Login processing...

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

Environment

Prøveudtagning jord i en heterogen forskning Plot

doi: 10.3791/58519 Published: January 7, 2019

Summary

Traditionelle jord-prøveudtagningsproceduren bestemmer antallet af jordprøver vilkårligt. Her, leverer vi en enkel men effektiv grupperet jord-prøvetagning design til at demonstrere jord rumlige heterogenitet og kvantitativt bestemme antallet af jordprøver kræves og tilknyttede prøveudtagning nøjagtighed.

Abstract

Jord er meget heterogen. Generelt er antallet af jordprøver krævede til jordbunden forskning har altid været fastsættes skønsmæssigt og den tilknyttede nøjagtighed er ukendt. Vi præsenterer her, en detaljeret protokol for effektiv og grupperet jord prøveudtagning i et komplot for forskning og påberåbe sig en pilot prøvetagning ved hjælp af dette design, demonstrerer jord rumlige heterogenitet og informere rimelig stikprøvestørrelser og tilknyttede nøjagtighed for fremtidige undersøgelser. Protokollen hovedsageligt består af fire trin: prøvetagning design, feltsamlingen, jordbundsanalyser og geostatistical analyse. Den trinvise procedure er tilpasset tidligere publikationer. To eksempler vil blive præsenteret for at demonstrere kontrasterende rumlige distributioner af organisk kulstof i jorden (SOC) og jord mikrobielle biomassekulstof (MBC) under forskellige forvaltningsmetoder. Derudover præsenterer vi en strategi for at bestemme stikprøve størrelse krav (SSR) givet en vis grad af nøjagtighed baseret på den plot-niveau variationskoefficient (CV). Feltet prøvetagningsprotokol og kvantitativ bestemmelse af stikprøvestørrelse vil hjælpe forskere i søger muligt prøveudtagning strategier til at opfylde forskningsbehov og ressourcernes tilgængelighed.

Introduction

Jord er meget heterogen biomaterialer1,2. Jord prøveudtagning er gennemført for at indsamle de mest repræsentative prøver og karakterisere næringsstof status for et felt, som præcist og billigt som muligt. Variation i en jord ligger i jord rumlige heterogenitet og nøjagtigheden af kvantificering. Når rumlige variation i jord ikke er taget i betragtning, kan typisk jord prøveudtagning resultere i en væsentlig afvigelse fra den sande middelværdien for en variabel, jord, selv om jordanalyse, selv meget nøjagtige3. For en heterogen forskning plot er variation ofte mere vigtigt end betyder3; det vil sige vil en prøveudtagning design, der præcist kan måle både variation og mener blive foretrukket.

Når jord rumlige variation ændres yderligere på grund af land management praksis4,5,6, er det vanskeligere at gennemføre jord prøvetagning på en præcis måde. Ikke desto mindre bekymringer også opstå med hensyn til de store variationer i centrale jorden variabler (fxSOC og MBC)7 , der overføres til at forårsage dårlig begrænsninger af centrale model parametre, der er afgørende for langsigtede globale jord model fremskrivninger under klima ændre8,9,10. Da omkostningerne ved jord prøvetagning til at karakterisere felt variabilitet er et hovedproblem, der en enkel, pålidelig og effektiv jord prøvetagningsmetode søges.

Der er mange forskellige tilgange til indsamling af repræsentative jordprøver i et komplot for forskning, og deres fordele og ulemper er opsummeret i tabel 1. I en traditionel jord prøveudtagning (dvs., enkel og tilfældig prøveudtagning), en tilfældig samling af et par til mere end 10 jordprøver er udført i et komplot for forskning. Især antallet af prøver i en traditionel jord prøveudtagning design fastsættes altid skønsmæssigt og tilknyttede fejlprocenten (dvs., nøjagtighed) er fortsat ukendt.

Prøveudtagning design Fordel Ulempe
Enkel og tilfældige stikprøver Omkostningseffektiv, hurtig og billig, bredt vedtaget, let operation, optimalt i homogen site Lav nøjagtighed og høj variation, < 5 prøver
Systematisk prøveudtagning Høj nøjagtighed og kendt variation, optimalt i stor skala heterogene site Koste ineffektive, store prøvenummer
Stratificerede stikprøver Præcis gennemsnitlige vurdering, relativt nem betjening, optimal for grupperet og stratificeret region Koste ineffektive, store prøvenummer (normalt mindre end systematisk/gitter prøveudtagning)
Komposition Omkostningseffektiv, nøjagtig gennemsnitlige estimat, nem betjening, optimalt i heterogene site Ukendt felt variation, > 3 prøver til composite

Tabel 1: fordele og ulemper ved store jord prøveudtagning design vedtaget i jord forskning EF. Tabellen har summeret fra Tan et al. 3, Jones12og Swenson et al. 11

Forhold til enkel og tilfældige sampling eller komposition, kan systematisk og stratificerede stikprøver designs opnå midler med høj nøjagtighed sammen med tilhørende variation (tabel 1). Dog vil de kræve intensiv jord prøveudtagning (fx, et par 100 prøver). Selv om rigtigheden af, og tillid, en jord test niveau stiger med flere jordprøver indsamles pr. plot11, er kravet om et stort antal jordprøver generelt kun gælder for en storstilet undersøgelse5,11 ; Det er langt ud over prisoverkommelighed af de fleste jord forskningsprojekter gennemført på omfanget af feltet parceller på grund af begrænsninger i ressourcer. En prøveudtagning design er foretrukket at afbalancere kompromiser for disse forskellige metoder.

Et centralt spørgsmål for en jord prøveudtagning design er at bestemme antallet af jordprøver kræves og den tilknyttede nøjagtighed givet forskningsspørgsmål og markforhold. For eksempel, er en reduktion i antallet af jordprøver muligt i mindre forstyrret sites samtidig stadig opnå samme grad af præcision6, foreslår skal udtrykkeligt kvantificere den rumlige heterogenitet (dvs, natur og forekomst af jord variation) forud for jord prøveudtagning3. I virkeligheden, anbefales ingen sådan pilot prøveudtagning i de fleste jord prøveudtagning designs. Feltet forskere undlader ofte at erkende betydningen af estimering statistiske effekt, når de udformer eksperimenter.

For at forbedre den eksperimentelle stringens i jord prøveudtagning, præsenteres en enkel og effektiv prøveudtagningsmetode i denne undersøgelse. Det nye design skal ikke blot aktiverer den nøjagtige karakterisering af jorden næringsstoffer niveauer og variabilitet men tilbyder desuden en kvantitativ måde at oplyse antallet af jordprøver og tilknyttede prøveudtagning nøjagtighed af regnskab for jord rumlige heterogenitet, for fremtidig forskning. Den nye jord prøveudtagning design skal hjælpe forskerne med at identificere valgfri strategier, der passer til deres prøveudtagning og forskning behov. Det overordnede mål med denne metode er at give jord biogeochemists og økologer med en kvantitativ og manipulerende tilgang til at optimere jord prøveudtagning strategier i forbindelse med felt forskning.

Protocol

1. grupperet prøveudtagning Design i et Plot

  1. Identificere prøveudtagning zoner inden for en forskning plot. Bestem antallet af firkantede gitre med lige lange (dvs., figur 1; Figur 3). Baseret på størrelse og form af handlingen forskning, mål antallet af firkantede gitre forventes at blive seks til ti, således at det samlede antal jordprøver er kontrolleret under 30 inden for et plot (Se trin 1.3).
  2. Markere midten af hver firkant gitter (dvs., barycentrum) og oprette en cirkulær prøveudtagning område med en diameter lig med sidelængde på den firkantet gitter.
  3. Stå på barycentrum i den cirkulære zone med lukkede øjne og smide en lille sten (eller et andet objekt med vægt) i en vilkårlig retning og afstand fra barycentrum.
    1. Hvis stenen er faldet uden for det cirkulære område, gøre det igen, indtil den første prøveudtagning placering er identificeret.
  4. Gentag trin 1.3 indtil tre tilfældige stikprøver steder er fremstillet i det cirkulære område.
  5. Sætte flag om de tre steder, prøveudtagning og nummerere hvert flag (dvs.1, 2 og 3).
  6. Gentag trin 1,3-1,5 i alle andre zoner, cirkulær prøveudtagning, indtil alle steder er fastlagt og nummereret i en rækkefølge (dvs., 4, 5, 6, osv.).

2. afstand målinger og jord samling i et Plot

  1. Vælg et hjørnepunkt og identificere det som oprindelse for området prøveudtagning i plottet.
  2. Måle vandrette og lodrette afstande af hver markerede placering i forhold til oprindelsen og optage dem i et felt notesbog som x- og y -koordinaterne.
  3. Brug en jord snegl til at tage en jord kerne (0 - 15 cm) fra hver markerede placering og mærk posen baseret på flag. Gentag dette trin, indtil jorden kerner er taget på alle markerede steder.
  4. For at minimere påvirkning af prøveudtagning (fxtramper på planter og jord i plot), sikre, at poser med jordprøver inde ophold med deres respektive flag indtil samle alle tasker i plot på én gang i slutningen af samlingen.
  5. Transportere jordprøver i kølere til laboratoriet og behandle hver jord kerne på samme dag.
  6. Fjerne rødder fra hver kerne, sigtes den gennem en 2 mm jord sigte og grundigt homogeniseres hver kerne prøve før enhver analyse.
  7. Bestemme jordens vandindhold i hver prøve af ovn-tørring delprøver i 24 timer ved 105 ° C og jorden lufttørret jord delprøver til et fint pulver for en samlet maengde kulstof (C) analyse ved hjælp af et elementært analyzer4. SOC er afledt baseret på fugt og C indhold.
  8. Vejer frisk jord delprøver (af 10 g hver) og kvantificere jord MBC af chloroform gasning-K24 udvinding og kalium persulfat fordøjelsen metoder5.
  9. Kombinere SOC og MBC datasæt med x - og y -koordinater baseret på flaget numre i plottet.

3. beskrivende og Geostatistical analyser i et Plot

  1. For hver variabel SOC og MBC, beregne minimum, maksimum, betyde, median og standardafvigelse, såvel som variationskoefficienten (CV).
  2. For hver variabel, udføre en række geospatial analyse (dvs., tendensanalyse overflade, autokorrelation og kriging kort) til at skildre den primære overflademønster, finskala-variation og geografiske fordeling. Oplysninger om tilgange til geostatistical analyser kan findes i tidligere publikationer4,5.

4. udforskning af SSR og tilknyttede prøveudtagning rigtigheden i et Plot

  1. Plot SSR og relative fejl (γ) baseret på CV'ET er fremstillet i et plot. Inden for hvert enkelt observationsområde har log-transformeret SSR og relative fejl (γ) en negativ lineær sammenhæng (ligninger 1-3). Baseret på forholdet (ligning 3), kan antallet af prøver, der kræves for den angivne nøjagtighed bestemmes:
    Equation 1 
    Equation 2 
    Equation 3
    Her, CI, Equation 6 , s, n, N, CV, og betegne konfidensinterval, plot betyder, plot standardafvigelse, prøvenummer, koefficient for variation og relative fejl, henholdsvis; t 0.975 = 1,96. Kravet om log-transformeret stikprøve størrelse (N) har en negativ lineær sammenhæng (dvs., hældning = -2) med den log-transformeret relative fejl (γ).
  2. Anvende ovenstående forholdet for fremtidige prøveudtagning i et plot af beregningen af N i ligning 3 under en ønskede nøjagtighed (fxrelative fejl [γ]). Eller for et givet antal jordprøver indsamles allerede i et plot, gælder forholdet at udlede på den tilknyttede nøjagtighed.

Representative Results

Ovennævnte fremgangsmåde har været ansat i to casestudier, en i en sydlige USA landdistrikt og en anden i det mellemste Tennessee.

I landdistrikterne sydlige Piemonte-regionen, tre arealanvendelse typer blev udvalgt, herunder 1) udyrkede eg-hickory hårdttræ skove, 2) dyrkede marker hvor konventionel jordbehandling og befrugtning anvendes årligt producere hvede, sorghum og majs, og 3). Old-Field fyrreskove, der hver omkring 50 år i år siden den sidste dyrkning4. Tre uafhængigt replikerede 30 x 30 m parceller blev identificeret fra området for hver arealanvendelse. I hver plot, en klynge jord prøveudtagning design blev anvendt (figur 1). Hver cirkulære zone havde en 5 m radiale afstand fra hver barycentrum. Tyve-syv kerner blev indsamlet fra hver af de ni grunde, 81 kerner per arealanvendelse og 243 kerner i alt. SOC var kvantificeres ved en CHN analyzer. Det store resultat var at dyrket land betydeligt homogenizes den rumlige heterogenitet af SOC og andre variabler4. SSR afveg blandt arealanvendelse med en generelt stigende rækkefølge som old-field skov > regenereres fyrreskov > dyrkede dyrkede (figur 2). Undtagelserne er at én ædeltræ skoven plot havde en SSR så små som de dyrkede plot, og én fyr plot havde en SSR så stor som hårdttræ plot (figur 2). At tage γ = 0,1 eller 10% som et eksempel, SSR var 4, 10, 30 (opdyrket landbrugsland), 80, 85, og 300 (fyrreskov), og 25, 200 og 350 (hårdttræ). Hvis der kun tre jordprøver blev indsamlet i alle parceller, ville den relative fejl have været ~ 10% - 30% (opdyrket landbrugsland), ~ 50% - 80% (fyrreskov) og ~ 28% - 100% (hårdttræ).

Figure 1
Figur 1 : En illustration af en grupperet stikprøveudtagning design inden for en 30 x 30 m forskning plot på Calhoun eksperimentel skov, SC, USA4. De udfyldte cirkler repræsenterer centroids (n = 9). Den store stiplede cirkel repræsenterer prøveudtagning området omkring én barycentrum (radius = 5 m). XS repræsentere stikprøven placeringer bestemmes af tilfældigt udvalgte retninger og afstande fra en barycentrum. Dette tal er blevet ændret fra Li et al. 4. venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2 : Plot af stikprøve størrelse krav (SSR) og relative fejl (γ) for SOC hårdttræ skov, fyrreskov og opdyrket landbrugsland. Log skala blev anvendt på begge akser. Stiplede linjer repræsenterer dyrkede jord, grå linier fyrreskov jord og mørke linjer hårdttræ skovjorden. Tre forskellige linjer for hver arealanvendelse svarer til tre Repliker parceller. Dette tal er blevet ændret fra Li et al. 4 Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

I Tennessee State University (TSU) Main Campus landbruget forskning og udvidelse Center (AREC) i Nashville, TN, USA (36.12° N, 36.98° W, højde 127.6 m) i 2011 blev et feltet switchgrass eksperimentere etableret med tre kvælstof (N) befrugtning behandlinger i en randomiseret blok design5. Typen afgrøde er af sorten 'Highlander' af østlige 'Alamo' switchgrass (Panicum virgatum L.). De tre N behandlinger inkluderet ingen N gødning input (NN), lav N gødning input (LN: 84 kg N ha-1 i urea), og høj N gødning input (HN: 168 kg N ha-1 i urea). Inden for hvert enkelt observationsområde, var et rektangulært område med 2,75 x 5,5 m-zone identificeret og inddelt i otte firkantede gitre af 1.375 x 1,375 m. Inden for hver cirkulære zone, en barycentrum blev identificeret og tre kerner blev indsamlet med en tilfældig retning og afstand i forhold til hver barycentrum (figur 3). Ialt 24 kerner var således indsamlet fra hver af 12 grunde, giver 288 jord kerner. MBC i hver kerne var kvantificeres ved chloroform gasning-K2SO4 udvinding og kalium persulfat fordøjelsen metoder. Det store resultat var, at N gødskning generelt forbedret fysisk heterogenitet af MBC i switchgrass dyrkede. SSR var generelt større med befrugtning (figur 4). En undtagelse er, at SSR for en HN plot var lavere end NN plot (figur 4). At tage γ = 0,1 eller 10% som et eksempel, SSR var 10 og 20 i to replikerede parceller (NN), 30 og 50 (LN), og 15 og 70 (HN). Hvis der kun tre jordprøver blev indsamlet i alle parceller, ville den relative fejl have været ~ 20% - 25% (NN), ~ 26% - 35% (LN) og ~ 20% - 40% (hårdttræ).

Figure 3
Figur 3 : Illustration af en grupperet stikprøveudtagning design i en 2,75 x 5,5 m plottet i en befrugtning eksperimentelle site på Tennessee State University (TSU) Agricultural Research Center i Nashville, TN, USA. De udfyldte cirkler repræsenterer centroids (n = 8) og hver plot bestod af otte centroids i hvert kvadrat gitter (af 1.375 x 1,375 m). I hver udgaaende, blev en cirkulær område fastsat for jord prøveudtagning. XS repræsentere stikprøven placeringer bestemmes af tilfældig retninger og afstande fra en barycentrum inden for hvert cirkulære prøveudtagning område (stiplede cirkel). Dette tal er blevet ændret fra Li et al. 5 Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 4
Figur 4 : Plot af stikprøve størrelse krav (SSR) og relative fejl (γ) for MBC under tre befrugtning behandlinger. Log skala blev anvendt på begge akser. Stiplede linjer repræsenterer dyrkede jord, grå linier fyrreskov jord og mørke linjer hårdttræ skovjorden. NN = ingen N gødning input; LN = lav N gødning input; og HN = høj N gødning input. To forskellige linjer for hver arealanvendelse svarer til to Repliker parceller. Dette tal er blevet ændret fra Li et al. 5. venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Discussion

Den traditionelle jord prøveudtagningsmetode manglede et kvantitativt grundlag og førte til ukendt nøjagtighed, mens de mere avancerede strategier, prøveudtagning involveret intensiv jord samlinger og induceret ubetalelige omkostninger for de fleste jord forskning på feltet plot skala. En enkel, effektiv og pålidelig prøveudtagning design bør være et nyttigt redskab til at balancere begge ovennævnte metoder og, endnu vigtigere, underrette en kvantitativ måde at bestemme det antal, der kræves i henhold til visse nøjagtighed af hensyn til fremtidige stikprøver behov. Men sådan en prøveudtagning design er stadig mangler. Her, en metode til at manipulere en grupperet prøveudtagningsprocedure for at kvantificere jord rumlige heterogenitet blev præsenteret, og under påberåbelse af dette design, at oplyse antallet af jordprøver kræves for fremtidige prøvetagning under specifikke nøjagtighed. Der er to kritiske trin i protokollen. Først er at bestemme området prøveudtagning og identificere prøvetagningsstedet i en given afbildningsområdet. Fordi den dimension og form af en specifik forskning plot kan variere fra et studie til en anden, bør antallet og længden af den firkantede gitter der repræsenterer prøvetagningsstedet ændres for at bedst passe plot karakteristika og dække området plot så meget som muligt. Generelt er bør antallet af kvadratisk net begrænses til otte til ti så at 24-30 jordprøver indsamles i en given plot. Dette mindre intensiv prøvetagning krav er acceptabelt, at en pilot-undersøgelse i et observationsområde. Det andet vigtige skridt er at bestemme prøvenummer kræves i henhold til specifikke nøjagtighed. Selv om antallet af Jordprøverne under en ønskede nøjagtighed kan udledes på baseret på pilot prøvetagningsmetode, skal andre disponible ressourcer regnskabsføres (f.eks., arbejdskraft, omkostning, og personale). Overstiger antallet af jordprøver, der kræves til en ønskede nøjagtighed prisoverkommelighed, bør den ønskede nøjagtighed sænkes, således at antallet af jordprøver kan genberegnes. Genberegningen skal gentages, indtil den passer bedste muligt er opnået for at balancere den ønskede nøjagtighed og de tilgængelige ressourcer.

Protokollen kan let modificeret til at passe bestemt figur, område og placeringen af en forskning plot. Selv inden for en uregelmæssig plot eller en meget stor eller lille afbildningsområdet, kan at proceduren udføres ved at kontrollere størrelsen af den firkantede gitter til at dække de fleste af afbildningsområdet. På den anden side når jordprøver indsamles ud over den cirkulære prøvetagningsstedet i plottet, kan de stadig regnskabsføres i den beskrivende og geostatistical analyse. Fleksibilitet i protokollen er i denne henseende fordelagtigt, da det kan, således reducere omkostningerne ved prøveudtagning.

En vigtig begrænsning af denne metode er, at antallet af jordprøver kræves for visse nøjagtighed vil afhænge af observationsområderne CV bestemmes af en gruppe af 24-30 jordprøver i pilot jord prøveudtagning. For en meget heterogen plot, 30 prøver eller mindre kan producere en større CV end, baseret på et større antal prøver (> 30). Som følge heraf vil antallet af jordprøver beregnet med samme nøjagtighed være større. Det vil sige, vil antallet af jordprøver kræves for samme nøjagtighed overvurderes i plottet. For en meget homogen plot, vil et mindre antal prøver producere en plot niveau CV svarende til 30 prøver, dermed, hvilket resulterer i en overvurdering af ressource behov. Derfor kan jord prøvenummer (dvs., 30 eller derunder) foreslog i pilot prøveudtagning design for disse yderst heterogene eller homogene parceller medføre unødvendige investeringer i pilot sampling scene eller i fremtidige prøveudtagning.

Vi påvise betydelige fordele af prøvetagningsmetode grupperet jord. Det giver en pålidelig og overkommelig jord prøvetagningsmetode for at få jord rumlige heterogenitet og tilbyder en kvantitativ måde at udlede antallet jordprøver, der kræves til en bestemt ønskede nøjagtighed. Selv om den intensive strip eller stratificerede stikprøver kan give en bedre beskrivelse af rumlige variation, er udgifterne til gennemførelse af disse proeveudtagninger for høj for de fleste jord undersøgelser. Den traditionelle prøveudtagning er vilkårlige og mangler enhver kvantitative grundlag for prøveudtagning nøjagtighed. Den nuværende protokol er overlegen på grund af sin mindre intensiv prøvetagning krav, lethed i at drive den i feltet, magt til at afsløre rumlige mønstre ved hjælp af strenge geostatistical analysemetoder og kapacitet til at bestemme kvantitativt stikprøvestørrelse angivet nogen ønskede nøjagtighed. Viden om prøvestørrelse kræves til en bestemt sampling nøjagtighed giver forskere til at strategize deres investeringer i jord prøveudtagning indsats.

Beskæftiger effektive grupperet prøveudtagningsproceduren tillader strenge test af jordbundens fysisk heterogenitet og forbedrer forskernes kapacitet til at gennemføre jord prøveudtagning med nøjagtighed. Prøvetagningsmetode jord mindre intensiv og kvantitativ karakter vil sætte dens brede anvendelse i jord forskningssamfund. Da sandsynligvis ændret jord rumlige heterogenitet under hurtige globale ændringer, kan jord prøve kravet om samme prøveudtagning nøjagtighed i et komplot for forskning variere over tid. Den foreslåede prøvenummer i pilot prøveudtagning design kan variere med forskellige jordtyper og økosystemer. Fremtidige programmer, der kunne komme ud af dette arbejde omfatter bestemmelse af prøvenummer til specifikke jord eller økosystemer. Således er yderligere empiriske arbejde nødvendig på ansøgning og identifikation af metoden i forskellige jordtyper og økosystemer. Langsigtet og bred programmer kan hjælpe med at identificere et generisk prøve størrelse krav om særlige økosystemer, som kan anbefales til jord forskere.

Disclosures

Forfatteren har intet at videregive.

Acknowledgments

Denne undersøgelse blev støttet af midler fra en US Department af landbrug Evans-Allen Grant (nr. 1005761). Forfatteren tak ansatte på TSU Main Campus AREC i Nashville, Tennessee for deres bistand. Maggie Syversen hjalp ved at læse den tidlige version af manuskriptet. Forfatteren værdsætter de anonyme korrekturlæsere for deres konstruktive kommentarer og forslag.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Soil auger AMS 350.05 For soil collection
Screwdriver Fisher Scientific 19-313-447 For soil collection
Rope Fisher Scientific 19-313-429 For delineating sampling zone
FatMax 35 ft. Tape Measure Home Depot #215880 For measuring distances
Marking flag Fisher Scientific S99537 For marking sampling locations
Plastic Zipper Seal Storage Bag Fisher Scientific 09-800-16 For soil collection
Sharpie Fisher Scientific 50-111-3135 For soil collection
Marking pencil Fisher Scientific 50-294-45 For recording data in field
Lab notebook Fisher Scientific 11-903  For recording data in field
ArcGis 10.3 ESRI For producing kriging map
Sieve Fisher Scientific 04-881G  For sieving soil sample

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Young, I. M., Crawford, J. W. Interactions and Self-Organization in the Soil-Microbe Complex. Science. 304, (5677), 1634-1637 (2004).
  2. Masoom, H., et al. Soil Organic Matter in Its Native State: Unravelling the Most Complex Biomaterial on Earth. Environmental Science and Technology. 50, (4), 1670-1680 (2016).
  3. Tan, K. Soil Sampling, Preparation, and Analysis. CRC Press. Boca Raton, FL. (2005).
  4. Li, J. W., Richter, D. D., Mendoza, A., Heine, P. Effects of land-use history on soil spatial heterogeneity of macro- and trace elements in the Southern Piedmont USA. Geoderma. 156, (1-2), 60-73 (2010).
  5. Li, J., et al. Nitrogen Fertilization Elevated Spatial Heterogeneity of Soil Microbial Biomass Carbon and Nitrogen in Switchgrass and Gamagrass Croplands. Scientific Reports. 8, (1), 1734 (2018).
  6. Chung, C. K., Chong, S. K., Varsa, E. C. Sampling Strategies for Fertility on a Stoy Silt Loam Soil. Communications in Soil Science and Plant Analysis. 26, (5-6), 741-763 (1995).
  7. Luo, Y. Q., et al. Toward more realistic projections of soil carbon dynamics by Earth system models. Global Biogeochemical Cycles. 30, (1), 40-56 (2016).
  8. Li, J., Wang, G., Allison, S., Mayes, M., Luo, Y. Soil carbon sensitivity to temperature and carbon use efficiency compared across microbial-ecosystem models of varying complexity. Biogeochemistry. 119, (1-3), 67-84 (2014).
  9. Conant, R. T., Ogle, S. M., Paul, E. A., Paustian, K. Measuring and monitoring soil organic carbon stocks in agricultural lands for climate mitigation. Frontiers in Ecology and the Environment. 9, (3), 169-173 (2011).
  10. Wieder, W. R., Bonan, G. B., Allison, S. D. Global soil carbon projections are improved by modelling microbial processes. Nature Climate Change. 3, (10), 909-912 (2013).
  11. Swenson, L. J., Dahnke, W. C., Patterson, D. D. Sampling for Soil Testing. North Dakota State University, Department of Soil Sciences. Research Report 8 (1984).
  12. Jones, J. Laboratory Guide for Conducting Soil Tests and Plant Analysis. CRC Press. Boca Raton, FL. (2001).
Prøveudtagning jord i en heterogen forskning Plot
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Li, J. Sampling Soils in a Heterogeneous Research Plot. J. Vis. Exp. (143), e58519, doi:10.3791/58519 (2019).More

Li, J. Sampling Soils in a Heterogeneous Research Plot. J. Vis. Exp. (143), e58519, doi:10.3791/58519 (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