Laboratorio e campo protocollo per la stima di tassi di erosione del foglio da Dendrogeomorphology

Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave sul campo per la dendrogeomorfologia sull'importanza della caratterizzazione microtopografica del suolo per ottenere tassi di erosione delle lamiere affidabili. Il vantaggio principale di questa tecnica è che produce stime accettabili dell'erosione del suolo su vaste aree comparabili in un luogo ragionevole. L'implicazione di queste tecniche si estende verso il miglioramento della replicabilità e dell'utilità della dendrogeomorfologia ampliando la tipologia dei bio-indicatori che possono essere utilizzati per quantificare i tassi di erosione.

Generalmente, gli individui nuovi a questa tecnica sarebbero in grado di replicarla facilmente grazie alla versatilità della metodologia. La dimostrazione visiva di questo metodo è fondamentale in quanto si basa sul completamento di diversi passaggi relativi a diversi approcci metodologici. Inizia individuando radici esposte che sono più lontane di 1,5 metri dal tronco.

E usando una sega a mano per tagliare almeno 30 radici esposte con un diametro superiore a cinque centimetri in sezioni lunghe 15 centimetri. Selezionare due fette spesse circa 1,5 centimetri e utilizzare una cazzuola di misura, una sega a mano e un nastro di misura per campionare almeno 1/3 delle radici totali esposte a diverse profondità del suolo, fino a un massimo di 20 centimetri per stabilire lo spessore minimo del suolo al di sotto del quale le radici iniziano ad avere una risposta anatomica a causa dell'esposizione. Per la caratterizzazione microtopografica delle radici esposte di una posizione facilmente accessibile, utilizzare un dispositivo di scansione laser terrestre in grado di misurare fino a 50.000 punti al secondo con una precisione di un millimetro a una distanza di scansione inferiore a 120 metri, per considerare almeno due diverse posizioni di scansione laser terrestre convenzionali senza zone d'ombra.

Utilizzare almeno quattro destinazioni di rilevamento ad alta definizione posizionate per coprire l'intera area per unire le due posizioni. Scansione di un'area media di 300 centimetri al quadrato dalle posizioni selezionate con una risoluzione spaziale di un millimetro. Per la caratterizzazione microtopografica delle radici esposte su terreni difficili e ripidi, posizionare un misuratore di profilo microtopografico perpendicolare alla radice esposta e successivamente livellare il calibro orizzontalmente per tutte le misurazioni in modo tale da poter confrontare diversi set di dati.

La caratterizzazione microtopografica della superficie del suolo è fondamentale per ottenere tassi di erosione accurati e può essere realizzata a basso prezzo utilizzando un indicatore microtopografico indipendentemente dalla topografia del sito di studio. Quindi, disegnare il profilo ottenuto su carta grafica per consentire la stima della quantità di terreno eroso lungo il profilo con precisione sub-millimetrica. Per determinare i tempi di esposizione delle radici mediante analisi macroscopica, utilizzare l'aumento della percentuale di legno tardivo e le maggiori larghezze degli anelli di crescita come indicatori di sollecitazione indotti dall'esposizione.

E segnare almeno da quattro a cinque raggi lungo il diametro delle fette che mostrano la più alta variabilità nelle larghezze degli anelli di crescita. Quindi, utilizzare un sistema di analisi delle immagini per misurare la larghezza dell'anello dell'albero e confrontare la variabilità delle larghezze degli anelli di crescita tra i diversi raggi per la cross-dating visiva sia per migliorare la precisione di datazione per il primo anno di esposizione all'erosione del suolo che per datare correttamente gli anelli successivi. Per determinare il tempo di esposizione alla radice mediante analisi microscopiche, sia per campioni di radice esposti che non esposti, utilizzare un microtomo scorrevole per ottenere sezioni trasversali radiali larghe circa un centimetro e spesse 20 micron.

Macchiare le sezioni trasversali con safranina e disidratare i campioni con immersioni ascendenti di acqua di etanolo fino al 96% di etanolo, fino a quando l'acqua non scorre limpida. Immergere i campioni in un agente di compensazione appropriato e montarli su diapositive codificate con un foglietto di copertura di epossico di indurimento. Dopo aver permesso ai campioni di asciugarsi a temperatura ambiente, immagini le sezioni sotto l'ingrandimento 125x per confrontare l'impronta anatomica dei campioni di radice esposti e non esposti.

Quindi utilizzare un analizzatore di immagini appropriato per ottenere misurazioni microscopiche delle larghezze dell'anello di crescita, del numero di celle per anello, della percentuale di legno tardivo e dell'area del lume nel legno precoce. In questa analisi macroscopica, sono stati osservati cambiamenti nel modello di crescita dell'anello degli alberi a causa della morte del cambium nella parte superiore della radice. Compreso il passaggio dalla crescita concentrica a quella eccentrica e la presenza di alcuni anelli esterni parzialmente distrutti.

In questa analisi microscopica, la prima volta di esposizione può essere osservata quando c'è un cambiamento drammatico nella larghezza dell'anello. Anche un aumento del numero di vasi è evidente e punti di resina traumatici compaiono in alcune radici sfregiate. Il legno tardivo è facilmente visualizzato a causa delle sue molteplici file di tracheidi dalle pareti spesse.

Con un calo significativo del lume tracheide del legno precoce osservato al momento dell'esposizione. La caratterizzazione della microtografia della superficie del suolo svolge un ruolo fondamentale nell'ottenere tassi di erosione accurata delle lamiere. Questo modello morfologico di radice esposta termina ad una distanza specifica dalla quale la superficie del suolo è modellata solo dall'erosione del foglio, indicando il luogo in cui deve essere misurata l'erosione.

Qui sono stati analizzati 114 campioni di radici esposte. Abilitazione di una caratterizzazione multidecadale dell'erosione del foglio. L'analisi di 10 radici sepolte ha rivelato che hanno iniziato a rispondere anatomicamente all'esposizione quando erano circa tre centimetri sotto la superficie del suolo.

Che è un indicatore essenziale per migliorare l'accuratezza dei tassi di erosione. Durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordare che la corretta caratterizzazione microtopografica delle radici e delle loro immediate vicinanze è stata dimostrata come un fattore chiave nella stima affidabile dei tassi di erosione delle lamiere. Il protocollo è replicabile in qualsiasi area geografica, a condizione che le specie arboree disponibili dimostrino una buona attitudine all'uso nella ricerca sulle radici degli alberi, come richiesto per le valutazioni dell'erosione del suolo.

Seguendo questa procedura, l'aggiunta di altri metodi che utilizzano bacini di urti strumentali, o grafici sperimentali possono migliorare la rappresentatività spaziale dell'analisi dell'erosione. Questa tecnica può essere utilizzata per progettare le migliori pratiche di gestione, che potrebbero in ultima analisi prevenire, o almeno ridurre, l'erosione del suolo. Facilitare l'applicazione di pratiche di gestione più sostenibili.