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.

1. Studie Unit Selectie en beschrijving: <ol><li> Zoek een bosrijk gebied met de gewenste voor het toezicht op de kenmerken. Bepaal de grenzen van de studie eenheid binnen dit gebied, zodat (1) de onderwijseenheid representatief is voor de te bewaken, en (2) dat groot genoeg is om de geplande bemonstering en resamplings geschikt, maar niet zo groot dat een overmatige hoeveelheid duplo putjes nodig zijn variabiliteit binnen de eenheid vertegenwoordigt. </li><li> Noteer de locatie van het onderzoek apparaat met een Global Positioning System (GPS) unit. Noteer het centrum en hoeken als de studie unit rechthoekig of midden en einde van loodrechte diameters indien de studie unit cirkelvormig. Neem geschreven ter coördinaten op een veld vormen, naast te slaan elektronisch de GPS eenheid. Als toegelaten, markeren de belangrijkste locaties met een permanente monumenten, zoals een ijzeren staaf. </li><li> Noteer de helling door opknoping omvlagging of een andere marker op ooghoogte level bij de studie-eenheid midden en aan de laagste waterstand rand van het studiegebied. Meet de helling met een clinometer van (1) het hoogste rand van de onderwijseenheid de studie hoofdapparaat (helling omhoog) en (2) van het onderzoek apparaat midden naar de onderrand (helling). Noteer de kompasmeting langs de overheersende downslope richting (helling aspect) vanaf het hoogste punt rand van de studie-eenheid. </li><li> Noteer de helling positie als top, schouder, backslope, footslope of toeslope als het studiegebied ligt op een hillslope of vlakte als de studie-eenheid is in een gebied van lage opluchting. Zie bladzijden 1-7 en 1-10 in Shoeneberger et al. 6 om identificatie van de helling positie te controleren. </li><li> Identificeer de dominante plantensoorten door verticale lagen. Zo nemen de dominante kruid soorten in de understory onder 1 m, de dominante boompje soort groter dan 1 m, maar niet het bereiken van de luifel, en de dominante boomsoorten in de luifel (die de top o bereikenf de luifel). Hoe de lagen zal afhangen van het type bos definiëren gewerkt. Neem een ​​digitale foto van de understory van de laagste waterstand rand van de studie-eenheid op zoek upslope en naar het hoogste punt rand kijken downslope. </li><li> Selecteer locaties voor kuilen, het vermijden van land oppervlakken die binnen de gekozen studie eenheid zijn van ondergeschikt belang, en daarom niet representatief voor de studie-eenheid. Vermijd ook landoppervlak waar de monsterneming methoden zijn niet mogelijk vanwege overblijvende vocht, overmatige rotsen op of nabij het oppervlak of overmatige dichtheid van bomen, of van een aandoening die is in strijd met de doelstellingen van het bodemmonitoring project. </li></ol> 2. Opgraving en Profile Beschrijving <ol><li> Lay-out van een zeil (ongeveer 10 ft door 12 ft of 3,1 m bij 3,7 m) grenzend aan de plaats waar een put moet worden opgegraven. Kies een kant van de geplande put (upslope kant indien mogelijk) ter bescherming tegen vertrapping en contaminatie tijdens pit digging door afdekken met plastic vuilniszak of iets dergelijks (figuur 2). Deze zijde wordt dan gebruikt voor het profiel beschrijving en bemonstering. </li></ol><img alt="Figuur 2" src="/files/ftp_upload/54815/54815fig2.jpg" /> Figuur 2:.. Voltooide pit opgraving Soil pit opgraving toont het verwijderde minerale bodem en intact bosbodem op een zeil naar de site van overlast zoveel mogelijk te beperken, samen met pinnen markering horizonten op de put gezicht <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54815/54815fig2large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a> <ol start="2"><li> Begin met het uitgraven van de put door het verwijderen van de bosbodem (O horizon) met de schop. Als het mogelijk is, houden de bosbodem intact en de plaats waar het niet zal worden gemengd met minerale bodem van de put wordt verwijderd. Uitgraven van de put met de kleinste voetafdruk mogelijk is (meestal ongeveer 0,5 t<html> o 1 m 2) tot aan de gewenste diepte bepaald door het monitoren ontwerp. </li><li> Bereid een verticale put gezicht voor de beschrijving en bemonstering door lichtjes naar beneden te schrapen met een hand troffel om losse grond uit de opgraving te verwijderen. Snoeien wortels met de hand snippers waar nodig. NB: Als er te veel stenen of wortels beletsel voor de clearing van een kuil gezicht voor de beschrijving en bemonstering, of het bereiken van de gewenste diepte, kan de pit moeten enigszins worden uitgebreid. </li><li> Record (in een veld notebook of de elektronische registratie-apparaat) eventuele opmerkingen van water sijpelt in de put van een put gezicht of de bodem van de put. </li><li> Visueel evalueren van de put aangezicht van boven naar beneden voor verschillen in kleur, textuur en structuur. Verwijderen kleine hoeveelheden van de verschillende bodem en plaats naast elkaar op een wit vel papier (zoals de achterkant van het veld vorm) in dier horizon grenzen, zie figuur 3. </li></ol>content &quot;fo: keep-together.within-page =&quot; 1 &quot;&gt; <img alt="figuur 3" src="/files/ftp_upload/54815/54815fig3.jpg" /> Figuur 3:. Sample verwijdering techniek techniek gebruikt om de bodem van de put gezicht te verwijderen. Zijn ook getoond monsters van verschillende kleuren uit de put gezicht, uitgelijnd in het oog, te helpen identificeren horizon grenzen. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54815/54815fig3large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a> <img alt="figuur 4" src="/files/ftp_upload/54815/54815fig4.jpg" /> Figuur 4:.. Voorbeeld van een horizon uitdrukking Een bodemprofiel met horizon grenzen die duidelijkheid klassen van abrupte en duidelijke en topografie dat is glad of golvend hebben <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54815/54815fig4large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze Figu bekijken</a>opnieuw. <img alt="figuur 5" src="/files/ftp_upload/54815/54815fig5.jpg" /> Figuur 5: Voorbeeld van een horizon uitdrukking Een bodemprofiel met horizon grenzen die duidelijkheid klassen van helder of geleidelijke en topografie dat is golvend of onregelmatig te hebben.. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54815/54815fig5large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a> <ol start="6"><li> Noteer de horizon aanduidingen volgende pagina&#39;s 2-2 tot 2-5 van de NRCS Field Boek 6. </li><li> Mark horizon grenzen met T gevormde pennen en dergelijke (figuren 2, 4, 5). Neem een ​​digitale foto van het profiel met horizon markers en een tape op zijn plaats tonen schaal. </li><li> Meten en de diepte van de boven- en onderkant van elk horizon nemen met een metrische tape ten opzichte van het grensvlak tussen de lucht en het bodemoppervlak. </li&gt; <li> Noteer de duidelijkheid klas en topografie code voor de grenzen van elke horizon volgende pagina&#39;s 2-6 tot 2-7 van de NRCS Field Boek 6. </li><li> Noteer de kleur van elke horizon met behulp van de Munsell Soil Color Book volgende pagina&#39;s 2-8 tot 2-11 van de NRCS Field Boek 6. </li><li> Voor elke horizon, noteert de textuur klasse (pagina&#39;s 2-36 tot 2-37), het type constructie (pagina&#39;s 2-52 tot 2-54), en visueel te inspecteren de put van aangezicht tot een ruwe schatting van de hoeveelheid rotsen te maken (zoals procent volume) volgens de instructies in de NRCS Field Boek 6. Ook voor elke horizon, aangeven of fijne wortels (&lt;2 mm diameter) zijn er in overvloed, vaak voor, weinig of geen. </li></ol> 3. Sample Collection <ol start="1"><li> Selecteer de horizon en / of diepte te bemonsteren op basis van de onderzoeksopzet en eisen. OPMERKING: Verzamel door horizon als: kan (1) grenzen duidelijk worden aangegeven in het veld, en (2) de horizon zijn voldoende dik om dit te verwijderenil zonder besmetting door horizonnen boven of beneden. Verzamel door diepte-interval als: (1) horizon grenzen zijn te dun om te proeven, of (2) horizon grenzen zijn onregelmatig en of gebroken. </li><li> Verzamel de bodem van de geselecteerde horizonten of diepte-intervallen, te beginnen met de diepste monster en omhoog te werken. Om het monster uit de put gezicht te verwijderen, plaatst u het tuinieren troffel in de buurt van de bodem van de laag die wordt bemonsterd. Stop een vlakspaan boven het tuinieren Troffel om de grond los te maken zodat deze kan worden verwijderd met de bodem troffel (figuur 3). OPMERKING: De grondmassa verzamelde dient de totale massa van de beoogde chemische analyses gelijk plus massa nodig is voor archivering (ten minste vier additionele volledige analyse). </li><li> Leg monsters in afsluitbare plastic zakken en dubbel-bag monsters als bodems zijn steenachtige. Voor zowel de horizon en diepte sampling, het verzamelen van de bodem in de hele breedte van de put gezicht waar de horizon kan worden bemonsterd (dat wil zeggen,waarbij de horizon is dik genoeg om te proeven en rotsen en wortels niet optreden). </li><li> Label het monster zak met studie-eenheid, datum, pit identificatie, horizon of diepte-interval, en sampler naam. </li><li> Zodra de bemonstering voltooid is, opvulling van de put met de minerale bodem en grof fragmenten. Plaats bosbodem bovenop de minerale bodem, waarbij het organische materiaal zoveel mogelijk intact. Noteer de locatie van de put ten opzichte van de studie unit monument (afstand en hoogte). </li><li> Uitgraven extra pits binnen de studie-eenheid naar de replicatie opgeroepen in de steekproef design. Bij elke kuil, volgt u de stappen 2.1 tot 2.8, en als profiel omschrijvingen helemaal putten nodig zijn, volgt ook stappen 2-9 tot 2-11. Dan het verzamelen van de monsters volgende stappen 3.1 tot en met 3.5. </li></ol> 4. monster verwerking <ol><li> Binnen 24 uur van de collectie, giet monsters uit de plastic zakken in pannen die de lucht drogen van de monsters zal vergemakkelijken. Air-dry bij ongeveer kamertemperatuur in een veilige locatie die beschermd is tegen verontreinigingen lucht overgedragen zoals stof. Meng de monsters in de pannen elke paar dagen, afhankelijk van de vochtigheid. Inspecteer elk monster voor visuele en tastbare bewijs van de droogte om te bepalen of de lucht drogen is bijna voltooid. </li><li> Controleer de voltooiing van luchtdroging door weging submonsters (ongeveer 5 g) van verschillende monsters (minimaal 3). Vervolgens oven-drogen deze deelmonsters voor 24 uur (zwarte bodem bij 60 ° C; minerale bodem op 105 ° C) en weeg. Bereken de massa van vocht verloren door droging als percentage van de totale massa (aarde plus vochtigheid) alvorens te drogen. </li><li> Na 2 dagen, herhaal stap 4,2 en vergelijk de verloren vocht uit de eerste oven drogen, die verloren in de tweede oven drogen. Als vocht verloren in elke oven drogen bij 2 procent, kan de grond worden beschouwd lucht gedroogd. Zodra de lucht drogen is voltooid, plaats monsters in plastic zakken die kunnen worden verzegeld na het verdrijven van zo veel lucht alsmogelijk. </li><li> Om grove fragmenten en wortels te verwijderen, zeef alle verzamelde bodem. Voorbij de biologische monsters door een zeef met een opening van ongeveer 4-6 mm; passen minerale bodemmonsters door een zeef met een opening van 2 mm. Aanvullende zeven van kleinere openingen kan vereist zijn voor specifieke chemische analysen. Voor resampling, zorg ervoor dat het zeven procedure overeenkomt met die van de vorige bemonstering. LET OP: Mensen die het zeven moeten worden beschermd tegen het inademen van stof, hetzij door zeven in een afzuigkap of het dragen van een Nationaal Instituut voor Veiligheid en Gezondheid (NIOSH) goedgekeurd N95 Particulate Filter Gelaatsstuk Respirator. </li></ol> 5. Chemische Analyses <ol><li> Kies chemische analyse methoden die overeenkomen met die gebruikt in soortgelijke bosgrond, zoals in Ross et al zijn. 8. De Amerikaanse Environmental Protection Agency Bodem Methods Manual 14 biedt ook een compendium van methodendie nog steeds algemeen gebruikt voor de analyse van bosbodems. Indien afwijkingen nodig zijn, moet de vergelijkbaarheid van de gegevens worden geverifieerd. Zorg ervoor dat de SOP volledig is gedocumenteerd voor elke analyse. </li><li> Omvatten verwijzing grondmonsters met vergelijkbare eigenschappen met bodemmonsters in het bewakingsprogramma verzamelde in alle analyses batches om de kwaliteit onder controle te houden. Ook monsters van onder laboratorium beurzen 8 tot en vergelijkbaarheid van de gegevens met andere laboratoria te bepalen. </li></ol> 6. Archivering bodemmonsters <ol><li> Archiveer de grond die overblijft na chemische analyses voor toekomstig gebruik. Selecteer de grondmassa opgeslagen worden op basis van (1) hoeveel grond werd gebruikt voor de volledige reeks van metingen, (2) het verwachte aantal keren monsters worden opnieuw geanalyseerd in de toekomst, en (3) beschikbaar lange- term opslagruimte. </li><li> Met een permanent marker, schrijf de volgende informatie op een geschikte grootte tin tie (draaibare draad verbonden aan de bag voor het afdichten) poly gevoerd papieren zak: (1) sample identificatie informatie, waaronder horizon of diepte increment, (2) zeef grootte, (3) de datum verzameld, en (4) de benodigde laboratorium informatie zoals sample serienummer. </li><li> Wegen en de massa van de bodem die wordt gearchiveerd voor elk monster opnemen en plaatsen in de tin band zak. Plaats de vorm tie zak in een geschikte grootte plastic zak (figuur 6). </li></ol><img alt="figuur 6" src="/files/ftp_upload/54815/54815fig6.jpg" /> Figuur 6:.. Grondmonsters verpakt voor archivering Interne verpakking van gearchiveerd bodemmonsters <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54815/54815fig6large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a> <ol start="4"><li> Bewaar de zakken in kartonnen opslagcontainers geconfigureerd om de beschikbare rekken (zoals getoond in F werkwijzeigure 7. Label de weer met informatie over de informatie die in laboratoriummonsters tot efficiënt kan worden geplaatst. Houd de archiefruimte bij een stabiele temperatuur. </li></ol><img alt="figuur 7" src="/files/ftp_upload/54815/54815fig7.jpg" /> Figuur 7:.. Exampling of gearchiveerd rekken Space-efficiënte rekken van gearchiveerde bodemmonsters <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54815/54815fig7large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a> <ol start="5"><li> Winkel informatie over elk gearchiveerd monster in een digitale database die regelmatig een back-up. Omvatten (1) monsteridentificatie, (2) elke datum waarop het monster werd geanalyseerd, (3) het laboratorium waar het monster werd geanalyseerd, (4) de analyses uitgevoerd op elke datum, (5) de massa van het monster resterende (bijwerken deze telkens wanneer een deel van het monster wordt verwijderd voor analyse), en (6)de naam van de instelling met een vrijheidsstraf verantwoordelijkheid voor de gearchiveerde monsters. </li></ol> 7. vergewissen van de samenhang van chemische analyses loop van de tijd <ol start="1"><li> Heranalyseren minste twaalf gearchiveerde monsters van elke horizon of diepte increment met de analyses van de nieuw verzamelde monsters. </li><li> Voer een tweezijdige t-test (of Mann-Whitney rank sum test of data normaliteit is weerlegd) om te bepalen of de chemische analyse resultaten verschilden significant (p &lt;0,10) tussen de eerdere analyse en de huidige heranalyse. OPMERKING: Indien een significant verschil (of een duidelijk vooroordeel dat niet statistisch significant) wordt waargenomen, wordt de relatie tussen de oorspronkelijke gegevens en de reanalysis gegevens worden geëvalueerd. Indien de meeste variabiliteit (R 2&gt; 0,9) kan worden verklaard door deze relatie, dan kan worden gebruikt om de gegevens aan te passen om vertekening verwijderen. Echter, als de R 2 &lt;0,9, de rest van de gearchiveerde monsters sthould worden herhaald zodat er geen analytische vertekening bij het vergelijken van gegevens van de vorige bemonsteringsresultaten en resultaten van de nieuw verzamelde monsters. </li></ol>

<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.

Selectie waarvan horizons of greep diepte monsters wordt en met de doelstellingen van de controle, maar is uiteindelijk afhankelijk van de eigenschappen van de bodem. De beslissing van waar en hoe het profiel proeven is dus een cruciale stap in de bodem monitoring. Bijvoorbeeld de in figuur 12 Spodosol een bosgrond met een grens tussen de Oe (matig afgebroken organisch materiaal) en OA (zwarte humified organische stof) die abrupt en de twee horizonnen voldoende dik om ze afzonderlijk te bemonsteren . Dit profiel heeft ook een goed gedefinieerde E horizon met een abrupte grens tussen de organische Oa horizon van het mineraal E horizon. Deze kleurrijke horizonnen met een abrupte grenzen mogelijk te maken collectie van dezelfde horizon materiaal consequent worden herhaald, waardoor deze horizonten uitstekende kandidaten voor de bodem monitoring. Als de grens tussen de minerale en organische lagen is niet duidelijk te zien of geleidelijk relative aan de horizon dikte, zal herhaalde bemonstering van lagen direct boven en onder deze interface waarschijnlijk ook wisselende hoeveelheden van de bodem van de aangrenzende lagen. Deze eigenschap voegt ongecontroleerde variatie en zou dus deze horizonten minder gewenst herhaalde bemonstering te maken. In sommige gevallen kan sampling interval in de diepte van een consistent benadering gronden waar bepaalde horizon worden gemengd of vermengd, indien menging consistent kenmerk van de bodem wordt bewaakt. In figuur 12, de bovenste 10 cm van de horizon B heeft een abrupte grens met de E horizon, maar kleurvariatie suggereert de aanwezigheid van Bh en Bhs horizonnen die worden vermengd. In deze situatie, bemonstering van de bovenste 10 cm van de B horizon zou de herhaalbare collectie methode. Deze aanpak is succesvol in podzols zoals bewezen zie figuur 12 7. Figuur 12:.. Spodosol profiel A Spodosol horizon van de Adirondack regio van New York toont de kenmerkende E horizon dat de bosbodem (Oa en Oe horizon) scheidt van de B horizon <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54815/54815fig12large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a> Bekijk het volledige profiel beschrijvingen zijn zeer nuttig in het verminderen van de kans op steekproefvertekening en interpreteren van de gegevens, maar het verzamelen van deze informatie is tijdrovend en kan de beschikbare middelen voor beschikbaar sampling replicatie te beperken, afhankelijk van het project middelen en beschikbare veld de tijd. Een alternatief voor het volledige profiel van beschrijvingen van elke put zou zijn om een ​​volledige beschrijving van een primaire put (met foto&#39;s), dan beschrijvingen voor repliceren putten te beperken tot metingen van de horizon dikte langs w makeni-profiel foto&#39;s. Deze informatie zou volstaan ​​om dit resampling werd gedaan in dezelfde grond in overeenstemming met de voorafgaande bemonstering kan verifiëren. Beelden van hoge kwaliteit zijn zeer waardevol voor het behoud van de bemonstering consistentie wanneer resampling profielen van chemische veranderingen in de tijd te bepalen. Beoordeling van mogelijke vertekening van de bemonstering inconsistenties kan worden geëvalueerd door middel van een vergelijking van de metingen onder de horizon. Zo werden lagere concentraties organische koolstof waargenomen in de Oa horizon in een tweede steekproef dan in de eerste bemonstering 10-12 jaar eerder 9 uitgevoerd. Dit kan het resultaat zijn van een steekproef vooringenomenheid-meer van de onderliggende minerale E horizon kan zijn in de tweede bemonstering verzameld dan in de eerste bemonstering. Dit zou de organische koolstof concentratie te verlagen, en waarschijnlijk lager de uitwisselbare Ca concentratie want E horizon Ca concentraties in de bodem wordt onderzocht waren minstens een orde van Magnitude lager in dan in het Oa horizon. Het ontbreken van een afname van de E-horizon Ca concentraties in deze studie bewijst de interpretatie dat lagere concentraties organische C in de tweede steekproef waren niet het gevolg van steekproefvertekening ondersteunen. Dit type vergelijking tussen horizonnen verschaft waardevolle informatie voor het evalueren bemonstering consistentie. Daarom bemonstering extra horizonten niet specifiek nodig is voor doelstellingen van het project gerechtvaardigd is te helpen verminderen onzekerheid in de resultaten. Heranalyse van gearchiveerde bodemmonsters is een belangrijke praktijk in het verminderen van onzekerheid. Echter, archivering van de bodem vereist middelen om het archief en opslagruimte die moeilijk te verwerven op een permanente basis kan beheren. Daarom moet de massa van gearchiveerde bodem oordeelkundig worden gebruikt. Reanalyzing alle gearchiveerde bodemmonsters voor een bepaalde resampling onderzoek in het algemeen het meest effectief voor het verminderen van chemische analyse onzekerheden, maar selectieve heranalyse of gearchiveerde monsters, waar mogelijk, zal helpen om de onvervangbare bodem voor toekomstig gebruik te behouden. Heranalyse van alle gearchiveerde monsters moet niet worden gedaan tenzij dit noodzakelijk is. Verschillende werkwijzen voor het archiveren bodem zijn gebruikt en zijn effectief gebleken. De werkwijze en het materiaal dat is aanbevolen in dit artikel zijn gebaseerd op de ervaring van de curatoren van de State Museum New York, die hebben ontdekt dat deze zeer ruimte-efficiënte verpakking beschermt het monster in onbreekbare, waterbestendige, eenvoudig label materialen, die stabiel zijn vele decennia. Bescherming gearchiveerd bodemmonsters is een belangrijke stap in de bodem controle omdat het niet alleen mogelijk maakt analytische samenhang bemonsteringen, maar biedt ook de mogelijkheid voor toekomstige analyse methoden die nog niet ontwikkeld. Bovendien kan de gearchiveerde monsters informatie om nieuwe vragen te pakken omdat ze ongetwijfeld zullen ontstaan ​​in de toekomst. Had gearchiveerd bodemmonsters van vóór eencid regen beschikbaar zijn, de gevolgen van deze verstoring van de bodem zou zijn binnen jaren zijn geïdentificeerd in plaats van tientallen jaren na de ontdekking. In plaats daarvan, pre-zure regen bodemchemie blijft onzeker zoals we nu het herstel van de bodem te monitoren van dalende zure regen niveaus. Bodemmonitoring is enigszins beperkt door de time-frame over die verandering kan gedetecteerd worden (over het algemeen 5 jaar of meer), en met een beroep op destructieve bemonstering, de bemonstering oppervlakte die nodig is voor het toezicht toeneemt in de tijd. Niettemin, zonder bodemmonitoring, bodem veranderingen moeten worden afgeleid uit indirecte benaderingen, zoals chronosequences (ruimte voor tijd substitutie), keerpunt massabalansen, dendrochemistry, op korte termijn manipulaties en modellering. Deze benaderingen bieden grove schattingen van de bodem veranderen en vereisen allemaal veronderstellingen die onzekerheid die het best kan worden verminderd door middel van directe metingen van de bodem door de tijd te verhogen. De procedures van herhaalde bodem bemonstering kunnen ook worden applied op de lange termijn gecontroleerde manipulatie experimenten, zoals de waterscheiding Ca-toevoeging-experiment bij de Hubbard Brook Experimental Forest, NH, gedurende meer dan 12 jaar 16 en de Calhoun, SC, op lange termijn bodem experiment gedurende meer dan 50 jaar 2.

Soil ontwikkeling is van oudsher gezien in termen van processen die plaatsvinden op honderdjarige naar duizendjarige tijdschalen 1. Bewaking van de bodem die niet waren verstoord door intensieve toepassingen zoals landbouw werd doorgaans niet van belang geacht voor het beleid of het beheer bezorgdheid over de tijdschaal van jaren tot decennia. Echter, de recente bodems onderzoek aangetoond dat belangrijke chemische eigenschappen van de bodem kan veranderen in minder dan een decennium, vaak het gevolg van brede veranderingen in het milieu als gevolg van de gevolgen van menselijke activiteiten zoals luchtvervuiling en klimaatverandering 2. In het oosten van Noord-Amerika, wordt herhaald bemonstering van de bodem het verstrekken van waardevolle informatie over de gevolgen van zure depositie door records van de bodem verandering in bosrijke instellingen. In een poging om ondersteuning en coördinatie van dit werk, de Northeastern bodemmonitoring Cooperative (NESMC) werd opgericht in 2007 3. Dit artikel is onderdeel van de voortdurende inspanningen van de NESMC om provide informatie dat het gebruik van herhaalde bodem bemonstering van bosbodems als een waardevol instrument voor het toezicht op onze veranderende omgeving voorschotten. Herhaalde bemonstering is gebruikt om veranderingen ten opzichte van experimentele manipulaties te beoordelen, maar op lange termijn bewaking van bosbodems in reactie op milieu-drivers is een relatief nieuwe praktijk die niet goed gedocumenteerd is in de literatuur en is pas sinds kort in grote lijnen omarmd door de wetenschappelijke gemeenschap. Verleden scepsis was grotendeels te danken aan de opvatting dat de snelheid van de bodem verandering was te traag om te detecteren in de aanwezigheid van de hoge ruimtelijke variabiliteit (horizontaal en verticaal) typisch voor bosbodems. Omdat de collectie van de bodem is destructief, kan resampling alleen worden gedaan in de buurt van de oorspronkelijke sampling locatie. Daarom moet ruimtelijke variabiliteit binnen de 3-dimensionale ruimte van waaruit monsters worden verzameld goed worden gekwantificeerd om echte veranderingen resultaten die een artefact van de collectie methode te sporen en te voorkomen. Bovendien is het proces van grondbemonstering en chemische analyse creëert potentiële meting instabiliteit die veranderingen kan maskeren of diagonaal resultaten 4. Meting instabiliteit kan niet volledig worden verwijderd, maar voldoende kan worden geregeld met de juiste protocollen om resultaten met minimale onzekerheid veroorzaken. Het ontwerpen van de Soil Monitoring Study Bodemmonitoring vereist dat bodemmonsters herhaaldelijk worden verzameld over een tijdsinterval bepaald door de onderzoeker. Kortere tijdsintervallen verminderen de tijd die nodig is om statistisch detecteren een verandering, maar langere tussenpozen meer mogelijkheden bodem veranderingen optreden 4. Een herbemonstering interval van 5 jaar wordt aanbevolen om deze twee factoren in evenwicht te brengen, maar als de controle wordt gedaan om een specifiek stuurprogramma te evalueren, moet het interval worden ingesteld op basis van de mate van verandering verwacht in die bestuurder 2. Succesvolle bewaking van bosbodems ook vereisenis dat een studie unit worden gedefinieerd binnen een gebied van beboste land dat is geselecteerd voor bodemmonitoring. Monsterneming op meerdere plaatsen in het onderzoek apparaat wordt gebruikt om te bepalen of de bodem van die specifieke onderwijseenheid tijd veranderd. Aanvullende studie units kunnen worden geselecteerd, maar elke statistisch afzonderlijk geanalyseerd om te beoordelen of de bodem veranderingen hebben plaatsgevonden. Statistische resultaten van studie met meervoudige eenheden kunnen vervolgens gegroepeerd behoeve van regionale analyse, zoals aangetoond in Lawrence et al. 5. Het type en de grootte van de studie-eenheid zal afhangen van het toezicht op vragen die worden gesteld en de volgende studie design overwegingen. Bodembemonstering in het onderzoek apparaat kan op willekeurige locaties of op een rooster analysemonsters verkrijgen zolang de bemonstering wordt uitgevoerd bij voldoende locaties om de gebieds variabiliteit van de onderwijseenheid karakteriseren zonder vooringenomenheid 4. Een studie-eenheid zich binnen één landschapstype met betrekking tot kenmerkt such een helling of hillslope positie aspect, vegetatie, moedermateriaal en drainage zal doorgaans minder dan areal variabiliteit onderzoek eenheid die meer dan één landschapstype overspanningen. Het vermijden steekproefvertekening in elke collectie is nodig om de waarden uit putjes bemonsterd één verzameling mogelijk statistisch te vergelijken met de waarden verkregen in eerdere en toekomstige collecties. Aangezien de grootte van de studie eenheid toeneemt, kan de gebieds variabiliteit in de studie eenheid worden verhoogd van factoren zoals plantengroei of helling verandert. Als mogelijke oorzaken van variabiliteit als deze worden in de studie eenheid omvat, worden extra bemonsteringslocaties nodig zijn om de mogelijke variabiliteit kenmerken in bodems die kunnen optreden. Daarom is de omvang van het onderzoek toestel moet worden vastgesteld door de onderzoeker op basis van de variabiliteit van het gebied dat wordt overwogen en het project middelen voor bemonstering en herbemonstering inspanningen. Een belangrijk criterium te overwegened in het lokaliseren van de studie-eenheid is het potentieel voor toekomstige ongewenste website stoornissen. Er moet een zekere mate van zekerheid dat de plaatselijke omstandigheden geschikt zijn voor de bewakingsactiviteiten doelstellingen voor tientallen jaren of meer zal blijven. Bijvoorbeeld, zou een studie-eenheid met de single doel van de controle gevolgen van klimaatverandering worden gevestigd in een gebied waar houtkap niet zal optreden in de nabije toekomst. De hier beschreven methode heeft betrekking op de bemonstering van een individuele studie-eenheid. Studie-eenheden kunnen worden gerepliceerd binnen een landschapstype of studie units kunnen worden toegevoegd om extra landschapstypen te karakteriseren, afhankelijk van de doelstellingen en de reikwijdte van het onderzoek, met inbegrip van de vraag of de studie omvat een experimentele manipulatie. Een voorbeeld van een bodemmonitoring ontwerp wordt geïllustreerd in figuur 1. Binnen het gebied van belang (westerse Adirondack regio), zijn er zes onderwijseenheden is gevestigd. In dit geval wordt elk opleidingsonderdeel gerasterd in 25 gelijke groottepercelen. Elk perceel moet groot genoeg zijn om een ​​ruimte geschikt is voor pit opgraving bieden te zijn. In bosrijke hooggelegen terrein van het noordoosten van de VS en Oost-Canada, een geschikte ruimte om een ​​kuil te graven tot een diepte van 1,2 m kunnen over het algemeen worden gevonden binnen een 10 m bij 10 m gebied. Daarom is in ons voorbeeld, de totale oppervlakte van de studie-eenheid is gelijk aan 1,0 ha. Elke keer dat de studie-eenheid wordt bemonsterd, wordt een gekozen aantal percelen willekeurig geselecteerd voor bemonstering. Als er vijf repliceren plots willekeurig zijn geselecteerd voor bemonstering op een periode van vijf jaar, kon de studie unit gecontroleerd worden op 25 jaar. Het gebied die nodig is om te graven en te proeven één pit zal variëren naargelang de landschappen en moet in aanmerking worden genomen in de steekproef. De mate van replicatie in een studie eenheid en de herhalingsfrequentie van de monsterneming is afhankelijk van de studie unit kenmerken, de vragen die gesteld en de aard van verstoringen die worden verwacht. Op basis van de bodem herbemonstering studies die moetengedetecteerde verandering metingen vaak gebruikt in bosgrond resampling een interval van 5 jaar en minimaal 5 herhaalde bemonstering locaties binnen elke studie eenheid worden aanbevolen. Het verminderen van de frequentie van resampling en toenemende bemonstering replicatie de mogelijkheid om veranderingen te detecteren versterken. <img alt="Figuur 1" src="/files/ftp_upload/54815/54815fig1.jpg" /> Figuur 1: Voorbeeld onderzoeksopzet Een algemene resampling studie design.. Merk op dat de studie unit is gelegen aan de oeverstaten gebieden van twee stroom kanalen te voorkomen. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54815/54815fig1large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a> Soil Sample Collection - Achtergrondinformatie De collectie van bodemmonsters moeten worden uitgevoerd tijdens het seizoen wanneer de bodem de neiging om droog, die het vaakst voorkomt bij te zijnhet laatste deel van het groeiseizoen. Door resampling op dat moment wordt ook de samenhang bereikt met betrekking tot fenologie een mogelijke invloed op bodemchemische voorwaarden planten. Bemonstering moet tijdens of direct na zware regenval of als de bodems zijn zeer nat worden vermeden. Ten minste één locatie binnen de studie-eenheid moet worden beschreven en gedocumenteerd volgens de USDA Natural Resource Conservation Dienst (NRCS) Veld Book voor het beschrijven van Bodems 6, of een andere geschikte protocollen als volgt een bodemclassificatiesysteem gebruikt buiten de Verenigde Staten Het veld protocol hierin voorzien volgt het Amerikaanse classificatiesysteem en vraagt ​​om een ​​kopie van de NRCS Field Boek voor beschrijven Bodems in het veld. De sampler moeten opleiding en ervaring beschrijven en bemonstering van de bodemtype voor de uitvoering van de bodem monitoringsprotocollen wordt gecontroleerd. Bodem verzamelen kan op verschillende manieren, maar het gebruik van een herhaalbare techniek cruciaalaan het toezicht op de bodem te veranderen. Het veld methode moet worden vastgelegd in een standaard procedure (SOP). Wijzigingen in de procedures verzameling tussen bemonstering moet worden vermeden, maar wanneer dit niet mogelijk is, moeten alle gegevens worden gedocumenteerd. Tests moeten ook worden gedaan om de kans op vertekening veroorzaakt door procedurele wijzigingen te evalueren. Sampling kan worden gedaan door de horizon, waar (1) grenzen kan duidelijk worden geïdentificeerd in het veld en (2) de horizon zijn voldoende dik in de grond uit horizonten boven of beneden te verwijderen zonder vervuiling. Wanneer aan deze criteria wordt voldaan, kan de monsterneming door de diepte-interval worden gedaan. In ieder sampling, moet bijzondere zorg worden genomen om te voorkomen dat het mengen van de bodem van de oppervlakte organisch rijke horizon (meestal O of A) met de bovenste minerale horizon (meestal B of E). In sommige bodems, veranderingen in textuur en kleur zijn goed zichtbaar aan de overkant van de organische-mineraal-interface, terwijl in andere bodems kleurveranderingen kan minimaal zijn, zodat de textuur veranderingen die di weerspiegelenfferences in organische koolstof (C) concentratie moet worden gebruikt om de locatie van de interface herkennen. Het bepalen van deze interface van de textuur veranderingen kunnen moeilijk, zelfs voor ervaren bodem wetenschappers. Verificatie van de organo-minerale interface kan worden gedaan met laboratoriumanalyse van het koolstofgehalte (organische horizon gedefinieerd organische koolstofgehalte&gt; 20% 7). In sommige bodems, kan de O horizon minder dan 1 cm dik zijn en kunnen te dun om te proeven zijn. Monsterneming door zowel de horizon en diepte in dezelfde bodemprofiel effectief kan zijn bij het aanpakken van variaties in de eigenheid van de dikte van de horizonten binnen dat profiel. De horizonten of diepte te bemonsteren zal ook afhankelijk zijn van de doelstellingen van de monitoring programma. Soil veranderingen in lagen dichter bij het oppervlak zijn vaker vastgesteld dan in de diepere lagen, maar ook diepere horizonten of diepte-intervallen kan informatie die nuttig zijn bij het verminderen van de onzekerheid van de resultaten te leveren. Bijvoorbeeld, in een eerste bemonstering, een glaciated bodem, sterk uitgeloogd door zure afzetting, toonde basenverzadiging minimum in de bovenste B horizon dan toe met de diepte. In een herhaling van de monsterneming, moet dit patroon zich ook voordoen, zelfs als de concentraties van de afzonderlijke lagen te wijzigen. Wanneer een ander patroon wordt waargenomen in het monster wordt genomen, is er een grote kans dat de twee bemonsteringen niet in vergelijkbare bodem werden uitgevoerd. Idealiter zou de monster verzameld over de volledige dikte horizon. Echter, in te dikke horizonten verticale integratie monstername moeilijk over de gehele dikte. In deze situatie kan monsters gelijk volume worden verzameld op gelijke afstanden zijn geplaatst van de bodem naar de top van de horizon. Als de bemonstering niet over de volle horizon dikte wordt gedaan, noteer de bemonsteringsdiepte interval binnen die horizon. Bodem monster verwerking en analyse - Achtergrondinformatie de process verwijderen van een grondmonster uit het profiel verandert dat monster door doorsnijden wortels en veroorzaakt veranderingen in factoren zoals temperatuur, vocht, zuurstof en andere gasconcentraties. Daarom moeten sommige metingen snel gebeuren zonder de mogelijkheid om het monster te bewaren, waardoor ze moeilijk te gebruiken in langdurige controleprogramma&#39;s. Voor de meeste voorkomende fysische en chemische metingen zoals textuur, bulkdichtheid, totaal C en stikstof (N), en concentraties van totaal en uitwisselbare metalen, luchtdrogende het monster na collectie geeft een relatief consistente werkwijze voor het stabiliseren van de chemie voor de analyse . In bijna alle gevallen zijn de bodem metingen operationeel gedefinieerd, als gevolg van zowel de voorwaarden van de bodem in situ, en de gevolgen van het monster collectie, voorbereiding en analyse toegepast. Artefacten worden geminimaliseerd door selectie van de beste methoden voor de doelstellingen van het programma en consistentie methodologische tijd. Eenmaal gedroogd, verder c<html> eranderingen in het grondmonster worden geminimaliseerd, en het grootste deel van het vocht verwijderd, kan de steekproef worden gezeefd te breken kluiten en stenen te verwijderen en de wortel fragmenten. Deze stappen maken het monster voor het aanzuren worden gehomogeniseerd. Net zoals de consistentie van de monstername en verwerkingsmethoden in de tijd moet worden gehandhaafd, moeten potentiële vertekening van de chemische analyse ook worden geregeld. Documentatie van de standaardprocedure (SOP) voor de chemische analyse voor elke keer dat monsters worden verzameld en geanalyseerd essentieel, en idealiter hetzelfde SOP wordt gebruikt voor monstercollecties. Het succes van de chemische analyse moet worden geverifieerd met een programma voor kwaliteitsbewaking dat het gebruik van interne referentie monsters en tussen laboratoria uitwisseling monsters, evenals standaard procedures voor interne kwaliteitscontrole gaat. Voor informatie over de vergelijkbaarheid van de meest gebruikte chemische analysemethoden zien Ross et al. 8. ntent &quot;&gt; voor een bewerking over vijf wordt gedaan tot tien jaar met tussenpozen, sommige veranderingen zijn te verwachten in een of meer aspecten van de chemische analyse, zoals de SOP, laboratorium instrumentatie, laboratorium personeel, of het laboratorium het doen van de analyse. Deze factoren creëren analyseafwijkingen voorspanning tussen de collecties. Bepalen voor analytische voorspanning moet benutte hoeveelheden van monsters van elke verzameling worden gearchiveerd voor toekomstig gebruik. monsters van de vorige verzameling kan worden geanalyseerd met de nieuw verzamelde monsters, en door gegevens, de mogelijkheid van analytische vooringenomenheid kan worden aangepakt. Deze aanpak is gebaseerd op de aanname dat chemische veranderingen niet in de gearchiveerde Kent optreden tijdens de opslagperiode. Verlies-on-ontsteking en concentraties van verwisselbare bases, uitwisselbare Al, totaal C, en de totale N bleken stabiel in verschillende studies die zich hebben uitgebreid tot 30 jaar 9-11 te zijn. echter, opslag van luchtgedroogde bodem is aangetoond bodem pH te verlagen <sup&gt; 12 en mangaanoxide 13. De massa van de bodem verzameld uit elke horizon of diepte-interval moet voldoende zijn om te voltooien een volledige set van de geplande chemische analyses plus extra massa voor ten minste vier sets van de analyses in de toekomst. Verschillende werkwijzen zijn gebruikt om bodemmonsters archiveren. De hierin beschreven werkwijze volgt de opslag procedures die door het State Museum New York.

<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.

Verzamelde gegevens in de studie van Lawrence et al. 9 kan worden gebruikt om het effect van de bemonstering replicatie op statistische power tonen voor het detecteren van veranderingen in Oa horizon monsters van 12 putjes in een rode net bos (Picea rubens) in Oost ME. Meer informatie over deze meetlocatie (hierna Kossuth) beschikbaar in Lawrence et al. 9. De bodem (geclassificeerd als een Spodosol) had een relatief dunne Oa horizon (gemiddelde dikte geëvenaard 2,5 cm en 3,7 cm in 1992-1993 en 2004, respectievelijk), dat een E horizon bedekt met een abrupte grens. Met een steekproefomvang van 12 significante veranderingen (p &lt;0,05) tussen monsters in 1992-1993 en 2004 werden gedetecteerd in metingen van pH, organische C en uitwisselbare calcium (Ca), natrium (Na) en aluminium (Al), terwijl er geen verandering werd waargenomen voor verwisselbare magnesium (Mg) (tabel 1). Bij 8 van de 12 monsters werden willekeurig geselecteerd voor statistische analyse, significant verschillen (p &lt;0,001) werden waargenomen voor uitwisselbare Na en Al, en P &lt;0,10 niveau organische C. Met 4 van 12 willekeurig gekozen monsters significante verschillen werden alleen waargenomen voor uitwisselbare Al en Na het p ≤ 0,05 niveau . <img alt="tafel 1" src="/files/ftp_upload/54815/54815table1.jpg" /> Tabel 1: Steekproefomvang effecten Statistische resultaten van het gebruik van steekproeven van 12, 8 en 4 op te sporen significante verschillen in chemische metingen van bodemstalen verzameld 10 tot 11 jaar uit elkaar.. P-waarden als statistisch significant beschouwd worden getoond in rood cursief. Gegevens uit Oa horizonten en de bovenste 10 cm van B horizonten verzameld in het noorden en zuiden Schatplichtige stroomgebieden van Buck Creek (westelijke Adirondack regio van New York) voorbeelden van de waarde van gearchiveerde bodem in het verminderen onzeker wanneer comparin<html> g gegevens uit verschillende perioden. Van de 55 monsters verzameld, geanalyseerd en gearchiveerd in 1997-2000, werden 15 willekeurig geselecteerd voor heranalyse in 2013-14. Analyses in beide periodes werden uitgevoerd in het laboratorium van het US Geological Survey New York Water Science Center, Troy, NY, volgens dezelfde SOP. Waarden voor uitwisselbare Ca in het origineel en heranalyse van 15 Oa horizon monsters toonde geen verschil (P&gt; 0.10) voor uitwisselbare Ca concentraties (figuur 8a). Samenzwering tegen de 1: 1 regel bleek ook weinig of geen vooroordelen en gewezen op de R2 waarde weinig onverklaarde variatie. Het ontbreken van een verschil tussen het oorspronkelijke en gegevens uit heranalyse na opslag blijkt dat noch analytische voorspanning of opslag effecten gedurende 14-16 jaar veroorzaakt onjuiste verschillen in de Ca data. Op deze basis, heranalyse van de extra 40 Oa monsters in 1997-1998 verzameld voor uitwisselbare Ca concentraties was vastbesloten niet nodig te zijn. nt &quot;fo: keep-together.within-page =&quot; 1 &quot;&gt; <img alt="Figuur 8" src="/files/ftp_upload/54815/54815fig8.jpg" /> Figuur 8: heranalyse resultaten Ca. De relatie tussen uitwisselbare Ca metingen Oa de horizon (a), en de bovenste 10 cm van de horizon B (b), in 1997-2000 (oorspronkelijke analyse) en metingen van de gearchiveerde monsters reanalyzed in 2013-2014 (heranalyse). De 1: 1 regel wordt weergegeven op het perceel. De vergelijking vertegenwoordigt het optimale lijn bepaald door lineaire regressie. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54815/54815fig8large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a> Een ander resultaat werd verkregen wanneer gearchiveerd bodems werden opnieuw geanalyseerd voor uitwisselbare Ca in B horizonten (figuur 8b), ook met behulp van dezelfde SOP. Een significant verschil (P &lt;0,10) werd verkregen tussen de original analyse (gemiddelde = 0,40 Cmol c / kg) en heranalyse (gemiddelde = 0,33 Cmol c / kg), ofschoon lineaire regressie vertoonden een zeer significante lineaire relatie tussen de twee gegevenssets (p &lt;0,001; R 2 = 0,99). Met deze sterke relatie, werd het regressiemodel gebruikt om de oorspronkelijke waarden van de 40 monsters niet opnieuw geanalyseerd om vertekening te verwijderen ten opzichte van de nieuw verzamelde en geanalyseerde monsters passen. Een wijziging van de SOP voor de bepaling uitwisselbare Al concentraties leidde tot verschillende resultaten tussen de oorspronkelijke analyse waarin Al werd gemeten door titratie 15 en reanalysis waarin Al werd gemeten door inductief gekoppelde plasma (ICP) na Blume et al. 14. Vergelijking van verwisselbare Al metingen van 15 Oa horizon monsters (figuur 9a) tussen de oorspronkelijke waarden (gemiddelde = 11,5 Cmol c / kg) en heranalyse (gemiddelde = 7,8 Cmol c </sub&gt; / kg) toonde een sterk lineair verband (P &lt;0,001; R 2 = 0,96) en significante vertekening (P &lt;0,05). Zoals B horizon Ca concentraties gedaan, werd het regressiemodel gebruikt om de oorspronkelijke waarden van de 40 monsters niet opnieuw geanalyseerd op analytische vertekening verwijderen passen. <img alt="figuur 9" src="/files/ftp_upload/54815/54815fig9.jpg" /> Figuur 9: heranalyse resultaten voor Al De relatie tussen uitwisselbare Al metingen Oa de horizon (a), en de bovenste 10 cm van de horizon B (b), in 1997-2000 (oorspronkelijke analyse) en metingen van de gearchiveerde monsters. reanalyzed in 2013-2014 (heranalyse). De 1: 1 regel wordt weergegeven op het perceel. De vergelijking vertegenwoordigt het optimale lijn bepaald door lineaire regressie. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54815/54815fig9large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere vers bekijken</a>ion van dit cijfer. Originele en opnieuw geanalyseerd gegevens uitwisselbaar Al in de B horizon waren ook significant verschillend (P &lt;0,001) en lineaire regressie gaf een significant verband tussen de twee gegevenssets (p &lt;0,10). In tegenstelling tot de horizon Oa Al gegevens, de verhouding was zwak (figuur 9b) en het regressiemodel kan vertegenwoordigen slechts een kleine fractie van de variabiliteit (R 2 = 0,23). Omdat het model niet kan worden gebruikt om de bias te verwijderen, alle verzameld en geanalyseerd 1997-2000 nodig monsters worden opnieuw geanalyseerd met de recent verzamelde monsters. Een verandering in analysemethode kan een bias in de data dus worden tests uitgevoerd om te controleren of de gegevens onpartijdige. Bijvoorbeeld, de resultaten van gearchiveerde minerale bodems verzameld op de Turkey Lake Watershed, Ontario, Canada, in 1986 en opnieuw geanalyseerd in 2005 10 &lt;/ sup&gt; zijn weergegeven in Figuur 10. Uit de analyse bleek dat beide methoden geproduceerde onpartijdige data weinig onverklaarde variabiliteit (figuur 10). De originele analyse werd uitgevoerd met behulp van de Walkley-Black nat digestiemethode en de gearchiveerde monsters werden geanalyseerd door verbranding analyzer. In dit geval is de vergelijking tussen de resultaten van de eerste analyse en analyse van gearchiveerde monsters toonde dat de door de twee werkwijzen gegevens rechtstreeks vergelijkbaar waren. De in de figuren 8-10 voorbeelden tonen aan dat het gebruik van consistente analysemethoden de mogelijkheid onpartijdige data niet uitschakelt maar toont ook dat een werkwijze verandering niet noodzakelijk leiden tot vertekening. Deze conclusies benadrukken het belang van gearchiveerde monsters naar de onzekerheid van de resultaten te verminderen door het beheersen voor analytische vooringenomenheid. <img alt = &quot;Figuur 10&quot; src = &quot;/ files / ftp_upload / 54815 / 54815fig10.jpg&quot; /&gt; Figuur 10: heranalyse resultaten voor C. De relatie tussen organische C metingen van minerale bodems in 1986 (originele analyse) en metingen van gearchiveerde monsters in 2005. De stippellijn geanalyseerd is de 1: 1 regel; de vaste lijn is de lineaire regressie het beschrijven van de relatie tussen de eerste en gearchiveerde analyse. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54815/54815fig10large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a> Studies die de waarde van bodemmonitoring bodem veranderingen op sommige sites of stroomgebieden detecteren gebleken groeien en recent is bodemmonitoring toegepast om de effecten van zure depositie beoordelen afneemt in een groot regionaal onderzoek 14. Op al deze sites, had zure depositie in de afgelopen drie decennia afgenomen,hoewel de zure depositie niveaus en tempo van de daling varieerde tussen de sites. Een groot aantal wijzigingen werden in dat onderzoek, die over het algemeen consistent in de grote studie regio waren, in verschillende perioden, met behulp van wisselende resampling ontwerpen (tabel 2). Door het koppelen van meerdere resampling studies werd de respons van bosbodems veranderingen in een groot milieuprobleem bestuurder die via een uitgebreid gebied (figuur 11). De studie van Lawrence et al. 5 toonde aan dat de resultaten van de bodem herbemonstering studies met verschillende ontwerpen kunnen worden samengevoegd tot een brede regionale problemen aan te pakken. <img alt="tabel 2" src="/files/ftp_upload/54815/54815table2.jpg" /> . Tabel 2: Voorbeelden van herbemonstering resultaten gemiddelde waarden (initiële - definitief) en de resultaten van de tests (T-tests of Mann-Whitney tests) voor de verschillen tussen de eerste en laatste metingen fof O, en de bovenste B perspectieven voor bodemonderzoek in het noordoosten van de VS en Oost-Canada (locaties weergegeven in figuur 11). P-waarden&gt; 0,10 aangeduid als ns (niet significant). Analyses met P &lt;0.1 worden getoond in het geel om significante verschillen waargenomen in deze metingen voor sites gelegen tegenover het noordoosten van de VS en Oost-Canada te geven. Dozen met stippellijnen geven geen gegevens. BB staat voor Bear Brook, ME; TMT staat voor BB sites die experimentele toevoegingen van ontvangen (NH 4) 2 SO 4 jaar. REF betrekking op onbehandelde plaatsen in BB. Sommige sites hadden verschillende studie-eenheden op basis van het type bos. CF staat voor het noorden van conifeer stands; HW noordelijke hardhout staat; MF staat voor mixed naaldboom-hardhout stands. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54815/54815table2large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze tabel te bekijken.</a> <imgalt = &quot;Figuur 11&quot; src = &quot;/ files / ftp_upload / 54815 / 54815fig11.jpg&quot; /&gt; Figuur 11:. Kaart van herbemonstering locaties Locaties van de bodem herbemonstering onderzoeken in het oosten van Canada en het noordoosten van de Verenigde Staten te zien in Tabel 2. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54815/54815fig11large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</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

Herhaalde bemonstering van de bodem is onlangs aangetoond dat het een effectieve manier om bosgrond veranderen in de loop jaren en decennia te volgen zijn. Om het gebruik ervan te ondersteunen, wordt een protocol voorgesteld dat de meest recente informatie over de bodem resampling methoden om te helpen bij het ontwerpen en implementeren van succesvolle bodemmonitoring programma synthetiseert.

Methoden van Soil Resampling op veranderingen in de chemische concentraties van bosbodems Monitor

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

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

Geïntegreerde Field Lysimetry en poriënwater bemonstering voor evaluatie van chemische Mobiliteit in de bodem en bestaande vegetatie

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

Meting van Greenhouse Gas Flux uit landbouwgrond met statisch Chambers

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

Gebruik van een batterij van chemische en ecotoxicologische methoden voor de beoordeling van de werkzaamheid van Afvalwaterbehandeling processen te verwijderen Estrogenic Potentie

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

Extractie en analyse van Microbiële Phospholipid vetzuren in de bodem

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

Meten en in kaart brengen van patronen van bodemerosie en afzetting aan de bodem carbonaat concentraties onder beheer van de landbouw gerelateerde

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

Siderofoor High-throughput Screening van milieu monsters: plantaardige weefsels, Bulk bodems en rhizosfeer bodems

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

Blad gebied index schatting met behulp van drie verschillende methoden in zuivere Bladverliedige stands

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

Gestandaardiseerde methoden voor het meten van inductie van de heat shock response in Caenorhabditis 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

Het simuleren van effecten van ijsstormen op bosecosystemen

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