Artigo de método

Laboratório e campo protocolo para estimar as taxas de erosão folha de Dendrogeomorphology

DOI:

10.3791/57987

⸱

7 de janeiro de 2019

 ,  ,  , 
1University of Castilla-La Mancha (UCLM), 2Department of Earth Sciences, University of Geneva, 3Institute for Environmental Sciences, University of Geneva, 4Departamento de Sistemas y Recursos Naturales, Universidad Politécnica de Madrid, 5Departamento de Biodiversidad, Ecología y Evolución, Universidad Complutense de Madrid

Neste artigo

Resumo

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

Caracterizando a erosão da dendrogeomorphology tem geralmente focada em encontrar com precisão a data inicial da exposição da raiz, através da análise macroscópica ou alterações de nível de célula, causada pela exposição. Aqui, oferecemos uma descrição detalhada das diferentes técnicas de romance para obter taxas de erosão mais precisas de dados altamente precisos microtopographic.

Resumo

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

Erosão superficial está entre os drivers cruciais da degradação do solo. Erosão é controlada por factores ambientais e as atividades humanas, que muitas vezes levam a graves impactos ambientais. A compreensão da erosão da folha é, por conseguinte, uma questão em todo o mundo, com implicações tanto para ambiente e economias. No entanto, o conhecimento sobre como erosão evolui no espaço e no tempo é ainda limitada, bem como seus efeitos sobre o meio ambiente. Abaixo, vamos explicar que um novo protocolo dendrogeomorphological para derivação erodidos espessura de solo (Ex) adquirindo microtopographic precisos dados usando (TLS) de exploração do laser terrestre e medidores de perfil microtopographic. Além disso, procedimentos de dendrogeomorphic padrão, dependentes de variações anatômicas em anéis de raiz, são utilizados para estabelecer o tempo de exposição. Perfil de ambos TLS e microtopographic medidores são usados para obter superfície perfis de solo, dos quais estima-se Ex após o limite de distância (TD) é determinada, ou seja, a distância entre a raiz e o sedimento knickpoint, que permite defining a redução da superfície do solo causada pela erosão. Para cada perfil, medimos a altura entre a superfície da raiz e um virtual plano tangente à superfície do solo. Desta forma, pretendemos evitar impactos em pequena escala da deformação do solo, que pode ser devido à pressão exercida pelo sistema de raiz, ou pelo arranjo de raízes expostas. Isto pode provocar pequenas quantidades de sedimentação do solo ou erosão dependendo de como eles afetam fisicamente o escoamento de superfície. Demonstramos que uma microtopographic adequada caracterização das raízes expostas e sua superfície à terra associado é muito valiosa para obter taxas de erosão precisos. Este achado poderia ser utilizado para desenvolver as melhores práticas de gerenciamento projetadas para eventualmente travar ou talvez, pelo menos, diminuir a erosão do solo, para que políticas de gestão mais sustentável podem ser colocadas em prática.

Introdução

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

Impactos econômicos e ambientais produzidos pela erosão faz este tópico em uma preocupação em todo o mundo1. Vários métodos, de técnicas diretas de abordagens baseadas em física e empíricas, são usados para calcular taxas de erosão do solo em uma variedade de escalas temporais e espaciais. Técnicas diretas usam medições de campo em condições naturais e baseiam-se principalmente o uso de Gerlach bebedouros2, coletores de água3,4 e medidores5pinos de erosão. Além disso, modelos de erosão do solo têm sido cada vez mais focados representando detalhadamente os processos físicos real responsáveis pela erosão6.

Dendrogeomorphology7 é uma subdivisão da Dendrocronologia8 que é bem sucedido em caracterizar a frequência e a magnitude dos processos geomorfológicos9,10,11,12, 13,14,15,16,17. Em relação a erosão superficial, dendrogeomorphology é normalmente utilizadas para reforçar ou substituir as metodologias acima mencionadas, particularmente em áreas onde as taxas de erosão derivadas diretas técnicas são escassos ou indisponível. Dendrogeomorphology é um método muito flexível para avaliar a erosão do solo e pode ser utilizada para calibrar modelos empíricos e baseados em física, ou talvez como um dados de origem para melhorar a confiabilidade da estimativa direta técnicas18, 19. Dendrogeomorphology permite a erosão do solo a ser estabelecida em grandes áreas onde as raízes expostas estão disponíveis. Essas raízes expostas devem mostrar limites de anéis de árvore clara e responder aos padrões de crescimento anual deve ser considerado ideal para aplicar técnicas de dendrogeomorphological20. Raízes expostas, mais a amostra devem estar localizadas de preferência em unidades homogêneas baseadas sua reação para o solo da erosão,21.

A maneira convencional de dendrogeomorphical de estimar a erosão superficial é aterrada na medição em situ a espessura do solo erodido (Ex) desde o tempo da primeira exposição ao presente22,23, 24. A relação entre estas duas variáveis é utilizada para calcular um valor de erosão em mm∙yr1. Grande parte da investigação realizada até à data inteiramente concentrou eficientemente, identificando o ano inicial de exposição. Como resultado, modificações na raiz devido à exposição são analisadas a nível macroscópico25, ou para o tecido e níveis celulares de27,26,28. A principal alteração anatômica presente nas raízes expostas de coníferas é aumentar a espessura do anel de crescimento, em consequência de um número significativo de células dentro do de madeira primaveril (EW)26. Uma redução da mesma forma foi encontrada dentro da área do lúmen de Traqueidos EW juntamente com uma espessura de estrutura maior parede de célula de lenho tardio (LW) Traqueidos24,,27,29. Essas modificações foram descritas e quantificadas como início, quando a erosão reduz a superfície do solo sobre a raiz de 3 cm aproximadamente30. Menos atenção foi concedida para a adequada determinação do parâmetro Ex . A idade das raízes expostas geralmente estava ligada com a altura do eixo de centro da raiz do crescimento sobre o solo de superfície31,32. A estimativa da Ex foi corrigida, consequentemente, considerando o crescimento secundário em curso30,33. Mais recentemente, essas abordagens metodológicas também integraram a caracterização do solo microtopography para obter taxas de erosão confiável34,35,36.

Apresentamos um protocolo de laboratório e de campo para estimar mais precisas e confiáveis folha taxas de erosão da dendrogeomorphology. Este protocolo particular, examinamos a hipótese de que todas as raízes expostas, independentemente da orientação em relação ao caminho de escoamento e em conjunto com a análise de microtopographical, de amostragem permite taxas de erosão precisamente ser reconstruída e quantificado. Nosso objetivo, portanto, é fornecer um protocolo para estimar as taxas de erosão de maximizar o tamanho da amostra de raízes expostas, usando informações macroscópicas e microscópicas encontradas na série de anéis de crescimento e, também, dados topográficos de alta resolução.

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Protocolo

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

1. estratégia de amostragem

  1. Identificação de processo geomorfológicos
    1. Implemente as unidades de resposta hidrológica abordagem (HRU)21. Para o efeito, identifica áreas homogêneas dentro do local de estudo, constituído por depósitos de litologia e superfície, cobertura do dossel, resíduo vegetativo em contacto com a superfície do solo e inclinação. Selecione entre os HRUs todos aqueles em que o processo de erosão da folha é predominante.

figure-protocol-1
Figura 1: exemplo de HRUs associada a uma ravina arenosa. Sobre o protocolo proposto aqui, a amostragem de raízes expostas deve ser conduzido em um HRU em que o processo erosivo eficaz é a erosão superficial (nesta lenda figura correspondente a areia exposta com inclinações moderadas). Esta figura foi modificada de Bodoque et al 21 . Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

  1. Amostragem de raízes expostas
    1. Localize as raízes do local exposto estudo correspondente ao útil para namorar (de preferência coníferas)20anéis de árvores de espécies arbóreas.
    2. Fornece uma descrição detalhada das características espaciais e morfológicas do entorno das raízes expostas a amostrar. Coletar as seguintes informações: localização geográfica (coordenadas UTM); altitude; aspecto em graus sexagesimal, tanto para a encosta e para o local da raiz particular (aspecto local); distância da seção de raiz para o tronco de árvore; inclinação da encosta e inclinação do local específico de raiz (ambos expressaram em graus); orientação da raiz exposta no que se refere a caminho do segundo turno.
    3. Retira uma amostra de solo de cerca de 1 kg a área que circunda cada raiz exposta. Os parâmetros para caracterizar são a textura, a percentagem de estrutura de solo e matéria orgânica.
    4. Medir em situ condutividade hidráulica usando um único anel infiltrometer sob cabeça constante.
      Nota: Implementar as etapas 1.2.2 e 1.2.3 para caracterizar erodibility do solo.
    5. Localize as raízes expostas que estão mais longe do que 1,5 m do porta-malas. A uma distância menor a exposição pode estar relacionada com o crescimento da árvore.
    6. Corte com uma serra de mão pelo menos 30 raízes expostas, com um diâmetro maior que 5 cm, 15 cm de comprimento seções. Posteriormente, pegue duas fatias de aproximadamente 1,5 cm de espessura.
    7. Usando uma espátula de aferição, um serrote e uma trena, um subconjunto das raízes enterradas (pelo menos um terço das raízes expostas totais amostradas) da amostra em profundidades diferentes de solo (máximo de 20 cm) para estabelecer a espessura mínima do solo abaixo que raízes começam a ter um resposta anatômica devido à exposição.

figure-protocol-2
Figura 2: exemplo de como realizar a amostragem de campo. Pelo menos 30 raízes expostas são selecionadas e, posteriormente, corte com um serrote. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

2. Microtopographic caracterização da superfície do solo e raízes expostas em locais facilmente acessíveis

  1. Usar um dispositivo de varredura a Laser terrestre que pode medir até 50.000 pontos por segundo com uma precisão de 1 mm a uma distância de varredura de < 120 m.
  2. Considere pelo menos dois diferentes locais de TLS convencionais para evitar zonas de sombra.
  3. Mescle diferentes locais usando um mínimo de quatro alta definição Agrimensura (HDS) alvos posicionados para cobrir toda a área.
  4. A fim de obter dados topográficos altamente precisos, escanear uma área média de 300 cm2 nos locais selecionados usando uma resolução espacial de 1 mm. incluir as raízes expostas e a área circundante é representante da superfície do chão.

3. Microtopographic caracterização da superfície do solo e raízes expostas, em locais com terreno difícil e íngreme (ambientes de montanha)

  1. Coloque um medidor de perfil microtopographic perpendicular com a raiz exposta e, posteriormente, a nível horizontal para todas as medições de tal forma que diferentes conjuntos de dados podem ser comparados.
  2. Desenhe o perfil obtido na etapa 3.1 no papel de gráfico para ser capaz de inferir a quantidade de solo erodido ao longo do perfil com precisão de milímetros sub.

figure-protocol-3
Figura 3: exemplo de caracterização de solo microtopography usando um medidor de perfil microtopographic. (A) ilustração de raízes expostas como observado ao longo de uma pista de caminhada; (B) medições de microtopography solo usando um perfil microtopographic calibre; (C) estimativa de Ex através da aquisição de perfis microtopographic, desenhando-as em um papel milimetrado para permitir a inferência da quantidade de solo erodido ao longo o perfil e com precisão de milímetros sub. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

4. a determinação do tempo de exposição da raiz

  1. Análise macroscópica
    1. Ar seco as seções obtidas na etapa 1.2.6 por 2 meses.
    2. Obter a partir as duas fatias seções iniciais que são cada uma com aproximadamente 2cm de espessura.
    3. Lixar e polir as fatias com lixa (grão até 400) para facilitar o reconhecimento dos anéis de crescimento.
    4. Digitalize as fatias com uma resolução mínima de 2.800 dpi para que pode ser com precisão analisaram mesmo quando os anéis são particularmente finos.
    5. Use o aumento da percentagem de lenho tardio e maiores larguras de anéis de crescimento como indicadores de estresse induzido pela exposição.
    6. Marca pelo menos 4-5 raios ao longo dos diâmetros das fatias que mostram a maior variabilidade em larguras de anéis de crescimento.
    7. Use um sistema de análise de imagem ou uma tabela de medição para medir a largura de anéis de árvores.
    8. Aplicar os procedimentos de cruz-namoro visuais, comparando a variabilidade em larguras de anéis de crescimento entre os raios diferentes, para ambos, melhorar a precisão namoro no primeiro ano de exposição à erosão do solo e corretamente data subsequentes anéis e reconhecer a presença de múltiplo ou anéis descontínuos.

figure-protocol-4
Figura 4: exemplo de como preparar uma seção de uma raiz exposta para realizar encontros Dendrocronológicos da série de anéis de crescimento. Em cada seção, quatro ou cinco raios são marcados ao longo as direções que mostram a maior variabilidade em relação a largura de anéis de árvores. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

  1. Análise microscópica
    1. Para ambas as amostras de raiz exposta e não-expostos, use um micrótomo deslizante para obter cortes transversais radiais de aproximadamente 1 cm de largura e 20 microns de espessura.
    2. Mancha cortes transversais com safranina (ou seja, 1 g de safranina + 50 g de água + 50 g de etanol a 96%) e desidrata-se com solução de etanol-água cada vez mais rica até 96% de etanol (por exemplo, 50% e 96% de etanol) até o etanol é executado clara. Mergulhe as amostras em xilol ou um óleo cítrico (por exemplo, Histoclear) o agente de limpeza.
    3. Monte seções transversais em corrediças revestidas, deslizamento da tampa com um endurecimento da cola epoxy (por exemplo, bálsamo do Canadá, Eukitt e seco à temperatura ambiente (ou seja, cerca de 5-8 h para Eukitt, pelo menos 24 h para o bálsamo do Canadá).
    4. Fotografar a amostras com um sistema de imageamento digital sob microscopia óptica e observar (com ampliação de X 125).
    5. Compare sob microscópio óptico a pegada anatômica de ambos expostos e amostras de raiz não-expostos (passos 1.2.5 e 1.2.6).
    6. Tirar medidas microscópicas usando um analisador de imagem nas fotografias digitais dos parâmetros que se seguiu: um) largura do anel de crescimento; b) o número de células por anel; c) porcentagem de lenho tardio; e d) área de lúmen em madeira primaveril.
    7. Teste com o analisador de imagem (etapa 4.2.6) a ocorrência das condutas de resina e tomar medidas para cada anel de crescimento.
    8. Realizar uma análise de One-Way ANOVA com vários testes de gama (método: 95% LSD – menos diferença significativa) para as variáveis anatômicas consideradas (etapa 4.2.6) verificar a existência de diferenças estatisticamente significativas entre os dois grupos de medições (raízes previamente exposta vs expostos).

5. estimativa da espessura da camada do solo erodido desde exposição inicial (Ex)

  1. Cenário 1: expostos raízes que funcionam a paralelas ao caminho de escoamento.
    1. Com base nos dados obtidos na etapa 2.4, use distância inversa ponderação como método de interpolação para obter modelos de elevação digital altamente precisos (DEMs) com uma resolução espacial de 3 mm.
    2. Use ferramentas de GIS para extrair os perfis DEM perpendiculares da raiz exposta com uma distância difícil de 150 cm.
    3. Execute as etapas 5.1.1 e 5.1.2 em locais facilmente acessíveis (etapa 2).
    4. Usar os perfis perpendiculares da raiz exposta obtido na etapa 3.2 quando o local de estudo situa-se em áreas onde o terreno é difícil e íngreme (ambientes de montanha) (passo 3).
    5. Nos perfis obtidos nas etapas 5.1.2 e 5.1.3 use interpretação visual para localizar a distância de limiar (TD), definida como a distância entre a raiz e o knickpoint na superfície da terra. Isto estabelece a redução da superfície do solo para os perfis devido à erosão.
    6. Estime a espessura da camada de solo erodida, medindo a altura entre o topo da raiz e o knickpoint na superfície da terra estimada em passo 5.1.5.
    7. Corrigi a medição obtida na etapa 5.1.6 subtraindo-o contínuo crescimento secundário (ou seja, crescimento da raiz desde o ano de exposição) e a espessura da casca no lado superior/inferior da raiz. Ver Corona et al 30 para uma descrição detalhada.

figure-protocol-5
Figura 5: Exemplo é ilustrar como colocar TD quando as raízes expostas amostradas são orientadas de acordo com o caminho de escoamento. Esta figura mostra um perfil transversal de microtopographic comuns de raiz descoberto e suas imediações. Ex1 é o local aplicado à abordagem tradicional de dendrogeomorphical para determinar a espessura do solo erodido; Ex2 pertence à posição onde este parâmetro deve ser avaliada. TD é tomado como uma posição de guia da qual a superfície da terra é alterada pela erosão apenas. Esta figura foi modificada de Bodoque et al 34 Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

  1. Cenário 2: expostos raízes que corre perpendiculares ao percurso de escoamento
    1. Como afirmado em etapa 5.1, implemente etapas 5.1.1 a 5.1.4.
    2. Usando a calculadora raster disponível em qualquer software de sistema de informação geográfica (SIG), para cada medida de perfil perpendicular a altura entre o topo da raiz e a superfície do solo usando o knickpoint na superfície da terra como referência. Neste ponto as medições de Ex não são influenciadas por sedimentação e/ou vasculham a erosão e, portanto, é possível medir a erosão do solo.
    3. Corrigi a medição obtida na etapa 5.2.2 usando o procedimento na etapa 5.1.7.

figure-protocol-6
Figura 6: exemplo de desenho como proceder quando as raízes expostas amostradas são orientadas de acordo com a perpendicular para o caminho de escoamento. Esta figura mostra uma vista esquemática de um perfil de superfície de terra relacionada com uma raiz perpendicular exposta sobre o caminho de escoamento. Espessura de solo erodido (Ex) é quantificada no knickpoint coincidindo a processos de erosão sedimentação e scour prevalecentes nas proximidades da raiz. Esta figura foi modificada de Ballesteros-Cánovas et al 35 Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

6. estimativa de taxa de erosão folha

  1. Dependendo das características de mecânico de solo da área de estudo, aplicar-se a equação 1 (ou seja, supõe que a pressão de crescimento radial aplicada pela raiz é menor do que a força de cisalhamento do solo), ou equação 2 (isto é, supõe a estabilidade da eixo de raiz através do tempo)30:
    figure-protocol-7(1)
    figure-protocol-8(2)
    Onde:
    ER (mm∙yr-1), é a taxa de erosão de folha a ser estimado.
    EX (mm), é a espessura da camada de solo erodida desde exposição inicial. Isto é obtido através da realização de etapas 5.1.1 para 5.2.3.
    Gr1 e Gr2(mm) representam o crescimento (subsequente) secundário na parte ascendente/descendente da raiz após a exposição. É obtido após a realização de etapa 5.1.7.
    B1 e B2 (mm) são a espessura da casca na parte superior/inferior da raiz. É obtido com o procedimento na etapa 5.1.7.
    Ε (mm), é definida como a profundidade mínima do solo abaixo qual raiz começar a mudar sua configuração anatômica.
    NRex (yr), é o número de anéis de árvores desenvolvido após o ano de exposição. É obtido usando etapas 4.1.1 a 4.2.8.

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Resultados

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

Amostras de raízes expostas sofrem grave deterioração cambial devido ao impacto da exposição (por exemplo, modificações na temperatura, incidência de luz) e mais o stress físico, devido ao pisoteio pelos caminhantes ou animais pastando e navegação que as raízes submeter-se depois que eles estão expostos. Determinar a existência de anéis descontínuos, bem como namoro precisamente o primeiro ano de resposta à exposição foi realizada no laboratório como no protocolo n º 4 (etapas 4....

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Discussão

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

O protocolo implantado demonstra o valor de caracterização detalhada e adequada de microtopography superfície do solo, que permite para medir as taxas de erosão confiável folha de dendrogeomorphology. Nossa abordagem metodológica incide sobre a importância de caracterizar a microtopography nos arredores de raízes de exposição para melhorar a estimativa da taxa de erosão. Este fator tem sido ignorado pela maior parte em estudos anteriores, resultando em uma má interpretação das taxas de erosão do solo derivado de dendroge...

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Divulgações

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

Os autores não têm nada para divulgar.

Agradecimentos

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

Os projectos de investigação que financiou esta pesquisa foram: MARCoNI (CGL2013-42728-R); Dendro-Avenidas (CGL2007-62063); MAS Dendro-Avenidas (CGL2010-19274) do Ministério espanhol de ciência e tecnologia e o projeto ideia-GESPPNN (OAPN 163/2010), que foi financiado pelo Ministério ambiental de Espanha.

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Mapa topográfico, mapa de solos, mapaA ser obtido em instituições públicas ou gerar na primeira fase de pesquisa
Filtro de anel únicoTurf-Tec InternationalIN16-Whttp://www.turf-tec.com/IN16Lit.html
SerroteNão há características específicas a serem consideradas em relação ao modelo
FitaCom precisão de 1 mm
Terrestrial Laser Scanning (TLS)Leica-GeosystemsLeica ScanStation P16https://leica-geosystems.com/products/laser-scanners/scanners/leica-scanstation-p16
Medidor de Perfil MicrotopográficoRS OnlineFacom, 19https://www.classic-conservation.com/es/herramientas-para-talla-y-escultura-en-madera/511-galga-medidora-de-perfiles.html
Lixade grão 80 a 400
ScannerEPSONPerfection V800
Sistema de análise de fotos https://www.epson.co.uk/products/scanners/consumer-scanners/perfection-v800-photo imagensRegent Instruments Inc.WinDENDROhttp://www.regentinstruments.com/assets/windendro_analysisprocess.html
Mesa de mediçãoIMLhttps://www.iml-service.com/product/iml-measuringtable/
micrótomo deslizanteThermo Fisher SCIENTIFICMicrom HM 450-387760http://www.thermofisher.com/order/catalog/product/910020
Microscópio ópticoOLYMPUSMX63/MX63Lhttps://www.olympus-ims.com/en/microscope/mx63l/
Câmera digital para microscópioOLYMPUSDP74https://www.olympus-ims.com/en/microscope/dc/
SafraninFórmula Empírica (Notação Hill) C20H19ClN4 
AstrablueFórmula Empírica C47H52CuN14O6S3
Álcoolpor volume (50%, 75% e 100%)
ÁguaH2O
Agentede limpeza de óleo cítricohttps://www.nationaldiagnostics.com/histology/product/histo-clear
Corrediças revestidasThermo Fisher SCIENTIFIChttps://www.fishersci.com/us/en/products/I9C8JXMT/coated-glass-microscope-slides.html
Endurecimento epóxiMERCKhttps://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/03989?lang=es®ion=ES
de cobertura do solo métrica destilada

Referências

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Montgomery, D. R. Soil erosion and agricultural sustainability. Proceedings of the National Academic of Sciences of the United States of America. 104 (33), 13268-13272 (2007).
  2. Novara, A., Gristina, L., Saladino, S. S., Santoro, A., Cerdà, A. Soil erosion assessment on tillage and alternative soil managements in a Sicilian vineyard. Soil & Tillage Research. 117, 140-147 (2011).
  3. Desir, G., Marín, C. Factors controlling the erosion rates in a semi-arid zone (Bardenas Reales, NE Spain). Catena. 71 (1), 31-40 (2007).
  4. Shi, Z., Wen, A., Zhang, X., Yan, D. Comparison of the soil losses from 7Be measurements and the monitoring data by erosion pins and runoff plots in the Three Gorges Reservoir region, China. Applied Radiation and Isotopes. 69 (10), 1343-1348 (2011).
  5. Sirvent, J., Desir, G., Gutierrez, M., Sancho, C., Benito, G. Erosion rates in badland areas recorded by collectors, erosion pins and profilometer techniques (Ebro Basin, NE-Spain). Geomorphology. 18 (2), 61-75 (1997).
  6. Flanagan, D., Ascough, J., Nearing, M., Laflen, J. The Water Erosion Prediction Project (WEPP) model. Landscape Erosion and Evolution Modelling. Harmon, R. S., Doe, W. W. III , Kluwer Academic. New York. 145-199 (2001).
  7. Alestalo, J. Dendrochronological interpretation of geomorphic processes. Fennia -International Journal of Geography. 105, 1-139 (1971).
  8. Cook, E. R., Kalriukstis, L. A. Methods of Dendrochronology. Methods of Dendrochronology. , 97-104 (1990).
  9. Pelfini, M. Dendrogeomorphological study of glacier fluctuations in the Italian Alps during the Little Ice Age. Annals of Glaciology. 28 (1639), 123-128 (1999).
  10. Malik, I., Matyja, M. Bank erosion history of a mountain stream determined by means of anatomical changes in exposed tree roots over the last 100 years (Bílá Opava River - Czech Republic). Geomorphology. 98 (1-2), 126-142 (2008).
  11. Stoffel, M., Bollschweiler, M., Butler, D., Luckman, B. Tree Rings and Natural Hazards: A State-of-the-art. , Springer. Berlin. (2010).
  12. Ballesteros, J. A., Bodoque, J. M., Díez-Herrero, A., Sanchez-Silva, M., Stoffel, M. Calibration of floodplain roughness and estimation of flood discharge based on tree-ring evidence and hydraulic modelling. Journal of Hydrology. 403 (1-2), 103-115 (2011).
  13. Procter, E., Stoffel, M., Schneuwly-Bollschweiler, M., Neumann, M. Exploring debris-flow history and process dynamics using an integrative approach on a dolomitic cone in western Austria. Earth Surface Processes and Landforms. 37 (9), 913-922 (2012).
  14. Corona, C., Saez, J. L., Stoffel, M., Rovéra, G., Edouard, J. L., Berger, F. Seven centuries of avalanche activity at Echalp (Queyras massif, southern French Alps) as inferred from tree rings. Holocene. 23 (2), 292-304 (2013).
  15. Ballesteros-Cánovas, J. A., et al. Can tree tilting be used for paleoflood discharge estimations? Journal of Hydrology. 529 (P2), 480-489 (2015).
  16. Šilhán, K. Dendrogeomorphic chronologies of landslides: Dating of true slide movements. Earth Surface Processes and Landforms. 42 (13), 2109-2118 (2017).
  17. Ballesteros Cánovas, J. A., et al. Gully evolution and geomorphic adjustments of badlands to reforestation. Scientific Reports. , (2017).
  18. Ballesteros-Cánovas, J. A., et al. Dendrogeomorphology in badlands: Methods, case studies and prospects. Catena. 106, 113-122 (2013).
  19. Stoffel, M., Corona, C., Ballesteros-Cánovas, J. A., Bodoque, J. M. Dating and quantification of erosion processes based on exposed roots. Earth-Science Reviews. 123, 18-34 (2013).
  20. Grissino-Mayer, H. D. An updated list of species used in tree-ring research. Tree-Ring Bulletin. 53, 17-43 (1993).
  21. Bodoque, J. M., Lucía, A., Ballesteros, J. A., Martín-Duque, J. F., Rubiales, J. M., Genova, M. Measuring medium-term sheet erosion in gullies from trees: A case study using dendrogeomorphological analysis of exposed pine roots in central Iberia. Geomorphology. 134 (3-4), 417-425 (2011).
  22. LaMarche, V. Rate of slope erosion in the White Mountains, California. Geological Scociety of America Bulletin. 72 (10), 1579-1580 (1961).
  23. LaMarche, V. C. Rates of Slope Degradation as Determined from Botanical Evidence White Mountains California Rates of Slope Degradation as Determined from Botanical Evidence White Mountains California. U.S. Geological Survey Professional Paper. 352 (1), 354-376 (1968).
  24. Bodoque, J. M., Dies-Herrero, A., Martin-Duque, J. F., Rubiales, J. M., Godfrey, A., Pedraza, J., Carrasco, R. M., Sanz, M. A. Sheet erosion rates determined by using dendrogeomorphological analysis of exposed tree roots: Two examples from Central Spain. Catena. 64 (1), 81-102 (2005).
  25. Carrara, P. E., Carroll, T. R. The determination of erosion rates from exposed tree roots in the piceance basin, colorado. Earth Surface Processes and Landforms. 4 (4), 307-317 (1979).
  26. Fayle, D. Radial Growth in Tree Roots - Distribution, Timing, Anatomy. , Toronto. (1968).
  27. Gärtner, H., Schweingruber, F., Dikau, R. Determination of erosion rates by analyzing structural changes in the growth pattern of ex- posed roots. Dendrochronologia. 19, 81-91 (2001).
  28. Hitz, O. M., Gärtner, H., Heinrich, I., Monbaron, M. Application of ash (Fraxinus excelsior L.) roots to determine erosion rates in mountain torrents. Catena. 72 (2), 248-258 (2008).
  29. Rubiales, J. M., Bodoque, J. M., Ballesteros, J. A., Diez-Herrero, A. Response of Pinus sylvestris roots to sheet-erosion exposure: An anatomical approach. Natural Hazards and Earth System Science. 8 (2), 223-231 (2008).
  30. Corona, C., Lopez Saez, J., Rovéra, G., Stoffel, M., Astrade, L., Berger, F. High resolution, quantitative reconstruction of erosion rates based on anatomical changes in exposed roots at Draix, Alpes de Haute-Provence - critical review of existing approaches and independent quality control of results. Geomorphology. 125 (3), 433-444 (2011).
  31. McAuliffe, J. R., Scuderi, L. A., McFadden, L. D. Tree-ring record of hillslope erosion and valley floor dynamics: Landscape responses to climate variation during the last 400 yr in the Colorado Plateau, northeastern Arizona. Global and Planetary Change. 50 (3-4), 184-201 (2006).
  32. Danzer, S. Rates of slope erosion determined from exposedroots of ponderosa pine at Rose Canyon Lake, Arizona. Tree Rings, Environment, and Humanity. Dean, J., Meko, D. M., Sewtnam, T. W. , Department of Geosciences, The University of Arizona, Tucson. 671-678 (1996).
  33. Gärtner, H. Tree roots - Methodological review and new development in dating and quantifying erosive processes. Geomorphology. 86 (3-4), 243-251 (2007).
  34. Bodoque, J. M., Ballesteros-Cánovas, J. A., Lucía, A., Díez-Herrero, A., Martín-Duque, J. F. Source of error and uncertainty in sheet erosion rates estimated from dendrogeomorphology. Earth Surface Processes and Landforms. 40 (9), 1146-1157 (2015).
  35. Ballesteros-Cánovas, J. A., Corona, C., Stoffel, M., Lucia-Vela, A., Bodoque, J. M. Combining terrestrial laser scanning and root exposure to estimate erosion rates. Plant and Soil. 394 (1-2), 127-137 (2015).
  36. Bodoque, J. M., Ballesteros-Cánovas, J. A., Rubiales, J. M., Perucha, M. Á, Nadal-Romero, E., Stoffel, M. Quantifying Soil Erosion from Hiking Trail in a Protected Natural Area in the Spanish Pyrenees. Land Degradation & Development. 28, 2255-2267 (2017).
  37. Misra, R., Dexter, A., Alston, A. Maximum axial and radial growth pressures of plant-roots. Plant and Soil. 95 (3), 315-326 (1996).
  38. Clark, L. J., Bengough, A. G., Whalley, W. R., Dexter, A. R., Barraclough, P. B. Maximum axial root growth pressure in pea seedlings: Effects of measurement techniques and cultivars. Plant and Soil. 209 (1), 101-109 (1999).
  39. Gärtner, H., Cherubini, P., Fonti, P., von Arx, G., Schneider, L., Nievergelt, D., Verstege, A., Bast, A., Schweingruber, F. H., Büntgen, U. A. A Technical Perspective in Modern Tree-ring Research - How to Overcome Dendroecological and Wood Anatomical Challenges. Journal of Visualized Experiments. (97), 1-10 (2015).
  40. Antonova, G., Stasova, V. Effects of environmental factors on wood formation in Scots pine stems. Trees. 7 (4), 214-219 (1993).
  41. Saez, J. L., Corona, C., Stoffe, M., Rovéra, G., Astrade, L., Berger, F. Mapping of erosion rates in marly badlands based on a coupling of anatomical changes in exposed roots with slope maps derived from LiDAR data. Earth Surface Processes and Landforms. 36 (9), 1162-1171 (2011).
  42. Zimmermann, M. Xylem Structure and the Ascent of Sap. , Springer Verlag. New York. (1983).
  43. Tyree, M., Sperry, J. Characterization and propagation of acoustic emission signals in woody plants: towards an improved acoustic emission counter. Plant, Cell and Environment. 12, 371-382 (1989).
  44. Zheng, M., Chen, X. Statistical determination of rainfall-runoff erosivity indices for single storms in the Chinese Loess Plateau. PLoS One. 10 (3), 1-18 (2015).
  45. Morgan, R. P., Quiton, J. N., Smith, R. E., Govers, G., Poesen, J. W., Auerswald, K., Chisci, G., Torri, D., Stycaen, M. E. The European Soil Erosion Model (Eurosem): a Dynamic Approach for Predicting Sediment Transport From. Earth Surface Processes and Landforms. 23, 527-544 (1998).
  46. Ciampalini, R., Follain, S., Le Bissonnais, Y. LandSoil: A model for analysing the impact of erosion on agricultural landscape evolution. Geomorphology. 175, 25-37 (2012).
  47. Hammitt, W., Cole, D. Wildland recreation: ecology and management. , Wiley. New York. (1998).
  48. Marion, J. L., Leung, Y. F., Nepal, S. K. Monitoring trail conditions: new methodological considerations. George Wright Society Forum. 23 (2), 36-49 (2006).
  49. Tomczyk, A. M., Ewertowski, M. W. Recreational trails in Poprad Landscape Park , Poland the spatial pattern of trail impacts and use-related, environmental and managerial factors. Journal of Maps. 12, 1227-1235 (2015).
  50. Jewell, M. C., Hammitt, W. E. Assessing soil erosion on trails: A comparison of techniques. Proceedings: Wilderness Science in a time of change Conference Volume 5: Wilderness Ecosystems, Threats, and Management (Proceedings RMRS-P-15-VOL-5). Cole, D. N., McCool, S. F., Borrie, W. T., O'Loughlin, J. , USDA FS, Rocky Mountain Research Station. Ogden. 133-140 (2000).
  51. Krause, C., Eckstein, D. Dendrochronology of roots. Dendrochronologia. 11, 9-23 (1993).
  52. Krause, C., Morin, H. Root growth and absent rings in mature black spruce and balsam fir, Quebec, Canada. Dendrochronologia. 16, 21-35 (1999).
  53. Poesen, J. Gully erosion and environmental change: importance and research needs. Catena. 50 (2-4), 91-133 (2003).
  54. Favis-Mortlock, D., Boardman, J. Nonlinear responses of soil erosion to climate change: a modelling study on the UK South Downs. Catena. 25 (1-4), 365-387 (1995).
  55. Boardman, J., Favis-mortlock, D. Frequency-magnitude distributions for soil erosion, runoff and rainfall - a comparative analysis. Zeitschrift für Geomorphologie. 115, 51-70 (1999).
  56. Haubrock, S. N., Kuhnert, M., Chabrillat, S., Güntner, A., Kaufmann, H. Spatiotemporal variations of soil surface roughness from in situ laser scanning. Catena. 79 (2), 128-139 (2009).

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Reimpressões e permissões

Solicitar permissão para reutilizar o texto ou as figuras deste artigo JoVE

Solicitar permissão

Etiquetas

Escaneamento a Laser TerrestreMedidor de Perfil Microtopogr ficoCronologia de Exposi o de Ra zesAn lise de An is de rvoresMicrotopografia da Superf cie do SoloTaxas de Eros o do SoloAmostragem de Ra zes ExpostasSistema de An lise de Imagens

Artigos relacionados