Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Wykorzystanie słojów drzew do rekonstrukcji informacji o historii pożarów z obszarów leśnych

3.2K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/61698

⸱

22 października 2020

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1CENID-RASPA, INIFAP, 2Rocky Mountain Research Station, USDA Forest Service, 3Facultad de Ciencias Naturales, Universidad Autónoma de Querétaro, 4Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Juárez del Estado de Durango, 5Instituto de Geografía, Universidad Nacional Autónoma de México

W tym artykule

Podsumowanie

Ta praca wyjaśnia najodpowiedniejsze techniki i metody prowadzenia badania historii pożarów od początku wyboru miejsca do końcowej analizy związku pożar-klimat.

Streszczenie

Roczne wzorce słojów drzew są źródłem informacji ekologicznych i środowiskowych, w tym historii pożarów na obszarach leśnych. Historie pożarów na podstawie słojów drzew obejmują trzy podstawowe fazy: zbieranie danych w terenie, metody laboratoryjne (przygotowanie i datowanie) oraz analizę danych. W tym miejscu przedstawiamy instrukcje krok po kroku i kwestie, które należy wziąć pod uwagę, w tym proces wyboru obszaru badania, miejsca pobierania próbek, a także sposób i które drzewa pozostawione przez ogień należy pobrać próbki. Ponadto opisujemy przygotowanie i datowanie próbek blizn po pożarze, które są wykonywane w laboratorium. Na koniec opisujemy podstawową analizę i odpowiednie wyniki, w tym przykłady z badań, które zrekonstruowały wzorce historii pożarów. Badania te pozwalają nam zrozumieć historyczną częstotliwość pożarów, zmiany tych częstości związane z czynnikami antropogenicznymi oraz analizy wpływu klimatu na występowanie pożarów w czasie. Opis tych metod i technik powinien zapewnić lepsze zrozumienie badań nad historią pożarów, co przyniesie korzyści badaczom, nauczycielom, technikom i studentom zainteresowanym tą dziedziną. Te szczegółowe metody pozwolą nowym badaczom w tej dziedzinie na rozpoczęcie własnej pracy i osiągnięcie większego sukcesu. Zasoby te umożliwią lepszą integrację aspektów słojów drzew w innych badaniach i doprowadzą do lepszego zrozumienia naturalnych procesów zachodzących w ekosystemach leśnych.

Wprowadzenie

Pożary lasów, wywołane z przyczyn naturalnych lub antropogenicznych, są uważane za jeden z najczęstszych czynników zakłócających ekosystemy ekologiczne1. Na przykład pożar, a dokładniej reżimy pożarowe, wpływają na skład i strukturę gatunkową roślin2. Pożar jest również podstawowym procesem łączącym cykle biogeochemiczne i zmienność klimatyczną3,4. Na niektórych obszarach ogień przyczynia się do degradacji i wylesiania, podczas gdy na innych obszarach ogień ma fundamentalne znaczenie dla regeneracji i utrzymania otwartych struktur leśnych5,6. W związku z tym zrozumienie ekologicznej roli pożarów lasów ma zasadnicze znaczenie dla programów zarządzania i ochrony.

Reżimy pożarowe są definiowane jako wzorzec zdarzeń pożarowych w czasie, charakteryzujący się częstotliwością i jego zmiennością pod względem typu, zasięgu, intensywności, sezonowości i dotkliwości7,8. Reżimy pożarów lasów można badać poprzez bezpośrednią obserwację, raporty, zdjęcia satelitarne, historię mówioną, strukturę wiekową i skład gatunkowy, a także poprzez zastosowanie metod dendrochronologicznych9. Dendrochronologia wykorzystuje słoje drzew, datowane z roczną precyzją, do badania zjawisk klimatycznych i ekologicznych10. Jedną z gałęzi dendrochronologii jest rekonstrukcja historii pożarów lub dendropyrochronologia, która wykorzystuje słoje drzew do określania przestrzennych i czasowych wzorców dawnych i współczesnych pożarów, rekonstruując w ten sposób reżim pożarowy na badanym obszarze11,12. Metody dendrochronologiczne zapewniają precyzję i rozdzielczość w porównaniu z innymi metodami datowania, ponieważ pozwalają na datowanie zdarzeń ekologicznych, z precyzją roczną do śródrocznej (tj. sezonowej), w długich skalach czasowych, czasami do kilku tysięcy lat13,14.

Rekonstrukcje historii pożarów są również kluczowe dla zrozumienia, jak ogólne wzorce cyrkulacji klimatu w skali regionalnej wpłynęły na rozprzestrzenianie się pożarów. Te analizy zależności między klimatem a pożarem są nowatorskie, ponieważ dostarczają wglądu w to, jak klimat wpływa na częstotliwość pożarów w długich okresach czasu, co nie jest możliwe w przypadku nowoczesnych instrumentalnych zapisów klimatycznych4. Aby ułatwić rekonstrukcję historii pożarów, udostępniamy protokół terenowy i laboratoryjny, który opisuje metody i techniki dendrochronologiczne, które pozwolą badaczom, nauczycielom, technikom i studentom zainteresowanym tą dziedziną nauki na inicjowanie własnych projektów i badań.

W tym protokole dostarczamy narzędzia do lepszego zrozumienia i odpowiedzi na różne pytania ekologiczne w dziedzinie ekologii lasu, takie jak: 1) Jaki jest reżim pożarowy? 2) Czy reżimy pożarowe zmieniły się w ostatnich dziesięcioleciach, czy też częstotliwość pożarów utrzymuje się bez znaczących zmian? lub 3) Czy nastąpiły zmiany przypisywane wpływom antropogenicznym? 4) W jaki sposób wzorce częstotliwości pożarów są powiązane ze zmiennością klimatu?

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

1. Strategia pobierania próbek

  1. Wyznaczanie obszaru badań
    1. Zazwyczaj obszary leśne są rozległe (setki lub tysiące hektarów), dlatego należy wybrać obszar badań, który pozwoli zrealizować cele, którymi w tym przypadku jest określenie historii pożarów oraz jej zmienności w czasie (Rycina 1). Obszar badań należy ograniczyć wyłącznie do terenów zawierających drzewa z bliznami pożarowymi, które będą stanowić jednostkę próbkowania. Rozpoznanie obszaru badań można często ułatwić, wykorzystując drony oraz technologie wideo, które zapewniają widok na szerszy krajobraz, oszczędzając czas i pieniądze.
    2. W obrębie obszaru badań należy zidentyfikować potencjalne stanowiska próbkowania, które w idealnym przypadku powinny być zbliżone rozmiarem, aby ułatwić porównania. Stanowiska próbkowania mogą różnić się rozmiarem: od dużych obszarów (>50 ha), przez mniejsze stanowiska (5–50 ha), aż po powierzchnie próbne (<5 ha), w zależności od obszaru badań, dostępności drzew z bliznami pożarowymi oraz celów badania. Liczba stanowisk będzie oczywiście zależna od zmienności, jednak ogólnie sugeruje się wybranie więcej niż jednego stanowiska. Topografia i typ lasu na każdym stanowisku powinny być reprezentatywne dla większego ekosystemu, aby umożliwić ekstrapolację wyników9.

Porównanie krajobrazu leśnego, obraz A i B; badanie ekologiczne, teren górzysty, zróżnicowana roślinność.
Rycina 1: Lasy Pinus hartwegii. (A) Zmienność topograficzna stanowiska pod kątem nachylenia stoku, pokrywy leśnej, barier orograficznych, materiałów palnych i innych czynników. (B) Szersza perspektywa krajobrazowa terenu i warunków leśnych, zmiennych wpływających na dynamikę pożaru oraz wybór stanowisk badawczych. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.

  1. Strategia próbkowania (wybór stanowisk w obrębie obszaru badań)
    1. W obrębie obszaru badań wybierz metodę doboru stanowisk: próbkowanie losowe, systematyczne lub selektywne15. Wybór ten będzie zależał od celów badania, dostępności personelu oraz zasobów finansowych.
    2. W celu rekonstrukcji historii pożarów zazwyczaj stosuje się próbkowanie selektywne. Polega ono na wyborze w obrębie obszaru badań takich stanowisk, o których wiadomo, że występują tam drzewa z bliznami pożarowymi.
    3. Stosując tę strategię próbkowania, wybieraj stanowiska, na których istnieją dowody wystąpienia pożarów utrwalone w postaci blizn pożarowych. Obszary wykazujące oznaki niedawnych pożarów, takie jak drzewa przypalone lub niedawno zniszczone przez ogień, ale pozbawione dowodów wcześniejszych blizn pożarowych, nie nadają się do rekonstrukcji reżimów pożarowych, choć często są mylone ze stanowiskami odpowiednimi (Rysunek 2A).
      UWAGA: Gdyby celem było zmierzenie szkód wyrządzonych przez pożar w odnowieniach, analiza wpływu na tempo wzrostu lub ocena regeneracji tych lasów po pożarze, takie obszary byłyby bez wątpienia idealne. Jednakże, ponieważ celem jest ustalenie historii pożarów i jej zmienności w czasie, wymagane są stanowiska, na których drzewa wykazują oznaki (blizny) poprzednich uszkodzeń ogniowych, ale rozpoczęły proces gojenia (Rysunek 2B).
    4. Przeprowadź rozpoznanie obszaru badań i zlokalizuj stanowisko z licznymi (>10) długowiecznymi drzewami oraz dowodami w postaci blizn pożarowych (Rysunek 2C). Zapisz lokalizację (współrzędne GPS) wszystkich drzew z bliznami pożarowymi, wyznaczając punkty określające granice stanowiska badawczego.
    5. Nanieś powierzchnię stanowiska w systemie informacji geograficznej (GIS) lub innym oprogramowaniu kartograficznym, aby upewnić się, że stanowiska mają podobną wielkość.
    6. W szczególności, na każdym stanowisku zlokalizuj najdłużej żyjące drzewa z bliznami pożarowymi, aby umożliwić rekonstrukcję historii pożarów na tym obszarze tak daleko w przeszłość, jak to możliwe (o jeden lub kilka wieków), oraz uzyskać lepsze zrozumienie zmienności częstotliwości pożarów w tym okresie.

Regeneracja lasu; krajobrazy po pożarach; erozja gleby; zagęszczenie drzew; efekt ekologiczny; porównanie sekwencji.
Rycina 2: Tereny badawcze z i bez potencjału do rekonstrukcji historii pożarów. (A) Las sosnowy, który został dotknięty (opalonem) niedawnym pożarem, lecz drzewa nie wykazują śladów bliznowacenia; takie obszary nie są przydatne do tego typu badań, ponieważ brakuje w nich drzew z bliznami pożarowymi. (B) Las sosnowy z dowodami na przeszłe pożary; drzewa mają widoczne zwęglone sekcje u podstawy pnia w kształcie trójkąta, znane jako „twarz kota” (ang. cat face), które powstają podczas gojenia się drzewa po wielokrotnych pożarach. Takie obszary uznaje się za mające potencjał do rekonstrukcji historii pożarów. (C) Zbliżenie podstawy drzewa z bliznami pożarowymi, w którym zarejestrowano liczne pożary. Każda z różnych warstw reprezentuje bliznę pożarową. W tym przypadku widocznych jest 11 blizn pożarowych. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

  1. Ogólne uwagi dotyczące pobierania prób (wybór próbek drzew w obrębie stanowisk)
    UWAGA: Zbieranie drzew z bliznami pożarowymi jest jednym z najważniejszych etapów tego typu badań.
    1. Po wyznaczeniu obszaru badań i granic stanowiska, należy rozpocząć rozpoznanie wybranego terenu od znanego punktu, posuwając się stopniowo, aż do objęcia całego stanowiska. Celem rozpoznania jest sporządzenie jak najpełniejszego inwentarza wszystkich drzew z bliznami pożarowymi, z odnotowaniem ich stanu (drzewo żywe, kikut lub kłoda), liczby blizn pożarowych, lokalizacji oraz dostępności (trudności w wydobyciu próbki blizny z drzewa). (Rysunek 3A,B).
    2. Na podstawie tych informacji należy określić, które drzewa najlepiej przyczynią się do odtworzenia najdłuższej i najpełniejszej historii pożarów dla danego stanowiska. Należy zebrać co najmniej 10 drzew z bliznami pożarowymi z każdego stanowiska, nadając najwyższy priorytet drzewom z największą liczbą i najlepiej zachowanymi bliznami pożarowymi9 (Rysunek 3B,D). Należy pamiętać, że nie wszystkie drzewa z bliznami pożarowymi na stanowisku muszą zostać pobrane do próbek. W większości przypadków liczba zarejestrowanych pożarów rośnie wraz ze zwiększeniem wielkości próby (liczby drzew); jednak zależność ta zazwyczaj dąży do asymptoty po pobraniu 10–15 drzew16.
    3. Aby uzyskać jak największą głębokość próby w czasie, należy dążyć do zbierania kłód i kikutów z bliznami pożarowymi, które z większym prawdopodobieństwem zawierają najstarsze blizny, a także drzew żywych, które będą posiadać blizny z nowszych pożarów.
    4. Należy unikać pobierania luźnych lub silnie zdegradowanych próbek blizn pożarowych, które po przecięciu mogłyby zostać zgubione i byłoby niemal niemożliwe ich ponowne złożenie.
    5. W przypadku, gdy wybrane drzewa mają taką samą liczbę blizn i stopień trwałości, należy rozważyć pobranie próbek z gatunków o najwyraźniejszych słojach przyrostu, co ułatwi datowanie blizn9.
    6. Przed pobraniem jakiejkolwiek próbki należy opracować arkusz danych terenowych, który umożliwi zgromadzenie najistotniejszych informacji z każdej próbki i stanowiska, w tym następujących danych17.
      1. Należy stosować arkusze danych terenowych zawierające informacje ogólne, takie jak: nazwa i kod obszaru badań (najlepiej trzy litery, np. Cuenca Río Nazas, CRN), numer stanowiska, numer próbki, stan próbki (lita, sekcjonowana, zgniła), data pobrania oraz osoba pobierająca.
      2. Należy określić opis mikrosiedliska (suche, wilgotne, pośrednie), nachylenie i ekspozycję stoku.
      3. Należy określić cechy drzewa: gatunek, średnicę, wysokość, stan (żywe, kikut, kłoda, pień).
      4. Należy określić lokalizację geograficzną: współrzędne (UTM i w stopniach), wysokość nad poziomem morza.
      5. Należy określić opis próbki: wysokość i strona pobrania próbki z pnia, liczba pobranych próbek, liczba fragmentów/próbka, liczba widocznych blizn/próbka, ekspozycja blizn.
      6. Należy wykonać zdjęcia terenowe próbki i/lub rysunek: informacje te udokumentują kształt próbki blizny pożarowej i liczbę sekcji na wypadek poluzowania się części próbki i konieczności ich późniejszego ponownego złożenia. Pomoże to w jej rekonstrukcji (sklejeniu i przygotowaniu) w laboratorium. Rysunek w arkuszu danych jest często pomocny, ponieważ pozwala na wprowadzanie adnotacji.
  2. Pobieranie próbek (zbieranie drzew z bliznami pożarowymi)
    1. Po ustaleniu, które drzewa zostaną pobrane do badań, a przed rozpoczęciem ekstrakcji próbki blizny pożarowej, należy zbadać obszar wokół drzewa. Badanie to może ujawnić gałęzie, luźne kamienie lub inne zagrożenia, które muszą zostać usunięte przed uruchomieniem piły spalinowej, aby zapewnić bezpieczne środowisko pracy.
    2. Aby wydobyć blizny pożarowe z pni lub kłód, należy wykonać pełne przekroje poprzeczne (Rysunek 3C). Jednak w celu pobrania próbek z stojących kikutów i żywych drzew może być konieczne wycięcie częściowych przekrojów poprzecznych (Rysunek 3A,D). W miarę możliwości należy kłaść nacisk na pobieranie prób z martwych drzew, aby zminimalizować uszkodzenia drzew żywych18. Głównym narzędziem do pobierania próbek jest piła spalinowa z szyną o długości co najmniej 20 cali (na przykład: szyna od 18 do 24 cali), co pozwala na ekstrakcję próbek zarówno z małych, jak i dużych drzew. Zaleca się również posiadanie zapasowych części sprzętu podczas pobierania próbek, aby prace terenowe nie zostały opóźnione w przypadku awarii mechanicznej.
    3. Wybierając stronę i wysokość próbki blizny pożarowej do wydobycia, należy wziąć pod uwagę stronę i/lub wysokość z największą liczbą i najlepiej zachowanymi widocznymi bliznami pożarowymi. Często liczba blizn pożarowych jest większa bliżej ziemi12 (Rysunek 3A,B). Blizny pożarowe mogą często sięgać kilku metrów wysokości, a blizny zaobserwowane w górnej części mogą nie występować u podstawy pnia (Rysunek 3B). W takich przypadkach konieczne będzie pobranie wielu próbek z jednego drzewa, w tym próbek z podstawy i z wyższych partii, aby uchwycić jak najpełniejszy zapis historii pożarów dla tego drzewa. Jednak pobieranie blizn u podstawy jest często trudniejsze i bardziej niebezpieczne, szczególnie podczas wycinania przekroju ciężką piłą spalinową. Ponadto cięcie w niższej części drzewa może wymagać klęczenia, co może utrudnić szybką ewakuację ze stanowiska w razie potrzeby.
    4. Przed rozpoczęciem cięcia drzewa należy upewnić się, że podjęto wszelkie niezbędne środki ostrożności, w tym zastosowano odpowiedni sprzęt ochronny, taki jak rękawice, kask, ochrona słuchu, spodnie ochronne i odpowiednie obuwie.
    5. Po wybraniu drzewa z bliznami pożarowymi oraz wysokości i strony, z której zostanie pobrana próbka, należy zapewnić obecność dodatkowej osoby w pobliżu, która będzie uważnie obserwować drzewo i będzie gotowa ostrzec operatora piły w przypadku, gdyby drzewo zaczęło przewracać się. Należy upewnić się, że osoba ta oraz operator piły mają ustalony niewerbalny/niewizualny sposób komunikacji, np. klepnięcie w ramię, na wypadek takiej sytuacji awaryjnej. Dodatkowo należy upewnić się, że obie osoby mają wcześniej ustaloną strategię ewakuacji i strefę bezpieczeństwa przed rozpoczęciem jakiegokolwiek cięcia.
    6. Po wybraniu drzewa i strony z najlepszym zapisem oraz zachowaniu niezbędnych środków ostrożności, należy wydobyć próbkę blizny pożarowej z żywego lub martwego drzewa stojącego.
      1. Najpierw należy wyciąć z drzewa częściowy przekrój poprzeczny9,19. Aby to zrobić, należy wykonać poziome cięcie wzdłuż przekroju po jednej stronie pnia z blizną pożarową (Catface), które rozciąga się od kory do środka drzewa i przecina wszystkie blizny, które muszą zostać wydobyte (Rysunek 3D).
      2. Po wykonaniu pierwszego cięcia poziomego, należy wykonać drugie poziome cięcie równoległe 2 do 3 cm powyżej lub poniżej pierwszego cięcia (Rysunek 3D). Im cieńszy przekrój, tym mniejsze uszkodzenie drzewa; jednak grubość będzie zależeć od tego, jak lite jest drzewo. Jeśli drzewo jest silnie zdegradowane, próbka powinna być grubsza (>3 cm), aby zapewnić większą stabilność.
      3. Po wykonaniu dwóch poziomych cięć w poprzek pnia, należy wykonać dwa cięcia wgłębne, jedno od tyłu i drugie od przodu drzewa w stronę jego środka, aby usunąć przekrój z drzewa. Cięcie wgłębne należy wykonać za pomocą czubka szyny piły, wchodząc w drzewo w punkcie, w którym kończą się dwa równoległe cięcia poziome. Cięcia wgłębne powinny przeciąć całe drewno trzymające przekrój przy drzewie, umożliwiając tym samym wydobycie przekroju (Rysunek 3E,F).
        UWAGA: Cięcie wgłębne należy rozpocząć, ustawiając szynę piły pod kątem 45° względem pnia drzewa (Rysunek 3E), na końcu dwóch równoległych cięć poziomych. Cięcie należy rozpocząć od najwyższego czubka szyny, powoli wcinając się w drzewo ruchem w górę, aby uniknąć odrzutu piły. Po rozpoczęciu cięcia i wniknięciu ostrza w drzewo, szynę można ustawić w pozycji poziomej (Rysunek 3F), aby wniknąć głębiej w drzewo. Rozpoczęcie pod kątem 45 stopni zapewnia bezpieczniejszy start cięcia. Jeśli próba rozpoczęcia cięcia zostanie podjęta z pozycji poziomej względem pnia, ostrze piły spalinowej odbije się od drzewa z dużą siłą i może spowodować obrażenia.
      4. Wyjąć próbkę (Rysunek 3G).
      5. Oznaczyć próbkę, używając kodu stanowiska, numeru drzewa i numeru próbki (na przykład pierwsza próbka ze stanowiska CRN zostanie oznaczona jako CRN-01-a. Numer drzewa (1, 2, 3, …) oraz numer próbki, ten drugi oznaczany jest literami a, b, c itd.) (Rysunek 3H).
      6. Wykonać zdjęcie próbki w terenie; pozwala to na uchwycenie stanu fizycznego próbki w momencie wydobycia, w tym kształtu, liczby fragmentów (jeśli rozpadła się na kilka części), stanu próbki, etykiety próbki w razie jej starcia itd. Jeśli próbka podczas wydobycia rozpadnie się na kilka części, należy ją jak najlepiej zrekonstruować, dołączając wszystkie fragmenty i oznaczając każdy z nich markerem.
      7. Aby ułatwić rekonstrukcję próbki, należy zaznaczyć miejsca łączenia fragmentów, rysując linie prostopadłe przechodzące przez sąsiadujące części. Każdy z tych fragmentów powinien być indywidualnie oznaczony kodem stanowiska i ID drzewa oraz unikalnym numerem dla każdego pojedynczego elementu. Dzięki temu, jeśli fragmenty próbki zostaną wymieszane, informacje te uzupełnią zdjęcie i ułatwią określenie rozmieszczenia każdego elementu w obrębie próbki17. Rysunek wykonany w terenie w momencie wydobycia może również ułatwić tę rekonstrukcję. Zaletą rysunku jest to, że pozwala on na wprowadzanie adnotacji, a tym samym oznaczanie poszczególnych części na rysunku.
      8. Na koniec należy użyć taśmy izolacyjnej lub folii stretch, aby zabezpieczyć próbkę blizny pożarowej i wszystkie pojedyncze fragmenty tak blisko oryginalnego układu, jak to możliwe. Jest to szczególnie istotne w przypadku próbek blizn pożarowych o pewnym stopniu degradacji lub gnilności. Mocne owinięcie próbki zabezpieczy ją również podczas transportu do laboratorium17 (Rysunek 3I).
      9. Choć większość badań nad rekonstrukcją pożarów wykorzystuje częściowe lub pełne przekroje poprzeczne, warto wspomnieć, że inną alternatywą, choć rzadziej stosowaną, jest wykorzystanie świdrów do pobierania rdzeni przyrostowych. Ten rodzaj pobierania próbek jest możliwy tylko w żywych lub litych martwych drzewach, przy uwzględnieniu zasad ekstrakcji wskazanych na Rysunku 4.

Proces pozyskiwania próbek z drzew leśnych; metoda cięcia piłą mechaniczną; schemat sekwencji; etapy gromadzenia danych.
Rycina 3: Proces pobierania próbek blizn pożarowych. (A) Wybór drzewa z bliznami pożarowymi oraz (B) widok z bliska na „twarz kota” (obszary z odsłoniętymi bliznami pożarowymi u podstawy drzewa), który ukazuje liczne blizny i stanowi przykład drzewa mogącego zostać wybranego do pobrania próbek. (C) Pobieranie próbki z bliznami pożarowymi z kłody. W przypadku kłód pobranie fragmentu lub całej sekcji jest łatwiejsze, ponieważ cięcie można prowadzić pionowo. W przypadku żywych drzew i sucharów proces jest trudniejszy i obejmuje następujące etapy: (D) aby pobrać blizny pożarowe z żywych drzew, w pierwszym kroku należy wybrać stronę z najwyraźniejszymi zapisami i wykonać dwa poziome cięcia u podstawy pnia drzewa. (E,F) Aby pobrać próbkę, należy wykonać cięcie wgłąb, w którym czubek piły mechanicznej jest pchany pionowo wzdłuż tylnej krawędzi dwóch poziomych cięć, od kory w stronę centrum drzewa, aby oddzielić próbkę; (G) następnie próbka jest wyjmowana i (H) etykietowana (obszar badań, stanowisko i numer drzewa, numer próbki, współrzędne), a na koniec (I) próbka jest owijana w plastik, aby uniknąć uszkodzeń podczas transportu do laboratorium. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Analiza blizn pożarowych drzew; schemat przedstawia słoje wzrostu, identyfikację blizny pożarowej, badanie dendrochronologiczne.
Rycina 4: Pobieranie próbek z drzew posiadających blizny pożarowe poprzez ekstrakcję rdzeni wzrostu (przewiertów) za pomocą świdra Presslera. Aby skutecznie przeprowadzić tę technikę pobierania próbek, ważne jest uwzględnienie kąta ekstrakcji w stosunku do blizny. 1) Rdzeń próbny przecinający bliznę pożarową będzie niekompletny, ponieważ wszystkie słoje po bliznie będą brakować, 2) w drugim rdzeniu pierwsze słoje po bliznie również mogą być nieobecne, ale 3) w idealnym przypadku trzeci rdzeń będzie zawierał wszystkie słoje wzrostu i pozwoli na identyfikację oraz datowanie blizny pożarowej z dokładnością do roku, a 4) czwarty rdzeń, pobrany daleko od blizny pożarowej, a zatem zawierający wszystkie słoje wzrostu, zostanie uzyskany, ale nie posłuży do identyfikacji i datowania pożaru. Ten ostatni może jednak służyć jako chronologia referencyjna dla danego drzewa. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

2. Przygotowanie próbek w laboratorium

  1. Po dostarczeniu do laboratorium próbek z bliznami pożarowymi, ostrożnie je rozpakuj, oddzielając przekroje jednoczęściowe od tych składających się z wielu fragmentów.
  2. Odtwórz próbki składające się z wielu fragmentów. Procedura ta polega na zidentyfikowaniu wszystkich części należących do danej próbki i sklejeniu ich ze sobą (używając białego kleju do drewna). W razie potrzeby wykorzystaj zdjęcia wykonane w terenie, aby ustalić układ poszczególnych fragmentów.
  3. W przypadku próbek silnie zdegradowanych wskutek gnicia, samo użycie kleju może być niewystarczające do uzyskania sztywności niezbędnej w procesach szlifowania/polerowania i datowania. Aby zapewnić wymaganą stabilność, zamontuj takie próbki na podłożu. Po złożeniu wszystkich części próbki, przymocuj poszczególne fragmenty do powierzchni drewnianej (np. sklejki), a w razie potrzeby, podczas procesu klejenia użyj zszywacza mechanicznego, aby utrzymać elementy na miejscu17.
  4. Po zakończeniu procesu przygotowania, susz próbki na zewnątrz w cieniu przez 3–5 dni. Nie susz próbek bezpośrednio na słońcu, ponieważ nagła utrata wilgoci może spowodować pękanie i rozpad próbki.
  5. Po wyschnięciu próbek, dotnij grubsze egzemplarze (>3 cm) do grubości od 2 do 3 cm, aby ułatwić ich obsługę pod mikroskopem oraz w systemie pomiarowym.
  6. Oszlifuj/wypoleruj wszystkie próbki, używając papierów ściernych o różnej ziarnistości, od 40 do 1 200 grit. Zacznij od najniższej wartości (najgrubsze ziarno), aby usunąć najbardziej nierówne części po cięciu, a następnie kontynuuj szlifowanie, stosując sukcesywnie wyższe wartości (drobniejsze ziarno), aż do uzyskania jednolitej powierzchni i wyraźnej widoczności struktur komórkowych słojów drzewnych pod mikroskopem. Pozwoli to na identyfikację położenia blizny pożarowej w obrębie słoja rocznego (Rycina 5).

Schemat datowania słojów drzewa; dendrochronologia do analizy klimatu, wiek: 121 lat (1891-2011).
Rycina 5: Próbka Pinus hartwegii z bliznami pożarowymi po przygotowaniu lub szlifowaniu. Początkowe obliczenie liczby słojów zaznaczone niebieskimi kropkami wskazuje wiek próbki (121 lat). Datowane słoje roczne są przedstawione na czarno (1891–2011). Bezpośrednie datowanie jest możliwe w próbkach pobranych z żywych drzew, gdy znany jest rok powstania zewnętrznego słoja (w tym przypadku 2011), słoje są wyraźne i nie występują problemy z przyrostem (brakujące i fałszywe słoje) lub problemy te można łatwo rozróżnić. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

3. Datowanie słojów drzew

  1. Policz słoje przyrostu na każdej próbce, aby określić wiek, zaczynając od środka w kierunku kory. Każdy okres 10 lat zaznacz jedną kropką, 50 lat dwiema kropkami, a co 100 lat trzema kropkami20.
  2. Określ dokładny rok powstania każdego z słoje rocznych poprzez porównanie wzorców wzrostu20.
  3. W próbkach z młodych żywych drzew data powstania zewnętrznego słoja (przylegającego do kory) jest znana, ponieważ odpowiada ona rokowi pobrania próbki. W takim przypadku datowanie przeprowadza się bezpośrednio na próbce, licząc słoje od zewnątrz (kory) w kierunku środka próbki. Na przykład, jeśli próbka została pobrana w ostatnich miesiącach 2011 roku, przyrost z tego roku będzie już prawie całkowicie ukończony, zatem data tego ostatniego zewnętrznego słoja będzie przypisana do roku 2011. Należy odliczać lata wstecz od tego słoja i zaznaczać daty kolejnych słojów aż do słoja najwewnętrzniejszego (Rycina 5). Jak wspomniano wcześniej, początek każdej dekady zaznacz jedną kropką, pięćdziesiąty rok dwiema kropkami, a każde stulecie trzema kropkami.
  4. W przypadku najdłużej żyjących drzew opracuj wykres wzrostu lub tzw. Skeleton Plots dla każdej próbki i porównaj wzorce wzrostu między drzewami. Więcej szczegółów na temat tworzenia skeleton plot znajdziesz u Stokesa i Smileya20. Synchronizacja (cienkich i szerokich słojów) między różnymi drzewami wskazuje na brak problemów ze wzrostem (słojów fałszywych lub brakujących). Zatem możliwe jest przypisanie dat (lat kalendarzowych) do słojów w taki sam sposób, jak zrobiono to w przypadku żywych drzew.
  5. Niektóre próbki z blizn pożarowych mogą nie wykazywać synchronicznych wzorców wzrostu z innymi drzewami; wynika to z zahamowania wzrostu (bardzo wąskie słoje), co w konkretnych latach może prowadzić do powstania słojów brakujących (tj. lat kalendarzowych, w których drzewo nie przyrosło w tej części pnia), które nie zostały uwzględnione w obliczeniach. Z drugiej strony mogą wystąpić „słoje fałszywe”. Słój fałszywy to słój drzewny, który wygląda jak dwa słoje, ale w rzeczywistości jest powiązany z jednym rokiem kalendarzowym. Dzieje się tak, gdy drzewo jest poddane stresowi z powodu sezonowej suszy i zaczyna wytwarzać drewno późne w przygotowaniu do zatrzymania wzrostu, by następnie wznowić regularny wzrost po otrzymaniu wystarczającej ilości wilgoci. Określ, który z tych dwóch problemów powoduje brak synchronizacji, porównując każdy pojedynczy słój między próbką niesynchronizowaną a próbką, w której nie odnotowano problemów ze wzrostem.
  6. Po zidentyfikowaniu problemu popraw liczbę słojów w próbce niesynchronizowanej oraz na jej wykresie wzrostu. Powtórz tę procedurę dla wszystkich próbek niesynchronizowanych.
  7. Aby datować wszystkie żywe drzewa, opracuj średni wykres, powszechnie nazywany „chronologią wzorcową” (Master chronology), który jest średnią ze wszystkich indywidualnych skeleton plots i wskazuje wzorzec wzrostu dla danego stanowiska. Więcej szczegółów na temat tworzenia chronologii wzorcowej znajdziesz u Stokesa i Smileya20.
  8. Po datowaniu żywych drzew z określoną datą zewnętrznego słoja, rozpocznij datowanie drzew martwych, w których zewnętrzny słój jest nieznany. Aby to zrobić, zacznij od stworzenia skeleton plot dla każdej próbki martwego drzewa, a następnie porównaj skeleton plot z każdego martwego drzewa z chronologią wzorcową opracowaną na podstawie żywych drzew (tzw. cross-dating)20. Kluczem do dopasowania wzorców wzrostu słojów między martwymi drzewami a chronologią wzorcową jest dopasowanie wzorca lat z zahamowanym wzrostem (wąskie słoje). Z definicji wąskie słoje wynikają z wzorców klimatycznych prowadzących do braku wilgoci. Ponieważ susze są doświadczane i rejestrowane przez wszystkie drzewa, ten wspólny wzorzec będzie odzwierciedlony w strukturze słojów wszystkich drzew na obszarze badań.
  9. Gdy wzorzec wzrostu martwego drzewa zostanie idealnie dopasowany do wykresu chronologii wzorcowej, określ rok kalendarzowy, w którym drzewo obumarło. Oznacza to, że zewnętrzny słój próbki będzie odpowiadał roku śmierci drzewa, ale tylko wtedy, gdy kora jest nadal obecna. Bez kory niemożliwe jest określenie roku śmierci drzewa, choć nadal można datować pozostałe słoje w próbce.
  10. W przypadkach, gdy martwe drzewa nie są idealnie zsynchronizowane z chronologią wzorcową, zidentyfikuj problem (wyszukaj słoje brakujące i/lub fałszywe) i wprowadź odpowiednie korekty, stosując tę samą procedurę, która była używana dla żywych drzew.
  11. Gdy każda próbka z blizn pożarowych zostanie wstępnie datowana, zmierz szerokość każdego pojedynczego słoja wzdłuż linii prostopadłej do przekroju, używając systemu pomiarowego (na przykład Velmex z precyzją 0,001 mm)21. Osoby nieposiadające urządzenia Velmex mogą skorzystać ze skanera o wysokiej rozdzielczości. Oznacza to, że pomiary słojów i datowanie mogą być również przeprowadzane przy użyciu zeskanowanych obrazów przekrojów i oprogramowania takiego jak CDendro/CooRecorder. Pomiary szerokości słojów zostaną wykorzystane do statystycznej weryfikacji jakości datowania za pomocą programu COFECHA22. Jest to zalecane w celu walidacji jakości datowania.
  12. Jeśli w regionie badań opracowano wcześniej chronologię opartą na rocznych słojach drzew, która została zweryfikowana statystycznie, należy wykorzystać tę chronologię lub serię wzorcową do wsparcia datowania próbek z blizn pożarowych.

4. Datowanie blizn pożarowych

  1. Po zakończeniu datowania słojów drzew w każdej próbce, należy zidentyfikować wszystkie blizny pożarowe w obrębie próbki i określić rok, w którym wystąpił pożar (Rycina 6A).

Przekrój poprzeczny słojów drzewa wskazujący lata wzrostu, schemat badania dendrochronologicznego, analiza wieku.
Rycina 6: Położenie blizn pożarowych i sezonowość w obrębie słojów drzewa oraz odpowiadający im rok kalendarzowy. Panel A przedstawia przykład przekroju poprzecznego z bliznami pożarowymi, gdzie poszczególne blizny wskazane są czerwoną strzałką i poprzedzone rokiem, w którym wystąpił pożar w okresie od 1902 do 2003 roku. Panele B, C i D pokazują powiększone przykłady blizn pożarowych odpowiednio w okresie spoczynku (D), wczesnym drewnie wczesnym (EE) i środkowym drewnie wczesnym (ME) w obrębie rocznego słoja drzewa. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.

5. Określanie sezonowości blizn pożarowych

  1. Wykorzystaj pozycję blizny pożarowej w obrębie rocznego słoja drzewa, aby określić porę roku, w której wystąpił pożar. Zasadniczo przypisz położenie każdej blizny pożarowej do jednej z następujących kategorii (Rycina 6B) w obrębie słoja: EE (wczesna część drewna wczesnego), ME (środkowa część drewna wczesnego), LM (końcowa część drewna wczesnego), L (drewno późne) oraz D (spoczynek lub granica słoja)23,18.
  2. Blizny pożarowe występujące w okresie spoczynku (między granicami słojów) przypisz do początku drewna wczesnego następnego roku (pożary wiosenne), chyba że inne próbki wykazują blizny pożarowe w sekcji drewna późnego słoja24,25,26. Kategorie sezonowości można również pogrupować na porę wiosenną (D + EE) oraz letnią (ME + LE + L)11.
    UWAGA: Grupowanie tych kategorii może się różnić w zależności od regionu geograficznego i typu lasu.

6. Analiza danych

  1. Aby przeanalizować dane o bliznach pożarowych, należy najpierw zbudować bazę danych historii pożarów w arkuszu kalkulacyjnym, w którym każda próbka stanowi wiersz, a każda kolumna jest zmienną przypisaną do tej próbki. Rozważ uwzględnienie następujących pól dla każdej próbki.
    1. Podaj naukową nazwę drzewa: rodzaj i gatunek.
    2. Podaj numer próbki: numer przypisany próbce podczas zbioru w terenie, na przykład CRN01a (Cuenca Río Nazas, drzewo 01, próbka a).
    3. Podaj rok: sekcja ta obejmuje dwie daty, rok pierścienia wewnętrznego (lub środkowego) oraz pierścienia zewnętrznego (najbliżej kory). Ważne jest wskazanie, czy pierwszy pierścień odpowiada rdzeniowi oraz czy pierścień zewnętrzny przylega do kory, co wskazuje datę obumarcia próbki lub zaprzestania przyrostu. Informacje te są wymagane przez większość programów stosowanych do analizy historii pożarów.
    4. Podaj datę pierścienia najbardziej wewnętrznego.
    5. Podaj datę pierścienia najbardziej zewnętrznego.
    6. Wskaż obecność rdzenia (Tak lub Nie).
    7. Lista wszystkich lat i sezonów wystąpienia blizn pożarowych. Na przykład: 1902EE oznaczałoby pożar zarejestrowany w wczesnej fazie drewna wczesnego w roku 1902 (Rycina 6C).
  2. Prześlij plik historii pożarów do programu Fire History Analysis and Exploration System (FHAES) w wersji 2.0.0-SNAPSHOT27. Jeśli program jest niedostępny, pobierz go za pomocą tego linku: https://www.frames.gov/partner-sites/fhaes/fhaes-home/.
    1. Otwórz program. Pojawią się trzy opcje: Create a New FHX File, Load Existing FHX File(s) oraz Run Superposed Epoch Analysis.
    2. Wybierz pierwszą opcję: Create a New FHX File. Otworzy się nowe okno o nazwie Fire History Recorder, w którym dostępne będą następujące opcje: Data, Metadata, Summary oraz Graphs.
    3. Wybierz Data, aby wyświetlić aktualnie załadowane próbki, a następnie kliknij zielony znak krzyżyka, aby dodać nową próbkę do tego zestawu danych.
    4. Otworzy się nowe okno z prośbą o podanie: nazwy próbki (Sample name), pierwszego roku (First year – czy pierścień najbardziej wewnętrzny odpowiada rdzeniowi?) oraz ostatniego roku (Last year – czy rok odpowiada korze?). Po wprowadzeniu tych ogólnych informacji kliknij OK, aby kontynuować.
    5. Okno z dodanymi informacjami ogólnymi zostanie aktywowane i będzie zawierać trzy pola: Event Type, Event Season oraz Event Year. Zacznij dodawać szczegółowe informacje, w tym każde zdarzenie pożarowe, do pierwszej próbki. Kliknij Add Event, aby dodać informacje dla każdego z trzech pól.
    6. Informacje wymagane dla każdego z pól to: w polu Event Type wybierz Fire Scar, w polu Event Season wybierz położenie blizny pożarowej w obrębie pierścienia przyrostu, a w polu Event Year podaj rok kalendarzowy, w którym wystąpił pożar. Wprowadzaj dane od najstarszego do najnowszego rekordu.
    7. W funkcji Add Event dodawaj kolejne zdarzenia pożarowe, aż do wprowadzenia ostatniego pożaru w danej próbce.
    8. Po zakończeniu pracy nad próbką zapisz plik zgodnie z nazwą stanowiska i rozszerzeniem FHX (na przykład: CRN.FHX), najlepiej w tym samym folderze co program FHAES, gdy pojawi się opcja zapisu. Otrzymasz powiadomienie o pomyślnym zapisaniu pliku, chyba że wystąpił błąd, w takim przypadku komunikat ten się nie pojawi. Wtedy przed kontynuacją należy usunąć błąd.
    9. Aby dodać informacje dla nowej próbki, kliknij Add a New Sample to This Data Set i wprowadź dane dla nowej próbki.
    10. Kliknij Ok, aby kontynuować.
    11. Aktywuje to nowe okno służące do dodawania informacji o każdym pożarze w obrębie próbki. Postępuj w ten sam sposób, aby dodać wszystkie próbki blizn pożarowych do pliku. Zapisuj informacje przy każdym dodaniu nowej próbki i sprawdzaj poprawność zapisu, zwracając uwagę na komunikat o pomyślnym zapisaniu pliku FHX.
    12. Jeśli nie można dodać wszystkich informacji podczas jednej sesji, kontynuuj pracę nad bazą danych w późniejszym terminie. W tym celu otwórz program FHAES i kliknij Load Existing FHX File(s). Wybierz plik, nad którym chcesz kontynuować pracę. Kliknij Open, a powinno otworzyć się nowe okno z danymi próbki. Wybierz opcję Edit File w menu u góry, co otworzy nowe okno Fire History Recorder-CRN.FHX z plikiem; stąd kontynuuj wprowadzanie brakujących informacji.
    13. Aby sfinalizować plik, dodaj informacje, które mogą być istotne jako część Metadanych (Metadata). Informacje te mogą obejmować podsumowanie (Summary) i wykresy (Graphs), które zostały wygenerowane na podstawie tego pliku. Inną opcją do analizy historii pożarów i tworzenia grafiki jest nowe oprogramowanie „burnr in R”28.
  3. Generowanie wykresu historii pożarów. Otwórz program FHAES i otwórz plik utworzony przy użyciu opisanej powyżej bazy danych (CRN.FHX). Wybierz opcję Chart, aby zobaczyć graficzną reprezentację historii pożarów.
  4. Generowanie statystyk opisowych historii pożarów na podstawie roku i sezonu, w których wystąpiły pożary. Podobnie jak w przypadku tworzenia wykresów, otwórz plik w FHAES i wybierz Analysis > Run Analysis > Apply. Po prawej stronie ekranu programu otworzy się nowe okno (wynik analizy FHAES) wyświetlające podsumowanie analizy interwałów (Interval Analysis Summary) oraz podsumowanie sezonowości (Seasonality Summary). Najważniejszymi statystykami opisowymi są: średni interwał pożarowy (MFI), interwały minimalne i maksymalne, średni interwał pożarowy na próbkę oraz medianowy interwał prawdopodobieństwa Weibulla (WMPI) lub powtarzalność pożarów. Ten ostatni jest miarą rozkładu centralnego stosowaną do modelowania asymetrycznego rozkładu interwałów pożarowych i wyrażania interwałów powtarzalności w kategoriach probabilistycznych29,30.
  5. Dla każdej statystyki rozważ trzy filtry: 1) wszystkie blizny, 2) filtr 10%, który obejmuje lata pożarów zarejestrowane jako blizny w 10% lub więcej próbek, oraz 3) filtr 25%, który obejmuje lata pożarów zarejestrowane jako blizny w 25% lub więcej próbek. Ten ostatni filtr pozwala na określenie interwałów najbardziej rozległych pożarów30.
  6. W odniesieniu do sezonowości pożarów wyświetlane są różne parametry, z których najważniejszą jest liczba i procent blizn zarejestrowanych dla każdej kategorii wewnątrzpierścieniowej. Podawana jest również liczba i procent pożarów odnotowanych w sezonie wiosennym i letnim11.

7. Analiza klimatyczno-pożarowa

  1. Otwórz program FHAES i wybierz opcję Run Superposed Epoch Analysis (SEA).
  2. Do tej analizy wykorzystaj dwa pliki: 1) plik ciągłych szeregów czasowych oraz 2) plik listy zdarzeń. Pierwszy plik zawiera dane klimatyczne uporządkowane w kolumnie (na przykład: opady, temperatura, PDSI, ENSO itp.), a drugi plik zawiera listę zrekonstruowanych pożarów uporządkowanych w kolumnie; oba pliki muszą być w formacie tekstowym (.txt).
  3. Wczytaj każdy z tych plików w odpowiednim formacie.
  4. Podczas przeprowadzania analizy SEA w oknie Simulation and statistics można zmodyfikować liczbę lat przed i po latach wystąpienia pożarów. Zdecydowanie zaleca się jednak pozostawienie parametrów domyślnych.
  5. Kliknij na dole przycisk Run, aby uruchomić analizę.
  6. Spowoduje to wygenerowanie informacji podsumowujących; stamtąd kliknij Chart, aby utworzyć wyniki, które zostaną automatycznie wyświetlone w formie wykresów słupkowych.
  7. Zinterpretuj te wykresy: na osi X wartość „0” reprezentuje rok pożaru, a wartości ujemne i dodatnie wskazują lata przed i po pożarach. Przedziały ufności na poziomach 95, 99 i 99,9% są przedstawione w formie linii powyżej i poniżej osi średniej, co określa istotność analizy.
  8. Zapisz wynik w formacie PNG lub PDF.
  9. Na podstawie tej analizy można ocenić wpływ zmienności klimatu na występowanie pożarów w czasie, w tym warunki klimatyczne w latach przed, w trakcie i po pożarach uwzględnionych w analizie. W celu uzyskania dalszej pomocy w realizacji i interpretacji wyników za pomocą programu FHAES należy zapoznać się z instrukcją obsługi31.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Podczas pożarów powierzchniowych w lesie pnie niektórych drzew często ulegają uszkodzeniu, co powoduje powstanie ran, które następnie się goją (Rycina 7A). Blizny te tworzą się, gdy pożar jest wystarczająco intensywny lub trwa wystarczająco długo, aby przebić się przez korę i zniszczyć część kambium. Historycznie takie pożary występowały wystarczająco często, aby zapobiegać gromadzeniu się materiałów palnych; w związku z tym większość tych pożarów nie była w stanie dotrzeć do koron drzew. W ...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

W ekosystemach leśnych pożar jest kluczowym procesem ekologicznym; Dlatego rekonstrukcja historycznych reżimów pożarowych jest ważna dla zrozumienia częstotliwości, sezonowości i zmienności pożarów w czasie. Zmiany w historycznym reżimie przeciwpożarowym mogą potencjalnie prowadzić do niezamierzonych konsekwencji w odniesieniu do struktury i zdrowia lasu; Dlatego takie informacje mają kluczowe znaczenie w gospodarce leśnej. To podejście metodologiczne koncentruje się na znaczeniu wyboru badanego obszaru i miejsc, zbieran...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

Projekt badawczy został zrealizowany dzięki dofinansowaniu w ramach projektu: Badanie relacji klimat-pożary w północno-środkowym Meksyku, finansowanego przez fundusz SEP-CONACYT.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
SzlifierkaDewalt DWP352VS-b3 3x21 PuLGDo szlifowania próbek
Buty do pił łańcuchowychDostawcy leśnictwaNie ma żadnej konkretnej cechyhttps://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Chain%20Saw%20Boots
Czapsy do pił łańcuchowychDostawcy leśnictwa:PGI 5-warstwowy Para-Aramidhttps://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Chain%20Saw%20Chaps
Piła łańcuchowaStihl lub Husqvarna, na przykładMS 660Niezbędny sprzęt do pobierania próbek (Przykład: pręt 18-24 cale)
KlinometrDostawcy leśnictwaSuunto PM5/360PC ze skalami procentowymi i stopniowymihttps://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Clinometer
Oprogramowaniehttps://www.ldeo.columbia.edu/tree-ring-laboratory/resources/software
KompasDostawcy leśnictwaSuunto MC2 Navigator Mirror Sightinghttps://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=compass
ProgramProgram, w którym można nabyć lub doskonalić umiejętności randkowaniahttp://dendrolab.indstate.edu/NADEF.htm
Taśma o średnicyDostawcy leśnictwaModel 283D/10M Tkanina lub stal.https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Diameter%20tape
Aparat cyfrowyCANONEOS 90D DSLRAby zrobić zdjęcia miejsca i pobranych próbek (https://www.canon.com.mx/productos/fotografia/camaras-eos-reflex)
Aparat cyfrowy do mikroskopuOLYMPUSDP27https://www.olympus-ims.com/es/microscope/dp27/
Taśma izolacyjna lub folia do ochrony próbekuline.comhttps://www.uline.com/Product/Detail/S-6140/Mini-Stretch-Wrap-Rolls/
FHAEShttps://www.frames.gov/partner-sites/fhaes/fhaes-home/
FormatNie ma żadnej konkretnej cechyAby zebrać informacje z każdej z próbek
NotatnikAby zrobić notatki na temat informacji o miejscu badań
RękawiceDo ochrony pola
Ochrona słuchuDostawcy leśnictwaNie ma żadnej konkretnej cechyhttps://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Hearing%20protection
Duże plecakiNie ma żadnej konkretnej cechyMocny plecak do transportu próbek w terenie
Okulary ochronneDostawcy leśnictwama żadnej konkretnej cechyhttps://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Safety%20Glasses
Papiero ziarnistości od 40 do 1200
Oprogramowanie CDendro/ CooRecorderPomiary słojów drzew i datowanie można również wykonać na podstawie zeskanowanych obrazów przekrojów https://www.cybis.se/forfun/dendro/
Software Measure J2XVersion 4.2ttp://www.voortech.dreamhosters.com/projectj2x/tringSubscribeV2.html
Mikroskop stereoskopowyOLYMPUSSZX10https://www.olympus-ims.com/en/microscope/szx10/
Mapa topograficzna, mapaterenu Uzyskany z instytucji publicznej lub wygenerowany w pierwszej fazie badań
Sprzęt VelmexVelmex, Inc.strażacki www.velmex.com0,001 mm
Dostawcy leśnictwaNie ma żadnej konkretnej cechy charakterystycznejhttps://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Wildland%20Fire%20Helmet
taśmowa COFECHA , dendroekologicznych badań terenowych Oprogramowanie pola terenowy : : Nie ścierny pokrycia Precyzyjny hełm

Bibliografia

  1. Pyne, S. J. World fire. The culture of fire on Earth. , University of Washington Press. Seattle, WA USA. 384(1996).
  2. Keeley, J. E., Bond, W. J., Bradstock, R. A., Pausas, J. G., Rundel, P. W. Fire in Mediterranean ecosystems: ecology, evolution and management. , Cambridge University Press. Cambridge. (2012).
  3. Bowman, D., Balch, J. K., Artaxo, P. Fire in the Earth system. Science. 324, 481-484 (2009).
  4. Falk, D. A., et al. Multi-scale controls of historical forest-fire regimes: new insights from fire-scar networks. Frontiers in Ecology and the Environment. 9 (8), 446-454 (2011).
  5. Rodríguez, T. D. A., Fulé, P. Z. Fire ecology of Mexican pines and a fire management proposal. International Journal of Wildland Fire. 12, 23-37 (2003).
  6. Iniguez, J. M., et al. Tree and opening spatial patterns vary by tree density in two old-growth remnant ponderosa pine forests in Northern Arizona, USA. Forest Ecology and Management. 450, 117502(2019).
  7. Agee, J. K. Alternatives for implementing fire policy. Proceedings, Symposium on fire in wilderness and park management. , 107-112 (1993).
  8. Wright, C. S. Fire history of the Teanaway River drainage, Washington. , (1996).
  9. Arno, S. F., Sneck, K. M. A method for determining fire history in coniferous forests of the mountain west. US Department of Agriculture. , Forest I. (Ed.). Intermountain Forest and Range Experiment Station, Forest Service 28(1977).
  10. Fritts, H. C. Dendroclimatology and dendroecology. Quaternary Research. 1 (4), 419-449 (1971).
  11. Grissino-Mayer, H. D. FHX2-software for analyzing temporal and spatial patterns in fire regimes from tree rings. Tree-Ring Research. 57, 115-124 (2001).
  12. Speer, J. H. Fundamentals of tree-ring research. , University of Arizona Press. 509(2010).
  13. Bull, W. B. Tectonic geomorphology of mountains: a new approach to paleoseismology. , Blackwell Publishing. Reino Unido. 316(2008).
  14. Black, B. A., Boehlert, G. W., Yoklavich, M. M. Using tree-ring crossdating techniques to validate annual growth increments in long-lived fishes. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 62 (10), 2277-2284 (2005).
  15. Van Horne, M. L., Fulé, P. Z. Comparing methods of reconstructing fire history using fire scars in a southwestern United States ponderosa pine forest. Canadian Journal of Forest Research. 36 (4), 855-867 (2006).
  16. Falk, D. A., Swetnam, T. W. Scaling rules and probability models for surface fire regimes in ponderosa pine forests. USDA Forest Service Proceedings RMRSP-29. , 301-318 (2003).
  17. Cerano-Paredes, J., et al. Interpretación del historial de incendios en bosques mixtos de coníferas. CENID-RASPA INIFAP. 15, Gómez Palacio, Durango. Folleto Técnico. (2009).
  18. Baisan, C. H., Swetnam, T. W. Fire history on a desert mountain range: Rincon Mountain Wilderness, Arizona, USA. Canadian Journal of Forest Research. 20, 1559-1569 (1990).
  19. Cochrane, J., Daniels, L. D. Striking a balance: Safe sampling of partial stem crosssections in British Columbia. BC Journal of Ecosystems and Management. 9 (1), 38-46 (2008).
  20. Stokes, M. A., Smiley, T. L. An introduction to tree-ring dating. , University of Chicago Press. Chicago. 73(1996).
  21. Robinson, W. J., Evans, R. A microcomputer-based tree-ring measuring system. Tree-Ring Bulletin. 40, 59-64 (1980).
  22. Holmes, R. L. Computer-assisted quality control in tree ring dating and measurement. Tree-Ring Bulletin. 43, 69-75 (1983).
  23. Dieterich, J. H., Swetnam, T. W. Dendrochronology of a fire-scarred ponderosa pine. Forest Science. 30, 238-247 (1984).
  24. Heyerdahl, E. K., Alvarado, E. Influence of climate and land use on historical surface fires in pine-oak forests, Sierra Madre Occidental, Mexico. Fire and climatic change in temperate ecosystems of the Western Americas. Veblen, T. T., Baker, W. L., Montenegro, G., Swetnam, T. W. , Springer-Verlag. New York, USA. 196-217 (2003).
  25. Swetnam, T. W., Baisan, C. H. Tree-ring reconstructions of fire and climate history in the Sierra Nevada and southwestern United States. Fire and climatic change in temperate ecosystems of the western Americas. Veblen, T. T., Baker, W. L., Montenegro, G., Swetnam, T. W. , Springer-Verlag. New York, USA. 158-195 (2003).
  26. Yocom, L. L., Fulé, P. Z. Human and climate influences on frequent fire in a high-elevation tropical forest. Journal of Applied Ecology. 49 (6), 1356-1364 (2012).
  27. Sutherland, E. K., Brewer, P., Velasquez, M. E., Falk, D. A. FHAES: The Fire History Analysis and Exploration System. , (2015).
  28. Malevich, S. B., Guiterman, C. H., Margolis, E. Q. burnr: Fire history analysis and graphics in R. Dendrochronologia. 49, 9-15 (2018).
  29. Grissino-Mayer, H. D., Baisan, C. H., Swetnam, T. W. Fire history and age structure analyses in the mixed conifer and spruce-fir forests of Mount Graham. Final report. Mount Graham Red Squirrel Study Committee. Phoenix, AZ, USA. U.S. Fish and Wildlife Service. , 73(1994).
  30. Swetnam, T. W., Baisan, C. H. Fire histories of montane forests in the Madrean Borderlands. United States Department of Agriculture Forest Service. , General Technical Report RM 15-36 (1996).
  31. Sutherland, E. K., Brewer, P. W., Falk, D. A., Velasquez, M. E. Fire History Analysis and Exploration System (FHAES) user manual. , (2015).
  32. Cerano-Paredes, J., et al. Climatic influence on fire regime (1700) to 2008) in the Nazas watershed, Durango, Mexico. Fire Ecology. 15 (1), 9(2019).
  33. Cerano-Paredes, J., et al. Precipitación reconstruida para la parte alta de la cuenca del río Nazas, Durango. Revista Mexicana de Ciencias Forestales. 3 (10), 7-23 (2012).
  34. Cook, E. R. NIÑO 3 index reconstruction. International Tree-Ring Data Bank. IGBP PAGES/World Data Center-A for Paleoclimatology Data Contribution Series Number 2000-052. NOAA/NGDC Paleoclimatology Program. , Boulder, Colorado, USA. (2000).
  35. Brown, P. M. Climate effects on fire regimes and tree recruitment in Black Hills ponderosa pine forests. Ecology. 87 (10), 2500-2510 (2006).
  36. Fule, P. Z., Covington, W. W. Fire regimes and forest structure in the Sierra Madre Occidental, Durango, Mexico. Acta Botanica Mexicana. 41, 43-79 (1997).
  37. Fulé, P. Z., Covington, W. W. Fire regime changes in La Michilía Biosphere Reserve, Durango, Mexico. Conservation Biology. 13 (3), 640-652 (1999).
  38. Fulé, P. Z., Villanueva-Díaz, J., Ramos, G. M. Fire regime in a conservation reserve, Chihuahua, Mexico. Canadian Journal of Forest Research. 35, 320-330 (2005).
  39. Cerano-Paredes, J., Villanueva-Díaz, J., Fulé, P. Z. Reconstrucción de incendios y su relación con el clima para la reserva Cerró el Mohinora, Chihuahua. Revista Mexicana de Ciencias Forestales. 1 (1), 63-74 (2010).
  40. Fulé, P. Z., Ramos, G. M., Cortes, M. C., Miller, A. M. Fire regime in a Mexican forest under indigenous resource management. Ecological Applications. 21, 764-775 (2011).
  41. Cerano-Paredes, J., et al. Historia de incendios en un bosque de pino de la sierra de Manantlán, Jalisco, México. Bosque. 36 (1), 39-50 (2015).
  42. Cerano-Paredes, J., et al. Régimen histórico de incendios y su relación con el clima en un bosque de Pinus hartwegii al norte del estado de Puebla, Mexico. Bosque. 37 (2), 389-399 (2016).
  43. Brose, P. H., Guyette, R. P., Marschall, J. M., Stambaugh, M. C. Fire history reflects human history in the Pine Creek Gorge of north-central Pennsylvania. Natural Areas Journal. 35 (2), 214-223 (2015).
  44. Westerling, A. L., Hidalgo, H. G., Cayan, D. R., Swetnam, T. W. Warming and earlier spring increase western US forest wildfire activity. Science. 313, 940-943 (2006).
  45. Singleton, M., Thode, A., Sanchez-Meador, A., Iniguez, P. Increasing trends in high-severity fire in the southwestern USA from 1984-2015. Forest Ecology Management. 433, 709-719 (2019).
  46. Brown, P. M., Wu, R. Climate and disturbance forcing of episodic tree recruitment in a southwestern ponderosa pine landscape. Ecology. 86 (11), 3030-3038 (2005).
  47. Yocom, L. L., et al. El Niño Southern Oscillation effect on a fire regime in northeastern Mexico has changed over time. Ecology. 91 (6), 1660-1671 (2010).
  48. Iniguez, J. M., Swetnam, T. W., Baisan, C. H. Fire history and moisture influences on historical forest age structure in the sky islands of southern Arizona, USA. Journal of Biogeography. 43 (1), 85-95 (2016).
  49. Pollet, J., Omi, P. N. Effect of thinning and prescribed burning on crown fire severity in ponderosa pine forests. International Journal of Wildland Fire. 11 (1), 1-10 (2002).
  50. Skinner, C. N., Burk, J. H., Barbour, M. G., Franco, V. E., Stephens, S. L. Influences of climate on fire regimes in montane forests of north-western México. Journal of Biogeography. 35, 1436-1451 (2008).
  51. Swetnam, T. W., Betancourt, J. L. Fire-southern oscillation relations in the southwestern United States. Science. 249 (4972), 1017-1020 (1990).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Tagi

Analiza słojów drzewrekonstrukcja historii pożarówpobieranie próbek w tereniemetody laboratoryjneanaliza danychpobieranie próbek blizn pożarowychprzygotowanie słojów drzewdatowanie słojów drzewanaliza częstotliwości pożarówwpływ klimatu

Ten artykuł został opublikowany

Film wkrótce dostępny

Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki korzystania z usługi

Zasady

Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.