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

Este método pode ajudar a responder perguntas-chave no campo para a dendrogeomorphology sobre a importância da caracterização microtopográfica terrestre para a obtenção de taxas de erosão de folhas confiáveis. A principal vantagem desta técnica é que ela produz estimativas aceitáveis de erosão do solo sobre grandes áreas comparáveis em um lócus razoável. A implicação dessas técnicas se estende para melhorar a replicabilidade e a utilidade da dendrogeomorphology, ampliando a tipologia dos bio-indicadores que podem ser utilizados para quantificar as taxas de erosão.

Geralmente, indivíduos novos nessa técnica seriam capazes de replicá-la facilmente devido à versatilidade da metodologia. A demonstração visual deste método é fundamental, pois baseia-se na conclusão de várias etapas relacionadas a diferentes abordagens metodológicas. Comece localizando raízes expostas que estão mais longe do que 1,5 metro do porta-malas.

E usando uma serra para cortar pelo menos 30 raízes expostas com um diâmetro maior que cinco centímetros em seções de 15 centímetros de comprimento. Selecione duas fatias com aproximadamente 1,5 centímetros de espessura e use uma espátula de aferição, uma serra de mão e uma fita de medição para provar pelo menos 1/3 das raízes expostas totais em diferentes profundidades do solo, até um máximo de 20 centímetros para estabelecer a espessura mínima do solo abaixo da qual as raízes começam a ter uma resposta anatômica devido à exposição. Para caracterização microtopográfica das raízes expostas de um local de fácil acesso, use um dispositivo de varredura a laser terrestre que pode medir até 50.000 pontos por segundo com uma precisão de um milímetro a uma distância de varredura inferior a 120 metros, para considerar pelo menos dois locais de varredura de laser terrestre convencionais diferentes sem zonas de sombra.

Use um mínimo de quatro alvos de levantamento de alta definição posicionados para cobrir toda a área para mesclar os dois locais. Escaneando uma área média de 300 centímetros ao quadrado dos locais selecionados a uma resolução espacial de um milímetro. Para caracterização microtopográfica das raízes expostas em terrenos difíceis e íngremes, coloque um medidor de perfil microtopográfico perpendicular à raiz exposta e, posteriormente, nivele o medidor horizontalmente para todas as medidas de forma que diferentes conjuntos de dados possam ser comparados.

A caracterização microtopográfica da superfície terrestre é fundamental para obter taxas precisas de erosão e pode ser realizada de forma barata usando um medidor microtopográfico, independentemente da topografia do local do estudo. Em seguida, desenhe o perfil obtido em papel gráfico para permitir a estimativa da quantidade de solo erodido ao longo do perfil com precisão submilímetro. Para determinar o tempo de exposição raiz por análise macroscópica, use o aumento no percentual de madeira tardia e larguras maiores do anel de crescimento como indicadores de estresse induzidos pela exposição.

E marque pelo menos quatro a cinco raios ao longo do diâmetro das fatias que exibem a maior variabilidade nas larguras do anel de crescimento. Em seguida, use um sistema de análise de imagem para medir a largura do anel de árvore e comparar a variabilidade nas larguras do anel de crescimento entre os diferentes raios para datação visual para melhorar a precisão de datação para o primeiro ano de exposição à erosão do solo e datar corretamente os anéis subsequentes. Para determinar o tempo de exposição da raiz por análise microscópica, para amostras de raízes expostas e não expostas, use um microtómeo deslizante para obter aproximadamente um centímetro de largura, seções verrianas radiais de 20 mn de espessura.

Manche as seções transversais com safranin e desidrate as amostras com imersões ascendentes de água de etanol em até 96% de etanol, até que a água se esclae bem. Mergulhe as amostras em um agente de compensação apropriado e monte-as em slides codificados com um deslize de cobertura de epóxi de endurecimento. Depois de permitir que as amostras sequem à temperatura ambiente, imagem as seções abaixo de 125x de ampliação para comparar a pegada anatômica das amostras radiculares expostas e não expostas.

Em seguida, use um analisador de imagem apropriado para obter medições microscópicas das larguras do anel de crescimento, número de células por anel, porcentagem de madeira tardia e área de lúmen em madeira primitiva. Nesta análise macroscópica, foram observadas alterações no padrão de crescimento do anel de árvore devido à morte do cambium na parte superior da raiz. Incluindo uma mudança do crescimento concêntrico para o crescimento excêntrico e a presença de alguns anéis de árvores externas parcialmente destruídos.

Nesta análise microscópica, a primeira vez de exposição pode ser observada quando há uma mudança dramática na largura do anel. Um aumento no número de vasos também é perceptível, e pontos de resina traumática aparecem em algumas raízes cicatrizadas. A madeira tardia é prontamente visualizada devido às suas múltiplas fileiras de traqueoides de paredes grossas.

Com um declínio significativo no lúmen traqueide da madeira primitiva observada após a exposição. A caracterização da microtopografia da superfície do solo desempenha um papel fundamental na obtenção de taxas precisas de erosão da folha. Este padrão morfológico exposto da raiz termina a uma distância específica da qual a superfície do solo é moldada apenas pela erosão da folha, indicando o local onde a erosão deve ser medida.

Aqui, foram analisadas 114 amostras de raízes expostas. Possibilitando uma caracterização multidecadal da erosão da folha. A análise de 10 raízes enterradas revelou que elas começaram a responder anatomicamente à exposição quando estavam aproximadamente três centímetros abaixo da superfície do solo.

Que é um indicador essencial para melhorar a precisão das taxas de erosão. Ao tentar esse procedimento, é importante lembrar que a caracterização microtopográfica adequada das raízes e suas proximidades tem sido demonstrada como um fator-chave na estimativa confiável das taxas de erosão da folha. O protocolo é replicável em qualquer área geográfica, desde que as espécies de árvores disponíveis demonstrem uma boa aptidão para o uso em pesquisas de raízes de árvores, conforme aplicado às avaliações de erosão do solo.

Após este procedimento, a adição de outros métodos que utilizam captações instrumentais, ou parcelas experimentais pode melhorar a representatividade espacial da análise de erosão. Essa técnica pode ser usada para projetar as melhores práticas de gestão, que poderiam, em última análise, prevenir, ou pelo menos reduzir, a erosão do solo. Facilitando a aplicação de práticas de gestão mais sustentáveis.