortalama duyarlılık (MS) ve seriler arasındaki korelasyonu (ISC) kullanarak kaliteyi ve iklim yeniden yapılandırma potansiyelini değerlendirin.
  7. EPS'yi kullanarak kronolojide kullanılan farklı örnekler ile sonsuz sayıda örnek içeren varsayımsal bir kronoloji arasındaki benzerlik derecesini tahmin edin (Şekil 10B). 0,85'ten büyük bir değer kabul edilebilir olarak kabul edilir ve kronolojinin belirli bir sitenin19 ortak sinyalini ifade etmek için yeterli sayıda örneğe sahip olduğunu gösterir.
  8. MS kullanarak halka genişlikleri arasındaki bağıl değişkenliği ölçün. Ortalama hassasiyetin değeri sıfır ile iki arasında değişir, sıfır değerler, iki bitişik halka arasında fark olmadığı anlamına gelir ve iki, bir halkanın, değerin sıfırdan büyük olduğu bir halkanın yanında sıfır değerine sahip olduğu anlamına gelir3. 0,3'ten büyük bir ortalama duyarlılık değeri, iklimsel yeniden yapılanma için yeterli yıllar arası değişimi ve potansiyeli gösterir.
    NOT: Ortalama duyarlılık, ağaç büyümesi ve iklim arasındaki potansiyel ilişkinin bir ölçüsü olarak yorumlanabilir.
  9. ISC'yi kullanarak sahadaki diğer tüm zaman serilerinden üretilen ana kronolojiye karşı her örneğin ortalama Pearson korelasyon katsayısını hesaplayın. Bu istatistik, ağaçlar arasında ağaç büyümesinin ortak sinyalini gösterir.

figure-protocol-33939
Şekil 9: Ölçümlerden indekslere kadar ağaç halkası genişliği ölçümlerinin (RW) trendden çıkarma ve standardizasyon prosedürlerine örnekler. Bir halka genişlik indeksine (RWI) standardizasyon hesaplanır, bu nedenle ortalama bir civarındadır ve homojen bir varyansa sahiptir. (A) Halka genişliği serisi RW, yaş etkisine bağlı olarak büyümedeki üstel azalmayı gösterir, en iyi uyumun trendden çıkarma eğrisi uygulanır ve bu örnekte negatif bir üstel eğri (kırmızı renk) kullanıyoruz. (C) Bu, düz bir çizginin (kırmızı renk) ikinci bir örneğidir. (B, D) Normalleştirilmiş endeksler (RWI), eğrinin değerinin RW serisine bölünmesinden sonra oluşturulur. Bu bölüm, eğriye uyan eğilimleri ortadan kaldırır, iklim sinyalini (gri renkli zaman serisi) ve kuraklık ve yağışlı dönemler gibi düşük frekanslı olayları gözlemlemek için 20 yıllık bir yumuşatma spline'ını (kırmızı renk) en üst düzeye çıkarır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

7. Aylık korelasyon analizi

  1. Yıllık ağaç büyümesi (saha kronolojisi) ile aylık iklim değişkenleri (diğerlerinin yanı sıra yağış, sıcaklık, buharlaşma, bağıl nem) arasındaki ilişkiyi belirlemek için korelasyon analizi yapın. Mevsimsel iklim değişkenleri ile saha kronolojisi arasındaki en yüksek korelasyon değerlerine dayalı olarak ağaç halkasını yeniden oluşturma dönemini değerlendirmek için bu analizi kullanın.
  2. Önceki ve cari yıl aylık iklim kayıtları ile korelasyon analizini yapın (Şekil 11A). Bu tür bir analizi çalıştırmak için mevcut çeşitli programlardan birini kullanın, 3,20,13 referanslarına bakın.
    NOT: Aylık ve mevsimsel çözünürlükte yapılan analiz, Pearson korelasyon katsayılarını kullanarak, iklim değişkenleri ile ağaç halkası sahası kronolojisi arasındaki ilişki derecesini gösterir.
  3. Korelasyon analizini gerçekleştirmek için en yakın meteoroloji istasyonlarından veya ızgaralı bir veri kümesinden en yakın ızgara noktasından gelen iklim kayıtlarını kullanın. Ek olarak, kayıtların kalitesini değerlendirin ve mevcut en iyi seçeneği kullanın.
  4. Birden fazla meteoroloji istasyonunda korelasyon analizi yaparken, bir bölgesel iklim kaydını derlemeden önce her bölgesel kaydı tek tek keşfedin. Yalnızca ağaç halkası kronolojisi ile en yüksek korelasyon değerlerini gösteren istasyonları kullanın.
  5. Birden fazla meteoroloji istasyonunu birleştirirken iklim değişkenliğini değerlendirmek ve kaybetmekten kaçınmak için bölgesel ortalamayı mevcut en iyi ızgaralı veri kümesiyle karşılaştırın.

8. Basit doğrusal regresyon modeli ve iklim değişkeninin yeniden yapılandırılması

  1. En güçlü iklim büyümesini gösteren mevsimsel dönem belirlendikten sonra (Şekil 11B ve Şekil 12A), yeniden yapılandırma modelini oluşturmak için basit veya çoklu doğrusal regresyon analizi yapın (Şekil 12B).
  2. En iyi rekonstrüksiyon modelini (en yüksek açıklama gücüne sahip olan, ayarlanmış R2 değeri) elde etmek için bu prosedürü çok çeşitli aylık kombinasyonlar üzerinde gerçekleştirin. Bu analizde, bağımsız değişken olarak ağaç halkası kronoloji indeksini ve bağımlı değişken olarak mevsimsel birikmiş aylık dönem için yağışı dikkate alın.
  3. Regresyon modeli oluşturulduktan sonra, gözlemlenen verilerin ortak dönemindeki kronolojiye uygulayın.
  4. Daha sonra, modeli istatistiksel olarak doğrulamak ve bir kalibrasyon ve doğrulama testi gerçekleştirmek için gözlemlenen ve yeniden yapılandırılan verilerin ortak dönemini, her biri tüm ortak regresyon modelinde kullanılan verilerin yarısını içeren iki döneme bölün.
  5. Regresyon modelinin istatistiksel tahmin gücünü ve belirsizliğini doğrulamak için aşağıdaki istatistiksel değişkenleri belirleyin (ayrıntılı bir açıklama için Tartışmaya bakın): Korelasyon katsayısı (r), düzeltilmiş R2, hatanın azaltılması (RE), işaretler testi, eşleştirilmiş örneklem t-testi, standart tahmin hatası (SE), doğrulama kök-ortalama-kare hatası (RMSEv) ve Durbin-Watson testi.
  6. Regresyon modeli istatistiksel olarak doğrulandıktan sonra, ağaç halkası kronolojisini kullanarak yanıtın iklim değişkenini yeniden oluşturmak için kullanın.
  7. Son olarak, herhangi bir iklim rekonstrüksiyonuna ek güvenilirlik ve kesinlik sağlamak için, rekonstrüksiyonu tarihsel belgelenmiş kayıtlarla veya yakın konumlardan gelen diğer dendroklimatik rekonstrüksiyonlarla doğrulayın.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Sonuçlar

Protokolün 1.1 ve 1.2 adımlarını takiben, Pinus lumholtzii B.L. Rob. & Fernald bu çalışma için seçildi. Dikkate alınan en önemli hususlar arasında birkaçı şunlardır: Geniş bir coğrafi dağılıma ve dendrokronolojik açıdan çok az çalışmaya sahip Pinus cinsinin bir kozalaklı ağacıdır; düşük su depolama kapasitesine sahip, kayalık çıkıntılara sahip fakir bölgelerde gelişir ve büyümesi, düşük su ve besin mevcudiyeti ile sınırlı...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Tartışmalar

Vekil kayıtlar, göl ve deniz çökeltileri, polen, mercan resifleri, buz çekirdekleri, packrat middens ve ağaç halkaları gibi geçmişte mevcut olan ve hala var olan hava durumuna bağlı doğal sistemlerdir, bu nedenle onlardan bilgi elde edilebilir24. Bununla birlikte, iklime duyarlı vekillerin çoğundan, ağaç halkaları, iklimsel ve ekolojik olayların yüzyıllar boyunca ve bazen birkaç bin yıla kadar uzanan tam meydana gelme yılına tarihlenmesin...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Açıklamalar

Yazarların ifşa edecek hiçbir şeyi yok.

Teşekkürler

Araştırma projesi, CONAFOR-2014, C01-234547 ve UNAM-PAPIIT IA201621 projeleri aracılığıyla sağlanan finansman sayesinde gerçekleştirilmiştir.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Malzemeler

NameCompanyCatalog NumberComments
ARSTAN Softwarehttps://www.ldeo.columbia.edu/tree-ring-laboratory/resources/software
Belt SanderDewalt Dwp352vs-b3 3x21 PuLGFor sanding samples
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 cross sections 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 programsPrograms 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/
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
Haglöf Increment Borer Bit StarterForestry Suppliershttps://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Increment%20borer
Hearing protectionForestry SuppliersThere is no any specific characteristichttps://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Hearing%20protection
HelmetForestry SuppliersThere is no any specific characteristichttps://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Wildland%20Fire%20Helmet
Increment borerForestry SuppliersHaglofhttps://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Increment%20borer
Large backpacksThere is no any specific characteristicStrong backpack for transporting cross-sections 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 Measure J2XVersion 4.2http://www.voortech.dreamhosters.com/projectj2x/tringSubscribeV2.html
STATISTICAKernel Release 5.5 program (Stat Soft Inc. 2000)Statistical analysis program
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
Tube for drawingsThere is no any specific characteristicStrong tube for transporting samples in the field
Velmex equipmentVelmex, Inc.0.001 mm precisionwww.velmex.com

Referanslar

  1. Oliver, C., Larson, B. Brief Notice: Forest Stand Dynamics (Update Edition). Forest Science. 42 (3), 397(1996).
  2. Dickison, W. C. Integrative Plant Anatomy. Integrative Plant Anatomy. , Academic press. (2000).
  3. Fritts, H. C. Tree-Ring and Climate. UCAR Center for Science Education. , Available from: https://scied.ucar.edu/learning-zone/how-climate-works/tree-rings-and-climate (2022).
  4. Creber, G. T., Chaloner, W. G. Environmental influences on cambial activity. The Vascular Cambium. , Research Studies Press. Tauton, UK. 159-199 (1990).
  5. Schweingruber, F. H. Tree Rings: Basics and Applications of Dendrochronology. , Springer. Dordrecht. (1988).
  6. Stokes, M. A., Smiley, T. L. An introduction to tree-ring dating. , The University of Arizona Press. (1996).
  7. Speer, J. H. Fundamentals of tree-ring research. , University of Arizona Press. (2010).
  8. Cook, E. R., Kairiukstis, L. A. Methods of dendrochronology: applications in the environmental sciences. , Springer. Dordrecht. (1990).
  9. Maeglin, R. R. Increment Core Specific Gravity of Wisconsin Hardwoods and Minor Softwoods. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory. , (1973).
  10. Phipps, R. L. Collecting, preparing, crossdating, and measuring tree increment cores. Water-Resources Investigations Report. U.S. Department of the Interior, Geological Survey. , (1985).
  11. Robinson, W. J., Evans, R. A Microcomputer-Based Tree-Ring Measuring System. Tree-Ring Bulletin. , (1980).
  12. Holmes, R. L. Computer-Assisted Quality Control in Tree-Ring Dating and Measurement. Tree-Ring Bulletin. 43, 51-67 (1983).
  13. Bunn, A. G. A dendrochronology program library in R (dplR). Dendrochronologia. 26, 115-124 (2008).
  14. Cook, E. R. The Decomposition of Tree-Ring Series for Environmental Studies. Tree-Ring Bulletin. 47, 37-59 (1987).
  15. Lorimer, C. G. Methodological considerations in the analysis of forest disturbance history. Canadian Journal of Forest Research. 15 (1), 200-213 (1985).
  16. Nowacki, G. J., Abrams, M. D. Radial-growth averaging criteria for reconstructing disturbance histories from presettlement-origin oaks. Ecological Monographs. 67 (2), 225-249 (1997).
  17. Cook, E. R., Peters, K. The Smoothing Spline: A New Approach to Standardizing Forest Interior Tree-Ring Width Series for Dendroclimatic Studies. Tree-Ring Bulletin. 41, 45-53 (1981).
  18. Cook, E. R. A Time Series Analysis Approach to Tree Ring Standardization. School of Renewable Natural Resources. , (1985).
  19. Briffa, K. R. Interpreting High-Resolution Proxy Climate Data - The Example of Dendroclimatology. Analysis of Climate Variability. , Springer. Berlin, Heidelberg. 77-94 (1995).
  20. Biondi, F., Waikul, K. DENDROCLIM2002: A C++ program for statistical calibration of climate signals in tree-ring chronologies. Computers and Geosciences. 30, 303-311 (2004).
  21. Ostrom, C. W. Time Series Analysis (Regression Techniques). Journal of the Royal Statistical Society Series D (The Statistician). , (1991).
  22. Chávez-Gándara, M. P., et al. Reconstrucción de la precipitación invierno-primavera con base en anillos de crecimiento de árboles para la región de San Dimas, Durango, México. Bosque. 38 (2), 387-399 (2017).
  23. Cerano-Paredes, J., Villanueva-Díaz, J., Valdez-Cepeda, R. D., Méndez-González, J., Constante-García, V. Reconstructed droughts in the last 600 years for northeastern Mexico. Revista mexicana de ciencias agrícolas. 2, 235-249 (2011).
  24. Bradley, R. S. Paleoclimatology: Reconstructing Climates of the Quaternary: Third Edition. , Academic Press. (2013).
  25. Bull, W. B. Tectonic Geomorphology of Mountains: A New Approach to Paleoseismology. , Wiley Online Library. (2007).
  26. Stahle, D. W., et al. Major Mesoamerican droughts of the past millennium. Geophysical Research Letters. 38 (5), (2011).
  27. Black, B. A., Copenheaver, C. A., Frank, D. C., Stuckey, M. J., Kormanyos, R. E. Multi-proxy reconstructions of northeastern Pacific sea surface temperature data from trees and Pacific geoduck. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 278 (1-4), 40-47 (2009).
  28. Suess, H. E. The Radiocarbon Record in Tree Rings of the Last 8000 Years. Radiocarbon. 22 (2), 200-209 (1980).
  29. Reimer, P. J. IntCal04 terrestrial radiocarbon age calibration, 0-26 Cal Kyr BP. Radiocarbon. 46 (3), 1029-1058 (2004).
  30. Muñoz, A. A., et al. Multidecadal environmental pollution in a mega-industrial area in central Chile registered by tree rings. Science of the Total Environment. 696, 133915(2019).
  31. Briffa, K. R., Melvin, T. M. A Closer Look at Regional Curve Standardization of Tree-Ring Records: Justification of the Need, a Warning of Some Pitfalls, and Suggested Improvements in Its Application. Dendroclimatology. Developments in Paleoenvironmental Research. Hughes, M., Swetnam, T., Diaz, H. 11, Springer. Dordrecht. (2011).
  32. Cook, E. R., Peters, K. Calculating unbiased tree-ring indices for the study of climatic and environmental change. The Holocene. 7 (3), 361-370 (1997).
  33. Brienen, R. J. W., Gloor, E., Zuidema, P. A. Detecting evidence for CO2 fertilization from tree ring studies: The potential role of sampling biases. Global Biogeochemical Cycles. 26 (1), 1-13 (2012).
  34. Wright, W. E., Baisan, C., Streck, M., Wright, W. W., Szejner, P. Dendrochronology and middle Miocene petrified oak: Modern counterparts and interpretation. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 445, 38-49 (2016).
  35. Stahle, D. W., et al. The Mexican Drought Atlas: Tree-ring reconstructions of the soil moisture balance during the late pre-Hispanic, colonial, and modern eras. Quaternary Science Reviews. 149, 34-60 (2016).
  36. Cook, E. R., et al. Old World megadroughts and pluvials during the Common Era. Science Advances. 1 (10), 1500561(2015).
  37. Morales, M. S., et al. Six hundred years of South American tree rings reveal an increase in severe hydroclimatic events since mid-20th century. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 117 (29), 16816-16823 (2020).
  38. Wilson, R., et al. Last millennium northern hemisphere summer temperatures from tree rings: Part I: The long term context. Quaternary Science Reviews. 134, 1-18 (2016).
  39. Anchukaitis, K. J., et al. Last millennium Northern Hemisphere summer temperatures from tree rings: Part II, spatially resolved reconstructions. Quaternary Science Reviews. 163, 1-22 (2017).
  40. Villanueva-Diaz, J., et al. Hydroclimatic variability of the upper Nazas basin: Water management implications for the irrigated area of the Comarca Lagunera, Mexico. Dendrochronologia. 22 (3), 215-223 (2005).
  41. Sauchyn, D. J., St-Jacques, J. M., Luckman, B. H. Long-term reliability of the Athabasca River (Alberta, Canada) as the water source for oil sands mining. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (41), 12621-12626 (2015).
  42. Woodhouse, C. A., Pederson, G. T., Morino, K., McAfee, S. A., McCabe, G. J. Increasing influence of air temperature on upper Colorado River streamflow. Geophysical Research Letters. 43 (5), 2174-2181 (2016).
  43. Muñoz, A. A., et al. Streamflow variability in the Chilean Temperate-Mediterranean climate transition (35°S-42°S) during the last 400 years inferred from tree-ring records. Climate Dynamics. 47, 4051-4066 (2016).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Yeniden Basımlar ve İzinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi

Izin talebi

Daha Fazla Makale Keşfet

klim De i kenli iA a HalkalarDendrokronolojiklimsel Yeniden Yap land rmaklim BilgisiDendroklimatik PotansiyelAlan rneklemesiLaboratuvar Y ntemleriVeri Analiziklim De i ikli iEkolojik Ara t rma

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Araştırma

Eğitim

JoVE Hakkında

Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır