Padrões espaciais de deposição e erosão do solo podem ser inferidos diferenças na elevação de terreno mapeado em incrementos de tempo apropriado. Tais mudanças na elevação estão relacionadas a alterações no solo perto da superfície de carbonatos. Métodos repetíveis para medições de campo e laboratório destes métodos de análise de dados e quantidades são descritos aqui.
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Artigo de método
Medição e mapeamento de padrões de erosão e deposição relacionadas às concentrações de carbonato de solo sob gestão agrícola
Neste artigo
Resumo
Resumo
Padrões espaciais de deposição e erosão do solo podem ser inferidos diferenças na elevação de terreno mapeado em incrementos de tempo apropriado. Tais mudanças na elevação estão relacionadas a alterações nos perfis de carbonato (CaCO3) solo perto da superfície. O objetivo é descrever um modelo conceitual simples e Protocolo detalhado para campo repetível e medições laboratoriais dessas quantidades. Aqui, a elevação exata é medida usando um terrestre diferencial sistema de posicionamento global (GPS); outros métodos de aquisição de dados poderiam ser aplicados o mesmo método básico. Amostras de solo são coletadas prescrito intervalos de profundidade e analisadas no laboratório usando um método modificado de calcimeter de pressão, eficientes e precisos para análise quantitativa da concentração de carbono inorgânico. Métodos estatísticos padrão são aplicados para apontar dados e resultados representativos mostraram correlações significativas entre as alterações na camada superficial do solo de CaCO3 e alterações na elevação consistente com o modelo conceitual; CaCO3 geralmente diminuíram em áreas Deposicionais e aumentou em áreas erosivas. Mapas são derivados de medições de ponto de elevação e CaCO3 para auxiliar as análises de solo. Mapa de padrões erosivas e deposicionais no local de estudo, um campo de trigo de inverno pluvial cortado em alternando tiras de trigo-pousio, mostra os efeitos de interação de água e vento erosão afetados pela gestão e topografia. Métodos de amostragem alternativos e intervalos de profundidade são discutidos e recomendados para trabalhos futuros relacionados a erosão do solo e a deposição de CaCO3do solo.
Introdução
Erosão ameaça a sustentabilidade das terras agrícolas. Cultura de gestão, tais como rotação de colheita de trigo de inverno-pousio convencionalmente cultivadas, pode acelerar processos de erosão e deposição como solos nus durante os períodos de pousios são mais suscetíveis à água e vento forças1,2, 3 , 4 , 5 (Figura 1). Enquanto estes processos podem ser evidentes, eles podem ser difíceis de quantificar.
O objetivo deste estudo é a primeira a fornece....
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Protocolo
1. coleta de dados de elevação de superfície de terra
- calibração de GPS para o site
- Localizar ou conjunto estável de referência em um local seguro no local da pesquisa, para utilização como estação base de GPS para coleta de dados RTKGPS.
- Configurar a estação base para coleta de dados RTKGPS nesta referência local usando a melhor aproximação de coordenadas para a localização de estação rádio-base (ou seja, posição GPS WAAS-corrigido).
- Com o rover GPS, visite pelo menos três referências de ponto de controle horizontal e vertical dentro dos limites de comunicação de rádio do RTKGPS (aproximadamente 10 km de raio) e grava....
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Resultados
Mapear as diferenças do DEM de 2001 e 2009 revela a erosão (vermelho) e deposição (verde) durante esse período de 8 anos, com nível de decímetro mudanças de altitude sobre a maioria das áreas (Figura 5). Na escala de campo, erosão é dominante no oeste e sudoeste, enquanto a deposição é vista ao longo de um noroeste para sudeste diagonal banda no lado leste do campo. Bandas alternadas de erosão e deposição são vistas na gestão-escala, muitas vezes com mudanças.......
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Discussão
Mapeada mudanças de altitude (Figura 5) ilustram significativa erosão e deposição em um campo agrícola e padrões espaciais indicativos de múltiplos fatores de controle em várias escalas. De padrões de escala de campo associados com o vento, até padrões dendríticas de escala bem produzido pelo fluxo de água, processos relevantes para este estudo são perceptíveis. O nível de detecção de mudança de elevação fornecido por repetidas pesquisas de solo RTKGPS parece ideal. Melhores níveis de deteçã.......
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Divulgações
Os autores não têm nada para divulgar.
Agradecimentos
O local de estudo de campo é em uma fazenda, gerenciada por David Drake e agradecemos-lhe pela sua cooperação durante esta investigação a longo prazo. Também agradecemos a Mike Murphy por tantos anos de trabalho de campo sobre este projeto e Robin Montenieri por sua ajuda com gráficos utilizados neste trabalho.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Sistema GPS cinemático em tempo real | Coletor | Trimble Modelo 5800 | |
| Software de campo GPS | Trimble | Software de campo GPS Trimble Trimble Access (Trimble Survey Controller usado em 2001 para calibração do local, mas este software não é mais suportado) | |
| Veículo utilitário | John Deere | Gator 6x4 | |
| Software GIS | ESRI | ArcGIS for Desktop com Spatial Analyst e Geostatistical Analyst | |
| Extensions Software estatístico | SAS | SAS Institute Inc. | |
| Transdutor de pressão 0-105 kPa | Serta | Modelo 280E | Setra Systems, In., Boxborough, MA |
| Voltímetro | WaveTek | 5XL | Medidor digital ajustado para ler volts |
| Frascos | Soro Wheaton | 223747 | 100 mL |
| Frascos | Soro Wheaton | 223762 | 20 mL |
| Tampa de Vedação 20 mm Alumínio | Wheaton | 224183-01 | Caixa de 1.000 |
| Tampa de butilo cinza de 20 mm (2 pinos) | Wheaton | 224100-192 | Septo; Caixa de 1.000 |
| Crimpador manual | Wheaton | W225303 | 20 mm tamanho |
| Decapador manual | Wheaton | W225353 | 20 mm tamanho |
| Frascos de ácido | Wheaton | 224881 | 0,50 dram (2-mL) |
| Fonte de alimentação | Componentes SR | DDU240060 | Transformador Classe 2 Adaptador AC; Entrada 120VAC, saída 24VDC |
| Carbonato de cálcio | Fisher | 471-34-1 | 500 g de 100% p/p CaCO3 |
Referências
- Freebairn, D. M. Erosion control - some observations on the role of soil conservation structures and conservation. Nat. Res. Mgt. 7 (1), 8-13 (2004).
- Garcia-Orenes, F., Roldan, A., Mataix-Solera, J., Cerda, A., Campoy, M., Arcenegui, V., Caravaca, F. Soil structural stability and erosion rates influenced by agricultural management practices in a semi-arid Mediterranean agro-ecosystem. Soil Use and Mgt. 28, 571-579 (2012).
- Hass, H. J., Willis, W. O., Bond, J. J.
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