Modelli spaziali di erosione e deposizione possono essere dedotte dalle differenze in elevazione di terreno mappato a incrementi di tempo appropriato. Tali cambiamenti in elevazione sono correlati ai cambiamenti in carbonati vicino alla superficie del suolo. Qui vengono descritti metodi ripetibile per misure in campo e in laboratorio di questi metodi di analisi quantitativi e dati.
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Articolo metodologico
Misura e mappatura modelli di erosione e deposizione relazionati al suolo carbonato concentrazioni sotto gestione agricola
In questo articolo
Sommario
Abstract
Modelli spaziali di erosione e deposizione possono essere dedotte dalle differenze in elevazione di terreno mappato a incrementi di tempo appropriato. Tali cambiamenti in elevazione sono correlati ai cambiamenti nei profili di carbonato (CaCO3) vicino alla superficie del suolo. L'obiettivo è quello di descrivere un semplice modello concettuale e il protocollo dettagliato per campo ripetibile e misurazioni di laboratorio di tali quantitativi. Qui, quota accurati è misurata usando un terrestri differenziale sistema di posizionamento globale (GPS); altri metodi di acquisizione di dati potrebbero essere applicati allo stesso metodo di base. Campioni di terreno vengono raccolti da prescritto intervalli di profondità e analizzato in laboratorio utilizzando un metodo di pressione-CALCIMETRO modificate efficiente e preciso per l'analisi quantitativa della concentrazione di carbonio inorganico. Metodi statistici standard vengono applicati al punto dati e risultati rappresentativi mostrano correlazioni significative tra cambiamenti nello strato superficiale del terreno CaCO3 e cambiamenti in elevazione coerente con il modello concettuale; CaCO3 generalmente diminuito nelle aree deposizionali e aumentato nelle aree di erosione. Mappe sono derivate da misure puntuali di elevazione e suolo CaCO3 per facilitare l'analisi. Mappa di modelli erosiva e deposizionale presso il sito di studio, un campo di grano di inverno pluviale ritagliato in alternanza di strisce grano-aratura, Mostra gli effetti interagenti di erosione di vento e acqua influenzata dalla gestione e topografia. Metodi di campionamento alternativi e intervalli di profondità sono discussi e consigliati per i futuri lavori riguardanti l'erosione del suolo e deposizione al suolo CaCO3.
Introduzione
L'erosione del suolo minaccia la sostenibilità dei terreni agricoli. Ritagliare la gestione, ad esempio una rotazione delle colture di frumento invernale-aratura convenzionalmente dissodato, può accelerare i processi di erosione e deposizione come suoli nudi durante periodi di riposo sono più suscettibili di vento e acqua forze1,2, 3 , 4 , 5 (Figura 1). Mentre questi processi potrebbero essere evidenti, possono essere difficili da quantificare.
Lo sc....
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Protocollo
1. raccolta di dati di terreno superficie elevazione
- calibrazione GPS per sito
- Locate o insieme una stabile punto di riferimento in un percorso sicuro presso il sito di indagine per l'uso come stazione base GPS per la raccolta di dati RTKGPS.
- Impostare la stazione base per la raccolta di dati RTKGPS a questo punto di riferimento locale utilizzando la migliore approssimazione delle coordinate per l'ubicazione della stazione base (cioè, posizione GPS WAAS-rettificato).
- Con il rover GPS, visitare almeno tre benchmark di punto di controllo orizzontali e verticali entro i limiti di comunicazione radio dei RTKGPS (circa 10 k....
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Risultati
Mapping di differenze DEM dal 2001 al 2009 rivela (rosso) di erosione e deposizione (verde) su quel periodo di 8 anni, con modifiche a livello di decimetro in elevazione sopra la maggior parte delle aree (Figura 5). A scala di campo, l'erosione è dominante nell'ovest e nel sud-ovest, mentre il deposito è veduto lungo un nord-ovest a sud-est diagonale band sul lato orientale del campo. Alternanza di fasce di erosione e di deposizione è visti spesso la gestione.......
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Discussione
Modifiche mappate in elevazione (Figura 5) illustrano significativa erosione e deposizione su un campo agricolo e modelli spaziali indicativi di multipli fattori di controllo sopra scale multiple. Da campo scala modelli connessi con vento, fino a modelli dendritiche scala fine prodotta dal flusso d'acqua, processi rilevanti per questo studio sono individuabili. Il livello di rilevamento delle modifiche di elevazione fornito da ripetuti rilievi a terra RTKGPS risulta ottimo. Rilevamento dei l.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla a rivelare.
Ringraziamenti
Il sito di studio di campo è in una fattoria gestita da David Drake e lo ringraziamo per la sua collaborazione durante questa ricerca a lungo termine. Ringraziamo anche Mike Murphy per i suoi molti anni di lavoro sul campo su questo progetto e Robin Montenieri per il suo aiuto con la grafica utilizzati in questa carta.
....Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Sistema GPS cinematico in tempo reale | Raccoglitore | Trimble Modello 5800 | |
| Trimble | Modello TSC2 | ||
| Trimble | Access (Trimble Survey Controller utilizzato nel 2001 per la calibrazione del sito ma questo software non è più supportato) | ||
| Carotaggio idraulico del terreno | Giddings Machine Company | ||
| Veicolo utilitario | John Deere | Gator 6x4 | |
| Software GIS | ESRI | ArcGIS per desktop con estensioni di analista spaziale e analista geostatistico | |
| Software statistico | SAS | SAS Institute Inc. | |
| Trasduttore di pressione 0-105 kPa | Serta | Modello 280E | Setra Systems, In., Boxborough, MA |
| Voltmetro | WaveTek | 5XL | Set di misuratori digitali per la lettura dei volt |
| Flaconi di siero | Wheaton | 223747 | 100 mL |
| Flaconi di siero | Wheaton | 223762 | 20 mL |
| Tappo di chiusura 20 mm Alluminio | Wheaton | 224183-01 | Cassa da 1.000 |
| Tappo butilico grigio da 20 mm (2 poli) | Wheaton | 224100-192 | Septum; Confezione da 1.000 |
| Crimpatrice manuale | Wheaton | W225303 | 20 mm |
| Decapsulatore manuale | Wheaton | W225353 | 20 mm |
| Fiale acide | Wheaton | 224881 | 0,50 dram (2 mL) |
| Alimentazione | SR Componenti | DDU240060 | trasformatore di classe 2 Adattatore CA; Ingresso 120VAC, Uscita 24VDC |
| Carbonato di calcio | Fisher | 471-34-1 | 500 g di 100% p/p CaCO3 |
Riferimenti
- Freebairn, D. M. Erosion control - some observations on the role of soil conservation structures and conservation. Nat. Res. Mgt. 7 (1), 8-13 (2004).
- Garcia-Orenes, F., Roldan, A., Mataix-Solera, J., Cerda, A., Campoy, M., Arcenegui, V., Caravaca, F. Soil structural stability and erosion rates influenced by agricultural management practices in a semi-arid Mediterranean agro-ecosystem. Soil Use and Mgt. 28, 571-579 (2012).
- Hass, H. J., Willis, W. O., Bond, J. J.
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Ristampe e permessi
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