Name: measuring and mapping patterns of soil erosion and deposition related to soil carbonate concentrations under agricultural management
Uploaded: 2017-09-12T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Measuring and Mapping Patterns of Soil Erosion and Deposition Related to Soil Carbonate Concentrations Under Agricultural Management at JoVE.com

موقع الدراسة الميدانية في مزرعة يديرها ديفيد دريك ونحن نشكره على تعاونه خلال هذه البحوث الطويلة الأمد. ونشكر أيضا مايك ميرفي لسنوات عديدة من العمل الميداني في هذا المشروع وروبن مونتينيري لمساعدة لها مع الرسومات المستخدمة في هذه الورقة.

1-"جمع البيانات ارتفاع سطح الأرض" <ol><li>المعايرة لتحديد المواقع لموقع <ol><li>تحديد موقع أو مجموعة المعيار مستقر في مكان أمن في مسح الموقع لاستخدامه كمحطة قاعدية لتحديد المواقع لجمع البيانات رتكجبس-</li>
		<li>إعداد المحطة الأساسية لجمع البيانات رتكجبس على هذا المعيار المحلي باستخدام أفضل تقدير ?...

<ol>
	<li>Freebairn, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Erosion+control+-+some+observations+on+the+role+of+soil+conservation+structures+and+conservation.">Erosion control - some observations on the role of soil conservation structures and conservation.</a> Nat. Res. Mgt. 7 (1), 8-13 (2004).</li><li>Garcia-Orenes, F., Roldan, A., Mataix-Solera, J., Cerda, A., Campoy, M., Arcenegui, V., Caravaca, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Soil+structural+stability+and+erosion+rates+influenced+by+agricultural+management+practices+in+a+semi-arid+Mediterranean+agro-ecosystem.">Soil structural stability and erosion rates influenced by agricultural management practices in a semi-arid Mediterranean agro-ecosystem.</a> Soil Use and Mgt. 28, 571-579 (2012).</li><li>Hass, H. J., Willis, W. O., Bond, 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=General+relationships+and+conclusions.">General relationships and conclusions.</a> Summer Fallow in the Western United States. USDA-ARS Conserv. Res. Rpt. No. 17. , 149-160 (1974).</li><li>Montgomery, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Soil+erosion+and+agricultural+sustainability.">Soil erosion and agricultural sustainability.</a> Proc. of the Nat. Acad. of Sci. of the USA. 104 (33), 13268-13272 (2007).</li><li>Skidmore, E. L., Layton, J. B., Armbrust, D. V., Hooker, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Soil+physical+properties+as+influenced+by+cropping+and+residue+management.">Soil physical properties as influenced by cropping and residue management.</a> Soil Sci. Soc. of Am. J. 50 (2), 415-419 (1986).</li><li>Sherrod, L. A., Erskine, R. H., Green, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+patterns+and+cross-correlations+of+temporal+changes+in+soil+carbonates+and+surface+elevation+in+a+winter+wheat-fallow+cropping+system.">Spatial patterns and cross-correlations of temporal changes in soil carbonates and surface elevation in a winter wheat-fallow cropping system.</a> Soil Sci. Soc. of Am. J. 79 (2), 417-427 (2015).</li><li>Stroosnijder, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+erosion:+Is+it+possible?.">Measurement of erosion: Is it possible?.</a> Catena. 64 (2-3), 162-173 (2005).</li><li>D&#261;bek, P., &#379;muda, R., &#262;mielewski, B., Szczepa&#324;ski, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+water+erosion+processes+using+terrestrial+laser+scanning.">Analysis of water erosion processes using terrestrial laser scanning.</a> Acta Geodynam. Et Geomat. 11 (1), 45-52 (2014).</li><li>Day, S. S., Gran, K. B., Belmont, P., Wawrzyniec, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+bluff+erosion+part+1:+terrestrial+laser+scanning+methods+for+change+detection.">Measuring bluff erosion part 1: terrestrial laser scanning methods for change detection.</a> Earth Surf. Proc. and Landforms. 38 (10), 1055-1067 (2013).</li><li>Eltner, A., Baumgart, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accuracy+constraints+of+terrestrial+Lidar+data+for+soil+erosion+measurement:+Application+to+a+Mediterranean+field+plot.">Accuracy constraints of terrestrial Lidar data for soil erosion measurement: Application to a Mediterranean field plot.</a> Geomorph. 245, 243-254 (2015).</li><li>Letortu, P., 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=Retreat+rates,+modalities+and+agents+responsible+for+erosion+along+the+coastal+chalk+cliffs+of+Upper+Normandy:+The+contribution+of+terrestrial+laser+scanning.">Retreat rates, modalities and agents responsible for erosion along the coastal chalk cliffs of Upper Normandy: The contribution of terrestrial laser scanning.</a> Geomorph. 245, 3-14 (2015).</li><li>Longoni, L., 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=Monitoring+Riverbank+Erosion+in+Mountain+Catchments+Using+Terrestrial+Laser+Scanning.">Monitoring Riverbank Erosion in Mountain Catchments Using Terrestrial Laser Scanning.</a> Rem. Sens. 8 (3), 241 (2016).</li><li>Meijer, A. D., Heitman, J. L., White, J. G., Austin, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+erosion+in+long-term+tillage+plots+using+ground-based+lidar.">Measuring erosion in long-term tillage plots using ground-based lidar.</a> Soil &amp; Till. Res. 126, 1-10 (2013).</li><li>Rengers, F. K., Tucker, G. E., Moody, J. A., Ebel, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Illuminating+wildfire+erosion+and+deposition+patterns+with+repeat+terrestrial+lidar.">Illuminating wildfire erosion and deposition patterns with repeat terrestrial lidar.</a> J. of Geophys. Res.-Earth Surf. 121 (3), 588-608 (2016).</li><li>Schubert, J. E., Gallien, T. W., Majd, M. S., Sanders, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Terrestrial+Laser+Scanning+of+Anthropogenic+Beach+Berm+Erosion+and+Overtopping.">Terrestrial Laser Scanning of Anthropogenic Beach Berm Erosion and Overtopping.</a> J. of Coast. Res. 31 (1), 47-60 (2015).</li><li>Stenberg, L., 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=Evaluation+of+erosion+and+surface+roughness+in+peatland+forest+ditches+using+pin+meter+measurements+and+terrestrial+laser+scanning.">Evaluation of erosion and surface roughness in peatland forest ditches using pin meter measurements and terrestrial laser scanning.</a> Earth Surf. Proc. and Landforms. 41 (10), 1299-1311 (2016).</li><li>Croke, J., Todd, P., Thompson, C., Watson, F., Denham, R., Khanal, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+multi+temporal+LiDAR+to+assess+basin-scale+erosion+and+deposition+following+the+catastrophic+January+2011+Lockyer+flood,+SE+Queensland,+Australia.">The use of multi temporal LiDAR to assess basin-scale erosion and deposition following the catastrophic January 2011 Lockyer flood, SE Queensland, Australia.</a> Geomorph. 184, 111-126 (2013).</li><li>Earlie, C., Masselink, G., Russell, P., Shail, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensitivity+analysis+of+the+methodology+for+quantifying+cliff+erosion+using+airborne+LiDAR+-+examples+from+Cornwall,+UK.">Sensitivity analysis of the methodology for quantifying cliff erosion using airborne LiDAR - examples from Cornwall, UK.</a> J. of Coast. Res. Spec. Iss. 65, 470-475 (2013).</li><li>Kessler, A. C., Gupta, S. C., Dolliver, H. A. S., Thoma, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lidar+Quantification+of+Bank+Erosion+in+Blue+Earth+County,+Minnesota.">Lidar Quantification of Bank Erosion in Blue Earth County, Minnesota.</a> J. of Env. Quality. 41 (1), 197-207 (2012).</li><li>Pye, K., Blott, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+beach+and+dune+erosion+and+accretion+using+LiDAR:+Impact+of+the+stormy+2013-14+winter+and+longer+term+trends+on+the+Sefton+Coast,+UK.">Assessment of beach and dune erosion and accretion using LiDAR: Impact of the stormy 2013-14 winter and longer term trends on the Sefton Coast, UK.</a> Geomorph. 266, 146-167 (2016).</li><li>Thoma, D. P., Gupta, S. C., Bauer, M. E., Kirchoff, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Airborne+laser+scanning+for+riverbank+erosion+assessment.">Airborne laser scanning for riverbank erosion assessment.</a> Rem. Sens. of Env. 95 (4), 493-501 (2005).</li><li>Zhang, C. L., Yang, S., Pan, X. H., Zhang, J. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estimation+of+farmland+soil+wind+erosion+using+RTK+GPS+measurements+and+the+Cs-137+technique:+A+case+study+in+Kangbao+County,+Hebei+province,+northern+China.">Estimation of farmland soil wind erosion using RTK GPS measurements and the Cs-137 technique: A case study in Kangbao County, Hebei province, northern China.</a> Soil &amp; Till. Res. 112 (2), 140-148 (2011).</li><li>Neugirg, F., 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=Erosion+processes+in+calanchi+in+the+Upper+Orcia+Valley,+Southern+Tuscany,+Italy+based+on+multitemporal+high-resolution+terrestrial+LiDAR+and+UAV+surveys.">Erosion processes in calanchi in the Upper Orcia Valley, Southern Tuscany, Italy based on multitemporal high-resolution terrestrial LiDAR and UAV surveys.</a> Geomorph. 269, 8-22 (2016).</li><li>Pineux, N., 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=Can+DEM+time+series+produced+by+UAV+be+used+to+quantify+diffuse+erosion+in+an+agricultural+watershed?.">Can DEM time series produced by UAV be used to quantify diffuse erosion in an agricultural watershed?.</a> Geomorph. 280, 122-136 (2017).</li><li>Bremer, M., Sass, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combining+airborne+and+terrestrial+laser+scanning+for+quantifying+erosion+and+deposition+by+a+debris+flow+event.">Combining airborne and terrestrial laser scanning for quantifying erosion and deposition by a debris flow event.</a> Geomorph. 138 (1), 49-60 (2012).</li><li>Day, S. S., Gran, K. B., Belmont, P., Wawrzyniec, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+bluff+erosion+part+2:+pairing+aerial+photographs+and+terrestrial+laser+scanning+to+create+a+watershed+scale+sediment+budget.">Measuring bluff erosion part 2: pairing aerial photographs and terrestrial laser scanning to create a watershed scale sediment budget.</a> Earth Surf. Proc. and Landforms. 38 (10), 1068-1082 (2013).</li><li>De Rose, R. C., Basher, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+river+bank+and+cliff+erosion+from+sequential+LIDAR+and+historical+aerial+photography.">Measurement of river bank and cliff erosion from sequential LIDAR and historical aerial photography.</a> Geomorph. 126 (1-2), 132-147 (2011).</li><li>Perroy, R. L., Bookhagen, B., Asner, G. P., Chadwick, O. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+gully+erosion+estimates+using+airborne+and+ground-based+LiDAR+on+Santa+Cruz+Island,+California.">Comparison of gully erosion estimates using airborne and ground-based LiDAR on Santa Cruz Island, California.</a> Geomorph. 118 (3-4), 288-300 (2010).</li><li>Loeppert, R. H., Suarez, D. L., Sparks, D. L., 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=Carbonate+and+Gypsum.">Carbonate and Gypsum.</a> Methods of Soil Analysis. Part 3. Chemical Methods. , 437-474 (1996).</li><li>Sherrod, L. A., Dunn, G., Peterson, G. A., Kilberg, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inorganic+carbon+analysis+by+modified+pressure-calcimeter+method.">Inorganic carbon analysis by modified pressure-calcimeter method.</a> Soil Sci. Soc. of Am. J. 66 (1), 299-305 (2002).</li><li>McCutcheon, M. C., Farahani, H. J., Stednick, J. D., Buchleiter, G. W., Green, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+soil+water+on+apparent+soil+electrical+conductivity+and+texture+relationships+in+a+dryland+field.">Effect of soil water on apparent soil electrical conductivity and texture relationships in a dryland field.</a> Biosyst. Eng. 94 (1), 19-32 (2006).</li><li>Wheaton, J. M., Brasington, J., Darby, S. E., Sear, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accounting+for+uncertainty+in+DEMs+from+repeat+topographic+surveys:+improved+sediment+budgets.">Accounting for uncertainty in DEMs from repeat topographic surveys: improved sediment budgets.</a> Earth Surf. Proc. and Landforms. 35 (2), 136-156 (2010).</li><li>. Survey Marks and Datasheets Available from: <a target="_blank" href="https://www.ngs.noaa.gov/datasheets/">https://www.ngs.noaa.gov/datasheets/</a> (2017)</li><li>Trimble Inc. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Trimble Access Software – General Survey. Version 1.60. Revision A. , (2011).</li><li>Erskine, R. H., Green, T. R., Ramirez, J. A., MacDonald, L. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Digital+elevation+accuracy+and+grid+cell+size:+effects+on+estimated+terrain+attributes.">Digital elevation accuracy and grid cell size: effects on estimated terrain attributes.</a> Soil Sci. Soc. of Am. J. 71, 1371-1380 (2007).</li></ol>

توضح التغييرات المعينة في الارتفاع (الشكل 5) كبير التآكل والترسيب في حقل الزراعة والأنماط المكانية إرشادية متعددة العوامل المتحكمة على جداول متعددة. من حقل جدول أنماط المرتبطة بالرياح، وصولاً إلى أنماط الجذعية حجم الغرامة التي تنتجها تدفق المياه، والعمليات ذات الصلة بهذ?...

انجراف التربة يهدد استدامة الأراضي الزراعية. إدارة، مثل تناوب المحاصيل القمح الشتوي-البور حرث تقليديا المحاصيل، ويمكن تسريع عمليات التعرية والترسب حسب التربة العارية أثناء فترات الإراحة أكثر عرضه للرياح والمياه القوات1،2، 3 , 4 , 5 (الشكل 1). في حين قد تكون هذه العمليات واضحة، أنها يمكن أن تكون يصعب قياسها كمياً.
والغرض من هذه الدراسة أولاً لتوفير وسيلة فعالة للتحديد الكمي وتصف الأنماط المكانية للتآكل والترسيب في المجال توسيع نطاق استخدام التكنولوجيا (GPS) نظام تحديد المواقع العالمية ونظم المعلومات الجغرافية (GIS) أدوات رسم الخرائط. كما قدم نموذج مفاهيمي بسيطة المتعلقة بهذه الأنماط القرب من سطح التربة الكربونات (3من كربونات الكالسيوم) واختبارها الحقول المحددة والأساليب المختبرية. هذه العلاقات توفر التدابير غير المباشرة من التآكل والترسب، أثناء التحقق من صحة نتائج أسلوب لتحديد المواقع. وتشدد هذه الورقة على الأساليب المستخدمة في شيرود وآخرون. ذلك أنها يمكن أن تتكرر، جزئيا أو كلياً، لإجراء بحوث مماثلة في مواقع أخرى6.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56064/56064fig1.jpg"> 
رقم 1. صور من (أ) التآكل والترسيب (ب) في موقع الدراسة بعد حدث هطول أمطار الغزيرة- مسار إطارات جرار في الزاوية اليمنى السفلي من الصورة (ب) يشير إلى عمق ترسب على حدود قطاع القمح/البور.
المختلفة مباشرة واستعرض ستروسنيجدير7أساليب لقياس تعرية التربة. تختلف الأساليب المقترحة بغرض قياس والموارد المتاحة، ولكن أسلوب "تغيير في ارتفاع السطح" يوصي بمقياس هيلسلوبي ويوفر ميزة قياس التآكل والترسيب. طريقة واحدة لتطبيق هذا الأسلوب هو تثبيت دبابيس في التربة، ورصد التغير في الارتفاع للتربة بالنسبة للجزء العلوي من دبوس7. مع التقدم في تكنولوجيا المعلومات المساحية، ومع ذلك، يمكن استبدال هذا النهج كثيفة العمالة بأساليب أخرى، مثل الليزر الأرضية المسح الضوئي (TLS)8،9،،من1011 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16، الليزر المحمول جوا المسح الضوئي (ALS)17،،من1819،،من2021، نظام تحديد المواقع6،22، متقدمة التصويري23 ،24أو تركيبات من هذه التقنيات25،،من2627. بينما ليزر المسح الضوئي، ويشار إليها باسم يدار (ضوء الكشف وتتراوح)، يوفر الأكثر سرعة الحصول على مجموعات بيانات ارتفاع سطح كثيفة، ويجب إجراء التصحيحات لإزالة الكائنات الدائمة، مثل الغطاء النباتي. مع ملليمتر-مستوى الدقة العمودية، TLS يمكن الكشف عن تغيير ارتفاع أصغر، لكن بري وآخرون. ALS الموصى بها عبر TLS لتآكل gulley التقديرات بسبب البصمة المسح أكبر وأفضل اتجاه الصك (أقل الطبوغرافية التظليل) للمسح الضوئي إلى أخاديد عميقة قطعي28. ويستخدم في الوقت الحقيقي الحركية "لتحديد المواقع" (رتكجبس)، تقديم سنتيمتر-مستوى الدقة دون تجهيز البيانات، لهذه الدراسة. القرار المكانية ودقة البيانات التي تم جمعها رتكجبس الأمثل للكشف عن ميزات تحاتيه وترسبيه المهيمنة في حقل الزراعة أو البيئات الأخرى مع غطاء أرضي كبير.
الأسلوب كالسيميتير الضغط للتحديد الكمي للتربة من كربونات الكالسيوم3 يعتمد على رد الفعل في التربة إلى حمض في نظام مغلق، أسفرت عن الإفراج عن شركة2- زيادة الضغط داخل وعاء التفاعل في درجة حرارة ثابتة يرتبط خطيا إلى كمية التربة كربونات الكالسيوم329. إدخال تعديلات على أسلوب الضغط التقليدية-كالسيميتير، وصف شيرود et al.، وتشمل تغيير السفينة رد فعل لزجاجات المصل واستخدام ضغط على المفاتيح السلكية الفولتميتر رقمي للكشف عن تغيرات الضغط 30. تسمح هذه التعديلات بأدنى حدود الكشف، ويعمل بقدرة أعلى على عينة التربة يوميا. أساليب تيتريميتريك الجاذبية أو بسيطة لقياس التربة كربونات الكالسيوم3 تنتج أخطاء أكبر وتعديل حدود الكشف من هذا الضغط-كالسيميتير الأسلوب30.
النموذج المفاهيمي
عندما لا تكون التدابير المباشرة للتآكل والترسيب ممكناً، يمكن استخدام المؤشرات غير المباشرة لهذه العمليات. شيرود وآخرون. الافتراض بأن تركيز الطبقة السطحية كربونات الكالسيوم3 التربة في مناخ شبه قاحلة يرتبط ارتباطاً عكسيا بالتغيير في ارتفاع سطح الأرض (ارتباطاً إيجابيا بالتعرية، يرتبط ارتباطاً سلبيا بالترسب)6. الفرضية القائلة بأن تطبق على نطاق واسع، ولكن علاقات محددة يتوقف على ظروف الموقع (التربة والغطاء النباتي، وإدارة، والمناخ). التربة في موقع للتجارب (الجدول 1) عادة ما تحتوي على طبقة كلسية متميزة 15-20 سم تحت سطح التربة. من الناحية المفاهيمية، سيزيل تآكل الطبقة السطحية من كربونات الكالسيوم منخفضة نسبيا3 تركيز ترك هذه الطبقة الجيرية من كربونات الكالسيوم عالية3 أقرب إلى سطح التربة. ثم يتم نقل التربة3 كربونات الكالسيوم المنخفضة إلى مناطق ترسبية، مما تسبب في طبقة كلسية أن يدفن أعمق تحت سطح التربة (الشكل 2). أخذ العينات هذه التربة على مر الزمن على فترات مناسبة العمق، أما تآكل أو ترسب (أو لا) يجوز الاستدلال بتركيز3 كربونات الكالسيوم، ووفقا لهذا النموذج.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>سلسلة التربة</td>
			<td>منحدر</td>
			<td>تصنيف تصنيفية</td>
			<td>العمق</td>
			<td>الأس الهيدروجيني</td>
			<td>المفوضية الأوروبية</td>
			<td>N إجمالي</td>
			<td>شركة نفط الجنوب</td>
			<td>كربونات الكالسيوم3</td></tr></tbody></table>
		
		<tr>
			<td></td>
			<td>%</td>
			<td></td>
			<td>سم</td>
			<td>1:2</td>
			<td>س م-1</td>
			<td>ز كجم-1</td>
			<td>ز كجم-1</td>
			<td>ز كجم-1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>الطفال كولبي</td>
			<td>5-9</td>
			<td>أوستورثينت أريديك غرامة الغريني، مختلطة، سوبيراكتيفي، والجيرية، ميسيتش</td>
			<td>0-15</td>
			<td>8.2</td>
			<td>0.24</td>
			<td>0.7</td>
			<td>6.1</td>
			<td>69.8</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>15-30</td>
			<td>8.3</td>
			<td>0.24</td>
			<td>0.5</td>
			<td>4.0</td>
			<td>84.3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>الطفال الرملي كيم</td>
			<td>2-5</td>
			<td>توريورثينت أوستيك غرامة الطينية، مختلطة، نشط، كلسية، ميسيتش</td>
			<td>0-15</td>
			<td>7.8</td>
			<td>0.26</td>
			<td>0.8</td>
			<td>7.0</td>
			<td>29.8</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>15-30</td>
			<td>8.0</td>
			<td>0.27</td>
			<td>0.6</td>
			<td>5.0</td>
			<td>51.5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>5-9</td>
			<td>توريورثينت أوستيك غرامة الطينية، مختلطة، نشط، كلسية، ميسيتش</td>
			<td>0-15</td>
			<td>8.1</td>
			<td>0.22</td>
			<td>0.6</td>
			<td>5.4</td>
			<td>26.7</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>15-30</td>
			<td>8.1</td>
			<td>0.19</td>
			<td>0.5</td>
			<td>4.1</td>
			<td>25.8</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>الطفال واجونوهيل</td>
			<td>0-2</td>
			<td>كالسيوستيبت أريديك الخشنة الغريني، مختلطة، سوبيراكتيفي، ميسيتش</td>
			<td>0-15</td>
			<td>8.2</td>
			<td>0.23</td>
			<td>0.7</td>
			<td>5.9</td>
			<td>66.2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>15-30</td>
			<td>8.2</td>
			<td>0.23</td>
			<td>0.6</td>
			<td>3.7</td>
			<td>98.1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>2-5</td>
			<td>كالسيوستيبت أريديك الخشنة الغريني، مختلطة، سوبيراكتيفي، ميسيتش</td>
			<td>0-15</td>
			<td>8.3</td>
			<td>0.23</td>
			<td>0.8</td>
			<td>6.6</td>
			<td>52.0</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>15-30</td>
			<td>8.4</td>
			<td>0.26</td>
			<td>0.7</td>
			<td>5.4</td>
			<td>118.3</td>
		</tr>
	

الجدول 1. التربة في موقع التجارب. التربة وحدات تعيين وتصنيف تصنيفية، مع حموضة التربة متوسط، الكهربائية الموصلية (المفوضية الأوروبية)، مجموع N، التربة العضوية ج (شركة نفط الجنوب)، وكربونات الكالسيوم3 تركيزات في 0--15-وزيادة عمق 15-30 سم لسكوت الميدانية في عام 2012 (من شيرود et al.) 6.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56064/56064fig2.jpg"> 
رقم 2. التشكيلات الجانبية للتربة المفاهيمية. مواصفات التربة المفاهيمية (أ) مصفوفة تربة ثابتة مع كربونات الكالسيوم3 المقلوعة من الطبقة السطحية وعجلت في طبقة أعمق، (ب) تآكل معتدلة للطبقة السطحية، وترسب المواد المعتدلة (ج) فوق الطبقة السطحية السابقة. عمق الفواصل (إلى اليسار) تقريبية استناداً إلى بيانات الموقع (من شيرود et al.) 6- <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56064/56064fig2large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>
وصف الموقع والتاريخ
109-ها الميدان سكوت هو جزء من "المزرعة دريك" في شمال شرق ولاية كولورادو (40.61سن، 104.84سث، الرقم 3) وتم رصد من عام 2001 إلى عام 2012 لهذه الدراسة. متوسط هطول الأمطار السنوي والتبخر والنتح كانت حوالي 350 و 1200 ملم، على التوالي، في هذا المناخ شبه القاحلة، حيث كانت الأمطار الحراري لمدة قصيرة، وارتفاع كثافة المشتركة خلال فصل الصيف. ارتفاعات تتراوح من 1559 إلى 1588 م في هذه التضاريس المتموجة مع مواقع المناظر الطبيعية المتميزة: قمة سيديسلوبي الشمالية التي تواجه (الجانب-NF)، سيديسلوبي التي تواجه الجنوب (الجانب-SF) وتوسلوبي (الشكل 4 باء). شرائط التناوب (~ 120 مترا) عادة تدار في هذا التناوب القمح الشتوي-البور البعلية مثل أن كل قطاع أخرى كان إراحة الأرض لحوالي 14 شهرا من كل دورة التناوب 24 شهرا. حدث الضحلة الحرث (~ 7 سم)، عادة الاحتلالات الخامس-بليد، 4 إلى 6 مرات خلال فترة إراحة الأرض لمكافحة الأعشاب الضارة. تم تصنيف التربة في الموقع أن يكون التسامح فقدان التربة، أو قيمة T ، مغ 11 هكتار السنة-1 -1، حيث تعتبر معدلات تآكل أقل من هذه القيمة T مقبولة لاستمرار الإنتاج الزراعي4 .
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56064/56064fig3.jpg"> 
الشكل 3. موقع يرد على "الإغاثة صورة طبوغرافية" من ولاية كولورادو، الولايات المتحدة الأمريكية (م 1011 إلى 4401). يعني الارتقاء بالموقع 1577 م.
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56064/56064fig4.jpg"> 
الشكل 4. التربة خريطة و "ارتفاع سطح الأرض" من الميدان سكوت. (أ) تجرد خريطة تربة الحقل سكوت عرض مواقع نقاط عينة التربة وإدارة المحاصيل. الاختصارات وحدة التربة: 1 = واجونوهيل الطفال 0-2% المنحدر، 2 = واجونوهيل الطفال 2-5 ٪ المنحدر، 3 = كولبي الطفال المنحدر 5-9 ٪، 4 = كيم الطفال الرملي غرامة 2-5 ٪ المنحدر، 5 = كيم الطفال الرملي غرامة 5-9 ٪ المنحدر؛ و (ب) الأراضي ارتفاع سطح الحقل استناداً إلى نموذج الارتفاع الرقمي الشبكة 5-م 2001 (ماركاً)، مع مواقع عينة التربة أظهرت بتصنيف الأراضي (من شيرود et al.) 6.
وجمعت أول دراسة استقصائية لارتفاع سطح الأرض قبل رتكجبس في عام 2001 لإنتاج نموذج ارتفاع رقمي (ماركاً) للموقع. بالتزامن مع ماك كوتشون et al.، وأجرى عينة تربة بصورة مكثفة (الشكل 4 أ) أيضا في عام 2001، من أي سطح التربة كربونات الكالسيوم3 تم تحليلها من قبل كالسيميتير ضغط تعديل أسلوب30،31 . واضح بصريا التآكل والترسيب التي تحدث على مدى العقد التالي بسبب الرياح، والغالب من الشمال الغربي، وجريان مياه الأمطار الأحداث دفعت مسح ارتفاع رتكجبس ثاني في عام 2009 (مع جزء من حقل الانتهاء في عام 2010). وأكد مقارنة ماركاً ألمانيا الجديدة إلى ماركاً 2001 الأصلي عن طريق خريطة "ماركاً ألمانيا للفرق"32 كبير التآكل والترسب، عرض الأنماط التي اقترحت متعددة العوامل المتحكمة لهذه العمليات (الشكل 5). نظراً لأن إعادة توزيع كبيرة من التربة السطحية في الموقع والبيانات3 كربونات التربة التاريخية، عينة التربة 2001 تكررت في عام 2012 لاختبار نموذج مفاهيمي ل العمليات هيدروبيدولوجيكال6، كما هو موضح في المقطع السابق.
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56064/56064fig5.jpg"> 
الرقم 5. خريطة التغييرات (2001-2009 *) في ارتفاع "سطح الأرض" (Δض) على شبكة 5 أمتار داخل الحقل سكوت في شمال شرق ولاية كولورادو. المسماة أرقام قطاع المحاصيل عبر نظام زراعة بديلة الشتاء-القمح-البور، والجزء ألف-أ ' يرد (التفاصيل الواردة في الشكل 11). * شرائط 2، 4، 6، 8 التي شملتها الدراسة الاستقصائية في عام 2010 لاستكمال ماركاً 2009 (من شيرود et al.) 6- <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56064/56064fig5large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>

<table width="1330">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:252px;height:21px;">Real-time kinematic GPS system</td>
			<td style="width:200px;">Trimble</td>
			<td style="width:119px;">Model 5800</td>
			<td style="width:759px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:252px;height:21px;">GPS field data collector</td>
			<td style="width:200px;">Trimble</td>
			<td style="width:119px;">Model TSC2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:252px;height:21px;">GPS field software</td>
			<td style="width:200px;">Trimble</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Trimble Access (Trimble Survey Controller used in 2001 for site calibration but this software is no longer supported)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:252px;height:21px;">Hydraulic soil coring machine</td>
			<td style="width:200px;">Giddings Machine Company</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:252px;height:21px;">Utility vehicle</td>
			<td style="width:200px;">John Deere</td>
			<td style="width:119px;">Gator 6x4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:252px;height:21px;">GIS software</td>
			<td style="width:200px;">ESRI</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>ArcGIS for Desktop with Spatial Analyst and Geostatistical Analyst Extensions</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:252px;height:21px;">Statistical software</td>
			<td style="width:200px;">SAS</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>SAS Institute Inc.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:252px;height:21px;">Pressure transducer 0-105 kPa</td>
			<td style="width:200px;">Serta</td>
			<td style="width:119px;">Model 280E</td>
			<td>Setra Systems, In., Boxborough, MA</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:252px;height:21px;">Volt meter</td>
			<td style="width:200px;">WaveTek</td>
			<td style="width:119px;">5XL</td>
			<td>Digital meter set to read volts</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:252px;height:21px;">Serum Bottles</td>
			<td style="width:200px;">Wheaton</td>
			<td align="right" style="width:119px;">223747</td>
			<td>100 ml</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:252px;height:21px;">Serum Bottles</td>
			<td style="width:200px;">Wheaton</td>
			<td align="right" style="width:119px;">223762</td>
			<td>20 ml</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:252px;height:21px;">Sealing Cap 20 mm Aluminum</td>
			<td style="width:200px;">Wheaton</td>
			<td style="width:119px;">224183-01</td>
			<td>Case of 1000</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:252px;height:21px;">20 mm gray butyl stopper (2-prong)</td>
			<td style="width:200px;">Wheaton</td>
			<td style="width:119px;">224100-192</td>
			<td>Septum; Case of 1000</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:252px;height:21px;">Hand crimper</td>
			<td style="width:200px;">Wheaton</td>
			<td style="width:119px;">W225303</td>
			<td>20 mm size</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:252px;height:21px;">Hand Decapper</td>
			<td style="width:200px;">Wheaton</td>
			<td style="width:119px;">W225353</td>
			<td>20 mm size</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:252px;height:21px;">Acid vials</td>
			<td style="width:200px;">Wheaton</td>
			<td align="right" style="width:119px;">224881</td>
			<td>0.50 dram size (2-ml)</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="width:252px;height:23px;">Power supply</td>
			<td style="width:200px;">SR Components</td>
			<td style="width:119px;">DDU240060</td>
			<td>Class 2 Transformer AC adaptor; Input 120VAC , Output 24VDC</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:252px;height:21px;">Calcium carbonate</td>
			<td style="width:200px;">Fisher</td>
			<td style="width:119px;">471-34-1</td>
			<td>500 g of 100% w/w CaCO3</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measuring and mapping patterns of soil erosion and deposition related to soil carbonate concentrations under agricultural management

يمكن الاستدلال على الأنماط المكانية لتآكل التربة وترسب من اختلافات في ارتفاع الأرض المعينة بزيادات في الوقت المناسب. هذه التغيرات في ارتفاع تتعلق بالتغييرات في التربة القريبة من السطح (3من كربونات الكالسيوم) كربونات التشكيلات الجانبية. والهدف وصف نموذج مفاهيمي بسيط والبروتوكول مفصلاً لحقل قابل للتكرار والقياسات المختبرية لهذه الكميات. هنا، يتم قياس ارتفاع دقيقة استخدام الأرضي عالمي تحديد المواقع نظام تفاضلي (GPS)؛ ويمكن تطبيق أساليب اقتناء البيانات الأخرى بنفس الأسلوب الأساسي. يتم جمع عينات التربة من عمق الفواصل الزمنية المقررة وتحليلها في المختبر باستخدام طريقة فعالة ودقيقة معدلة ضغط-كالسيميتير للتحليل الكمي لتركيز الكربون غير العضوي. يتم تطبيق الأساليب الإحصائية القياسية نقطة البيانات، وتبين النتائج الممثل الارتباطات الهامة بين التغيرات في طبقة التربة السطحية3 من كربونات الكالسيوم، والتغيرات في الارتفاع تمشيا مع النموذج النظري؛ كربونات الكالسيوم3 عموما انخفضت في مناطق ترسبية وزادت في مناطق تحاتيه. خرائط مستمدة من نقطة قياسات الارتفاع والتربة كربونات الكالسيوم3 للمساعدة في التحليل. وتبين خريطة أنماط تحاتيه وترسبيه في موقع الدراسة، حقل قمح الشتوي البعلية المزروعة في مدرجات القمح البور، بالتناوب المتفاعلة آثار تآكل المياه والرياح تتأثر إدارة والتضاريس. طرق أخذ العينات البديلة وعمق الفواصل وتناقش والموصى بها للعمل في المستقبل بشأن تآكل التربة وترسب التربة كربونات الكالسيوم3.

رسم الخرائط الاختلافات ماركاً ألمانيا من عام 2001 و 2009 يكشف (أحمر) التآكل والترسيب (الأخضر) على مدى تلك الفترة 8 سنوات، مع التغيرات في مستوى ديسيميتير في الارتفاع على مدى معظم المناطق (الشكل 5). في مقياس الحقل، تآكل المهيمنة في الغرب والجنوب الغربي، بينما يعتب...

Watch this Scientific Journal Video about Measuring and Mapping Patterns of Soil Erosion and Deposition Related to Soil Carbonate Concentrations Under Agricultural Management at JoVE.com

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

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

يمكن الاستدلال على الأنماط المكانية لتآكل التربة وترسب من اختلافات في ارتفاع الأرض المعينة بزيادات في الوقت المناسب. هذه التغيرات في ارتفاع تتعلق بالتغييرات في التربة القريبة من السطح الكربونات. ويرد وصف أساليب قابلة للتكرار للقياسات الميدانية والمختبرية لأساليب تحليل هذه البيانات والكميات هنا.

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

Research

JoVE Journal

Environment

Design and Operation of a Continuous 13C and 15N Labeling Chamber for Uniform or Differential, Metabolic and Structural, Plant Isotope Labeling

Design and Operation of a Continuous 13C and 15N Labeling Chamber for Uniform or Differential, Metabolic and Structural, Plant Isotope Labeling

تصميم وتشغيل المستمر<sup&gt; 13</sup&gt; C و<sup&gt; 15</sup&gt; N غرفة صفها الموحدة لأو التفاضلية، الأيض والإنشائية، مصنع النظائر وصفها

Tracing rare stable isotopes from plant material through the ecosystem provides the most sensitive information about ecosystem processes; from CO2 fluxes ...

A Protocol for Conducting Rainfall Simulation to Study Soil Runoff

بروتوكول لإجراء محاكاة لدراسة هطول الأمطار والجريان السطحي للتربة

Rainfall is a driving force for the transport of environmental contaminants from agricultural soils to surficial water bodies via surface runoff. The ...

Measurement of Greenhouse Gas Flux from Agricultural Soils Using Static Chambers

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

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

A Protocol for Collecting and Constructing Soil Core Lysimeters

بروتوكول لجمع وبناء Lysimeters الأساسية التربة

Leaching of nutrients from land applied fertilizers and manure used in agriculture can lead to accelerated eutrophication of surface water. Because the ...

Assessment of Labile Organic Carbon in Soil Using Sequential Fumigation Incubation Procedures

تقييم شخص سهل التأقلم الكربون العضوي في التربة عن طريق إجراءات متسلسل التبخير الحضانة

Management practices and environmental changes can alter soil nutrient and carbon cycling. Soil labile organic carbon, a readily decomposable C pool, is ...

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

طرق اختزال التربة لرصد التغيرات في تركيزات الكيميائية للتربة الغابات

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

Capturing Flow-weighted Water and Suspended Particulates from Agricultural Canals During Drainage Events

الالتقاط مرجح تدفق الماء والجسيمات العالقة من القنوات الزراعية خلال أحداث الصرف

The purpose of this study is to describe the methods used to capture flow-weighted water and suspended particulates from farm canals during drainage ...

Improving Infrared Spectroscopy Characterization of Soil Organic Matter with Spectral Subtractions

تحسين توصيف مطيافية الأشعة تحت الحمراء للمواد العضوية في التربة مع الطرح الطيفي

Soil organic matter (SOM) underlies numerous soil processes and functions. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy detects infrared-active organic ...

Use of Principal Components for Scaling Up Topographic Models to Map Soil Redistribution and Soil Organic Carbon

استخدام المكونات الرئيسية للارتقاء بمستوى نماذج الطبوغرافية لتعيين الكربون العضوي في التربة وإعادة توزيع الأراضي

Landscape topography is a critical factor affecting soil formation and plays an important role in determining soil properties on the earth surface, as it ...

Measuring Phosphorus Release in Laboratory Microcosms for Water Quality Assessment

قياس إطلاق الفوسفور في الميكروكوزمختبر لتقييم جودة المياه

Phosphorus (P) is a critical limiting nutrient in agroecosystems requiring careful management to reduce transport risk to aquatic environments. Routine ...