Rekonstrukcje klimatu słojów drzew mogą być pomocne w lepszym zrozumieniu przeszłych zmian klimatycznych poza zapisami instrumentalnymi. Protokół ten pokazuje, jak zrekonstruować dawny klimat za pomocą słojów drzew i instrumentalnych zapisów meteorologicznych.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Jak wydobyć zmienność klimatu ze słojów drzew
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Słoje drzew były używane do rekonstrukcji zmiennych klimatycznych w wielu miejscach na całym świecie. Co więcej, słoje drzew mogą dostarczyć cennych informacji na temat zmienności klimatu w ciągu ostatnich kilku stuleci, a w niektórych obszarach nawet kilku tysiącleci. Pomimo istotnego postępu, jaki dendrochronologia musiała osiągnąć w ostatnich dziesięcioleciach, aby zbadać potencjał dendroklimatyczny dużej liczby gatunków występujących w różnych ekosystemach, wiele pozostaje jeszcze do zrobienia i zbadania. Na dodatek do tego, w ciągu ostatnich kilku lat coraz więcej ludzi (studentów, nauczycieli i badaczy) na całym świecie jest zainteresowanych wdrażaniem tej nauki w celu wydłużenia osi czasu informacji o klimacie wstecz i zrozumienia, jak zmieniał się klimat w skali dziesięcioleci, stuleci lub tysiącleci. W związku z tym celem niniejszej pracy jest opisanie ogólnych aspektów i podstawowych kroków niezbędnych do przeprowadzenia rekonstrukcji klimatu słojów drzew, od wyboru miejsca i pobierania próbek terenowych po metody laboratoryjne i analizę danych. W filmie wideo i manuskrypcie tej metody wyjaśniono ogólne podstawy rekonstrukcji klimatycznych słojów drzew, dzięki czemu nowicjusze i studenci mogą wykorzystać je jako dostępny przewodnik po tej dziedzinie badań.
Wprowadzenie
Słoje drzew są fundamentalne dla naszego zrozumienia, jak drzewa reagują na swoje otoczenie. Ponadto, ponieważ klimat wpływa na wzrost drzew, drzewa służą jako wskaźniki środowiskowe rejestrujące zmiany czasowe w ciągu ich życia. W związku z tym słoje drzew były cenne dla rekonstrukcji dawnych klimatów daleko wykraczające poza jakiekolwiek instrumentalne zapisy klimatyczne.
Procesy wzrostu korzeni, łodyg, gałęzi, liści i strategie reprodukcyjne drzew są regulowane przez czynniki środowiskowe, takie jak woda, światło, temperatura i składniki odżywcze gleby1. Na przykład łodygi rosną promieniście, a kambium naczyniowe kontroluje wzrost promieniowy2. Kambium naczyniowe jest tkanką merystematyczną, która będzie aktywnie wytwarzać nowe funkcjonalne komórki, takie jak ksylem i kora, znajdujące się na zewnętrznej granicy łodygi. Dodatkowo kambium naczyniowe jest aktywne przede wszystkim w cyklach sezonowych. Jednak ta aktywność wzrostu może być przerwana w okresach spoczynku i w określonych porach roku. Ten okres spoczynku zwykle występuje, gdy zmienne środowiskowe nie są optymalne (np. krótsze cykle dobowe, wydłużone okresy suszy, mroźne zimy lub powodzie). Co więcej, cykle wzrostu i spoczynku przekładają się na zmiany w aktywności kambium, co skutkuje anatomicznie odrębnymi koncentrycznymi granicami w pniu zwanymi słojami drzew3.
Drzewa zazwyczaj produkują jeden pierścień drzewa rocznie, ponieważ sezonowość klimatyczna występuje co roku. Tak więc słoje drzew są wizualną manifestacją ekofizjologicznej odpowiedzi kambium naczyniowego na śródroczne warunki klimatyczne podczas wzrostu drzewa3. Wczesne skupisko komórek ksylemu utworzone na słoju drzewa w porze deszczowej będzie charakteryzować się większymi komórkami o nazwie earlywood4. Natomiast w porze suchej i w odpowiedzi na niedobór wody kambium naczyniowe wytwarza mniejsze komórki ksylemu (tchawice lub naczynia) o grubszych ścianach komórkowych zwanych późnym drewnem. Ta różnica w budowie anatomicznej jest bardziej zauważalna w drzewach iglastych, gdzie wczesne drewno ma jaśniejszy kolor niż późne drewno, wykazując ciemniejszy kolor5. Przestrzeń między początkiem wczesnego drewna a końcem późnego drewna jest zdefiniowana jako jeden słoj drzewa (Rysunek 8F).
Drzewa rosnące w miejscach z dobrze zdefiniowaną porą deszczową i suchą mogą spodziewać się lat z większą lub mniejszą ilością opadów. Ta zmienność spowoduje, że drzewa będą wytwarzać szersze słoje w wilgotnych latach i węższe w suchych latach. Te czasowe wzory szerokich i wąskich pierścieni można postrzegać jako kod kreskowy. Ta czasowa zmienność szerokości słojów drzew jest podstawą do zastosowania procesu datowania krzyżowego, jednej z najważniejszych zasad w badaniach słojów drzew6. Proces datowania krzyżowego jest zadowalający, gdy wzory szerokich i wąskich pierścieni we wszystkich próbkach są pomyślnie zsynchronizowane w czasie, aby przypisać odpowiedni rok powstania.
W wielu regionach świata, gdzie występuje klimat sezonowy, najbardziej dominujący sygnał rejestrowany w słojach drzew jest prawdopodobnie związany ze zmiennością klimatu7. Jednak słoje drzew zawierają również dodatkowe informacje związane z wiekiem (młode drzewa rosną szybciej niż starsze), konkurencją o zasoby z otaczającymi drzewami oraz zakłóceniami wewnętrznymi i zewnętrznymi (np. śmiertelnością, epidemiami szkodników lub pożarami)8. Tak więc, zanim podejmiemy próbę rekonstrukcji dawnych klimatów za pomocą szerokości słojów drzew, sygnały nieklimatyczne muszą zostać usunięte za pomocą kilku procedur statystycznych wyjaśnionych w tym manuskrypcie.
Głównym celem tego protokołu jest pokazanie, jak opracować rekonstrukcję klimatu na podstawie danych o słojach drzew, aby zrozumieć przeszłą zmienność klimatu. W związku z tym manuskrypt ten zaprezentuje podstawowe metody terenowe i laboratoryjne, takie jak pobieranie próbek, przygotowanie próbek, datowanie krzyżowe i pomiar szerokości słojów drzew wymaganych do opracowania rekonstrukcji klimatycznej. Ponadto protokół ten wyjaśni również podstawowe analizy statystyczne stosowane do wyodrębnienia powszechnej zmienności szerokości słojów drzew i skonstruowania chronologii słojów, która będzie skorelowana z danymi klimatycznymi. Wreszcie, korzystając z prostego modelu regresji liniowej, protokół pokaże, jak zrekonstruować klimat w przeszłości przy użyciu chronologii słojów drzew jako zmiennej predykcyjnej i danych klimatycznych jako predyktora.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół
Przed wyprawami terenowymi należy uzyskać zgodę właścicieli, w przypadku obszarów chronionych, lub odpowiednich organów administracyjnych. Bardzo ważne jest, aby w pracach terenowych uczestniczył personel reprezentujący dany organ, co pozwoli uniknąć ewentualnych problemów.
1. Strategia pobierania próbek
- Wyznaczenie obszaru badań
- Wybierz najbardziej odpowiedni obszar poboru prób na podstawie informacji klimatycznych i składu lasu (lasy mogą być bardzo niejednorodne; Rycina 1A,B).
- Upewnij się, że w miejscu poboru prób występuje wyraźna roczna sezonowość klimatyczna oraz międzyroczna zmienność klimatyczna, w tym występowanie pory suchej/mokrej lub zimnej/gorącej w ciągu roku. Przeanalizuj zapisy klimatyczne z pobliskich stacji meteorologicznych, aby określić roczną sezonowość oraz międzyroczną zmienność klimatyczną.
- Upewnij się, że występuje umiarkowana lub wysoka międzyroczna zmienność klimatyczna, tak aby drzewa w miejscu badań wykazywały wystarczającą roczną zmienność szerokości przyrostów, umożliwiającą datowanie krzyżowe próbek między drzewami.
- Przeprowadź wizje lokalne na interesującym obszarze w celu zidentyfikowania potencjalnych stanowisk z interesującymi gatunkami (Rycina 1B)
- Wykorzystaj zalecane narzędzia, takie jak kartografia, drony i zdjęcia satelitarne, aby zbadać większy obszar zalesiony i wykryć więcej potencjalnych miejsc poboru prób. Zweryfikuj informacje z tych źródeł w terenie.
- Zbierz informacje z uzupełniających źródeł, takich jak regionalni interesariusze, w tym dostawcy usług leśnych, producenci lasów, społeczności wiejskie i drobni właściciele gruntów. Na podstawie informacji uzyskanych z obu źródeł wybierz najlepsze stanowiska badawcze i najodpowiedniejsze osobniki, aby zrealizować cel badań.
- Wybierz obszary, na których zaobserwowano najdłużej żyjące osobniki interesującego gatunku (Rycina 2A,B). Zwróć uwagę na stojące martwe drzewa, powalone pnie i kikuty. Stare martwe próbki są bardzo ważne, ponieważ pozwalają na cofnięcie chronologii w czasie (Rycina 2A,C,D,E)
- Zarejestruj lokalizację osobników o wspomnianej charakterystyce za pomocą GPS.
- Kryteria wyboru najlepszych drzew
- Po zlokalizowaniu najlepszego stanowiska wybierz drzewa do odpowiedniego pobrania prób. Drzewa rosnące na płytkich i kamienistych glebach oraz na stromych stokach są bardziej wrażliwe na zmienność klimatyczną. Wykorzystaj te cechy ekofizjograficzne do określenia czynników ograniczających, które najprawdopodobniej zostaną zarejestrowane przez drzewa (Rycina 2A).
UWAGA: Unikaj pobierania próbek z drzew w miejscach silnej konkurencji; w takich gęstych skupiskach drzewa będą wykazywać silny sygnał dynamiki drzewostanu i zredukowany sygnał klimatyczny. - Zapisz informacje o stanowisku w formularzu terenowym. Zbierz dane geograficzne i ekologiczne dotyczące obszaru, takie jak współrzędne, wysokość n.p.m., nachylenie terenu, nazwa lokalizacji, typ roślinności, gatunki dominujące i aktualne wykorzystanie terenu.
- Zapisz informacje o pobranych próbkach drzew, takie jak średnica, wysokość, obecność uszkodzeń, informację, czy drzewo znajduje się w pobliżu lub na strumieniu, na stromym stoku bądź w wąwozie.
UWAGA: Powyższe informacje będą przydatne podczas analizy próbek, aby potwierdzić i lepiej zinterpretować wyniki badań. Drzewa lub próbki mogą być narażone na uszkodzenia, a warunki stanowiskowe mogą zmieniać roczne wariacje przyrostu. Te metadane pomogą wyjaśnić zmienność wzrostu niezależną od czynników klimatycznych, dostarczając argumentów do rozważenia lub odrzucenia zaszumionych próbek, zawsze z myślą o uwypukleniu sygnału klimatycznego. - Nadaj kod każdej próbce na podstawie nazwy stanowiska i numeru próbki, składający się z trzech pierwszych liter nazwy stanowiska, numeru drzewa i numeru próbki. Na przykład pierwsza próbka pobrana z tego stanowiska będzie miała kod: RMI01A, co odpowiada stanowisku Río Miravalles (RMI), drzewu numer jeden (01) i pierwszej próbce (A).
UWAGA: Termin próbka w tym przypadku odnosi się do świderowego rdzenia lub fragmentu przekroju poprzecznego pobranego z jednego drzewa. - Przeprowadź pobór selektywny, stosowany w większości badań dendroklimatycznych, wybierając osobniki o określonych cechach fenotypowych, rosnące w konkretnych warunkach środowiskowych, aby zrealizować cele badawcze. Przeprowadź pobór nieselektywny, jeśli celem jest projekcja efektów klimatycznych na wzrost drzew i integracja wielkości drzew z dynamiką drzewostanu.
- Wybierz drzewa o wyglądzie osobników długowiecznych, niekiedy z suchym czubem, zamieraniem pędów, skręconym pniem (np. o kształcie spiralnym) i opadającymi gałęziami (Rycina 3A-C). Długowieczne osobniki pozwolą na wydłużenie zapisów środowiskowych w czasie.
- Zidentyfikuj długowieczne drzewa, obserwując bardzo zwarte, węższe słoje w ich ostatnich latach życia, które w konsekwencji są trudne do zaobserwowania i datowania krzyżowego. Zidentyfikuj młodsze drzewa rosnące w tych samych okresach, ponieważ rejestrują one szersze i bardziej wyraźne słoje, co ułatwia datowanie starszych osobników.
- W ramach strategii poboru prób uwzględnij pobranie materiału od 10%-20% młodych osobników spośród wszystkich badanych drzew.
- Upewnij się, że drzewa mają solidny pień, aby uzyskać jak najdłuższy rdzeń świderowy. Ponadto unikaj obszarów zgnilizny, ponieważ mogą one spowodować przerwanie próbek i utratę wewnętrznych słojów oraz doprowadzić do zakleszczenia świdra.
- Upewnij się, że wybrane drzewa nie są dziuplaste. Delikatnie uderz w drzewo plastikowym młotkiem i wsłuchaj się w rezonans drewna. Jeśli rezonans jest silny lub głęboki, może to oznaczać, że drzewo jest dziuplaste. Jeśli dźwięk jest głuchy, prawdopodobieństwo, że drzewo jest dziuplaste, jest niskie.
UWAGA: Ten krok jest ważny, ponieważ świder może zakleszczyć się w dziuplastych drzewach, co utrudnia jego wyjęcie, a sama próbka może być niskiej jakości. - Nawet jeśli powyższe kwestie zostały uwzględnione i nie wykryto zgnilizny, zwróć szczególną uwagę na następujące: wprowadzając świder, zastosuj pewien stopień siły, aby przebić się przez drzewo. Gdy wymagana siła ulegnie zmianie, a świder zacznie wchodzić łatwiej, zatrzymaj się i wyjmij próbkę.
OSTRZEŻENIE: Jeśli będziesz kontynuować wpychanie świdra siłą, rozkładające się drewno zmieszane z żywicą zbierze się w tubie świdra i utworzy korek, który jest trudny do usunięcia wyciągaczem. W takim przypadku nie używaj noża ani stalowych narzędzi do uwalniania drewnianego korka ze świdra (mogłoby to uszkodzić część tnącą, czyniąc ją bezużyteczną). - Ostrze świdra jest bardzo wrażliwe na rdzę metaliczną; użyj środka smarnego i kawałka drewna, aby docisnąć korek i zwolnić cylinder świdra. Drewno nie uszkodzi ostrza świdra.
- Podczas pracy z drzewami żywicznymi lub o dużej ilości soku często czyść świder olejem. Do usuwania resztek żywicy przylegających do metalu używaj smarów lub etanolu.
- Po zlokalizowaniu najlepszego stanowiska wybierz drzewa do odpowiedniego pobrania prób. Drzewa rosnące na płytkich i kamienistych glebach oraz na stromych stokach są bardziej wrażliwe na zmienność klimatyczną. Wykorzystaj te cechy ekofizjograficzne do określenia czynników ograniczających, które najprawdopodobniej zostaną zarejestrowane przez drzewa (Rycina 2A).
- Zbiór próbek (pobieranie rdzeni świderowych)
- Pobierz próbki za pomocą świdra Presslera (Rycina 4A), precyzyjnego narzędzia zaprojektowanego do wyciągania małych rdzeni z żywych drzew bez powodowania znaczących uszkodzeń6. Użyj dowolnego z dostępnych świdrów, które występują w różnych długościach (100-1000 mm), średnicach (4, 5, 10, 12 mm) i z różną liczbą wcięć (2 i 3; Rycina 4B,C). Jak w przypadku każdego narzędzia do cięcia drewna, utrzymuj świder w stanie ostrym i czystym; tępe świdry mogą prowadzić do skręcenia i złamania rdzeni.
- Wybierz odpowiedni świder w zależności od gatunku drzewa. Dla większości gatunków drewna do pobierania próbek stosuj świder z trzema wcięciami o dowolnej długości i średnicy. Dla gatunków twardolistnych używaj świdra z dwoma wcięciami o małej średnicy i krótkiej długości, co zapewnia wolniejszą penetrację, mniejsze tarcie i naprężenia drewna oraz mniejsze prawdopodobieństwo złamania podczas pobierania prób.
- W gatunkach wykazujących wysoką częstotliwość słojów rzekomych, międzyrocznych wahań gęstości (IADF) lub mikrosłojów, użyj świdra o średnicy 12 mm zamiast 5 mm. Pozwala to na uzyskanie szerszej powierzchni próbki dla lepszej wizualizacji trudnych słojów i ułatwia identyfikację tych problemów (Rycina 4B). Nie próbuj używać długich świdrów w drewnie twardym, ponieważ istnieje ryzyko ich złamania podczas procesu pobierania.
- Aby pobrać próbkę drewna, skieruj świder w stronę centrum drzewa, pod kątem 90° (prostopadle) do osi pnia.
- Jednocześnie wpychaj świder w drzewo i obracaj rączką zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Ten etap jest kluczowy, ponieważ brak nacisku podczas początkowej penetracji ostrza może spowodować powstanie nieregularnych lub przerwanych rdzeni. Gdy ostrze całkowicie wniknie w drewno, zmniejsz nacisk i obracaj rączką, aż osiągniesz pożądaną głębokość (Rycina 5A).
- Pobierz co najmniej dwie próbki z każdego osobnika, aby zapewnić dobrą jakość materiału. Jeśli drzewa rosną na stoku, pobieraj próbki równolegle do poziomic stoku (Rycina 4A), aby uniknąć drewna reakcyjnego produkowanego przez drzewa7.
UWAGA: U iglaków drzewa produkują drewno reakcyjne w formie szerokich słojów po stronie stoku, aby utrzymać pionową postawę – nazywa się je drewnem kompresyjnym. U roślin okrytonasiennych (drzew liściastych) szerokie słoje powstają po stronie górnej stoku i nazywa się je drewnem tensionalnym. Należy uwzględnić drewno reakcyjne, aby odnaleźć centrum drzewa i uniknąć wpływów nieklimatycznych na szerokość słojów. - Gdy świder zostanie wkręcony wystarczająco głęboko do centrum drzewa (Rycina 5B), włóż wyciągacz do świdra i pchnij go w stronę centrum drzewa (Rycina 5C).
- Gdy wyciągacz zostanie włożony na całą długość, lekko obróć świder przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, aby przerwać połączenie między próbką a drzewem (Rycina 5C). Następnie wyjmij wyciągacz wraz z rdzeniem (Rycina 5D,E) i zakończ ekstrakcję, wykręcając świder z drzewa przeciwnie do ruchu wskazówek zegara (Rycina 5F).
- Po pobraniu próbki upewnij się, że drzewo utworzyło uszczelnienie z żywic lub wyciek soku, po którym nastąpi przyrost wtórny. W szczególnych warunkach uszkodzenie może stać się drogą wnikania patogenów, które mogłyby uszkodzić drzewo6.
- Podczas pracy na obszarach chronionych, np. w parkach narodowych, rozważ podjęcie dodatkowych środków ochrony pobranych drzew. Przykryj niewielkie uszkodzenie wykonane świdrem woskiem Campeche lub woskiem pszczelim.
- W przypadku wystąpienia problemów podczas prac terenowych, takich jak zablokowanie drewna w świdrze, złamanie końcówki lub zakleszczenie świdra w drzewie, przejdź do kroków 1.2.9.-1.2.12. Ponadto zabierz w teren więcej niż jeden świder.
UWAGA: Pamiętaj, że nie ma jednej złotej zasady wyciągania rdzenia. Unikaj nieregularności i staraj się uzyskać najlepsze możliwe informacje (Rycina 4). Aby uzyskać więcej informacji na temat pielęgnacji rdzeni i pobierania prób, zapoznaj się z artykułami Maeglina9 i Phippsa10, dostępnymi bezpłatnie online. - Ostrożnie obchodź się z rdzeniami, ponieważ są one kruche. Przechowuj każdą próbkę natychmiast po wyciągnięciu. Próbki o średnicy 5 mm lub mniejszej umieść w perforowanych słomkach plastikowych lub papierowych, aby zapewnić lepszą wentylację i uniknąć wzrostu grzybów (Rycina 6A). Próbki o średnicy 12 mm owiń w papier gazetowy lub inny rodzaj papieru (Rycina 6B).
- Podczas prac terenowych i transportu do laboratorium chroń próbki, przechowując je w sztywnej plastikowej tubie z plastikowymi nakrętkami.
- W miejscach, gdzie znajdują się martwe drzewa lub kikuty, pobierz przekroje poprzeczne za pomocą piły spalinowej. Pozwala to na pobranie próbek zarówno z małych, jak i dużych drzew (Rycina 6C).
UWAGA: Celem tego rodzaju próbek jest wydłużenie okresu chronologii i pomoc w wykryciu brakujących słojów, których nie znaleziono w rdzeniach. Brakujące słoje będą widoczne, jeśli odsłonięto cały obwód drzewa6. - W przypadku próbek pobranych piłą spalinową, które wykazują pewien stopień rozkładu drewna, możliwe jest utrata fragmentów próbki. Aby tego uniknąć, owiń próbki folią plastikową (Rycina 6D,E).
Rycina 1: Umiarkowany las mieszany iglasty. (A) Las mieszany iglasty z udziałem Pinus montezumae, Pinus arizonica i Pinus ayacahuite. (B) Las mieszany iglasty z udziałem Pseudotsuga menziesii, Pinus arizonica i Pinus ayacahuite. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
Rysunek 2: Wybór stanowiska. (A) Obszary zalesione z warunkami ograniczającymi (płytka, sucha gleba i strome nachylenie) z dużym prawdopodobieństwem znalezienia osobników długowiecznych. (B) Osobniki długowieczne są niezbędne do badań dendroklimatycznych. (C, D, E) Lokalizacja i wybór martwego drewna (pni, powalonych drzew oraz drewna o określonym stopniu rozkładu), co pozwala na wydłużenie chronologii w czasie. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
Rycina 3: Wybór najlepszych okazów drzew. (A) Drzewo z obumarłą koroną i grubymi gałęziami, co jest charakterystyczne dla osobników długowiecznych, oraz (B, C) zdjęcia drzew o skręconych pniach i gałęziach, czyli o kształcie spiralnym, co wskazuje na osobniki długowieczne. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
Rycina 4: Narzędzia wykorzystywane do pobierania próbek. (A) Świder Presslera, narzędzie do pobierania próbek dendrochronologicznych. (B) Świder o średnicy 12 mm, zalecany w przypadkach, gdy wymagany jest większy materiał do zdefiniowania słojów drzewa, co pozwala na pobranie większej objętości próbki, poprawia wizualizację złożonych słojów i ułatwia identyfikację problemów z przyrostem. (C) Świder o średnicy 5 mm, stosowany w większości przypadków. Ten typ świdra służy do pobierania rdzeni. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.
Rysunek 5: Proces pobierania próbek. (A) Skieruj wiertło w stronę środka pnia, ustawiając je pod kątem 90°, prostopadle do osi pnia, jednocześnie pchając świder w stronę drzewa i obracając go zgodnie z ruchem wskazówek zegara. (B) Po wprowadzeniu świdra na głębokość 1 inch, kontynuuj obrót zgodnie z ruchem wskazówek zegara, aby dotrzeć do środka pnia; ekstraktor jest wprowadzany do wewnętrznego cylindra świdra. (C) Gdy ekstraktor zostanie wprowadzony na całą swoją długość, obróć świder o jeden pełny obrót przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, aby przerwać połączenie między próbką a drzewem. (D, E) Wyciąganie próbki drewna. (F) Świdra usuwa się z pnia, obracając go przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
Rysunek 6: Techniki zabezpieczania próbek drewna. Ponieważ próbki mogą być kruche, każda z nich musi być odpowiednio przechowywana po pobraniu. (A) Próbki pobrane świdrem o średnicy 5 mm umieszcza się w plastikowych słomkach z perforacjami lub słomkach papierowych. Perforacje zapewniają lepszą wentylację i zapobiegają wzrostowi grzybów. (B) Próbki o średnicy 12 mm są twardsze. Są one owijane w papier gazetowy, inny rodzaj papieru lub wkładane do kopert manilowych. (C) W przypadku pobierania przekrojów poprzecznych za pomocą piły spalinowej (D, E), należy je owinąć folią plastikową, aby zapewnić dodatkowe wsparcie i uniknąć utraty fragmentów podczas transportu. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.
2. Przygotowanie próbek w laboratorium
- Postępuj zgodnie ze standardowymi procedurami wskazanymi przez Stokesa i Smileya6 w zakresie przygotowania i datowania próbek w laboratorium.
- Pozostaw próbki do wyschnięcia w cieniu, aby stopniowa utrata wilgoci z drewna zminimalizowała jego deformacje (Rysunek 7A). Po tym, jak rdzenie utracą odpowiednią ilość wilgoci, zamocuj je na drewnianych podstawkach lub szynach, przyklej za pomocą kleju (Rysunek 7B) i przymocuj taśmą lub nicią (Rysunek 7C,D).
- Zwróć uwagę na orientację rdzeni drewnianych podczas umieszczania ich na podstawkach. Przymocuj rdzenie w taki sposób, aby komórki ksylemu drewna, zorientowane prostopadle do płaszczyzny, były widoczne i znajdowały się na powierzchni (Rysunek 7E). Taka orientacja umożliwia wyraźną wizualizację anatomii drewna w obrębie słojów przyrostowych.
- Przeszlifuj i wypoleruj próbki, używając papieru ściernego o różnej gradacji, w zakresie od 120 do 1200. W przypadku przekrojów poprzecznych, które mogą wykazywać znaczne nierówności powierzchni, zastosuj jedną z dwóch możliwych opcji.
- Opcja 1: Pracuj szczotką elektryczną, a następnie przeszlifuj próbkę. Opcja 2: Rozpocznij proces szlifowania od papieru ściernego o grubszej gradacji, w zakresie 30, i stopniowo zwiększaj ją do 1200. Pozwoli to na łatwiejsze dostrzeżenie i zróżnicowanie słojów przyrostowych (Rysunek 7F,G).
- Wypoleruj całą górną część próbki (Rysunek 7E). Wypoleruj minimum 30% i maksimum 50% części próbki przeciwległej do sekcji przyklejonej do drewnianego stelaża. Pozwoli to na zachowanie wystarczającej ilości drewna do późniejszych procesów polerowania w celu uzyskania większej przejrzystości słojów oraz usunięcia punktów i oznaczeń naniesionych podczas procesu datowania.
Rysunek 7: Przygotowanie próbki. (A) Suszenie próbek w cieniu zapewnia stopniową utratę wilgoci, co minimalizuje odkształcenia drewna (skręcanie rdzeni). (B) Przykład montażu próbek na drewnianej ramie za pomocą kleju, a (C, D) pokazują sposób mocowania do listwy za pomocą taśmy lub cienkiego sznurka. (E) Wskazuje prawidłową pozycję włókien drewna, które muszą być zorientowane prostopadle do słojów przyrostu. Taka orientacja umożliwi wyraźną wizualizację anatomii słojów przyrostu. (F, G) Przykład jakości szlifowania i polerowania przy użyciu papieru ściernego o gradacji od 120 do 1200. Procedura ta pozwala na wizualizację i rozróżnienie słojów przyrostu. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
3. Datowanie słojów drzew
- Po wypolerowaniu próbek należy przeanalizować każdy rdzeń pod stereomikroskopem przy powiększeniu od 10x do 15x. Wskazane jest użycie stereomikroskopu pozwalającego na jednoczesną obserwację i porównywanie kilku słojów przyrostu.
- Gdy badacz zidentyfikuje już charakterystyczny wygląd słoja przyrostu (zależnie od użytego gatunku), należy policzyć słoje przyrostu w każdej próbce. Krok ten pozwoli na przybliżenie wieku drzewa. Dodatkowo należy rozpoznać rodzaje zmienności, które mogą wystąpić podczas procesu datowania krzyżowego (Rycina 8A). Liczenie słojów należy rozpocząć od słoja wewnętrznego (środek drzewa) w kierunku słoja zewnętrznego (kora).
- Na próbce należy wykonać niewielkie oznaczenia, aby móc do niej wrócić i zorientować się w chronologii. Należy postawić jedną kropkę dla każdej dekady, dwie kropki dla każdego pięćdziesięcioletniego odcinka i trzy kropki dla każdych stu lat (Rycina 8A).
- Należy stosować inne rodzaje oznaczeń, aby wyróżnić słoje o szczególnych charakterystykach. Na przykład, gdy widoczny jest mikro-słój z jedynie niewielką częścią pasma przyrostu, należy oznaczyć go dwoma równoległymi kropkami. W przypadku podejrzenia lub pewności braku słoja, należy go oznaczyć dwiema naprzemiennymi kropkami lub okręgiem, a gdy zidentyfikowany zostanie słój fałszywy, należy użyć linii ukośnej, aby wskazać, że jest to pojedynczy słój.
UWAGA: Więcej szczegółów na temat techniki liczenia można znaleźć w standardowych procedurach opisanych przez Stokesa i Smileya6. - Po policzeniu słojów należy wykorzystać wykresy przyrostu lub wykresy szkieletowe (skeleton plots), aby porównać wzorce czasowe oraz zmienność między słojami szerokimi a wąskimi. Ta część graficzna umożliwia jednoczesne porównanie kilku próbek i określenie wspólnych oraz zsynchronizowanych wzorców przyrostu (Rycina 8B). Technika ta pozwala na wykrycie rozbieżności w przyroście, które mogły zostać błędnie oznaczone podczas liczenia słojów.
UWAGA: Więcej szczegółów na temat tworzenia wykresu szkieletowego znajduje się w literaturze6 oraz pod poniższym linkiem: https://www.ltrr.arizona.edu/skeletonplot/plotting.htm. - W przypadku próbek z młodych, żyjących drzew, gdzie znana jest data ostatniego zewnętrznego słoja (oprócz kory), należy przeprowadzić wstępne datowanie słojów bezpośrednio na próbce. Na przykład, jeśli próbka została pobrana z lasu na półkuli północnej w grudniu 2021 roku, co przypada na koniec sezonu wegetacyjnego i zakończenie formowania słojów, data ostatniego w pełni uformowanego słoja będzie wynosić 2021. W takim przypadku słoje liczy się od części zewnętrznej (kory) do środka próbki.
- Próbki ze starszych drzew wykazują okresy węższych słojów, zazwyczaj w najbardziej zewnętrznej części rdzenia. Dla takich rdzeni należy wygenerować wykres szkieletowy (Rycina 8C), aby porównać wzorzec ich przyrostu z próbką o znanej, dobrze określonej dacie lub z wcześniejszą regionalną chronologią wzorcową szerokości słojów (Rycina 8D).
- Aby porównać próbkę, należy szukać synchronii między słojami cienkimi a szerokimi w różnych drzewach (Rycina 8A,B). Próbkę uznaje się za datowaną, gdy na podstawie techniki datowania krzyżowego zostanie znalezione dopasowanie.
- W próbkach, w których wzorce synchronii przyrostu nie są jasne ze względu na różnice w zmienności wzrostu, brakujące słoje lub słoje fałszywe, należy zidentyfikować problem poprzez przeglądanie słój po słoju między próbkami i porównywanie ich z próbkami idealnie datowanymi. Należy wykorzystać zapisy klimatyczne z pobliskich stacji, aby zweryfikować podejrzane brakujące słoje, ponieważ tego rodzaju anomalie występują w latach o ekstremalnie suchych lub zimnych warunkach.
- Po zidentyfikowaniu potencjalnych problemów należy skorygować liczenie i sprawdzić, czy osiągnięto synchronię.
- Po datowaniu krzyżowym wszystkich żyjących drzew należy opracować średni wykres przyrostu, powszechnie nazywany Chronologią Wzorcową (Master Chronology) (Rycina 8D), która stanowi średnią ze wszystkich datowanych wykresów przyrostu i wskazuje wzorzec przyrostu w danym miejscu w dziedzinie czasu6. Jest ona użyteczna jako narzędzie datowania dla kolejnych próbek wymagających datowania krzyżowego, takich jak martwe drzewa o nieznanej dacie obumarcia (Rycina 8C).
4. Pomiar słojów drzewa
- Po datowaniu próbek należy zmierzyć szerokość słojów drzewa. Jeśli to możliwe, zmierz całkowitą szerokość słoja oraz szerokość pasm wewnątrzrocznych – drewna wczesnego i drewna późnego. Do wykonania tych pomiarów należy użyć systemu pomiarowego o precyzji 0,001 mm11 (Rysunek 8E).
- Pomiar słojów wzrostu i słojów częściowych należy przeprowadzać pojedynczo, przesuwając stolik systemu pomiarowego i obserwując próbkę przez stereomikroskop z okularnikiem z krzyżem nitkowym. W zależności od systemu pomiarowego, pomiary należy rozpoczynać od słoja najbardziej wewnętrznego, kierując się ku słoja zewnętrznemu (Rysunek 8F).
- W przypadku braku dostępu do mechanicznego systemu pomiarowego należy użyć skanera do wykonania obrazów o wysokiej rozdzielczości, a następnie zmierzyć słoje drzewa za pomocą specjalistycznego oprogramowania, takiego jak CooRecorder lub pakiet pomiarowy R z CRAN.
Rysunek 8: Datowanie krzyżowe i pomiar słojów drzewa. (A) Przedstawia liczbę słojów i porównanie wzorców wzrostu między dwiema próbkami. (B) Przykład pokazujący, w jaki sposób zmienność wzrostu obu próbek jest odzwierciedlona na wykresach papierowych (wykres szkieletowy). Ten typ wykresu umożliwia jednoczesne porównanie wzrostu wielu próbek (datowanie krzyżowe) i jest niezbędną techniką do uzyskania poprawnego datowania. Oznaczenia na górze wykresu 0, 50, 60 itd. wskazują liczbę słojów policzonych w próbce pokazanej w A. (C) Wykres szkieletowy próbki martwego drewna datowanej na konkretny rok przy użyciu chronologii wzorcowej. (D) Przykład chronologii wzorcowej, będącej średnią z poprawnie datowanych żywych drzew. (E) Do pomiaru każdego z rocznych przyrostów użyto systemu pomiarowego o precyzji 0.001 mm. (F) Schemat przedstawiający roczny przyrost Pinus lumholtzii oraz trzy różne części pierścienia rocznego (cały słój, drewno wczesne i drewno późne). Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
5. Weryfikacja datowania krzyżowego
- Po zmierzeniu szerokości pierścieni należy sprawdzić dokładność i jakość ich datowania. Do statystycznej weryfikacji datowania krzyżowego należy wykorzystać oprogramowanie COFECHA12 (https://ltrr.arizona.edu/research/software) oraz dplR13. Należy zidentyfikować nieistotne korelacje (< 0,3281; p > 0,01) między segmentami serii pierścieni a chronologią wzorcową, stworzoną w programie COFECHA z wykorzystaniem tych samych próbek.
- Należy zwrócić uwagę na flagi w oprogramowaniu, które wskazują nieistotne wartości korelacji segmentów, co ułatwia identyfikację potencjalnych rozbieżności między segmentami danej próbki a ogólną chronologią wzorcową (średnią wszystkich znormalizowanych wartości każdej analizowanej próbki).
- Rozbieżności mogą wynikać z błędów pomiarowych lub błędnej identyfikacji pierścieni przypisanej do specyficznych warunków mikrosiedliskowych wybranych drzew, co nie jest zsynchronizowane z ogólną zmiennością pozostałych próbek. Należy zweryfikować te kwestie na podstawie obserwacji i notatek sporządzonych w terenie, a następnie zdecydować o zachowaniu lub usunięciu danej próbki.
- Więcej szczegółów na temat interpretacji statystyk COFECHA można znaleźć u Speera7.
6. Opracowanie chronologii
- Przeprowadź detrending lub standaryzację pomiarów słojów drzew w celu usunięcia wszystkich informacji nieklimatycznych (szumu), takich jak wiek, geometria drzewa, dynamika drzewostanu i efekty zaburzeń, zgodnie z opisem.
- Dopasuj równanie matematyczne do danych z próbek — wykładnicze ujemne (Rysunek 9A), liniowe (Rysunek 9C) lub splajny sześcienne — w zależności od kryteriów i trendów czasowych stwierdzonych w próbkach (Rysunek 9A). Następnie podziel każdą zmierzoną szerokość słojów przez jej wartość dopasowaną lub oczekiwaną.
- Uśrednij standaryzowane wartości poszczególnych drzew w funkcji średniej wartości i skoryguj je o różnice w tempie wzrostu wynikające z różnego wieku drzew oraz różnic w ogólnym tempie wzrostu. Pozwoli to na wygenerowanie standaryzowanego szeregu czasowego o względnie stałej wariancji i średniej równej jeden8 (Rysunek 9B,D).
- Nie istnieje jedna idealna metoda standaryzacji serii szerokości słojów drzew; przed zastosowaniem jakiejkolwiek metody detrendingu przeprowadź inspekcję graficzną wszystkich pomiarów szerokości słojów, aby zidentyfikować trendy zawarte w próbkach.
- Do przeprowadzenia standaryzacji wykorzystaj dowolną platformę statystyczną. Oprogramowanie takie jak ARSTAN lub dplR jest dedykowane do tego typu analiz13,18 i jest dostępne bezpłatnie pod adresem https://ltrr.arizona.edu/research/software oraz jako pakiet R z repozytorium CRAN.
- Usuń autokorelację, stosując procedurę statystyczną zwaną modelowaniem autoregresyjną średnią ruchomą (modelowanie ARMA), która jest automatycznie stosowana w dwóch wspomnianych programach. Jest to niezbędne do zbadania wpływu międzyrocznej zmienności klimatycznej na słoje drzew.
- Po standaryzacji pomiarów słojów drzew i usunięciu autokorelacji opracuj chronologię stanowiska (Rysunek 10A). Chronologia stanowiska dla słojów drzew jest średnią ze wszystkich standaryzowanych serii, obliczoną przy użyciu odpornej średniej dwuwagowej, która w przeciwieństwie do średniej arytmetycznej tłumi wpływ lat nietypowych (wartości odstających).
- Oceń jakość i potencjał rekonstrukcji klimatycznej, korzystając z trzech kluczowych wskaźników statystycznych z chronologii stanowiska wygenerowanej przez ARSTAN lub dplR, mianowicie: wyrażonego sygnału populacyjnego (EPS), średniej czułości (MS) oraz interkorelacji między seriami (ISC).
- Oszacuj stopień podobieństwa między różnymi próbkami wykorzystanymi w chronologii a hipotetyczną chronologią z nieskończoną liczbą próbek, używając wskaźnika EPS (Rysunek 10B). Wartość większa niż 0,85 jest uważana za akceptowalną i sugeruje, że chronologia posiada wystarczającą liczbę próbek, aby wyrazić wspólny sygnał danego stanowiska19.
- Zmierz względną zmienność między szerokościami słojów, korzystając z wskaźnika MS. Wartość średniej czułości mieści się w przedziale od zera do dwóch, gdzie wartość zero oznacza brak różnicy między dwoma sąsiednimi słojami, a wartość dwa oznacza, że słój o wartości zero sąsiaduje ze słojem o wartości większej od zera3. Wartość średniej czułości większa niż 0,3 wskazuje na wystarczającą zmienność międzyroczną i potencjał do rekonstrukcji klimatycznej.
UWAGA: Średnią czułość można interpretować jako miarę potencjalnej zależności między wzrostem drzew a klimatem. - Oblicz średni współczynnik korelacji Pearsona każdej próbki względem jej chronologii wzorcowej, utworzonej ze wszystkich pozostałych szeregów czasowych na stanowisku, korzystając z wskaźnika ISC. Statystyka ta wskazuje na wspólny sygnał wzrostu drzew wśród badanych osobników.
Rycina 9: Przykłady procedur usuwania trendu (detrendingu) i standaryzacji pomiarów szerokości słojów drzew (RW), od pomiarów do indeksów. Standaryzacja do indeksu szerokości słojów (RWI) jest obliczana w taki sposób, aby średnia wynosiła około jeden i charakteryzowała się homogeniczną wariancją. (A) Seria szerokości słojów RW wskazuje na wykładniczy spadek wzrostu wynikający z efektu wieku; zastosowano krzywą dopasowania do usuwania trendu, a w tym przykładzie użyto ujemnej krzywej wykładniczej (kolor czerwony). (C) Jest to drugi przykład, w którym zastosowano linię prostą (kolor czerwony). (B, D) Znormalizowane indeksy (RWI) są generowane po podzieleniu wartości serii RW przez wartość krzywej. Dzielenie to eliminuje trendy dopasowane za pomocą krzywej, maksymalizując sygnał klimatyczny (szeregi czasowe w kolorze szarym) oraz 20-letni wygładzający spline (kolor czerwony) w celu obserwacji zdarzeń o niskiej częstotliwości, takich jak okresy suszy i wilgotne okresy. Kliknij tutaj, aby zobaczyć powiększoną wersję tej ryciny.
7. Miesięczna analiza korelacji
- Przeprowadź analizę korelacji w celu zidentyfikowania zależności między rocznym przyrostem drzew (chronologią stanowiska) a miesięcznymi zmiennymi klimatycznymi (m.in. opadami, temperaturą, parowaniem, wilgotnością względną). Wykorzystaj tę analizę do określenia okresu rekonstrukcji słojów drzew na podstawie najwyższych wartości korelacji między sezonowymi zmiennymi klimatycznymi a chronologią stanowiska.
- Wykonaj analizę korelacji z miesięcznymi zapisami klimatycznymi z roku poprzedniego i bieżącego (Rysunek 11A). Użyj jednego z kilku dostępnych programów do przeprowadzania tego typu analiz, patrz referencje 3,20,13.
UWAGA: Analiza w rozdzielczości od miesięcznej do sezonowej wskazuje stopień powiązania, z wykorzystaniem współczynników korelacji Pearsona, między zmiennymi klimatycznymi a chronologią stanowiska słojów drzew. - Do przeprowadzenia analizy korelacji wykorzystaj zapisy klimatyczne z najbliższych stacji meteorologicznych lub z najbliższego punktu siatki z rastrowego zbioru danych. Dodatkowo oceń jakość zapisów i wybierz najlepszą dostępną opcję.
- Podczas przeprowadzania analizy korelacji dla wielu stacji meteorologicznych, sprawdź każdy regionalny zapis pojedynczo przed opracowaniem jednego regionalnego zapisu klimatycznego. Uwzględnij tylko te stacje, które wykazują najwyższe wartości korelacji z chronologią słojów drzew.
- Porównaj średnią regionalną z najlepszym dostępnym rastrowym zbiorem danych, aby ocenić i uniknąć utraty zmienności klimatycznej podczas łączenia danych z wielu stacji meteorologicznych.
8. Prosty model regresji liniowej i rekonstrukcja zmiennej klimatycznej
- Po zidentyfikowaniu okresu sezonowego wykazującego najsilniejszą zależność między klimatem a wzrostem (Rysunek 11B oraz Rysunek 12A), przeprowadź prostą lub wieloraką analizę regresji liniowej w celu opracowania modelu rekonstrukcyjnego (Rysunek 12B).
- Wykonaj tę procedurę dla szerokiego zakresu kombinacji miesięcznych, aby uzyskać optymalny model rekonstrukcyjny (ten o najwyższej mocy objaśniającej, wartości skorygowanego R2). W analizie tej przyjmij indeks chronologii słojów drzew jako zmienną niezależną, a opady z sezonowego skumulowanego okresu miesięcznego jako zmienną zależną.
- Po wygenerowaniu modelu regresji zastosuj go do chronologii w wspólnym okresie danych obserwowanych.
- Następnie podziel wspólny okres danych obserwowanych i zrekonstruowanych na dwa okresy, z których każdy zawiera połowę danych wykorzystanych w całym wspólnym modelu regresji, aby statystycznie zwalidować model oraz przeprowadzić test kalibracji i weryfikacji.
- Wyznacz następujące zmienne statystyczne w celu sprawdzenia statystycznej mocy predykcyjnej i niepewności modelu regresji (szczegółowy opis znajduje się w sekcji Dyskusja): współczynnik korelacji (r), skorygowane R2, redukcję błędu (RE), test znaków, test t dla prób parzystych, standardowy błąd szacunku (SE), pierwiastkowy błąd średni kwadratu walidacji (RMSEv) oraz test Durbina-Watsona.
- Po statystycznej walidacji modelu regresji wykorzystaj go do rekonstrukcji zmiennej klimatycznej odpowiedzi na podstawie chronologii słojów drzew.
- Na koniec, aby zapewnić dodatkową wiarygodność i pewność każdej rekonstrukcji klimatycznej, zweryfikuj rekonstrukcję za pomocą historycznych zapisów dokumentacyjnych lub innych rekonstrukcji dendroklimatycznych z pobliskich lokalizacji.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wyniki
Zgodnie z krokami 1.1 i 1.2 protokołu, do niniejszego badania wybrano Pinus lumholtzii B.L. Rob. & Fernald. Wśród najważniejszych rozważanych aspektów wymienić należy następujące: jest to drzewo iglaste z rodzaju Pinus o szerokim zasięgu geograficznym i bardzo niewielkiej liczbie badań z punktu widzenia dendrochronologii; rozwija się na ubogich stanowiskach z odsłonięciami skalnymi, o niskiej pojemności wodnej, a jego wzrost jest ograniczony przez niską dostępność wody i składników odżywczych, co po...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
Rekordy proxy to naturalne systemy zależne od pogody, które były obecne w przeszłości i nadal istnieją, takie jak osady jeziorne i morskie, pyłki, rafy koralowe, rdzenie lodowe, middeny packratów i słoje drzew, więc można z nich uzyskać informacje24. Jednak w przypadku większości wskaźników proxy wrażliwych na klimat słoje drzew reprezentują wskaźnik zastępczy z najwyższą precyzją i rozdzielczością międzyroczną, co pozwala na datowanie zdarzeń klimatycznych i ekologicznych z dokładnością do dokład...
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 finansowaniu przez projekty CONAFOR-2014, C01-234547 i UNAM-PAPIIT IA201621.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| ARSTAN Software | https://www.ldeo.columbia.edu/tree-ring-laboratory/resources/software | ||
| Szlifierka | Dewalt Dwp352vs-b3 3x21 PuLG | Do szlifowania próbek | |
| Łańcuch Piły łańcuchowe Chapsy | Dostawcy leśnictwa | PGI 5-warstwowa Para-Aramid | https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Chain%20Saw%20Chaps |
| Piła łańcuchowa | Stihl lub Husqvarna do Przykład | MS 660 | Niezbędny sprzęt do pobierania próbek przekrojów poprzecznych (Przykład: pręt 18-24 cale) |
| Dostawcy klinometru | Leśnictwo | Suunto PM5/360PC ze skalami procentowymi i stopniowymi | https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Clinometer |
| Oprogramowanie | https://www.ldeo.columbia.edu/tree-ring-laboratory/resources/software | ||
| Compass | Leśnictwo Dostawcy | Suunto MC2 Navigator Mirror Sighting | https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=compass |
| Dendroekologiczne programy | Programy, w których można nabyć lub doskonalić umiejętności randkowania | http://dendrolab.indstate.edu/NADEF.htm | |
| Taśma o średnicy | Dostawcy leśnictwa | Model 283D/10M Tkanina lub stal. | https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Diameter%20tape |
| Aparat cyfrowy | CANON | EOS 90D DSLR | Aby zrobić zdjęcia miejsca i pobranych próbek (https://www.canon.com.mx/productos/fotografia/camaras-eos-reflex) |
| Aparat cyfrowy do mikroskopu | OLYMPUS | DP27 | https://www.olympus-ims.com/es/microscope/dp27/ |
| Taśma izolacyjna lub folia do ochrony próbek | uline.com | https://www.uline.com/Product/Detail/S-6140/Mini-Stretch-Wrap-Rolls/ | |
| Format | Nie ma żadnej szczególnej cechy | Zbieranie informacji z każdej z próbek | |
| Notatnik | Robienie notatek na temat informacji o miejscu badań | ||
| Rękawice | Do ochrony w terenie | ||
| Haglö f Przyrost Wiertła Bit Rozrusznik | Leśnictwo Dostawcy | https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Increment%20borer | |
| Ochrona słuchu | Dostawcy leśnictwa | Nie ma żadnej konkretnej cechy | https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Hearing%20protection |
| Dostawcy kasków | leśnych | Nie ma żadnej konkretnej cechy | https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Wildland%20Fire%20Helmet |
| Przyrost świdra | Dostawcy leśnictwa | Haglof | https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Increment%20borer |
| Duże plecaki | Nie ma żadnej konkretnej cechy | Mocny plecak do transportu przekrojów w terenie | |
| Okulary ochronne | Dostawcy leśnictwa | Nie ma dowolna specyficzna cecha | https://www.forestry-suppliers.com/Search.php?stext=Safety%20Glasses |
| Papier | Ziarnistość od 40 do 1200 | ||
| Oprogramowanie Measure J2X | Wersja 4.2 | http://www.voortech.dreamhosters.com/projectj2x/tringSubscribeV2.html | |
| STATISTICA Program Kernel Release 5.5 (Stat Soft Inc. 2000) | Program | ||
| Mikroskop stereoskopowy | OLYMPUS | SZX10 | https://www.olympus-ims.com/en/microscope/szx10/ |
| Mapa topograficzna, mapa | terenu Uzyskany z instytucji publicznej lub wygenerowany w pierwszej fazie badań | ||
| Rurka do rysunków | Nie ma żadnej konkretnej cechy | Mocna rurka do transportu próbek w terenie | |
| Sprzęt Velmex | Velmex, Inc. | Precyzja www.velmex.com 0,001 mm |
Bibliografia
- Oliver, C., Larson, B. Brief Notice: Forest Stand Dynamics (Update Edition). Forest Science. 42 (3), 397(1996).
- Dickison, W. C. Integrative Plant Anatomy. Integrative Plant Anatomy. , Academic press. (2000).
- Fritts, H. C. Tree-Ring and Climate. UCAR Center for Science Education. , Available from: https://scied.ucar.edu/learning-zone/how-climate-works/tree-rings-and-climate (2022).
- Creber, G. T., Chaloner, W. G. Environmental influences on cambial activity. The Vascular Cambium. , Research Studies Press. Tauton, UK. 159-199 (1990).
- Schweingruber, F. H. Tree Rings: Basics and Applications of Dendrochronology. , Springer. Dordrecht. (1988).
- Stokes, M. A., Smiley, T. L. An introduction to tree-ring dating. , The University of Arizona Press. (1996).
- Speer, J. H. Fundamentals of tree-ring research. , University of Arizona Press. (2010).
- Cook, E. R., Kairiukstis, L. A. Methods of dendrochronology: applications in the environmental sciences. , Springer. Dordrecht. (1990).
- Maeglin, R. R. Increment Core Specific Gravity of Wisconsin Hardwoods and Minor Softwoods. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory. , (1973).
- Phipps, R. L. Collecting, preparing, crossdating, and measuring tree increment cores. Water-Resources Investigations Report. U.S. Department of the Interior, Geological Survey. , (1985).
- Robinson, W. J., Evans, R. A Microcomputer-Based Tree-Ring Measuring System. Tree-Ring Bulletin. , (1980).
- Holmes, R. L. Computer-Assisted Quality Control in Tree-Ring Dating and Measurement. Tree-Ring Bulletin. 43, 51-67 (1983).
- Bunn, A. G. A dendrochronology program library in R (dplR). Dendrochronologia. 26, 115-124 (2008).
- Cook, E. R. The Decomposition of Tree-Ring Series for Environmental Studies. Tree-Ring Bulletin. 47, 37-59 (1987).
- Lorimer, C. G. Methodological considerations in the analysis of forest disturbance history. Canadian Journal of Forest Research. 15 (1), 200-213 (1985).
- Nowacki, G. J., Abrams, M. D. Radial-growth averaging criteria for reconstructing disturbance histories from presettlement-origin oaks. Ecological Monographs. 67 (2), 225-249 (1997).
- Cook, E. R., Peters, K. The Smoothing Spline: A New Approach to Standardizing Forest Interior Tree-Ring Width Series for Dendroclimatic Studies. Tree-Ring Bulletin. 41, 45-53 (1981).
- Cook, E. R. A Time Series Analysis Approach to Tree Ring Standardization. School of Renewable Natural Resources. , (1985).
- Briffa, K. R. Interpreting High-Resolution Proxy Climate Data - The Example of Dendroclimatology. Analysis of Climate Variability. , Springer. Berlin, Heidelberg. 77-94 (1995).
- Biondi, F., Waikul, K. DENDROCLIM2002: A C++ program for statistical calibration of climate signals in tree-ring chronologies. Computers and Geosciences. 30, 303-311 (2004).
- Ostrom, C. W. Time Series Analysis (Regression Techniques). Journal of the Royal Statistical Society Series D (The Statistician). , (1991).
- Chávez-Gándara, M. P., et al. Reconstrucción de la precipitación invierno-primavera con base en anillos de crecimiento de árboles para la región de San Dimas, Durango, México. Bosque. 38 (2), 387-399 (2017).
- Cerano-Paredes, J., Villanueva-Díaz, J., Valdez-Cepeda, R. D., Méndez-González, J., Constante-García, V. Reconstructed droughts in the last 600 years for northeastern Mexico. Revista mexicana de ciencias agrícolas. 2, 235-249 (2011).
- Bradley, R. S. Paleoclimatology: Reconstructing Climates of the Quaternary: Third Edition. , Academic Press. (2013).
- Bull, W. B. Tectonic Geomorphology of Mountains: A New Approach to Paleoseismology. , Wiley Online Library. (2007).
- Stahle, D. W., et al. Major Mesoamerican droughts of the past millennium. Geophysical Research Letters. 38 (5), (2011).
- Black, B. A., Copenheaver, C. A., Frank, D. C., Stuckey, M. J., Kormanyos, R. E. Multi-proxy reconstructions of northeastern Pacific sea surface temperature data from trees and Pacific geoduck. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 278 (1-4), 40-47 (2009).
- Suess, H. E. The Radiocarbon Record in Tree Rings of the Last 8000 Years. Radiocarbon. 22 (2), 200-209 (1980).
- Reimer, P. J. IntCal04 terrestrial radiocarbon age calibration, 0-26 Cal Kyr BP. Radiocarbon. 46 (3), 1029-1058 (2004).
- Muñoz, A. A., et al. Multidecadal environmental pollution in a mega-industrial area in central Chile registered by tree rings. Science of the Total Environment. 696, 133915(2019).
- Briffa, K. R., Melvin, T. M. A Closer Look at Regional Curve Standardization of Tree-Ring Records: Justification of the Need, a Warning of Some Pitfalls, and Suggested Improvements in Its Application. Dendroclimatology. Developments in Paleoenvironmental Research. Hughes, M., Swetnam, T., Diaz, H. 11, Springer. Dordrecht. (2011).
- Cook, E. R., Peters, K. Calculating unbiased tree-ring indices for the study of climatic and environmental change. The Holocene. 7 (3), 361-370 (1997).
- Brienen, R. J. W., Gloor, E., Zuidema, P. A. Detecting evidence for CO2 fertilization from tree ring studies: The potential role of sampling biases. Global Biogeochemical Cycles. 26 (1), 1-13 (2012).
- Wright, W. E., Baisan, C., Streck, M., Wright, W. W., Szejner, P. Dendrochronology and middle Miocene petrified oak: Modern counterparts and interpretation. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 445, 38-49 (2016).
- Stahle, D. W., et al. The Mexican Drought Atlas: Tree-ring reconstructions of the soil moisture balance during the late pre-Hispanic, colonial, and modern eras. Quaternary Science Reviews. 149, 34-60 (2016).
- Cook, E. R., et al. Old World megadroughts and pluvials during the Common Era. Science Advances. 1 (10), 1500561(2015).
- Morales, M. S., et al. Six hundred years of South American tree rings reveal an increase in severe hydroclimatic events since mid-20th century. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 117 (29), 16816-16823 (2020).
- Wilson, R., et al. Last millennium northern hemisphere summer temperatures from tree rings: Part I: The long term context. Quaternary Science Reviews. 134, 1-18 (2016).
- Anchukaitis, K. J., et al. Last millennium Northern Hemisphere summer temperatures from tree rings: Part II, spatially resolved reconstructions. Quaternary Science Reviews. 163, 1-22 (2017).
- Villanueva-Diaz, J., et al. Hydroclimatic variability of the upper Nazas basin: Water management implications for the irrigated area of the Comarca Lagunera, Mexico. Dendrochronologia. 22 (3), 215-223 (2005).
- Sauchyn, D. J., St-Jacques, J. M., Luckman, B. H. Long-term reliability of the Athabasca River (Alberta, Canada) as the water source for oil sands mining. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (41), 12621-12626 (2015).
- Woodhouse, C. A., Pederson, G. T., Morino, K., McAfee, S. A., McCabe, G. J. Increasing influence of air temperature on upper Colorado River streamflow. Geophysical Research Letters. 43 (5), 2174-2181 (2016).
- Muñoz, A. A., et al. Streamflow variability in the Chilean Temperate-Mediterranean climate transition (35°S-42°S) during the last 400 years inferred from tree-ring records. Climate Dynamics. 47, 4051-4066 (2016).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedruki i uprawnienia
Ten artykuł został opublikowany
Film wkrótce dostępny