Name: 実験室およびフィールド プロトコル Dendrogeomorphology からシート侵食速度の推定 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-01-07T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 20 s
Description: 学ぶ樹木年代地形学における土壌侵食速度推定法。露出根の微地形データを用いて広範囲で信頼性の高いシート侵食評価を実現し、生態学的環境管理に貢献する再現性に優れた手法です。

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この研究の資金を供給された研究プロジェクト: マルコーニ (CGL2013-42728-R);Dendro アベニダス (CGL2007 62063);スペイン語省科学技術とアイデア-GESPPNN (OAPN 163/2010)、スペイン環境省によって資金を供給されたプロジェクトの MAS Dendro (CGL2010 19274) アベニダス

1. サンプリング戦略
<ol><li>地形プロセス id<ol>
<li>水文の応答単位アプローチ (HRU)21を実装します。このため、岩相と表面の堆積物、キャノピー カバー、地表面と斜面との接触植物残渣を含む研究サイト内で均一的なエリアを識別します。すべての使い捨てシート侵食過程が支配的であるそれらから選択します。</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57987/57987fig1.jpg"> 図 1: 砂のガリーに関連付けられている使い捨ての例。ここでは、露出された根のサンプリングを提案されたプロトコルに関する効果的な浸食作用、(この図の凡例露出砂緩やかな斜面に対応する) の侵食、HRU 実施されなければなりません。この図は、Bodoqueらから変更されています。21. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57987/57987fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<ol start="2"><li>露出された根のサンプリング<ol>
<li>樹木年輪 (できれば針葉樹)20をデートに便利に対応する研究公開サイトのルートで探します。</li>
		<li>サンプリングする露出された根の周囲の空間的および形態学的特性の詳細な説明を提供します。次の情報を収集する: 地理的な場所 (UTM 座標)。高度;分秒度、丘の中腹と特定ルートの場所 (ローカル面); のための面木の幹に根部までの距離山腹斜面・ スロープ (両方は度で表される) 特定のルートの場所。流出パスに関して露出歯根の向きです。</li>
		<li>各露出歯根周辺から約 1 kg の 1 つの土のサンプルを取る。特徴付けるパラメーターは、テクスチャ、有機物と土壌構造の割合です。</li>
		<li>原位置透水係数の定数の頭の下の単一リング プレッシャーインフィルトロメータを使用して測定します。 注: は、1.2.2 と 1.2.3 土の侵食性を特徴付けるための手順を実装します。</li>
		<li>トランクから 1.5 m よりも遠く、露出された根を探します。少ない距離で露出は、樹木の成長に関連するかもしれません。</li>
		<li>15 cm 長いセクションに直径 5 cm よりも大きいと、少なくとも 30 の露出された根をのこぎりでカットします。その後、厚さ約 1.5 cm の 2 つのスライスを取る。</li>
		<li>異なる土壌深さ (最大 20 cm) 以下のルーツを開始する最小土の太さを確立するで埋められた根 (少なくとも 3 分の 1 サンプル総露出根) のサブセットをサンプル測定こて、ハンドソー、測定テープを使用して、露出による解剖学的応答は。</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57987/57987fig2.jpg"> 図 2: フィールド サンプリングを実施する方法の例です。少なくとも 30 の露出された根は選択して、その後、のこぎりで切る。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57987/57987fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
2 地表面と簡単にアクセス可能な場所に露出された根の微地形解析
<ol><li>最大 50,000 ポイントを測定できる地上レーザー スキャン デバイスを使用して &lt; 120 m の走査型距離で 1 mm の精度で 1 秒あたり。</li>
	<li>シャドウ ゾーンを避けるために、少なくとも 2 つの異なる従来 TLS の場所を検討してください。</li>
	<li>全体の領域をカバーする配置 4 高精細 (HDS) を調査対象の最小値を使用して、別の場所をマージします。</li>
	<li>露出された根および周辺地表面を代表する高精度の地形データを取得するために空間分解能の 1 mm. Include を使用して選択した場所から 300 cm2の平均面積をスキャンします。</li>
</ol>3 地表面の困難および急な地勢 (山の環境) での場所での露出された根微地形解析
<ol><li>別のデータセットを比較できるような方法で公開されるルートと、その後すべての測定値の水平レベルに垂直な微地形プロファイル ゲージを配置します。</li>
	<li>ステップ 3.1 サブミリ精度プロファイルに沿って浸食土の量を推論することができるグラフ紙の上で得られたプロファイルを描画します。</li>
</ol><img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57987/57987fig3.jpg"> 図 3: 微地形プロファイル ゲージを使用して地面の微地形特性の例です。(A) 沿いのハイキング コース; 観測として露出された根のイラスト(B) 土壌微微地形の概要を使用しての測定ゲージ;(C) サブミリ精度と、概要に沿って浸食土の量の推論を許可する方眼紙に描いて微地形ようの買収を通じてExの推定。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57987/57987fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
4. ルート暴露のタイミングの決定
<ol><li>巨視的分析<ol>
<li>空気は乾燥セクション 1.2.6 のステップで得られた 2 ヶ月です。</li>
		<li>厚さ約 2 cm にある最初のセクションの 2 つのスライスから取得します。</li>
		<li>砂、サンドペーパー (最大 400 粒) 年輪の認識を容易にするとスライスを磨きます。</li>
		<li>リングが特に薄い場合でも彼ら正確に分析することができますように、2,800 dpi 以上の解像度でスライスをスキャンします。</li>
		<li>暴露によるストレスの指標として晩割合と大きく成長リング幅の増加を使用します。</li>
		<li>少なくとも 4-5 成長リング幅の最高の可変性を示すスライスの直径に沿って半径をマークします。</li>
		<li>年輪の幅を測定するのに画像解析システムや測定のテーブルを使用します。</li>
		<li>異なる半径間の成長リング幅の変動を比較することによって visual クロス デート手順を適用、両方に土壌浸食、正しく日付以降リングと存在を認識への暴露の最初の年の出会い系の精度の向上複数のまたは不連続なリング。</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57987/57987fig4.jpg"> 図 4: 成長リング シリーズの年輪年代測定を達成するために公開されているルートのセクションを準備する方法の例です。各セクションで、4 つまたは 5 つの半径は年輪幅に関する最高の可変性を示す指示に沿ってマークされます。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57987/57987fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<ol start="2"><li>顕微解析<ol>
<li>両方の露出と非曝露ルート サンプル滑走式ミクロトームを使用して、約 1 センチ幅、20 ミクロンの厚さの放射状の断面を取得します。</li>
		<li>サフラニン (すなわちサフラニン + 水 + 96% のエタノールの 50 g 50 g 1 g) と断面を汚し、ますます豊かなエタノール水溶液にまで脱水エタノールまで 96% エタノール (エタノールの 50%、96%など) が明確な実行されます。キシロールまたはエージェント (例えばHistoclear) をクリア シトラス オイルのサンプルを浸します。</li>
		<li>スライドに塗った、(例えばEukitt、カナダバルサム、周囲温度 (すなわちEukitt、カナダバルサムのため、少なくとも 24 時間の約 5-8 時間) でドライ硬化エポキシとカバー スリップ上の断面をマウントします。</li>
		<li>(125 倍の倍率) の下で観察して光学顕微鏡の下でデジタル イメージング システムのサンプルの写真します。</li>
		<li>公開されている両方の解剖学的なフット プリントと非曝露ルート サンプル (手順 1.2.5 と 1.2.6) を光学顕微鏡下で比較します。</li>
		<li>その後のパラメーターのデジタル写真の画像解析装置を使用して顕微鏡の測定を取る:) 成長リングの幅b) リングあたりのセル数c) 晩; の割合d) 道管内腔領域。</li>
		<li>テスト画像解析装置 (ステップ 4.2.6) 樹脂管の発生と成長リング毎に測定を行います。</li>
		<li>複数の範囲のテストで一方向分析分散分析を実行 (メソッド: 95 %lsd-最小有意差) 解剖学的変数と見なされます (手順 4.2.6) の 2 つのグループ間の有意差の存在を確認するため測定 (公開済み露出対根)。</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. (Ex) 最初の暴露から浸食土層の厚さの推定
<ol><li>シナリオ 1: 公開流出パスに並走するルートです。<ol>
<li>2.4 の段階で得られたデータに基づいて、距離の逆数で 3 mm の空間分解能で高精度な数値標高モデル (Dem) を取得する補間法として重みを使用します。</li>
		<li>大まかな距離 150 cm の場合、露出した歯根の DEM の垂直プロファイルを抽出する GIS ツールを使用します。</li>
		<li>5.1.1 と簡単にアクセス可能な場所 (手順 2) で 5.1.2 の手順に従います。</li>
		<li>研究サイトは地形が難しく、急な箇所にある場合 3.2 の手順で得られた露出した根 (山の環境) の垂直プロファイルを使用 (手順 3)。</li>
		<li>5.1.2 と 5.1.3 の手順で得られるプロファイルの視覚的な解釈を使用して、ルートと地表面で knickpoint 間の距離として定義されているしきい値距離 (TD) を探します。これは、地表の侵食によるプロファイルの低下を確立します。</li>
		<li>根の上部とステップ 5.1.5 で推定地表面で knickpoint 間の高さを測定することにより、侵食土壌層の厚さを推定します。</li>
		<li>5.1.6 の手順で進行中の二次成長 (すなわち根の生長の露出の年以来) およびルートの上限/下限側の樹皮の厚さからそれを減算することによって得られる測定を修正します。コロナらを参照してください。30詳細な説明のため。</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57987/57987fig5.jpg"> 図 5: 例はサンプリングされた露出した根が流出パスによると志向にTDを配置する方法をについて説明します。この図は一般的な覆いを取られたルートとその周辺の微地形横断プロファイルを示しています。Ex1は伝統的な dendrogeomorphical の侵食土壌厚さを決定する方法に適用場所です。Ex2は、このパラメーターが評価する必要がある位置に属しています。TDは侵食のみによって変更される地表面からガイドの位置として取られます。この図は、Bodoqueらから変更されています。34<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57987/57987fig5large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<ol start="2"><li>シナリオ 2: 公開流出パスに垂直に実行する根<ol>
<li>前述の [ステップ 5.1 5.1.1 に 5.1.4 の手順を実装します。</li>
		<li>各垂直プロファイル測定ルートの上部と地表面で、knickpoint を使用してください参照として地表面間の高さのための地理情報システム (GIS) ソフトウェアで利用可能なラスター計算機を使用してください。この時点でExの測定堆積の影響を受けない侵食を洗掘や、したがって、それは土壌浸食を測定することが可能。</li>
		<li>5.2.2 5.1.7 の手順で手順を使用しての手順で測定を修正します。</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57987/57987fig6.jpg"> 図 6: 続行する方法を図面例露出された根のサンプリングが流出パスに対して垂直によると指向この図は、流出パスに関する公開された垂直ルートに関連する研削面プロフィルの模式図を示しています。侵食された土層厚 (Ex) は、ルートの近くに現行堆積とスカウア侵食プロセスに合わせ knickpoint で定量化されます。この図は、バレステロス Cánovasらから変更されています。35<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57987/57987fig6large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
6. シート侵食率推定
<ol><li>調査地の土壌のメカニック特性に応じて適用式 1 (仮説ルートによって適用される放射状の成長圧力は、土のせん断強度よりも低いなど)、または方程式 2 (すなわち、仮定するの安定性、時間を通して根軸)30: <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/57987/57987eq1.jpg">(1) <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/57987/57987eq2.jpg">(2) どこ： ER (mm∙yr-1) は、侵食速度を推定します。 EX 最初の暴露から土層の厚さを侵食する (mm)。これは、5.1.1 から 5.2.3 の手順を実行することによって取得されます。 Gr1とGr2(mm) は、暴露後ルートの上向き/下向き部分の二次 (以降) の成長を表しています。それは 5.1.7 の手順の実行後に得られます。 B1 B2 (mm) ルートの上位/下位部分に樹皮の厚さであります。5.1.7 の手順で手順が取得されます。 Ε (mm) は、解剖学的構成の変更を開始するルートの下土の最小深さとして定義されます。 NRex (年) には、年輪の露出の年後開発の数です。4.1.1 に 4.2.8 の手順を使用して取得されます。</li>
</ol>

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Dendrogeomorphology から信頼できるシート侵食率を測定することができるよう、展開プロトコルは地面表面マイクロトポ グラフの詳細かつ適切な評価の値を示します。私たちの方法論的アプローチは、侵食率推定を改善するために露出根の周辺の微地形の特性の重要性に焦点を当てください。この要因は、主 dendrogeomorphology34から派生した土壌侵食量の誤解の結果、前の研究で無視されています。微地形の封入方法35注目を支持する根の向きに関係なく推定される侵食速度をことができます。微地形の取得は、さまざまなテクニックを使用して行われます。そのため、微地形プロファイル (ステップ 5.2.1) および TLS (5.1.1 から 5.1.2 へのステップ) から生成される DEM の違いを認識しています。TLS を達成するにもかかわらず、これらの違いは、時にメジャー36の分散の 50% までのオーダーの内でもされて、我々 は微地形プロファイル (ステップ 5.2.1) に基づくプロトコル...

侵食による生産経済と環境への影響世界的な懸念1でこのトピックになります。物理ベースと経験的アプローチする直接的な手法から、いくつかの方法は様々 な時間・空間スケールでの土壌侵食量の計算に使用されます。直接的な手法は自然条件下での実測を使用し、ゲルラッハ谷2、水コレクター3の使用に主に基づいています、侵食ピン4とプロフィルメータ5。さらに、土壌浸食のモデルの詳細に浸食6担当の実際の物理的なプロセスを表すにますます注目されています。
Dendrogeomorphology7は、年輪年代学8地形プロセス9,10、11,12の頻度と規模を特徴付けること成功だの細分化 13,14,15,16,17。侵食、について dendrogeomorphology は直接的な手法から派生した侵食速度が不足しているか使用できない地域を中心に、上記の方法論を置き換えたり強化する通常用いられます。Dendrogeomorphology 土壌浸食を評価するための非常に柔軟な方法は、物理ベースおよび経験的モデルを調整したり、おそらくデータとしてソースを直接推定技術18,の信頼性を高めることが出来、19. Dendrogeomorphology により露出された根が利用できる大規模なエリアを介して確立する土壌浸食。これらの露出された根は明確な樹木リング制限を示し、dendrogeomorphological テクニック20を適用する最適なとして考慮されるべき年次成長パターンに対応する必要があります。サンプリングするさらに、露出した根は、土壌の浸食21に彼らの反応に基づく同種の単位でできれば配置必要があります。
侵食を推定する従来の dendrogeomorphical 方法は現在22,23、一番最初の露出の時から (Ex) 浸食土層厚の in situ測定に裏打ちされています。 24。これらの 2 つの変数間の比率を利用して、mm∙yr1の侵食値を計算します。露出の初年度を効率的に識別する完全実施までの研究の多く集中しています。結果として巨視的レベル25、または組織と細胞レベル26,27,28暴露によるルートの変更を分析します。主要な解剖学的変化針葉樹の露出された根の存在は、早材 (EW)26内細胞のかなりの数の結果としての成長リングの太さを増加しています。カットバックは同様に (LW) 晩材仮道管24,27,29の高められた細胞壁構造厚さと共に東西仮道管内腔領域内で発見されました。これらの変更は説明され侵食が約 3 cm30ルートで地表面を下げるとき初めとして量を示されます。以下の注意は、 Exパラメーターの適切な決定に許可されました。露出された根の年齢の通常接続して成長のルートの中心軸の高さと地面の表面の31,32以上。Exの推定は、現在進行中の二次成長30,33を考慮したその結果修正しました。最近では、これらの方法論的アプローチも信頼性の高い浸食率34,35,36を取得する土壌微地形の特性を統合しました。
正確かつ信頼性の高いシート侵食速度 dendrogeomorphology からを推定する実験室およびフィールド プロトコルを提案する.この特定のプロトコルでは、地内分析と共に流出パスに対する相対パスの方向に関係なく、すべての露出された根をサンプリングできる正確に再構築し、定量化の侵食速度仮説を調べます。私たちの目的は、したがって、年輪の成長シリーズも高解像度地形データで見つかった巨視的および微視的情報を使用、露出された根のサンプル サイズを最大化から浸食速度を推定するためのプロトコルを提供するためにです。

<table><tbody><tr><td>地形図、土壌図、土地被覆地図</td><td></td><td></td><td>公的機関から取得するか、研究の第一段階で生成する</td></tr><tr><td>シングルリング浸透計 ター</td><td>フテックインターナショナル</td><td>IN16-W</td><td>http://www.turf-tec.com/IN16Lit.html</td></tr><tr><td>ハンドソー</td><td></td><td></td><td>モデルに関して考慮すべき特定の特性はありません</td></tr><tr><td>測定テープ</td><td></td><td></td><td>1 mm</td></tr><tr><td>の地上レーザー スキャン (TLS) の精度でライ</td><td>カ ジオシステムズ</td><td>Leica ScanStation P16</td><td>https://leica-geosystems.com/products/laser-scanners/scanners/leica-scanstation-p16</td></tr><tr><td>Microtopographic Profile Gauge</td><td>RS Online</td><td>Facom, 19</td><td>https://www.classic-conservation.com/es/herramientas-para-talla-y-escultura-en-madera/511-galga-medidora-de-perfiles.html</td></tr><tr><td></td><td>80から400グリットの</td>サンドペーパー <td></td><td></td></tr><tr><td>スキャナー</td><td>EPSON</td><td>Perfection V800 Photo</td><td>https://www.epson.co.uk/products/scanners/consumer-scanners/perfection-v800-photo</td></tr><tr><td>画像解析システム</td><td>Regent Instruments Inc.</td><td>WinDENDRO</td><td>http://www.regentinstruments.com/assets/windendro_analysisprocess.html</td></tr><tr><td>測定台</td><td>IML</td><td></td><td>https://www.iml-service.com/product/iml-measuringtable/</td></tr> <tr><td>スライド式ミクロトーム</td><td>サーモフィッシャー SCIENTIFIC</td><td>Microm HM 450-387760</td><td>http://www.thermofisher.com/order/catalog/product/910020</td></tr><tr><td>光学顕微鏡</td><td>OLYMPUS</td><td>MX63/MX63L</td><td>https://www.olympus-ims.com/en/microscope/mx63l/</td></tr> <tr><td>顕微鏡用デジタルカメラ</td><td>オリンパス</td><td>DP74</td><td></td></tr> <tr><td>https://www.olympus-ims.com/en/microscope/dc/ サフラニン</td><td></td><td></td><td>経験式(ヒル表記) C20H19ClN4&nbsp;</td></tr><tr><td>アストラブルー</td><td></td><td></td><td>経験式 C47H52CuN14O6S3</td></tr><tr><td>Alcohol</td><td></td><td></td><td>アルコール度数 (50%、75%、100%)</td></tr> <tr><td>蒸留水</td><td></td><td></td><td>H2O</td></tr><tr><td>柑橘類油清澄剤</td><td></td><td></td><td>https://www.nationaldiagnostics.com/histology/product/histo-clear</td></tr><tr><td>コーティングスライド</td><td>サーモフィッシャー サイエンティフィック</td><td></td><td>https://www.fishersci.com/us/en/products/I9C8JXMT/coated-glass-microscope-slides.html</td></tr><tr><td>硬化エポキシ</td><td>メルク</td><td></td><td>https://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/03989?lang=es&region=ES</td></tr></tbody></table>

実験室およびフィールド プロトコル dendrogeomorphology からシート侵食速度の推定

Laboratory and Field Protocol for Estimating Sheet Erosion Rates from Dendrogeomorphology

侵食は、土壌劣化の重要なドライバーの一つです。侵食は、環境要因と頻繁に深刻な環境への影響につながる人間の活動によって制御されます。侵食の理解は、その結果、環境や経済への影響と世界的な問題です。しかし、どのように侵食は空間と時間の進化に関する知識はまだ株式だけでなく、環境への影響。以下、派生のための新しい dendrogeomorphological プロトコル (TLS) 地上レーザーと微地形プロファイル ゲージを使用して正確な微地形データを取得することによって土層厚 (Ex) の侵食をについて説明します。さらに、露出のタイミングを確立する標準的な dendrogeomorphic プロシージャ、ルート リングに伴う解剖的変化に依存が利用されています。ゲージを使用し、(TD) の距離の閾値が決定された後にExを推定する地盤表面よう TLS と微地形プロファイル、すなわちルートと堆積物間の距離knickpoint、侵食による地表面の低下出店を可能にします。各プロファイルのルートの上面と地表面に正接仮想平面間の高さを測定しました。この方法で、ルート システムまたは露出された根の整理によって行使の圧力が原因である可能性があります土壌変形の小規模な影響を回避することを目的しました。これは、少量の土の堆積や浸食によって物理的に表面流出の影響を引き起こす可能性があります。露出された根及びその関連する地表面の十分な微地形解析が正確な浸食速度を達成する非常に貴重なことを示します。この発見より持続可能な経営を実践することができますので、最終的に停止または、おそらく、少なくとも、土壌浸食を軽減するように設計管理のベストプラクティスを開発に利用できます。

露出された根のサンプル ハイカーまたは動物放牧ブラウジングして踏圧による物理的な応力プラス露出 (温度の変更など光の発生率) の影響により深刻な形成層劣化に苦しむ根公開されている後を受けます。露出への応答の最初の年を正確にデートし同様、不連続リングの有無の判断は、プロトコル 4 (ステップ 4.1.6 に 4.1.8) のように実験室で達成されました。晩材率の増加と最初の暴露の指標としての年輪の平均よりもかなり広いの存在を選びました。
114 のセクションは、DC、セイヨウブナL ・アカマツ カイガンシヨウAit exマツ uncinataラモンドを公開しました。・ヨーロッパアカマツのルーツがこの目的のために使用されました。ルートの上部に穂木の死の結果として同心から不連続年輪と同様に、偏心の成長 (図 7...

通常巨視的を調べることによって正確にルートへの露出の開始時間を見つけることに集中している dendrogeomorphology から侵食を特徴付ける、または露出によって引き起こされる細胞レベルの変更。ここでは、我々 は高精度微地形データからより正確な浸食速度を取得するさまざまな新規技術の詳細な説明を提供します。

実験室およびフィールド プロトコル Dendrogeomorphology からシート侵食速度の推定

Sheet erosion is among the crucial drivers of soil degradation. Erosion is controlled by environmental factors and human activities, which often lead to ...

この方法は、信頼性の高いシート侵食率を得るための地上ミクロトポグラフィ特性の重要性に関するデンドロジオモフォロジー分野の主要な質問に答えるのに役立ちます。この技術の主な利点は、合理的な軌跡で同等の大きな領域上の土壌浸食の許容可能な推定値をもたらすことです。これらの技術の意味は、浸食率の定量化に使用できるバイオ指標の類型を広げることによって、デンドロジオモルフォロジーの複製性と有用性の向上に向けて広がっています。一般的に、この技術に新しい個人は、方法論の汎用性のために簡単にそれを複製することができるであろう。この方法の視覚的なデモンストレーションは、異なる方法論的アプローチに関連するいくつかのステップの完了に基づいているため、重要です。まず、トランクから 1.5 メートル以上離れた露出したルートを見つけることから始めます。そして、ハンドソーを使用して、直径5センチメートルを超える少なくとも30個の露出した根を15センチメートルの長いセクションに切断する。厚さ約1.5センチメートルの2つのスライスを選択し、異なる土壌深さで露出した根の少なくとも1/3をサンプリングするために測定用のこて、ハンドソー、測定テープを使用し、最大20センチメートルまで、根が解剖学的反応を持ち始める最小の土壌厚さを確立します。簡単にアクセスできる場所の露出した根の顕微鏡的特徴付けのために、120メートル未満の走査距離で1ミリメートル精度で毎秒50,000ポイントまで測定できる地上レーザースキャン装置を使用して、シャドウゾーンのない少なくとも2つの異なる従来の地上レーザースキャン位置を検討する。エリア全体をカバーして 2 つの位置をマージするには、最低 4 つの高精細測量ターゲットを使用します。1ミリメートルの空間分解能で、選択した位置から300センチメートルの平均面積をスキャンします。困難で急な地形で露出した根のミクロポグラフィ特性を得るためには、露出したルートに垂直なマイクロポグラフィプロファイルゲージを配置し、その後、異なるデータセットを比較できるように、すべての測定値についてゲージを水平に水平に水平に配置します。地盤面のミクロポグラフィ特性は、正確な浸食率を得るために重要であり、研究現場の地形に関係なく、ミクロポグラフィゲージを使用して安価に達成することができます。次に、グラフ紙に得られたプロファイルを描き、サブミリメートル精度でプロファイルに沿って浸食土の量を推定できるようにします。巨視的な分析によって根の露出のタイミングを決定するには、露光によって誘発されるストレスの指標として、後期木材の割合の増加と大きな成長リング幅を使用します。また、成長リング幅のばらつきが最も高いスライスの直径に沿って、少なくとも4~5つの半径をマークします。次に、画像分析システムを使用して、木のリング幅を測定し、視覚的なクロスデートのための異なる半径間の成長リング幅の変動を比較して、土壌侵食への暴露の最初の年の年代測定精度を向上させ、その後のリングを正しく日付にします。顕微鏡分析によって根露光タイミングを決定するには、露光および非暴露された根サンプルの両方について、スライドマイクロトームを使用して幅約1センチメートル、厚さ20ミクロンの厚い放射状断面を得る。サフラニンで断面を染色し、水が透明になるまで、最大96%エタノール中のエタノール水浸漬を上昇エタノールでサンプルを脱水します。サンプルを適切なクリアリング剤に浸し、エポキシを硬化させるカバースリップでコード化されたスライドに取り付けます。サンプルを室温で乾燥させた後、125倍率の下のセクションを画像化して、露出したルートサンプルと非露出したルートサンプルの両方の解剖学的フットプリントを比較します。次に、適切な画像分析器を使用して、初期の木材の成長リング幅、リングあたりの細胞数、後期木材の割合、およびルーメン面積の顕微鏡測定を取得します。この巨視的分析では、根の上部にカンビウムが死なるために木の環成長パターンの変化が観察された。同心円から偏心的な成長へのシフトと部分的に破壊された外側の木のリングの存在を含む。この顕微鏡解析では、リング幅が劇的に変化した場合に初めて露光を観察できる。血管の数の増加も顕著であり、外傷性樹脂の点は、いくつかの傷ついた根に現れる。遅い木は厚い壁の気管の多数の列によって容易に視覚化される。初期の木材の気管内腔の著しい減少と、露光時に観察される。地表面マイクロトポグラフィの特徴は、正確なシート浸食率を得る上で重要な役割を果たす。この形態的に露出した根型パターンは、地表面がシート侵食によってのみ形成される特定の距離で終わり、浸食を測定する場所を示す。ここでは、114個の露光された根サンプルを分析した。シート侵食の多十年特性を可能にする。10個の埋もれた根の分析により、地表から約3センチ下にあったときに解剖学的に反応し始めた。これは、浸食率の精度を向上させるために不可欠な指標です。この手順を試みる間、根とそのすぐ近傍の適切なミクロトポグラフィ特性が、シート浸食率の信頼できる推定の重要な要因であることが示されていることを覚えておくことが重要です。このプロトコルは、利用可能な樹種が土壌侵食評価に適用されるように、木の根研究での使用に適性を示す限り、任意の地理的領域で複製可能である。この手順に従って、器械集水域または実験プロットを使用する他の方法を追加すると、浸食解析の空間的な代表性が向上する可能性があります。この技術は、土壌侵食を最終的に防止または少なくとも減らすことができる最良の管理方法を設計するために使用できます。より持続可能な経営慣行の適用を促進する。

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実験室およびフィールドプロトコル Dendrogeomorphology からシート侵食速度の推定

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