Name: methods of soil resampling to monitor changes in the chemical concentrations of forest soils
Uploaded: 2016-11-25T14:00:00
Duration: 9 min 16 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Methods of Soil Resampling to Monitor Changes in the Chemical Concentrations of Forest Soils at JoVE.com

The authors have nothing to disclose.

<ol>
	<li>Walker, T. W., Syers, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+fate+of+phosphorus+during+pedogenesis.">The fate of phosphorus during pedogenesis.</a> Geoderma. 15, 1-19 (1976).</li><li>Lawrence, G. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+environmental+change+in+forest+ecosystems+by+repeated+soil+sampling:+a+North+American+perspective.">Measuring environmental change in forest ecosystems by repeated soil sampling: a North American perspective.</a> J. Environ. Qual. 42, 623-639 (2013).</li><li>Lawrence, G. B., Bailey, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Workshop+establishes+the+Northeastern+Soil+Monitoring+Cooperative.">Workshop establishes the Northeastern Soil Monitoring Cooperative.</a> EOS. 23, 247 (2007).</li><li>Desaules, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+instability+and+temporal+bias+in+chemical+soil+monitoring:+sources+and+control+measures.">Measurement instability and temporal bias in chemical soil monitoring: sources and control measures.</a> Environ. Monit. Assess. 184, 487-502 (2012).</li><li>Lawrence, G. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Declining+acidic+deposition+begins+reversal+of+forest-soil+acidification+in+the+Northeastern+U.S.+and+Eastern+Canada.">Declining acidic deposition begins reversal of forest-soil acidification in the Northeastern U.S. and Eastern Canada.</a> Environ. Sci. Technol. 49, 13103-13111 (2015).</li><li>Schoeneberger, P. J., Wysocki, D. A., Benham, E. C., Staff, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Field book for describing and sampling soils, Version 3.0. , (2012).</li><li>Soil Science Staff. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Keys to Soil Taxonomy. , (2014).</li><li>Ross, D. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inter-laboratory+variation+in+the+chemical+analysis+of+acidic+forest+soil+reference+samples+from+eastern+North+America.">Inter-laboratory variation in the chemical analysis of acidic forest soil reference samples from eastern North America.</a> Ecosphere. 6, 73 (2015).</li><li>Lawrence, G. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+indications+of+soil+recovery+from+acidic+deposition+in+U.S.+red+spruce+forests.">Early indications of soil recovery from acidic deposition in U.S. red spruce forests.</a> Soil Sci. Soc. Am. J. 76, 1407-1417 (2012).</li><li>Hazlett, P. W., Curry, J. M., Weldon, T. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+decadal+change+in+mineral+soil+cation+chemistry+at+the+Turkey+Lakes+Watershed.">Assessing decadal change in mineral soil cation chemistry at the Turkey Lakes Watershed.</a> Soil Sci. Soc. Am. J. 75, 287-305 (2011).</li><li>Bailey, S. W., Horsley, S. B., Long, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thirty+years+of+change+in+forest+soils+of+the+Allegheny+Plateau,+Pennsylvania.">Thirty years of change in forest soils of the Allegheny Plateau, Pennsylvania.</a> Soil Sci. Soc. Am. J. 69, 681-690 (2005).</li><li>Johnson, A. H., Moyer, A. J., Bedison, J. E., Richter, S. L., Willig, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Seven+decades+of+calcium+depletion+in+organic+horizons+of+Adirondack+forest+soils.">Seven decades of calcium depletion in organic horizons of Adirondack forest soils.</a> Soil Sci. Soc. Am. J. 72, 1824-1830 (2008).</li><li>Ross, D. S., Hales, H. C., Shea-McCarthy, G. C., Lanzirotti, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensitivity+of+manganese+oxides:+dryng+and+storage+cause+reduction.">Sensitivity of manganese oxides: dryng and storage cause reduction.</a> Soil Sci. Soc. Am. J. 65, 736-743 (2001).</li><li>Blume, L. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> EPA/600/4-90/023. , (1990).</li><li>Thomas, G. W., Page, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Agronomy No. 9. , 159-166 (1982).</li><li>Johnson, C. E., Driscoll, C. T., Blum, J. D., Fahey, T. J., Battles, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Soil+chemical+dynamics+after+calcium+silicate+addition+to+a+northern+hardwood+forest.">Soil chemical dynamics after calcium silicate addition to a northern hardwood forest.</a> Soil Sci. Soc. Am. J. 78, 1458-1468 (2014).</li></ol>

The authors acknowledge the support of the New York State Energy Research and Development Authority, the Northeastern States Research Cooperative, and the Vermont Long-Term Soil Monitoring Project. We also thank M.B. Adams, USDA Forest Service for her helpful manuscript review.

ويسترشد اختيار منها الآفاق أو زيادات عمق لأخذ عينات من أهداف الرصد، ولكن يعتمد في نهاية المطاف على خصائص التربة. وبالتالي فإن قرار أين وكيف لأخذ عينات من الوضع هو خطوة حاسمة في رصد التربة. على سبيل المثال، Spodosol هو مبين في الشكل (12) لديه أرض الغابة مع الحدود بين أوي (مادة عضوية متحللة بشكل معتدل) والزراعة العضوية (السوداء المواد العضوية humified) التي هي المفاجئ وآفاق هما سميكة بما فيه الكفاية لتمكينهم من أخذ عينات بشكل منفصل . يحتوي هذا الملف أيضا أفق E واضحة المعالم مع الحدود المفاجئ فصل في الأفق الزراعة العضوية العضوية من الأفق المعدنية E. هذه الآفاق ملونة مع حدود مفاجئة تمكن مجموعة من نفس المادة الأفق أن يتكرر باستمرار، مما يجعل هذه الآفاق المرشحين ممتازة لرصد التربة. إذا كان الحد الفاصل بين المعدنية والعضوية طبقات لا ينظر بشكل واضح أو بشكل تدريجي تعصب<html> إيف لسمك الأفق، وأخذ العينات المتكررة من طبقات مباشرة فوق وتحت هذه الواجهة المرجح أن تشمل كميات مختلفة من التربة من الطبقات المجاورة. وتضيف هذه الخاصية الاختلاف غير المنضبط، وبالتالي سوف تجعل هذه الآفاق اقل من المرغوب فيه لأخذ العينات المتكررة. في بعض الحالات، يمكن أخذ العينات من عمق الفاصل توفير نهج أخذ العينات ثابت في التربة حيث يتم خلط بعض الآفاق أو تتداخل، إذا كان هذا الاختلاط هو سمة ثابتة من التربة التي يجري رصدها. في الشكل 12، 10 سم العليا من الأفق B لديها حدود المفاجئ مع الأفق E، ولكن يشير التغير في اللون وجود البوسنة والهرسك وبي اتش اس آفاق التي اختلط. في هذه الحالة، سيكون أخذ عينات من 10 سم العليا من الأفق B تكون طريقة جمع أكثر للتكرار. وقد أثبت هذا النهج الناجح في Spodosols هذه كما هو موضح في الشكل (12) (7). الصفحة = &quot;1&quot;&gt; <img alt="الرقم 12" src="/files/ftp_upload/54815/54815fig12.jpg" /> الرقم 12:.. Spodosol الشخصية وSpodosol الأفق من المنطقة آديرونداك نيويورك تظهر في الأفق E المميز الذي يفصل بين أرض الغابة (الزراعة العضوية وأوي الأفق) من الأفق B <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54815/54815fig12large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> الوصف الشخصية كاملة مفيدة للغاية في تقليل فرصة من التحيز أخذ العينات وتفسير البيانات، ولكن جمع هذه المعلومات هي مضيعة للوقت، ويمكن أن تحد من الوقت المتاح للنسخ المتماثل أخذ العينات المتاحة، اعتمادا على موارد المشروع والوقت المجال متاح. سيكون بديلا للالأوصاف الشخصية الكاملة لكل حفرة تتمثل في أن تكون وصفا كاملا للحفرة الابتدائية (مع الصورة)، ثم لحد من أوصاف حفر تكرار لقياسات سمك الأفق على طول ثإيث ملف الصور. ومن شأن هذه المعلومات أن تكون كافية للتحقق من أن اختزال تم في نفس التربة بطريقة تتفق مع أخذ العينات السابقة. صور ذات جودة عالية وقيمة للغاية للحفاظ على أخذ العينات الاتساق عند اختزال الشخصية لتحديد التغيرات الكيميائية مع مرور الوقت. تقييم التحيز المحتمل من التناقضات أخذ العينات يمكن تقييمها من خلال مقارنات القياسات بين الآفاق. على سبيل المثال، لوحظ تركيز أقل من الكربون العضوي في الأفق الزراعة العضوية في أخذ العينات الثانية مما كانت عليه في أخذ العينات الأولية التي أجريت في وقت سابق من 10-12 سنة 9. كادت تؤدي هذا من أخذ العينات قد تم جمع التحيز أكثر من وراء الأفق المعدنية E في أخذ العينات الثانية مما كانت عليه في أخذ العينات الأولى. وهذا من شأنه خفض تركيز الكربون العضوي، ويرجح خفض تركيز الكالسيوم للصرف لتركيزات E الأفق الكالسيوم في التربة التي تجري دراستها على أمر ما لا يقل عن MAGNITأودي أقل في من في الأفق الزراعة العضوية. عدم وجود انخفاض في E-الأفق تركيزات الكالسيوم لوحظ في هذه الدراسة دليلا لدعم التفسير أن انخفاض تركيزات الكربون العضوي في أخذ العينات الثانية لم تكن نتيجة لتحيز العينات. يوفر هذا النوع من المقارنة بين آفاق معلومات قيمة لتقييم عينات الاتساق. أخذ العينات وبالتالي آفاق إضافية لا حاجة على وجه التحديد لأهداف المشروع ما يبرر للمساعدة في تقليل عدم اليقين في النتائج. إعادة تحليل عينات التربة المحفوظة هو ممارسة الرئيسية في الحد من عدم اليقين. ومع ذلك، وحفظها للتربة يتطلب موارد لإدارة الفضاء الأرشيف والتخزين التي يمكن أن يكون من الصعب الحصول على أساس دائم. ولذلك، فإن كتلة من التربة المحفوظة يجب أن تستخدم بحكمة. إعادة تحليل جميع عينات التربة أرشفة لدراسة اختزال معينة عموما النهج الأكثر فعالية للحد الكيميائية تحليل عدم اليقين، ولكن انتقائية إعادة تحليل سأرشفة و العينات، حيثما كان ذلك ممكنا، وسوف تساعد على الحفاظ على التربة لا يمكن الاستغناء عنه للاستخدامات المستقبلية. لا ينبغي أن يتم إعادة تحليل جميع العينات المحفوظة إلا إذا لزم الأمر. مجموعة متنوعة من الطرق لحفظ التربة هي قيد الاستخدام حاليا، وقد ثبت أن تكون فعالة. وتستند هذه الطريقة والمواد الموصى بها في هذا المقال على تجربة القيمين على متحف ولاية نيويورك، الذين وجدوا أن هذا تصميم التعبئة والتغليف عالية الكفاءة الفضاء يحمي العينة في، مقاومة للماء والمواد المسمى بسهولة غير قابلة للكسر، التي هي مستقرة ل عقود عديدة. حماية عينات من التربة أرشفة هو خطوة رئيسية في مراقبة التراب لأنه لا يمكن إلا الاتساق التحليلي بين عينات، فإنه يوفر أيضا فرصة لتحليل المستقبل مع الأساليب التي لم يتم تطويرها. وعلاوة على ذلك، يمكن للعينات المحفوظة توفير المعلومات لمعالجة المسائل الجديدة التي ستنشأ بلا شك في المستقبل. قد أرشفة عينات التربة التي سبقت لكانت إدارة البحث الجنائي المطر المتاحة، قد تم التعرف على آثار هذا الاضطراب في التربة في سنوات بدلا من عقود بعد اكتشافه. بدلا من ذلك، لا يزال قبل الحمضية كيمياء التربة المطر غير مؤكد ونحن الآن رصد الانتعاش من التربة من انخفاض مستويات الأمطار الحمضية. مراقبة التربة محدودة إلى حد ما من قبل الإطار الزمني الذي التغيير يمكن أن يتم الكشف عن (عادة 5 سنوات أو أكثر)، ومع الاعتماد على أخذ العينات المدمرة، ومنطقة أخذ العينات اللازمة لزيادة المراقبة على مر الزمن. ومع ذلك، من دون مراقبة التربة، يجب أن يستدل التغييرات التربة من النهج غير المباشرة، مثل chronosequences (الفضاء لاستبدال الوقت)، وتوازن الكتلة مستجمعات المياه، الكيميائي، التلاعب على المدى القصير والنمذجة. توفر هذه النهج تقديرات الخشنة للتغيير التربة، وكلها تتطلب الافتراضات التي تزيد من حالة عدم اليقين التي يمكن أن يكون أفضل خفضت من خلال قياسات مباشرة من التربة عبر الزمن. ويمكن أيضا أن applie إجراءات عينات التربة المتكررةد على المدى الطويل التي تسيطر عليها التجارب التلاعب، مثل تحول التجربة الكالسيوم وعلاوة على ذلك في هوبارد بروك التجريبية الغابات، NH، استمرت أكثر من 12 عاما 16 وكالهون، SC، تجربة التربة على المدى الطويل الأمد أكثر من 50 عاما 2.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="964">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:233px;">Equipment Required in the Field</td>
			<td style="width:212px;"></td>
			<td style="width:159px;"></td>
			<td style="width:361px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:233px;">global positioning system</td>
			<td style="width:212px;">outdoor suppliers such as Forestry Suppliers</td>
			<td style="width:159px;"></td>
			<td style="width:361px;">A wide variety of makes and models of GPS systems would be suitable.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:233px;">water-proof paper</td>
			<td style="width:212px;">Forestry Suppliers</td>
			<td align="right" style="width:159px;">49450</td>
			<td>Available through any outdoor supplier</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:233px;">iron rod (approximately 3 ft length)</td>
			<td>Available at any hardware store</td>
			<td style="width:159px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:233px;">vinyl flagging</td>
			<td style="width:212px;">Available through any outdoor supplier</td>
			<td style="width:159px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:233px;">clinometer</td>
			<td style="width:212px;">outdoor suppliers such as Forestry Suppliers</td>
			<td style="width:159px;"></td>
			<td style="width:361px;">A wide variety of makes and models of clinometers would be suitable.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:233px;">plastic tarp</td>
			<td>Available at any hardware store</td>
			<td style="width:159px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:233px;">round-pointed shovel or sharpshooter shovel for digging</td>
			<td>Available at any hardware store</td>
			<td style="width:159px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:233px;">hand pruner for cutting small roots</td>
			<td>Available at any hardware store</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:233px;">Lesche digging tool</td>
			<td style="width:212px;">Forestry Suppliers</td>
			<td align="right">33488</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:233px;">gardening trowel</td>
			<td style="width:212px;"></td>
			<td></td>
			<td style="width:361px;">A variety of hand trowels available at hardware and gardening stores would be suitable.</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:233px;">T-pins</td>
			<td style="width:212px;">Forestry Suppliers</td>
			<td align="right" style="width:159px;">53851</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="199">
			<td height="199" style="height:199px;width:233px;">a copy of &#34;Field Book for Describing Soils&#34;</td>
			<td style="width:212px;"><a href="http://www.nrcs.usda.gov/Internet/FSE_DOCUMENTS/nrcs142p2_052523.pdf">Currently available only online at: &#160;http://www.nrcs.usda.gov/Internet/FSE_DOCUMENTS/nrcs142p2_052523.pdf;&#160; Reprinting by the National Resource Conservation Service is expected in October 2026.</a></td>
			<td style="width:159px;"></td>
			<td style="width:361px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:233px;">Munsell Soil Color Book</td>
			<td style="width:212px;">Forestry Suppliers</td>
			<td align="right" style="width:159px;">77321</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:233px;">digital camera</td>
			<td>Widely available</td>
			<td style="width:159px;"></td>
			<td style="width:361px;">With flash and minimum resolution 8 megapixels</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:233px;">metric tape with 3 to 5 meter length</td>
			<td style="width:212px;">Available through any outdoor supplier such as Forestry Suppliers</td>
			<td style="width:159px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:233px;">sealable plastic bags with a non-clear panel for labeling</td>
			<td>Available at any grocery store</td>
			<td style="width:159px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:233px;">Indelible felt markers for bag labeling and pencils for field recording forms</td>
			<td>Widely available</td>
			<td style="width:159px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:233px;">Name</td>
			<td style="width:212px;">Company</td>
			<td style="width:159px;">Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:233px;">Materials Needed to Process and Archive Samples in the Laboratory</td>
			<td style="width:212px;"></td>
			<td style="width:159px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="68">
			<td height="68" style="height:68px;width:233px;">testing sieves</td>
			<td style="width:212px;">Duel Manufacturing Co., Inc.</td>
			<td style="width:159px;">2 mm: 200MM-2MM&#160;&#160;&#160; 4 mm: 200MM-4MM&#160;&#160;&#160;&#160;&#160; 6 mm: 200MM-6.3MM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="88">
			<td height="88" style="height:88px;width:233px;">National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) approved N95 Particulate Filtering Facepiece Respirator</td>
			<td style="width:212px;">MSA Safety Works, model number 10102483</td>
			<td style="width:159px;">available through multiple suppliers</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:233px;">kraft tin tie bags with poly liner</td>
			<td style="width:212px;">Papermart</td>
			<td align="right">7410100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:233px;">2 ml gussetted poly bag</td>
			<td style="width:212px;">Associated Bag</td>
			<td style="width:159px;">64-4-53&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:233px;">200-lb kraft literature mailers</td>
			<td style="width:212px;">Uline</td>
			<td style="width:159px;">s-2517&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;width:233px;">*Note, several of the authors are government scientists and are therefore not allowed to endorse the products of private companies.&#160;</td>
			<td style="width:212px;"></td>
			<td style="width:159px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

methods of soil resampling to monitor changes in the chemical concentrations of forest soils

Recent soils research has shown that important chemical soil characteristics can change in less than a decade, often the result of broad environmental changes. Repeated sampling to monitor these changes in forest soils is a relatively new practice that is not well documented in the literature and has only recently been broadly embraced by the scientific community. The objective of this protocol is therefore to synthesize the latest information on methods of soil resampling in a format that can be used to design and implement a soil monitoring program. Successful monitoring of forest soils requires that a study unit be defined within an area of forested land that can be characterized with replicate sampling locations. A resampling interval of 5 years is recommended, but if monitoring is done to evaluate a specific environmental driver, the rate of change expected in that driver should be taken into consideration. Here, we show that the sampling of the profile can be done by horizon where boundaries can be clearly identified and horizons are sufficiently thick to remove soil without contamination from horizons above or below. Otherwise, sampling can be done by depth interval. Archiving of sample for future reanalysis is a key step in avoiding analytical bias and providing the opportunity for additional analyses as new questions arise.

البيانات التي تم جمعها في هذه الدراسة لورنس وآخرون. 9 يمكن استخدامها للتدليل على تأثير تكرار أخذ العينات على القوة الإحصائية للكشف عن تغيير في عينات الأفق الزراعة العضوية من 12 حفرة في شجرة التنوب أحمر (تنوب أحمر) الغابات في شرق ME. مزيد من المعلومات عن هذا الموقع الدراسة (المشار إليها باسم كوسوث) متاحة في لورنس وآخرون. 9. كانت التربة (تصنف على أنها Spodosol) أفق الزراعة العضوية رقيقة نسبيا (متوسط ​​سمك يساوي 2.5 سم و 3.7 سم في 1992-1993 و 2004، على التوالي) الذي غطى أفق E مع الحدود المفاجئ. مع حجم عينة من 12، تغييرات كبيرة (P &lt;0.05) بين العينات التي تم جمعها في 1992-1993 و 2004 تم الكشف في قياسات درجة الحموضة، C العضوي، والكالسيوم صرف (كاليفورنيا) والصوديوم (نا) والألومنيوم (آل)، في حين لم يلاحظ أي تغيير لالمغنيسيوم صرف (ملغ) (الجدول 1). عندما 8 من 12 عينة تم اختيارهم بشكل عشوائي للتحليل الإحصائي، significالخلافات النمل (P &lt;0.001) لوحظت لصرف نا و آل، وفي P &lt;0.10 مستوى لجيم العضوي مع 4 من 12 عينة تم اختيارها عشوائيا، فروق ذات دلالة إحصائية لوحظ فقط لصرف القاعدة ونا في P ≤ مستوى 0.05 . <img alt="الجدول 1" src="/files/ftp_upload/54815/54815table1.jpg" /> الجدول 1: آثار حجم العينة نتائج إحصائية لاستخدام أحجام عينة من 12 و 8 و 4 للكشف عن اختلافات كبيرة في القياسات الكيميائية لعينات التربة التي تم جمعها 10-11 سنة على حدة. وتظهر القيم ف تعتبر ذات دلالة إحصائية في المائل الحمراء. البيانات من آفاق الزراعة العضوية و10 سم العلوية من آفاق B التي تم جمعها في مستجمعات المياه الشمال والجنوب روافد باك كريك (منطقة آديرونداك غرب نيويورك) أمثلة من قيمة التربة المؤرشفة في الحد من عدم اليقين عندما comparin<html> البيانات ز من فترات زمنية مختلفة. من العينات التي تم جمعها 55، وتحليلها، وحفظها في 1997-2000، 15 تم اختيارهم بشكل عشوائي لإعادة التحليل في 2013-14. وقد أجريت تحليلات في كل فترات زمنية في مختبر المركز الأمريكي المسح الجيولوجي نيويورك المياه العلوم، تروي، نيويورك، باتباع نفس SOP. أظهرت قيم الكالسيوم للصرف في النص الأصلي وإعادة تحليل 15 عينة الزراعة العضوية أفق لا فرق (P&gt; 0.10) لتركيزات الكالسيوم للتبديل (الشكل 8A). بالتآمر ضد 1: السطر 1 أظهرت أيضا القليل أو أي تحيز وأشار قيمة R 2 القليل من الاختلاف غير المبررة. عدم وجود اختلاف بين البيانات والبيانات الأصلية من إعادة تحليل بعد تخزين يشير إلى أن لا التحليلية تحيز ولا تخزين الآثار خلال 14-16 عاما تسببت الخلافات خاطئة في البيانات الكالسيوم. على هذا الأساس، كان إعادة تحليل 40 عينة إضافية الزراعة العضوية التي تم جمعها في 1997-1998 لتركيزات الكالسيوم تبديل مصممة على أن تكون غير ضرورية. الإقليم الشمالي &quot;FO: المحافظة على together.within الصفحات =&quot; 1 &quot;&gt; <img alt="شكل 8" src="/files/ftp_upload/54815/54815fig8.jpg" /> الرقم 8: نتائج إعادة تحليل لكاليفورنيا. العلاقة بين القياسات الكالسيوم للتبديل في الأفق الزراعة العضوية (أ) و 10 سم العلوية من الأفق B (ب)، وتقدم في 1997-2000 (تحليل الأصلي)، وقياسات للعينات المحفوظة أعادوا تحليل في 2013-2014 (إعادة التحليل). يظهر خط 1 على المؤامرة: 1. تمثل معادلة خط أفضل مناسبا يحدده الانحدار الخطي. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54815/54815fig8large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> تم الحصول على نتيجة مختلفة عندما أعادوا تحليل التربة أرشفة ل Ca صرف في آفاق B (الشكل 8B)، وأيضا باستخدام نفس SOP. تم الحصول على فروق معنوية (P &lt;0.10) بين ستحليل riginal (يعني = 0.40 cmol ج / كجم) وإعادة تحليل (يعني = 0.33 cmol ج / كلغ)، على الرغم من الانحدار الخطي وأظهرت وجود علاقة خطية هامة للغاية بين مجموعتي البيانات (P &lt;0.001، R 2 = 0.99). مع هذه العلاقة القوية، تم استخدام نموذج الانحدار لضبط القيم الأصلية من 40 عينة لا أعادوا تحليل لإزالة التحيز فيما يتعلق العينات التي تم جمعها حديثا وتحليلها. أسفر التغيير في SOP لتحديد تركيزات تبديل القاعدة في النتائج بين التحليل الأصلي الذي تم قياس آل بواسطة المعايرة (15) وإعادة تحليل الذي تم قياس آل كتبها إضافة بالحث البلازما (ICP) التالية بلوم وآخرون. 14 مختلفة. مقارنة القياسات آل تبديل من 15 عينة الزراعة العضوية أفق (الشكل 9A) بين القيم الأصلية (يعني = 11.5 cmol ج / كجم) وإعادة تحليل (يعني = 7.8 cmol ج </suب&gt; / كلغ) كشفت عن وجود علاقة قوية الخطية (P &lt;0.001، R 2 = 0.96) والتحيز معنوي (P &lt;0.05). كما حدث لب الأفق تركيزات الكالسيوم، تم استخدام نموذج الانحدار لضبط القيم الأصلية من 40 عينة لا أعادوا تحليل لإزالة التحيز التحليلي. <img alt="الرقم 9" src="/files/ftp_upload/54815/54815fig9.jpg" /> الرقم 9: نتائج إعادة تحليل لآل العلاقة بين القياسات آل تبديل في الأفق الزراعة العضوية (أ) و 10 سم العلوية من الأفق B (ب)، وتقدم في 1997-2000 (تحليل الأصلي)، وقياسات للعينات المحفوظة. أعادوا تحليل في 2013-2014 (إعادة التحليل). يظهر خط 1 على المؤامرة: 1. تمثل معادلة خط أفضل مناسبا يحدده الانحدار الخطي. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54815/54815fig9large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض أكبر فرس</a>أيون من هذا الرقم. وكانت البيانات الأصلية وأعادوا تحليل لصرف القاعدة في الأفق B أيضا اختلافا كبيرا (P &lt;0.001)، وأشار إلى الانحدار الخطي علاقة ذات دلالة إحصائية بين مجموعتي البيانات (P &lt;0.10). وعلى النقيض من بيانات الزراعة العضوية أفق القاعدة، كانت العلاقة ضعيفة (الشكل 9B) ونموذج الانحدار يمكن أن يعزى فقط لجزء صغير من التباين (R 2 = 0.23). لأن النموذج لا يمكن استخدامها لإزالة التحيز، وجميع العينات التي تم جمعها وتحليلها في 1997-2000 يحتاج إلى أعادوا تحليل مع العينات التي تم جمعها مؤخرا. تغيير في طريقة التحليل قد يؤدي إلى تحيز في البيانات بحيث يجب أن يتم اختبار للتحقق من أن البيانات غير متحيزة. على سبيل المثال، نتائج التربة المعدنية المحفوظة التي تم جمعها في تركيا بحيرة مستجمعات المياه، أونتاريو، كندا، في عام 1986، وأعادوا تحليل في عام 2005 10 &lt;/ سوب&gt; ترد في الشكل (10). وأظهر التحليل أن طريقتين أنتجت بيانات مشاركات مع القليل من التقلبات غير المبررة (الشكل 10). وقد أجري التحليل الأصلي باستخدام اكلي الأسود طريقة الهضم الرطب وتم تحليل العينات المحفوظة من قبل محلل الاحتراق. في هذه الحالة، أظهرت المقارنة بين نتائج التحليل الأصلي وتحليل عينات المحفوظة أن البيانات التي تنتجها طريقتين كانت قابلة للمقارنة مباشرة. الأمثلة هو مبين في الأرقام 8-10 تثبت أن استخدام أساليب التحليل متسقة لا يلغي إمكانية بيانات مشاركات ولكن تبين أيضا أن تغيير طريقة لا نتيجة اللازمة في التحيز. وتؤكد هذه النتائج أهمية العينات المحفوظة للحد من عدم التيقن من نتائج عن طريق التحكم عن التحيز التحليلي. <img aلتر = &quot;الرقم 10&quot; SRC = &quot;/ ملفات / ftp_upload / 54815 / 54815fig10.jpg&quot; /&gt; الشكل 10: نتائج إعادة تحليل لجيم العلاقة بين القياسات العضوية C التربة المعدنية المصنوعة في عام 1986 (تحليل الأصلي)، وقياسات للعينات المحفوظة تحليلها في عام 2005. وخط منقط هي 1: خط 1؛ خط الصلبة هو الانحدار الخطي واصفا العلاقة بين التحليل الأولي والمؤرشفة. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54815/54815fig10large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> الدراسات التي أظهرت قيمة مراقبة التربة للكشف عن تغيرات التربة في المواقع الفردية أو مستجمعات المياه تتزايد، ومؤخرا، تم تطبيق مراقبة التربة لتقييم آثار ترسب الحمضية النقصان في دراسة إقليمية كبيرة (14). في كل من هذه المواقع، قد ترسب الحمضية انخفضت على مدى العقود الثلاثة الماضية،على الرغم من أن مستويات الترسب الحمضي ومعدل انخفاض تراوحت بين المواقع. وقد تم تحديد عدد كبير من التغييرات في تلك الدراسة، التي تتفق عموما في جميع أنحاء المنطقة دراسة كبيرة، على مدى فترات زمنية مختلفة، وذلك باستخدام متفاوتة التصاميم اختزال (الجدول 2). من خلال ربط الدراسات اختزال متعددة، تم تحديد ردود تربة الغابات إلى تغييرات في برنامج تشغيل البيئي كبير على منطقة واسعة (الشكل 11). أظهرت دراسة لورنس وآخرون. 5 أن نتائج الدراسات اختزال التربة مع تصاميم مختلفة يمكن تجميعها لمعالجة مشاكل إقليمية واسعة. <img alt="الجدول 2" src="/files/ftp_upload/54815/54815table2.jpg" /> الجدول 2: أمثلة من النتائج اختزال القيم المتوسطة (الأولي - نهائي) ونتائج اختبارات (T-الاختبارات أو التجارب مان ويتني) الفروق بين القياسات الأولية والنهائية وأو O، وآفاق B العليا للتحريات التربة في شمال شرق الولايات المتحدة وشرق كندا (المواقع هو مبين في الشكل 11). قيم P&gt; يشار إلى 0.10 كما نانو ثانية (لا كبيرة). وأظهرت التحليلات مع P &lt;0.1 باللون الأصفر يشير إلى فروق ذات دلالة إحصائية لوحظ في هذه القياسات لمواقع تقع في شمال شرق الولايات المتحدة وشرق كندا. مربعات مع الخطوط المتقطعة تشير أية بيانات. BB لتقف على الدب بروك، ME، TMT تقف على المواقع BB التي حصلت الإضافات التجريبية من (NH 4) 2 SO 4 سنويا. يشير المرجع إلى مواقع غير المعالجة في BB. كانت بعض المواقع وحدات دراسية مختلفة استنادا إلى نوع الغابات. CF لتقف على المدرجات الصنوبرية الشمالية. الأب الصلبة الشمالي يقف. MF لتقف على المدرجات، الصنوبرية الأخشاب الصلبة المختلطة. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54815/54815table2large.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الجدول.</a> <imgبديل = &quot;الرقم 11&quot; SRC = &quot;/ ملفات / ftp_upload / 54815 / 54815fig11.jpg&quot; /&gt; الشكل 11: خريطة مواقع اختزال المواقع التحقيقات اختزال التربة في شرق كندا وشمال شرق الولايات المتحدة عرضت في الجدول 2. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54815/54815fig11large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Methods of Soil Resampling to Monitor Changes in the Chemical Concentrations of Forest Soils at JoVE.com

Methods of Soil Resampling to Monitor Changes in the Chemical Concentrations of Forest Soils

وقد تم مؤخرا أظهرت عينات التربة المتكررة ليكون وسيلة فعالة لمراقبة تغير التربة الغابات على مدى سنوات وعقود. لدعم استخدامها، يتم تقديم البروتوكول الذي يجمع أحدث المعلومات عن طرق اختزال التربة للمساعدة في تصميم وتنفيذ برامج الرصد التربة ناجحة.

طرق اختزال التربة لرصد التغيرات في تركيزات الكيميائية للتربة الغابات

Recent soils research has shown that important chemical soil characteristics can change in less than a decade, often the result of broad environmental ...

Research

JoVE Journal

Environment

Methods for Facilitating Microbial Growth on Pulp Mill Waste Streams and Characterization of the Biodegradation Potential of Cultured Microbes

طرق لتسهيل النمو الميكروبي على اللب مطحنة النفايات تيارات وتوصيف إمكانات التحلل الحيوي من الميكروبات مثقف

The kraft process is applied to wood chips for separation of lignin from the polysaccharides within lignocellulose for pulp that will produce a high ...

Integrated Field Lysimetry and Porewater Sampling for Evaluation of Chemical Mobility in Soils and Established Vegetation

Lysimetry متكاملة الميدانية وأخذ العينات Porewater لتقييم التنقل الكيميائية في التربة والغطاء النباتي تأسست

Potentially toxic chemicals are routinely applied to land to meet growing demands on waste management and food production, but the fate of these chemicals ...

Measurement of Greenhouse Gas Flux from Agricultural Soils Using Static Chambers

قياس الجريان غازات الاحتباس الحراري من الأراضي الزراعية عن طريق الغرف ثابت

Measurement of greenhouse gas (GHG) fluxes between the soil and the atmosphere, in both managed and unmanaged ecosystems, is critical to understanding the ...

Use of a Battery of Chemical and Ecotoxicological Methods for the Assessment of the Efficacy of Wastewater Treatment Processes to Remove Estrogenic Potency

استخدام البطارية من الطرق الكيميائية والسمية الإيكولوجية لتقييم فاعلية عمليات معالجة مياه الصرف الصحي لإزالة استروجين الفعالية

Endocrine Disrupting Compounds pose a substantial risk to the aquatic environment. Ethinylestradiol (EE2) and estrone (E1) have recently been included in ...

Extraction and Analysis of Microbial Phospholipid Fatty Acids in Soils

استخراج وتحليل الميكروبية الفوسفوليبيدية الأحماض الدهنية في التربة

Phospholipid fatty acids (PLFAs) are key components of microbial cell membranes. The analysis of PLFAs extracted from soils can provide information about ...

Measuring and Mapping Patterns of Soil Erosion and Deposition Related to Soil Carbonate Concentrations Under Agricultural Management

قياس وتحديد أنماط من تآكل التربة وترسب المتصلة بتركيزات كربونات التربة تحت الإدارة الزراعية

Spatial patterns of soil erosion and deposition can be inferred from differences in ground elevation mapped at appropriate time increments. Such changes ...

High-throughput Siderophore Screening from Environmental Samples: Plant Tissues, Bulk Soils, and Rhizosphere Soils

الفحص سيديروفوري الفائق من العينات البيئية: زراعة الأنسجة، والتربة السائبة، وتربة Rhizosphere

Siderophores (low-molecular weight metal chelating compounds) are important in various ecological phenomenon ranging from iron (Fe) biogeochemical cycling ...

Leaf Area Index Estimation Using Three Distinct Methods in Pure Deciduous Stands

تقدير مؤشر منطقة الورق باستخدام ثلاث طرق متميزة في مواقف نفضي نقية

Accurate estimations of leaf area index (LAI), defined as half of the total leaf surface area per unit of horizontal ground surface area, are crucial for ...

Standardized Methods for Measuring Induction of the Heat Shock Response in Caenorhabditis elegans

Standardized Methods for Measuring Induction of the Heat Shock Response in Caenorhabditis elegans

أساليب موحدة لقياس التعريفي من استجابة الصدمة الحرارية في الكينورهابيتس elegans

The heat shock response (HSR) is a cellular stress response induced by cytosolic protein misfolding that functions to restore protein folding homeostasis, ...

Simulating Impacts of Ice Storms on Forest Ecosystems

محاكاة آثار العواصف الجليدية على النظم الإيكولوجية للغابات

Ice storms can have profound and lasting effects on the structure and function of forest ecosystems in regions that experience freezing conditions. ...