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.

בחירה אשר אופקים או במרווחי עומק לדגום מונחה על ידי המטרות של הניטור, אבל בסופו של דבר תלוי המאפיינים של הקרקע. ההחלטה של ​​איפה ואיך לדגום את הפרופיל לכן שלב קריטי ניטור אדמה. לדוגמא, Spodosol שמוצג באיור 12 נחשף רצפת יער עם גבול בין Oe (חומר אורגני מפורקת בינונית) ו OA (חומר אורגני humified שחור) כי הוא פתאומי ושתיים האופקים הם עבים מספיק כדי לאפשר להם להיות שנדגמו בנפרד . פרופיל זה גם יש אופק E מוגדר היטב עם גבול פתאומי הפרדת אופק Oa האורגני מן אופק E המינרלים. אופקים אלה צבעוניים עם גבולות פתאומיים מאפשרים לאסוף אותו חומר האופק יחזרו על עוצמה באופן עקבי, מה שהופך אופקים אלה מועמדים מצוינים לניטור אדמה. אם הגבול בין שכבות מינרלים אורגניים אינו נראה בבירור או היא הדרגתית relat<html> ive לעובי האופק, דגימה של שכבות חזרו ישירות מעל ומתחת ממשק זה עשוי תכלול סכומי הקרקע משתנים מהשכבות הסמוכות. מאפיין זה מוסיף וריאציה בלתי מבוקרת ועל כן יגרום אופקים אלה פחות רצויים דגימה חוזרת ונשנית. בחלק ממקרים, דגימה ידי מרווח עומק יכולה לספק גישת דגימה עקבית בקרקעות שבו אופקים מסוימים מעורבבים או התערבבו זה בזה, אם הערבוב זוהי תכונה עקבית של הקרקעות מבוקרות. באיור 12, ס&quot;מ 10 העליון של אופק B יש גבול פתאומי עם האופק E, אבל וריאציה צבע מרמז על נוכחות של אופקים Bh ו BHS כי מתערבבים. במצב זה, דגימה של סנטימטר 10 העליון של אופק B תהיה את שיטת גביית הדיר ביותר. גישה זו הוכיחה את יעילותו Spodosols כגון שמוצג באיור 12 7. page = &quot;1&quot;&gt; <img alt="איור 12" src="/files/ftp_upload/54815/54815fig12.jpg" /> איור 12:.. פרופיל Spodosol אופק Spodosol מאזור האדירונדאק של ניו יורק מראה האופק E ייחודי המפריד בין אדמת היער (OA ו Oe האופק) מן האופק B <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54815/54815fig12large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> תיאורי פרופיל מלאים שימושיים מאוד בהפחתת סיכוי הדגימה מוטה ופירוש הנתונים, אך איסוף מידע זה זמן רב, יכולים להגביל את הזמן הפנוי שכפול דגימה זמינה, בהתאם משאבי פרויקט זמן בשדה מתאים. חלופה לתיאורי פרופיל מלאים של כל בור תהיה לבצע תיאור מלא של בור ראשי (עם תמונה), ולאחר מכן להגביל ותיאורים עבור בורות לשכפל מדידות של עובי אופק לאורך Wה- i פרופיל צילומים. מידע זה יהיה מספיק כדי לאמת דגימה מחדש שנעשתה באותה האדמה באופן עולה בקנה אחד עם הדגימה המוקדמת. תמונות באיכות גבוהה הם בעלי משמעות רבה גם עבור שמירה על עקביות הדגימה כאשר resampling פרופילים כדי לקבוע שינויים כימיים לאורך זמן. הערכת הטיה פוטנציאלית מן הסתירות הדגימה ניתן להעריך באמצעות השוואות של מדידות בין אופקים. לדוגמא, ריכוזים נמוכים של פחמן אורגני נצפו באופק Oa בדגימה שנייה מאשר הדגימה הראשונית שנערכה 10-12 שנים קודם לכן 9. ייתכן שדבר נבע דגימת משוא פנים יותר של אופק E מינרלים הבסיסי שייתכן שנאסף בדגימה השנייה מאשר הדגימה הראשונה. זה היה מקטין את ריכוז פחמן האורגני, וסביר להפחית את ריכוז Ca החליפי כי ריכוזי E אופק Ca באדמה נלמדים היו לפחות צו של Magnitאודה נמוך מאשר אופק OA. העדר ירידה בריכוז E-אופק Ca שנצפה במחקר זה מספק ראיות כדי לתמוך בפירוש כי ריכוזי C אורגניים נמוכים יותר הדגימה השנייה לא היו תוצאה של דגימה מוטה. סוג זה של השוואה בין אופקים מספק מידע רב ערך להערכת עקביות דגימה. לכן אופקים נוספים דגימה אין צורך במיוחד עבור מטרות פרויקט הוא מוצדק כדי לעזור להפחית בהיסוס בתוצאות. ניתוח מחדש של דגימות קרקע בארכיון הוא מנהג מרכזי בהפחתת אי ודאות. עם זאת, אחסון של קרקעות דורש משאבים לנהל את מרחב ארכיון ומערכות אחסון המביאות יכול להיות קשה לרכוש על בסיס קבוע. לכן, המסה של אדמה בארכיון יש להשתמש בשיקול דעת. Reanalyzing כל דגימות קרקע בארכיון למחקר resampling מסוים הוא בדרך כלל את הגישה היעילה ביותר להפחתת אי הוודאות אנליזה כימית, אך o ניתוח מחדש סלקטיביתf בארכיון דגימות, במידת האפשר, יסייעו בשימור הקרקע תחליף לשימושים עתידיים. ניתוח מחדש של כל הדגימות בארכיון לא צריך להיעשות אלא אם יש צורך. מגוון שיטות עבור אחסון קרקע נמצא כיום בשימוש הוכח כיעיל. השיטה והחומרים המומלצים במאמר זה מבוססים על הניסיון של אוצרי מוזיאון מדינת ניו יורק, אשר מצאו כי זה מאוד עיצוב אריזה חסכוני שטח מגן על המדגם בלתי שביר, עמידים במים, חומרי שכותרתו בקלות, אשר הם יציבים עבור עשורים רבים. הגנה על דגימות קרקע בארכיון הוא צעד מפתח ניטור האדמה כי זה לא רק מאפשר עקביות אנליטית בין דגימות, הוא גם מספק את ההזדמנות לצורך ניתוח עתידי עם שיטות שטרם פותחו. יתר על כן, הדגימות בארכיון יכולות לספק מידע במטרה לענות על שאלות חדשות כפי שהם ללא ספק יקומו בעתיד. גנז דגימות קרקע מקדימותגשם CID היה זמין, השפעות של הפרעה זו על קרקעות היו זוהו בתוך שנים ולא עשרות שנים לאחר גילויו. במקום זאת, כימית אדמת גשם מראש חומצה נשארת לא ברורה כפי שאנו כעת לפקח על ההתאוששות של קרקעות מן הירידה ברמות גשם חומצי. ניטור קרקע מוגבל במידה מה על ידי מסגרת הזמן מעל המשתנות ניתן לאתר (בדרך כלל 5 שנים או יותר), ועם הסתמכות על דגימה הרסנית, באזור הדגימה הדרוש להעלאת ניטור לאורך זמן. אף על פי כן, ללא פיקוח קרקע, שינויים בקרקע חייבים להיגזר גישות עקיפות, כגון chronosequences (שטח להחלפת זמן), יתרות המוני קו פרשת מים, dendrochemistry, מניפולציות לטווח קצר דוגמנות. גישות אלה מספקים הערכות גסויות של שינוי אדמה, וכל דורשים נחות מגביר ודאות כי ניתן להפחית בצורה הטובה ביותר באמצעות מדידה ישירה של קרקע לאורך זמן. הנהלים של דגימת אדמה חוזרת עלולים גם להיות applieד לניסויי מניפולציה נשלט לטווח ארוך, כגון ניסוי Ca-בנוסף פרשת המים ביער ניסיוני האברד ברוק, ניו המפשייר, שנמשכים יותר מ 12 שנים 16 ואת קלהון, SC, ניסוי הקרקע לטווח הארוך שנמשך יותר מ 50 שנים 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.

נתונים שנאספו במחקר של אל לורנס et. 9 ניתן להשתמש כדי להדגים את ההשפעה של שכפול הדגימה על כוח סטטיסטי לזיהוי שינוי דגימות האופק Oa מ -12 בורות אשוחית אדום יער (Picea רובנס) במזרח ME. מידע נוסף באתר במחקר זה (המכונה קושוט) זמין לורנס et al. 9. האדמה (המסווגת Spodosol) היה אופק דקה יחסית OA (עובי ממוצע שווה 2.5 ס&quot;מ ו -3.7 ס&quot;מ 1992-1993 ו -2004, בהתאמה) כי מעולף אופק E עם גבול פתאומי. עם גודל מדגם של 12, שינויים משמעותיים (P &lt;0.05) בין דגימות שנאספו 1992-1993 ו -2004 התגלו במדידות של pH, C אורגני, וסידן חליפי (Ca), נתרן (Na) ואלומיניום (Al), בעוד שלא חל שינוי משמעותי עבור מגנזיום חליפי (Mg) (טבלה 1). כאשר 8 מתוך 12 הדגימות נבחרו באקראי לניתוח סטטיסטי, significהבדלי נמלה (P &lt;0.001) נצפו החליפין Na ואל, ובבית P &lt;0.10 ברמת ג האורגני עם 4 של 12 דגימות שנבחרו באקראי, הבדלים משמעותיים נצפו רק עבור חליפין אל ו Na בבית P ≤ 0.05 רמה . <img alt="שולחן 1" src="/files/ftp_upload/54815/54815table1.jpg" /> טבלת 1: אפקטי גודל מדגם תוצאות סטטיסטיות של שימוש גודל מדגם של 12, 8 ו -4 כדי לזהות הבדלים משמעותיים מדידות כימיות של דגימות קרקע שנאספו 10 עד לגזרים 11 שנים.. ערכי P נחשבים משמעותי מבחינה סטטיסטית מוצגים נטויים אדום. מנתוני אופקי Oa ואת 10 העליון סנטימטר של אופקי B שנאספו היקוות יובל הצפון והדרום של קריק באק (באזור האדירונדאק המערבי של ניו יורק) לספק דוגמאות של הערך של קרקע בארכיון בהפחתה בהיסוס כאשר comparin<html> נתוני g מתקופות שונות. מבין 55 דגימות שנאספו, לנתח מאוכסן בשנים 1997-2000, 15 נבחרו באקראי עבור reanalysis ב 2013-14. ניתוח בשני תקופות הזמן נעשה במעבדה של מרכז מדע המים החדש הגיאולוגי האמריקאי יורק, טרוי, ניו יורק, בעקבות אותו SOP. ערכים עבור Ca חליפי במקור ו reanalysis של 15 דגימות Oa האופק לא הצביעו על הבדל (P&gt; 0.10) עבור ריכוזי Ca חליפי (איור 8 א). שרטוט נגד 1: קו 1 הראה או הטיה לא מעט גם והערך R 2 הצביעו וריאציה מוסברת מעט. עדר הבדל בין נתונים המקוריים ונתוני ניתוח מחדש לאחר האחסון מציין כי לא הטיה אנליטי ולא תופעות אחסון במהלך 14-16 שנים גרמו להבדלים שגויים בנתוני Ca. על בסיס זה, ניתוח מחדש של דגימות נוספות 40 Oa שנאספו 1997-1998 לריכוזי חליפי Ca היה נחוש בדעתו להיות מיותר. NT &quot;FO: keep-together.within-page =&quot; 1 &quot;&gt; <img alt="הספרה 8" src="/files/ftp_upload/54815/54815fig8.jpg" /> איור 8: תוצאות ניתוח מחדש עבור Ca. הקשר בין מדידות Ca חליפי באופק OA (א), ואת ס&quot;מ 10 העליון של אופק B (ב), עשה בשנים 1997-2000 (ניתוח מקורי) ומדידות של דגימות בארכיון reanalyzed ב 2013-2014 (reanalysis). 1: קו 1 מוצג על המגרש. המשוואה מייצגת את הקו בכושר הטוב ביותר נקבע על ידי רגרסיה ליניארית. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54815/54815fig8large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> תוצאה אחרת הושגה כאשר קרקעות בארכיון היו reanalyzed עבור Ca החליפי ב אופקי B (איור 8b), גם באמצעות אותו SOP. הבדל משמעותי (P &lt;0.10) הושג בין oניתוח riginal (ממוצע = 0.40 cmol ג / ק&quot;ג) ו reanalysis (ממוצע = 0.33 cmol ג / ק&quot;ג), למרות רגרסיה ליניארית הראה קשר לינארי משמעותי ביותר בין שתי קבוצות נתונים (P &lt;0.001; R 2 = 0.99). עם קשר חזק זה, מודל הרגרסיה שימש להתאים את הערכים המקוריים של 40 דגימות reanalyzed שלא להסיר הטיה ביחס דגימות שנאספו לאחרונה ונותחו. שינוי SOP לקביעת ריכוזים אל חליפי הביא תוצאות שונות בין הניתוח המקורי שבו אל נמדד על ידי טיטרציה 15 ואת reanalysis שבה אל נמדד על ידי פלזמה מצמידה אינדוקטיבי (ICP) הבאה בלום ואח &#39;. 14. השוואת מדידות אל חליפי של 15 דגימות Oa האופק (9 א איור) בין הערכים המקוריים (ממוצע = 11.5 cmol ג / ק&quot;ג) ו reanalysis (ממוצע = 7.8 cmol ג </sub&gt; / ק&quot;ג) גילה כי יש קשר לינארי חזק (P &lt;0.001; R 2 = 0.96) ו הטיה משמעותית (P &lt;0.05). כפי שנעשה עבור ריכוזי Ca אופק B, מודל הרגרסיה שמש להתאים את הערכים המקוריים של 40 הדגימות לא reanalyzed להסיר הטיה אנליטי. <img alt="איור 9" src="/files/ftp_upload/54815/54815fig9.jpg" /> איור 9: תוצאות ניתוח מחדש עבור אל מערכת היחסים בין מדידות אל חליפי באופק OA (א), ואת ס&quot;מ 10 העליון של אופק B (ב), עשה בשנים 1997-2000 (ניתוח מקורי) ומדידות של דגימות לארכיון. reanalyzed ב 2013-2014 (reanalysis). 1: קו 1 מוצג על המגרש. המשוואה מייצגת את הקו בכושר הטוב ביותר נקבע על ידי רגרסיה ליניארית. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54815/54815fig9large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג vers גדול</a>יון של נתון זה. נתונים מקוריים reanalyzed עבור אל החליפין באופק B היו גם שונים באופן משמעותי (P &lt;0.001) ו רגרסיה ליניארית הצביעה על קשר מובהק בין שתי קבוצות הנתונים (P &lt;0.10). בניגוד לנתונים אל אופק OA, הקשר היה חלש (איור 9 ב) ואת מודל רגרסיה יכול להסביר רק חלק קטן של ההשתנות (R 2 = 0.23). מאחר שהמודל לא ניתן להשתמש כדי להסיר את ההטיה, כל הדגימות שנאספו ונותחו בשנים 1997-2000 צורך reanalyzed עם דגימות שנאספו לאחרונה. שינוי שיטת ניתוח עלול לגרום להטית הנתונים כך בדיקות צריכים לעשות כדי לוודא שהנתונים הם משוחדים. לדוגמא, תוצאות של קרקעות מינרלים בארכיון שנאספו על פרשת מי אגם טורקיה, אונטריו, קנדה, בשנת 1986 reanalyzed בשנת 2005 10 &lt;/ sup&gt; מוצגים באיור 10. ניתוח הנתונים הראו כי שתי השיטות מיוצרות נתונים משוחדים עם השתנות מוסברת קטנה (איור 10). הניתוח המקורי נעשה בשיטת האכול הרטובה Walkley-שחורה הדגימות בארכיון נותחו על ידי מנתח בעירה. במקרה זה, ההשוואה בין תוצאות הניתוח והניתוח המקוריים של דגימות בארכיון הוכיחה כי הנתונים המיוצר על ידי שתי השיטות היו להשוואה ישירה. הדוגמות מוצגות איורים 8-10 להוכיח כי השימוש בשיטות ניתוח עקביים אינו מבטל את האפשרות של נתונים משוחדים, אלא גם מראה כי שינוי שיטה אינה תוצאה הכרחית הטיה. מסקנות אלה מדגישות את החשיבות של דגימות מאוחסנות כדי להפחית את אי הוודאות של תוצאות ידי שליטה על הטיה אנליטי. <img aLT = &quot;10 איור&quot; src = &quot;/ files / ftp_upload / 54,815 / 54815fig10.jpg&quot; /&gt; איור 10: תוצאות ניתוח מחדש עבור ג הקשר בין מדידות C האורגניות של קרקעות מינרלים עשו בשנת 1986 (ניתוח מקורי) ומדידות של דגימות בארכיון נתחו בשנת 2005. הקו המקווקו הוא 1: הקו 1; הקו המוצק הוא רגרסיה ליניארית המתאר את הקשר בין ניתוח הראשוני לארכיון. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54815/54815fig10large.jpg" target="_blank">נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> מחקרים הוכיחו את הערך של ניטור אדמה כדי לזהות שינויים בקרקע באתרים או היקוות בודדים גדלים, ולאחרונה, ניטור קרקע יושם להעריך השפעות בתצהיר חומצי ירידות מחקר אזורי גדול 14. בכלל האתרים הללו, בתצהיר חומצי ירד במהלך שלושת העשורים האחרונים,למרות הרמות בתצהיר חומציים שיעור הירידה המגוון בין אתרים. מספר רב של שינויים זוהה במחקר זה, אשר היו בדרך כלל בקנה אחד ברחבי אזור המחקר הגדול, על פני תקופות זמן שונים, באמצעות עיצובי resampling שונים (טבלה 2). ידי קישור מחקרי resampling מרובים, תגובות של קרקעות יער לשינויי נהג סביבתי גדול זוהו על אזור נרחב (איור 11). המחקר של לורנס et al. 5 הראה כי תוצאות מחקרי resampling האדמה עם עיצובים שונים ניתן לצבור כדי לטפל בבעיות אזוריות רחבות. <img alt="טבלה 2" src="/files/ftp_upload/54815/54815table2.jpg" /> . טבלה 2: דוגמאות של תוצאות דגימה מחדש Mean ערכים (ראשוני - סופי) ותוצאות של בדיקות (T-בדיקות או בדיקות מאן-וויטני) להבדלים בין f מדידות התחלתי וסופיאו הו, ואופקים עליונים B לחקירות אדמה בצפון מזרח ארה&quot;ב וקנדה המזרח (במקומות שניתן לראות בתרשים 11). ערכי P&gt; 0.10 מסומנים ככאלה NS (לא משמעותי). ניתוח באות P &lt;0.1 מוצגים צהוב להצביע על הבדלים משמעותיים שנצפתה מדידות אלה עבור אתרים הממוקמים ברחבי מזרח ארה&quot;ב ומזרח קנדה. קופסאות עם קווים מקווקווים מצביעים אין נתונים. BB מייצג Bear ברוק, ME; TMT מייצג אתרי BB שקבלו תוספות ניסיון של (NH 4) 2 SO 4 בשנה. REF מתייחס לאתרים שלא טופלו ב- BB. חלק מהאתרים היו יחידות לימוד שונות המבוססים על סוג היער. CF מייצג דוכני כוניפאר צפוניים; הפרקט הצפוני HW עומד; MF מייצג דוכני כוניפאר עץ מעורבים. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54815/54815table2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של השולחן הזה.</a> <imgalt = &quot;11 איור&quot; src = &quot;/ files / ftp_upload / 54,815 / 54815fig11.jpg&quot; /&gt; איור 11:. מפת אתרי דגימה מחדש מיקומים של חקירות resampling אדמה במזרח קנדה ואת צפון מזרח ארצות הברית מוצגים בלוח 2. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54815/54815fig11large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</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

דגימת אדמה חוזרת לאחרונה הוכחה להיות דרך יעילה לפקח שינוי אדמת יער במשך שנים ועשורים. כדי לתמוך השימוש שלה, פרוטוקול מוצג כי מסנתז את המידע העדכני ביותר על שיטות דגימה מחדש באדמה כדי לסייע בתכנון והיישום של תוכניות ניטור אדמה מוצלחות.

שיטות Resampling הקרקע לעקוב אחר שינויים בריכוזיים הכימית של קרקעות יער

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

משולב שדה Lysimetry וPorewater דגימה להערכת כימית ניידות בקרקעות וצמחייה הוקמה

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

מדידה של שטף גזי חממה מקרקעות חקלאיות באמצעות לשכות סטטי

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

שימוש בסוללה של שיטות כימיות Ecotoxicological עבור הערכת היעילות של תהליכי טיפול בשפכים להסיר אסטרוגניים און

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

הפקה וניתוח של פוספוליפידים מיקרוביאלית חומצות שומן בקרקעות

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

מדידה ומיפוי דפוסים של סחף אדמה ומשקעים הקשורים אדמה ריכוזים קרבונט תחת ניהול חקלאיים

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

תפוקה גבוהה Siderophore הקרנה מדגימות סביבתי: צמח רקמות תפזורת קרקעות, Rhizosphere קרקעות

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

שערוך אינדקס אזור העלה באמצעות שלוש שיטות נפרדות בדוכנים נשירים טהור

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

שיטות מתוקננת למדידת אינדוקציה של תגובת הלם חום באלבורבדיוטיס

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

הדמיית השפעות על סופות קרח ביער מערכות אקולוגיות

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