Wiederholte Entnahme von Bodenproben hat ein effektiver Weg erwiesen, um Waldboden Wechsel über Jahre und Jahrzehnte zu überwachen kürzlich. Um seine Verwendung zu unterstützen, ein Protokoll vorgestellt, um die neuesten Informationen über den Boden Resampling Methoden synthetisiert in der Konzeption und Umsetzung von erfolgreichen Bodenbeobachtung zu unterstützen.
Recent soils research has shown that important chemical soil characteristics can change in less than a decade, often the result of broad environmental changes. Repeated sampling to monitor these changes in forest soils is a relatively new practice that is not well documented in the literature and has only recently been broadly embraced by the scientific community. The objective of this protocol is therefore to synthesize the latest information on methods of soil resampling in a format that can be used to design and implement a soil monitoring program. Successful monitoring of forest soils requires that a study unit be defined within an area of forested land that can be characterized with replicate sampling locations. A resampling interval of 5 years is recommended, but if monitoring is done to evaluate a specific environmental driver, the rate of change expected in that driver should be taken into consideration. Here, we show that the sampling of the profile can be done by horizon where boundaries can be clearly identified and horizons are sufficiently thick to remove soil without contamination from horizons above or below. Otherwise, sampling can be done by depth interval. Archiving of sample for future reanalysis is a key step in avoiding analytical bias and providing the opportunity for additional analyses as new questions arise.
Bodenentwicklung wurde traditionell in Prozessen betrachtet , die 1 bis tausendjährigen Zeitskalen Ort über hundertjährige nehmen. Überwachung von Böden, die durch intensive Anwendungen wie Landwirtschaft gestört hatte, war nicht in der Regel als wichtig für die Politik oder Verwaltung Bedenken auf der Zeitskala von Jahren bis Jahrzehnten nicht. Jüngsten Böden Forschung hat jedoch gezeigt , dass wichtige chemische Bodeneigenschaften in weniger als einem Jahrzehnt ändern können, oft das Ergebnis einer breiten Umweltveränderungen durch Folgen menschlicher Aktivitäten getrieben wie Luftverschmutzung und Klimawandel 2. Im östlichen Nordamerika, wiederholte Entnahme von Bodenproben liefert wertvolle Informationen über die Auswirkungen der sauren Ablagerung durch Aufzeichnungen von Bodenveränderung in bewaldeten Einstellungen. In dem Bemühen , diese Arbeit zu unterstützen und zu koordinieren, die nordöstliche Bodenmonitoring Cooperative (NESMC) wurde im Jahr 2007 3 gebildet. Dieses Papier ist Teil der kontinuierlichen Bemühungen der NESMC zu Pro istvide Informationen, die für die Überwachung unserer sich verändernden Umgebung die Verwendung wiederholter Entnahme von Bodenproben von Waldböden als wertvolles Werkzeug vorrückt.
Wiederholte Probenahme wurde verwendet, um aus experimentelle Manipulationen Veränderungen zu bewerten, sondern langfristige Überwachung von Waldböden in Reaktion auf Umwelt Treiber ist eine relativ neue Praxis, die nicht in der Literatur gut dokumentiert und wurde erst vor kurzem von der wissenschaftlichen Gemeinschaft im Großen und Ganzen umarmte. Vergangenheit Skepsis war zu einem großen Teil auf die Ansicht durch, dass die Rate der Bodenveränderung zu langsam war in Anwesenheit der hohen räumlichen Variabilität (horizontal und vertikal) typisch für Waldböden zu erkennen. Da die Sammlung von Boden destruktiv ist, Resampling kann nur in der Nähe der ursprünglichen Entnahmestelle erfolgen. Daher räumliche Variabilität innerhalb der 3-dimensionalen Raum, von dem Proben gesammelt werden müssen richtig realen Veränderungen quantifiziert werden, zu erkennen und zu vermeiden, Ergebnisse, die ein Artefakt des Sammelverfahrens sind. Darüber hinaus schafft das Verfahren der Entnahme von Bodenproben und der chemischen Analyse mögliche Quellen von Mess Instabilität, die Änderungen maskieren oder Bias ergibt 4. Mess Instabilität kann nicht vollständig entfernt werden, kann aber ausreichend mit den richtigen Protokolle gesteuert werden Ergebnisse mit minimalen Unsicherheit zu erzeugen.
Entwerfen der Bodenbeobachtung Studie
Bodenüberwachung erfordert, dass Bodenproben wiederholt über ein Zeitintervall vom Prüfer definiert gesammelt werden. Kürzere Zeitintervalle die Zeitdauer verringern benötigt , um statistisch eine Veränderung erkennen, aber längere Intervalle mehr Gelegenheit für Bodenveränderungen 4 auftreten. A Resampling Intervall von 5 Jahren empfohlen , diese beiden Faktoren auszugleichen, aber wenn die Überwachung eines spezifischen Fahrers zu bewerten getan wird, sollte das Intervall auf der Grundlage der Änderungsrate in diesem Treiber 2 erwartet eingestellt werden. Erfolgreiche Überwachung von Waldböden erfordern auchs, dass eine Studie Einheit innerhalb eines Bereichs von bewaldete Fläche definiert werden, die für die Bodenüberwachung ausgewählt wurde. Wiederholte Probenahme an mehreren Stellen innerhalb des Untersuchungseinheit wird verwendet, um festzustellen, ob der Boden dieser speziellen Studie Einheit hat sich im Laufe der Zeit verändert. Zusätzliche Studieneinheiten können ausgewählt werden, aber jeder ist statistisch separat analysiert, um zu beurteilen, ob Bodenveränderungen aufgetreten sind. Statistische Ergebnisse mehrerer Studie Einheiten können dann zum Zwecke der regionale Analyse gruppiert werden, wie in Lawrence et al. 5. Die Art und die Größe der Studie Einheit hängt von den Überwachungs Fragen gestellt werden und die folgenden Studiendesign Überlegungen. Bodenproben in der Lerneinheit können an beliebigen Stellen oder auf einem Raster durchgeführt werden , so lange zu erhalten , Wiederholungsproben wie die Abtastung an genügend Stellen durchgeführt wird , um die Flächen Variabilität der Studie Einheit ohne Bias 4 zu charakterisieren. Eine Studie Einheit innerhalb einer einzelnen Landschaftstyp hinsichtlich gelegen bietet such als Steigung, Hanglage, Aspekt, Vegetation, Ausgangsmaterial und Entwässerung wird dazu neigen, weniger Flächen Variabilität als eine Lerneinheit zu haben, die mehr als einen Landschaftstyp umfasst. Vermeiden von Stichprobenverzerrung in jeder Sammlung wird benötigt, um die Werte von den Gruben in einem Sammlung abgetastet zu ermöglichen, werden statistisch im Vergleich zu den in früheren und zukünftigen Kollektionen erhaltenen Werte. Da die Größe der Studieneinheit ansteigt, kann die flächige Variabilität innerhalb der Studie Einheit auch von Faktoren wie Vegetation oder Steigungsänderungen erhöhen. Wenn mögliche Ursachen der Variabilität wie diese werden im Rahmen der Studie Einheit umfasst, zusätzliche Entnahmestellen werden benötigt, um die mögliche Variabilität in Böden zu charakterisieren, die auftreten können. Daher muss die Größe der Studie Einheit durch die auf die Variabilität des Gebiets anhand Ermittler bestimmt werden in Betracht gezogen und das Projekt zur Verfügung stehenden Mittel für die Bemühungen Probenahme und Resampling.
Ein wichtiges Kriterium zu berücksichtigened in der Studie Lokalisierungseinheit ist das Potential für zukünftige unerwünschte Website Störungen. Es sollte ein gewisses Maß an Sicherheit, dass Standortbedingungen werden für die definierten Überwachungsziele für mehrere Jahrzehnte oder mehr geeignet sein. Zum Beispiel sollte eine Studie Einheit mit dem einzigen Ziel der Effekte zur Überwachung des Klimawandels in einem Gebiet befinden, in dem die Protokollierung nicht in absehbarer Zeit eintreten wird.
Die Methodik hier beschrieben umfasst die Abtastung eines einzelnen Studieneinheit. Studieneinheiten können in einem Landschaftstyp repliziert werden können oder studieren Einheiten hinzugefügt werden, um zusätzliche Landschaftstypen zu charakterisieren abhängig von den Zielen und dem Umfang der Studie, einschließlich, ob die Studie eine experimentelle Manipulation beinhaltet. Ein Beispiel für eine Bodenüberwachung ist in Abbildung 1 dargestellt. Im Bereich von Interesse (westlichen Adirondack Region), sechs Studieneinheiten angesiedelt. In diesem Fall wird jede Lerneinheit in 25 gleich große gerastertParzellen. Jede Parzelle muss groß genug sein, um einen Raum zu schaffen, geeignet für Grube Ausgrabung. In bewaldeten Hochland Gelände der Nordosten der USA und im Osten Kanadas, eine geeignete Raum eine Grube bis zu einer Tiefe von 1,2 m ausheben kann in der Regel innerhalb von 10 m um 10 m-Bereich. Daher ist in diesem Beispiel entspricht die Gesamtfläche der Studie Einheit 1,0 ha. Jedes Mal, wenn die Lerneinheit abgetastet wird, werden eine ausgewählte Anzahl von Parzellen zufällig als Stichprobe ausgewählt. Wenn fünf Wiederholungs Plots zufällig für die Probenahme auf einem Fünf-Jahres-Intervall ausgewählt werden, könnte die Studie Einheit seit 25 Jahren überwacht werden. Die benötigte Fläche ausheben und eine Grube Probe wird unter Landschaften variieren und müssen in Betracht in den Stichprobenplan entnommen werden.
Der Grad der Replikation innerhalb einer Lerneinheit und die Häufigkeit wiederholter Probenahme wird in Abhängigkeit von den Studieneinheit Eigenschaften variieren, wobei die gestellten Fragen und die Art der Störungen, die zu erwarten sind. Basierend auf Studien Boden Resampling, das habenerfassten Änderungen mit Messungen in Waldböden häufig verwendet werden, sind ein Resampling-Intervall von 5 Jahren und ein Minimum von 5 Wiederholungsprobenahmestellen innerhalb jeder Lerneinheit empfohlen. Eine Verringerung der Häufigkeit von Resampling und die Erhöhung der Replikation Abtasten wird die Fähigkeit zu erkennen, Veränderungen zu stärken.
Abbildung 1: Beispiel Studiendesign Eine verallgemeinerte Resampling Studiendesign.. Beachten Sie, dass die Studie Einheit befindet sich die Anliegerbereiche zweier Strömungskanäle zu vermeiden. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Bodenprobenentnahme – Hintergrundinformationen
Die Sammlung von Bodenproben sollten während der Saison durchgeführt werden, wenn Böden trocken sein neigen, die am häufigsten auftritt, inDer letzte Teil der Vegetationsperiode. Durch das Resampling zu diesem Zeitpunkt wird die Konsistenz auch im Hinblick auf Pflanzenphänologie, einen möglichen Einfluss auf die Boden chemischen Bedingungen erreicht. Die Probenahme sollte während oder unmittelbar nach starken Regenfällen oder wenn die Böden sind sehr nass vermieden werden. An mindestens einer Stelle innerhalb der Lerneinheit sollte für die Beschreibung Böden 6 oder andere geeignete Protokolle nach dem USDA Erhaltung natürlicher Ressourcen Service (NRCS) Feldbuch beschrieben und dokumentiert werden , wenn ein Bodenklassifikationssystem außerhalb der USA folgt das Feld verwendet folgende Protokoll hierin bereitgestellten das Klassifizierungssystem der USA und erfordert eine Kopie des NRCS Feldbuch für Böden im Bereich beschreiben. Der Sampler sollte Ausbildung und Erfahrung zu beschreiben und Abtasten der Bodentyp, bevor die Bodenüberwachung Protokolle überwacht die Umsetzung.
Bodensammlung kann auf verschiedene Arten erfolgen, aber die Verwendung einer wiederholbaren Technik ist entscheidendIn den Bodenveränderung zu überwachen. Das Feld Methodik sollte in einem Standardverfahren (SOP) aufgezeichnet werden. Änderungen in der Erhebungsverfahren zwischen Samplings sollte vermieden werden, aber wenn das nicht möglich ist, müssen alle Details zu dokumentieren.
Die Tests sollten auch durch Verfahrensänderungen verursacht das Potential für Bias zu bewerten durchgeführt werden. Die Probenahme kann durch Horizont erfolgen, in denen (1) Grenzen deutlich auf dem Gebiet identifiziert werden und (2) Horizonte sind ausreichend dicken Boden zu entfernen, ohne Kontamination von Horizont oben oder unten. Sind diese Kriterien nicht erfüllt sind, kann Probenahme durch Tiefenintervall durchgeführt werden. In jedem Probenahme muss besondere Sorgfalt Misch Boden von der Oberfläche organisch-reichen Horizont zu vermeiden (in der Regel O oder A) mit dem obersten Mineral Horizont (in der Regel B oder E). In einigen Böden, Veränderungen in Struktur und Farbe gut sichtbar über die organisch-mineralischen Grenzfläche, während in anderen Böden Farbänderungen minimal werden kann, um strukturelle Veränderungen, die di widerspiegelnfferences in organischem Kohlenstoff (C) Konzentration muss Verlass die Lage der Grenzfläche zu identifizieren. diese Schnittstelle von strukturellen Veränderungen Bestimmung kann für erfahrene Bodenkundler schwierig, auch sein. Die Überprüfung der organisch-mineralischer Schnittstelle kann mit Laboranalyse der Kohlenstoffkonzentration (organische Horizont wird von organischen Kohlenstoffkonzentration> 20% 7 definiert) erfolgen. In einigen Böden kann der O Horizont weniger als 1 cm dick und kann zu dünn zu probieren sein. Sampling sowohl von Horizont und Tiefe innerhalb des gleichen Bodenprofil kann bei der Bewältigung Variationen in der Deutlichkeit der Dicken von Horizonte innerhalb dieses Profils wirksam sein. Die Horizonte oder Tiefen werden auch abhängig von den Zielen des Überwachungsprogramms werden abgetastet. Bodenveränderungen in Schichten näher an der Oberfläche mehr wurden als in tieferen Schichten allgemein identifiziert, aber einschließlich tieferen Horizonten oder Tiefenintervalle können Informationen liefern, die bei der Verringerung der Unsicherheit der Ergebnisse hilfreich. Zum Beispiel in einer ersten Probenahme ein vergletscherten Boden, stark durch saure Ablagerung ausgelaugt, zeigte Basensättigung gering wie möglich zu sein, in der oberen B-Horizont dann mit der Tiefe zunehmen. Bei einer wiederholten Probenahme, sollte dieses Muster auch dann, wenn Konzentrationen einzelner Schichten ändern auftreten. Wenn ein anderes Muster in der Wiederholungsprobennahme beobachtet wird, gibt es eine starke Möglichkeit, daß die beiden Abtastungen nicht in vergleichbaren Böden durchgeführt wurden. Idealerweise sollte die Probe über die volle Horizont Dicke gesammelt werden. in zu dicken Horizonte jedoch vertikal Probensammlung Integration kann schwierig sein, über die gesamte Dicke. In dieser Situation Proben mit gleichem Volumen kann bei gleichen Abständen von der Unterseite zur Oberseite des Horizonts gesammelt werden. Wird die Probenahme nicht über die gesamte Horizont Dicke getan wird, notieren Sie die Intervall Probentiefe in diesem Horizont.
Bodenprobenaufbereitung und Analyse – Hintergrundinformationen
die process einer Bodenprobe aus dem Profil entfernen ändert, dass die Proben Wurzeln durch Abtrennen und verursacht Veränderungen in Faktoren wie Temperatur, Feuchtigkeit, Sauerstoff und anderen Gaskonzentrationen. Daher müssen einige Messungen schnell, ohne die Fähigkeit getan werden, um die Probe zu erhalten, dass sie schwer in Langzeit-Monitoring-Programme zu verwenden. Doch für die meisten gemeinsamen physikalischen und chemischen Messungen wie Textur, Schüttdichte, Gesamt C und Stickstoff (N), und die Konzentrationen der gesamten und austauschbaren Metallen, Lufttrocknen der Probe nach der Entnahme eine relativ konsistente Methode für die Chemie vor der Analyse Stabilisierungs . In fast allen Fällen werden die Messungen Boden operativ definiert, sowohl die Bedingungen des Bodens in situ reflektieren, und die Folgen der Probenentnahme, Vorbereitung und beschäftigt Analyse. Artefakte werden durch die Auswahl der besten Methoden für die Ziele des Programms und die Konsistenz der Methodik im Laufe der Zeit minimiert. Einmal getrocknet, weiter c Hanges in der Bodenprobe werden minimiert, und der größte Teil der Feuchtigkeit entfernt wird, kann die Probe gesiebt werden Schollen aufzubrechen und Stein und Wurzelreste zu entfernen. Diese Schritte ermöglichen die Probe homogenisiert werden, bevor für die chemische Analyse zur Unterabtastung. So wie die Konsistenz der Probensammlung und Verarbeitungsmethoden im Laufe der Zeit aufrechterhalten werden muss, Potentialvorspannung aus der chemischen Analyse muss auch kontrolliert werden. Die Dokumentation der Standardarbeitsanweisung (SOP) für die chemische Analyse verwendet, um jede Zeitproben gesammelt und analysiert wesentliche und idealerweise wird die gleiche SOP für alle Probensammlungen verwendet werden. Der Erfolg der chemischen Analyse muss mit einem Qualitätssicherungsprogramm überprüft werden, die die Verwendung von internen Referenzproben und Interlabor-Austausch Proben, sowie Standard-interne Qualitätskontrollverfahren beinhaltet. Informationen zur Vergleichbarkeit der häufigsten chemischen Analysemethoden siehe Ross et al. 8.
ntent "> Wenn über fünf bis zehn Jahre Abständen durchgeführt wird Resampling, sind einige Änderungen wahrscheinlich in einen oder mehrere Aspekte der chemischen Analyse auftreten wie die SOP, Laborinstrumente, Laborpersonal, oder das Labor die Analyse zu tun. Diese Faktoren schaffen die Möglichkeit, analytische Vorspannung zwischen den Sammlungen. Um analytische Bias steuern, ungenutzte Teile von Proben aus jeder Sammlung sollte für die zukünftige Verwendung archiviert werden. die Proben aus der vorherigen Kollektion können mit den neu gesammelten Proben analysiert werden, und Daten durch einen Vergleich, die Möglichkeit der analytischen Bias angesprochen werden können. Dieser Ansatz basiert auf der Annahme, dass chemische Veränderungen in der archivierten Probe während der Lagerzeit nicht auftreten. Loss-on-Zündung und die Konzentrationen von austauschbaren Basen, austauschbar Al, insgesamt C und gesamt-N wurden in verschiedenen Studien als stabil gezeigt , die 9-11. Allerdings bis 30 Jahre verlängert haben, die Lagerung von luftgetrocknetem Böden wurde Bodens pH gezeigt abzusenken <sbis> 12 und 13 Manganoxide. Die Masse der Erde von jedem Horizont oder Tiefenintervall gesammelt sollte ausreichen, um eine ganze Reihe von geplanten chemischen abzuschließen Analysen plus zusätzliche Masse für mindestens vier Sätze von Analysen in der Zukunft. Eine Vielzahl von Verfahren wurden verwendet, Bodenproben zu archivieren. Das beschriebene Verfahren folgt hier die Lagerungsverfahren, die von der New York State Museum.Auswahl von denen Horizonten oder Tiefe Inkrementen durch die Ziele der Überwachung geführt abzutasten, ist aber letztlich abhängig von den Eigenschaften des Bodens. Die Entscheidung, wo und wie das Profil zu probieren ist daher ein wichtiger Schritt in die Bodenüberwachung. Zum Beispiel hat die Spodosol in 12 gezeigt einen Waldboden mit einer Grenze zwischen dem Oe (mäßig zerlegt organischer Substanz) und Oa (schwarz humifiziertes organisches Material), das ist abrupt und die beiden Horizonte sind ausreichend dick , damit sie getrennt abgetastet werden . Dieses Profil hat auch eine gut definierte E Horizont mit einer abrupten Begrenzung des organischen Oa Horizont aus dem Mineral E Horizont trennt. Diese bunten Horizont mit abrupten Grenzen ermöglichen die Erfassung des gleichen Horizont Material konsequent wiederholt werden, diesen Horizonten ausgezeichnete Kandidaten für die Bodenüberwachung zu machen. Wenn die Grenze zwischen den mineralischen und organischen Schichten nicht deutlich zu sehen ist oder graduelle relative zum Horizont Dicke, wiederholte Probenahme von Schichten direkt oberhalb und unterhalb dieser Schnittstelle wird von den benachbarten Schichten wahrscheinlich auch unterschiedliche Mengen an Boden. Diese Eigenschaft fügt unkontrollierte Variation und daher sind diese Horizonte weniger wünschenswert für wiederholte Probenahme machen würde.
In einigen Fällen Abtastung durch Tiefenintervall kann eine gleichbleibende Stichprobenverfahren in Böden bereitzustellen, wo bestimmte Horizont gemischt oder vermischt, wenn diese Vermischung ein konsistentes Merkmal der Böden ist, überwacht wird. In 12 weist die obere 10 cm des B horizon eine abrupte Grenze mit dem E horizon, aber Farbänderung auf das Vorhandensein von Bh und Bhs Horizonten , die miteinander vermischt werden. In dieser Situation würde die oberen 10 cm Abtasten des B-Horizont die wiederholbare Sammelmethode sein. Diese Vorgehensweise hat sich bewährt in Spodosols wie in Abbildung 12 gezeigt , 7.
<p class="jove_content" fo:keep-together.within-page = "1">Vollprofilbeschreibungen sind sehr nützlich, um die Möglichkeit von Stichprobenverzerrung zu verringern und der Interpretation der Daten, aber diese Informationen zu sammeln ist zeitaufwendig und könnte die Zeit für verfügbare Sampling-Replikation, abhängig von Projektressourcen und verfügbaren Feldzeit begrenzen. Eine Alternative zum vollständigen Profil von Beschreibungen jeder Grube eine vollständige Beschreibung eines primären Grube zu machen wäre (mit Foto), dann Beschreibungen begrenzen für replizieren Gruben auf Messungen von Horizont Dicke entlang with Fotos Profil. Diese Information würde ausreichen, dass die Resampling zu überprüfen wurde in der gleichen Boden in einer Weise, die mit dem Stand der Probenahme erfolgen. Qualitativ hochwertige Bilder sind äußerst wertvoll für die Aufrechterhaltung der Probenahme Konsistenz bei Profilen Resampling chemische Veränderungen im Laufe der Zeit zu bestimmen.
Beurteilung der möglichen Befangenheit von der Probenahme Inkonsistenzen können durch Vergleiche der Messungen unter Horizonte ausgewertet werden. Zum Beispiel niedrigere Konzentrationen von organischem Kohlenstoff wurden in der Oa Horizont in einer zweiten Abtastung beobachtet als bei der Erstbemusterung von 10-12 Jahren durchgeführt früher 9. Dies könnte von einer Abtastung geführt haben Bias mehr des Mineral E horizon Basiswert kann als in der ersten Abtastung in der zweiten Abtastung gesammelt wurden. Dies würde die organischen Kohlenstoffkonzentration, senken und wahrscheinlich die austauschbaren Ca-Konzentration zu senken, weil E Horizont Ca-Konzentrationen im Boden waren ein Auftrag von magnit zumindest untersuchtude niedriger als im Oa Horizont. Das Fehlen einer Abnahme der E-Horizont Ca-Konzentrationen in dieser Studie beobachtet liefert Beweise für die Interpretation zu unterstützen, dass niedrigere organische C-Konzentrationen in der zweiten Abtastung kein Ergebnis der Stichprobenverzerrung waren. Diese Art von Vergleich zwischen Horizonte liefert wertvolle Informationen für die Probenahme Konsistenz zu bewerten. Daher Abtasten zusätzliche Horizonte nicht speziell für die Projektziele erforderlich ist gerechtfertigt, unsicher in den Ergebnissen zu reduzieren.
Reanalysis der archivierten Bodenproben ist eine Schlüssel Praxis in Unsicherheit zu reduzieren. Allerdings Archivierung von Böden erfordert Ressourcen, um das Archiv und Speicherplatz zu verwalten, die schwierig sein kann, auf Dauer zu erwerben. Daher muss die Masse der archivierten Boden umsichtig verwendet werden. Erneute Analyse alle archivierten Bodenproben für einen bestimmten Resampling-Studie ist in der Regel der effektivste Ansatz für die chemische Analyse Unsicherheit zu reduzieren, aber selektive Re-Analyse of archivierten Proben, wo möglich, werden dazu beitragen, die unersetzlich Boden für zukünftige Nutzungen zu sparen. Reanalysis aller archivierten Proben sollten nicht, es sei denn notwendig durchgeführt werden. Eine Vielzahl von Verfahren zur Boden Archivierung sind derzeit im Einsatz und haben sich als wirksam erwiesen. Das Verfahren und Materialien, die in diesem Artikel empfohlen werden, auf die Erfahrung der Kuratoren des New York State Museum basiert, die gefunden haben, dass diese sehr platzsparende Verpackungsdesign der Probe in unzerbrechlich, wasserfest, leicht markierten Materialien schützt, die stabil sind, viele Jahrzehnte.
archivierten Schutz von Bodenproben ist ein wichtiger Schritt in die Bodenüberwachung, weil es nicht nur analytische Konsistenz zwischen Samplings ermöglicht, sondern bietet auch die Möglichkeit für zukünftige Analysen mit Methoden, die noch nicht entwickelt worden. Darüber hinaus können die archivierten Proben Informationen liefern neue Fragen zu beantworten, wie sie ohne Zweifel in der Zukunft entstehen werden. Hatte archivierten Bodenproben ein datierendcid regen gewesen innerhalb von Jahren Auswirkungen dieser Störungen auf Böden identifiziert wurden, eher würde als Jahrzehnte nach seiner Entdeckung zur Verfügung. Stattdessen bleibt vor der Säure regen Bodenchemie unsicher, wie wir jetzt die Erholung der Böden von rückläufigen Säure regen Ebenen überwachen.
Bodenüberwachung wird durch den Zeitrahmen, über die etwas eingeschränkt Veränderung festgestellt werden kann (in der Regel 5 Jahre oder mehr), und mit einer Abhängigkeit von destruktive Probenahme, Bereich Probenahme zur Überwachung der Zeit zunimmt benötigt. Dennoch, ohne die Bodenüberwachung, Bodenveränderungen müssen von indirekten Ansätze wie Chronosequenzen (Raum für Zeit-Substitution), watershed Massenbilanzen, dendrochemistry, kurzfristige Manipulationen und Modellierung abgeleitet werden. Diese Ansätze liefern grobe Schätzungen der Bodenveränderung und alle Annahmen erfordern, die Unsicherheit erhöhen, die am besten durch direkte Messungen der Boden durch die Zeit reduziert werden. Die Verfahren der wiederholten Entnahme von Bodenproben können auch Applie werdend bis langfristige kontrollierte Manipulationsexperimente, wie der Wendepunkt Ca-Zusatz – Experiment am Hubbard Brook Experimental Forest, NH, mehr als 12 Jahre 16 dauerhafte und Calhoun, SC, Experiment langfristigen Boden mehr als 50 Jahre dauernde 2.
The authors have nothing to disclose.
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Equipment Required in the Field | |||
global positioning system | outdoor suppliers such as Forestry Suppliers | A wide variety of makes and models of GPS systems would be suitable. | |
water-proof paper | Forestry Suppliers | 49450 | Available through any outdoor supplier |
iron rod (approximately 3 ft length) | Available at any hardware store | ||
vinyl flagging | Available through any outdoor supplier | ||
clinometer | outdoor suppliers such as Forestry Suppliers | A wide variety of makes and models of clinometers would be suitable. | |
plastic tarp | Available at any hardware store | ||
round-pointed shovel or sharpshooter shovel for digging | Available at any hardware store | ||
hand pruner for cutting small roots | Available at any hardware store | ||
Lesche digging tool | Forestry Suppliers | 33488 | |
gardening trowel | A variety of hand trowels available at hardware and gardening stores would be suitable. | ||
T-pins | Forestry Suppliers | 53851 | |
a copy of "Field Book for Describing Soils" | Currently available only online at: http://www.nrcs.usda.gov/Internet/FSE_DOCUMENTS/nrcs142p2_052523.pdf; Reprinting by the National Resource Conservation Service is expected in October 2026. | ||
Munsell Soil Color Book | Forestry Suppliers | 77321 | |
digital camera | Widely available | With flash and minimum resolution 8 megapixels | |
metric tape with 3 to 5 meter length | Available through any outdoor supplier such as Forestry Suppliers | ||
sealable plastic bags with a non-clear panel for labeling | Available at any grocery store | ||
Indelible felt markers for bag labeling and pencils for field recording forms | Widely available | ||
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Materials Needed to Process and Archive Samples in the Laboratory | |||
testing sieves | Duel Manufacturing Co., Inc. | 2 mm: 200MM-2MM 4 mm: 200MM-4MM 6 mm: 200MM-6.3MM | |
National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) approved N95 Particulate Filtering Facepiece Respirator | MSA Safety Works, model number 10102483 | available through multiple suppliers | |
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*Note, several of the authors are government scientists and are therefore not allowed to endorse the products of private companies. |