Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Environment

Ölçme ve toprak erozyon ve toprak karbonat konsantrasyonları tarım Yönetimi'nin altında ilgili ifade eşleme

doi: 10.3791/56064 Published: September 12, 2017

Summary

Toprak erozyonu ve ifade kayma desen uygun zaman aralığı olarak kullandığınız eşlenen zemin yükseklik farklılıkları değişkenden. Böyle değişiklikler yükseltmesi yüzey yakınındaki toprak karbonatı değişimler ilgilidir. Bu miktarlar ve veri analiz yöntemleri alan ve laboratuar ölçümleri için tekrarlanabilir yöntemleri burada açıklanmıştır.

Abstract

Toprak erozyonu ve ifade kayma desen uygun zaman aralığı olarak kullandığınız eşlenen zemin yükseklik farklılıkları değişkenden. Böyle değişiklikler yükseltmesi yüzey yakınındaki toprak karbonat (CaCO3) profilleri değişimler ilgilidir. Amaç basit kavramsal model ve tekrarlanabilir alan ve bu miktarlar laboratuar ölçümleri için detaylı Protokolü tarif etmektir. Burada, doğru yükselme yer temelli fark küresel konumlandırma sistemi (GPS); kullanma ölçülür diğer veri toplama yöntemleri temel yöntemin için uygulanabilir. Toprak örnekleri derinlik aralıkları reçete ve inorganik karbon konsantrasyonu nicel analiz için bir verimli ve hassas değiştirilmiş basınç-calcimeter yöntemini kullanarak laboratuar analiz üzerinden toplanır. Veri noktası için standart istatistiksel yöntemler uygulanır ve temsilcisi sonuçları önemli korelasyon toprak yüzey katman CaCO3 değişiklikler ve değişiklikleri arasında yükseklik kavramsal model ile tutarlı gösterir; CaCO3 genellikle depositional alanlarda azalmış ve erosional alanlarında arttı. Haritalar bakış açısını ve toprak analizleri yardım için CaCO3 noktası ölçümleri türetilmiştir. Bir harita erosional ve depositional desen çalışma alanında, buğday-nadas şeritler, alternatif kırpılmış bir yağmur beslemeli kış buğday alan yönetimi ve topografya etkilenen su ve Rüzgar erozyonu etkileşen etkilerini gösterir. Alternatif örnekleme yöntemleri ve derinlik aralıkları tartışıldı ve CaCO3toprak için toprak erozyonu ve birikimi ile ilgili yapılacak çalışmalar için önerilir.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Toprak erozyonu tarım arazileri sürdürülebilirliği tehdit ediyor. Yönetimi, geleneksel sürülüp kış buğday-nadas ürün rotasyonu gibi kırpma, nadas dönemlerde çıplak toprak, Rüzgar ve su Kuvvetleri1,2için, daha yatkındır gibi aşındırma ve biriktirme işlemleri hızlandırabilir 3 , 4 , 5 (şekil 1). Bu işlemler belirgin olabilir, onlar ölçmek zor olabilir.

Bu çalışmada miktarının ve erozyon kayma desenleri açıklayan için verimli bir yöntem sağlamak için ilk olduğunu ve ifade alanı, ölçek Küresel Konumlandırma Sistemi (GPS) teknoloji ve araçlar haritalama coğrafi bilgi sistemleri (CBS) kullanarak. Yüzey yakınındaki toprak karbonatlar (CaCO3) için bu desenleri ile ilgili basit bir kavramsal model ayrıca sundu ve öngörülen alan ve laboratuvar yöntemleri tarafından test edilmiştir. Bu ilişkiler aşındırma ve biriktirme GPS yöntemi sonuçları doğrulama sırasında dolaylı ölçüleri sağlamak. Mevcut kağıt Sherrod ve arkiçinde kullanılan yöntemleri vurgular. Böylece onlar, kısmen veya tamamen, diğer yerlerde6benzer araştırma için tekrar edilebilir.

Figure 1
Şekil 1. Erozyon (a) ve (b) ifade ağır yağış olay aşağıdaki çalışma sitesinde fotoğraflar. Fotoğraf (b) sağ alt köşesinde bir traktör lastiği parça ifade buğday/nadas şerit sınırında derinliğini gösterir.

Çeşitli toprak erozyonu ölçme yöntemleri Stroosnijder7tarafından incelendi doğrudan. Önerilen yöntemleri ölçüm amaç ve kullanılabilir kaynakları ile değişir, ancak bir "değişim yüzey yükseltmesi" yöntemi hillslope ölçekte önerilir ve aşındırma ve biriktirme ölçme avantajı sağlar. Bu yöntemi uygulamak için bir iğne toprakta yüklemek ve PIN7tepesine göre toprak yüksekliğini değişikliği izlemek için yoludur. Arazi Etüt teknoloji gelişmeler ile ancak, bu emek yoğun yaklaşım karasal lazer (TLS)8,9,10,11 tarama gibi diğer teknikleri tarafından değiştirilebilir , 12 , 13 , 14 , 15 , 16, hava lazer (ALS)17,18,19,20,21tarama, GPS6,22, Gelişmiş Fotogrametri23 ,24veya bu teknikleri25,26,27birleşimleri. Lazer süre scanning, yaygın LiDAR (ışık algılama ve değişen), anılacaktır sağlar yoğun yüzey ayrıcalık veri kümeleri en hızlı edinimi, bitki örtüsü gibi duran nesneleri kaldırmak için düzeltmeler yapılmalıdır. Milimetre düzeyinde dikey hassas, en küçük yükseklik değişikliği, ancak TLS algılayabilir Perroy ve ark. gulley erozyon için TLS üzerinde önerilen ALS büyük tarama ayak izi ve derinden kazıma gullies28tarama için (daha az topografik gölgeleme) daha iyi araç yönlendirme nedeniyle tahmin ediyor. Gerçek zamanlı kinematik GPS (santimetre düzeyi hassas veri Post-işleme, olmadan sağlayan RTKGPS), bu çalışma için kullanılır. Uzaysal çözünürlük ve hassasiyet RTKGPS toplanan verilerin bir tarım alanı veya diğer ortamlarda önemli zemin örtüsü ile baskın erosional ve depositional özellikleri tespit için en iyi durumda.

CO sürümde kaynaklanan kapalı bir sistem içinde toprağın reaksiyon asit miktarının toprak CaCO3 baskı-calcimeter yöntemini dayanan2. Sabit bir ısıda tepki gemi içindeki basıncı artışı doğrusal olarak toprak CaCO329miktarı ile ilişkilidir. Değişiklikler Sherrod ve arktarafından açıklanan geleneksel baskı-calcimeter yöntemine., reaksiyon gemi serum şişeleri için değiştirme ve basınç değişiklikleri tespiti için dijital bir voltmetre kablolu bir basınç detektörler kullanarak içerir 30. bu değişiklikler daha düşük algılama sınırları için izin ve günlük toprak örneği için daha yüksek bir kapasite çalışır. Gravimetrik veya basit titrimetric yöntemleri toprak CaCO3 ölçüm için daha büyük hatalar üretilen ve algılama sınırları bundan daha basınç-calcimeter yöntemi30değiştirilebilir.

Kavramsal Model

Aşındırma ve biriktirme doğrudan önlemleri mümkün değildir, bu işlemlerden dolaylı göstergeleri kullanılabilir. Sherrod ve ark. toprak yüzey katman CaCO3 konsantrasyon yarı kurak iklim ters zemin yüzey Yükseklik (erozyon, olumsuz ifade ile korelasyon ile pozitif korelasyon) değişikliği ile ilişkili olan6. Hipotez geniş uygulamanız gerekir, ancak belirli ilişkiler sitenin durumu (toprak, bitki örtüsü, yönetimi ve İklim) bağlıdır. Toprak test sitesi (Tablo 1), genellikle ayrı bir kalkerli katman içeren toprak yüzeyinin altında 15-20 cm. Kavramsal olarak, erozyon toprak yüzeyinin yüksek CaCO3 daha yakın bu kalkerli tabakası bırakarak nispeten düşük CaCO3 konsantrasyon yüzey tabakası kaldırır. Düşük CaCO3 toprak sonra toprak yüzeyinin (Şekil 2) derin gömülmek kalkerli katman neden depositional bölgelere taşınır. Bu topraklar üzerinde uygun derinlik aralıklarla örnekleme, erozyon veya ifade (veya ikisi de) bu modele göre CaCO3 konsantrasyon tarafından anlaşılmaktadır.

Toprak serisi Yamaç Taksonomik sınıflandırma Derinlik pH EC Toplam N SOC CaCO3
% cm 1:2 dS m-1 g kg-1 g kg-1 g kg-1 Colby kerpiç 5-9 güzel silty, karışık, superactive, kalkerli, Mesiç Aridic Ustorthent 0-15 8.2 0,24 0,7 6.1 69.8 15-30 8.3 0,24 0,5 4.0 84.3 Kim kumlu kerpiç 2-5 güzel loamy, karışık, etkin, kalkerli, Mesiç Ustic Torriorthent 0-15 7,8 0,26 0.8 7.0 29.8 15-30 8.0 0,27 0,6 5.0 51.5 5-9 güzel loamy, karışık, etkin, kalkerli, Mesiç Ustic Torriorthent 0-15 8.1 0,22 0,6 5.4 26,7 15-30 8.1 0,19 0,5 4.1 25,8 Wagonwheel buraya 0-2 silty kaba, Mesiç superactive karışık Aridic Calciustept 0-15 8.2 0,23 0,7 5,9 66.2 15-30 8.2 0,23 0,6 3.7 98,1 2-5 silty kaba, Mesiç superactive karışık Aridic Calciustept 0-15 8.3 0,23 0.8 6,6 52.0 15-30 8.4 0,26 0,7 5.4 118.3

Tablo 1. Toprak Test sitesinde. Toprak haritalama birimleri ve ortalama toprak pH, elektriksel iletkenlik (EC), toplam N, toprak organik C (SOC) ve CaCO3 konsantrasyonlarda 0 15 - ve 15 - 30 cm derinlik artışlarla Scott için 2012 yılında alan ile taksonomik sınıflandırma (Sherrod gelen et Al.) 6.

Figure 2
Şekil 2. Kavramsal toprak profilleri. Kavramsal toprak profilleri (a) bir statik toprak matris CaCO3 için yüzey katmandan yıkanır ve çöktürülmüş bir daha derin tabaka, yüzey tabakasının (b) orta erozyon ve malzeme (c) orta birikimi içinde önceki yüzey tabaka üzerinde. Derinlik aralıkları (solda) site verilerden (Sherrod ve ark.) temel alan yaklaşık değerlerdir 6. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Site açıklaması ve Tarih

109-ha Scott alan kuzeydoğu Colorado (40.61oN, 104.84oW, şekil 3) Drake grupta bir parçasıdır ve 2001'den bu çalışma için 2012 için izlenen. Ortalama yıllık yağış evapotranspirasyon yaklaşık 350 ve 1200 mm, kısa süreli ve yüksek yoğunluklu konvektif yağmur neredeydin ortak yaz aylarında bu yarı kurak iklim idi. Yükselmeler ayrı yatay pozisyonları ile dalgalı bu arazide 1588 m 1559 aralığı: Zirvesi, sideslope kuzeye bakan (yan-NF), sideslope güneye bakan (yan-SF) ve toeslope (şekil 4b). Öyle ki her 24 aylık rotasyon döngüsü dışında yaklaşık 14 ay boyunca her diğer şerit nadas alternatif şeritler (~ 120 m genişliğinde) genellikle bu rainfed kış buğday-nadas rotasyon yönetilen. Sığ toprak işleme (~ 7 cm), genellikle v-bıçak temizleyicileri, 4'e yabancı ot kontrolü için nadas dönem boyunca 6 kez oluştu. Toprak sitesinde bir toprak kaybı hoşgörü, ya da T değeri, 11 Mg ha-1 yıl-1, nerede erozyon oranları bu T değerinin altında devam eden tarımsal üretim4 için kabul edilebilir olarak kabul edilir için sınıflandırılmış .

Figure 3
Şekil 3. Site konumu bir topografik kabartma resmin üzerinde (1011-4401 m) Colorado Eyaleti, ABD gösterilir. Site ortalama yükselmesine 1577 metredir.

Figure 4
Şekil 4. Toprakların harita ve arazi yüzeyi yükseklik Scott alanının. (a) topraklar harita noktası toprak örnek konumlarının ve ürün yönetimi gösterilen Scott alanının şeritler. Toprak birim kısaltmalar şunlardır: 1 Wagonwheel bereketli 0-%2 yamaç, 2 = Wagonwheel bereketli % 2-5 yamaç, 3 = Colby kerpiç % 5-9 yamaç, 4 = Kim ince kumlu kerpiç % 2-5 yamaç, 5 = Kim ince kumlu kerpiç % 5-9 eğim; = ve 2001 5-m kılavuz dijital ayrıcalık modelini (DEM), toprak örnek yerlerde arazi sınıflandırma (dan Sherrod ve ark.) tarafından gösterilen temel alan (b) arazi yüzey yükselmesine 6.

İlk zemin yüzey ayrıcalık anket sitesi için bir sayısal Yükseklik modeli (DEM) üretmek için 2001 yılında RTKGPS tarafından toplanmıştır. Birlikte McCutcheon ve ark., yoğun toprak örneği (şekil 4a) da 2001 yılında gerçekleştirildi, CaCO3 bir değiştirilmiş basınç-calcimeter yöntemi30',31 analiz hangi yüzeyden toprak . Görsel olarak belirgin erozyon ve sonraki on yıl içinde meydana gelen ifade rüzgar nedeniyle ağırlıklı olarak Kuzeybatı ve yağış-ikinci tur olaylar ikinci bir RTKGPS yükseklik anket (ile 2010 yılında tamamlanmıştır alanının bir bölümünü) 2009 yılında istenir. Karşılaştırma için bir fark DEM harita32 üzerinden orijinal 2001 DEM yeni dem önemli aşındırma ve biriktirme, birden fazla kontrol eden faktörler (şekil 5) bu işlemler için önerilen desenleri görüntüleme doğruladı. Site ve tarihsel toprak CaCO3 veri önemli yüzey toprağı yeniden dağıtım göz önüne alındığında, 2001 toprak örneği 2012 yılında hydropedological işlemleri6, kavramsal bir model test etmek için önceki bölümde açıklandığı gibi tekrarlandı.

Figure 5
Şekil 5. Değişiklikleri Haritası (2001-2009 *) arazi yüzeyi yükseltmesi (Δz) 5-m kılavuz Scott alan kuzeydoğu Colorado içinde. Ürün striptiz numaraları alternatif kış-buğday-nadas kırpma sistemi üzerinden, etiketlenir veBölüm A-A' ( Şekil 11' de verilen ayrıntıları) gösterilir. * Şeritler 2, 4, 6, 8 2009 DEM (dan Sherrod ve ark.) tamamlamak için 2010 yılında araştırılmıştır 6. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

1. arazi yüzeyi yükseklik veri toplama

  1. sitesi
      için GPS kalibrasyon
    1. bulun veya küme istikrarlı bir kriter baz istasyonu GPS olarak kullanmak RTKGPS veri toplama için anket sitesi, güvenli bir yerde.
    2. RTKGPS veri toplama, bu yerel kriter baz istasyonu yer (Yani, WAAS-düzeltilmiş GPS konumu) için en iyi yaklaşım, koordinatları kullanarak için baz istasyonu ayarlayın.
    3. RTKGPS (yaklaşık 10 km RADIUS) ve kayıt konumlarını radyo iletişim sınırları içinde en az üç yatay ve dikey denetim noktası kriterler rover GPS ile ziyaret.
      Not: Ulusal jeodezik tarafından açıklanan kriterler aranır online 33 olabilir ve burada kullanıldı.
    4. Kontrol noktaları ölçülen ve yayımlanmış koordinatlarını göz önüne alındığında, baz istasyonu olarak kullanılmak üzere yerel kıyaslama koordinatlarını için çözme bir site kalibrasyon 34, gerçekleştirmek için RTKGPS alan yazılımını kullanın. Koordinat kalanlar (yatay ve dikey) kontrol noktaları için tolere edilebilir sınırlarda (± Bu kalibrasyon için 0,02 m) olup olmadığını kontrol edin.
  2. GPS veri toplama noktası
    1. GPS ayarla yerel kıyaslama ve yerel sitede kalibrasyon ve alan yazılım kullanarak kayıt RTKGPS baz istasyonu ile GPS veri toplayıcı 5-m yatay aralığı yaklaşık anket boyunca, içine veri getirin Alan.
      1. Montaj rover GPS anteni yerden ölçülen bir sabit yükseklikte tarafından verimli bir şekilde veri toplama yüzey üzerinde bir araç ve sürüş transects alanı üzerinden ( şekil 6).
    2. Araç yöntem tanımlamak oluşturmak için bitiş noktaları transect paralel transects aralıklı 5 m ayrı. Alma bitiş noktaları içine GPS navigasyon veri toplayıcının transect sürüş sırasında transects. Veri Toplayıcı ile puan otomatik olarak toplamak saniyede bir kez süre sürüş her 5 m. hakkında noktası verileri elde etmek için yaklaşık 5 m s -1, transects
    3. Tekrar noktası veri toplama sitesi olarak, yukarıda açıklanan sonradan (8-9 yıl sonra bu çalışma) böylece arazi yüzey yükseklik değişiklikleri analiz edilebilir; orijinal GPS sitesi kalibrasyon için tüm anketler kullanılır ve değil yinelenir.

Figure 6
şekil 6. RTKGPS yükseklik yüzey veri toplama. RTKGPS yükseklik yüzey veri iken gerçek zamanlı GPS düzeltmeler yerinde baz istasyonu (b) tarafından sağlanan üzerinden alan (a), yeni araç sürüş sırasında toplanır.

2. DEM oluşturma ve işleme

    1. alma DEMs oluşturma veri GIS yazılımı konumlandırın ve 5-m kılavuzuna DEM. kullanarak GIS yazılımı tanımlar, enterpolasyonlu yükseklik için ölçüm noktası yükselmeler çapraz doğrulamak değer verir ve bu çapraz doğrulama hataları en aza indirir bir enterpolasyon yöntemi seçin.
      Not: Bu sitede yükseklik verileri için en uygun ilişkilendirme yöntemi bir Gauss semivariogram modeli ile sıradan kriging oldu. Çapraz doğrulama da sağlar yükseklik doğruluğu için anket yöntemi 35 ölçüsüdür.
    2. 2.1.1 ikinci ikinci DEM. oluşturmak için pozisyon veri kümesi için tekrar
  1. DEM eşleme Değiştir
    1. CBS, bir raster calculator aracı kullanarak en son DEM DEM değişim ( şekil 5), yükseklik negatif değerleri değiştirmek nerede bir raster harita oluşturmak için özgün DEM üzerinden çıkarma temsil erozyon ve pozitif değerleri temsil eden ifade.
  2. Arazi sınıflandırma
    1. Compute arazi yüzey topografik öznitelikleri (yamaç, yönü, alan katkıda) ilk kılavuzundan DEM DEM işleme yazılımı kullanarak.
    2. Sınıflandırma Zirvesi, sideslope veya toeslope yamaç ve her DEM kılavuz hücreye katkıda bulunan alanına dayalı olarak alanlarda arazi.
      Not: Zirve düşük yamaçları tarafından temsil edilir ve alanlarda katkıda düşük. Sideslopes yüksek yamaçlarında tarafından temsil edilir ve alanlarda katkıda orta. Toeslopes düşük yamaçları ve yüksek katkıda bulunan alanları tarafından temsil edilir. Eğim ve bu sınıflandırmalar tanımlama alanı değerleri katkıda arazi yüzey topografyası sitesinde bağlıdır ve niteliksel her sınıflandırma alanı istenen gösterimi için belirli bir site vermek için seçilir.
    3. Kuzeye bakan ve güneye bakan bu sitede iki baskın yönü tarafından sideslope alanlarda bölmek.

3. Toprak örnekleme

    1. referans örnek planlama haritalar CBS toprak örnek Mekanlar planlamak için. Yeterli tüm peyzaj pozisyonlar temsil yerlerden seçin.
    2. Yükleme örnek konum koordinatları GPS veri toplayıcı için böylece örnek siteleri alanında yer alan.
    3. Kullanım önceden bilgi sahibi topraklar sitesinde CaCO 3 değişkenlik yakalamak için örnek derinlik artışlarla kararları yönlendirecek. Örnek konum ve derinlik artışı belirtmek için yapışmalı plastik torbalar önceden etiketlemek.
  1. Alan örnekleme
    1. makine ve RTKGPS rover anten navigasyon için örnekleme bir hidrolik toprak ile donatılmış yeni araç ile örnek siteler için sürücü.
    2. Makine Asitleme ve istenen toprak göbek çapı (5.1 cm) Bu çalışmada için tüp örnekleme
    3. kullanarak toprak ayıklamak toprak çekirdek her örnek konumdan ( Şekil 7).
      Not: Çekirdek her konum, aynı zamanda toprak çekirdek derinlik çıkarılan ve bu çalışmada çeşitli aralıklarla sayısı. 2001 yılında, bir tek çekirdekli 90 cm derinliğe çekilen ve 30 cm aralıklarla bölünmüş. 2012 yılında, iki toprak çekirdek (içinde 1 m karşılık gelen 2001 örnek) 30 cm derinliğe kadar alınan ve analizler için toplanan iki çekirdek ile 15 cm aralıklarla bölünmüş. 2012 yöntemi kullanmanız önerilir.
    4. Kayıt RTKGPS her örnek konuma veri (x, y, z) konumlandırın.
    5. İstenen derinlik artışlarla toprak çekirdek kesip aktarım önceden etiketli yapışmalı plastik torbalar ve sonra geri taşınmaya laboratuvar Soğutucular yerleştirin.
    6. Alan örnekleme önemli erozyon ve/veya ifade sonra (Bu çalışma örnekleri arasında 11 yıl) oluştu yineleyin.

Figure 7
Şekil 7. Toprak örnekleme. Toprak örneği Mekanlar navigasyon böylece toprak çekirdekleri ayıklanmış (b) olabilir ve istenen derinlik artışlarla bölünmüş makine (a) örnekleme bir hidrolik toprak ile donatılmış bir GPS güdümlü yeni araç kullanmaya.

  1. konumu veri işleme
      yükselmeler farklılıkları
    1. ölçü kaydedilen iki örnek Tarih (198 yerleri 2001 ve bu çalışmanın 2012 örneklenmiş) arasındaki her toprak örnek konumda.
      Not: nokta yükselmeler toprak örnekleme anda kaydedilmemiş olan bu yana yükseklikler için 2001 2001 DEM alınmıştır. Yükseklik olumlu değişiklikler > 0,05 m d olarak kabul edilirepositional siteler, yükseklik negatif değişiklikler <-0.05 m erosional siteleri olarak kabul edilir.
    2. Sınıflandırmak her örnek konum Zirvesi, kuzeye bakan sideslope, güneye bakan sideslope veya toeslope DEM işleme dayalı olarak (bkz: Protokolü 2.3.2); sınıflandırma tek bir yerde, eğim ve katkıda bulunan alan ölçütü tarafından tanımlanan olabilir Puan çevreleyen baskın sınıflandırma eşleşecek şekilde yeniden sınıflandırılmıştır.
    3. Kullanım kayma katılmadan araçları (Yönetim şerit ve toprak haritalama ünitesi) analizleri için kullanılan diğer uzamsal veri katmanları için örnek Depo yerleri atamak için GIS yazılımı,.

4. Toprakların analizi

  1. toprak numune hazırlama
    1. Kuru toprak örnekleri laboratuvar fırında 60 ° C'de alanından gecede.
    2. Eziyet motorlu bir değirmeni veya bir harç ve havaneli kullanarak bir 2 mm elekten geçirmek için fırın kurutulmuş topraklar.
  2. Basınç-Calcimeter cihazı kurulum modifiye
    1. değiştirilmiş basınç-calcimeter aparatı ( şekil 8) kadar bir basınç detektörler bağlanarak ayarla (0 - 105 kPa aralığı, 0.03 - 5 V DC çıkış) bir güç kaynağı için 14 ile tel ve çıkış dönüştürücü üzerinden izlemek için sırada kablolu dijital voltmetre ölçmek.
      1. 9.5 mm ID boru basınç detektörler tabanına eklemek ve orta basınç detektörler ulaşmasını herhangi bir reflü toplamak için parçacık filtreli (0.6 µm) bir 18 gauge radarı kilit Hipodermik İğne boru bağlamak.
    2. Kullanım serum şişeleri tepki gemiler olarak bağlı basınç detektörler ( Şekil 9). metal bir çorba kaşığı suyla ıslatma ve yaklaşık 5 mL de ekleyerek kullanmak için serum şişesi boyutunu belirlemek için yüksek CaCO 3 konsantrasyon. damlalıklı 1 mL 0.5 N H 2 çok bekliyoruz toprak 4 ' e bu toprak ve coşku dikkat.
    3. Neşesinden yüksekse, sonra % 15 CaCO 3 konsantrasyon büyük kabul ve 100 mL serum şişesi tepki beden olarak kullanın, aksi halde 20 mL serum şişe kullanın.

Figure 8
şekil 8. Modifiye basınç-calcimeter cihazı. Değiştirilmiş basınç-calcimeter aparatı serum şişesi olarak tepki gemi ve bir gerilim metre kablolu bir basınç detektörler (dan Sherrod ve ark.) sinyali çıkışı sağlamak için kullanır 30.

Figure 9
Şekil 9. Değiştirilmiş basınç-calcimeter yöntemi kapları reaksiyon. Değiştirilmiş basınç-calcimeter yöntemi kapları reaksiyon vardır 2 mL asit reaktif ve 1 g toprak örneği ile 0.5 Dramı flakon içeren serum şişelerde.

  1. karbonat ölçüm
    1. koyun hazırlanmıştır, 1 g subsample (bkz: Protokolü 4.1) etiketli tepki damar toprak. % 50 CaCO 3 büyük içeren toprak için yalnızca 0,5 g toprak kullanın.
    2. Asit damlalıklı 2 mL reaktif (6 N HCI içeren %3 FeCL 2 O 4 H 2 O) 0.5 g cam şişe içine. Yer şişe tepki damar hafifçe böylece çözüm içindekiler dışarı tepki gemi neredeyse yan konumuna eğerek dökülmemesine dikkat.
    3. Toprak ve eğik asit flakon içeren tepki gemi tutarken, gri Bütil kauçuk stoper ile mühür ve sarılmış alüminyum ile sızdırmazlık contası.
    4. Sallamak tepki gemi tam toprak asit ile karıştırma sigorta ettirmeleri dönen bir hareket ile. Reaksiyon taşıyıcıyı laboratuvar bankta koyun ve en az 2 saatlik devam tepki izin
    5. Reaksiyon kapları tamamlanması beklenirken, standart bir eğri gerilimleri aynı reaksiyon gemi Kurulumu kullanarak toprak örnekleri ( şekil 10) bilinen CaCO 3 konsantrasyonları ölçülerek belirlemek. Mix % 100 CaCO 3 cam boncuk veya oluşturmak için ağırlık yüzdesi olarak kum ile boş bir örnek CaCO 3 olmadan CaCO 3 bilinen konsantrasyonları. eklerseniz.
    6. Toprak örnek reaksiyonlar tamamlandıktan sonra pierce kauçuk septum reaksiyon teknesinin bir 18 ile ölçmek şırınga iğnesi ve kayıt voltaj çıkışı basınç detektörler tarafından.
    7. CaCO 3 yüzde ölçülen gerilim verilen ve standart eğri ( şekil 10a) belirlenen Denklem Çözme
    8. .
      Not: CO 2 sürümü tarafından üretilen basınç artışı doğrusal CaCO 3 toprak mevcut konsantrasyonu ilgilidir öyle ki: % CaCO 3 = (regresyon katsayısı * volt basınç değişim) + kesme noktası.

Figure 10
şekil 10. CaCO 3 ölçüm. (a) CaCO 3 için standart bir eğri bilinen percentages-in toz cam boncuk veya kum ile karışık CaCO 3 (b) temel basınç detektörler gelen gerilim okumaları kullanılarak oluşturulur.

5. İstatistiksel analizler

  1. tanımla iki bağımlı değişkenler yer değişikliği olarak yüzey yükselmeler ve yüzey katman CaCO 3 konsantrasyonları için ikinci örnek tarihlerinin (2001 için 2012 Bu çalışmada) toprak. Bağımsız ya da açıklayıcı değişken tanımlar Yönetimi (tek - veya hatta - numaralı şerit), bireysel şeritler, Batı ya da Doğu Bloğu şeritler, toprak haritalama ünitesi, manzara sınıflandırma ve erosional/depositional sınıflandırma.
  2. Gerçekleştir korelasyon analizi ve Varyans analizi istatistiksel olarak değişkenler arasındaki ilişkileri ölçmek için. Tercih edilen herhangi bir istatistik paketi çözümlemesi.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

2001 ve 2009 DEM farklılıklar eşleme erozyon (kırmızı) ve yükseltmesi çoğu alanlarda (şekil 5) üzerinden decimeter düzeyinde yapılan değişiklikler ile bu 8 yıllık dönem (yeşil) ifade ortaya koymaktadır. İfade bir Kuzeybatı alanın Doğu Güneydoğu çapraz grup boyunca görülür iken alan ölçekte, erozyon Batı ve güney batısında, hakimdir. Aşındırma ve biriktirme alternatif bantları yönetimi ölçekte yönetim şerit sınırları sırasında ani değişiklikleri ile sık görülür. Toprak türleri için (4a rakam) ilgili desenleri daha az belirgindir ama hangi toprak türleri şiddetle birbiriyle ilişkilidir topografik özellikleri ile aynı tarihte gibi görünüyor. Güzel ölçekli erosional ve depositional desenleri andıran su akış yolları topografik yakınsama alanlarında görülmektedir. Üç farklı doğrusal özellikle erozyon, yönetimine, paralel şerit 6'da görülmektedir. Batı-Doğu transect (A-A' Şekil5) toprak işleme işlemleri tarafından neden büyük olasılıkla bu benzersiz özellikler (Şekil 11), incelemek için çizilir. Hiçbir toprak örnek siteleri Strip 6'da bu özellikleri içinde yerleşmişti.

Figure 11
Şekil 11. Yükseklik profilleri (2001 ve 2009 * DEMs) Batı-Doğu şerit 6 Transect (bir ' ın şekil 5). * 2010 yılında toplanan 6 yükseklik verileri şerit.

Nerede erozyon baskın nerede ifade hakim oldu, Doğu Yönetimi'nden (Doğu bloğu, şeritler 7 - 12, şekil 5), Batı yönetimi şeritler (Batı bloğu, şeritler 1 - 6, şekil 5), bölme ters bir ilişki arasında gösterilir yüzey toprağı CaCO3 (ΔCaCO3) değişikliği ve arazi yüzey Yükseklik (Δz) 2001 ve 2012 (şekil 12) arasında örnek sitelerdeki değişikliği. Ortalama yükseklik azalma yaklaşık 2 cm. tersine erosional Batı bloğunda CaCO3 konsantrasyonları yaklaşık 3 g kg-1 ortalama artarken, depositional Doğu Bloğu ortalama gösterdi > 4 g/kg ortalama yüksekliği yaklaşık 5 cm artarken CaCO3 konsantrasyonlarda azaltın. Bu ters ilişki ne zaman tüm şeritler birlikte tüm alanın üzerine havuzu mevcut değil.

Figure 12
Şekil 12. Dağınık şekilde CaCO3 değişiklik ortalama konsantrasyon (0-30-cm derinlik) ve arazi yüzeyi yükseklik olarak Batı blok (şeritler 1-6) tarafından etkilenen ve Doğu (şeritler 7-12) yönetim alanları sonra 11 yıl (2001-2012). Şekil 5 gösterir numaraları ve sınırları şerit. Hata çubukları ±1 SEM (dan Sherrod ve ark.) vardır 6.

Erosional örnek Mekanlar ayıran (Δz <-5 cm) depositional yerlerden (Δz > 5 cm), tüm peyzaj pozisyonlar ΔCaCO3 ve Δzdışında kuzeye bakan sideslopes () arasında ters bir ilişki ortaya Şekil 13). Bütün manzara ortalama, bu ters ilişki erosional yerlerde korunur; depositional yerlerde ΔCaCO3 neredeyse değişmeden be. Depositional konumları için ifade toeslope konumlarda 13 cm. yakınındaki ortalama ortalama en büyük düşüşler CaCO3 büyük (8.2 g/kg) bu depositional toeslope konumlarda bulunmaktadır. Erosional örnek konumlar için ortalama erozyon en büyük (17.4 cm) kuzeye bakan sideslopes, ancak, bu CaCO3 artış ile tüm diğer erosional yatay pozisyonda görüldüğü gibi karşılık değil. 1.4 g/cm3toprak toplu yoğunluğu varsayarsak, 17.4 cm toprak kaybı 221 Mg/ha/yıl bir erozyon oranı eşittir çalışma döneminde yaklaşık 20 kez T değer bu site için. Hesaplama tüm alanın üzerinde net erozyon toprak toplu yoğunluğu erozyon önce ve sonra ifade detaylı bilgi gerektirir. Alan üzerinde bir ortalama net kazanç yükseltmesi olduğundan, sabit yığın yoğunluğu net ifade delalet ederdi ama yatırılan topraklar taşınmış daha önce de daha düşük bir yığın yoğunluğu, olasılığı olduğundan net toprak kaybı kabul edilir.

Figure 13
Şekil 13. Dağınık şekilde ortalama değişim (2001-2012) CaCO3 konsantrasyon (0-30-cm derinlik) ve arazi yüzeyi yükseklik etkilenen manzara sınıflamasına göre Erosional ve Depositional peyzaj alanları olarak; NF kuzeye karşı karşıya olduğunu ve SF (Sherrod ve ark.) güneye bakan 6. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Δz ve ΔCaCO3 site değişkenleri ile bir korelasyon analizi bireysel şeritler, Batı ya da Doğu Bloğu şeritler, toprak haritalama ünitesi, (tek - veya hatta - numaralı şerit), yönetimi ile ilgili ve yatay konum Tablo 2 ' de sunulmuştur . En önemli korelasyon (p < 0.0001) Δz ve bireysel yönetim şeritler veya şerit bloklar (Batı ya da Doğu) arasında görülür. CaCO3 değişiklik en önemli ölçüde correlated (p 0.016 =) Δz topraklar için ilişkili değil ise toprak haritalama birimine. Daha az önemli (p 0.036 =) ΔCaCO3 ve hangi Δ ilez -ilişkili de şerit bloklar arasındaki korelasyon yapıldı. Bir Varyans analizi önemli ölçüde etkilendiği Δz gösterir (p < 0.06) tarafından tüm site değişkenleri (Tablo 3). Erosional sınıfı (erosional, depositional veya değişmeden: EDU) en önemli ölçüde (p = 0.075) etkilenen ΔCaCO3ardından toprak haritalama ünitesi ve bireysel şeritler, bir % 10 anlam düzeyinde önemli her ikisi de,.

Pearson korelasyon katsayısı
Değişken Şeritler Blok
g > toprak Manzara ΔCaCO3 Δz Yönetim 0.090 (0.222) * -0.027 (0.715) 0.028 (0.708) 0,004 (0.959) 0.019 (0.799) -0.115 (0.120) Şeritler - 0.868 (< 0.0001) 0.411 (< 0.0001) 0.077 (0.295) -0.120 (0.104) 0.425 (< 0.0001) Blok - 0.414 (< 0.0001) 0.114 (0.124) -0.154 (0.036) 0.303 (< 0.0001) Toprak - 0.408 (< 0.0001) -0.177 (0.016) 0,025 (0.738) Manzara - -0.101 (0.172) -0.083 (0,260) ΔCaCO3 - -0.001 (0.990) * Pr > r parantez içinde.

Tablo 2. Korelasyon analizi Δz ve ΔCaCO3 Site değişkenleri ile. Korelasyon matrisi bireysel Yönetimi (şeritler) tek veya çift, tarafından etkilenmiş olarak 11 yıl sonra Yükseklik (z) ve CaCO3 değişiklikleri ile ilgili site değişkenleri için şeritler, Batı Bloğu (şeritler 1 - 6) veya Doğu Bloğu (7 - 12), şeritler toprak haritalama ünitesi, ve pozisyon (Zirvesi, yan-Kuzey bakan, yan-Güney bakan ve toeslope) (Sherrod ve ark.) manzara 6.

ΔElevation ΔCaCO3
Değişken F değeri PR > F F değeri PR > F
Yönetim 3.47 0.0643 0,07 0.7957
Şeritler 50.25 < 0,0001 2,84 0.0937
Blok 7,48 0.0069 1,79 0.1824
Toprak 5,57 0.0193 3,16 0.0773
EDU NA * NA 3.21 0.0750
* NA, geçerli değil çünkü EDU ΔElevation belirlenir.
EDU Erosional (E), = Depositional (D), (U) değişmeden

Tablo 3. Varyans analizi bağımlı değişkenler değişim yükseltmesi ve CaCO değişiklik için3 konsantrasyon. Varyans analizi bağımlı değişkenler bakış açısını ve değişiklik yönetimi (şeritler) tek veya çift, bireysel şeritler, tarafından etkilenen olarak 11 yıl sonra 0 - 30 cm derinlik artırma CaCO3 konsantrasyon değişim için Batı (şeritler 1 - 6) engellemek ya da Doğu blok (şeritler 7-12), toprak haritalama ünitesi ve erosional sınıf (EDU): erosional (Δz <-5 cm), depositional (Δz > 5 cm), veya değişmeden (-5 cm < Δz < 5 cm) (dan Sherrod ve ark.) 6.

Enterpolasyon (14a rakamlar, 14b) gösterildiği haritalar ve bir fark harita 2001 ve 2012 sonuçlarında yüzey CaCO3 nokta örneklerinin bunlardan enterpolasyonlu ΔCaCO3 (Şekil 14 c) göstermek için oluşturulur. 2001 harita (şekil 14a) görülen yüksek ve düşük CaCO3 nispeten küçük, konsantre alanlarının artık görülmektedir 2012 neresinde kayma desenleri daha az karmaşık (şekil 14b). Bu "2012 harita için 2001 haritanın yumuşatma" CaCO3 ' te daha önce alt CaCO3 alanlar ve CaCO3 nerede CaCO3 yüksek bir düşüş bir artış gösterir. Desenler ΔCaCO3 (Şekil 14 c) gösterinin en uzak Batı ve bazı ilişki için arazi yüzey topografyası artırır.

Figure 14
Şekil 14. Kriged ilişkilendirme haritalar CaCO3 konsantrasyonları. CaCO3 derinlik aralığı 0-30 cm (a) 2001, (b) 2012 ve (c) için konsantrasyonlarda Kriged ilişkilendirme haritalar 2001'den 2012'ye değiştirin. Toprak örnek konumlar daireler (a, b) tarafından gösterilir ve yükseklik kontür 1 m aralıklarla (c) (Sherrod ve ark.) içinde gösterilir 6.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Yükseklik (şekil 5) eşlenen değişimler önemli aşındırma ve biriktirme bir tarım alanı ve kayma desenleri birden çok kontrol eden faktörlerin gösterge üzerinde birden fazla ölçekler göstermektedir. Alan ölçeği desen iyi ölçek dendritik desenler su akışı tarafından üretilen aşağı rüzgar ile ilgili işlemler için bu çalışmada ilgili discernable vardır. Tekrarlanan RTKGPS Zemin Araştırmaları tarafından sağlanan yükseklik değişikliği algılama düzeyini en iyi görünür. TLS, getiren microtopographic özellikleri, sırtlar ve oluklar, kaba algılama düzeyleri, süre olarak kırpma gibi tarafından karışık sonuçlar bulundu hava anketler ile iyi ölçek yakalamak için yeterli olmayabilir sağlarken ince algılama düzeyleri, desenler. Bu büyüklükte bir alan üzerinde zemin araştırmaları RTKGPS iletken (~ 100 ha) birkaç gün, ancak, yalnızca tek bir noktadan saniyedeki istek ve seyahat süresini site alanı kapsayacak şekilde toplama sınırlamaları nedeniyle alır. Burada kullanılan Zemin Araştırmaları doğruluğunu eşleştirmek için anket doğruluğu geliştirmek eğer hava anketler gelişmeler gelecekte daha iyi alternatif yöntemler sağlayabilir.

Karışık sonuçlar kavramsal modeline göre tahmin ettiği gibi yüzey toprağı CaCO3 arazi yüzey yükseltmesi, değişikliklerle ilgili değişimler görüldü. 2001 yılında, yüzey toprak örnekleri CaCO3 konsantrasyonları için sadece en iyi 30 cm üzerinde bir derinlik artış mevcut idi. 2012 yılında en iyi 30 cm üzerinde iki 15 cm aralıklarla toprak örnekleri ayrıldı. ΔCaCO3 ' te sadece en iyi 15 cm bir analizini bu sonuçlar değişecektir ve daha güçlü erozyon ve birikimi ile ilgili olduğunu kanıtlayabilir. Değiştirilmiş basınç-calcimeter yöntemi30 toprak CaCO3 ölçüm için etkili bir yöntem olarak hizmet vermeye devam etmektedir.

Bu kağıt alan ölçeği miktar ve açıklama tarım alanı erosional ve depositional süreçlerin detaylı bir yaklaşım sağlar. Yöntem tanımlamak burada kalkerli katmanları toprak yüzeyinin mevcut olduğu diğer bölgeler için uygulanabilir. Gelecekte yapılacak çalışmalar için bu sayfanın yeni bir DEM kullanarak hesaplamak için ve ne zaman son tam RTKGPS yere anket yapılmıştır 2009 yılından bu yana yüzey yükseklik değişiklikleri ölçmek için planlanmaktadır. Ayrıca, böylece en iyi 15 cm değişiklikler gelecekteki örnek ve 2012 arasında karşılaştırılabilir 2012 yüzey toprağı CaCO3 için toprak örnekleme düzeninin 15 cm derinlik artışlarla tekrarlanacak.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar ifşa gerek yok.

Acknowledgments

Alan çalışma site David Drake tarafından yönetilen bir çiftlikte ve ona bu uzun vadeli araştırma sırasında işbirliği için teşekkür ederim. Biz de Mike Murphy onun uzun yıllar bu proje ve Robin Montenieri alan çalışmasının ona yardım için bu yazıda kullanılan grafik ile teşekkür ederim.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Real-time kinematic GPS system Trimble Model 5800
GPS field data collector Trimble Model TSC2
GPS field software Trimble Trimble Access (Trimble Survey Controller used in 2001 for site calibration but this software is no longer supported)
Hydraulic soil coring machine Giddings Machine Company
Utility vehicle John Deere Gator 6x4
GIS software ESRI ArcGIS for Desktop with Spatial Analyst and Geostatistical Analyst Extensions
Statistical software SAS SAS Institute Inc.
Pressure transducer 0-105 kPa Serta Model 280E Setra Systems, In., Boxborough, MA
Volt meter WaveTek 5XL Digital meter set to read volts
Serum Bottles Wheaton 223747 100 mL
Serum Bottles Wheaton 223762 20 mL
Sealing Cap 20 mm Aluminum Wheaton 224183-01 Case of 1,000
20 mm gray butyl stopper (2-prong) Wheaton 224100-192 Septum; Case of 1,000
Hand crimper Wheaton W225303 20 mm size
Hand Decapper Wheaton W225353 20 mm size
Acid vials Wheaton 224881 0.50 dram size (2-mL)
Power supply SR Components DDU240060 Class 2 Transformer AC adaptor; Input 120VAC , Output 24VDC
Calcium carbonate Fisher 471-34-1 500 g of 100% w/w CaCO3

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Freebairn, D. M. Erosion control - some observations on the role of soil conservation structures and conservation. Nat. Res. Mgt. 7, (1), 8-13 (2004).
  2. Garcia-Orenes, F., Roldan, A., Mataix-Solera, J., Cerda, A., Campoy, M., Arcenegui, V., Caravaca, F. Soil structural stability and erosion rates influenced by agricultural management practices in a semi-arid Mediterranean agro-ecosystem. Soil Use and Mgt. 28, 571-579 (2012).
  3. Hass, H. J., Willis, W. O., Bond, J. J. General relationships and conclusions. Summer Fallow in the Western United States. USDA-ARS Conserv. Res. Rpt. No. 17. U. S. Government Printing Office. Washington, D. C. 149-160 (1974).
  4. Montgomery, D. R. Soil erosion and agricultural sustainability. Proc. of the Nat. Acad. of Sci. of the USA. 104, (33), 13268-13272 (2007).
  5. Skidmore, E. L., Layton, J. B., Armbrust, D. V., Hooker, M. L. Soil physical properties as influenced by cropping and residue management. Soil Sci. Soc. of Am. J. 50, (2), 415-419 (1986).
  6. Sherrod, L. A., Erskine, R. H., Green, T. R. Spatial patterns and cross-correlations of temporal changes in soil carbonates and surface elevation in a winter wheat-fallow cropping system. Soil Sci. Soc. of Am. J. 79, (2), 417-427 (2015).
  7. Stroosnijder, L. Measurement of erosion: Is it possible? Catena. 64, (2-3), 162-173 (2005).
  8. Dąbek, P., Żmuda, R., Ćmielewski, B., Szczepański, J. Analysis of water erosion processes using terrestrial laser scanning. Acta Geodynam. Et Geomat. 11, (1), 45-52 (2014).
  9. Day, S. S., Gran, K. B., Belmont, P., Wawrzyniec, T. Measuring bluff erosion part 1: terrestrial laser scanning methods for change detection. Earth Surf. Proc. and Landforms. 38, (10), 1055-1067 (2013).
  10. Eltner, A., Baumgart, P. Accuracy constraints of terrestrial Lidar data for soil erosion measurement: Application to a Mediterranean field plot. Geomorph. 245, 243-254 (2015).
  11. Letortu, P., et al. Retreat rates, modalities and agents responsible for erosion along the coastal chalk cliffs of Upper Normandy: The contribution of terrestrial laser scanning. Geomorph. 245, 3-14 (2015).
  12. Longoni, L., et al. Monitoring Riverbank Erosion in Mountain Catchments Using Terrestrial Laser Scanning. Rem. Sens. 8, (3), 241 (2016).
  13. Meijer, A. D., Heitman, J. L., White, J. G., Austin, R. E. Measuring erosion in long-term tillage plots using ground-based lidar. Soil & Till. Res. 126, 1-10 (2013).
  14. Rengers, F. K., Tucker, G. E., Moody, J. A., Ebel, B. A. Illuminating wildfire erosion and deposition patterns with repeat terrestrial lidar. J. of Geophys. Res.-Earth Surf. 121, (3), 588-608 (2016).
  15. Schubert, J. E., Gallien, T. W., Majd, M. S., Sanders, B. E. Terrestrial Laser Scanning of Anthropogenic Beach Berm Erosion and Overtopping. J. of Coast. Res. 31, (1), 47-60 (2015).
  16. Stenberg, L., et al. Evaluation of erosion and surface roughness in peatland forest ditches using pin meter measurements and terrestrial laser scanning. Earth Surf. Proc. and Landforms. 41, (10), 1299-1311 (2016).
  17. Croke, J., Todd, P., Thompson, C., Watson, F., Denham, R., Khanal, G. The use of multi temporal LiDAR to assess basin-scale erosion and deposition following the catastrophic January 2011 Lockyer flood, SE Queensland, Australia. Geomorph. 184, 111-126 (2013).
  18. Earlie, C., Masselink, G., Russell, P., Shail, R. Sensitivity analysis of the methodology for quantifying cliff erosion using airborne LiDAR - examples from Cornwall, UK. J. of Coast. Res. Spec. Iss. 65, 470-475 (2013).
  19. Kessler, A. C., Gupta, S. C., Dolliver, H. A. S., Thoma, D. P. Lidar Quantification of Bank Erosion in Blue Earth County, Minnesota. J. of Env. Quality. 41, (1), 197-207 (2012).
  20. Pye, K., Blott, S. J. Assessment of beach and dune erosion and accretion using LiDAR: Impact of the stormy 2013-14 winter and longer term trends on the Sefton Coast, UK. Geomorph. 266, 146-167 (2016).
  21. Thoma, D. P., Gupta, S. C., Bauer, M. E., Kirchoff, C. E. Airborne laser scanning for riverbank erosion assessment. Rem. Sens. of Env. 95, (4), 493-501 (2005).
  22. Zhang, C. L., Yang, S., Pan, X. H., Zhang, J. Q. Estimation of farmland soil wind erosion using RTK GPS measurements and the Cs-137 technique: A case study in Kangbao County, Hebei province, northern China. Soil & Till. Res. 112, (2), 140-148 (2011).
  23. Neugirg, F., et al. Erosion processes in calanchi in the Upper Orcia Valley, Southern Tuscany, Italy based on multitemporal high-resolution terrestrial LiDAR and UAV surveys. Geomorph. 269, 8-22 (2016).
  24. Pineux, N., et al. Can DEM time series produced by UAV be used to quantify diffuse erosion in an agricultural watershed? Geomorph. 280, 122-136 (2017).
  25. Bremer, M., Sass, O. Combining airborne and terrestrial laser scanning for quantifying erosion and deposition by a debris flow event. Geomorph. 138, (1), 49-60 (2012).
  26. Day, S. S., Gran, K. B., Belmont, P., Wawrzyniec, T. Measuring bluff erosion part 2: pairing aerial photographs and terrestrial laser scanning to create a watershed scale sediment budget. Earth Surf. Proc. and Landforms. 38, (10), 1068-1082 (2013).
  27. De Rose, R. C., Basher, L. R. Measurement of river bank and cliff erosion from sequential LIDAR and historical aerial photography. Geomorph. 126, (1-2), 132-147 (2011).
  28. Perroy, R. L., Bookhagen, B., Asner, G. P., Chadwick, O. A. Comparison of gully erosion estimates using airborne and ground-based LiDAR on Santa Cruz Island, California. Geomorph. 118, (3-4), 288-300 (2010).
  29. Loeppert, R. H., Suarez, D. L. Carbonate and Gypsum. Methods of Soil Analysis. Part 3. Chemical Methods. Sparks, D. L., et al. 3rd ed, SSSA. Madison, WI. 437-474 (1996).
  30. Sherrod, L. A., Dunn, G., Peterson, G. A., Kilberg, R. L. Inorganic carbon analysis by modified pressure-calcimeter method. Soil Sci. Soc. of Am. J. 66, (1), 299-305 (2002).
  31. McCutcheon, M. C., Farahani, H. J., Stednick, J. D., Buchleiter, G. W., Green, T. R. Effect of soil water on apparent soil electrical conductivity and texture relationships in a dryland field. Biosyst. Eng. 94, (1), 19-32 (2006).
  32. Wheaton, J. M., Brasington, J., Darby, S. E., Sear, D. A. Accounting for uncertainty in DEMs from repeat topographic surveys: improved sediment budgets. Earth Surf. Proc. and Landforms. 35, (2), 136-156 (2010).
  33. National Oceanic and Atmospheric Administration. Survey Marks and Datasheets. Available from: https://www.ngs.noaa.gov/datasheets/ (2017).
  34. Trimble Inc. Trimble Access Software – General Survey. Version 1.60. Revision A. (2011).
  35. Erskine, R. H., Green, T. R., Ramirez, J. A., MacDonald, L. H. Digital elevation accuracy and grid cell size: effects on estimated terrain attributes. Soil Sci. Soc. of Am. J. 71, 1371-1380 (2007).
Ölçme ve toprak erozyon ve toprak karbonat konsantrasyonları tarım Yönetimi'nin altında ilgili ifade eşleme
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Erskine, R. H., Sherrod, L. A., Green, T. R. Measuring and Mapping Patterns of Soil Erosion and Deposition Related to Soil Carbonate Concentrations Under Agricultural Management. J. Vis. Exp. (127), e56064, doi:10.3791/56064 (2017).More

Erskine, R. H., Sherrod, L. A., Green, T. R. Measuring and Mapping Patterns of Soil Erosion and Deposition Related to Soil Carbonate Concentrations Under Agricultural Management. J. Vis. Exp. (127), e56064, doi:10.3791/56064 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter