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방법 논문

나이테에서 기후 변동성을 추출하는 방법

1.9K 조회수

DOI:

10.3791/63414

2022년 3월 9일

이 논문에서

요약

나이테 기후 재구성은 도구적 기록을 넘어 과거의 기후 변동성을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 프로토콜은 나이테와 기상 기기 기록을 사용하여 과거 기후를 재구성하는 방법을 보여줍니다.

초록

나이테는 전 세계 여러 지역에서 기후 변수를 재구성하는 데 사용되었습니다. 더욱이, 나이테는 지난 몇 세기 동안, 그리고 일부 지역에서는 수천 년 동안의 기후 변동성에 대한 귀중한 통찰력을 제공할 수 있습니다. 최근 수십 년 동안 서로 다른 생태계에 존재하는 수많은 종의 수층 기후 잠재력을 연구하기 위해 수목 연대학이 얻은 중요한 발전에도 불구하고 많은 일과 탐구가 남아 있습니다. 이 외에도 지난 몇 년 동안 전 세계의 더 많은 사람들(학생, 교사 및 연구자)이 기후 정보의 타임라인을 거꾸로 확장하고 수십 년, 수백 년 또는 수천 년의 규모로 기후가 어떻게 변했는지 이해하기 위해 이 과학을 구현하는 데 관심이 있습니다. 따라서 이 작업의 목적은 부지 선택 및 현장 샘플링에서 실험실 방법 및 데이터 분석에 이르기까지 나이테 기후 재구성을 수행하는 데 필요한 일반적인 측면과 기본 단계를 설명하는 것입니다. 이 방법의 비디오와 원고에서는 나이테 기후 복원의 일반적인 기초를 설명하여 신규 이민자와 학생들이 이 연구 분야에 대한 사용 가능한 가이드로 사용할 수 있도록 합니다.

서론

나이테는 나무가 환경에 어떻게 반응하는지 이해하는 데 기본이 됩니다. 또한 기후는 나무의 성장에 영향을 미치기 때문에 나무는 일생 동안의 시간적 변화를 기록하는 환경 게이지 역할을 합니다. 따라서 나이테는 어떤 도구적 기후 기록을 훨씬 뛰어넘어 과거의 기후를 재구성하는 데 가치가 있었다.

뿌리, 줄기, 가지, 잎의 성장 과정과 나무의 번식 전략은 물, 빛, 온도 및 토양 영양분과 같은 환경 요인에 의해 조절됩니다1. 예를 들어, 줄기는 방사상으로 성장하고 혈관 형성층은 방사상 성장을 조절합니다2. 혈관 형성층(vascular cambium)은 줄기의 바깥쪽 경계에 위치한 물관부(xylem)와 나무 껍질과 같은 새로운 기능 세포를 활발하게 생산하는 분열 조직입니다. 또한, 혈관 형성층은 주로 계절 주기 동안 활성화됩니다. 그러나 이러한 성장 활동은 휴면 기간과 연중 특정 계절에 중단될 수 있습니다. 이 휴면 기간은 일반적으로 환경 변수가 최적이 아닐 때 발생합니다(예: 더 짧은 일주일 주기, 연장된 가뭄 기간, 추운 겨울 또는 홍수). 더욱이, 성장과 휴면 주기는 형성층 활동의 변화로 이어지며, 그 ....

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프로토콜

견학을 하기 전에 보존 지역의 경우 소유자의 허가를 받거나 해당 당국의 허가를 받아야 합니다. 당국을 대표하는 일부 직원이 문제를 피하기 위해 현장 작업에 참여하는 것이 매우 중요합니다.

1. 샘플링 전략

  1. 연구 영역 결정
    1. 기후 정보와 산림 구성을 기반으로 가장 적절한 샘플링 영역을 선택합니다(산림은 매우 이질적일 수 있습니다. 그림 1A,B).
    2. 샘플링 사이트가 연중 건기/우기 또는 춥거나 더운 계절을 포함한 명백한 연간 기후 계절성 및 연간 기후 변화를 보여주는지 확인합니다. 인근 기상 관측소의 기후 기록을 검사하여 연간 기후 계절성과 연간 기후 변화를 확인합니다.
    3. 중간 정도에서 높은 기후 연간 변동성이 존재하여 연구 현장의 나무가 나무 간의 표본을 교차 연대측정하기에 충분한 연간 나이테 너비 변화를 보여주도록 합니다.
    4. 관심 지역에서 현장 학습을 수행하여 관심 종이 있는 잠재적 위치를 식별합니다(그림 1B).
    5. 지도 제작, 드론 및 위성 이미지와 같은 권장 도구 ....

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결과

프로토콜의 1.1 및 1.2 단계에 따라 Pinus lumholtzii B.L. Rob. &Fernald는 이 연구를 위해 선택되었다. 고려 된 가장 중요한 측면 중 몇 가지는 다음과 같습니다 : 그것은 넓은 지리적 분포를 가진 Pinus 속의 침엽수이며 dendrochronological 관점에서 연구가 거의 없습니다. 그것은 낮은 물 저장 용량과 함께 암석이 많은 노두가있는 가난한 지역에서 개발되며, 낮은 물과 영양 가용성으로 인해 성장이 제한되어 느린 성장 속도를 유발하고 상업적 가치가 거의 없습니다. 표현형 형태와 상업적 관심이 거의 없기 때문에 교란이 적고 수명이 긴 개체를 찾을 수 있습니다. 일부 이전 연구에 따르면 기후 민감도가 높고 연륜 연대학적 잠재력이 있는 종입니다.

일주일 동안의 현장 작업과 프로토콜의 1.3단계에 따라 50개의 샘플이 수집되었습니다. 2단계에 따른 시료 준비는 1주일이 걸렸습니다. 50개 표본 중 41개.......

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토론

프록시 레코드(Proxy Record)는 호수와 해양 퇴적물, 꽃가루, 산호초, 얼음 코어, 팩랫 갯벌, 나이테와 같이 과거에 존재했고 여전히 존재하는 날씨에 의존하는 자연 시스템이므로 이로부터 정보를 얻을 수 있다24. 그러나 대부분의 기후에 민감한 프록시에서 나이테는 가장 높은 정밀도와 연간 해상도를 가진 프록시를 나타내므로 수세기, 때로는 최대 수천 년에 걸쳐 기후 및 생태 학적 사건의 정확한 발생 연도까지 연대를 측정 할 수 있습니다 3,5,25,26 . 교차 연대 측정 기법은 이제 얼음 코어, 산호, 조개 껍질의 고리27 및 탄소 14

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공개 사항

저자는 공개할 내용이 없습니다.

감사의 글

이 연구 프로젝트는 CONAFOR-2014, C01-234547 및 UNAM-PAPIIT IA201621 프로젝트를 통한 자금 조달 덕분에 수행되었습니다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
ARSTAN 소프트웨어https://www.ldeo.columbia.edu/tree-ring-laboratory/resources/software
벨트 샌더Dewalt Dwp352vs-b3 3x21 PuLG샌딩 샘플용
체인 톱 Chaps임업 공급 업체PGI 5-Ply Para-Aramidhttps://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Chain%20Saw%20Chaps
ChainsawStihl 또는 Husqvarna 용 예시MS 660단면 샘플 채취를 위한 필수 장비(예시: 18-24인치 바)
클리노미터임업 공급업체퍼센트 및 각도 스케일이 있는 Suunto PM5/360PChttps://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Clinometer
COFECHA 소프트웨어https://www.ldeo.columbia.edu/tree-ring-laboratory/resources/software
CompassForestry 공급업체:Suunto MC2 Navigator, Mirror Sightinghttps://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=compass
Dendroecological Fieldwork 프로그램연대 측정 기술을 습득하거나 연마할 수 있는 프로그램
직경 테이프임업 공급업체모델 283D/10M 직물 또는 강철 http://dendrolab.indstate.edu/NADEF.htm.https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Diameter%20tape
디지털 카메라CANONEOS 90D DSLR현장 및 수집된 샘플의 사진을 찍기 위해 (https://www.canon.com.mx/productos/fotografia/camaras-eos-reflex)
현미경용 디지털 카메라OLYMPUSDP27https://www.olympus-ims.com/es/microscope/dp27/
샘플을 보호하기 위한 전기 테이프 또는 플라스틱 랩uline.comhttps://www.uline.com/Product/Detail/S-6140/Mini-Stretch-Wrap-Rolls/
필드 형식특정 특성이 없습니다각 샘플에서 정보를 수집하기 위해
필드 노트연구 사이트 정보에 메모하기 위해
장갑필드 보호용
Haglö f Increment Borer Bit 스타터임업 공급 업체https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Increment%20borer
청력 보호임업 공급 업체특정 특성은 없습니다
특성은 없습니다https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Wildland%20Fire%20Helmet
Increment borer임업 공급 업체Haglofhttps://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Increment%20borer
대형 배낭특정 특성이 없습니다현장에서 단면을 운반하기위한 강력한 배낭
안전 안경임업 공급 업체없습니다
사포40에서 1200 그릿
소프트웨어 측정 J2X버전 4.2http://www.voortech.dreamhosters.com/projectj2x/tringSubscribeV2.html
STATISTICA커널 릴리스 5.5 프로그램 (Stat Soft, Inc. 2000)통계 분석 프로그램
실체 현미경OLYMPUSSZX10https://www.olympus-ims.com/en/microscope/szx10/
지형도, 토지 피복도공공 기관에서 입수하거나 연구의 첫 번째 단계에서 생성
된 도면현장에서샘플을 운반하기위한 강력한 튜브
Velmex 장비Velmex, Inc.0.001mm 정밀www.velmex.com
, : , : 헬멧 임업 공급 업체 https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Hearing%20protection 특정 https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Safety%20Glasses 용 튜브

참고문헌

  1. Oliver, C., Larson, B. Brief Notice: Forest Stand Dynamics (Update Edition). Forest Science. 42 (3), 397(1996).
  2. Dickison, W. C. Integrative Plant Anatomy. Integrative Plant Anatomy. , Academic press. (2000).
  3. Fritts, H. C. Tree-Ring and Climate. UCAR Center for Science Education. , Available from: https://scied.ucar.edu/learning-zone/ho....

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