Waiting
Login processing...

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

Environment

מעבדה ופרוטוקול שדה עבור הערכת גיליון שחיקת המחירים מ- Dendrogeomorphology

Published: January 7, 2019 doi: 10.3791/57987

Summary

אפיון שחיקה של dendrogeomorphology בדרך כלל התמקדה במדויק מציאת שעת ההתחלה של חשיפה הבסיס, על ידי בחינת מאקרוסקופית או שינויים ברמת התא הנגרם על ידי חשיפה. כאן, אנו מציעים תיאור מפורט של טכניקות הרומן שונות כדי להשיג יותר מדויק שחיקת המחירים מנתונים microtopographic ומדויקים.

Abstract

גיליון שחיקה היא בין הנהגים מכריע של אדמת השפלה. שחיקת נשלטת על ידי גורמים סביבתיים ופעילות האדם, אשר לעיתים קרובות להוביל השפעות סביבתיות חמורות. ההבנה של גיליון שחיקה היא, אפוא, בעיית ברחבי העולם עם השלכות על הסביבה והן הכלכלות. עם זאת, הידע על איך שחיקה מתפתח בחלל ובזמן הוא עדיין מוגבלת, כמו גם את ההשפעות שלו על הסביבה. להלן נסביר שפרוטוקול dendrogeomorphological חדש שיניעו להתערער אדמה עובי (Ex) על-ידי רכישת נתונים microtopographic מדויק באמצעות לייזר יבשתי סריקה (TLS) והן microtopographic פרופיל מאבחנים. בנוסף, נהלים סטנדרטיים dendrogeomorphic, תלויים וריאציות אנטומי ב שורש טבעות, מנוצלים כדי לבסס את התזמון של חשיפה. פרופיל TLS ו- microtopographic מאבחנים משמשים להשגת profiles משטח הקרקע, שממנו Ex מוערך לאחר נקבע המרחק הסף (TD), קרי, המרחק בין הבסיס המשקע . knickpoint, אשר מאפשר defining שתנוע פני הקרקע הנגרמת על ידי גיליון שחיקה. עבור כל פרופיל, מדדנו את הגובה בין למעלה את השורש מטוס וירטואלי וצורניים אל פני הקרקע. בדרך זו, שהתכוונו להימנע ההשפעות בקנה מידה קטן של אדמת דפורמציה, אשר יכול להיות בגלל הלחץ המופעל על ידי מערכת השורשים, או על ידי הסידור של שורשים חשופים. זה עלול לעורר כמויות קטנות של משקעי סחף אדמה או שחיקה בהתאם וכיצד הם משפיעים פיזית את מי נגר. נדגים כי נאותה microtopographic אפיון שורשים חשופים, משטח הקרקע המשויך שלהם הוא מאוד יקר כדי לקבל מדויק שחיקת המחירים. ממצא זה יכול להיות מנוצל כדי לפתח העבודה המומלצות לניהול נועד בסופו של דבר לעצור או אולי, לפחות, להפחית את סחף הקרקע, כך מדיניות ניהול בר קיימא יותר יכול להיות בפרקטיקה.

Introduction

השפעות כלכליות וסביבתיות המיוצר על ידי גיליון הסחף הופך נושא זה הדאגה ברחבי העולם1. מספר שיטות, טכניקות ישירה גישות מבוססות פיזית ואמפירית, משמשים לחישוב המחירים סחף אדמה על מגוון רחב של סולמות הגיאופוליטיות והמרחביות טמפורלית. טכניקות ישירה להשתמש בתחום המדידות בתנאים טבעיים, מבוססים בעיקר על השימוש שקתות גרלך2, אספנים מים3, שחיקה פינס4 ו- profilometers5. יתר על כן, מודלים של סחף אדמה היה יותר ויותר התמקדו המייצג בפירוט את התהליכים פיזי רציני אחראי על שחיקת6.

Dendrogeomorphology7 הוא תת-חלוקה של תיארוך באמצעות טבעות עצים8 שזה מוצלח באפיון בתדירות ובהיקף של תהליכים גאומורפיים9,10,11,12, 13,14,15,16,17. לגבי שחיקת גיליון, dendrogeomorphology הוא מועסק בדרך כלל כדי לשפר או להחליף את מתודולוגיות הנ ל, במיוחד באזורים איפה שחיקת המחירים נובע מטכניקות ישירה נדיר או לא זמין. Dendrogeomorphology היא שיטה מאוד גמיש להערכת סחף, יכול להיות מנוצל כדי לכייל מודלים אמפיריים מבוסס-פיזית, או אולי כמו נתונים מקור כדי לשפר את המהימנות של טכניקות הערכה ישירה18, 19. Dendrogeomorphology מאפשר סחף אדמה שתוקם על פני שטחים גדולים בו שורשים חשופים זמינים. שורשים חשופים אלה צריך להראות מגבלות טבעות העץ ברור ולהגיב דפוסי הצמיחה השנתי להיחשב אופטימליים ליישם טכניקות dendrogeomorphological20. עוד, חשוף שורשים מתחננות שיטעמו צריך להיות ממוקם רצוי הומוגנית יחידות בהתבסס על התגובה שלהם קרקע סחף21.

הדרך המקובלת dendrogeomorphical של הערכת גיליון שחיקה מבוססת על מדידה בחיי עיר העובי בירוא היערות גורם לאדמה (Ex) מרגע החשיפה הראשונה נוכח22,23, 24. היחס בין שני משתנים אלו מנוצל לצורך חישוב ערך סחף mm∙yr1. מרבית המחקרים שנערכו עד כה התמקדה לגמרי ביעילות זיהוי השנה הראשונית של חשיפה. כפועל, ניתוח השינויים בספריית הבסיס עקב חשיפה ברמה מאקרוסקופית25, או רקמות, רמות הסלולר26,27,28. השינוי האנטומי המנהל נוכח שורשי עצי מחט חשוף היא הגדלת עובי טבעת צמיחה, בעקבות מספר משמעותי של תאים בתוך earlywood (EW)26. קיצוץ באופן דומה נמצאה בתוך אזור לומן של איכס tracheids יחד עם עובי מבנה דופן התא מוגברת27,24,tracheids latewood (LW)29. יש לבצע שינויים אלה המתוארים, לכמת כמו בהתחלה כאשר שחיקת מוריד את פני הקרקע מעל הבסיס ל- 3 ס מ בערך30. פחות. תשומת לב הוענקה הקביעה נאותה של הפרמטר Ex . עידן חשוף שורשים היה מקושר בדרך כלל עם הגובה של ציר מרכז של השורש של צמיחה על פני31,הקרקע32. ההערכה של Ex תוקנה אפוא לשקול את המשך צמיחתה משני30,33. לאחרונה, גישות מתודולוגיים אלה השתלבו גם אפיון אדמת microtopography להשיג אמין שחיקת המחירים34,35,36.

אנו מציגים פרוטוקול המעבדה ושדה להעריך יותר מדויק ואמין גיליון שחיקת המחירים מ- dendrogeomorphology. ב פרוטוקול מסוים זה, אנו בוחנים את ההשערה כי דגימה רק שורשים חשופים, ללא קשר התמצאות ביחס נתיב נגר, בשילוב עם ניתוח microtopographical, מאפשר שחיקת המחירים בדיוק שיחזר, לכמת. המטרה שלנו, לכן, היא לספק פרוטוקול כדי להעריך שחיקת המחירים של הגדלת גודל המדגם של שורשים חשופים, באמצעות מידע מאקרוסקופית מיקרוסקופיות שנמצאו סדרת עץ-טבעת צמיחה וגם נתונים טופוגרפיים ברזולוציה גבוהה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. דגימה אסטרטגיה

  1. תהליך גאומורפיים זיהוי
    1. ליישם את הגישה (HRU) של יחידות התגובה הידרולוגיה21. לשם כך, לזהות אזורים הומוגנית בתוך האתר לימוד, הכוללת פיקדונות פטרולוגיה, משטח, כיסוי חופה, שאריות וגטטיבי בקשר עם פני האדמה ועל המדרון. בחר בין כל HRUs אלה שבהם תהליך שחיקה גיליון הוא השולט.

Figure 1
איור 1: דוגמה HRUs משויך לתעלה החולי. לגבי הפרוטוקול המוצע כאן, הדוגמאות של שורשים חשופים להתבצע ב- HRU שבו תהליך סחף יעיל הוא גיליון סחף (באגדה זו הדמות המתאימה חול חשוף עם מדרונות מתונים). דמות זו שונתה מ. Bodoque et al. 21 . אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

  1. דגימה של שורשים חשופים
    1. אתר שורשים האתר נחשף המחקר המתאים עץ המינים שימושי עבור עץ-טבעת היכרויות (רצוי מחטניים)20.
    2. לספק תיאור מפורט של מאפייני הסביבה של השורשים חשוף מתחננות שיטעמו המרחבי, מורפולוגיים. לאסוף את המידע הבא: מיקום גיאוגרפי (רשת UTM קואורדינטות); גובה; היבט במעלות בסיס סקסגסימלי, על צלע ההר והן עבור המיקום שורש מסוים (היבט מקומי); מרחק של המקטע השורש לתא המטען עץ; מדרון הגבעה והשיפוע של המיקום שורש ספציפי (שניהם הביעו במעלות); הכיוון של השורש החשוף לגבי הדרך נגר.
    3. קחו דוגמא אחת קרקע כ- 1 ק ג האזור שסביב כל שורש חשוף. שאר הפרמטרים לאפיין הם מרקם, אחוז חומר אורגני ומבנה קרקע.
    4. למדוד בחיי עיר מוליכות הידראולית באמצעות של infiltrometer הטבעת אחת מתחת לראש מתמיד.
      הערה: ליישם את הצעדים 1.2.2 ו- 1.2.3 לאפיין אדמת erodibility.
    5. אתר שורשים חשופים כי הם רחוקים יותר מאשר 1.5 m מתא המטען. במרחקים פחותה החשיפה יכול להיות קשור צמיחת עצים.
    6. לחתוך עץ חלול שורשים חשופים לפחות 30, עם קוטר גדול יותר 5 ס מ, למקטעים באורך ס מ 15. לאחר מכן, לקחת שתי פרוסות של 1.5 ס מ עבה.
    7. באמצעות שפכטל gauging, עץ חלול, סרט מדידה, לטעום תת-קבוצה של שורשים קבור (לפחות שליש השורשים חשוף הכולל שנדגמו) בעומק האדמה שונים (מקסימום 20 ס מ) להקים העובי המינימלי אדמה מתחת אשר שורשים מתחילים לתגובה הגופנית עקב חשיפה.

Figure 2
איור 2: כיצד לנהל שדה דגימה. שורשים חשופים לפחות 30 נבחרים ו, לאחר מכן, לחתוך עץ חלול. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

2. Microtopographic אפיון של פני קרקע ושורשים חשוף במיקומים נגישים בקלות

  1. השתמש בהתקן סריקת לייזר יבשתי שיכול למדוד עד 50,000 נקודות בשנייה עם דיוק של 1 מ מ ממרחק סריקה של < 120 מ'.
  2. שקול לפחות שני קונבנציונאלי TLS במקומות שונים כדי למנוע אזורי צל.
  3. למזג את המיקומים השונים בעזרת מינימום של ארבע באיכות high-definition ודיגום (כוננים קשיחים) מטרות ממוצבת כדי לכסות את האזור כולו.
  4. על מנת לקבל נתונים טופוגרפיים ומדויקים, סריקת שטח ממוצע של 300 ס מ2 מן המיקומים שנבחרו באמצעות רזולוציה מרחבית של 1 מ מ. כלול את השורשים חשוף ואת האזור שמסביב זה נציג של פני הקרקע.

3. Microtopographic אפיון של פני קרקע ושורשים חשוף, במקומות עם השטח תלולה וקשה (סביבות ההר)

  1. המקום פרופיל microtopographic מד בניצב שורש חשוף ורמת, לאחר מכן, אופקית למדידות כל כך כי ניתן להשוות נתונים (datasets) שונות.
  2. לצייר את הפרופיל שהושג בשלב 3.1 על גרף נייר כדי להיות מסוגל להסיק את כמות אדמה השחוקים לאורך הפרופיל בדייקנות מילימטר.

Figure 3
איור 3: דוגמה של אפיון microtopography הקרקע באמצעות מד פרופיל של microtopographic- (א) איור של שורשים חשופים כפי שנצפה לאורך שביל הליכה; (ב) מדידות של אדמת microtopography באמצעות profile microtopographic מד; (ג) הערכה של Ex באמצעות רכישת microtopographic profiles על ידי ציור אותם על נייר גרף כדי לאפשר מסקנה של כמות אדמה השחוקים לאורך של profile, עם דיוק מילימטר. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

4. קביעת עיתוי חשיפת שורש

  1. ניתוח מאקרוסקופית
    1. האוויר יבש הסעיפים שהושג בשלב 1.2.6 למשך חודשיים.
    2. השג הפרוסות שני מקטעים הראשונית הם כל אחד כ 2 ס מ עבה.
    3. חול ולהבריק את הפרוסות עם נייר זכוכית (עד 400 חצץ) כדי להקל על זיהוי של טבעות צמיחה.
    4. סרוק את פרוסות ברזולוציה מינימלית של 2,800 dpi כך הם יכולים להיות במדויק ניתחו גם כאשר טבעות דקים במיוחד.
    5. להשתמש הגדלת אחוז latewood ורוחב צמיחה-טבעת גדולה יותר אינדיקטורים של הלחץ הנגרם על ידי חשיפה.
    6. לסמן לפחות 4-5 רדיוס לאורך הקוטר הפרוסות המציגים ההשתנות הגבוהה בצמיחה-טבעת רוחבי.
    7. השתמש מערכת ניתוח תמונה או שולחן מדידה כדי למדוד את רוחב עץ-טבעת.
    8. להחיל הליכים הכרויות הצלב חזותית על-ידי השוואת ההשתנות בצמיחה-טבעת רוחב בין רדיוס שונה, הן לשפר את הדיוק היכרויות עבור השנה הראשונה של חשיפה כדי סחף אדמה וכדי כראוי תאריך טבעות הבאים ולהכיר את נוכחות רבים או טבעות מקוטע.

Figure 4
איור 4: דוגמה כיצד להכין קטע שורש חשוף כדי להשיג היכרויות dendrochronological של סדרת צמיחה טבעת. בכל מקטע, מסומנים ארבעה או חמישה רדיוס לאורך בהוראות המצורפות להראות ההשתנות הגבוהה ביותר ביחס רוחב עץ-טבעת. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

  1. ניתוח מיקרוסקופי
    1. עבור שתי דגימות שורש חשוף, שאינו חשוף, השתמש מיקרוטום הזזה להשגת רדיאלי חתכי רוחב של 1 ס מ רוחב ו עבה 20 מיקרון.
    2. כתם חתכים עם safranin (קרי: 1 g של safranin + 50 גרם של מים + 50 גרם של 96% אתנול), מייבשים עם פתרון אתנול-מים עשירים יותר ויותר עד 96% אתנול (לדוגמה, 50% ו- 96% אתנול) עד האתנול פועל ברורים. משרים את הדגימות xylol או של שמן הדרים ניקוי הסוכן (למשל, Histoclear).
    3. הר חתכים בשקופיות מצופה, כיסוי-slip אפוקסי התקשות (למשל, Eukitt, קנדה בלזם, יבש בטמפרטורת החדר (קרי, בערך 5-8 h עבור Eukitt, לפחות 24 שעות ביממה עבור קנדה בלזם).
    4. להתבונן (תחת 125 X הגדלה) ולצלם דגימות עם מערכת הדמיה דיגיטלית תחת מיקרוסקופ אופטי.
    5. השווה תחת מיקרוסקופ אופטי טביעת רגל אנטומי של שניהם חשוף ודוגמאות שאינו חשוף שורש (שלבים 1.2.5 ו 1.2.6).
    6. לבצע מדידות מיקרוסקופיות באמצעות מנתח של התמונה על התמונות הדיגיטליות של הפרמטרים שהתפתח:) רוחב הטבעת צמיחה; b) מספר התאים לפי הטבעת; ג) אחוז latewood; וד') לומן באזור earlywood.
    7. מבחן עם מנתח תמונה (שלב 4.2.6) המופע של ברקמותיו צינורות ולקחת מידות עבור כל טבעת צמיחה.
    8. ביצוע ניתוח חד-כיווני אנובה עם מספר בדיקות טווח (שיטה: 95% LSD – הבדל משמעותי לפחות) עבור אנטומי המשתנים נחשב (שלב 4.2.6) לוודא את קיום הבדלים משמעותיים סטטיסטית בין שתי הקבוצות של מדידות (לעומת מראש חשוף חשוף שורשים).

5. אומדן של עובי השכבה אדמה נשחק מאז החשיפה הראשונית (Ex)

  1. תרחיש 1: חשוף את השורשים בשבילים לצד השביל נגר.
    1. בהתבסס על הנתונים שהושגו בשלב 2.4, השתמש הופכי למרחק ניפוח כמו שיטת אינטרפולציה כדי להשיג דגמים ומדויקים העלאת הדיגיטלי (DEMs) עם רזולוציה מרחבית של 3 מ מ.
    2. השתמש בכלים GIS כדי לחלץ DEM בניצב הפרופילים של שורש חשוף עם מרחק קשה של 150 ס"מ.
    3. בצע שלבים 5.1.1 ו- 5.1.2 במיקומים נגישים בקלות (שלב 2).
    4. להשתמש את הפרופילים בניצב של השורש החשוף המתקבל בשלב 3.2 כאשר האתר המחקר ממוקם באזורים שבהם השטח היא תלולה וקשה (סביבות ההר) (שלב 3).
    5. בפרופילים שהושג בשלבים 5.1.2 ו- 5.1.3 השתמש פרשנות חזותית לאיתור המרחק הסף (TD), מגדירים את המרחק בין הבסיס את knickpoint על פני הקרקע. זה יוצר הנמכת משטח הקרקע עבור הפרופילים עקב שחיקת גיליון.
    6. להעריך את עובי השכבה אדמה נשחקה, על ידי מדידת גובה בין החלק העליון של השורש את knickpoint על פני הקרקע מוערך בשלב 5.1.5.
    7. תקן את המדידה מושגת בשלב 5.1.6 על-ידי חיסור זה הגידול מתמשך משנית (קרי, גידול של השורש מאז שנת חשיפה), את עובי הקליפה בצד עליונים/תחתונים של השורש. ראה Corona. et al. 30 עבור תיאור מפורט.

Figure 5
איור 5: דוגמה זו הממחישות כיצד למקם TD כאשר השורשים חשוף לטעום orientated על פי הדרך נגר. איור זה מציג פרופיל חציה microtopographic נפוצים של השורש חשפו והאזור שמסביבו. Ex1 הוא המיקום להחיל את הגישה המסורתית dendrogeomorphical כדי לקבוע את עובי בירוא היערות גורם לאדמה; Ex2 שייך המיקום שבו פרמטר זה צריך להיות מוערך. TD נלקח בתור עמדה מדריך שממנו משתנה על פני הקרקע על ידי גיליון שחיקה בלבד. דמות זו שונתה מ. Bodoque et al. 34 אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

  1. תרחיש 2: חשוף שורשים לרוץ בניצב לנתיב נגר
    1. ליישם צעדים 5.1.1 כדי 5.1.4 כאמור תחת שלב 5.1.
    2. באמצעות המחשבון רסטר זמין כל תוכנה מערכת מידע גיאוגרפי (GIS), עבור כל פרופיל בניצב מדד גובה בין החלק העליון של השורש פני הקרקע באמצעות את knickpoint על פני הקרקע כנקודת התייחסות. בשלב זה מדידות של Ex לא מושפעים שקיעת ו/או לסרוק את הסחף, לכן אפשר למדוד את סחף הקרקע.
    3. תקן את המדידה מושגת בשלב 5.2.2 באמצעות ההליך בשלב 5.1.7.

Figure 6
איור 6: דוגמה ציור כיצד להמשיך כאשר חשופים שנדגמו השורשים orientated על פי מאונך שביל נגר איור זה מציג תצוגה סכמטי של פרופיל משטח הקרקע הקשורים לשורש בניצב חשוף בדבר הדרך נגר. בירוא היערות גורם לאדמה עובי (Ex) לכמת ב knickpoint בד בבד לתהליכים הרווחת שיקוע, ויחשוף שחיקה בקרבת הבסיס. איור זה שונה מ-. Ballesteros-Cánovas et al. 35 אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

6. גיליון שחיקת שער שערוך

  1. בהתאם המאפיינים מכונאי הקרקע של אתר המחקר, להגיש בקשה משוואה 1 (קרי, hypothesizes כי הלחץ מוקדי צמיחה שהוחלו על-ידי השורש הוא נמוך יותר מאשר כוח ההטיה של הקרקע), או משוואה 2 (קרי, נניח יציבות שורש ציר הזמן)30:
    Equation 1(1)
    Equation 2(2)
    איפה:
    ER (mm∙yr-1), הוא שיעור שחיקת גיליון להערכה.
    EX (מ מ), מתפורר בעובי של שכבת האדמה מאז החשיפה הראשונית. זה מתקבל על-ידי ביצוע השלבים 5.1.1 כדי 5.2.3.
    Gr1 ו- Gr2(מ מ) מייצגים את הצמיחה (עוקבות) משני על החלק הפונה כלפי מעלה/מטה של השורש לאחר חשיפה. זה מתקבל לאחר ביצוע שלב 5.1.7.
    B1 B2 (מ מ) העובי לנבוח על החלק עליונים/תחתונים של השורש בקרב אנשי עסקים ותיירים כאחד. זה מתקבל עם ההליך בשלב 5.1.7.
    חדוה (מ מ), מוגדר של עומק מינימלי של אדמה מתחת איזה שורש יתחיל לשנות את התצורה האנטומי שלה.
    טייסתלשעבר (שנה), הוא המספר של עץ-טבעות פיתחה לאחר השנה של חשיפה. זה מתקבל באמצעות צעדים 4.1.1 כדי 4.2.8.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

דוגמאות של שורשים חשופים סובלים הידרדרות רצינית cambial עקב ההשפעה של חשיפה (למשל, שינויים בטמפרטורה, השכיחות של אור) וגם הלחץ הפיזי, עקב דריכה-פטיש רגליים על ידי מטיילים או חיות מרעה גלישה זה השורשים עוברים לאחר הם נחשפים. קביעת קיומה של טבעות מקוטע, וכן בדיוק יוצא השנה הראשונה בתגובה לחשיפה הושג במעבדה כמו פרוטוקול 4 (שלבים 4.1.6 כדי 4.1.8). בחרנו עליית אחוז latewood ואת נוכחותם של טבעת-עץ רחב יותר משמעותית מהממוצע כל חשיפה ראשונה.

סעיפים 114 נחשף אורן uncinata Ramond ex DC, ל' sylvatica פאגוס , אורן pinaster Ait. אורן הבתה שורשים שימשו למטרה זו. בעקבות מותו של cambium על החלק העליון של השורש, מצאנו שינויים חמור ב דפוס הצמיחה עץ-טבעת, אשר העביר מן קונצנטריים אקסצנטרי צמיחה (איור 7), כמו גם רציף עץ-טבעות או אפילו כמה זה היה לגמרי נהרס ב טבעות העץ החיצוני. האמור לעיל עולה כי הגישה שלנו ליישם היה מוצלח בקביעת עם מספיק דיוק גיל השורשים בשנה מסוימת שבה הוקמה הזירה החשיפה הראשונה.

Figure 7
איור 7: דוגמאות עץ משונה-טבעת תבנית בשורשים עקב חשיפה. איור זה מציג תצוגה של מקטע מלוטשת של שורש חשוף בהיעדר צלקות (א) ו עם צלקות (B). בשני המקרים, זה ריאלי לצפות הדפוס של עץ משונה-טבעות כתגובה ברור סחף. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

ניסוי במעבדה נערך כמו פרוטוקול 4 (שלבים מ 4.2.1 ל 4.2.8) כדי לקבוע כיצד שורשים אנטומית מגיבים לחשיפה. לשם כך, שימש שורשים חשופים באותה דגימת זרע שתוארו לעיל. הדגימות היו מתחת מיקרוסקופ אופטי וצולם עם מערכת הדמיה דיגיטלית. תמונות מיקרוסקופיות נותחו בהגדלה × 50 עם דיוק של 1 μm במידות. ניתן לראות בפעם הראשונה של חשיפה לשינויים אנטומיים אופיינית. עץ-טבעות להראות ניכר לצמיחה מוגברת (במיוחד אפשר לזהות בטבעות מצליחה שניים או שלושה), אשר בעקבות עלייה tracheid מספר והן את גודלם. עלייה במספר כלי היה גם מורגש. ברקמותיו צינורות מופיעות בדרך כלל בשורות העוסקות ב- earlywood. Latewood הוא הנצפה בקלות שכן יש מספר שורות של tracheids עם קירות עבים. ירידה משמעותית לומן tracheid של earlywood, ברגע שורש חשוף גם מתרחשת. לגבי טביעת רגלו האנטומי של השורשים קבור עשר שנדגמו, התוצאות מראות כי קבוצת מדגם זה מתחיל להגיב בהתאם לאופן הפעולה המתואר לעיל כאשר השער edaphic נופל מתחת 3 ס מ (איור 8).

Figure 8
איור 8: דוגמה לתגובה הגופנית של שורשים חשיפה. עץ האנטומיה של אורן uncinata Ramond ex DC שורשים: () אנטומיה של שורשים קבור (200 μm); (ב) אנטומיה של עץ חשוף (500 μm). עץ האנטומיה של שורשי פאגוס sylvatica ל': (ג) אנטומיה של שורש קבור (500 μm); (ד) אנטומיה של עץ חשוף (500 μm). דמות זו שונתה מ. Bodoque et al. 36 אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

אפיון של השתנות microtopography משטח תפקיד קריטי בהשגת גיליון אמין שחיקת המחירים הנגזר dendrogeomorphology (איור 9). למטרה זו, עיצבנו את ניסיוני, ניסוי שטח מכוון לכידת פרופילים משטח microtopographic מאוד מדויקת כדי להיות מנותח באמצעות פרוטוקול 5 על 114 דגימות של שורשים חשופים. אנחנו מנוצל המרחק בין הבסיס knickpoint, שממנו אותו פרופיל מגדיר הנמכת משטח הקרקע עקב שחיקת גיליון כקריטריון כדי להעריך את עובי השכבה אדמה נשחק מאז החשיפה הראשונית (Ex). בנוגע שורשים חשופים שנדגמו פועל במקביל לשביל נגר, כל הפרופילים, ניתח הראה תצורה קעור משני צידיו של השורשים חשוף היו שאפיינו. דפוס מורפולוגי זה מסתיים למרחק ספציפי (TD), שממנו משטח הקרקע מעוצב רק על ידי שחיקת גיליון, קביעת, לכן, את המיקום בו Ex צריך להימדד. לגבי שורשים חשופים כי לרוץ בניצב לנתיב נגר, הנהלים שלנו אפשרו לקבוע באופן שיטתי את גובה בין למעלה את השורש מטוס וירטואלי וצורניים אל פני הקרקע. זה מותר גם איתור ההשפעות בקנה מידה קטן של שחיקת שיקוע, ויחשוף ולהבטיח, לפיכך, גיליון שחיקה מוערך באופן מדויק.

Figure 9
איור 9: להעריך את הדוגמה של התוצרים של אפיון microtopography משטח הקרקע המתקבל TLS ופרופיל microtopographic. (א) Hillshade דגם מושגת באמצעות פרופילים microtopographic ו- (ב) סריקה של מדרונות נגזר מהמודל hillshade; (ג) hillshade המודל המתקבל TLS ו- (ד) וכתוצאה מכך סריקה של מדרונות. מדרונות מבוטאים בסיס סקסגסימלי מעלות. במגרשים B ו- D, קווים מקווקווים מציינים את TD שבו Ex חייב להימדד. דמות זו שונתה מ. Bodoque et al. 36 אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

הערכות של גיליון שחיקת המחירים הושגו על פי המשוואה הכלולים פרוטוקול 6 (איור 10). לגבי הדוגמאות 114 מנותח, תנודות השנה החשיפה הראשונה של השורש מ 1900-2012, המאפשרת אפיון שחיקת התעריפים לטווח בינוני (multidecadal). בנוסף, נבחנו עשר השורשים קבור, אשר היו עדיין מוגן על-ידי כיסוי הקרקע דק. תוצאות המחקר הראו כי השורשים קבור החל להגיב אנטומית להשפעות החשיפה כאשר הם היו 2.3 1.1 ס מ מתחת לפני הקרקע (איור 11). אנחנו נחשב רמה זו קרקע מסוימת ערך להוסיף עובי אדמת layereroded (Ex).

Figure 10
איור 10: דוגמה של גיליון שחיקת המחירים מוערך מן dendrogeomorphology. גרף המקשרים שחיקת המחירים ושנים של חשיפת השורשים חשוף. שחיקת המחירים בתוך הכיכר הם אלה משמשים למטרות כמת. דמות זו שונתה מ. Bodoque et al. 21 אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 11
איור 11: דוגמה לתגובה הגופנית בסעיפים שורש קבור. הצג עיגולים אפורים כהים נקבר שורשים עם חשיפה ראיות. הגודל של עיגולים מציג קוטר השורש, בעוד המספרים מציינים מעמקי שורש. איור זה שונה מ-. Ballesteros-Cánovas et al. 35 אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

הפרוטוקול לפרוס מדגים את הערך של אפיון מפורט ונכון של microtopography משטח הקרקע, שכן היא מאפשרת למדוד גיליון אמין שחיקת המחירים מ- dendrogeomorphology. הגישה מתודולוגי שלנו מתמקד החשיבות של אפיון של microtopography בסביבה של חשיפה שורשים כדי לשפר את הערכת קצב השחיקה. גורם זה התעלמה במידה רבה במחקרים קודמים, וכתוצאה מכך פירוש מוטעה של אדמת סחף המחירים הנגזר dendrogeomorphology34. ההכללה של microtopography מאפשר שחיקת המחירים להערכה בין שורש כיוון, אשר מעדיף את replicability של שיטות35. ניתן לבצע הרכישה של microtopography באמצעות טכניקות שונות. לכן, אנו מכירים ההבדלים בין ות'שו המופק microtopographic פרופילים (שלב 5.2.1) ו- TLS (שלבים 5.1.1 כדי 5.1.2). למרות הבדלים אלה לפעמים להיות אפילו בתוך הסדר של עד 50% של השונות של מידות36, אנחנו להדגיש המהימנות של פרוטוקול שלנו בהתבסס על פרופילי microtopographic (שלב 5.2.1) דומה לדקל מושגת עם TLS (~ מ מ).

מחקר זה מדגים גם כי הפרוטוקול לפרוס כאן יכול לשמש באזורים הרריים כגישה חלופית התייצבו. השימוש של TLS בהקשר גיאוגרפי ספציפי זה אינה מעשית עקב גודל ומשקל של המכשיר, אשר להפריע שמשאית באזורים נגישים. היישום של הקריטריונים TD מעיד על המרחק על פני הקרקע אילו לא משתנה בעקבות לחצים צירית, מוקדי שהופעל על ידי37,השורש38, או איפה יש אין שיקוע (במעלה המדרון של שורש) או לסרוק סחף (מדרון של השורש)35 מומחש גם כן (שלבים 5.1.5 ו- 5.2.2). אנחנו נקבע כי במרחק מסוים הזה חייב להיות מנוצל בעבודה בעתיד הכרוכים ההגדרה על הנקודה שבה יהיה ניתן למדוד Ex .

תצפיות מאקרוסקופית ו מיקרוסקופיים (שלבים 4.1 ו- 4.2) חיוניים כדי לפענח את האות סביבתיים ברשומות עץ-טבעת. השימוש היחיד של מידות רוחב עץ-טבעת לא יהיה מספיק כדי לקבוע את הרגע של חשיפה, מאז שינויים אנטומיים רגישים יותר39 , אפילו ניתן לייצרו כאשר שורש עדיין קבורים על ידי שכבה אדמת דק30. לפיכך, קיימים מחקרים מראים כי המין עץ מחטני להשתמש בעיתון הזה (קרי, אורן uncinata Ramond ex DC, אורן pinaster Ait. ואורן הבתה) מגיבים על החשיפה אקסצנטרי צמיחה והתפתחות משמעותית של tracheids latewood, אשר הוא התואם לשעבר ממצאים אחרים conifer מינים21,27,29,30. תגובות התחלה קורה כאשר כיסוי הקרקע של השורש מסרב מתחת cmand 2.3 1.1 ולכן מסכים עם התצפית מ מרלי בתרונות בצרפת שבו הניתוח היה ממוקד אורן הבתה, Pinusnigra30.

התגובה הראשונה של חשיפה מתורגם כתגובה לחיזוק השתנות הטמפרטורה, כמו גם בצורת מתח זה יקרה מהר יותר בחלק העליון של רמת detrital של המשקע רופף קרוב הקרקע משטח29,30, 40,41. את השינוי האנטומי גם פולחניים כתגובה צפוי של השורש כדי להקטין את הסיכוי של tracheids לקויה עקב קוויטציה, שנגרמו על ידי ההתפתחות של גבישי קרח ב- sap42, או אפילו עקב תסחיף ניידים המשויך מים להדגיש43. התצפיות שלנו, כתוצאה מכך, לאמת את ההשערה של קורונה. et al. 30 ולהציע גם כי הערכות קודמות אשר לקחו בחשבון הנטיה הזו יכול להיות זלזלו בך שחיקת המחירים. במקרה של פאגוס sylvatica ל', אנחנו יכולים לאשר קווי דמיון בין דפוסים של תגובות בין הזן המיוחד הזה מינים נשירים אחרים נדונו בספרות26,28,29 .

Dendrogeomorphology יתרונות תחרותיים לעומת שיטות אחרות של הערכה ישירה. אז, הניתוח מבוסס על שורשים חשופים מאפשר להיות שאפתניים מבחינת אפיון סחף אדמה בכלל קנה המידה של אגן, מתן שיעורי שחיקה נציג של העשורים האחרונים. לעומת זאת, השימוש באמצעים ישירים, גרלך שקתות2, אספנים מים3 או מודד תחנות44, מוגבלת בדרך כלל כמה שנים ועל השימוש את המשקל hillslope, בשל העלות הגבוהה של תחזוקה ותפעול של אלה התקנים21. חשיבה דומה יכול לחול גם על דגמים שמטרתו הערכת אדמת הסחף45, מכיוון שהם דורשים מאבחנים ממוקם בשטח כדי לאפשר שלהם אימות וכיול46. לגבי הניתוח של סחף של בילוי שבילים, פרוטוקול שלנו היא שימושית הרבה יותר בקלות מאשר פרוטוקולים סטנדרטיים, קרי, חתך אזור (CSA), משתנה CSA, החתך המרבי שביל או סקרים טופוגרפית47, 48,49, במיוחד אם השביל ממוקם באזור הררי. בהקשר זה גיאוגרפי מסוים, זה אתגר להשתמש הפרוטוקולים מעל בשל הציוד הכבד נדרש, אשר קשה לנוע בסביבות כזה. מגבלה זו ניתן להגביל את המספר transects שנגבו, כתוצאה מכך יכולים להשפיע הערכות זמן-מרחבי של אדמת סחף50. יתר על כן, זה אתגר במדויק לקבוע את המיקום האופקי, והבטיחו כי באותו הגובה מעל הנקודות קבוע נחשב, כמו אדמת השרץ נוטה לשחק תפקיד כזה סביבות49.

המגבלות של שחיקת המחירים הנגזר dendrogeomorphology קשורים לעובדה כי עידן חשוף שורשים מוגבלת בדרך כלל כמה עשרות שנים. עם זאת, חלון הזמן הזה הוא בדרך כלל גדול יותר מאשר שהוגדר על ידי שחיקת המחירים המתקבלים טכניקות ישירה. הכרויות קרוס, העיקרון הבסיסי של תיארוך באמצעות טבעות עצים, גם הוכיח שקשה להיות מיושמת בשורשים, למרות שהם מתייחסים לאותו עץ51,52. חוץ מזה, מרקם של המבוסס על בסיס הערכה של שחיקת המחירים הוא סביר להיות מושפעות מגבלות דומות לאלו ציין עבור מקורות תיעודי או גישות המבוסס על רדיואיזוטופים53. בנוגע לעיל, סחף אדמה תהיה תוצאה של תגובה לא לינאריות המשקעים. ממוצע שחיקת המחירים המתקבלים dendrogeomorphology יכול להיות, לכן, פחות אמינים כדי לאפיין את סחף הקרקע באזורים תהליך זה בעיקר בגלל כמה אירועי גשמים, מאז תחת הזה המחירים השחיקה נסיבות יכול להיות מוטה55 . בנוסף, הדוגמאות של שורשים חשופים גדול עלול להוביל אל תזלזל שחיקת המחירים מאז זה הוכח כי שחיקת התעריפים, שורש עובי יש נראה קשר גומלין פרופורציונליים19.

התוצאות המופק הפרוטוקול לפרוס כאן מציע מידע שימושי על אדמת השפלה. במובן זה, dendrogeomorphology עשויים לסייע למקבלי לתכנן תוכניות ניהול ארוכות טווח, בשל האידיאולוגיה ייתכן של שחיקת המחירים הנגזר מהשורשים חשוף.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחברים אין לחשוף.

Acknowledgments

הפרויקטים במחקר זה במימון מחקר זה היו: מרקוני (CGL2013-42728-R); Dendro-אבנידאס (CGL2007-62063); MAS Dendro-אבנידאס (CGL2010-19274) של משרד המדע הספרדית ואת הטכנולוגיה הפרויקט רעיון-GESPPNN (OAPN 163/2010), אשר מומן על ידי משרד איכות הסביבה של ספרד.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Topographic map, soil map, land cover map To be obtained from public institutions or generate at the first phase of research
Single ring infiltometer Turf-Tec International IN16-W http://www.turf-tec.com/IN16Lit.html
Handsaw There is noy any specific characteristics to be considered regarding the model
Measuring tape With accuracy of 1 mm
Terrestrial Laser Scanning (TLS) Leica-Geosystems Leica ScanStation P16 https://leica-geosystems.com/products/laser-scanners/scanners/leica-scanstation-p16
Microtopographic Profile Gauge RS Online Facom, 19 https://www.classic-conservation.com/es/herramientas-para-talla-y-escultura-en-madera/511-galga-medidora-de-perfiles.html
Sandpaper from 80 to 400 grit
Scanner EPSON Perfection V800 Photo https://www.epson.co.uk/products/scanners/consumer-scanners/perfection-v800-photo
Image analysis system Regent Instruments Inc. WinDENDRO http://www.regentinstruments.com/assets/windendro_analysisprocess.html
Measuring table IML https://www.iml-service.com/product/iml-measuringtable/
Sliding microtome Thermo Fisher SCIENTIFIC Microm HM 450-387760 http://www.thermofisher.com/order/catalog/product/910020
Optical microscope OLYMPUS MX63/MX63L https://www.olympus-ims.com/en/microscope/mx63l/
Digital camera for microscope OLYMPUS DP74 https://www.olympus-ims.com/en/microscope/dc/
Safranin Empirical Formula (Hill Notation) C20H19ClN4 
Astrablue Empirical Formula C47H52CuN14O6S3
Alcohol Alcohol by volume (50%, 75% and 100%)
Distilled water H2O
Citrus oil clearing agent https://www.nationaldiagnostics.com/histology/product/histo-clear
Coated slides Thermo Fisher SCIENTIFIC https://www.fishersci.com/us/en/products/I9C8JXMT/coated-glass-microscope-slides.html
Hardening epoxy MERCK https://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/03989?lang=es&region=ES

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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

Tags

מדעי הסביבה גיליון 143 סחף dendrogeomorphology חשוף שורשים עץ טבעת microtopography קרקע עץ אנטומיה
מעבדה ופרוטוקול שדה עבור הערכת גיליון שחיקת המחירים מ- Dendrogeomorphology
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Bodoque, J. M.,More

Bodoque, J. M., Ballesteros-Cánovas, J. A., Rubiales, J. M., Stoffel, M. Laboratory and Field Protocol for Estimating Sheet Erosion Rates from Dendrogeomorphology. J. Vis. Exp. (143), e57987, doi:10.3791/57987 (2019).

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