Artykuł metodologiczny

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

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

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Strategia próbkowania

  1. Wyznaczanie obszaru badań
    1. Generalnie obszary leśne są rozległe (setki lub tysiące hektarów), dlatego należy wybrać badany obszar, który będzie spełniał cele, którymi w tym przypadku jest określenie historii pożarów i ich zmienności w czasie (Rysunek 1). Ogranicz obszar badań tylko do obszarów, na których znajdują się drzewa pozostawione przez ogień, które będą jednostką pobierania próbek. Rekonesans badanego obszaru może być często ułatwiony za pomocą dronów i technologii wideo, które zapewniają widoki na większy krajobraz, oszczędzając zarówno czas, jak i pieniądze.
    2. Na badanym obszarze należy zidentyfikować potencjalne miejsca pobierania próbek, które są idealnie podobnej wielkości, aby ułatwić porównania. Miejsca pobierania próbek mogą różnić się wielkością, od dużych obszarów (>50 ha), przez mniejsze (5–50 ha) lub działki (<5 ha), w zależności od badanego obszaru, dostępności drzew pozostawionych bliznom po pożarze i celów badania. Liczba witryn będzie oczywiście zależeć od zmienności, ale ogólnie rzecz biorąc, sugerowana jest więcej niż jedna witryna. Topografia i typ lasu w obrębie każdego obszaru powinny być reprezentatywne dla większego ekosystemu, aby umożliwić ekstrapolację wyników9.

Ekosystem górski; krajobraz lasu sosnowego; porównanie roślinności; Studium ekologiczne.
Rysunek 1: Lasy Pinus hartwegii. (A) Zmienność topograficzna stanowiska m.in. pod względem nachylenia, lesistości, barier orograficznych, paliwa. (B) Szersza perspektywa krajobrazowa na ukształtowanie terenu i warunki leśne, zmienne wpływające na zachowanie się ognia oraz wybór miejsc badań. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

  1. Strategia pobierania próbek (wybór miejsca w obrębie badanego obszaru)
    1. W obszarze badania wybierz miejsce pobierania próbek metodą losową, systematyczną lub selektywną próbkowanie15. Będzie to zależało od celów badania, dostępności personelu i zasobów finansowych.
    2. Zazwyczaj, aby zrekonstruować historię pożarów, należy użyć selektywnego pobierania próbek. Oznacza to, że na badanym obszarze wybierz miejsca, o których wiadomo, że zawierają drzewa pokryte bliznami po pożarze.
    3. Korzystając z tej strategii pobierania próbek, wybierz miejsca, w których istnieją dowody na to, że pożary miały miejsce i zostały zarejestrowane jako blizny po pożarze. Obszary, które wykazują ślady niedawnych pożarów, takie jak spalone lub niedawno zabite przez pożar drzewa, ale nie mają śladów po wcześniejszych pożarach, nie nadają się do rekonstrukcji reżimów pożarowych, ale często są mylone z odpowiednimi miejscami (Rysunek 2A).
      UWAGA: Gdyby celem było zmierzenie szkód wyrządzonych przez pożar w procesie regeneracji, jego wpływu na tempo wzrostu lub ocena odbudowy tych lasów po pożarze, tego typu obszary byłyby bez wątpienia idealne. Ponieważ jednak celem jest określenie historii pożarów i ich zmienności w czasie, wymaga to miejsc, w których drzewa wykazują oznaki (blizny) po wcześniejszych uszkodzeniach spowodowanych przez pożar, ale zaczęły się goić (Rysunek 2B).
    4. Przeszukaj badany obszar i zlokalizuj miejsce z licznymi (>10) długowiecznymi drzewami i śladami blizn po pożarze (Rysunek 2C). Zapisz położenie (współrzędne GPS) wszystkich drzew pozostawionych bliznom po pożarze, korzystając z punktów w celu wyznaczenia granicy obszaru badań.
    5. Zmapuj przestrzenną powierzchnię terenu w Systemie Informacji Geograficznej lub innym oprogramowaniu do mapowania, aby upewnić się, że obiekty mają podobną wielkość.
    6. W szczególności w obrębie każdego miejsca należy zlokalizować najdłużej żyjące drzewa pozostawione po pożarze, aby umożliwić rekonstrukcję historii pożarów w tym miejscu tak daleko, jak to możliwe (jeden lub kilka stuleci w przeszłości) oraz lepsze zrozumienie zmienności częstotliwości pożarów w tym okresie.

Wpływ pożaru lasu i odbudowa go; Pokazanie spalonego lasu, obszaru odrostu i analizy słojów drzew.
Rysunek 2: Stanowiska badawcze z potencjałem rekonstrukcji historii pożarów i bez niego. (A) Las sosnowy, który został dotknięty (spalony) przez niedawny pożar, ale drzewa nie wykazują śladów blizn; Takie miejsca nie są przydatne do tego typu badań, ponieważ brakuje w nich drzew pokrytych bliznami po pożarze. (B) Las sosnowy z dowodami dawnych pożarów, drzewa te mają widoczny zwęglony fragment u podstawy pnia w kształcie trójkąta, znanego jako "twarz kota", uformowany w miarę gojenia się drzewa po powtarzających się zdarzeniach pożarowych. Uważa się, że takie miejsca mają potencjał do rekonstrukcji historii pożarów. (C) Zbliżenie podstawy drzewa pokrytego bliznami po pożarze, które wydaje się być zarejestrowane w licznych pożarach. Każda z różnych warstw reprezentuje bliznę po pożarze. W tym przypadku widocznych jest 11 blizn po pożarze. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

  1. Ogólne uwagi dotyczące pobierania próbek (wybieranie próbek drzew w obrębie obszarów)
    UWAGA: Zbieranie drzew okaleczonych przez pożar jest jednym z najważniejszych etapów w tego typu badaniach.
    1. Po wyznaczeniu badanego obszaru i granic terenu rozpocznij rozpoznanie wybranego miejsca od znanego punktu, stopniowo postępując, aż pokryjesz cały teren. Celem zwiadu jest jak najdokładniejsze sporządzenie inwentaryzacji wszystkich drzew pozostawionych po pożarze, zwracając uwagę na ich stan (żywe drzewo, zaczep lub kłoda), liczbę blizn po pożarze, lokalizacje i dostępność (trudność w wydobyciu próbki blizny po pożarze z drzewa). (Rysunek 3A,B).
    2. Na podstawie tych informacji określ, które drzewa najlepiej przyczyniłyby się do odtworzenia najdłuższej i najbardziej kompletnej historii pożarów w tym miejscu. Zbierz co najmniej 10 drzew z każdym miejscem, nadając najwyższy priorytet drzewom z największą liczbą i najlepiej zachowanymi bliznami po pożarze9 (Rysunek 3B,D). Należy pamiętać, że nie wszystkie drzewa pozostawione przez ogień na danym terenie muszą być poddawane próbce. W większości przypadków liczba zarejestrowanych pożarów wzrasta wraz ze wzrostem liczebności próby (liczby drzew); Jednak ta zależność zazwyczaj asymptota przekracza 10–15 drzew16.
    3. Aby uzyskać jak największą głębokość próbki w czasie, należy postarać się zebrać kłody i zaczepy pokryte bliznami po pożarze, które z większym prawdopodobieństwem zawierają najstarsze blizny po pożarze, a także żywe drzewa, które będą miały blizny po nowszych pożarach.
    4. Unikaj zbierania luźnych lub bardzo zniszczonych próbek blizn po pożarze, które po przecięciu mogą zostać utracone i prawie niemożliwe do ponownego złożenia.
    5. Gdy wybrane drzewa mają taką samą liczbę blizn i wytrzymałość, rozważ pobranie próbek gatunków o najczystszych słojach, co ułatwi datowanie blizn9.
    6. Przed pobraniem jakiejkolwiek próbki należy opracować arkusz danych terenowych, który umożliwia zebranie najistotniejszych informacji z każdej próbki i miejsca, w tym następujących informacji17.
      1. Korzystaj z arkuszy danych terenowych, które zawierają informacje ogólne, takie jak: nazwa i kod badanego obszaru (najlepiej trzy litery, na przykład Cuenca Río Nazas, CRN), numer miejsca, numer próbki, stan próbki (stała, podzielona na sekcje, zgniłe), data pobrania i kolektor.
      2. Określ opis mikroobiektu (suchy, mokry, pośredni), nachylenie i wygląd.
      3. Określ atrybuty drzewa: gatunek, średnicę, wysokość, stan (żywe, zaczep, kłoda, pień).
      4. Określ położenie geograficzne: współrzędne (UTM i w stopniach), wysokość.
      5. Określ opis próbki: Wysokość i bok próbki na pniu, liczba pobranych próbek, liczba sztuk/próbkę, liczba widocznych blizn/próbkę, odsłonięcie blizn
        6. .
      6. Wykonaj zdjęcia i/lub rysunek próbki terenowej: Informacje te udokumentują kształt próbki blizny po pożarze oraz liczbę sekcji w przypadku, gdy części próbki zostaną przemieszczone i będą musiały zostać później ponownie złożone. Pomoże to w jego odtworzeniu (sklejeniu i przygotowaniu) w laboratorium. Rysowanie w arkuszu danych jest często pomocne, ponieważ umożliwia dodawanie adnotacji.
  2. Pobieranie próbek (zbieranie drzew pozostawionych bliznom po pożarze)
    1. Po ustaleniu, z których drzew zostaną pobrane próbki, ale przed rozpoczęciem ekstrakcji próbki blizny po pożarze, należy zbadać obszar otaczający drzewo. Badanie to może ujawnić gałęzie, luźne kamienie lub inne problemy związane z bezpieczeństwem, które mogą wymagać rozwiązania przed zapłonem piły łańcuchowej, aby zapewnić bezpieczne środowisko pracy.
    2. Aby wydobyć blizny po pożarze z pni lub kłód, weź pełne przekroje (Rysunek 3C). Jednakże, aby pobrać próbki ze stojących zaczepów i żywych drzew, może być konieczne wycięcie częściowych przekrojów (Rysunek 3A,D). Jeśli to możliwe, kładź nacisk na pobieranie próbek martwych drzew, aby zminimalizować uszkodzenia żywych drzew18. Głównym narzędziem do pobierania próbek jest piła łańcuchowa z co najmniej 20-calową prowadnicą (na przykład: prowadnicą od 18 do 24 cali), aby umożliwić pobieranie próbek zarówno z małych, jak i dużych drzew. Zaleca się również posiadanie dodatkowych części wyposażenia podczas pobierania próbek, aby pobieranie próbek w terenie nie było opóźnione w przypadku wystąpienia awarii mechanicznej.
    3. Wybierając stronę i wysokość próbki blizny po pożarze, która ma zostać pobrana, należy wziąć pod uwagę bok i/lub wysokość, z największą liczbą i najlepiej zachowanymi widocznymi bliznami po pożarze. Często liczba blizn po pożarze jest większa bliżej ziemi12 (Rysunek 3A,B). Blizny po pożarze mogą często osiągać nawet kilka metrów wysokości, a blizny obserwowane w górnej części mogą nie występować u podstawy tułowia (Ryc. 3B). W takich przypadkach konieczne będzie pobranie wielu próbek z jednego drzewa, w tym próbek pochodzących zarówno z podstawy, jak i z wyższych warstw, w celu uzyskania jak najpełniejszego zapisu historii pożarów z tego drzewa. Jednak zbieranie blizn po pożarze u podstawy jest często trudniejsze i bardziej niebezpieczne, szczególnie podczas cięcia przekroju za pomocą ciężkiej piły łańcuchowej. Ponadto cięcie niżej na drzewie może wymagać uklęknięcia, co w razie potrzeby może utrudnić szybką ewakuację z terenu.
    4. Przed rozpoczęciem ścinania drzewa należy podjąć wszystkie niezbędne środki ostrożności, w tym odpowiedni sprzęt ochronny, taki jak rękawice, kask, ochronniki słuchu, czapsy i odpowiednie buty.
    5. Po wybraniu drzewa pokrytego bliznami po pożarze wraz z wysokością i stroną, z której zostanie pobrana próbka, poproś dodatkową osobę w pobliżu, która będzie uważnie obserwować drzewo, gotowa zaalarmować pilarza w przypadku, gdy drzewo zacznie się. Upewnij się, że ta dodatkowa osoba i sawyer mają niewerbalny/niewizualny sposób komunikowania się, taki jak klepnięcie w ramię, w przypadku takiej sytuacji awaryjnej. Ponadto przed rozpoczęciem cięcia upewnij się, że obie osoby mają z góry ustaloną strategię ewakuacji i strefę bezpieczeństwa.
    6. Po wybraniu drzewa i strony z najlepszym rekordem oraz zachowaniu niezbędnych środków ostrożności, należy pobrać próbkę blizny po pożarze z żywego lub martwego drzewa.
      1. Najpierw wytnij częściowy przekrój poprzeczny z drzewa9,19. Aby to zrobić, wykonaj poziome cięcie wzdłuż przekroju po jednej stronie blizny po ogniu pnia (Catface), które rozciąga się od kory do środka drzewa i przecina wszystkie blizny, które należy usunąć (Rysunek 3D).
      2. Po wykonaniu pierwszego cięcia poziomego, wykonaj drugie poziome cięcie równoległe 2 do 3 cm powyżej lub poniżej pierwszego cięcia (Rysunek 3D). Im cieńsze cięcie, tym mniej szkód wyrządzi drzewu; Jednak grubość będzie zależeć od tego, jak solidne jest drzewo. Jeśli drzewo jest bardzo zniszczone, próbka powinna być grubsza (>3 cm), aby zapewnić większą stabilność.
      3. Po wykonaniu dwóch poziomych cięć w poprzek pnia wykonaj dwa cięcia wgłębne, jedno z tyłu, a drugie z przodu drzewa w kierunku środka drzewa, aby usunąć przekrój poprzeczny z drzewa. Wykonaj cięcie wgłębne za pomocą końcówki brzeszczotu, aby wejść w drzewo w miejscu, w którym kończą się dwa równoległe poziome cięcia. Cięcia wgłębne powinny przeciąć drewno, które przytrzymuje przekrój poprzeczny do drzewa, umożliwiając w ten sposób wydobycie przekroju poprzecznego (Rysunek 3E,F).
        UWAGA: Rozpocznij cięcie wgłębne, umieszczając prowadnicę piły łańcuchowej pod kątem 45° od pnia drzewa (Rysunek 3E), na końcu dwóch równoległych cięć poziomych. Rozpocznij cięcie od najbardziej górnej końcówki prowadnicy, powoli wcinając się w drzewo, wykonując ruch w górę, aby uniknąć odbicia piły. Po zainicjowaniu cięcia i wbiciu się ostrza w drzewo, pręt można ustawić w pozycji poziomej (Rysunek 3F), aby wniknąć głębiej w drzewo. Rozpoczęcie pod kątem 45 stopni pozwala na bezpieczniejsze rozpoczęcie cięcia. Jeśli próba rozpoczęcia cięcia zostanie podjęta z pozycji poziomej do pnia, brzeszczot piły łańcuchowej odbije się od drzewa z dużą siłą i może spowodować obrażenia.
      4. Wyodrębnij próbkę (Rysunek 3G).
      5. Oznacz próbkę przy użyciu kodu witryny, numeru drzewa i numeru próbki (na przykład pierwsza próbka z witryny CRN będzie oznaczona etykietą CRN-01-a. Numer drzewa (1, 2, 3, ...) i numer próby, przy czym ten ostatni jest oznaczony literami a, b, c itd.) (Rysunek 3H).
      6. Zrób zdjęcie próbki w terenie; pozwala to na uchwycenie stanu fizycznego próbki w momencie ekstrakcji, w tym kształtu, liczby kawałków (jeśli została podzielona na wiele części), stanu próbki, etykiety próbki w przypadku jej usunięcia itp. Jeżeli próbka rozpada się na kilka części po ekstrakcji, należy ją jak najlepiej zrekonstruować, uwzględniając wszystkie fragmenty, i oznaczyć każdy fragment markerem.
      7. Aby ułatwić rekonstrukcję próbki, zaznacz miejsce, w którym elementy się łączą, rysując prostopadłe linie przechodzące przez sąsiednie elementy. Każdy z tych elementów powinien być indywidualnie oznaczony identyfikatorem miejsca i drzewa oraz unikalnym numerem dla każdego pojedynczego elementu. W związku z tym, jeśli kawałki z próbki są wymieszane, informacje te uzupełnią zdjęcie i ułatwią określenie, w jaki sposób każdy element w próbce jest ułożony17. Rysunek znajdujący się w terenie w momencie wydobycia może również ułatwić tę rekonstrukcję. Zaletą rysunku jest to, że pozwala na opisywanie, a tym samym oznaczanie poszczególnych elementów na rysunku.
      8. Na koniec użyj taśmy izolacyjnej lub folii plastikowej, aby zabezpieczyć próbkę blizny po pożarze i wszystkie poszczególne elementy jak najbliżej oryginalnego układu. Jest to szczególnie ważne w przypadku próbki blizn po pożarze o pewnym stopniu zniszczenia lub zgnilizny. Mocne owinięcie próbki ochroni ją również podczas transportu do laboratorium17 (Rysunek 3I).
      9. Chociaż w większości badań nad rekonstrukcją pożarową wykorzystuje się częściowe lub pełne przekroje, należy wspomnieć, że inną alternatywą, choć nie jest powszechnie stosowana, jest zastosowanie rdzeni przyrostowych. Ten rodzaj pobierania próbek jest możliwy tylko na żywych lub stałych martwych drzewach i z uwzględnieniem kwestii związanych z ekstrakcją wskazanych w Rysunek 4.

Pobieranie próbek drzew do dendrochronologii, pokazujące techniki ekstrakcji piły łańcuchowej i rdzenia, badania leśne.
Rysunek 3: Proces pobierania próbek blizn po pożarze. (A) Wybiera się drzewo z bliznami po pożarze, a (B) zbliżenie na twarz kota (obszary z odsłoniętymi bliznami po pożarze u podstawy drzewa) pokazuje liczne blizny po pożarze i może być przykładem drzewa, które można wybrać do pobrania próbek. (C) Pobranie próbki z kłody pozostawionej po pożarze. W przypadku kłód wydobycie częściowego lub pełnego przekroju jest łatwiejsze, ponieważ cięcie można wykonać w pionie. W przypadku żywych drzew i zaczepów proces ten jest trudniejszy i obejmuje następujące kroki: (D) Aby wydobyć blizny po pożarze z żywych drzew, pierwszym krokiem jest wybranie twarzy z najwyraźniejszymi zapisami i wykonanie dwóch poziomych nacięć u podstawy pnia drzewa. (E,F) Aby pobrać próbkę, należy wykonać cięcie wgłębne, w którym końcówka piły łańcuchowej jest popychana pionowo wzdłuż tylnego końca dwóch poziomych cięć, od kory w kierunku środka drzewa, aby oderwać próbkę, (G) próbka jest następnie ekstrahowana i (H) oznaczana (obszar badania, miejsce i numer drzewa, numer próbki, współrzędne), a na koniec (I) próbka jest owinięta w folię, aby uniknąć uszkodzenia podczas transportu do laboratorium. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Analiza szkód spowodowanych przez pożar drzew; Wykres wzrostu pierścienia przedstawiający identyfikację blizny po pożarze w przekroju poprzecznym.
Rysunek 4: Pobieranie próbek drzew pokrytych bliznami po pożarze poprzez ekstrakcję rdzeni wzrostowych (rdzeni przyrostowych) za pomocą wiertła Pressler. Aby skutecznie przeprowadzić tę technikę pobierania próbek, ważne jest, aby wziąć pod uwagę kąt ekstrakcji w stosunku do blizny. 1) Rdzeń próbki, który przecina bliznę po ogniu, będzie niekompletny, ponieważ będzie brakowało wszystkich pierścieni po bliźnie, 2) w drugim rdzeniu może również brakować pierwszych pierścieni po bliźnie, ale 3) idealnie byłoby, gdyby trzeci rdzeń miał wszystkie słoje wzrostu i pozwoliłby na identyfikację i datowanie blizny po pożarze z dokładnym rokiem i 4) czwarty rdzeń daleko od blizny po ogniu, Dlatego ze wszystkimi słojami zostaną uzyskane, ale nie posłużą one do identyfikacji i daty pożaru. Jednak ta ostatnia może służyć jako chronologia referencyjna dla drzewa. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

2. Przygotowanie próbki w laboratorium

  1. Gdy próbki blizn po pożarze dotrą do laboratorium, ostrożnie je rozpakuj, oddzielając jednoczęściowe przekroje od tych, które składają się z wielu części.
  2. Przywróć próbki z wieloma częściami. Procedura ta polega na zidentyfikowaniu wszystkich elementów, które są częścią próbki, i sklejeniu ich ze sobą (przy użyciu białego kleju do drewna). W razie potrzeby wykorzystaj zdjęcia zrobione w terenie, aby określić rozmieszczenie każdego pojedynczego elementu.
  3. W próbkach, które są bardzo zniszczone z powodu gnicia, nałożenie kleju może nie wystarczyć do uzyskania wymaganej wytrzymałości, która będzie potrzebna w procesach szlifowania/polerowania i datowania. Aby zapewnić wymaganą stabilność, zamontuj te próbki. Oznacza to, że po zmontowaniu wszystkich części tych próbek, zamontuj wszystkie pojedyncze kawałki próbki na drewnianej powierzchni (na przykład sklejce), w razie potrzeby przyklej wszystkie kawałki próbki za pomocą mechanicznego zszywacza podczas procesu klejenia17.
  4. Po zakończeniu procesu przygotowania próbki należy suszyć na zewnątrz w cieniu przez 3–5 dni. Nie suszyć próbek bezpośrednio na słońcu, ponieważ nagła utrata wilgoci może spowodować pękanie i pękanie próbki.
  5. Po wyschnięciu próbek należy przyciąć grubsze próbki (>3 cm) do grubości od 2 do 3 cm, aby ułatwić obsługę pod mikroskopem i systemem pomiarowym.
  6. Przeszlifuj/wypoleruj wszystkie próbki przy użyciu różnych ziarnistości papieru ściernego, o ziarnistości od 40 do 1 200. Zacznij od najmniejszego (najgrubszego) ziarna, aby usunąć najgrubsze cięte części i kontynuuj szlifowanie stopniowo większą liczbą ziarnistości (drobniejszym), aż do uzyskania jednolitej powierzchni, a struktury komórkowe słojów drzew będą wyraźnie widoczne pod mikroskopem. Pozwoli to na identyfikację pozycji blizny po pożarze w pierścieniu rocznym (Rysunek 5).

Przekrój poprzeczny słojów drzew, wykres dendrochronologiczny, wskazujący wzorce wzrostu i historyczne dane klimatyczne.
Ryc. 5: Próbka Pinus hartwegii pokryta bliznami po pożarze po przygotowaniu lub przeszlifowaniu. Początkowa liczba słojów drzew oznaczona niebieskimi kropkami wskazuje wiek próbki (121 lat). Datowane pierścienie roczne są pokazane w kolorze czarnym (1891–2011). Datowanie bezpośrednie jest możliwe w próbkach pobranych z żywych drzew, w których znany jest rok najbardziej zewnętrznego pierścienia (w tym przypadku 2011), słoje są wyraźne i nie ma problemów ze wzrostem (brakujące i fałszywe pierścienie) lub takie problemy można łatwo odróżnić. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

3. Datowanie słojów drzew

  1. Policz słoje wzrostu na każdej próbce, aby określić wiek, zaczynając od środka w kierunku kory. Zaznacz każdy okres 10 lat jedną kropką, 50 lat dwiema kropkami i trzema kropkami, aby wskazać co 100 lat20.
  2. Określ dokładny rok powstania każdego z pierścieni rocznych, porównując wzorce wzrostu20.
  3. W próbkach pobranych z młodych żywych drzew data powstania najbardziej zewnętrznego pierścienia (przylegającego do kory) jest znana, ponieważ jest to rok, w którym próbka została pobrana. W takim przypadku datować bezpośrednio na próbce, licząc słoje od zewnątrz (kory) w kierunku środka próbki. Na przykład, jeśli próbka została pobrana w ostatnich miesiącach 2011 roku, wzrost w tym roku będzie już prawie całkowicie zakończony, dlatego datą tego ostatniego zewnętrznego pierścienia będzie rok 2011. Rozpocznij odliczanie w dół od tego pierścienia i zaznacz datę kolejnych pierścieni aż do najbardziej wewnętrznego pierścienia (Rysunek 5). Jak wspomniano wcześniej, oznacz początek każdej dekady za pomocą jednej kropki, dwóch kropek dla pięćdziesiątego roku i trzech kropek dla każdego stulecia.
  4. W przypadku najdłużej żyjących żywych drzew opracuj wykres wzrostu lub wykresy szkieletowe dla każdej próbki i porównaj wzorce wzrostu między drzewami. Aby uzyskać więcej informacji na temat tworzenia wykresu szkieletu, zobacz Stokes and Smiley20. Synchronizacja (cienkich i szerokich słojów) między różnymi drzewami wskazuje, że nie ma problemów ze wzrostem (fałszywe lub brakujące słoje). W związku z tym możliwe jest przypisanie dat (lat kalendarzowych) do słojów w taki sam sposób, jak to miało miejsce w przypadku żywych drzew.
  5. Niektóre próbki blizn po pożarze mogą nie wykazywać synchronicznych wzorców wzrostu z innymi drzewami, jest to spowodowane zahamowaniem wzrostu (bardzo małe słoje), które może prowadzić do brakujących słojów (tj. lat kalendarzowych, w których drzewo nie dodało drewna do tej części drzewa) w określonych latach i które nie zostały uwzględnione w liczeniu. I odwrotnie, możliwe jest posiadanie "fałszywych pierścieni". Fałszywy słoj to słoj drzewa, który pojawia się jako dwa słoje, ale tak naprawdę jest związany z jednym rokiem kalendarzowym. Dzieje się tak, gdy drzewo jest zestresowane z powodu suszy w sezonie i zaczyna układać późne drewno w ramach przygotowań do zahamowania wzrostu tylko po to, aby ponownie rozpocząć regularny wzrost po otrzymaniu wystarczającej ilości wilgoci. Określ, który z tych dwóch problemów zapobiega brakowi synchronizacji, porównując każdy pojedynczy pierścień między próbką niezsynchronizowaną a próbką, która nie zarejestrowała problemów ze wzrostem.
  6. Po zidentyfikowaniu problemu skoryguj liczbę słojów drzew w niezsynchronizowanej próbce i wykres jej wzrostu. Powtórz tę procedurę dla wszystkich próbek, które nie są zsynchronizowane.
  7. Aby datować wszystkie żywe drzewa, opracuj wykres uśrednienia, powszechnie nazywany "chronologią główną", który jest średnią ze wszystkich indywidualnych wykresów szkieletowych i wskazuje wzorzec wzrostu witryny. Aby uzyskać więcej informacji na temat tworzenia chronologii głównej, zobacz Stokes and Smiley20.
  8. Po datowaniu żywych drzew ze znanym najbardziej zewnętrznym słojem drzewa, zacznij datować martwe drzewa, gdzie najbardziej zewnętrzny pierścień jest nieznany. Aby to zrobić, zacznij od utworzenia wykresu szkieletu dla każdej próbki martwego drzewa, porównaj wykres szkieletu z każdego martwego drzewa z główną chronologią uzyskaną z żywych drzew (datowanie krzyżowe)20. Kluczem do dopasowania wzorców wzrostu słojów drzew między martwymi drzewami a chronologią główną jest dopasowanie wzorca lat z zahamowanym wzrostem (małe słoje drzew). Z definicji małe słoje drzew wynikają z wzorca klimatycznego powodującego brak wilgoci. Ponieważ susze są doświadczane i rejestrowane przez wszystkie drzewa, ten wspólny wzorzec zostanie odzwierciedlony we wzorcach słojów wszystkich drzew na badanym obszarze.
  9. Gdy wzorzec wzrostu martwego drzewa jest idealnie dopasowany do głównego wykresu chronologicznego, określ rok kalendarzowy, w którym drzewo obumarło. Oznacza to, że najbardziej zewnętrzny pierścień próbki będzie odpowiadał latom, w których drzewo obumarło, ale tylko wtedy, gdy kora jest nadal obecna. Bez kory niemożliwe jest określenie roku, w którym drzewo obumarło, chociaż nadal możliwe jest datowanie pozostałych słojów w próbce.
  10. W przypadkach, gdy martwe drzewa nie są idealnie zsynchronizowane z chronologią główną, należy zidentyfikować problem (zidentyfikować brakujące i/lub fałszywe pierścienie) i dokonać odpowiednich korekt, postępując zgodnie z tą samą procedurą, która jest stosowana w przypadku żywych drzew.
  11. Po wcześniejszym datowaniu (wstępnym dacie każdej próbki blizny po pożarze) zmierz szerokość każdego pojedynczego słoja drzewa wzdłuż prostopadłej linii w poprzek przekroju za pomocą systemu pomiarowego (na przykład Velmex z dokładnością do 0,001 mm)21. Ci, którzy nie mają Velmexa, mogą korzystać ze skanera o wysokiej rozdzielczości. Oznacza to, że pomiary słojów drzew i datowanie można również wykonać przy użyciu zeskanowanych obrazów przekrojów poprzecznych i oprogramowania takiego jak CDendro/CooRecorder. Pomiary szerokości słojów drzew zostaną wykorzystane do statystycznej weryfikacji jakości datowania za pomocą programu COFECHA22. Jest to zalecane w celu sprawdzenia jakości datowania.
  12. Jeśli w badanym regionie istnieje wcześniejsza chronologia opracowana na podstawie rocznych słojów drzew, która została zweryfikowana statystycznie, należy użyć tej chronologii lub serii wzorcowej, aby wesprzeć datowanie próbek blizn po pożarze.

4. Randkowanie blizn po ogniu

  1. Po zakończeniu datowania słojów drzew w każdej próbce, zidentyfikuj wszystkie blizny po pożarze w próbce i określ rok, w którym pożar miał miejsce (Rysunek 6A).

Diagram analizy słojów drzew; datowanie słojów, dendrochronologia; sekcje zbliżeniowe z oznaczeniami.
Rysunek 6: Umiejscowienie blizny po pożarze i sezonowość w obrębie słojów drzew i odpowiadającego im roku kalendarzowego. Panel A jest przykładem przekroju poprzecznego pokrytego bliznami po pożarze z pojedynczymi bliznami po pożarze oznaczonymi czerwoną strzałką i poprzedzonymi rokiem, w którym każdy pożar miał miejsce w latach 1902-2003. Panele B, C i D pokazują powiększone przykłady blizn po pożarze odpowiednio w stanie uśpienia (D), wczesnym wczesnym drewnie (EE) i środkowym wczesnym drewnie (ME) w obrębie rocznego słoju drzewa. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

5. Określanie sezonowości blizn po pożarze

  1. Użyj pozycji blizny po pożarze w rocznym słoju drzewa, aby określić porę roku, w której wystąpił pożar. Ogólnie rzecz biorąc, przypisz lokalizację każdej blizny po pożarze do jednej z następujących kategorii (Rysunek 6B) w obrębie słojów: EE (wczesna część wczesnego drewna), ME (środkowa część wczesnego drewna), LM (końcowa część wczesnego drewna), L (późne drewno) i D (spoczynek lub granica pierścienia)23,18.
  2. Przypisz blizny po pożarze, które pojawiają się w okresie spoczynku (między granicami pierścieni), do początku wczesnego drewna w następnym roku (pożary wiosenne), chyba że inne próbki mają blizny po pożarze w sekcji późnego drewna słojów drzew24,25,26. Kategorie sezonowości można również pogrupować na sezon wiosenny (D + EE) i letni (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 dotyczące blizn po pożarze, najpierw utwórz bazę danych historii pożarów za pomocą arkusza kalkulacyjnego, w którym każda próbka jest wierszem, a każda kolumna jest zmienną skojarzoną z tą próbką. Rozważ dołączenie następujących pól dla każdej próbki.
    1. Uwzględnij naukową nazwę drzewa: rodzaj i gatunek.
    2. Należy podać numer próbki: numer wyznaczony dla próbki podczas pobierania w terenie, na przykład CRN01a (Cuenca Río Nazas, drzewo 01, próbka a).
    3. Uwzględnij rok: Ta sekcja zawiera dwie daty, rok najbardziej wewnętrznego (lub środkowego) pierścienia i najbardziej zewnętrznego (najbliższego kory) pierścienia. Ważne jest, aby wskazać, kiedy pierwszy pierścień odpowiada rdzeniowi i czy najbardziej zewnętrzny pierścień przylega do kory, co wskazuje datę, w której próbka obumarła lub przestała rejestrować. Informacje te są wymagane przez większość programów używanych do analizy historii pożarów.
    4. Dołącz datę najbardziej wewnętrznej pierścionka.
    5. Uwzględnij datę najbardziej zewnętrznego pierścienia.
    6. Dołącz rdzeń (Tak lub Nie).
    7. Lista wszystkich lat i pór roku związanych z bliznami po pożarze. Na przykład: 1902EE, oznaczałoby, że w 1902 roku we wczesnej części lasu odnotowano pożar (Rysunek 6C).
  2. Prześlij plik historii pożaru do systemu Fire History Analysis and Exploration System (FHAES) w wersji 2.0.0-SNAPSHOT27. Jeśli program nie jest dostępny, pobierz go za pomocą tego linku: https://www.frames.gov/partner-sites/fhaes/fhaes-home/.
    1. Otwórz program. Dostępne będą trzy opcje: Utwórz nowy plik FHX, Załaduj istniejące pliki FHX i Uruchom analizę nałożonych epok.
    2. Wybierz pierwszą opcję: Utwórz nowy plik FHX. Otworzy się nowe okno o nazwie Rejestrator historii pożaru, w którym dostępne są następujące opcje: Dane, Metadane, Podsumowanie i Wykresy.
    3. Wybierz Dane, aby wybrać aktualnie załadowane próbki, a następnie kliknij zielony znak krzyżyka, aby dodać nową próbkę do tego zestawu danych.
    4. Otworzy się nowe okno z pytaniem o: Nazwę próbki, Pierwszy rok (czy najbardziej wewnętrzny pierścień odpowiada rdzeniowi, czy nie?), Ostatni rok (czy rok odpowiada korze, czy nie?). Po podaniu tych ogólnych informacji kliknij przycisk OK, aby kontynuować.
    5. Okno z dodanymi informacjami ogólnymi jest teraz aktywowane i zawiera trzy pola: Typ wydarzenia, Sezon wydarzenia i Rok wydarzenia. Zacznij dodawać określone informacje, w tym każde zdarzenie pożaru, do pierwszej próbki. Kliknij przycisk Dodaj zdarzenie, aby dodać informacje dla każdego z trzech pól.
    6. Informacje wymagane dla każdego z pól to: W polu Typ zdarzenia wybierz Blizna po pożarze, w polu Sezon wydarzenia wybierz położenie blizny po pożarze w słojach drzewa, a w polu Rok zdarzenia podaj rok kalendarzowy, w którym wystąpił pożar. Zacznij od najstarszego do najnowszego rekordu.
    7. W obszarze Dodaj zdarzenie dodaj następne zdarzenie pożaru, dopóki nie zostanie dodany ostatni pożar w tej próbce.
    8. Po zakończeniu przykładu zapisz plik zgodnie z nazwą witryny i rozszerzeniem FHX (na przykład: CRN. FHX), najlepiej w tym samym folderze co program FHAES, jeśli dostępna jest opcja zapisu. Zostaniesz powiadomiony, że plik został pomyślnie zapisany, chyba że wystąpił problem z plikiem, w którym to przypadku ten komunikat się nie pojawi. W takim przypadku problem będzie musiał zostać rozwiązany przed kontynuowaniem.
    9. Aby dodać informacje dla nowej próbki, kliknij pozycję Dodaj nową próbkę do tego zestawu danych i podaj informacje dotyczące nowej próbki.
    10. Kliknij OK, aby kontynuować.
    11. Spowoduje to aktywację nowego okna, w którym można dodać informacje dotyczące każdego pożaru w próbce. Postępuj zgodnie z tą samą procedurą, aby dodać wszystkie próbki blizn po pożarze do pliku. Zapisz informacje za każdym razem, gdy dodawana jest nowa próbka i sprawdź, czy została zapisana poprawnie, zwracając uwagę na komunikat, że plik FHX został pomyślnie zapisany.
    12. Jeśli nie można dodać wszystkich informacji w ramach jednej sesji, kontynuuj pracę nad bazą danych później. Aby to zrobić, otwórz program FHAES i kliknij Załaduj istniejące pliki FHX. Wybierz plik, nad którym chcesz kontynuować pracę. Kliknij przycisk Otwórz, a powinno zostać otwarte nowe okno z danymi dla przykładu. Wybierz Edytuj plik znajdujący się w menu powyżej, co powinno otworzyć nowe okno Fire History Recorder-CRN.FHX z plikiem; W tym miejscu kontynuuj wprowadzanie informacji, które są nadal potrzebne.
    13. Aby sfinalizować plik, dodaj informacje, które mogą być ważne jako część metadanych. Te informacje mogą obejmować podsumowanie i wykresy, które zostały wygenerowane za pomocą tego pliku. Inną opcją do analizy historii pożarów i grafiki jest nowe oprogramowanie "burnr in R"28.
  3. Generowanie wykresu historii pożarów. Otwieramy program FHAES i otwieramy plik utworzony przy użyciu opisanej powyżej bazy danych (CRN. FHX). Wybierz opcję Wykres, a historię pożaru można zobaczyć graficznie.
  4. Generuj statystyki opisowe historii pożarów na podstawie roku i pory roku, w której wystąpiły pożary. Podobnie jak w przypadku procesów używanych do tworzenia wykresów, otwórz plik w FHAES i wybierz pozycję Analysis > Run Analysis > Apply (Uruchom analizę Zastosuj). Po prawej stronie ekranu programu otworzy się nowe okno (wynik analizy FHAES), w którym wyświetlane jest zarówno Podsumowanie Analizy Interwałowej, jak i Podsumowanie Sezonowości. Najważniejszymi statystykami opisowymi są: średni interwał pożaru (MFI), minimalny i maksymalny interwał, średni interwał pożaru na próbkę oraz mediana interwału prawdopodobieństwa Weibulla (WMPI) lub nawroty pożaru. Ta ostatnia jest miarą rozkładu centralnego używaną do modelowania asymetrycznego rozkładu interwałów pożarów i wyrażania interwałów nawrotów w terminach probabilistycznych29,30.
  5. Dla każdej statystyki należy wziąć pod uwagę trzy filtry: 1) wszystkie blizny, 2) filtr 10%, który jest latami pożaru zarejestrowanymi jako blizny przez 10% lub więcej próbek, oraz 3) filtr 25%, który jest rokiem pożaru zarejestrowanym jako blizny przez 25% lub więcej próbek. Ostatni filtr pozwala na określenie interwałów najbardziej rozległych pożarów30.
  6. Jeśli chodzi o sezonowość pożaru, wyświetlane są różne parametry, z których najważniejszym jest liczba i procent blizn zarejestrowanych dla każdej kategorii wewnątrzpierścieniowej. Podobnie podana jest liczba i procent pożarów zarejestrowanych w sezonie wiosennym i letnim11.

7. Analiza klimatu i pożaru

  1. Otwórz program FHAES i wybierz opcję Uruchom analizę nałożonych epok (SEA).
  2. Do tej analizy należy użyć dwóch plików: 1) Plik ciągłych szeregów czasowych i 2) Plik listy zdarzeń. Pierwszy plik odnosi się do danych klimatycznych uporządkowanych 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. Załaduj każdy z tych plików w odpowiednich formatach.
  4. Podczas przeprowadzania analizy SOOŚ istnieje możliwość modyfikacji liczby lat przed i po latach pożaru w oknie Symulacja i statystyka. Jednak zdecydowanie zaleca się zachowanie parametrów domyślnych.
  5. U dołu kliknij przycisk Uruchom, aby wykonać analizę.
  6. Spowoduje to wygenerowanie informacji podsumowujących; następnie kliknij Wykres, aby utworzyć wyniki, które są automatycznie wyświetlane jako wykresy słupkowe.
  7. Zinterpretuj te wykresy: na osi X "0" oznacza rok pożaru, wartości ujemne i dodatnie wskazują lata przed pożarem i po pożarze. Przedziały ufności na poziomie 95, 99 i 99,9% są pokazane w postaci linii powyżej i poniżej osi średniej, wyrażających znaczenie analizy.
  8. Zapisz dane wyjściowe w formacie PNG lub PDF.
  9. Na podstawie tej analizy można ocenić wpływ zmienności klimatu na występowanie pożarów w czasie, w tym warunków klimatycznych w latach przed, w trakcie i po pożarach objętych analizą. Aby uzyskać dalsze wsparcie w zakresie wykonywania i interpretacji wyników za pomocą FHAES, zapoznaj się z instrukcją obsługi31.

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

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Gdy w lesie płonie powierzchniowy ogień, pnie niektórych drzew są często uszkadzane, powodując obrażenia, które następnie leczą się (Rysunek 7A). Blizny te powstają, gdy ogień jest wystarczająco intensywny lub ma wystarczająco długi czas przebywania, aby przeniknąć do kory i zabić część kambium. Historycznie rzecz biorąc, takie pożary zdarzały się na tyle często, aby zapobiec gromadzeniu się paliw; Dlatego większość tych pożarów nie byłaby w stanie dotrzeć do koron drzew. W rezultacie, większość dojrz...

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

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  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

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Analiza s oj w drzewrekonstrukcja historii po ar wpobieranie pr bek w tereniemetody laboratoryjneanaliza danychpobieranie pr bek blizn po arowychprzygotowanie s oj w drzewdatowanie s oj w drzewanaliza cz stotliwo ci po ar wwp yw klimatu
Film wkrótce dostępny

Powiązane artykuły