Name: X-ray Bilgisayarlı Tomografi ile Ağaç Çekirdeği Analizi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-09-22T12:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 56 s
Description: Keşfedin X-ray bilgisayarlı tomografi ile ağaç çekirdeği analizini, biyokütle tahmini ve nicel odun anatomisi verisi toplamak için. Bu yöntem iklim değişikliğine ağaç tepkisini incelemeye yardımcı olur.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Üç isimsiz yorumcuya geri bildirimleri ve önerileri için teşekkür ederiz. Bu araştırma, JVdB için BOF Özel Araştırma Fonu (BOF Starting Grant BOF. STG.2018.0007.01), Uzmanlık Merkezi olarak UGCT için (BOF. EXP.2017.0007) ve çekirdek tesis (BOF. COR.2022.008), Yazarlar ayrıca Flanders Araştırma Vakfı'na (G019521N ve G009720N) ve UGent Endüstriyel Araştırma Fonu'na (IOF) hibe IOF yoluyla altyapıya mali destek için teşekkür eder. APP.2021.0005 (proje FaCT F2021/IOF-Equip/021).

Yüksek Verimli Ağaç Halkası Analizi ve Yoğunluk Tahmini

Yazarların açıklanacak herhangi bir çıkar çatışması yoktur.

Protokol içindeki kritik adımlar Protokol içindeki kritik adımlar, bit ve parçalardan kaçınmak için yüksek kaliteli artım çekirdekleri elde etmek için artım delicinin uygun şekilde kullanılmasını içerir (adım 1.1. ve bkz.39). Daha sonra, hem numune tutucuya yerleştirmek (Şekil 5, bkz.21) hem de uygun reçine ekstraksiyonu50 ve gelecekteki olası analizler için çekirdeklerin monte edilmeden bırakılması (ancak bkz.<sup cl...

Ahşap yoğunluğu, ahşabın2 hem anatomik hem de kimyasal özelliklerini yansıtan, ölçülmesi kolay bir değişkendir1. Yer üstü biyokütlenin biyokütle tahminlerinde odun yoğunluğu, ağacın boyutları ile çarpılan ve ahşabın karbon içeriğini temsil eden bir faktör olan önemli bir tartım değişkeni 3,4,5'tir. Odun yoğunluğu, kerestenin6 mekanik özelliklerine sıkı sıkıya bağlıdır ve bir ağacın7 yaşam öyküsünü yansıtır.
Hücre duvarı yoğunluğu yaklaşık 1500 kg/m³ olarak ölçülür ve oldukça sabit olarak kabul edilir8, ancak halka içi hücre duvarı yoğunluğu değişimleri de 8,9 olarak dikkate alınmalıdır. Odunsu hücreler (genel olarak kozalaklı ağaçlarda tracheidler, sert ağaçlarda damarlar, parankim ve lifler) farklı şekillerde yönlendirilir/şekillendirilir ve bu hücrelerin hücre duvar kalınlığı ve lümen büyüklüğü10 olarak değişir. Bu nedenle, odun yoğunluğu ağaçlar arasında, bir ağaç içinde (eksenel ve enine) ve bir ağaç halkası11,12 içinde kısa aralıklarla değişir. Çoğu durumda, halka ölçeğindeki odun yoğunluğu değişimi aynı zamanda ağaç halkası sınırınıda sınırlar 13. Odun yoğunluğu ve nihayetinde doku fraksiyonları üretilir ve bu yazıda, aşağıda açıklandığı gibi çalışma hedefine (Şekil 1) bağlı olarak genel olarak üç kategoriye (yani üç farklı çözünürlük ölçeği) ayrılır.
Halkalar arası ölçek: Odun parçaları ölçülerek, o numune için tek bir değer elde edilir. Bu, suya daldırma yoluyla veya geometrik olarakyapılabilir 14. Bu sayede genel biyokütle veya odun teknolojik değişkenleri elde edilebilir. Dipten kabuğa varyasyonu dahil etmek için, bu odun parçaları, yaşam öyküsü stratejisi15 hakkında bilgi elde etmek için manuel olarak ölçülen bloklara bölünebilir. Tıbbi tarayıcılarda olduğu gibi düşük çözünürlüklü X-ışını BT'yegeçerken 17,18, orta-geniş halkalar üzerindeki TRW verileri birçok numune üzerinde verimli bir şekilde yapılabilir18,19,20. Bu aynı zamanda, tipik olarak 50 μm ila 200 μm arasında değişen çözünürlüklerde değişen, hem ılıman hem de tropikal ağaçlardan 4,22 özden kabuğa biyokütleyi değerlendirmek için kullanılabilecek ölçektir.
Yüzük ölçeği: Ahşap, geçmiş çevresel koşulların bir kaydedicisidir. En iyi bilinen parametre ağaç halkası genişliğidir (TRW), ancak küresel sıcaklık rekonstrüksiyonları için, maksimum latewood yoğunluğu (MXD) kayıtlarınınsıcaklık 22 için daha iyi bir vekil olduğu kanıtlanmıştır. MXD, ölçülmesi kolay bir değişkendir23 ve bir ağaç halkasının son hücrelerindeki hücre duvarı kalınlığı ve hücre boyutu için bir vekildir ve mevsimsel hava sıcaklığına pozitif olarak bağlı ağaç hattı ve boreal bölgelerdedir24: yazlar ne kadar sıcak ve uzun olursa, daha fazla hücre duvarı odunlaşması meydana gelir ve bu da bu son hücrelerin yoğunluğunu artırır. Daldırma ve geometri gibi geleneksel ölçümler, bu halka seviyesi yoğunluğunu belirlemek için daha az doğrudur. Önceki bir çalışma, ince kesilmiş numuneler üzerinde X-ışını filmi kullanmak için bir araç zinciri geliştirdi25. Bu, hem ormancılıkta hem de daha sonraki paleoklimatolojidebir devrime yol açtı 15,18 ve maksimum lateodun yoğunluğunu (MXD), yani genellikle bir halkanın sonundaki en yüksek yoğunluk değerini yaz sıcaklığının bir temsilcisi olarak tanımladı. Temel prensip, numunelerin eksenel yöne mükemmel bir şekilde paralel olacak şekilde kesilmesi (yaklaşık 1,2 mm ila 7 mm13) ve numunenin bir X-ışını kaynağına maruz bırakılan hassas bir film üzerine konmasıdır. Daha sonra bu radyografi filmleri, yoğunluğu algılayan ve profilleri ve yıllık ağaç halkası parametrelerini kaydeden bir ışık kaynağı aracılığıyla okunur. Bununla birlikte, bu araçlar önemli miktarda numune hazırlama ve manuel çalışma gerektirir. Son zamanlarda bu, X-ışını CT için daha standart bir şekilde veya monte edilmiş çekirdeklere dayalı olarak geliştirilmiştir26. Buradaki çözünürlük 10 μm ile 20 μm arasında değişir. TRW, özellikle daha küçük halkalarla uğraşırken bu ölçekte de ölçülür.
Anatomik ölçek: Bu ölçekte (çözünürlük &lt; 4 μm), ana anatomik özellikler görselleştirildikçe ve genişlikleri ve oranları ölçülebildiğinden ortalama yoğunluk seviyeleri daha az alakalı hale gelir. Tipik olarak bu, mikrokesitler veya yüksek çözünürlüklü optik taramalar veya μ-CT taramaları yapılarak yapılır. Hücre duvarlarının üst yapısının görselleştirilmesi gerektiğinde, taramalı elektron mikroskobu en yaygın kullanılan yöntemdir27. Anatomik ölçekte, bireysel doku fraksiyonları görünür hale gelir, böylece görüntülerden fizyolojik parametreler türetilebilir. Bireysel anatomik parametrelere ve ahşabın hücre duvarı yoğunluğuna dayanarak, geleneksel odun yoğunluğu24 tahmincileri ile karşılaştırma için anatomik yoğunluk elde edilebilir.
Geliştirilmiş kesitleme teknikleri ve görüntü yazılımı29,30 sayesinde, dendro-anatomy30, hem kozalaklı ağaçlardaki MXD'yi daha yakından tahmin etmek hem de geniş yapraklı ağaçlardan çeşitli anatomik değişkenleri ölçmek için ahşabın daha doğru bir kaydına sahip olmak için geliştirilmiştir. Bu ölçekte, gerçek anatomik parametreler ölçülür ve çevresel parametrelerle ilişkilendirilir31 . μCT ile bu seviye deelde edilebilir 32,33.
Ahşabın doğası gereği higroskopik ve anizotropik olduğundan, odun yoğunluğunun dikkatli bir şekilde tanımlanması ve ölçüm koşullarının fırında kurutulmuş, şartlandırılmış (tipik olarak nem içeriğinde) veya yeşil (ormanda kesildiği gibi) olarak belirtilmesi gerekir34. Büyük numuneler ve teknik amaçlar için odun yoğunluğu, belirli koşullarda ağırlığın hacmine bölünmesi olarak tanımlanır. Bununla birlikte, odun yoğunluğunun değeri, ölçüldüğü ölçeğe büyük ölçüde bağlıdır, örneğin özden kabuğa odun yoğunluğu iki katına çıkabilir ve halka ölçeğinde (kozalaklı ağaçlarda) erken odunun lateks oduna geçişi, halka sınırında bir tepe ile odun yoğunluğunda da önemli bir artışa neden olur.
Burada, yukarıda belirtilen 3 ölçekteki özellikleri ölçmek için artımlı çekirdeklerin bir X-ışını CT tarama protokolü sunulmaktadır (Şekil 1). X-ışını BT'deki son gelişmeler, esnek bir kurulum nedeniyle bu ölçeklerin çoğunu kapsayabilir. Araştırma hedefleri, tarama için nihai protokolü belirleyecektir.
Önemli bir sınırlayıcı faktör (doğası gereği ahşabın ölçekli doğasına ve genel olarak ahşabın ölçekli doğasına bağlıdır), tarama için gereken çözünürlük ve süredir. Örneklerin nasıl yapılacağı gösterilmektedir: (i) Kongo Havzası'ndan Terminalia superba'da biyokütle tahminleri için halkalar arası ağaç ölçeği ahşap yoğunluk profillerinin elde edilmesi, (ii) bir HECTOR sistemi35 üzerinde sarmal taramaya dayalı olarak Clanwilliam sedirinden (Widdringtonia cedarbergensis) yoğunluk kayıtlarının elde edilmesi ve (iii) Nanowood sisteminde sapsız meşe üzerinde kap parametrelerinin ölçülmesi. Her iki tarayıcı da UGent X-ışını Tomografi Merkezi'ndeki (UGCT,
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65208/65208fig01.jpg"> Şekil 1: X-ışını CT taraması için genel metodolojik karar ağacı. Satırlar, araştırma hedefinden nihai veri formatına kadar atılması gereken adımları gösterir. Beyaz kutular, bu araç zinciriyle ilgili adımlardır. Gri renkli kutular, ağaç halkası analizi için dplr47 ve Treeclim48 ve ROXAS44 ile ImageJ42 veya CT görüntülerine dayalı ahşap anatomik parametrelerinin türüretilmesi için diğer (ticari) uygulamalar gibi diğer yazılımlar veya R paketleri ile gerçekleştirilebilen adımlardır. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65208/65208fig01large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Ahşap üzerinde X-CT araştırması Bir tarayıcının kurulumu: Standart bir X-ışını CT tarayıcısı, bir X-ışını tüpü, bir X-ışını dedektörü, bir rotasyon aşaması ve rotasyon aşamasını ve çoğu durumda dedektörü ileri geri hareket ettirmek için bir dizi motordan oluşur (Şekil 2).
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65208/65208fig02.jpg"> Şekil 2. HECTOR tarama sistemi. Sistem35, kaynak dedektör mesafesini (SDD) ve kaynak nesne mesafesini (SOD) gösterir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65208/65208fig02large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Laboratuvar tabanlı sistemlerin çoğu bir koni-ışın geometrisine sahiptir, bu da üretilen X-ışınlarının tüpün çıkış penceresinden bir koni ışını şeklinde dağıtıldığı anlamına gelir, bu da nesne ile tüp arasındaki mesafeyi değiştirerek (SOD = Kaynak-Nesne-Mesafe) ve dedektör ve tüp (SDD = Kaynak-Dedektör-Mesafesi), büyütmenin kontrol edildiği anlamına gelir (çözünürlük hakkındaki tartışmaya bakın). X-ışınlarının nüfuz etme gücü nedeniyle, nesnenin içinden geçerler ve zayıflama ışınının yoğunluğu, X-ışını ışınının enerjisinin, nesnenin kimyasal bileşiminin (mevcut elementlerin atom numarası) ve malzemenin yoğunluğunun bir fonksiyonudur. Sabit bir enerji spektrumu ve ahşabın sabit bir malzeme bileşimi göz önüne alındığında, X-ışını demetinin zayıflaması, malzemenin yoğunluğuna büyük ölçüde bağlıdır, bu da dansitometri için kullanımını açıklar. Zayıflama (veya iletim) Beer-Lambert yasası ile ifade edilebilir:
<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/65208/65208eq01.jpg" style="margin: auto;">
I0 ile gelen X-ışını ışını üstel olarak iletilen bir X-ışını ışınına bozunur ve malzeme boyunca bir mesafe boyunca yayılırken D . Doğrusal zayıflama katsayısı μ, nesnenin malzemesi ile bir dizi etkileşime bağlıdır. Projeksiyonlar bu nedenle iletilen ışının kayıtlarıdır.
Pratik olarak, nesne dönme aşamasına monte edilir, uygun bir SOD ve SDD seçilir, belirli bir güç de seçilir (nesne boyutu, yoğunluğu ve bileşimi ile ilgili) ve nesne 360° döndürülür ve bu dönüş sırasında birden fazla projeksiyon alınır. Bu çıkıntılar daha sonra nesnenin iç yapısını yeniden yapılandırmak için kullanılır. Radon dönüşümüne ve Fourier dilimi teoremine dayanarak, en çok kullanılanları hala onlarca yıl önce geliştirilen analitik çerçeveye dayanan birkaç yeniden yapılandırma algoritması mevcuttur. Daha fazla ayrıntı için, okuyucu özel literatüreyönlendirilir 36.
Çözünürlük, veri hacmi ve örneklem boyutu bilmecesi: Çözünürlük, X-ray CT taramasında çok önemlidir. Ters geometriye veya senkrotron ışın hatları gibi paralel ışın geometrisine sahip sistemlerde, diğer hususlar rol oynar. Bu protokol yalnızca koni ışını geometrisine sahip standart laboratuvar tabanlı X-ışını CT taramasını tartışır. Burada büyütme kavramı, dedektör piksel boyutu ve nokta boyutu esastır. Büyütme, SDD/SOD oranı olarak tanımlanır. Daha sonra, dedektörün piksel boyutu da açıkça çözünürlüğü etkiler: piksel boyutu ne kadar küçükse, çözünürlük o kadar yüksek olur, ancak çoğu durumda görüş alanı (FoV) aynı zamanda dedektörün piksel boyutu ve boyutuyla da doğrudan ilişkilidir (daha küçük piksel boyutu, aynı sayıda piksel için daha küçük FoV). Ayrıca, X-ışını demetinin nokta boyutu da önemlidir: nokta boyutu ne kadar büyükse, çözünürlük o kadar düşük olur, bu da daha az ayrıntının görülebileceği anlamına gelir.
Yukarıda belirtilen sınırlara göre mümkün olandan daha yüksek bir çözünürlük elde edilebileceğini ele almak önemlidir, bu nedenle çözünürlük yerine voksel boyutu (voksel bir hacim pikselidir) terimini kullanmak daha iyidir. Ayrıca, bir nesnenin tarandığı gerçek çözünürlüğü daha da sınırlayan dedektör keskinliği gibi başka faktörler de rol oynar. Yalnızca sistemin belirlenmiş hedefleri kullanarak gerçek bir kalibrasyonu doğru cevabı verir.
Bununla birlikte, çoğu durumda, bir nesnenin taranabileceği voksel boyutu çoğunlukla nesnenin boyutuyla sınırlıdır. Bu, nesne ne kadar büyükse, voksel boyutunun o kadar düşük olacağı anlamına gelir. Nesne, belirli bir voksel boyutu için dedektörün FoV'sine uymuyorsa, örneğin büyütme sınırlandırılarak voksel boyutu azaltılabilir.
İstenen voksel boyutuna karar verirken tarama süresi ve veri hacminin dikkate alınması önemlidir. Genel olarak, voksel boyutu ne kadar küçükse, görmek istenen ayrıntı o kadar yüksek olur, örnek o kadar küçük olur veya bir kerede taranabilen örnek o kadar az olur, daha fazla zaman gerekir ve veri hacimleri daha büyük toplanır. Aşağıdaki teorik örneği hayal edin: belirli bir X-ışını CT sistemi ile bir kerede 50 μm'de 10 cm x 10 cm x 10 cm ölçülerinde bir numune taranabilir ve aynı hacmi 10 μm'de taramak istenirse, FoV'ye uyan hacim sadece 2 cm x 2 cm x 2 cm olacaktır, Bunun fiziksel olarak mümkün olduğunu varsayarsak. Bu, tüm hacmi kaplamak için 125 taramaya (5³ = 5 kat daha yüksek çözünürlük, görüntüleme tekniğinin hacimsel doğası nedeniyle 3'ün gücüne ölçeklenir) ihtiyaç duyulduğu ve veri hacminin de aynı şekilde artacağı anlamına gelir. Tabii ki, bu sadece bir düşünce deneyidir ve sadece çözümden çok daha fazlasını düşünmek gerekir. Daha fazla bilgi için, okuyucu tarama olanaklarına genel bir bakış37 bölümüne yönlendirilir.
Ahşap nesnelerin taranması için aletlerin esnekliği: Son on yılda, birçok şirket HECTOR35 ile benzer bir montaja sahip X-ray CT sistemleri teslim etti. Özellikle zamansal çözünürlükleri açısından değerlendirilen çeşitli BT sistemlerine genel bir bakış38'de verilmiştir.
Toplamda, X-ray CT sistemlerinin esnekliği ve kullanıcı dostu olması önemli ölçüde gelişmiştir. Birçok sistem, UGCT'deki sistemlerde de olduğu gibi çok çeşitli nesnelerin taranmasına izin verir. Aşağıdaki protokol, ağaç halkası analizi için uygun olan HECTOR sistemi için gösterilmiştir. Bununla birlikte, protokol, çözünürlük ve veri formatı izin veriyorsa, mevcut diğer tüm sistemler için geçerlidir.
Bu sistemler, çeşitli nesnelerin taranmasına izin verir. HECTOR sistemi ile taranan farklı ahşap objelerin birkaç resmi Şekil 3'te verilmiştir. Şekil 1'de sunduğumuz, kaba bir çözünürlükten çok ince bir çözünürlüğe kadar değişen üç ölçeği içeren bu esnekliktir.
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65208/65208fig03.jpg"> Şekil 3. Kurulum örneklerinin taranması. (A) Bir kütük, (B) bir çello49, (C) toplu tarama için ağaç çekirdekli numune tutucular (tip 1) ve (D) HECTOR'un dönüş aşamasına monte edilmiş sarmal tarama için artımlı çekirdeklere sahip numune tutucu tip 2. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65208/65208fig03large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>

<table><tbody><tr><td>6 mm kağıt pipetler&nbsp;</td><td>http://artstraws.com/education/product/artstraws-thick-asst-cols/</td><td></td> <td>Karot</td></tr><tr><td>Alüminyum çekirdek tutucular</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ASTM standardı ASTM D 1107 &ndash; 96</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Karton posta tüpleri</td><td>https://www.rajapack.co.uk/envelopes-mailing-bags/postal-tubes/1-5-2mm-brown-cardboard-postal-tubes_PDT05623.html</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sütun matkabı</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Rekonstrüksiyon ve analiz</td><td></td><td></td> için bilgisayar donanımı <td>X-ray CT taraması</td></tr><tr><td>Soğutma&nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kurutma fırını</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Etanol &</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Soxhlet altı şişesi (2000 ml)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Çiçek köpüğü</td><td>https://www.oasisfloral.eu/</td><td></td> <td>Numune tutucu tip 1</td></tr><tr><td>Solventten</td><td></td><td></td><td></td>tasarruf etmek için Soxhlet'in boşluk hacmini doldurmak için cam boncuklar</tr><tr><td>Tutkal</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sıcak su banyosu&nbsp;</td><td></td><td></td> https://www.memmert.com/products/water-baths/water-bath/#!filters=%7B%7D <td>Soxhlet</td></tr><tr><td>ekstraksiyon Artım delici&nbsp;</td><td>https://haglofsweden.com/project/increment-borers/</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>Plastik silindir ve nbsp;</td><td>Moonen ve ark. 2022&nbsp;</td><td></td><td>Numune tutucu tip 2</td></tr><tr><td>Plastik silindirler</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Rezervuar</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Özel soxhlet aparatı&nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Toluen&nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Su pompası&nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>X-ışını CT tarayıcı</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

x-ray bilgisayarlı tomografi ile ağaç Çekirdeği analizi

Tree Core Analysis with X-ray Computed Tomography

Emek yoğun yüzey işlemine veya herhangi bir fiziksel numune hazırlığına ihtiyaç duymadan ağaç halkası genişliği (TRW), maksimum latewood yoğunluğu (MXD), diğer yoğunluk parametreleri ve kantitatif ahşap anatomisi (QWA) verilerini elde etmek için bir X-ışını bilgisayarlı tomografi (BT) araç zinciri sunulmaktadır. Buradaki odak noktası, 60 μm ile 4 μm arasında değişen çözünürlüklerde artımlı karotlar ve tarama prosedürleridir. Ahşabın bakılması gereken üç ölçek tanımlanmıştır: (i) halkalar arası ölçek, (ii) halka ölçeği, yani ağaç halkası analizi ve densitometri ölçeği ve (iii) anatomik ölçek, ikincisi geleneksel ince kesit kalitesine yaklaşır. Bu ölçeklerin her biri için özel olarak tasarlanmış numune tutucular, birden fazla artımlı çekirdeğin yüksek verimli taranmasını sağlar. TRW ve dansitometri için ağaç çekirdeklerinin üç boyutlu X-ışını BT görüntülerini verimli bir şekilde işlemek için bir dizi yazılım rutini özel olarak geliştirilmiştir. Bu çalışma, protokolün doğru bir şekilde anlaşılması için gerekli olan BT'nin temel ilkelerini kısaca açıklamaktadır. Protokol, dendrokronolojide yaygın olarak kullanılan bazı bilinen türler için sunulmuştur. Kaba yoğunluk tahminleri, TRW ve MXD verilerinin yanı sıra kantitatif anatomi verilerinin kombinasyonu, iklim rekonstrüksiyonları veya ağaç tepkisi için mevcut analizleri genişletmemize ve derinleştirmemize ve ayrıca dendroekoloji / klimatoloji ve arkeoloji alanını daha da geliştirmemize olanak tanır.

Amaç, birçok numunenin biyokütle tahmini veya ağaç büyümesi artışı, yani halkalar arası ölçek (Şekil 1) ise, yoğunluk profillerini (bkz. adım 5.4.3) ve ağaç büyümesi tahminlerini elde etmek için numuneleri taramak için numune tutucu 1 (Şekil 5) kullanılır, örneğin, daha kaba bir çözünürlüğe izin veren büyük TRW'ye sahip hızlı büyüyen ağaçlar için. Şekil 12 , Kongo havzasından bir tür olan T. superba'nın hem özden kabuğa hem...

Burada, bir X-ışını bilgisayarlı tomografi araç zinciri ile ağaç çekirdeklerinin nasıl işleneceğini gösteriyoruz. Bazı amaçlar için kimyasal ekstraksiyon dışında, daha fazla fiziksel laboratuvar tedavisine gerek yoktur. Araç zinciri, biyokütle tahminleri, MXD/ağaç halkası genişliği verilerinin elde edilmesi ve kantitatif ahşap anatomisi verilerinin elde edilmesi için kullanılabilir.

X-ray Bilgisayarlı Tomografi ile Ağaç Çekirdeği Analizi

An X-ray computed tomography (CT) toolchain is presented to obtain tree-ring width (TRW), maximum latewood density (MXD), other density parameters, and ...

Araştırmamın kapsamı odun büyümesini ve iklime tepkisini incelemektir. Cevaplamaya çalıştığım sorular, geçmişin iklimini nasıl yeniden yapılandırabiliriz ve mevcut iklim değişikliğine ağaçların tepkisi nedir? Bu nedenle, karşılaştığımız mevcut deneysel zorluklar, diğerlerinin yanı sıra, x-ışını CT taraması ile elde ettiğimiz büyük veri hacimleridir.Bu nedenle, taramak istediğimiz örnek sayısı ile gerekli çözünürlük arasında uygun bir denge bulmamız gerekiyor. X-ışını BT teknikleri, üç çekirdeği benzeri görülmemiş bir oranda taramamıza izin verdi. Hem tropikal hem de ılıman bölgelerden yoğunluk profillerine sahibiz.Bu nedenle, tekniğimizle sahip olduğumuz ana avantajlar, çok sayıda yüksek verimli tarama ve analiz yapabilmemiz, aynı zamanda yaptığımız tüm göstergelerin ve manipülasyonların, ağaç halkası göstergeleri de dahil olmak üzere tüm alet zinciri boyunca izlenebilir olmasıdır. Bu araç, akımı daha sonraki maksimum yoğunluk kronolojilerine güncellememize ve ayrıca dünyanın her yerinden, özellikle de çok az verinin mevcut olduğu bölgelerden ağaç rotasındaki ahşap özelliklerini ölçmemize olanak tanıyacak.

tree-core-analysis-with-x-ray-computed-tomography

Research

JoVE Journal

Environment

Çevre

Yüksek çözünürlüklü x-ışını bilgisayarlı tomografi (YRBT) 3D bitki damar yapısını ve işlevini incelemek için kullanılabilecek bir tahribatsız tanısal görüntüleme tekniğidir. Biz bitki dokuları ve türlerin geniş bir yelpazesinde ksilem ağlarının keşif nasıl kolaylaştırdığını YRBT göstermektedir.

Bitki damarları ve Üç Boyutlu Yapı ve Fonksiyon Visualize&#39;a Yüksek Çözünürlüklü Bilgisayarlı Tomografi Kullanımı

Üç boyutlu tek nanopartiküller içindeki element dağılımlarını karakterize etmek için taramalı transmisyon elektron mikroskobunda enerji dağıtıcı X-ışını tomografisinin kullanımı açıklanmaktadır.

Bireysel Nanopartiküller 3D Elemental Haritalama için Enerji Dağılımı X-ışını Tomografi

in-toprak kökenli X-ışını bilgisayarlı tomografi verileri görsel ve kantitatif kök yapısı bilgi edinme için bir metodoloji sunulmuştur.

Üç boyutlu Kök Sistemleri Metrikleri ayıklanıyor: Hacim ve Yüzey Analizi In-toprak X-ışını Bilgisayarlı Tomografi Data

Burada, kriyo yumuşak X-ışını tomografisinde (SXT) kriyo-korunmuş hücrelerin ultrayapısını 25 nm yarım perde çözünürlükte görüntülemek için gerekli numune hazırlama ve veri toplama adımlarını açıklayan bir protokol sunulmaktadır.

Cryo Soft X-ray Tomografisi ile Hücrenin 3D Kartografik Açıklaması

Mikro-BT, bitki yapılarını üç boyutlu olarak analiz edebilen tahribatsız bir araçtır. Mevcut protokol, parazitik bitki yapısını ve işlevini analiz etmek için mikro-BT'den yararlanmak için numune hazırlamayı açıklamaktadır. Belirli preparatlarla birleştirildiğinde bu yöntemin avantajlarını vurgulamak için farklı türler kullanılır.

Parazitik bitki-konakçı etkileşimlerini analiz etmek için mikro-BT taramasından yararlanma

Bozulmamış ağaç floemini korumak ve gözlem için hazırlamak için bir teknik sağlıyoruz.  Eklembacaklıların, mikropların ve floem dokularında yaşayan diğer organizmaların tanıtılmasına ve gözlemlenmesine izin veren floem sandviç adı verilen bir aparat oluşturuyoruz.

Ağaç Dokuların içinde eklembacaklı ve Mikrobiyal Toplulukları incelenmesi için Tekniği

Bitki biyokütle yakıt, yem, gıda ve malzemelerin çeşitli dahil olmak üzere birden fazla ürün için bir yenilenebilir kaynak sunuyor. Bu yazıda tütün ağacı (Nicotiana glauca) ve bir Biorefinery boru hattı için kavak olarak uygun kaynaklarının özelliklerini incelemek.

Bio-tabanlı Sanayi Feedstock olarak Tütün Ağacı ve Kavak Değerlendirme transkript ve metabolit profil

Burada, büyüme yapılarının genel değerlendirmesi için ahşap örneklerin nasıl örnekleneceğini özetleyen bir protokol sunuyoruz. İyi çoğaltılmış ve yüksek oranda çözülmüş ahşap anatomik ve dendroekolojik veri seti oluşturmak için gerekli makro ve mikroskobik hazırlama ve görselleştirme teknikleri açıklanır.

Modern Ağaç halkası Araştırma A Teknik Perspektif - Dendroekolojik ve Ahşap Anatomik Zorluklar Üstesinden Nasıl

Bentik makro omurgasızları kullanan hızlı biyolojik değerlendirme protokolleri genellikle su kalitesini izlemek ve değerlendirmek için kullanılır. Etkili bir protokol, Chironomidae yüzeyde yüzen pupa exuviae (SFPE) koleksiyonlarını içerir. Burada, saha toplama, laboratuvar işleme, slayt montajı ve Chironomidae SFPE'nin tanımlanması için teknikler açıklanmaktadır.

Chironomidae (Diptera) kullanılması Yüzey Yüzer Su Organları bir Rapid Bioassessment Protokolü Pupa Exuviae

Hem katılarda hem de sıvılarda redoksa duyarlı türlerin analizine izin vermek için anoksik koşullar altında tortu çekirdeklerinin kesitlendirilmesi ve gözenek sularının çıkarılması için bir protokol sunulmuştur.

Anoksik Koşullarında Tortu Çekirdek Kesit ve Gözenek Waters Ekstraksiyon

Keşfedin X-ray bilgisayarlı tomografi ile ağaç çekirdeği analizini, biyokütle tahmini ve nicel odun anatomisi verisi toplamak için. Bu yöntem iklim değişikliğine ağaç tepkisini incelemeye yardımcı olur.

X-ray Bilgisayarlı Tomografi ile Ağaç Çekirdeği Analizi

Daha fazla video keşfet