Характеризующие эрозии от дендрогеоморфология обычно уделяется точно найти время начала корень экспозиции, изучая макроскопических или ячейки уровня изменений, вызванных воздействием. Здесь мы предлагаем подробное описание различных новых методов для получения более точных темпы эрозии от высокоточных microtopographic данных.
Лист эрозия является одним из важнейших драйверов деградации почв. Эрозия контролируется факторов окружающей среды и человеческой деятельности, которые часто приводят к серьезным экологическим последствиям. Понимание лист эрозии является, следовательно, во всем мире проблема с последствиями для окружающей среды и экономики. Однако знания о как эрозия развивается в пространстве и времени все еще ограниченной, а также его воздействия на окружающую среду. Ниже мы объясняем, что новый протокол dendrogeomorphological для извлечения эрозии почвы толщиной (E-x), приобретая точные microtopographic данных с помощью наземного лазерного сканирования (TLS) и microtopographic профиль датчиков. Кроме того стандартные dendrogeomorphic процедур, зависит анатомические изменения в корень кольца, используются для установления сроков воздействия. TLS и microtopographic профиль, что датчики используются для получения поверхности земли профили, из которых Ex оценивается после того, как определяется пороговое расстояние (TD), т.е. расстояние между корнем и отложениях knickpoint, который позволяет ключевом опускание поверхности земли, вызванные эрозии листа. Для каждого профиля мы измерили высоту между верхней части корня и виртуальные плоскости, касательной к поверхности земли. Таким образом мы призваны избежать мелких влияния деформации почвы, которые могут быть из-за давления, оказываемого корневой системой, или по договоренности корни подвергаются. Это может вызвать небольшое количество оседания почвы или эрозии в зависимости от того, как они физически повлиять на поверхностного стока. Мы демонстрируем, что адекватные microtopographic характеристика подвергаются корни и их связанные поверхности является очень ценным для получения точных эрозии ставки. Этот вывод может быть использован для создания наилучшей практики управления, призванных в конечном итоге остановить или может быть, по крайней мере, уменьшить эрозию почвы, так что более устойчивой политики управления может осуществляться на практике.
Экономические и экологические последствия производства листа эрозии делает эту тему в озабоченность во всем мире1. Несколько методов, от прямых методов физической основе и эмпирические подходы, используются для расчета темпов эрозии почвы на различных временных и пространственных масштабов. Прямые методы использования полевых измерений в естественных условиях и главным образом основаны на использовании Gerlach желобов2, вода коллекционеров3, эрозии булавки4 и профилемеры5. Кроме того модели эрозии почвы были все больше и больше сосредоточены на представляющие подробно реальные физические процессы, ответственные за эрозии6.
Дендрогеоморфология7 является подразделением дендрохронологии8 что она успешна в характеристике частота и масштабы геоморфологических процессов9,10,11,12, 13,14,,1516,17. Что касается листа эрозии дендрогеоморфология обычно используется для расширения или замены методологий, упомянутых выше, особенно в районах, где темпы эрозии, производные от прямых методов скудных или недоступен. Дендрогеоморфология это очень гибкий метод для оценки эрозии почвы и может быть использован для калибровки основанные на физической и эмпирических моделей, или возможно как данных источника для повышения надежности прямой оценки методов18, 19. дендрогеоморфология позволяет эрозии почвы устанавливается на больших площадях, где корни подвергаются доступны. Эти корни подвергаются должны показать пределы кольца ясно дерево и реагировать ежегодные шаблонов роста следует рассматривать как оптимальный применять методы dendrogeomorphological20. Кроме того, котор подвергли действию корни для выборки должны быть предпочтительно расположены в однородных единиц, на основании их реакция почвы Эрозия21.
Обычные dendrogeomorphical способ оценки эрозии лист основывается на измерения на месте эрозии почвы толщиной (E-x) со времени первых воздействия нынешних22,23, 24. Соотношение между этими двумя переменными используется для вычисления значения эрозии в mm∙yr1. Большая часть исследований, проведенных на сегодняшний день была сосредоточена исключительно на эффективно определить начальный год воздействия. Как результат анализируются изменения в корне вследствие воздействия на макроскопическом уровне25, или ткани и клеточном уровнях26,27,28. Основные анатомические изменения в выставленных корни хвойных растет толщина кольца роста, вследствие значительного числа клеток в Эрливуд (EW)26. Аналогичным образом было обнаружено сокращение в пределах района люмен EW tracheids наряду с толщина структуры увеличению клеточной стенки latewood (LW) tracheids24,27,29. Эти изменения были описаны и количественно как начало, когда эрозии понижает земной поверхности над корень примерно три см30. Меньше внимания было предоставлено надлежащее определение параметра Ex . Возраст корни подвергаются обычно было связано с высотой оси корневого центра роста над землей поверхности31,32. Поэтому оценка Ex была исправлена, учитывая продолжающийся рост вторичных30,33. Совсем недавно эти методологические подходы также интегрировали характеристика почвы микротопографии для получения надежных эрозии ставки34,35,36.
Мы представляем лабораторных и полевых протокол для оценки более точной и надежной лист темпы эрозии от дендрогеоморфология. В этот конкретный протокол осматриваем гипотеза, что выборка всех выставленных корни, независимо от ориентации относительно пути стока и в сочетании с microtopographical анализа, позволяет темпы эрозии точно быть реконструирована и количественно. Наша цель, поэтому, является предоставление протокол оценить темпы эрозии от увеличения размера выборки корни подвергаются, используя макроскопических и микроскопических информацию, найденную в серии деревьев кольца роста, а также топографических данных с высоким разрешением.
Протокол развертывания демонстрирует ценность подробных и надлежащего характеристики поверхности микротопографии земли, как это позволяет измерять темпы эрозии доверия лист от дендрогеоморфология. Наш методологический подход фокусируется на важность характеризующих микротопогра…
The authors have nothing to disclose.
Исследовательские проекты, которые финансируются исследования были: Маркони (CGL2013-42728-R); Дендро Avenidas (CGL2007-62063); MAS дендро-Avenidas (CGL2010-19274) испанского министерства науки и техники и проекта идея-GESPPNN (OAPN 163/2010), которая финансировалась окружающей среды министерства Испании.
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®ion=ES |