$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
1. 샘플링 전략
- 연구 영역 결정
- 일반적으로 산림 지역은 광범위하므로(수백 또는 수천 헥타르) 이 경우 화재 이력과 시간 경과에 따른 변동성을 결정하는 목표를 충족하는 연구 지역을 선택합니다(그림 1). 표본 추출 단위가 될 화재로 흉터가 있는 나무가 있는 지역으로만 연구 영역을 제한합니다. 연구 영역의 정찰은 종종 더 큰 풍경을 볼 수 있는 드론과 비디오 기술을 사용하여 촉진할 수 있어 시간과 비용을 모두 절약할 수 있습니다.
- 연구 영역 내에서 비교를 용이하게 하기 위해 크기가 이상적으로 유사한 잠재적 샘플링 사이트를 식별합니다. 샘플링 사이트는 연구 영역, 화재로 상흔이 있는 나무의 가용성 및 연구 목표에 따라 넓은 지역(>50ha)에서 작은 사이트(5-50ha) 또는 플롯(<5ha)에 이르기까지 크기가 다양할 수 있습니다. 물론 사이트의 수는 변동성에 따라 다르지만 일반적으로 둘 이상의 사이트가 제안됩니다. 각 지역 내의 지형과 숲 유형은 결과의 외삽이 가능하도록 더 큰 생태계를 대표해야 한다9.

그림 1: Pinus hartwegii 숲. (A) 무엇보다도 경사면, 산림 피복, 지형 장벽, 연료 측면에서 사이트의 지형적 변동성. (B) 지형 및 산림 상태, 화재 행동에 영향을 미치는 변수, 연구 장소 선택에 대한 광범위한 경관 관점. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
- 샘플링 전략(연구 영역 내 사이트 선택)
- 연구 영역 내에서 무작위 표본추출, 체계적 표본추출 또는 선택적 표본추출 방법 표본추출15를 선택합니다. 이는 연구 목표, 인력 및 재정 자원의 가용성에 따라 달라집니다.
- 일반적으로 화재 이력을 재구성하려면 선택적 샘플링을 사용합니다. 즉, 연구 지역 내에서 화재로 인한 상흔이 있는 나무가 있는 것으로 알려진 사이트를 선택합니다.
- 이 샘플링 전략을 사용하여 화재가 발생하고 화재 흉터로 기록되었다는 증거가 있는 사이트를 선택합니다. 그을렸거나 최근에 화재로 사망한 나무와 같이 최근 화재의 징후가 보이지만 이전에 화재로 인한 흔적이 없는 지역은 화재 체제의 재건에 적합하지 않으며 종종 적절한 장소와 혼동됩니다(그림 2A).
참고: 화재가 재생에 미치는 피해, 성장 속도에 미치는 영향을 측정하거나 화재 후 숲의 회복을 평가하는 것이 목표라면 이러한 유형의 지역이 의심할 여지 없이 이상적일 것입니다. 그러나 화재 이력과 시간 경과에 따른 변동성을 확인하는 것이 목표이기 때문에 나무가 이전 화재 피해의 징후(흉터)를 보이지만 치유를 시작한 사이트가 필요합니다(그림 2B).
- 연구 지역을 정찰하고 수명이 긴 나무가 많은(>10그루) 나무와 화재 흉터의 증거를 찾습니다(그림 2C). 연구 사이트의 한계를 설명하기 위해 점의 위치를 사용하여 화재로 흉터가 난 모든 나무의 위치(GPS 좌표)를 기록합니다.
- 지리 정보 시스템(Geographic Information System) 또는 기타 매핑 소프트웨어에서 부지의 공간적 표면을 매핑하여 부지의 크기가 비슷한지 확인합니다.
- 특히, 각 사이트 내에서 화재로 가장 오래 피해를 입은 나무를 찾아 가능한 한 먼 시간(과거 1세기 또는 몇 세기)까지 현장의 화재 이력을 재구성하고 해당 기간 동안의 화재 빈도 변동성을 더 잘 이해할 수 있습니다.

그림 2: 화재 이력 재구성 가능성이 있는 현장과 없는 현장을 연구합니다. (A) 최근 화재로 피해를 입었으나 나무에 흉터가 남았다는 증거가 없는 소나무 숲 이러한 사이트는 화재로 흉터가 있는 나무가 없기 때문에 이러한 유형의 연구에 유용하지 않습니다. (B) 소나무 숲 과거에 화재가 발생한 흔적이 있는 나무는 줄기 밑부분에 "고양이 얼굴"로 알려진 삼각형 모양으로 까맣게 탄 부분이 눈에 띄는데, 이는 나무가 반복적인 화재 후 치유됨에 따라 형성됩니다. 이러한 사이트는 화재 이력 재건의 잠재력이 있는 것으로 간주됩니다. (C) 수많은 화재를 기록한 것으로 보이는 화재의 상흔이 있는 나무의 밑동을 클로즈업한 모습. 서로 다른 각 레이어는 화재 흉터를 나타냅니다. 이 경우 11개의 화재 흉터가 보입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
- 샘플링에 대한 일반적인 고려 사항(사이트 내에서 트리 샘플 선택)
참고: 화재로 흉터가 있는 나무를 수집하는 것은 이러한 유형의 연구에서 가장 중요한 단계 중 하나입니다.
- 연구 영역과 사이트 경계가 결정되면 알려진 지점에서 선택한 사이트를 정찰하기 시작하고 전체 사이트를 커버할 때까지 점진적으로 진행합니다. 정찰의 목적은 화재로 흉터가 있는 모든 나무의 상태(살아있는 나무, 걸림돌 또는 통나무), 화재 흉터의 수, 위치 및 접근성(나무에서 화재 흉터 샘플을 추출하는 데 어려움)을 기록하는 가능한 한 완전한 목록을 작성하는 것입니다. (그림 3A, B).
- 이 정보를 기반으로 해당 현장의 가장 길고 가장 완전한 화재 이력을 재구성하는 데 가장 잘 기여할 나무를 결정합니다. 각 지역에서 최소 10그루의 화재 상흔 나무를 수집하고, 가장 많고 가장 잘 보존된 화재 상흔이 있는 나무에 가장 높은 우선순위를 부여한다9 (그림 3B,D). 사이트 내에서 화재로 흉터가 있는 모든 나무를 샘플링할 필요는 없습니다. 대부분의 경우, 기록된 화재의 수는 표본 크기(나무의 수)가 증가함에 따라 증가합니다. 그러나 이 관계는 일반적으로 10-15 트리16을 지나 점근선입니다.
- 시간이 지남에 따라 가능한 한 최대의 샘플 깊이를 얻으려면 가장 오래된 화재 흉터가 있을 가능성이 더 높은 화재 흉터가 있는 통나무와 걸림돌뿐만 아니라 더 최근의 화재로 인한 흉터가 있을 살아있는 나무를 수집하기 위해 노력하십시오.
- 느슨하거나 심하게 악화된 화재 흉터 샘플은 절단할 때 손실되어 재조립이 거의 불가능할 수 있으므로 수집하지 마십시오.
- 선택한 나무의 흉터가 같고 늠름한 수가 있을 경우, 가장 선명한 나이테를 가진 종의 표본을 추출하여 흉터의 연대측정 9을 용이하게 할 수있다.
- 샘플을 수집하기 전에 다음 정보를 포함하여 각 샘플 및 사이트에서 가장 관련성이 높은 정보를 수집할 수 있는 현장 데이터 시트를 개발하십시오17.
- 연구 영역 이름 및 코드(가급적이면 세 글자, 예: Cuenca Río Nazas, CRN), 사이트 번호, 샘플 번호, 샘플 상태(고체, 단면, 썩음), 수집 날짜 및 수집기와 같은 일반 정보가 포함된 필드 데이터 시트를 사용합니다.
- 마이크로 사이트 설명 (건조, 습식, 중간), 기울기 및 측면을 결정하십시오.
- 나무 속성 결정: 종, 직경, 높이, 상태(살아 있는, 걸림돌, 통나무, 그루터기).
- 지리적 위치 결정: 좌표(UTM 및 도), 고도.
- 샘플 설명 결정: 트렁크에 있는 샘플의 높이와 측면, 채취한 샘플 수, 조각/샘플 수, 눈에 보이는 흉터/샘플 수, 흉터 노출.
- 현장 샘플 사진 및/또는 도면 촬영: 이 정보는 화재 흉터 샘플의 모양과 샘플의 일부가 떨어져 나중에 다시 조립해야 하는 경우 단면 수를 문서화합니다. 이것은 실험실에서 복원 (접착 및 준비)에 도움이 될 것입니다. 데이터시트 내에 그리는 것은 주석을 달 수 있기 때문에 도움이 되는 경우가 많습니다.
- 샘플링 수집(화재로 흉터가 있는 나무 수집)
- 샘플링할 나무를 결정한 후 화재 흉터 샘플의 추출을 시작하기 전에 나무 주변 영역을 검사합니다. 이 검사는 안전한 작업 환경을 제공하기 위해 전기톱 점화 전에 해결해야 할 수 있는 나뭇가지, 느슨한 암석 또는 기타 안전 문제를 드러낼 수 있습니다.
- 그루터기나 통나무에서 화재 흉터를 추출하려면 전체 단면을 취하십시오(그림 3C). 그러나 서 있는 걸림돌과 살아있는 나무에서 샘플을 추출하려면 단면의 일부를 잘라내야 할 수도 있습니다(그림 3A,D). 가능하면 살아있는 나무의 피해를 최소화하기 위해 죽은 나무를 샘플링하는 것을 강조합니다18. 샘플링을 위한 주요 도구는 작은 나무와 큰 나무 모두에서 샘플을 추출할 수 있도록 최소 20인치 막대(예: 18-24인치 막대)가 있는 전기톱입니다. 또한 기계적 고장이 발생하는 경우 현장 샘플링이 지연되지 않도록 샘플링할 때 추가 장비 부품을 사용하는 것이 좋습니다.
- 추출할 화재 흉터 샘플의 측면과 높이를 선택할 때 눈에 보이는 화재 흉터가 가장 많고 가장 잘 보존된 측면 및/또는 높이를 고려하십시오. 종종, 화재 흉터의 수는 지면에 가까울수록 더 크다(그림 3A,B). 화재 흉터는 종종 높이가 최대 몇 미터에 달할 수 있으며 윗부분에서 관찰되는 흉터는 줄기 바닥에서 발생하지 않을 수 있습니다(그림 3B). 이러한 경우, 해당 트리에서 가능한 한 완전한 화재 이력 기록을 캡처하기 위해 기본 및 상위 이상의 샘플을 포함하여 단일 트리에서 여러 샘플을 수집해야 합니다. 그러나 바닥에서 화재 흉터를 수집하는 것은 특히 무거운 전기톱을 사용하여 단면을 절단할 때 더 어렵고 위험한 경우가 많습니다. 또한 나무를 더 낮게 자르려면 무릎을 꿇어야 할 수 있으며, 이는 필요한 경우 현장의 빠른 대피를 방해할 수 있습니다.
- 나무 자르기를 시작하기 전에 장갑, 헬멧, 청력 보호구, 챕스 및 적절한 신발과 같은 적절한 보호 장비를 포함하여 필요한 모든 안전 예방 조치를 취해야 합니다.
- 화재로 흉터가 난 나무와 샘플을 추출할 높이 및 측면이 선택되면 나무가 쓰러지기 시작할 경우 톱질하는 사람에게 경고할 수 있도록 근처에 사람을 추가로 배치하여 나무를 면밀히 관찰하도록 합니다. 이 추가 사람과 sawyer는 이러한 비상 사태에 대비하여 어깨를 두드리는 것과 같은 비언어적/비시각적 의사 소통 방법을 가지고 있는지 확인하십시오. 또한 절단을 시작하기 전에 두 사람 모두 미리 결정된 대피 전략과 안전 구역을 가지고 있는지 확인하십시오.
- 기록이 가장 좋은 나무와 면을 선택하고 필요한 안전 예방 조치를 취한 후 살아 있거나 죽은 나무에서 화재 흉터 샘플을 추출합니다.
- 먼저 나무에서 단면의 일부를 자릅니다 9,19. 이렇게 하려면 나무 껍질에서 나무 중앙까지 뻗어 있는 화재 흉터가 있는 줄기(Catface)의 한쪽 면에 있는 단면을 따라 수평으로 절단하고 추출해야 하는 모든 흉터를 가로질러 자릅니다(그림 3D).
- 첫 번째 수평 절단을 한 후 첫 번째 절단에서 2-3cm 위 또는 아래에서 두 번째 수평 평행 절단을 합니다(그림 3D). 절단면이 얇을수록 나무에 미치는 피해가 줄어듭니다. 그러나 두께는 나무가 얼마나 단단한지에 따라 달라집니다. 나무가 심하게 악화된 경우 안정성을 높이기 위해 샘플이 더 두꺼워야 합니다(>3cm).
- 줄기를 가로질러 두 개의 수평 절단을 한 후 나무의 단면을 제거하기 위해 나무의 뒤쪽에서 하나, 나무 중앙을 향해 다른 하나, 두 개의 플런지 컷을 만듭니다. 톱날 끝을 사용하여 두 개의 평행한 수평 절단이 끝나는 지점에서 나무로 들어가도록 플런지 절단을 합니다. 플런지 절단은 단면을 나무에 고정하고 있는 모든 목재를 절단하여 단면을 추출할 수 있도록 해야 합니다(그림 3, E, F).
알림: 두 개의 평행한 수평 절단 끝에 있는 나무 줄기(그림 45E)에서 3° 각도로 전기톱 막대를 배치하여 플런지 절단을 시작합니다. 바의 가장 위쪽 끝부터 절단을 시작하고 톱이 반동하는 것을 방지하기 위해 위쪽 동작을 사용하여 나무를 천천히 자릅니다. 절단이 시작되고 칼날이 나무를 관통하면 막대를 수평 위치(그림 3F)로 가져와 나무 깊숙이 침투할 수 있습니다. 45도 각도에서 시작하면 더 안전하게 절단을 시작할 수 있습니다. 줄기와 수평인 위치에서 절단을 시작하려고 하면 전기톱 날이 큰 힘으로 나무에서 튕겨져 부상을 입을 수 있습니다.
- 샘플을 추출합니다(그림 3G).
- 사이트 코드, 트리 번호 및 샘플 번호를 사용하여 샘플에 레이블을 지정합니다(예: 사이트 CRN의 첫 번째 샘플은 CRN-01-a로 레이블이 지정됩니다. 트리 번호(1, 2, 3, ...) 및 샘플 번호, 후자는 문자, a, b, c 등으로 표시됩니다.) (그림 3H).
- 현장에서 샘플 사진을 찍습니다. 이를 통해 추출 시 샘플의 물리적 상태를 캡처할 수 있으며, 여기에는 모양, 조각 수(여러 조각으로 분할된 경우), 샘플의 상태, 지워진 경우 샘플 라벨 등이 포함됩니다. 샘플을 추출할 때 샘플이 여러 조각으로 분할되는 경우 모든 조각을 포함하여 가능한 한 최선을 다해 샘플을 재구성하고 각 조각을 마커로 표시합니다.
- 샘플을 쉽게 재구성할 수 있도록 인접한 조각을 통해 수직선을 그려 조각이 결합되는 위치를 표시합니다. 이러한 각 조각에는 사이트 및 트리 ID와 각 개별 조각에 대한 고유 번호로 개별적으로 레이블이 지정되어야 합니다. 그러므로, 샘플의 조각들이 혼합된 경우, 이 정보는 사진을 보완하고 샘플 내의 각 조각이 어떻게 배열되어 있는지를 결정하는 것을 용이하게 할 것이다(17). 추출 당시 현장의 도면도 이러한 재구성을 용이하게 할 수 있습니다. 그림의 장점은 주석을 달 수 있으므로 그림 내의 개별 부분에 레이블을 지정할 수 있다는 것입니다.
- 마지막으로 전기 테이프나 플라스틱 랩을 사용하여 화재 흉터 샘플과 모든 개별 조각을 원래 배열에 최대한 가깝게 고정합니다. 이는 어느 정도의 열화 또는 부패가 있는 화재 흉터 샘플에 특히 중요합니다. 샘플을 단단히 감싸는 것은 또한 실험실로 운송되는 동안 샘플을 보호할 것이다(17 (도 3I).
- 대부분의 화재 재구성 연구는 부분 또는 전체 단면을 사용하지만, 널리 사용되지는 않지만 또 다른 대안은 증분 코어를 사용하는 것임을 언급하는 것이 중요합니다. 이러한 유형의 샘플링은 살아 있거나 단단한 죽은 나무에서만 가능하며 그림 4에 표시된 추출 고려 사항을 고려합니다.

그림 3: 화재 흉터 샘플링 프로세스. (A) 화재 흉터가 있는 나무를 선택하고 (B) 고양이 얼굴(나무 밑동에 화재 흉터가 노출된 영역)을 클로즈업하면 수많은 화재 흉터가 표시되며 샘플링을 위해 선택할 수 있는 나무의 예가 될 수 있습니다. (C) 통나무에서 화재 흉터가 있는 샘플을 추출합니다. 통나무의 경우 절단이 수직으로 수행될 수 있기 때문에 부분 또는 전체 단면의 추출이 더 쉽습니다. 살아있는 나무와 걸림돌의 경우 프로세스가 더 어렵고 다음 단계가 포함됩니다: (D) 살아있는 나무에서 화재 흉터를 추출하기 위한 첫 번째 단계는 가장 선명한 기록이 있는 면을 선택하고 나무 줄기 바닥에 두 개의 수평 절단을 만드는 것입니다. (E,F) 샘플을 추출하려면 전기 톱의 끝을 따라 두 개의 수평 절단의 뒤쪽 끝을 따라 수직으로 밀고 나무 껍질에서 나무 중앙으로 밀어 샘플을 분리하는 플런지 컷을 수행하고, (G) 샘플을 추출하고 (H) (연구 영역, 사이트 및 나무 번호, 샘플 번호, 샘플 번호, 좌표), 마지막으로 (I) 샘플은 실험실로 운송되는 동안 손상을 방지하기 위해 플라스틱으로 포장됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 4: Pressler 드릴로 성장 코어(증분 코어)를 추출하여 화재로 흉터가 난 나무를 샘플링합니다. 이 샘플링 기법을 성공적으로 실행하려면 흉터와 관련된 추출 각도를 고려하는 것이 중요합니다. 1) 화재 흉터를 가로지르는 샘플 코어는 흉터 뒤의 모든 고리가 누락되기 때문에 불완전할 것이고, 2) 두 번째 코어에서는 흉터 뒤의 첫 번째 고리도 누락될 수 있지만 3) 이상적으로는 세 번째 코어가 모든 성장 고리를 가지고 있으며 화재 흉터의 정확한 연도를 식별하고 연대를 측정할 수 있으며 4) 화재 흉터에서 멀리 떨어진 네 번째 코어, 따라서 모든 성장 고리와 함께 얻을 수 있지만 화재를 식별하고 날짜를 정하는 데 도움이되지는 않습니다. 그러나 후자는 나무에 대한 참조 연대기로 사용될 수 있습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
2. 실험실에서 시료 준비
- 화재 흉터 샘플이 실험실에 도착하면 조심스럽게 포장을 풀고 여러 조각으로 구성된 단면과 단일 단면을 분리합니다.
- 여러 조각으로 샘플을 복원합니다. 이 절차는 샘플의 일부인 모든 조각을 식별하고 다른 조각을 함께 접착하는 것으로 구성됩니다(나무에 흰색 접착제 사용). 필요한 경우 현장에서 촬영한 사진을 사용하여 각 개별 조각의 배열을 결정합니다.
- 부패로 인해 심하게 변질된 샘플의 경우, 접착제를 바르는 것만으로는 샌딩/연마 및 연대 측정 과정에 필요한 견고함을 생성하기에 충분하지 않을 수 있습니다. 필요한 안정성을 만들려면 이러한 샘플을 장착하십시오. 즉, 이러한 샘플의 모든 부분을 조립한 후 샘플의 모든 개별 조각을 나무 표면(예: 합판)에 장착하고 필요한 경우 접착 공정 중에 기계적 스테이플러를 사용하여 모든 샘플 조각을 접착합니다17.
- 준비 과정이 완료된 후 샘플을 3-5일 동안 야외의 그늘에서 건조시킵니다. 갑작스러운 수분 손실로 인해 샘플이 쪼개지고 부서질 수 있으므로 샘플을 직접 햇볕에 말리지 마십시오.
- 샘플이 건조되면 두꺼운 샘플(>3cm)을 2-3cm 두께로 절단하여 현미경 및 측정 시스템에서 쉽게 처리할 수 있습니다.
- 40에서 1,200방까지 다양한 사포 입자를 사용하여 모든 샘플을 사포질/연마합니다. 가장 작은 수(가장 굵은) 입자부터 시작하여 가장 거칠게 절단된 부분을 제거하고 균일한 표면이 얻어지고 나이테 세포 구조가 현미경으로 명확하게 보일 때까지 점진적으로 더 높은 수의 입자(더 미세한)로 샌딩을 계속합니다. 이를 통해 연간 고리 내에서 화재 흉터 위치를 식별할 수 있습니다(그림 5).

그림 5: 전처리 또는 샌딩 후 화재로 흉터가 있는 Pinus hartwegii 샘플.파란색 점으로 표시된 초기 나이테 개수는 샘플의 나이(121년)를 나타냅니다. 날짜가 표시된 연간 고리는 검은 색 (1891-2011)으로 표시됩니다. 가장 바깥쪽 나이테의 연도가 알려져 있고(이 경우 2011년), 나이테가 명확하며, 성장 문제(누락 및 거짓 나이테)가 없거나 이러한 문제를 쉽게 구별할 수 있는 살아있는 나무에서 채취한 샘플에서 직접 연대 측정이 가능합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
3. 나이테 연대측정
- 각 샘플의 성장 고리를 세어 중앙에서 나무 껍질 방향으로 나이를 결정하십시오. 10년마다 점 1개로, 50년마다, 100년마다를 나타내기 위해 점20개로 표시하십시오.
- 성장 패턴을 비교하여 각 연간 나이테의 정확한 형성 연도를 결정하십시오20.
- 어린 살아있는 나무의 샘플에서 가장 바깥쪽 고리(나무 껍질에 인접한)의 날짜는 샘플이 수집된 연도이기 때문에 알려져 있습니다. 이 경우, 바깥쪽(나무 껍질)에서 샘플의 중심을 향해 나이테를 세어 샘플에서 직접 연대를 측정하십시오. 예를 들어, 샘플이 2011년의 마지막 달에 수집된 경우 해당 연도의 성장은 이미 거의 완전히 완료되었으므로 이 마지막 바깥쪽 고리의 날짜는 2011년이 됩니다. 이 링에서 카운트다운을 시작하고 가장 안쪽의 링까지 후속 링의 날짜를 표시합니다(그림 5). 앞서 언급했듯이 매 10년마다 하나의 점, 50번째 해에 두 개의 점, 매 세기에 대해 세 개의 점을 사용하여 표시합니다.
- 수명이 가장 긴 나무의 경우 각 샘플에 대한 성장 그래프 또는 스켈레톤 플롯을 개발하고 나무 간의 성장 패턴을 비교합니다. 스켈레톤 플롯을 만드는 방법에 대한 자세한 내용은 Stokes and Smiley20을 참조하십시오. 서로 다른 나무 사이의 동시성(얇고 넓은 나이테)은 성장 문제(거짓 또는 누락된 나이테)가 없다는 표시입니다. 그러므로, 살아있는 나무들에서 했던 것과 같은 방식으로 나이테들에 날짜들(달력 연도들)을 할당하는 것이 가능하다.
- 일부 화재 흉터 샘플은 다른 나무와 동기화된 성장 패턴을 보여주지 않을 수 있으며, 이는 특정 연도에 나이테(즉, 나무가 나무의 해당 부분에 나무를 추가하지 않은 달력 연도)가 누락될 수 있고 계산에 고려되지 않은 성장 억제(매우 작은 나이테) 때문입니다. 반대로, "거짓 고리"를 가질 수 있습니다. 거짓 고리는 두 개의 고리로 나타나지만 실제로는 단일 달력 연도와 관련된 나무 고리입니다. 이것은 나무가 계절 가뭄으로 인해 스트레스를 받고 성장을 멈추기 위해 늦은 나무를 깔기 시작하고 충분한 수분을 받은 후 정상적인 성장을 다시 시작할 때 발생합니다. 동기화되지 않은 샘플과 성장 문제를 등록하지 않은 샘플 간의 각 개별 고리를 비교하여 이 두 가지 문제 중 어느 것이 동기화 부족을 방해하는지 확인합니다.
- 문제가 확인되면 동기화되지 않은 샘플과 성장 그래프에서 나이테 수를 수정합니다. 동기화되지 않은 모든 샘플에 대해 이 절차를 반복합니다.
- 모든 살아있는 나무의 연대를 측정하려면 일반적으로 "마스터 연대기"라고 하는 평균 그래프를 개발하십시오.이 그래프는 모든 개별 골격 플롯의 평균이며 사이트의 성장 패턴을 나타냅니다. 마스터 연대기를 만드는 방법에 대한 자세한 내용은 Stokes and Smiley20을 참조하십시오.
- 가장 바깥쪽에 나이테가 있는 것으로 알려진 살아 있는 나무의 연대를 측정한 후, 가장 바깥쪽 나이테를 알 수 없는 죽은 나무의 연대를 측정하기 시작합니다. 이렇게 하려면 먼저 각 죽은 나무 샘플에 대한 골격 플롯을 만들고, 각 죽은 나무의 골격 플롯을 살아있는 나무(교차 연대)에서 파생된 마스터 연대기와 비교합니다20. 죽은 나무와 마스터 연대기 사이의 나이테 성장 패턴을 일치시키는 열쇠는 억제된 성장(작은 나이테)과 연도의 패턴을 일치시키는 것입니다. 정의에 따르면, 작은 나이테는 수분 부족을 초래하는 기후 패턴 때문입니다. 가뭄은 모든 나무가 경험하고 기록하기 때문에 이 공동체 패턴은 연구 지역에 있는 모든 나무의 나이테 패턴에 반영될 것입니다.
- 죽은 나무의 성장 패턴이 마스터 연대기 그래프와 완벽하게 일치하면 나무가 죽은 달력 연도를 결정합니다. 즉, 샘플의 가장 바깥쪽 고리는 나무가 죽은 해에 해당하지만 나무 껍질이 여전히 존재하는 경우에만 해당됩니다. 나무 껍질이 없으면 나무가 죽은 해를 알 수 없지만 샘플의 나머지 나이테의 연대를 측정하는 것은 여전히 가능합니다.
- 죽은 나무가 마스터 연대기와 완벽하게 동기화되지 않은 경우 문제를 식별하고(누락 및/또는 거짓 고리 식별) 살아있는 나무에 사용된 것과 동일한 절차에 따라 적절하게 조정합니다.
- 각 화재 흉터 샘플의 연대가 선행되면(예비 연대) 측정 시스템(예: 0.001mm의 정밀도를 가진 Velmex)을 사용하여 단면을 가로지르는 수직선을 따라 각 개별 나이테의 너비를 측정합니다21. Velmex가 없는 사용자는 고해상도 스캐너를 사용할 수 있습니다. 즉, 나이테 측정 및 연대 측정은 단면의 스캔 이미지와 CDendro/CooRecorder와 같은 소프트웨어를 사용하여 수행할 수도 있습니다. 나이테 너비의 측정은 COFECHA 프로그램22을 사용하여 통계적으로 연대 측정의 품질을 확인하는 데 사용됩니다. 이것은 데이트의 품질을 검증하는 데 권장됩니다.
- 통계적으로 검증된 연간 나이테를 기반으로 연구 지역에서 개발된 이전 연대기가 있는 경우, 해당 연대기 또는 마스터 시리즈를 사용하여 화재 흉터 샘플의 연대를 뒷받침합니다.
4. 화재 흉터 데이트
- 각 샘플에서 나이테 연대측정이 완료된 후, 샘플에서 발견된 모든 화재 흉터를 확인하고 화재가 발생한 연도를 결정한다(그림 6A).

그림 6: 나이테 및 해당 연도 내의 화재 흉터 위치 및 계절성. 패널 A는 빨간색 화살표로 표시되고 1902년에서 2003년 사이에 각 화재가 발생한 연도가 앞에 있는 개별 화재 흉터가 있는 화재 흉터가 있는 단면의 예입니다. 패널 B, C 및 D는 각각 연간 나이테 내에서 휴면 상태(D), 조기 초기목(EE) 및 중조기 목재(ME)에 있는 화재 흉터의 확대된 예를 보여줍니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
5. 화재 흉터 계절성 결정
- 연간 나이테 내에서 화재 흉터의 위치를 사용하여 화재가 발생한 계절을 확인합니다. 일반적으로 각 화재 흉터의 위치를 나이테 내의 다음 범주 (그림 6B) 중 하나로 할당합니다 : EE (초기 나무의 초기 부분), ME (초기 나무의 중간 부분), LM (초기 나무의 끝 부분), L (후기 나무) 및 D (휴면 또는 고리 경계) 23, 18.
- 휴면기(나이테 경계 사이) 동안 발생하는 화재 흉터를 나이테의 늦은 나무 부분에 화재 흉터가 없는 한 다음 해 초목(봄 화재)의 시작에 할당합니다 24,25,26. 계절성 범주는 봄(D + EE)과 여름 시즌(ME + LE + L)11로 그룹화할 수도 있습니다.
참고: 이러한 범주의 그룹화는 지리적 지역 및 포리스트 유형에 따라 달라질 수 있습니다.
6. 데이터 분석
- 화재 상흔 데이터를 분석하려면 먼저 스프레드시트를 사용하여 화재 이력 데이터베이스를 구축하며, 여기서 각 샘플은 행이고 각 열은 해당 샘플과 연결된 변수입니다. 각 샘플에 대해 다음 필드를 포함하는 것이 좋습니다.
- 과학적인 나무 이름인 genus 및 species를 포함합니다.
- 샘플 번호 포함: 필드 수집 중에 샘플에 지정된 번호입니다(예: CRN01a (Cuenca Río Nazas, 트리 01, 샘플 a).
- 연도 포함: 이 섹션에는 가장 안쪽(또는 중앙) 고리의 연도와 가장 바깥쪽(나무 껍질에 가장 가까운) 고리의 두 날짜가 포함됩니다. 첫 번째 고리가 속과 일치할 때와 가장 바깥쪽 고리가 나무 껍질에 인접해 있는지 여부를 나타내는 것이 중요하며, 이는 샘플이 죽거나 녹음이 중지된 날짜를 나타냅니다. 이 정보는 화재 이력 분석에 사용되는 대부분의 프로그램에 필요합니다.
- 가장 안쪽의 반지 날짜를 포함합니다.
- 가장 바깥쪽의 링 날짜를 포함합니다.
- 속을 포함합니다(예 또는 아니요).
- 모든 화재 흉터가 있는 해와 계절의 목록. 예를 들어, 1902EE는 1902년 이내에 이른 숲의 초기 부분에서 화재가 기록되었음을 나타냅니다(그림 6C).
- 화재 이력 파일을 FHAES(Fire History Analysis and Exploration System) 버전 2.0.0-SNAPSHOT27에 업로드합니다. 프로그램을 사용할 수 없는 경우 https://www.frames.gov/partner-sites/fhaes/fhaes-home/ 링크를 사용하여 다운로드하십시오.
- 프로그램을 엽니다. 새 FHX 파일 만들기, 기존 FHX 파일 로드 및 중첩된 에포크 분석 실행의 세 가지 옵션이 있습니다.
- 첫 번째 옵션인 새 FHX 파일 만들기를 선택합니다. Fire History Recorder 라는 새 창이 열리고 데이터, 메타데이터, 요약 및 그래프 옵션이 제공됩니다.
- 데이터를 선택하여 현재 로드된 샘플을 선택하고 녹색 십자 기호를 클릭하여 이 데이터 세트에 새 샘플을 추가합니다.
- 샘플 이름, 첫 번째 해(가장 안쪽의 고리가 속과 일치합니까?), 작년(연도가 나무 껍질에 해당합니까?)을 묻는 새 창이 열립니다. 이 일반 정보가 제공되면 확인을 클릭하여 계속합니다.
- 이제 추가된 일반 정보가 있는 창이 활성화되고 Event Type(이벤트 유형), Event Season(이벤트 시즌) 및 Event Year(이벤트 연도)의 세 가지 필드가 포함됩니다. 각 화재 이벤트를 포함한 특정 정보를 첫 번째 샘플에 추가하기 시작합니다. 이벤트 추가를 클릭하여 세 필드 각각에 대한 정보를 추가합니다.
- 각 필드에 필요한 정보는 다음과 같습니다: Event Type(이벤트 유형 )에서 Fire Scar(화재 흉터)를 선택하고, Event Season(이벤트 시즌 )에서 나이테 내의 화재 흉터의 위치를 선택하고, Event Year(이벤트 연도 )에는 화재가 발생한 달력 연도를 포함합니다. 가장 오래된 레코드부터 가장 최근 레코드로 시작합니다.
- Add Event 내에서 해당 샘플 내의 마지막 발사가 추가될 때까지 다음 발사 이벤트를 추가합니다.
- 샘플을 완료한 후 사이트 이름 및 FHX 확장자(예: CRN)에 따라 파일을 저장합니다. FHX)를 저장할지 묻는 옵션이 주어지면 FHAES 프로그램과 같은 폴더에 저장하는 것이 좋습니다. 그런 다음 파일에 문제가 없는 한 파일이 성공적으로 저장되었다는 알림을 받게 되며, 이 경우 해당 메시지가 나타나지 않습니다. 이 경우 계속하기 전에 문제를 해결해야 합니다.
- 새 샘플에 대한 정보를 추가하려면 Add a New Sample to This Data Set(이 데이터 세트에 새 샘플 추가 )를 클릭하고 새 샘플에 대한 정보를 제공합니다.
- 계속하려면 확인을 클릭하십시오.
- 이렇게 하면 샘플 내의 각 화재에 대한 정보를 추가할 수 있는 새 창이 활성화됩니다. 동일한 절차에 따라 모든 화재 흉터 샘플을 파일에 추가합니다. 새 샘플이 추가될 때마다 정보를 저장하고 FHX 파일이 성공적으로 저장되었다는 메시지를 기록하여 올바르게 저장되었는지 확인합니다.
- 한 세션 내에서 모든 정보를 추가할 수 없는 경우 나중에 데이터베이스에서 작업을 계속합니다. 이렇게하려면 FHAES 프로그램을 열고 기존 FHX 파일로드를 클릭하십시오. 작업을 계속할 파일을 선택합니다. 열기를 클릭하면 샘플에 대한 데이터가 있는 새 창이 열립니다. 위의 메뉴에 있는 파일 편집을 선택하면 파일이 있는 Fire History Recorder-CRN.FHX 새 창이 열립니다. 여기에서 여전히 필요한 정보를 계속 입력합니다.
- 파일을 마무리하려면 메타데이터의 일부로 중요할 수 있는 정보를 추가합니다. 이 정보에는 해당 파일로 생성된 요약 및 그래프가 포함될 수 있습니다. 화재 이력 분석 및 그래픽을 위한 또 다른 옵션은 새로운 소프트웨어 "burnr in R"28입니다.
- 화재 이력 그래프를 생성합니다. FHAES 프로그램을 열고 위에서 설명한 데이터베이스(CRN. FHX)입니다. 차트 옵션을 선택하면 화재 이력을 그래픽으로 볼 수 있습니다.
- 화재가 발생한 연도와 계절을 기준으로 화재 이력 설명 통계를 생성합니다. 그래프를 만드는 데 사용되는 프로세스와 마찬가지로 FHAES에서 파일을 열고 분석을 선택한 > 실행 > 적용합니다. 프로그램 화면의 오른쪽에 새 창(FHAES 분석 결과)이 열리고 간격 분석 요약과 계절성 요약이 모두 표시됩니다. 가장 중요한 기술 통계는 평균 화재 간격(MFI), 최소 및 최대 간격, 샘플당 평균 화재 간격, Weibull 중앙값 확률 간격(WMPI) 또는 화재 재발입니다. 후자는 화재 간격의 비대칭 분포를 모델링하고 재발 간격을 확률적 용어로 표현하는 데 사용되는 중심 분포의 척도입니다29,30.
- 각 통계에 대해 1) 모든 흉터, 2) 10% 필터(샘플의 10% 이상에 의해 흉터로 기록된 화재 연도) 및 3) 25% 필터(샘플의 25% 이상에 의해 흉터로 기록된 화재 연도)의 세 가지 필터를 고려합니다. 마지막 필터는 가장 광범위한 화재의 간격을 결정할 수 있습니다30.
- 화재의 계절성과 관련하여 다양한 매개변수가 표시되며, 가장 중요한 것은 각 링 내 범주에 대해 기록된 흉터의 수와 비율입니다. 마찬가지로, 봄과 여름철에 기록된 화재의 수와 비율은11로 제공된다.
7. 기후 화재 분석
- FHAES 프로그램을 열고 SEA(Superposed Epoch Analysis) 실행을 선택합니다.
- 이 분석을 위해 1) 연속 시계열 파일 및 2) 이벤트 목록 파일의 두 파일을 사용합니다. 첫 번째 파일은 열에 정렬된 기후 데이터(예: 강수량, 온도, PDSI, ENSO 등)를 참조하고 두 번째 파일은 열 내에 정렬된 재구성된 화재를 나열하며 두 파일 모두 텍스트 형식(.txt)이어야 합니다.
- 이러한 각 파일을 적절한 형식으로 로드합니다.
- SEA 해석을 실행할 때 시뮬레이션 및 통계 창에서 화재 연도 이전과 이후의 연수를 수정할 수 있습니다. 그러나 기본 매개 변수를 유지하는 것이 좋습니다.
- 아래쪽에서 실행( Run )을 클릭하여 분석을 실행합니다.
- 그러면 요약 정보가 생성됩니다. 거기에서 차트를 클릭하여 막대 그래프로 자동 표시되는 결과를 만듭니다.
- 이 그래프를 해석하십시오 : X 축에서 "0"은 화재 연도를 나타내고 음수 및 양수 값은 화재 전과 화재 후를 나타냅니다. 95, 99 및 99.9%의 신뢰 구간은 평균 축의 위와 아래에 선 형태로 표시되어 분석의 중요성을 나타냅니다.
- 출력을 PNG 또는 PDF 형식으로 저장합니다.
- 이 분석을 기반으로 분석에 포함된 화재 전, 화재 중 및 후의 기후 조건을 포함하여 시간 경과에 따른 화재 발생에 대한 기후 변동성의 영향을 평가할 수 있습니다. FHAES를 사용한 결과 실행 및 해석에 대한 추가 지원은 사용 설명서31을 참조하십시오.