Новый рабочий процесс для выборки и оцифровки инкрементных кернов

Summary

Мы представляем протокол использования напечатанных на 3D-принтере креплений для фиксации приращенных ядер в полевых условиях без необходимости их распаковки и наклеивания на деревянные крепления. Новый держатель GSC позволяет помещать стержни в микротом ядра для разрезания их поверхности и непосредственного переноса на цифровую обработку изображений.

Abstract

В этой статье мы представляем новый рабочий процесс от взятия приращенных кернов в полевых условиях, хранения и транспортировки их в лабораторию до оцифровки годичных колец деревьев для дальнейшего анализа и последующих дендроэкологических анализов. Процедура предполагает использование новых носителей образцов для приращения ядер. Эти новые держатели Gärtner Schneider Core (GSC) разработаны с использованием программного обеспечения для трехмерного (3D) моделирования и окончательно напечатаны на 3D-принтере. Используя эти крепления с самого начала в полевых условиях, стержни могут быть разрезаны непосредственно с помощью микротома ядра, а их поверхность затем может быть оцифрована без дальнейшей перегруппировки с помощью новой системы захвата изображений с высоким разрешением. Таким образом, они доступны для прямого анализа. Эта система позволяет оцифровывать годичные кольца деревьев с ядер и дисков, а также делать снимки с длинных микроучастков (до 40 см) с использованием проходящего света. Эта особенность представляет особый интерес для дендроэкологических и геоморфологических приложений для идентификации возникновения любых нарушений в микроразрезах, разрезанных ядром-микротомом.

Introduction

Принцип датирования годичных колец деревьев с применением метода перекрестного датирования был впервые введен австрийским лесоведом Артуром Фрайхерром фон Зекендорф-Гудентом в 1881^году1. В первой половине^20-го века этот метод был заново изобретен «отцом дендрохронологии» Эндрю Элликоттом Дугласом, который интенсивно применял его для датирования археологических памятников и^{живых деревьев.}

В настоящее время дендроэкология, тема исследования, выступающая в качестве своеобразной экологической рамки дендрохронологии, определяется как изучение годичных колец деревьев и присущих им вариаций роста, вызванных экологическими и экологическими изменениями^{во времени}. В дендроэкологических исследованиях для лучшего понимания влияния условий окружающей среды на рост деревьев с^{течением времени используются} многие другие характеристики, такие как стабильные изотопы, поздняя плотность древесины или характеристики клеток в пределах одиночных колец. Благодаря продолжающейся интеграции анатомических исследований древесины с дендроэкологическими исследованиями, дендроэкологические исследования развивались в последнее десятилетие и более чем когда-либо являются основой для реконструкции прошлых климатических условий 5,6,7,8.

Несмотря на то, что технический прогресс в области подготовки и анализа образцов, особенно в области анатомии древесины, был сильным в последнее десятилетие 9,10,11,12,13,14, практически не было реального прогресса в упрощении методов отбора проб ¹⁵. Несмотря на, например, технологию акустических волн¹⁶, до сих пор не существует надежного «неразрушающего» метода извлечения характеристик колец из деревьев.

Следовательно, все исследования, связанные с годичными кольцами деревьев, по-прежнему основываются на образцах древесины, взятых с деревьев или кустарников, взятых на интересующих участках. При ориентации на деревья стандартной процедурой является взятие приращенных ядер из стеблей¹⁵.

Отбор кернов с помощью инкрементных пробок часто выражается как «неразрушающий» метод¹⁷. По сравнению с взятием дисков из стеблей, это правильно; Тем не менее, этот метод отбора проб вызывает отверстие в стебле диаметром около 1 см, в основном выходящее за пределы сердцевины стебля³. Дерево способно закрыть эту рану самостоятельно, но этот процесс вызывает реакции роста, изменяющие общую структуру в непосредственной близости от раны, а также более или менее интенсивное изменение цвета существующей древесины вокруг лунки из-за грибковых^{заболеваний.} Таким образом, его лучше называть «минимально инвазивным», а не «неразрушающим».

Техника отбора приращенных кернов в последнее время развилась благодаря возможности использования механических сверл, что привело к более высокому качеству образцов, особенно для анатомических анализов древесины¹⁵. Эта процедура также значительно экономит время в полевых условиях по сравнению с ручным отбором керна. Неизменной осталась процедура работы с кернами, начиная с извлечения из дерева и заканчивая маркировкой, хранением для транспортировки и подготовкой их в лаборатории для различных возможных методов анализа.

Ядра по-прежнему должны быть упакованы в устойчивые контейнеры, такие как соломинки из пластика или бумаги, чтобы предотвратить их поломку во время транспортировки. Маркировка стержней производится непосредственно на сердцевине с помощью мягких карандашей или (чаще) на внешней стороне каждой соломинки. При использовании пластиковой тары ядра необходимо вынимать через короткое время, чтобы избежать распространения грибков. Итак, ядра нужно снова вынуть из контейнеров. Чтобы стабилизировать стержни и предотвратить их изгиб при начале высыхания, стержни необходимо закрепить на креплении. Это также помогает в последующей подготовке поверхности для дальнейших анализов. При этом метки также необходимо перенести на соответствующие крепления. Стандартной процедурой является приклеивание сердечников на деревянные крепления или фиксация их скотчем в прорезях гофрокартона. Наклеивание их на деревянные крепления – наиболее часто используемый прием. Хотя эта процедура идеально подходит для стабилизации и шлифовки или резки стержней, она имеет ряд недостатков, связанных с потенциальными химическими, изотопными и даже анатомическими анализами древесины. Еще одним недостатком, несмотря на требуемое время, является подверженный ошибкам перенос меток для каждого сердечника на новые крепления.

В дендрохронологии измерения ширины кольца как основа для точного датирования являются основой всех дендроэкологических исследований²⁰. Несмотря на то, что многие лаборатории по-прежнему полагаются на ручные измерения с использованием измерительных таблиц, например, Lintab²¹ с прикрепленным биноклем, существует тенденция использования планшетных сканеров для оцифровки поверхностей сердцевины и измерения ширины кольца с помощью такого программного обеспечения, как CooRecorder²² или WinDENDRO²³. К сожалению, эти сканеры, например, широко используемый Epson Expression 10000XL, не обладают достаточным разрешением для четкого изображения структур в виде трахеид ранней или поздней древесины (рис. 1). По этой причине полученные изображения не подходят для распознавания сложных структур, таких как очень узкие кольца или колебания плотности, которые имеют решающее значение для точной процедуры перекрестного датирования без обращения к исходным ядрам с помощью бинокля^24,25.

Поскольку высокое разрешение изображения является необходимым условием для адекватного анализа изображений в науке о годичных кольцах деревьев¹⁰, в WSL (Skippy; https://www.wsl.ch/en/services-produkte/skippy/) была разработана новая система захвата изображений для оцифровки колец деревьев на основных поверхностях с помощью цифровой камеры, в результате чего изображения имеют более высокое разрешение, чем у всех существующих планшетных сканеров. В основу этой системы легла идея ATRICS-системы²⁶, разработанной в 2007 году. Совсем недавно простая, но эффективная система захвата изображений, сравнимая с Skippy, была представлена в виде комплекта для самостоятельной^{сборки27}.

Оцифровка колец деревьев, т. е. захват изображений в отраженном свете, является важным шагом в создании изображений с высоким разрешением приращенных ядер или дисков для поддержки эффективного по времени цифрового измерения ширины кольца. Разработанная в WSL система также позволяет делать снимки с длинных микросрезов (до 40 см) с использованием проходящего света. Эта дополнительная функция, например, представляет интерес для дендрогеоморфологических приложений для идентификации начала реакционной древесины в микроразрезах.

В исследовании мы представляем протокол, облегчающий процесс работы с кернами в полевых условиях и в лаборатории. Основой представленной новой техники является многоразовое крепление; новый держатель GSC GärtnerSchneiderCore (GSC) разработан с использованием программного обеспечения для 3D-моделирования и напечатан на 3D-принтере. Держатель GSC обеспечивает простое обращение с стержнями, взятыми в полевых условиях, без их повторной упаковки или маркировки. Мы также представляем новую эффективную систему для оцифровки подготовленных поверхностей стержней. Этот протокол охватывает всю процедуру от взятия керна в полевых условиях до подготовки образцов, оцифровки поверхностей керна для последующих анализов и, в конечном итоге, их хранения в архиве.

Protocol

1. Создание GSC-держателя

1. Откройте 3D-модель держателя в программе для слайсера, совместимой с 3D-принтером. Создайте файл для печати, который может быть прочитан 3D-принтером (в данном случае файл "*.gcode").
   ПРИМЕЧАНИЕ: 3D-модель может быть спроектирована с помощью любого программного обеспечения для 3D-моделирования.
2. Перенесите файл печати на 3D-принтер с помощью карты памяти или USB-накопителя и активируйте файл печати на 3D-принтере.
3. Как только держатель будет напечатан, подождите, пока держатель остынет до комнатной температуры (RT). Затем снимите пластину, к которой прилипает держатель, от принтера и немного согните пластину, пока форма не отделится от поверхности.
4. Удалите все лишние нитки или насадки из держателя.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Количество держателей для одновременной печати зависит от размера принтера. На 3D-принтере с размером пластины 36 см х 36 см за один прогон можно напечатать около 30 держателей длиной 35 см. Время, необходимое для печати 30 держателей, зависит от устройства. В среднем это нужно сделать примерно за 8 часов (ночная печать).

2. Извлечение, стабилизация и транспортировка приращенных кернов в полевых условиях

1. Возьмите аккумуляторную дрель, оснащенную усилителем крутящего момента и инкрементным пробоотборником, выберите положение отбора керна и разместите пробоотборник перпендикулярно растущей оси стебля.
   ПРИМЕЧАНИЕ: То же самое можно сделать вручную с помощью пробки без аккумуляторной дрели.
2. Приступайте к отбору керна до тех пор, пока керн не достигнет хотя бы половины диаметра стебля. Проверьте глубину, как описано выше, удерживая экстрактор (который имеет ту же длину, что и пробоотборник) рядом с пробоотборником.
3. В случае использования аккумуляторной дрели снимите дрель, поместите ручку на пробоотборник (что уже имеет место при использовании инкрементного пробоотборника вручную), возьмите экстрактор открытой стороной вверх и полностью вставьте его в пробоотборник.
4. Поверните пробку назад (на один полный оборот), чтобы оторвать сердцевину от стержня. Выньте экстрактор, включая сердцевину.
5. Извлеките сердцевину из экстрактора. Проверьте направление волокон сердечника, чтобы убедиться в вертикальном положении волокон при размещении сердечника в держателе.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Направление волокна можно проверить на обоих концах сердечника, а также на боковой стороне сердечника. Для этого прижмите сердцевину к свету и поворачивайте ее до тех пор, пока не станет видно боковое свечение. Это происходит потому, что с этой стороны радиальные клеточные стенки разрезаны в продольном направлении и отражают свет иначе, чем остальная часть ядра.
6. Поместите сердцевину на верхнюю часть держателя вертикально направлением волокон. Надавите на верхнюю часть сердечника всеми пальцами, пока сердечник не скользнет в держатель.
7. Пометьте сердечник на боковой стороне держателя мягким карандашом, что позволит писать даже на стекле.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Надпись позже может быть удалена с помощью обычной резины.
8. Поместите держатель с сердцевиной в транспортировочный ящик и закройте крышку.

3. Подготовка смонтированных кернов в лаборатории

1. ДОПОЛНИТЕЛЬНО: Заделка установленных стержней в парафин для потенциального микросекционирования.
   1. Поместите на конфорку стальной ящик с крышкой с клапаном для подключения вакуумного насоса, заполните его примерно до 2 см парафином и дождитесь полного плавления.
   2. Выньте смонтированные сердечники из транспортировочного ящика. Поместите держатели с сердцевинами как они есть в жидкий парафин и закройте крышку.
   3. Запустите вакуумный насос, подайте постоянный легкий вакуум на контейнер и подождите около 2 часов. Благодаря открытой структуре держателя, парафин может проникать в сердцевину без дополнительных преград.
   4. Остановите вакуумный насос и откройте крышку. Выньте держатели с ядрами, поместите их на решетку и дайте им остыть.
   5. При необходимости удалите излишки парафина со стенок держателя.
2. Подготовка поверхностей сердцевины
   1. Выньте смонтированные сердечники из транспортировочного ящика или парафиновой ванны. Поместите держатель с сердцевиной в том виде, в котором он есть в держателе образца микротома ядра. Убедитесь, что сердцевина ориентирована таким образом, чтобы поздняя древесина колец была обращена к лезвию.
   2. Затяните винты держателя образца до тех пор, пока держатель керна не будет полностью надежно закреплен.
   3. Поднимите держатель образца до тех пор, пока сердцевина слегка коснется лезвия. Потяните лезвие по всей длине сердцевины, чтобы срезать первую часть верха.
   4. Отодвиньте нож за сердечник, приподнимите держатель образца на несколько микрон, и повторяйте процедуру до получения плоской поверхности шириной не менее 2-3 мм.
   5. Как только поверхность будет разрезана по назначению, снимите держатель керна с держателя образца микротома.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Рекомендуется резать сердцевину микротомом и не шлифовать их, потому что поверхность получается более чистой и прямой, а ячейки не заполнены пылью.

4. Оцифровка поверхностей сердцевины

1. Поместите держатель керна с гладкой поверхностью сердечника на стол системы захвата изображений, как здесь представлена система WSL-Skippy.
2. Убедитесь, что держатель стержня выровнен по направлению движения стола или камеры.
3. Расположите стол с держателем сердечника под камерой так, чтобы крайнее кольцо находилось в центре обзора под объективом камеры.
4. Поместите шкалу рядом с началом керна и сделайте снимок для калибровки.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Это нужно сделать только один раз при создании образов нескольких ядер подряд.
5. Определите длину ядра в программном обеспечении и начните процесс захвата изображения. Когда сделан последний снимок, стол возвращается в исходное положение.
6. Снимите образец со стола, поместите следующий держатель под камеру и повторите описанную ранее процедуру, определяя длину керна, пока все керны не будут сфотографированы.
7. Используйте программное обеспечение для сшивания (без искажений), например, PTGui, чтобы объединить отдельные изображения в одно окончательное изображение поверхности ядра.

5. Хранение ядер

1. Возьмите анализируемые ядра в держатель и поместите их в портативную стойку для хранения, напечатанную на 3D-принтере.
2. Нанесите на стойку маркировку, чтобы определить стержни снаружи.
3. Храните стеллаж на полке или в любом другом доступном архиве.

Results

GSC-держатель
Держатели стержней (по умолчанию) напечатаны на длину 35 см, что почти соответствует максимальному размеру печати используемого 3D-принтера (Original Prusa XL, объем сборки 36 см × 36 см × 36 см). В случае, если берутся более длинные стержни, держатель можно расширить дополнительными держателями, соединив их небольшими соединительными элементами через углубления, которые присутствуют на обоих концах всех держателей (рис. 2A).

При проведении полевых работ время, необходимое для хранения ядер непосредственно в держателе, сравнимо с простым помещением их в соломинку или другой упаковочный материал. Несмотря на то, что перед вдавливанием сердечника в держатель необходимо соблюдать направление волокон каждой жилы (Рисунок 2), это дополнительное время составляет всего несколько секунд и может быть поддержано с помощью линзы. По нашему опыту, необходимое дополнительное время (если таковое имеется) составляет примерно 1 минуту для 10 ядер. Это минимальное дополнительное время также относится к сломанным ядрам. Вместо того, чтобы складывать разбитые ядра по частям в соломинку, эти кусочки просто помещают в держатель один за другим и вдавливают.

Чтобы гарантировать безопасную транспортировку стержней в полевых условиях и в лабораторию, мы разработали и напечатали специальный транспортировочный ящик для держателей, включая стержни (Рисунок 3). Держатели можно просто поместить в коробку, где они стабилизируются небольшими выпуклостями, которые точно вписываются в углубления на обоих концах держателей. Затем коробку можно закрыть крышкой, которая вставляется в боковые пазы коробки.

Реальное преимущество нового держателя становится очевидным в лабораторных условиях. Вместо того, чтобы вынимать ядра из соломинки (или других емкостей), подготавливать деревянные крепления с подсказкой, фиксировать ядра на креплении, переносить этикетку на новое крепление и ждать хотя бы несколько часов, пока клей высохнет и стабилен для дальнейшей обработки, ядра в держателе можно непосредственно (i) закрепить в микротоме сердцевины для разрезания ровной поверхности или (ii) отшлифовать непосредственно с помощью шлифовки машина без какого-либо дополнительного подготовительного процесса. Исключение необходимости переноса меток на какие-либо новые крепления особенно позволяет избежать возможных ошибок при передаче.

Поскольку держатели могут быть рассчитаны на любой диаметр сердечника, не имеет значения, нужны ли они для «стандартных» ядер 5 мм или 10 мм или 12 мм, для которых они принимаются, например, для изотопного или другого химического анализа.

Что касается изотопного или химического анализа, преимущество держателя заключается в том, что стержни фиксируются без необходимости использования клея или фиксирующей среды. Таким образом, стержни не загрязнены, и их можно легко извлечь из держателя для более конкретных анализов. Кроме того, что касается анатомических анализов древесины, возможность легкого извлечения стержней из держателя позволяет легко обращаться с стержнями для подготовки микросрезов.

Опциональная возможность встраивания стержней, закрепленных в держателе, позволяет стабилизировать чувствительные структуры, так как ячейки с тонкими стенками имеют тенденцию разрушаться при резке. Стабилизация ядра путем погружения его в парафин во многих случаях более эффективна, чем простое добавление раствора кукурузного крахмала.

Еще одно преимущество также проявляется, когда керны необходимо хранить для последующих проверок или повторных анализов. Держатели могут быть размещены в специально разработанных стеллажах (рис. 4), а также напечатаны с помощью 3D-принтера, сравнимого с хранением в транспортировочном боксе. Держатели GSC с сердечниками размещаются в стеллаже в том виде, в котором они есть, и могут храниться в любом месте. Ширина стеллажей, т. е. сколько ядер можно закрепить в одной стойке, зависит от доступного места на полке или складском помещении. Модели стеллажей могут быть адаптированы к любым конкретным потребностям и напечатаны соответствующим образом.

Оцифровка поверхностей ядра или диска
Система захвата изображений, разработанная в WSL (рис. 5), позволяет оцифровывать кольца деревьев (автоматизированный захват изображений) для создания изображений с высоким разрешением приращенных ядер или дисков для поддержки эффективного по времени цифрового измерения ширины кольца. Система состоит из пластины, закрепленной на резьбовом стержне, которая перемещает образец ниже объектива (Sony FE 90 mm f/2.8 Macro) 61-мегапиксельной камеры (Sony Alpha 7R IV) с заранее определенным шагом от 0,1 до 1 см. Изображения делаются с использованием системы автофокусировки камеры, чтобы гарантировать сфокусировку одиночных изображений. Разрешение камеры позволяет получить реальное разрешение каждого изображения в 6500 точек на дюйм, протестированное с использованием целевого разрешения SilverFast (USAF 1951). Это может показаться немного заниженным по сравнению с официальным разрешением планшетного сканера с указанным разрешением 4800 dpi. Но при тестировании изображений той же цели, полученных с помощью сканера Epson XL с разрешением 4800 dpi, полученные изображения показали реальное разрешение только 1825 dpi (рис. 6). Высокое разрешение изображений позволяет четко видеть отдельные ячейки и, следовательно, четко определять границы колец, запечатленные на изображениях (рис. 7). Если поверхность сердечников или используемых дисков хорошо подготовлена, нет необходимости возвращаться к исходному образцу для повторной проверки структуры. После сшивания отдельных изображений полученные изображения керна могут быть проанализированы с помощью предпочитаемого программного обеспечения для анализа.

Система захвата изображений также позволяет делать снимки с микроучастков длиной до 40 см с использованием проходящего света. Эта особенность представляет интерес, например, для дендрогеоморфологических приложений для идентификации возникновения реакционной древесины или других специфических особенностей в микросрезах целых кернов деревьев (рис. 8).

Рисунок 1: Скан-изображения мельницы Larix decidua . Годичные кольца дерева сканируются в разном разрешении с помощью планшетного сканера. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 2: Схематический вид держателя GSC. (A) Отверстие на обоих концах держателя позволяет соединить два держателя с помощью небольшого стержня для фиксации более длинных сердечников. Зелеными стрелками обозначено направление давления при закреплении держателя в микротоме ядра. Слева: Белыми стрелками обозначены отверстия, которые обеспечивают циркуляцию воздуха или жидкости (для встраивания). Справа: Держатель GSC с запрессованным сердечником. (B) Направление волокон сердцевины должно быть вертикальным. (C) Белая линия указывает на режущую поверхность сердцевины. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 3: Транспортировочный ящик для хранения и транспортировки держателя GSC с сердечниками в поле. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Рисунок 4: Фреймы хранения для размещения держателей GSC для окончательного хранения в архиве. Рамы можно штабелировать друг на друга для экономии места. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 5: Система захвата изображений, разработанная в WSL. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Рисунок 6: Сравнение разрешения изображения между планшетным сканером и системой захвата изображений. (A) Целевое разрешение SilverFast (USAF 1951). (B) Изображение, отсканированное с помощью планшетного сканера с указанным разрешением 4800 dpi (интерполированным) и соответствующими увеличениями секций ниже. (C) Изображение, сделанное с помощью системы захвата изображений, и соответствующие разделы увеличены ниже. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 7: Составное изображение ядра приращения мельницы Larix decidua (верхнее изображение) и соответствующие увеличения сечения ниже. Одиночные снимки композита были сделаны с помощью системы захвата изображений. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 8: Составное изображение микросечения всего приращенного керна (Larix decidua Mill.) и соответствующее увеличение сечения. Одиночные снимки композита были сделаны с помощью системы захвата изображений (проходящий свет). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Discussion

Включение анатомии древесины в дендроэкологические исследования широко открыло эти исследования для нового и углубленного анализа прошлых условий окружающей среды 28,29,30. Эти новые методы также активизировали аналитические усилия, т.е. лабораторное время, необходимое для получения интересующих данных. Были предприняты многочисленные попытки оптимизировать лабораторную работу и сократить время, необходимое в лаборатории для изучения анатомических методов древесины 9,12,13,15,30. Но почти не было предпринято никаких усилий для упрощения общей процедуры обработки, подготовки и хранения кернов, взятых для этих исследований.

3D-печать открывает новые возможности в этом отношении⁹. Новый, напечатанный на 3D-принтере держатель керна является первой попыткой упростить всю эту процедуру, сделав ее менее трудоемкой и, следовательно, более эффективной.

В то время как стержни, хранящиеся в пластиковых соломинках^31,32 или аналогичных контейнерах, необходимо вынимать, чтобы предотвратить развитие грибков снаружи (а вскоре и внутри) ядра, стержни, закрепленные в держателях GSC, могут оставаться как есть. К этому моменту это сравнимо с хранением их в бумажных соломинках³³.

Преимущество становится очевидным, как только вся процедура (i) извлечения жил из соломинки (или другой емкости), (ii) приклеивания их к деревянным креплениям или закрепления на других объектах в качестве кабельных опор, и (iii) потенциально подверженного ошибкам процесса передачи соответствующего кода, используемого для каждой жилы, поскольку он был почти стандартом^{в течение} десятилетий. становится ненужным.

Открытая конструкция GSC-держателя позволяет хранить ядра без риска заражения грибком, как это было бы при хранении в пластиковом контейнере. Как описано выше, держатель также позволяет заделывать его в парафин для стабилизации конструкции. Тем не менее, это «простое» встраивание нельзя сравнивать с обычными процедурами встраивания с использованием кассет для встраивания образца в парафиновый блок, как это делается для микроядер³⁵. Простая техника вполне сравнима с нанесением кукурузного крахмала при резке микросекций³⁶. Он лучше стабилизирует клетки и предотвратит их поломку во время процедуры нарезки, но это более трудоемко, чем простое добавление кукурузного крахмала. Такая форма встраивания не стабилизирует все ядро, как если бы оно было встроено в блок. Если ядро будет сломано, секции также сломаются. Поскольку GSC-держатель помещается в ядре-микротом³⁷, подготовка поверхности к последующему процессу оцифровки занимает всего несколько минут.

В процессе оцифровки годичных колец деревьев применение планшетных сканеров, часто используемых для измерения интенсивности синего цвета^38,39, оказалось неудовлетворительным в отношении более детального изображения структуры кольца из-за довольно низкого качества получаемых изображений. Хотя на этих изображениях были видны границы общих (широких) колец хвойных деревьев, узкие кольца или даже колебания плотности было практически невозможно идентифицировать.

Несмотря на то, что существуют новые увлекательные попытки оцифровать годичные кольца деревьев в высоком разрешении, такие как рентгеновский CT⁴⁰, использование цифровых камер с высоким разрешением по-прежнему является наиболее эффективным и экономичным способом получения высококачественных изображений для дальнейших измерений.

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Ядро-микротом	WSL	https://www.wsl.ch/en/services-produkte/microtomes/	Микротом для вырезания микросрезов из приращенных ядер
Epson Expression 10000XL	Планшетный сканер	EPSON	https://epson.com/Support/Scanners/Expression-Series/Epson-Expression-10000XL---Graphic-Arts/s/SPT_E10000XL-GA
держатель GSC Собственное			3D-печатное крепление для фиксации стержней при транспортировке, подготовке, анализе и хранении
Система захвата изображений	WSL	https://www.wsl.ch/en/services-produkte/skippy/)	Система захвата изображений, разработанная в WSL, оснащена камерой на 61 МП (Sony Alpha 7R IV и объектив Sony FE 90mm f/2.8 Macro)