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Laboratoire et au champ protocole pour estimer les taux d’érosion de feuille de Dendrogeomorphology
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Summary January 7th, 2019
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Caractériser l’érosion causée par dendrogeomorphology a généralement porté sur trouver avec précision l’heure de début de l’exposition des racines, par l’examen macroscopique ou changements de niveau cellule causée par l’exposition. Ici, nous offrons une description détaillée des différentes nouvelles techniques pour obtenir des taux d’érosion plus précis de données haute précision microtopographique.
Transcript
Cette méthode peut aider à répondre aux questions clés sur le terrain pour la dendrogeomorphologie sur l’importance de la caractérisation microtopographique du sol pour obtenir des taux fiables d’érosion des feuilles. Le principal avantage de cette technique est qu’elle donne des estimations acceptables de l’érosion du sol sur de grandes surfaces comparables à un locus raisonnable. L’implication de ces techniques s’étend à l’amélioration de la réplicabilité et de l’utilité de la déndrogeomorphologie en élargissant la typologie des bio-indicateurs qui peuvent être utilisés pour quantifier les taux d’érosion.
En général, les personnes nouvelles à cette technique seraient en mesure de la reproduire facilement en raison de la polyvalence de la méthodologie. La démonstration visuelle de cette méthode est critique car elle est basée sur l’achèvement de plusieurs étapes liées à différentes approches méthodologiques. Commencez par localiser les racines exposées qui sont plus loin que 1,5 mètre du tronc.
Et en utilisant une scie à main pour couper au moins 30 racines exposées avec un diamètre supérieur à cinq centimètres en sections de 15 centimètres de long. Sélectionnez deux tranches d’environ 1,5 centimètre d’épaisseur et utilisez une truelle de jaugeage, une scie à main et un ruban à mesurer pour échantillonner au moins 1/3 des racines exposées totales à différentes profondeurs de sol, jusqu’à un maximum de 20 centimètres pour établir l’épaisseur minimale du sol au-dessous de laquelle les racines commencent à avoir une réponse anatomique due à l’exposition. Pour la caractérisation microtopographique des racines exposées d’un endroit facilement accessible, utilisez un dispositif terrestre de balayage laser qui peut mesurer jusqu’à 50 000 points par seconde avec une précision d’un millimètre à une distance de balayage inférieure à 120 mètres, pour considérer au moins deux différents emplacements conventionnels de balayage laser terrestre sans zones d’ombre.
Utilisez un minimum de quatre cibles d’arpentage haute définition placées pour couvrir l’ensemble de la zone afin de fusionner les deux emplacements. Numérisation d’une surface moyenne de 300 centimètres au carré à partir des endroits sélectionnés à une résolution spatiale d’un millimètre. Pour la caractérisation microtopographique des racines exposées en terrain difficile et escarpé, placez une jauge de profil microtopographique perpendiculaire à la racine exposée et niveler par la suite la jauge horizontalement pour toutes les mesures de manière à ce que différents ensembles de données puissent être comparés.
La caractérisation microtopographique de surface du sol est essentielle pour obtenir des taux d’érosion précis et peut être réalisée à peu de frais à l’aide d’une jauge microtopographique, peu importe la topographie du site de l’étude. Ensuite, dessinez le profil obtenu sur du papier graphique pour permettre l’estimation de la quantité de sol érodé le long du profil avec une précision inférieure au millimètre. Pour déterminer le moment de l’exposition aux racines par analyse macroscopique, utilisez l’augmentation du pourcentage de bois tardif et des largeurs d’anneau de croissance plus grandes comme indicateurs du stress induit par l’exposition.
Et marquer au moins quatre à cinq radii le long du diamètre des tranches qui présentent la plus grande variabilité dans les largeurs d’anneau de croissance. Ensuite, utilisez un système d’analyse d’image pour mesurer la largeur de l’anneau d’arbre et comparer la variabilité des largeurs des anneaux de croissance entre les différents radii pour la datation visuelle croisée afin d’améliorer la précision de datation pour la première année d’exposition à l’érosion du sol et de dater correctement les anneaux suivants. Pour déterminer le moment de l’exposition aux racines par analyse microscopique, pour les échantillons de racines exposés et non exposés, utilisez une microtome coulissante pour obtenir des sections transversales radiales d’environ un centimètre de large et de 20 microns d’épaisseur.
Tacher les sections transversales avec de la safranine et déshydrater les échantillons avec des immersions ascendantes d’eau d’éthanol dans jusqu’à 96% d’éthanol, jusqu’à ce que l’eau s’éclaircit. Tremper les échantillons dans un agent de compensation approprié, et les monter sur des diapositives codées avec un glissement de couverture de durcissement époxy. Après avoir permis aux échantillons de sécher à température ambiante, imagez les sections sous grossissement de 125 x pour comparer l’empreinte anatomique des échantillons de racines exposés et non exposés.
Utilisez ensuite un analyseur d’images approprié pour obtenir des mesures microscopiques de la largeur des œlles de croissance, du nombre de cellules par anneau, du pourcentage de bois tardif et de la zone de lumen dans le bois précoce. Dans cette analyse macroscopique, des changements dans le modèle de croissance de l’anneau d’arbre ont été observés en raison de la mort du cambium sur la partie supérieure de la racine. Y compris un passage de la croissance concentrique à la croissance excentrique et la présence de certains anneaux d’arbres extérieurs partiellement détruits.
Dans cette analyse microscopique, la première fois de l’exposition peut être observée quand il y a changement dramatique dans la largeur d’anneau. Une augmentation du nombre de vaisseaux est également perceptible, et des points de résine traumatiques apparaissent dans certaines racines marquées. Le bois tardif est facilement visualisé en raison de ses multiples rangées de trachées à paroi épaisse.
Avec une baisse significative du lumen trachéide du bois précoce observé lors de l’exposition. La caractérisation de la microtopographie de surface du sol joue un rôle essentiel dans l’obtention de taux précis d’érosion des feuilles. Ce motif morphologique des racines exposées se termine à une distance spécifique à partir de laquelle la surface du sol n’est façonnée que par l’érosion des feuilles, indiquant l’endroit où l’érosion doit être mesurée.
Ici, 114 échantillons de racines exposées ont été analysés. Permettant une caractérisation multidécennale de l’érosion des feuilles. L’analyse de 10 racines enfouies a révélé qu’elles ont commencé à réagir anatomiquement à l’exposition alors qu’elles se trouvaient à environ trois centimètres sous la surface du sol.
Ce qui est un indicateur essentiel pour améliorer l’exactitude des taux d’érosion. Tout en essayant cette procédure, il est important de se rappeler que la caractérisation microtopographique appropriée des racines et de leur voisinage immédiat s’est démontrée comme un facteur clé dans l’estimation fiable des taux d’érosion des feuilles. Le protocole est reproductible dans n’importe quelle zone géographique, à condition que les espèces d’arbres disponibles démontrent une bonne aptitude à l’utilisation dans la recherche sur les racines des arbres, telle qu’elle est appliquée pour les évaluations de l’érosion du sol.
À la suite de cette procédure, l’ajout d’autres méthodes qui utilisent des bassins versants instrumentaux ou des parcelles expérimentales peut améliorer la représentativité spatiale de l’analyse de l’érosion. Cette technique peut être utilisée pour concevoir les meilleures pratiques de gestion, qui pourraient en fin de compte prévenir, ou du moins réduire, l’érosion des sols. Faciliter l’application de pratiques de gestion plus durables.
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