Méthodes de rééchantillonnage du sol pour surveiller les changements dans les concentrations chimiques des sols forestiers

Summary

échantillonnage du sol répétée a été récemment démontré être un moyen efficace pour surveiller les changements des sols forestiers au cours des années et des décennies. Pour soutenir son utilisation, un protocole est présenté qui synthétise les dernières informations sur les méthodes de rééchantillonnage du sol pour aider à la conception et à la mise en œuvre des programmes de surveillance des sols réussis.

Introduction

Le développement du sol a été traditionnellement considérée en termes de processus qui ont lieu au cours du centenaire à des échelles de temps millénaire ^1. La surveillance des sols qui n'a pas été perturbées par des utilisations intensives telles que l'agriculture n'a pas été généralement considéré comme important pour la politique ou de gestion des préoccupations sur l'échelle de temps des années à des décennies. Cependant, la recherche sur les sols récents ont montré que d' importantes caractéristiques chimiques du sol peuvent changer en moins d'une décennie, souvent le résultat de grands changements environnementaux entraînés par les conséquences des activités humaines telles que la pollution de l' air et le changement climatique ^2. Dans l'est de l'Amérique du Nord, l'échantillonnage répété du sol fournit des informations précieuses sur les effets des dépôts acides à travers les dossiers du changement des sols dans les milieux forestiers. Dans un effort pour soutenir et coordonner ce travail, le sol du Nord -Est de surveillance coopérative (NESMC) a été formé en 2007 ^3. Ce document fait partie de l'effort continu de la NESMC à proinformations vide qui avance l'utilisation de l'échantillonnage du sol répété des sols forestiers comme un outil précieux pour le suivi de notre environnement en mutation.

échantillonnage répétée a été utilisé pour évaluer les changements de manipulations expérimentales, mais le suivi à long terme des sols forestiers en réponse aux facteurs environnementaux est une pratique relativement nouvelle qui est pas bien documentée dans la littérature et a récemment été largement adopté par la communauté scientifique. scepticisme passé était due en grande partie à l'idée que le taux de changement du sol était trop lent pour détecter en présence de la variabilité spatiale (horizontale et verticale) typique des sols forestiers. Parce que la collection du sol est destructive, rééchantillonnage ne peut se faire à proximité de l'emplacement d'origine de l'échantillonnage. Par conséquent, la variabilité spatiale dans l'espace en 3 dimensions à partir de laquelle les échantillons sont prélevés doit être correctement quantifiée pour détecter des changements réels et d'éviter des résultats qui sont un artefact de la méthode de collecte. En outre, le processus d'échantillonnage du sol et de l' analyse chimique crée des sources potentielles de mesure d' instabilité qui peuvent masquer des changements ou des résultats biais ^4. l'instabilité de mesure ne peut pas être complètement enlevée, mais elle peut être suffisamment contrôlée avec les protocoles appropriés pour produire des résultats avec l'incertitude minimale.

Conception de l'étude de suivi des sols

Surveillance du sol, il faut que les échantillons de sol sont recueillies de manière répétée pendant un intervalle de temps défini par l'investigateur. Intervalles de temps plus courts diminuent la longueur du temps nécessaire pour détecter statistiquement un changement, mais des intervalles plus longs offrent plus de possibilités de changements du sol se produisent ^4. Un intervalle de 5 ans de rééchantillonnage est recommandé d'équilibrer ces deux facteurs, mais si le suivi est fait pour évaluer un pilote spécifique, l'intervalle doit être réglé sur la base du taux de changement attendu dans ce pilote ^2. surveillance réussie des sols forestiers exigent égalements une unité d'étude soit définie dans un espace de terres boisées qui a été sélectionné pour la surveillance des sols. échantillonnage répété à plusieurs endroits au sein de l'unité d'étude est utilisée pour déterminer si le sol de cette unité d'étude spécifique a changé au fil du temps. unités d'études supplémentaires peuvent être sélectionnés, mais chacun d'eux est statistiquement analysées séparément pour évaluer si les modifications du sol se sont produites. Résultats statistiques de plusieurs unités d'étude peuvent ensuite être regroupées aux fins de l' analyse régionale, comme le montre Lawrence et al. ^5. Le type et la taille de l'unité d'étude dépendra sur les questions de surveillance étant posées et les considérations de conception d'étude suivants. L' échantillonnage du sol au sein de l'unité d'étude peut être effectuée à des emplacements aléatoires sur une grille ou pour obtenir des échantillons répétés aussi longtemps que l'échantillonnage est effectué à des emplacements suffisamment pour caractériser la variabilité de surface de l'unité d'étude sans polarisation ^4. Une unité d'étude situé à l'intérieur d'un seul type de paysage à l'égard des caractéristiques Such en pente, position hillslope, aspect, la végétation, le matériel de parent et de drainage aura tendance à avoir moins de variabilité zonale à une unité d'étude qui couvre plus d'un type de paysage. Éviter le biais d'échantillonnage dans chaque collection est nécessaire pour permettre les valeurs de puits échantillonnés dans toute une collection à être statistiquement par rapport aux valeurs obtenues dans les collections antérieures et futures. Comme la taille de l'unité étude augmente, la variabilité zonale au sein de l'unité d'étude peut également augmenter de facteurs tels que la végétation ou la pente des changements. Si les causes potentielles de la variabilité tels que ceux-ci deviennent englobés dans l'unité d'étude, les sites d'échantillonnage supplémentaires seront nécessaires pour caractériser la variabilité possible dans les sols qui peuvent se produire. Par conséquent, la taille de l'unité d'étude doit être déterminé par l'investigateur sur la base de la variabilité de la zone considérée, ainsi que les ressources disponibles du projet pour l'échantillonnage et rééchantillonnage efforts.

Un critère clé à considérered à localiser l'unité d'étude est le potentiel pour les futures perturbations du site indésirables. Il devrait y avoir un certain niveau d'assurance que les conditions du site resteront adaptés aux objectifs de surveillance définis depuis plusieurs décennies ou plus. Par exemple, une unité d'étude avec l'objectif unique des effets des changements climatiques de surveillance devrait être situé dans une zone où l'exploitation forestière ne se produira pas dans un avenir prévisible.

La méthode décrite ici comprend l'échantillonnage d'une unité d'étude individuelle. unités d'étude peuvent être reproduites dans un type de paysage ou d'étudier les unités peuvent être ajoutés pour caractériser les types de paysages supplémentaires en fonction des objectifs et la portée de l'étude, y compris si l'étude implique une manipulation expérimentale. Un exemple d'une conception de la surveillance des sols est illustrée à la figure 1. Dans la zone d'intérêt (région Adirondack ouest), six unités d'étude ont été localisés. Dans ce cas, chaque unité d'étude est quadrillées dans 25 de taille égaleparcelles. Chaque parcelle doit être suffisamment grand pour fournir un espace approprié pour les puits d'excavation. En terrain des hautes terres boisées du nord-est des États-Unis et de l'est du Canada, un espace approprié pour creuser une fosse à une profondeur de 1,2 m peut généralement se trouvent dans une zone de 10 m par 10 m. Par conséquent, dans notre exemple, la superficie totale de l'unité d'étude est égale à 1,0 ha. Chaque fois que l'unité d'étude est échantillonné, un nombre choisi de parcelles sont choisis au hasard pour l'échantillonnage. Si cinq parcelles répétées sont choisis au hasard pour l'échantillonnage sur un intervalle de cinq ans, l'unité d'étude pourrait être surveillée pendant 25 ans. La surface nécessaire pour creuser et échantillonner un puits varie en fonction des paysages et doit être pris en considération dans la conception de l'échantillonnage.

Le degré de réplication au sein d'une unité d'étude et la fréquence d'échantillonnage répété variera en fonction des caractéristiques de l'unité d'étude, les questions posées et la nature des perturbations qui sont prévus. Basé sur des études de rééchantillonnage du sol qui ontdétecté des changements avec des mesures couramment utilisées dans les sols forestiers, un intervalle de rééchantillonnage de 5 ans et un minimum de 5 réplicats points d'échantillonnage au sein de chaque unité d'étude sont recommandées. La diminution de la fréquence de ré-échantillonnage et l'augmentation de l'échantillonnage réplication renforcera la capacité de détecter les changements.

Figure 1: Exemple de conception de l' étude Une conception de l' étude de rééchantillonnage généralisée.. Notez que l'unité d'étude est située pour éviter les zones riveraines de deux canaux de flux. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Sol Collection de l'échantillon - Renseignements généraux

La collecte des échantillons de sol doit être effectué au cours de la saison où les sols ont tendance à être sèche, ce qui se produit le plus souvent dansla dernière partie de la saison de croissance. Par rééchantillonnage à ce moment, la cohérence est également atteint à l'égard de la phénologie des plantes, une influence possible sur les conditions chimiques du sol. L'échantillonnage doit être évitée pendant ou immédiatement après de fortes pluies ou lorsque les sols sont extrêmement humide. Au moins un emplacement au sein de l'unité d'étude doit être décrit et documenté suivant le Service USDA Natural Resource Conservation (NRCS) Livre de terrain pour les sols Décrire ^6, ou d' autres protocoles appropriés si à la suite d' un système de classification des sols utilisés à l' extérieur des États - Unis Le protocole de champ prévu ici suit le système de classification des États-Unis et exige une copie du champ Book NRCS de description des sols sur le terrain. L'échantillonneur doit avoir une formation et une expérience de décrire et échantillonner le type de sol surveillé avant la mise en œuvre des protocoles de surveillance des sols.

la collecte du sol peut se faire de diverses façons, mais l'utilisation d'une technique reproductible est crucialeà la surveillance des changements du sol. La méthodologie de terrain devrait être enregistrée dans une procédure d'exploitation standard (SOP). Les changements dans les procédures de collecte entre les prélèvements doivent être évités, mais quand cela est impossible, tous les détails doivent être documentées.

Les tests doivent également être faits pour évaluer le potentiel de polarisation provoquée par des changements de procédure. Le prélèvement peut être effectué par horizon où (1) les limites peuvent être clairement identifiés sur le terrain et (2) les horizons sont suffisamment épais pour enlever la saleté sans contamination d'horizons supérieurs ou inférieurs. Lorsque ces critères ne sont pas remplies, l'échantillonnage par intervalle de profondeur peut être fait. En tout état de l'échantillonnage, un soin particulier doit être pris pour éviter de mélanger le sol de la surface horizon riche en matière organique (généralement O ou A) à l'horizon minéral le plus élevé (généralement B ou E). Dans certains sols, les changements dans la texture et la couleur sont facilement visibles à travers l'interface organique-minérale, alors que dans d'autres sols changements de couleur peuvent être des changements afin de texture minimales qui reflètent différences en carbone (C) concentration organique doivent être invoquées pour identifier l'emplacement de l'interface. La détermination de cette interface à partir des changements de texture peut être difficile, même pour les scientifiques du sol expérimentés. Vérification de l'interface organique-minéral peut être effectué avec une analyse en laboratoire de la teneur en carbone (horizon organique est défini par la concentration en carbone organique> 20% ^7). Dans certains sols, l'horizon de O peut être inférieure à 1 cm d'épaisseur et peut être trop mince pour goûter. L'échantillonnage à la fois par l'horizon et de la profondeur dans le même profil de sol peut être efficace dans la lutte contre les variations de la netteté des épaisseurs des horizons au sein de ce profil. Les horizons ou profondeurs à échantillonner sera également fonction des objectifs du programme de surveillance. changements de sol dans les couches plus proches de la surface ont été plus communément identifié que dans les couches plus profondes, mais y compris des horizons plus profonds ou des intervalles de profondeur peuvent fournir des informations utiles dans la réduction de l'incertitude des résultats. Par exemple, dans un échantillonnage initial, un terrain glaciaire, très lessivés par les dépôts acides, a montré la saturation de base pour être minimum dans l'horizon supérieur B augmente ensuite avec la profondeur. Dans un échantillonnage répété, cette tendance devrait également se produire même si les concentrations de couches individuelles changent. Si un modèle différent est observé dans l'échantillonnage de répétition, il y a une forte possibilité que les deux échantillonnages n'a pas été fait dans le sol comparable. Idéalement, l'échantillon doit être prélevé sur toute l'épaisseur de l'horizon. Cependant, dans les horizons trop épais intégrant verticalement le prélèvement d'échantillons peut être difficile sur toute l'épaisseur. Dans ce cas, les échantillons de même volume peuvent être collectées à des intervalles équidistants à partir du fond jusqu'au sommet de l'horizon. Si l'échantillonnage ne se fait pas sur toute l'épaisseur de l'horizon, enregistrer l'intervalle de profondeur d'échantillonnage dans cet horizon.

Soil Traitement et analyse des échantillons - Renseignements généraux

Le process d'enlèvement d'un échantillon de sol provenant du profil modifie cet échantillon en coupant les racines et provoquer des changements de facteurs tels que la température, l'humidité, l'oxygène et d'autres concentrations de gaz. Par conséquent, certaines mesures doivent être effectuées rapidement sans la capacité de préserver l'échantillon, ce qui les rend difficiles à utiliser dans les programmes de surveillance à long terme. Cependant, pour les mesures les plus courantes chimiques et physiques telles que la texture, la densité apparente, C total et de l'azote (N), et la concentration du total et de métaux échangeables, l'échantillon après le prélèvement séchage à l'air fournit un procédé relativement constante pour stabiliser la composition chimique avant l'analyse . Dans presque tous les cas, les mesures du sol sont définies sur le plan opérationnel, reflétant à la fois les conditions du sol in situ, et les conséquences de la collecte de l' échantillon, la préparation et l' analyse employée. Les artefacts sont minimisés par la sélection des meilleures méthodes pour les objectifs du programme, et la cohérence de la méthodologie au fil du temps. Une fois séché, en outre c hangements dans l'échantillon de sol sont réduits au minimum, et avec la plupart de l'humidité retirée, l'échantillon peut être tamisées pour briser les mottes et éliminer les fragments de pierre et de racines. Ces étapes permettent l'échantillon à homogénéiser avant le sous-échantillonnage pour l'analyse chimique. Tout comme la cohérence de collecte et de traitement des méthodes d'échantillonnage doit être maintenue au fil du temps, les biais potentiels de l'analyse chimique doit également être contrôlé. Documentation de la procédure d'exploitation standard (SOP) pour l'analyse chimique utilisé chaque fois que les échantillons sont prélevés et analysés est essentielle, et idéalement, le même SOP est utilisé pour toutes les collections d'échantillons. Le succès de l'analyse chimique doit être vérifiée avec un programme d'assurance de la qualité qui implique l'utilisation d'échantillons internes de référence et des échantillons d'échange inter-laboratoires, ainsi que des procédures de contrôle interne de la qualité standard. Pour plus d' informations sur la comparabilité des méthodes d'analyse chimique couramment utilisés voir Ross et al. ^8.

ntent "> Lorsque rééchantillonnage se fait sur cinq à dix ans d'intervalle, certains changements sont susceptibles de se produire dans un ou plusieurs aspects de l'analyse chimique tel que le SOP, l'instrumentation de laboratoire, le personnel de laboratoire, ou le laboratoire faisant l'analyse. Ces facteurs créer la possibilité d'un biais analytique entre les collections. pour contrôler les biais d'analyse, les parties inutilisées des échantillons de chaque collection doivent être archivés pour une utilisation future. les échantillons de la collection précédente peuvent être analysés avec les échantillons nouvellement recueillies, et en comparant les données, les possibilité d'un biais analytique peuvent être abordés. Cette approche est basée sur l'hypothèse que les changements chimiques ne se produisent pas dans l'échantillon archivé pendant la période de stockage. Perte sur-inflammation et les concentrations de bases échangeables, échangeables Al, totale C et N total ont été montré pour être stable dans diverses études qui ont étendu jusqu'à 30 ans ^9-11. Cependant, le stockage des sols séchés à l'air a été montré pour abaisser le pH du sol 13 des oxydes de manganèse. La masse de terre recueillie à partir de chaque horizon ou un intervalle de profondeur doit être suffisante pour compléter un ensemble complet de produits chimiques planifiée analyse, plus la masse supplémentaire pour au moins quatre séries d'analyses à l'avenir. Diverses méthodes ont été utilisées pour archiver des échantillons de sol. Le procédé décrit ici suit les procédures de stockage utilisés par le New York State Museum.

Protocol

1. Sélection des études Unité et description

1. Repérez une zone boisée avec les caractéristiques souhaitées pour la surveillance. Établir les limites de l'unité d'études dans ce domaine, en veillant à ce que (1) l'unité d'étude est représentative de la zone à surveiller, et (2) que la zone est assez grande pour l'échantillonnage et rééchantillonnages prévu, mais pas si grand qu'une quantité excessive de piqûres répétées sont nécessaires pour représenter la variabilité au sein de l'unité.
2. Enregistrer l'emplacement de l'unité d'étude avec une unité de système de positionnement global (GPS). Enregistrer le centre et les coins si l'unité d'étude est rectangulaire, ou le centre et les extrémités des diamètres perpendiculaires si l'unité d'étude est circulaire. Coordonnées Enregistrez le site sur un formulaire sur le terrain, en plus de les stocker électroniquement dans l'unité GPS. Si admissible, marquer des emplacements clés avec monuments permanents tels que une tige de fer.
3. Notez la pente par pendaison signalisation ou d'un autre marqueur à leve des yeuxl au centre de l'unité d'étude et au bord de l'élévation du site d'étude le plus bas. Mesurer la pente avec un clinomètre à partir (1), le bord le plus haut de l'élévation de l'unité d'étude par rapport au centre de l'unité d'étude (pente vers le haut) et (2) à partir du centre de l'unité d'étude sur le bord le plus bas (pente vers le bas). Enregistrer la lecture du compas le long de la direction (aspect de la pente), la pente descendante prédominante à partir du bord d'élévation la plus haute de l'unité d'étude.
4. Notez la position de la pente comme sommet, épaule, Pente, ou toeslope si bas de pente de la zone d'étude est sur un versant, ou plaine si l'unité d'étude est dans une zone de faible relief. Voir pages 1-7 et 1-10 dans Shoeneberger et al. ⁶ pour vérifier l' identification de la position de la pente.
5. Identifier les espèces végétales dominantes par strates verticales. Par exemple, enregistrer les espèces herbacées dominantes dans le sous-dessous de 1 m, les espèces dominantes gaules plus grand que 1 m mais pas atteindre la canopée, et les espèces d'arbres dominantes dans la canopée (ceux qui atteignent le sommet of la canopée). Comment définir les couches dépendent du type de forêt en cours d'élaboration. Prenez une photo numérique de la sous-du bord d'élévation de l'unité d'étude le plus bas à la recherche upslope et du bord de la plus haute altitude à la recherche downslope.
6. Sélectionnez les emplacements pour les puits, en évitant les surfaces terrestres qui sont d'une importance mineure au sein de l'unité d'étude sélectionnée, et donc pas représentatif de l'unité d'étude. Evitez également les surfaces terrestres où les méthodes d'échantillonnage ne sont pas possibles à cause de l'humidité pérenne, des roches excessives à ou près de la densité des arbres surface ou excessive, ou d'une condition qui est en contradiction avec les objectifs du projet de surveillance des sols.

2. Excavation et Description du profil

1. Étalez une bâche (environ 10 pi par 12 pi ou 3,1 m par 3,7 m) à côté de l'endroit où une fosse est à excaver. Choisissez un côté de la fosse prévue (côté amont si possible) pour protéger contre le piétinement et la contamination lors de la fosse digging en couvrant avec un sac poubelle en plastique ou quelque chose de similaire (Figure 2). Ce côté sera ensuite utilisé pour la description du profil et de l'échantillonnage.

Figure 2:.. Achevé fosse excavation fosse sol excavation montrant le sol minéral enlevé et plancher de forêt intacte sur une bâche pour réduire au minimum la perturbation du site, ainsi que des broches de marquage horizons sur la face des stands S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

2. Commencez l'excavation de la fosse en enlevant le sol de la forêt (O horizon) avec la pelle. Si possible, gardez le sol de la forêt intacte et le lieu où il ne sera pas mélangé avec le sol minéral étant retiré de la fosse. Creuser la fosse avec la plus petite empreinte possible (habituellement environ 0,5 t o 1 m ²⁾ jusqu'à atteindre la profondeur souhaitée déterminée par la conception de la surveillance.
3. Préparer un visage à ciel vertical pour la description et l'échantillonnage par un léger raclage vers le bas avec une truelle à la main pour enlever toute la terre meuble résultant de l'excavation. Taillez les racines avec snippers de main si nécessaire.
   NOTE: Si les roches excessives ou les racines empêchent le dégagement d'une face de la fosse pour la description et l'échantillonnage, ou d'atteindre la profondeur souhaitée, la fosse peut avoir besoin d'être élargi quelque peu.
4. Record (dans un carnet de terrain ou d'un dispositif d'enregistrement électronique) toute observation de l'infiltration d'eau dans la fosse d'une face de la fosse ou le fond de la fosse.
5. évaluer visuellement la face de la fosse de haut en bas pour les différences de couleur, de la texture et de la structure. Retirer de petites quantités de sol et lieu côté différent de l' autre sur un morceau de papier blanc (comme la face arrière de la forme sur le terrain) pour aider à identifier les limites de l' horizon, comme le montre la figure 3.

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Figure 3:. Technique de suppression échantillon Technique utilisée pour enlever la saleté de la surface de la fosse. On trouvera également des échantillons de différentes couleurs retirées de la face de la fosse, alignés dans l' ordre, pour aider à identifier les limites de l' horizon. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Figure 4:.. Exemple d'expression d'horizon Un profil de sol avec des limites de l' horizon qui ont des classes de distinction de brusque ou claire et la topographie qui est lisse ou ondulée S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figuré.

Figure 5: Exemple d'expression d'horizon Un profil de sol avec des limites de l' horizon qui ont des classes de distinction de la topographie claire ou progressive et qui est ondulée ou irrégulière.. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

6. Notez les désignations d'horizon pages suivantes 2-2 à 2-5 du Livre NRCS Champ ^6.
7. Frontières Mark horizon avec des épingles en forme de T ou d' objets similaires (figures 2, 4, 5). Prenez une photo numérique du profil avec des marqueurs d'horizon et une bande à l'échelle lieu de projection.
8. Mesurer et enregistrer la profondeur du haut et en bas de chaque horizon avec un ruban métrique par rapport à l'interface entre la surface de l'air et le sol. Enregistrez la classe distinction et le code de la topographie pour les limites de chaque horizon suivant pages 2-6 à 2-7 du Livre NRCS Champ ^6.
9. Notez la couleur de chaque horizon en utilisant le Munsell Soil Color Book pages suivantes 2-8 à 2-11 du Livre NRCS Champ ^6.
10. Pour chaque horizon, enregistrer la classe de texture (pages 2-36 à 2-37), le type de structure (pages 2-52 à 2-54), et inspecter visuellement le visage de la fosse pour faire une estimation approximative de la quantité de roches (comme volume pour cent) en suivant les instructions dans le livre NRCS Champ ^6. En outre, pour chaque horizon, indiquent si les racines fines (<2 mm de diamètre) sont abondants, commun, peu ou pas.

Collection 3. Sample

1. Sélectionnez les horizons et / ou des profondeurs à échantillonner en fonction de la conception et les exigences d'étude.
   NOTE: Recueillir par horizon si: (1) les limites peuvent être clairement identifiés dans le domaine, et (2) les horizons sont suffisamment épais pour éliminer de façonil sans contamination d'horizons supérieurs ou inférieurs. Recueillir par intervalle de profondeur si: (1) les limites de l'horizon sont trop minces pour goûter, ou (2) les limites de l'horizon sont irréguliers et ou cassé.
2. Recueillir le sol des horizons sélectionnés ou des intervalles de profondeur, en commençant par l'échantillon le plus profond et de travail vers le haut. Pour retirer l'échantillon de la face de la fosse, insérez la truelle de jardinage à proximité du fond de la couche qui est en cours d'échantillonnage. Ensuite , insérez une truelle à plat au- dessus de la truelle de jardinage pour ameublir le sol de sorte qu'il peut être enlevé avec la truelle de fond (Figure 3).
   NOTE: La masse de terre recueillie doit être égale à la masse totale requise par le produit chimique prévu des analyses plus la masse nécessaire pour l'archivage (analyse au moins quatre complète supplémentaire).
3. Placer les échantillons dans des sacs hermétiques en plastique et des échantillons en double sac si les sols sont pierreux. Pour les deux horizon et la profondeur d' échantillonnage, de recueillir le sol sur toute la largeur de la face des stands où l'horizon peut être échantillonné (ie,où l'horizon est assez épais pour l'échantillonnage et les roches et les racines ne se produisent pas).
4. Etiqueter le sac de prélèvement avec l'unité d'étude, la date, l'identification de la fosse, l'horizon ou la profondeur d'intervalle, et le nom de l'échantillonneur.
5. Une fois que l'échantillonnage est terminé, remblayer la fosse avec le sol minéral et de fragments grossiers. Placez sol de la forêt au-dessus du sol minéral, en gardant la matière organique aussi intact que possible. Notez l'emplacement de la fosse par rapport au monument de l'unité d'étude (à distance et aspect).
6. Creuser des puits supplémentaires au sein de l'unité d'étude pour fournir la réplication demandé dans le plan d'échantillonnage. A chaque puits, suivez les étapes 2.1 à 2.8, et si les descriptions de profil sont nécessaires à tous les stands, suivez également les étapes 2-9 par 2-11. Ensuite, recueillir les échantillons en suivant les étapes 3.1 à 3.5.

4. Traitement de l'échantillon

1. Dans les 24 heures de la collecte, verser échantillons sur les sacs en plastique dans des moules qui facilitent le séchage à l'air des échantillons. Air dry à environ la température ambiante dans un endroit sûr qui est protégé contre les contaminants atmosphériques tels que la poussière. Mélanger les échantillons dans les cuvettes tous les quelques jours, en fonction de l'humidité. Inspectez chaque échantillon pour preuve visuelle et tactile de la sécheresse afin de déterminer si l'air de séchage est presque terminée.
2. Vérifier l'achèvement de séchage à l'air, par pesée sous-échantillons (environ 5 g) à partir de plusieurs échantillons (un minimum de 3). Ensuite, four sécher ces sous-échantillons de 24 h (organique du sol à 60 ° C; le sol minéral à 105 ° C), et peser à nouveau. Calculer la masse de l'humidité perdue par le séchage comme un pour cent de la masse totale (du sol ainsi que l'humidité) avant le séchage.
3. Après 2 jours, répéter l'étape 4.2 et comparer l'humidité perdue à partir du premier four de séchage, à celui perdu dans le deuxième four de séchage. Si l'humidité perdue dans chaque four de séchage est de moins de 2 pour cent, le sol peut être considéré séché à l'air. Une fois le séchage de l'air est terminée, placer les échantillons dans des sacs en plastique qui peuvent être scellés après avoir expulsé l'air autant quepossible.
4. Pour éliminer les fragments et les racines grossières, tamiser tous les sols recueillis. Passez les échantillons organiques à travers un tamis d'une ouverture d'environ 4-6 mm; passer des échantillons de sol minéral à travers un tamis d'une ouverture de 2 mm. tamiser supplémentaires grâce à des ouvertures plus petites peuvent être nécessaires pour des analyses chimiques spécifiques. Pour rééchantillonnage, assurez-vous que la procédure de tamisage correspond à celle de l'échantillonnage précédent.
   ATTENTION: Les gens qui font le tamisage doivent être protégés contre l'inhalation de poussières soit par tamisage dans une hotte d'évacuation ou de porter un Institut national pour la sécurité et la santé au travail (NIOSH) a approuvé N95 Particulate masque filtrant contre les respirateurs.

5. Analyses chimiques

1. Choisir les méthodes d'analyse chimique qui sont conformes à celles utilisées dans les sols forestiers similaires, tels que ceux de Ross et al. ^8. L'Agence américaine de protection de l' environnement Manuel de méthodes de sol ¹⁴ fournit également un recueil de méthodesqui continuent d'être couramment utilisé pour l'analyse des sols forestiers. Si les écarts sont nécessaires, la comparabilité des données doit être vérifiée. Assurez-vous que le SOP est entièrement documenté pour chaque analyse.
2. Inclure les échantillons de sols de référence avec des propriétés similaires à celles des échantillons de sol prélevés dans le programme de contrôle dans tous les lots d'analyse pour maintenir le contrôle de la qualité. Comprennent également des échantillons provenant des échanges inter-laboratoire ⁸ pour déterminer la comparabilité des données avec d' autres laboratoires.

6. Archivage des échantillons de sol

1. Archivez le sol qui reste après les analyses chimiques pour une utilisation future. Sélectionnez la masse du sol pour être sauvé sur la base de (1) la quantité de sol a été utilisé pour la suite complète de mesures, (2) le nombre prévu de fois les échantillons seront réanalysés à l'avenir, et (3) à long disponibles un espace de stockage à long terme.
2. Avec un marqueur permanent, écrire les informations suivantes sur un lien d'étain de taille appropriée (fil torsible attaché à la bag pour l'étanchéité) poly doublé sac de papier: (1) des informations d'identification de l'échantillon, y compris l'horizon ou la profondeur minimum, (2) la taille du tamis, (3) la date de prélèvement, et (4) toute information de laboratoire nécessaires, telles que le numéro de série échantillon.
3. Peser et enregistrer la masse du sol qui est archivée pour chaque échantillon, et placer dans le sac de l'étain cravate. Placez le sac étain cravate dans un sac en plastique de taille appropriée (Figure 6).

Figure 6:.. Les échantillons de sol emballés pour l' archivage emballage interne des échantillons de sol archivés S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

4. Rangez les sacs dans des conteneurs de stockage en carton configurés à la disposition des étagères (telles que la méthode indiquée à Figure 7. Étiquette de la boîte avec des informations sur les échantillons contenus dans des échantillons pour permettre à localiser efficacement. Gardez la salle des archives à une température stable.

Figure 7:.. Exampling ou rayonnages archivés étagères Space-efficace des échantillons de sol archivés S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

5. Stocker des informations sur chaque échantillon archivé dans une base de données numérique qui est régulièrement sauvegardé. Inclure (1) identification de l'échantillon, (2) chaque date à laquelle l'échantillon a été analysé, (3) le laboratoire où l'échantillon a été analysé, (4) les analyses effectuées à chaque date, (5) la masse de l'échantillon restant (mise à jour ceci à chaque fois qu'une partie de l'échantillon est prélevé pour analyse) et (6)le nom de l'institution responsable de garde pour les échantillons archivés.

7. Vérification de la cohérence des analyses chimiques au fil du temps

1. Réanalyser un minimum de douze échantillons archivés de chaque incrément d'horizon ou de la profondeur ainsi que les analyses des échantillons nouvellement collectées.
2. Exécuter un test t à queue deux (ou Mann-Whitney test de rang de somme si la normalité des données est infirmée) afin de déterminer si les résultats des analyses chimiques diffèrent significativement (P <0,10) entre l'analyse précédente et la réanalyse actuelle.
   NOTE: Si une différence significative (ou un biais évident que non statistiquement significative) est observée, la relation entre les données originales et les données de réanalyse devrait être évaluée. Si la plupart de la variabilité (R ^2> 0,9) peut être expliquée par cette relation, alors il peut être utilisé pour ajuster les données pour éliminer les préjugés. Toutefois, si R ² <0,9, le reste des échantillons archivés should être recommencé à assurer qu'il n'y a pas de biais d'analyse lorsque l'on compare les données à partir des résultats et des résultats d'échantillonnage antérieurs obtenus à partir des échantillons nouvellement collectées.

Representative Results

Les données recueillies dans l'étude de Lawrence et al. ⁹ peuvent être utilisés pour démontrer l'effet de la réplication d'échantillonnage sur la puissance statistique pour détecter les changements dans les échantillons d'horizon Oa de 12 puits dans une épinette rouge (Picea rubens) forêt dans l' est du ME. Plus d' informations sur ce site d'étude (appelée Kossuth) est disponible dans Lawrence et al. ^9. Le sol (classé Spodosol) avait un horizon Oa relativement mince (épaisseur moyenne égale à 2,5 cm et 3,7 cm en 1992-93 et ​​2004, respectivement) qui couvrit un horizon E avec une limite abrupte. Avec une taille d'échantillon de 12, des changements significatifs (p <0,05) entre les échantillons prélevés 1992-1993 et ​​2004 ont été détectées dans les mesures de pH, de carbone organique et en calcium échangeable (Ca), sodium (Na) et de l'aluminium (Al), alors qu'aucun changement n'a été observé pour le magnésium (Mg) échangeable (tableau 1). Lorsque 8 des 12 échantillons ont été choisis au hasard pour l'analyse statistique, significdifférences de fourmis (P <0,001) ont été observées pour échangeables Na et Al, et au P <0,10 pour le niveau organique C. Avec 4 sur 12 échantillons choisis au hasard, des différences significatives ont été observées uniquement pour Al échangeable et Na au P ≤ 0,05 .

Tableau 1: Exemples d' effets de taille des résultats statistiques de l' utilisation de tailles de 12, 8 et 4 échantillons pour détecter des différences significatives dans les mesures chimiques des échantillons de sol prélevés 10 à 11 ans d' intervalle.. Les valeurs de P considérées statistiquement significatives sont indiquées en italique rouge.

Statistiques des horizons Oa et les 10 cm supérieurs des horizons B recueillies dans les bassins versants du Nord et du Sud Tributaires de Buck Creek (ouest région Adirondack de New York) fournir des exemples de la valeur du sol archivé dans la réduction de l'incertitude quand Comparin données g de différentes périodes de temps. Sur les 55 échantillons prélevés, analysés et archivés en 1997-2000, 15 ont été sélectionnés au hasard pour réanalyse en 2013-14. Les analyses dans les deux périodes ont été effectuées dans le laboratoire de l'eau Science Center US Geological Survey New York, Troy, NY, en suivant la même SOP. Les valeurs de Ca échangeable dans l'original et la réanalyse de 15 échantillons Oa horizon montré aucune différence (P> 0,10) pour les concentrations de Ca échangeables (Figure 8a). Traçage contre 1: la ligne 1 a également montré que peu ou pas de biais et la valeur R ² indique peu de variation inexpliquée. L'absence de différence entre les données et les données originales de réanalyse après stockage indique que ni les effets de polarisation, ni stockage d'analyse au cours de 14-16 ans ont provoqué des différences erronées dans les données Ca. Sur cette base, la réanalyse des 40 échantillons Oa supplémentaires recueillies en 1997-98 pour des concentrations de Ca échangeables était déterminé à ne pas être nécessaire.

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Figure 8: Les résultats de réanalyse pour Ca. La relation entre les mesures de Ca échangeables à l'horizon Oa (a), et les 10 cm supérieurs de l'horizon B (b), faite en 1997-2000 (analyse originale) et des mesures des échantillons archivés réanalysés en 2013-2014 (réanalyse). La ligne 1: 1 est représentée sur la parcelle. L'équation représente la courbe d'ajustement déterminée par régression linéaire. S'il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Un autre résultat a été obtenu lorsque les sols ont été archivés réanalysés pour Ca échangeable dans les horizons B (Figure 8b), également en utilisant le même SOP. Une différence significative (P <0,10) a été obtenu entre le jointanalyse riginal (moyenne = 0,40 cmol _c / kg) et la réanalyse (moyenne = 0,33 cmol _c / kg), bien que la régression linéaire a montré une relation linéaire très significative entre les deux ensembles de données (P <0,001; R ² = 0,99). Avec cette relation forte, le modèle de régression a été utilisé pour ajuster les valeurs d'origine des 40 échantillons non analysées de nouveau afin d'éliminer la partialité à l'égard des échantillons nouvellement recueillies et analysées.

Une modification du POS pour la détermination des concentrations d' Al échangeables a donné lieu à des résultats différents entre l'analyse initiale dans laquelle Al a été mesurée par titrage ¹⁵ et la réanalyse dans laquelle Al a été mesurée par plasma à couplage inductif (ICP) suivant Blume et al. , ^14. Comparaison des mesures Al échangeables de 15 échantillons Oa horizon (Figure 9a) entre les valeurs d' origine (moyenne = 11,5 cmol _c / kg) et la réanalyse (moyenne = 7,8 cmol _c 2 = 0,96) et un biais important (P <0,05). Comme on l'a fait pour B horizon Ca concentrations, le modèle de régression a été utilisé pour ajuster les valeurs d'origine des 40 échantillons non analysées de nouveau afin d'éliminer la partialité analytique.

Figure 9: Les résultats de réanalyse pour Al La relation entre les mesures Al échangeables à l'horizon Oa (a), et les 10 cm supérieurs de l'horizon B (b), faite en 1997-2000 (analyse originale) et des mesures des échantillons archivés. réanalysés en 2013-2014 (réanalyse). La ligne 1: 1 est représentée sur la parcelle. L'équation représente la courbe d'ajustement déterminée par régression linéaire. S'il vous plaît cliquer ici pour voir un plus grand version de ce chiffre.

Les données originales et retestés pour Al échangeable dans l'horizon B ont également été significativement différent (P <0,001) et la régression linéaire indiquent une relation significative entre les deux ensembles de données (P <0,10). Par contraste avec les données Oa horizon Al, le rapport était faible (figure 9b) , et le modèle de régression ne peut représenter qu'une faible fraction de la variabilité ^(R2 = 0,23). Parce que le modèle ne peut pas être utilisé pour éliminer le biais, tous les échantillons prélevés et analysés en 1997-2000 nécessaire pour les analyser de nouveau les échantillons récemment prélevés.

Un changement de méthode d'analyse peut entraîner un biais dans les données afin de test doit être effectué pour vérifier que les données sont impartiales. Par exemple, les résultats des sols minéraux archivés recueillis au bassin versant du lac Turquie, Ontario, Canada, en 1986 et retestés en 2005 ^{10 <}/ sup> sont présentés dans la figure 10. L'analyse a montré que les deux méthodes ont produit des données impartiales avec peu de variabilité inexpliquée (Figure 10). L'analyse initiale a été effectuée en utilisant la méthode de digestion par voie humide Walkley-noir et les échantillons archivés sont analysés par l'analyseur de combustion. Dans ce cas, la comparaison entre les résultats de l'analyse et l'analyse des échantillons archivés originale a démontré que les données produites par les deux méthodes sont directement comparables.

Les exemples présentés dans les figures 8-10 démontrent que l'utilisation de méthodes d'analyse cohérentes ne supprime pas la possibilité de données impartiales, mais montre également qu'un changement de méthode ne se traduit pas nécessairement en biais. Ces conclusions mettent l'accent sur l'importance des échantillons archivés afin de réduire l'incertitude des résultats en contrôlant pour le biais analytique.

Figure 10: Les résultats de réanalyse pour C. La relation entre les mesures de C organique des sols minéraux réalisés en 1986 (analyse originale) et des mesures d'échantillons archivés analysés en 2005. La ligne en pointillés est la ligne 1: 1; la ligne continue est la régression linéaire décrivant la relation entre l' analyse initiale et archivé. S'il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Les études qui ont démontré la valeur de la surveillance du sol pour détecter les changements du sol sur les sites ou les bassins versants individuels sont en croissance, et , récemment, la surveillance des sols a été appliquée pour évaluer les effets des dépôts acides diminue dans une grande étude régionale ^14. À tous ces sites, les dépôts acides ont diminué au cours des trois dernières décennies,bien que les niveaux de dépôts acides et taux de diminution variait selon les sites. Un grand nombre de changements ont été identifiés dans cette étude, qui étaient généralement uniforme dans toute la grande région d'étude, sur des périodes différentes, en utilisant diverses rééchantillonnage designs (tableau 2). En reliant plusieurs études de rééchantillonnage, les réponses des sols forestiers aux changements dans un pilote environnemental majeur ont été identifiés sur une vaste région (figure 11). L'étude de Lawrence et al. ⁵ a démontré que les résultats des études de rééchantillonnage du sol avec des conceptions différentes peuvent être agrégées pour traiter des grands problèmes régionaux.

. Tableau 2: Exemples de résultats de rééchantillonnage des valeurs moyennes (initiales - finale) et les résultats des tests (T-tests ou tests de Mann-Whitney) pour les différences entre les mesures initiales et finales fou O, et des horizons B supérieurs pour les enquêtes sur le sol dans le nord -est des États - Unis et de l' Est du Canada (endroits indiqués à la figure 11). Les valeurs de p> 0,10 sont indiquées comme ns (non significatif). Analyses avec P <0,1 sont indiqués en jaune pour indiquer des différences significatives observées dans ces mesures pour les sites situés dans le nord-est des États-Unis et de l'est du Canada. Boîtes avec des lignes en pointillés indiquent aucune donnée. BB signifie ruisseau Bear, ME; TMT représente des sites BB qui ont reçu des additions expérimentales de (NH _{4) 2} SO ₄ par an. REF fait référence aux sites non traités à BB. Certains sites ont différentes unités d'étude en fonction du type de forêt. CF signifie pour les peuplements de conifères du nord; HW feuillus nordiques signifie; MF signifie peuplements de conifères et feuillus mixtes. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette table.

Figure 11:. Carte des sites de rééchantillonnage Emplacements des sols enquêtes de rééchantillonnage dans l' est du Canada et le nord des États-Unis ont présenté dans le tableau 2. S'il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Discussion

Sélection des horizons qui ou par incréments de profondeur à l'échantillon est guidé par les objectifs de la surveillance, mais est en fin de compte dépend des caractéristiques du sol. La décision de savoir où et comment échantillonner le profil est donc une étape critique dans la surveillance des sols. Par exemple, le Spodosol représenté sur la figure 12 a un plancher de bois , avec une limite entre la Oe (matière organique modérément décomposé) et Oa (noir matière organique humifiée) qui est abrupte et les deux horizons sont suffisamment épais pour leur permettre d'être échantillonné séparément . Ce profil a aussi un E horizon bien défini avec une limite abrupte séparant l'horizon Oa organique du minéral E horizon. Ces horizons colorés avec des limites abruptes permettent la collecte de la même matière d'horizon à constamment répété, rendant ces horizons excellents candidats pour la surveillance des sols. Si la frontière entre les couches minérales et organiques ne sont pas clairement vu ou est progressive relative à l'épaisseur de l'horizon, un échantillonnage répété de couches directement au-dessus et au-dessous de cette interface comprendra probablement des quantités variables de sol des couches adjacentes. Cette caractéristique ajoute une variation incontrôlée et serait donc ces horizons moins souhaitable pour l'échantillonnage répété.

Dans certains cas, l'échantillonnage par intervalle de profondeur peut fournir une approche cohérente d'échantillonnage dans les sols où certains horizons sont mélangés ou mêlés, si ce mélange est une caractéristique constante des sols surveillés. Dans la figure 12, les 10 cm supérieurs de l'horizon B a une frontière abrupte avec l'E horizon, mais la variation de couleur suggère la présence de Bh et Bhs horizons qui sont entremêlées. Dans cette situation, l'échantillonnage des 10 cm supérieurs de l'horizon B serait la méthode de collecte la plus répétable. Cette approche a fait ses preuves dans Spodosols telles comme le montre la Figure 12 ^7.

Figure 12:.. Profil Spodosol horizon A Spodosol de la région des Adirondacks de New York montrant l'horizon E distinctif qui sépare le sol de la forêt (Oa et Oe horizon) à partir de l'horizon B S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

descriptions des profils complets sont extrêmement utiles pour réduire le risque de biais d'échantillonnage et l'interprétation des données, mais la collecte de ces informations est temps et pourraient limiter le temps disponible pour la réplication disponibles échantillonnage, selon les ressources du projet et le temps disponible sur le terrain. Une alternative à la description du profil complet de chaque fosse serait de faire une description complète d'une fosse primaire (avec photo), puis limiter les descriptions des fosses répliqués à des mesures de l'épaisseur de l'horizon le long with profil de photographies. Cette information serait suffisant pour vérifier que rééchantillonnage a été fait dans le même sol d'une manière compatible avec l'échantillonnage préalable. Des images de haute qualité sont extrêmement précieux pour le maintien de la cohérence de l'échantillonnage lorsque rééchantillonnage profils pour déterminer les changements chimiques au fil du temps.

Évaluation des biais potentiels d'incohérences d'échantillonnage peut être évaluée grâce à des comparaisons de mesures entre les horizons. Par exemple, les plus faibles concentrations de carbone organique ont été observées dans l'horizon Oa dans un second échantillon que dans l'échantillonnage initial effectué 10-12 ans plus tôt ^9. Cela pourrait être le résultat d'un échantillonnage biais plus du minéral E horizon sous-jacent peut avoir été recueilli dans le deuxième échantillonnage que dans le premier prélèvement. Cela permettrait de diminuer la concentration en carbone organique, et probablement abaisser la concentration de Ca échangeable, car les concentrations E horizon Ca dans le sol à l'étude avaient au moins un ordre de magnitude inférieure à que dans l'horizon Oa. L'absence d'une diminution des E-horizon Ca concentrations observées dans cette étude fournit des preuves à l'appui de l'interprétation que les concentrations de C organique inférieure dans la deuxième échantillonnage ne sont pas le résultat d'un biais d'échantillonnage. Ce type de comparaison entre les horizons fournit des informations précieuses pour l'évaluation de la cohérence de l'échantillonnage. Par conséquent échantillonnage horizons supplémentaires non spécifiquement nécessaires pour les objectifs du projet est garanti pour aider à réduire l'incertitude dans les résultats.

Une nouvelle analyse des échantillons de sol archivés est une pratique clé dans la réduction des incertitudes. Cependant, l'archivage des sols exige des ressources pour gérer l'espace d'archivage et de stockage qui peut être difficile à acquérir sur une base permanente. Par conséquent, la masse du sol archivé doit être utilisé judicieusement. Réanalyse tous les échantillons de sol archivés pour une étude de rééchantillonnage particulier est généralement l'approche la plus efficace pour réduire l'analyse chimique d'incertitude, mais sélective réanalyse of archivée échantillons, si possible, permettront de conserver le sol irremplaçable pour les utilisations futures. Réanalyse de tous les échantillons archivés ne doit pas être fait si nécessaire. Une variété de méthodes pour l'archivage du sol sont actuellement utilisés et se sont révélés être efficaces. La méthode et les matériaux recommandés dans cet article sont basées sur l'expérience des conservateurs du New York State Museum, qui ont trouvé que cette conception de l'emballage très efficace espace protège l'échantillon, résistant à l'eau, des matériaux facilement étiquetés incassables, qui sont stables pour plusieurs décennies.

La protection des échantillons de sol archivés est une étape clé dans la surveillance des sols, car elle permet non seulement la cohérence analytique entre échantillonnages, il fournit également l'occasion pour l'analyse future avec des méthodes qui ne sont pas encore développés. En outre, les échantillons archivés peuvent fournir des informations pour répondre de nouvelles questions comme ils seront sans aucun doute surgir à l'avenir. Avait archivé des échantillons de sol antérieurs acid pluie été disponible, les effets de cette perturbation sur les sols auraient été identifiés au sein des années plutôt que des décennies après sa découverte. Au lieu de cela, la chimie pluie sol pré-acide reste incertain que nous suivons maintenant la récupération des sols de la baisse des niveaux de pluies acides.

surveillance du sol est quelque peu limitée par le délai sur lequel le changement peut être détectée (généralement 5 ans ou plus), et avec une dépendance à l'égard échantillonnage destructif, la zone d'échantillonnage nécessaire pour les augmentations de suivi au fil du temps. Néanmoins, sans la surveillance des sols, les changements du sol doivent être déduits des approches indirectes, telles que Chronoséquences (espace pour la substitution de temps), les bilans massiques des bassins versants, cokerie, manipulations à court terme et de la modélisation. Ces approches fournissent des estimations grossières du changement du sol, et tous exigent des hypothèses qui augmentent l'incertitude qui peut être mieux réduite grâce à des mesures directes du sol à travers le temps. Les procédures d'échantillonnage répété du sol peuvent également être Applied pour contrôle à long terme des expériences de manipulation, tels que le bassin versant de l' expérience Ca addition à la forêt expérimentale de Hubbard Brook, NH, d'une durée de plus de 12 ans ¹⁶ et le Calhoun, SC, expérience du sol à long terme depuis plus de 50 ans ^2.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Equipment Required in the Field
global positioning system	outdoor suppliers such as Forestry Suppliers		A wide variety of makes and models of GPS systems would be suitable.
water-proof paper	Forestry Suppliers	49450	Available through any outdoor supplier
iron rod (approximately 3 ft length)	Available at any hardware store
vinyl flagging	Available through any outdoor supplier
clinometer	outdoor suppliers such as Forestry Suppliers		A wide variety of makes and models of clinometers would be suitable.
plastic tarp	Available at any hardware store
round-pointed shovel or sharpshooter shovel for digging	Available at any hardware store
hand pruner for cutting small roots	Available at any hardware store
Lesche digging tool	Forestry Suppliers	33488
gardening trowel			A variety of hand trowels available at hardware and gardening stores would be suitable.
T-pins	Forestry Suppliers	53851
a copy of "Field Book for Describing Soils"	Currently available only online at: http://www.nrcs.usda.gov/Internet/FSE_DOCUMENTS/nrcs142p2_052523.pdf; Reprinting by the National Resource Conservation Service is expected in October 2026.
Munsell Soil Color Book	Forestry Suppliers	77321
digital camera	Widely available		With flash and minimum resolution 8 megapixels
metric tape with 3 to 5 meter length	Available through any outdoor supplier such as Forestry Suppliers
sealable plastic bags with a non-clear panel for labeling	Available at any grocery store
Indelible felt markers for bag labeling and pencils for field recording forms	Widely available
Materials Needed to Process and Archive Samples in the Laboratory
testing sieves	Duel Manufacturing Co., Inc.	2 mm: 200MM-2MM 4 mm: 200MM-4MM 6 mm: 200MM-6.3MM
National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) approved N95 Particulate Filtering Facepiece Respirator	MSA Safety Works, model number 10102483	available through multiple suppliers
kraft tin tie bags with poly liner	Papermart	7410100
2 ml gussetted poly bag	Associated Bag	64-4-53
200 lb kraft literature mailers	Uline	s-2517
*Note, several of the authors are government scientists and are therefore not allowed to endorse the products of private companies.