تمويل هذه البحوث وتجري تحت "قسم تقييم النظم ايفرجليدز" منطقة جنوب فلوريدا إدارة المياه.

1-إعداد والنقل إلى زرع الموقع
<ol><li>الحصول على 2 أو 3 غال (7 أو 11 لتر) الشتلات المزروعة محلياً الأشجار الأصلية (في الأواني البلاستيكية)، التجاري أكياس الخث (قياس 0.3 × 0.46 × 0.6 م3)، الأسمدة شجرة وشجيرة التموج، القناة الشريط، أنابيب البولي فينيل كلوريد (PVC) (طولها 2 إلى 3 متر وقطرها 0.8 في (2.1 سم) ، جدولة 40) أو مربع كتر وأكياس القمامة، وقضيب معدني أو تشكيل الحديد (1 إلى 2 متر في الطول، وقطر 1.3 سم) ثقب أكياس الخث. هي المحتملة أنواع الأشجار المنطبقة على ايفرجليدز اننونا العرقسوس، Ficus aurea، و أيسر ربرم. ارتداء قفازات العمل ينصح بشدة.</li>
	<li>تحديد أفضل مكان لنشر العناصر المنبثقة، عادة في منطقة عالية من الجزيرة شجرة الأشباح مع على الأقل 0.3 m الخث المتبقية أعلاه الأساس الوطيد حيث أن تصغير غمر أثناء موسم الأمطار.</li>
	<li>نقل الشتلات وأكياس الخث التجارية (واحد لكل نصبه)، شجرة وشجيرة والتموج الأسمدة (واحدة كل نصبه)، شريط لاصق (عدد لفات حسب الاقتضاء)، والأنابيب البلاستيكية (اثنان لكل نصبه)، والأخرى من أدوات ومواد لموقع زراعة (عادة بواسطة airboat).</li>
</ol>2-المنبثقة الجمعية
ملاحظة: تجميع نصبه أصيص ونافذة منبثقة (خطوات 2.1-2.6) على متن السفينة قبل وضعه في الماء على الجزيرة شجرة (الخطوة 3)
<ol><li>الشرائح في وعاء بلاستيك بعيداً عن جذور نصبه ووعاء التربة، وقطع حفرة كبيرة في أسفل وعاء، أو إزالة كامل أسفل كل وعاء نصبه استخدام مربع كتر أو مقص (الشكل 1).</li>
	<li>الشرائح في الوعاء مع الجزء السفلي مفتوحة العودة إلى جذور نصبه والتربة وعاء للإدراج في كيس الخث.</li>
	<li>جعل 20 إلى 30 سم على شكل X قطع (أكبر قليلاً من قطر وعاء) في حقيبة الخث في وسط ما يكون السطح العلوي، باستخدام قاطع مربع.</li>
	<li>قم بإزالة حوالي 2,000 إلى 5,000 سم3 (حوالي نصف حجم الوعاء) محتويات الكيس الخث من افتتاح العاشر على شكل ومكان في كيس القمامة لإزالة.</li>
	<li>تعيين في قعر وعاء مع نصبه داخل العاشر على شكل الافتتاح/الاكتئاب تم إنشاؤها بواسطة إزالة في الخث من حقيبة الخث. ينبغي أن يكون وعاء قعر حول أسفل منتصف الطريق في افتتاح على شكل X، مع النقاط (مثلثات) لافتاً ضد الجانبين من الوعاء (الشكل 2). يتم ترك الشجيرات في الأواني تقديم الدعم المادي ورفع إضافية.</li>
	<li>تأمين الوعاء في مكان مع اللفات عدة من شريط لاصق، حول الوعاء وتغطي مثلثات حقيبة. وهذا إلصاق مثلثات الحقيبة إلى وعاء (الشكل 3) وعقد في الوعاء في مكان خلال 2-3 سنوات القادمة من النمو. يؤدي هذا إلى إنشاء إطار منبثق.</li>
</ol>3-المنبثقة من النشر
<ol><li>تعيين الإطار المنبثق في الماء. إدخال الماء والتحرك المنبثقة عائم إلى موقع الزرع.</li>
	<li>حبل المنبثقة في مكان مع اثنين تقريبا من 2 إلى 3 متر فترات طويلة من الأنابيب البلاستيكية إدراجها عن طريق الحقيبة على جانبي نصبه، في حوالي ثلث إلى نصف متر من الركازة (التربة تحت الكيس) (الشكل 3).</li>
	<li>ثقب في أكياس على الجانبين أعلى، وأسفل، ومن القيادة قضيب معدني (حديد التسليح) تماما عن طريق الحقيبة، خلق فتحات (على الأقل أربعة في الأعلى/أسفل) وأربعة في كل جانب للسماح للمياه بالدخول والسماح للجذور في الظهور (الشكل 3). وسوف تطفو النوافذ المنبثقة لمدة 6 أشهر.</li>
	<li>إدراج سبايك الأسمدة شجرة واحدة تماما في الجزء العلوي من الكيس في أحد المواقع هو مبين في الشكل 3.</li>
</ol>4-متابعة للصيانة، والقياسات، وإزالة المواد البلاستيكية
<ol><li>الرجوع إلى الموقع بشكل متكرر كما تعتبر العواصف الشديدة اللازمة، لا سيما بعد الأحداث وملاحظة حالة والبقاء على قيد الحياة، وقياس ارتفاع الشجرة وقطر القاعدية لكل شجرة المتبقية على أساس سنوي.</li>
	<li>بعد 3 سنوات، العودة إلى الموقع باستخدام مربع قطع/مقص وأكياس القمامة لإزالة الأواني والبلاستيك من الخث كيس وإعادة تدويرها. سهولة إزالة وعاء والبلاستيك من الكيس (الأعلى والجانبين) دون الإخلال نصبه؛ البلاستيك تحت كيس الخث قد لا يكون موجوداً (الشكل 4).</li>
	<li>العودة إلى الموقع على أساس سنوي لتقييم النمو والبقاء على قيد الحياة.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Sklar, F. H., van der Valk, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Tree Islands of the Everglades. , (2002).</li><li>Wetzel, P. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maintaining+tree+islands+in+the+Florida+Everglades:+nutrient+redistribution+is+the+key.">Maintaining tree islands in the Florida Everglades: nutrient redistribution is the key.</a> Front Ecol Environ. 3 (7), 370-376 (2005).</li><li>Aich, S., Ewe, S. M. L., Gu, B., Dreschel, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+evaluation+of+peat+loss+from+an+Everglades+tree+island,+Florida,+USA.">An evaluation of peat loss from an Everglades tree island, Florida, USA.</a> Mires and Peat. 14 (2014), 1-15 (2014).</li><li>Dreschel, T. W., Cline, E. A., Hill, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Everglades+tree+island+restoration:+testing+a+simple+tree+planting+technique+patterned+after+a+natural+process.">Everglades tree island restoration: testing a simple tree planting technique patterned after a natural process.</a> Restor Ecol. , (2017).</li><li>Stanturf, J. A., Conner, W. H., Gardiner, E. S., Schweitzer, C. J., Ezell, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recognizing+and+Overcoming+Difficult+Site+Conditions+for+Afforestation+of+Bottomland+Hardwoods.">Recognizing and Overcoming Difficult Site Conditions for Afforestation of Bottomland Hardwoods.</a> Ecol Restor. 22 (3), 183-193 (2004).</li><li>Sharitz, R., Barton, C. D., DeSteven, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tree+Plantings+in+Depression+Wetland+Restorations+Show+Mixed+Success+(South+Carolina).">Tree Plantings in Depression Wetland Restorations Show Mixed Success (South Carolina).</a> Ecol Restor. 24 (2), 114-115 (2006).</li><li>Brandt, L. A., Portier, K. M., Kitchens, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterns+of+Change+in+Tree+Islands+in+Arthur+R.+Marshall+Loxahatchee+National+Wildlife+Refuge+from+1950-1991.">Patterns of Change in Tree Islands in Arthur R. Marshall Loxahatchee National Wildlife Refuge from 1950-1991.</a> Wetlands. 20 (1), 1-14 (2000).</li><li>Armentano, T. V., Jones, D. T., Ross, M. S., Gamble, B. W., Sklar, F. H., van der Valk, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vegetation+pattern+and+process+in+tree+islands+of+the+southern+Everglades+and+adjacent+areas.">Vegetation pattern and process in tree islands of the southern Everglades and adjacent areas.</a> Tree Islands of the Everglades. , 225-281 (2002).</li><li>Jones, D. T., Sah, J. P., Ross, M. S., Oberbauer, S. F., Hwang, B., Jayachandran, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+and+physiological+responses+of+twelve+tree+species+common+in+Everglades+tree+islands+to+simulated+hydrologic+regimes.">Growth and physiological responses of twelve tree species common in Everglades tree islands to simulated hydrologic regimes.</a> Wetlands. 26 (3), 830-844 (2006).</li><li>Stoffella, S. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Survival+and+growth+responses+of+eight+Everglades+tree+species+along+an+experimental+hydrological+gradient+on+two+tree+island+types.">Survival and growth responses of eight Everglades tree species along an experimental hydrological gradient on two tree island types.</a> Appl Veg Sci. 13 (4), 439-449 (2010).</li><li>Aich, S., Dreschel, T. W., Cline, E., Sklar, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+development+of+a+geographic+information+system+(GIS)+to+document+research+in+an+Everglades+physical+Model.">The development of a geographic information system (GIS) to document research in an Everglades physical Model.</a> J Environ Sci Eng. 5 (2011), 289-302 (2011).</li><li>Weinbaum, S. A., Johnson, R. S., DeJong, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Causes+and+Consequences+of+Overfertilization+in+Orchards.">Causes and Consequences of Overfertilization in Orchards.</a> HortTechnology. 2 (1), 112-121 (1992).</li></ol>

هذا العمل قد أنجز في إطار التمويل والرقابة من جنوب فلوريدا المياه إدارة مقاطعة وكالة تابعة لولاية فلوريدا. فلوريدا يتمتع قانون سجلات عامة واسعة النطاق. هذه الوثيقة تخضع لهذا القانون، وتعتبر جزءا من السجل العمومي.

يسمح هذا النهج المقترح لإعادة زراعة شجرة جزر الزيادة في الارتفاع، ونشر الأشجار من airboat دون بناء الطرق اللازمة للتعبئة لكل موقع. وهذا يقلل من التكلفة والإخلال بتنفيذ شجرة الجزيرة المزروعات.
مشكلة مع هذا الأسلوب هو المشاكل الجمالية والبيئية المرتبطة بوضع كمية كبيرة من الأنا?...

من الممكن التعكير الطبيعية المتدهورة جزر شجرة افيرجلادي بأنواع الأشجار الأصلية من خلال نثر البذور إذا كان هناك الجزر مع مجموعة متنوعة من أنواع الأشجار1،2القريبة. حسب سكلار و فإن دير فالك1 استعادة جزر شجرة تراجع شديد قد يكون ممكناً، "برفع برفع رؤوسهم، على الرغم من أن مثل هذه الجهود ستكون مكلفة، والعمالة المكثفة. حاليا، هناك عدد قليل جداً الأشجار الأصلية (المرغوب فيه) الحالي قرب جزر شجرة المتدهورة (يعرف أيضا باسم "الشبح") في مجال المياه ايفرجليدز الحفظ (تضاعفت)-2A (واحد من خمسة WCAs بإنشائه لتخزين المياه ومنع الفيضانات المحيطة بالمناطق الحضرية و المناطق الزراعية) لتوفير البذور اللازمة لاحتلال جزر شجرة المتدهورة3.
لزيادة ارتفاع جزيرة شجرة تراجع لإعادة التحريج، سيكون التعبئة المناسبة بنقلها إلى الجزيرة. وهذا يتطلب بناء الطرق لشاحنة أو إنشاء الممرات المائية للصنادل، مما أدى إلى إلحاق أضرار جسيمة ايفرجليدز بتكلفة مالية كبيرة. مطلوب تقنية بسيطة ومنخفضة التكلفة لأعد إسكان جزر شجرة المتدهورة مع أنواع الأشجار الأصلية التي سوف توفر الارتفاع (الحد من هيدروبيريود) وتحسين البقاء على قيد الحياة تحت الهيدرولوجيا متغير المستوطنة في ايفرجليدز4.
حجم هذه النوافذ المنبثقة يتيح سهولة النقل إلى موقع الزرع. وهذا يوفر بناء ميزة مقارنة لملء المناطق وغرس الأشجار التي قد تتطلب الطرق التقليدية لنقل. وهكذا يقلل هذا الأسلوب الأثر الإيكولوجي للنشاط لزراعة الأشجار. بالإضافة إلى ذلك، هذه النوافذ المنبثقة لديهم القدرة على تعويم للأشهر الستة الأولى بعد النشر، للسماح بإنشاء نصبه. ضمن سيناريوهات لزراعة الأشجار التقليدية، الأشجار قد تواجه زيادة الضغط الفيضانات أثناء إنشاء إذا كان ارتفاع مستويات المياه.
تم اختبار عدد من التصاميم، وتقرر أن أكبر ارتفاع المنبثقة (حقيبة التوجه)، سبايك الأسمدة شجرة واحدة لإضافة المغذيات، وزرع المنبثقة مع نصبه واحدة تحقق أفضل تكوين للنشر عند افيرجلادي المتدهورة شجرة الجزيرة4. على الرغم من أن الباحثين الآخرين تصف غرس الأشجار لاستعادة الأراضي الرطبة غابات المناطق5،6، على حد علمنا، إضافة أي من تقنيات الزرع ووصف الارتفاع للحد من هيدروبيريود.
يحاكي هذا الإجراء تشكيل العائمة ايفرجليدز شجرة الجزر التي تنشأ من الخث أن يكسر بعيداً عن الأساس الوطيد ويطفو على السطح. يمكن إنشاء محطات المرتفعات بشكل جزيرة شجرة "المنبثقة" أو العائمة التي تتحرك في نهاية المطاف ويستقر على سطح الخث ويصبح ما يسمى "بطارية" شجرة جزيرة1،7.
وقد ايفرجليدز شجرة الجزيرة أنواع الأشجار التحمل متفاوتة للفيضانات للنمو والبقاء على قيد الحياة9،،من810. في دراسة التي تسيطر عليها، أظهرت جونز وآخرون أهمية هيدروبيريود لبقاء الأنواع الجزرية في ايفرجليدز شجرة9. ووجد ستوفيلا et al. أن الارتفاع النسبي (على سطح المياه) لها آثار متفاوتة وعميقة على بقاء الأنواع المزروعة من الأشجار الأصلية والنمو، بسبب التسامح محددة لكل نوع من الأنواع إلى فيضانات10. يمكن تحديد أنواع الأشجار للظروف الحالية. يمكن أن توفر الشجرة غرس الأسلوب الموصوفة هنا الارتفاع إضافية، ونتيجة لذلك، مصادر البذور شجرة في المناطق المشجرة سابقا التي فقدت الارتفاع وتخضع الآن لبيئة غمر الضارة بأنواع الأشجار الأصلية.
سابقا المناطق الحرجية التي يتعرض هيدروبيريودس الموسعة قد تستفيد من هذا الأسلوب لإعادة إدخال الأنواع الخشبية إلى هذه المناطق. يوفر هذا الأسلوب الارتفاع، وبالتالي تقليل في هيدروبيريود. وبالإضافة إلى ذلك، سيتم بناء التربة (جذر وأوراق الكتلة الأحيائية) الأشجار وتوفير مصدر بذور لاستمرار استعمار المنطقة.

<table><tbody><tr><td>One or Two Gallon Native Tree Saplings in plastic pots.</td><td>Local Native Plant Nurseries</td><td>N/A</td><td>Obtain native tree saplings grown from locally obtained seed</td></tr><tr><td>Commercial Peat Bags. 5 cubic ft.</td><td>Lambert</td><td>Lambert Canadian Sphagnum Peat Moss (6649801115)</td><td>Product description: Lambert peat moss is an excellent soil amendment because of its capacity to retain water, aerate the soil and it is completely natural. All of Lambert&#039;s peat moss packages carry the OMRI (Organic Material Review Institute) logo, which indicates that they are approved for use in organic production. Size: 5.5 cu.ft.</td></tr><tr><td>Vigoro Tree Spikes (Tree and Shrub Fertilizer Spikes, 15-Count)</td><td>Vigoro, Swiss Farms Products Inc.</td><td>Model # 154205</td><td>GUARANTEED ANALYSIS (%) TOTAL IN PRODUCT (ppm): Total Nitrogen (N) 12.0000; Available Phosphoric Acid (P2O5) 5.0000; Soluble Potash (K2O) 7.0000</td></tr><tr><td>PVC Pipe: 1/2 in schedule 40</td><td>JM Eagle</td><td>Model # 67447</td><td>Any manufacturer or supplier will do.</td></tr><tr><td>Duct Tape, 1-7/8 in x 12 yds</td><td>MSC Industrial Supply</td><td>Gorilla Heavy-Duty Duct Tape, Model # 60012</td><td>Any manufacturer or supplier will do.</td></tr><tr><td>Metal Rod (Rebar 1.3 cm diameter, 1.2 m long)</td><td>Weyerhaeuser</td><td>Model # 35616</td><td>Any manufacturer or supplier will do.</td></tr><tr><td>Box Cutter</td><td>Stanley</td><td>Model # STHT10273</td><td>Any manufacturer or supplier will do.</td></tr><tr><td>Work Gloves</td><td>Firm Grip</td><td>Model # 3101-96</td><td>Any manufacturer or supplier will do.</td></tr><tr><td>Trash Bags (42 gallon)</td><td>HUSKY</td><td>Model # HK42WC050B</td><td>Any manufacturer or supplier will do.</td></tr></tbody></table>

a simple planting technique for re-establishing trees where frequent inundation occurs

العديد من الجزر شجرة ايفرجليدز فقدوا الارتفاع على مدى القرن الماضي، وقد توفي معظم الأشجار بأنها هي الآن مغطاة بالنباتات العشبية. ويصف هذا البروتوكول بسيطة وفعالة من حيث التكلفة لزراعة الأشجار التقنية اللازمة لاستعادة جزر شجرة افيرجلادي المتدهورة. هو نمط التصميم بعد ايفرجليدز عملية طبيعية يقوم بإنشاء العائمة الخث الجزر، مما يسمح لشجرة البقاء على قيد الحياة والنمو في الظروف التي اجتاحتها الفيضانات وغالباً ما يؤدي إلى تنمية جزر شجرة. واستخدمت أكياس الخث المتاحة تجارياً كالوسيلة للنمو وإنشاء وعاء شجيرات أصلية. طرحت في البداية لتكوين المنبثقة وقدم ارتفاع إضافي لتقليل غمر، نصبه أنواع شجرة أصلية واحدة وارتفاع أسمدة شجرة واحدة. خلال 3 سنوات دراسة شملت 105 النوافذ المنبثقة، ازدهرت معظم النباتات نجا (80%)، والكثير. تحديد ما إذا كان هذا الأسلوب يمكن وضع الأشجار في جزيرة شجرة متدهورة سيتطلب وقتاً أطول الدراسات والاختبارات الميدانية الواسعة.

وقد أجريت الدراسة باستخدام هذا الأسلوب4 داخل 0.32 كم2 ايفرجليدز النموذج المادي11، على سلسلة من التلال لمحاكاة التجارب في جزيرة شجرة أشباح. خلال هذه الدراسة، وهما حقيبة التوجهات للارتفاع (منخفضة: 0.3 متر، ارتفاع: 0.46 م)، تم اختبار مع واحد مقابل ال...

Watch this Scientific Journal Video about A Simple Planting Technique for Re-establishing Trees Where Frequent Inundation Occurs at JoVE.com

A Simple Planting Technique for Re-establishing Trees Where Frequent Inundation Occurs

ويصف هذا البروتوكول شجرة بسيطة وفعالة من حيث التكلفة زرع تقنية لاستعادة جزر شجرة ايفرجليدز المتردية التي تواجه الغمر. إنشاء التصميم جزيرة (منبثقة) الذي يعوم في البداية، ويضيف ارتفاع تعزيز بقاء الشجرة والنمو في ظل الظروف التي اجتاحتها الفيضانات.

بسيطة زراعة تقنية لإعادة إنشاء الأشجار التي يحدث فيها غمر متكررة

Many of the Everglades tree islands have lost elevation over the past century and most of their trees have died such that they are now covered with ...

a-simple-planting-technique-for-re-establishing-trees-where-frequent

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Environment

6.1K Views.  South Florida Water Management District. ويصف هذا البروتوكول شجرة بسيطة وفعالة من حيث التكلفة زرع تقنية لاستعادة جزر شجرة ايفرجليدز المتردية التي تواجه الغمر. إنشاء التصميم جزيرة (منبثقة) الذي يعوم في البداية، ويضيف ارتفاع تعزيز بقاء الشجرة والنمو في ظل الظروف التي اجتاحتها الفيضانات.

Video: A Simple Planting Technique for Re-establishing Trees Where Frequent Inundation Occurs

A Venturi Effect Can Help Cure Our Trees

In woody plants, xylem sap moves upwards through the vessels due to a decreasing gradient of water potential from the groundwater to the foliage. According to these factors and their dynamics, small amounts of sap-compatible liquids (i.e. pesticides) can be injected into the xylem system, reaching their target from inside. This endotherapic method, called &#34;trunk injection&#34; or &#34;trunk infusion&#34; (depending on whether the user supplies an external pressure or not), confines the applied chemicals only within the target tree, thereby making it particularly useful in urban situations. The main factors limiting wider use of the traditional drilling methods are related to negative side effects of the holes that must be drilled around the trunk circumference in order to gain access to the xylem vessels beneath the bark.
The University of Padova (Italy) recently developed a manual, drill-free instrument with a small, perforated blade that enters the trunk by separating the woody fibers with minimal friction. Furthermore, the lenticular shaped blade reduces the vessels&#39; cross section, increasing sap velocity and allowing the natural uptake of an external liquid up to the leaves, when transpiration rate is substantial. Ports partially close soon after the removal of the blade due to the natural elasticity and turgidity of the plant tissues, and the cambial activity completes the healing process in few weeks.

Compared to the more traditional hole-based methods, most of which require the tree to be drilled, tools with lenticular blades transform the basics of endotherapy easing the closure of the wound and allowing the natural uptake of the solutions.

تأثير فنتوري يمكن أن تساعد في علاج الأشجار لدينا

In woody plants, xylem sap moves upwards through the vessels due to a decreasing gradient of water potential from the groundwater to the foliage. ...

Design and Construction of an Urban Runoff Research Facility

As the urban population increases, so does the area of irrigated urban landscape. Summer water use in urban areas can be 2-3x winter base line water use due to increased demand for landscape irrigation. Improper irrigation practices and large rainfall events can result in runoff from urban landscapes which has potential to carry nutrients and sediments into local streams and lakes where they may contribute to eutrophication. A 1,000 m2 facility was constructed which consists of 24 individual 33.6 m2 field plots, each equipped for measuring total runoff volumes with time and collection of runoff subsamples at selected intervals for quantification of chemical constituents in the runoff water from simulated urban landscapes. Runoff volumes from the first and second trials had coefficient of variability (CV) values of 38.2 and 28.7%, respectively. CV values for runoff pH, EC, and Na concentration for both trials were all under 10%. Concentrations of DOC, TDN, DON, PO4-P, K+, Mg2+, and Ca2+ had CV values less than 50% in both trials. Overall, the results of testing performed after sod installation at the facility indicated good uniformity between plots for runoff volumes and chemical constituents. The large plot size is sufficient to include much of the natural variability and therefore provides better simulation of urban landscape ecosystems.

This paper describes the design, construction, and function of a 1,000 m2 facility containing 24 individual 33.6 m2 field plots equipped for measuring total runoff volumes with time and collection of runoff subsamples at selected intervals for quantification of chemical constituents in the runoff water from simulated home lawns.

تصميم وبناء منشأة أبحاث الجريان السطحي في المناطق الحضرية

As the urban population increases, so does the area of irrigated urban landscape. Summer water use in urban areas can be 2-3x winter base line water use ...

Vegetated Treatment Systems for Removing Contaminants Associated with Surface Water Toxicity in Agriculture and Urban Runoff

Urban stormwater and agriculture irrigation runoff contain a complex mixture of contaminants that are often toxic to adjacent receiving waters. Runoff may be treated with simple systems designed to promote sorption of contaminants to vegetation and soils and promote infiltration. Two example systems are described: a bioswale treatment system for urban stormwater treatment, and a vegetated drainage ditch for treating agriculture irrigation runoff. Both have similar attributes that reduce contaminant loading in runoff: vegetation that results in sorption of the contaminants to the soil and plant surfaces, and water infiltration. These systems may also include the integration of granulated activated carbon as a polishing step to remove residual contaminants. Implementation of these systems in agriculture and urban watersheds requires system monitoring to verify treatment efficacy. This includes chemical monitoring for specific contaminants responsible for toxicity. The current paper emphasizes monitoring of current use pesticides since these are responsible for surface water toxicity to aquatic invertebrates.

This article summarizes the design attributes and the effectiveness of treatment systems that treat urban stormwater and agriculture irrigation runoff to remove pesticides and other contaminants associated with aquatic toxicity.

نظم معالجة الخضروات لإزالة الملوثات المرتبطة بالسمية السطحية للمياه في الزراعة والجريان السطحي في المناطق الحضرية

Urban stormwater and agriculture irrigation runoff contain a complex mixture of contaminants that are often toxic to adjacent receiving waters. Runoff may ...

A Method for Quantifying Foliage-Dwelling Arthropods

Terrestrial arthropods play an important role in our environment. Quantifying arthropods in a way that allows for a precise index or estimates of density requires a method with high detection probability and a known sampling area. While most described methods provide a qualitative or semi-quantitative estimate adequate for describing species presence, richness, and diversity, few provide an adequately consistent detection probability and known or consistent sampling areas to provide an index or estimate with adequate precision to detect differences in abundance across environmental, spatial, or temporal variables. We describe how to quantify leaf-dwelling arthropods by sealing the leaves and end of branches in a bag, clipping and freezing the bagged material, and rinsing the previously frozen material in water to separate arthropods from the substrate and quantify them. As we demonstrate, this method can be used at a landscape scale to quantify leaf-dwelling arthropods with adequate precision to test for and describe how spatial, temporal, environmental, and ecological variables influence arthropod richness and abundance. This method allowed us to detect differences in density, richness, and diversity of leaf-dwelling arthropods among 5 genera of trees commonly found in southeastern deciduous forests.

We describe how to quantify leaf dwelling arthropods by sealing the leaves and end of branches in a bag, clipping and freezing the bagged material, and rinsing the previously frozen material in water to separate arthropods from the substrate for quantification.

طريقه لقياس المفصليات المسكنة لأوراق الشجر

Terrestrial arthropods play an important role in our environment. Quantifying arthropods in a way that allows for a precise index or estimates of density ...

Using Tree-Rings to Reconstruct Fire History Information from Forested Areas

Annual tree-ring patterns are a source of ecological and environmental information including the history of fires in forested areas. Tree-ring based fire histories include three fundamental phases: field collection, laboratory methods (preparation and dating), and data analysis. Here we provide step-by-step instructions and issues to consider, including the process for selecting the study area, sampling sites, plus how and which fire-scarred trees to sample. In addition, we describe fire-scar sample preparation and dating which are done in the laboratory. Finally, we describe basic analysis and relevant results, including examples from studies that have reconstructed fire history patterns. These studies allow us to understand the historical fire frequency, changes in those frequencies related to anthropogenic factors, and analyzes of how climate influences fire occurrence over time. The description of these methods and techniques should provide a greater understanding of fire history studies that will benefit researchers, educators, technicians, and students interested in this field. These detailed methods will allow new researchers to this field, a resource to start their own work and achieve greater success. This resource will provide a greater integration of tree-ring aspects within other studies and lead to a better understanding of natural processes with forested ecosystems.

This work explains the most appropriate techniques and methods for conducting a fire history study from beginning site selection to final analysis of fire-climate relationship.

Annual tree-ring patterns are a source of ecological and environmental information including the history of fires in forested areas. Tree-ring based fire ...

A Method to Preserve Wetland Roots and Rhizospheres for Elemental Imaging

Roots extensively interact with their soil environment but visualizing such interactions between roots and the surrounding rhizosphere is challenging. The rhizosphere chemistry of wetland plants is particularly challenging to capture because of steep oxygen gradients from the roots to the bulk soil. Here a protocol is described that effectively preserves root structure and rhizosphere chemistry of wetland plants through slam-freezing and freeze drying. Slam-freezing, where the sample is frozen between copper blocks pre-cooled with liquid nitrogen, minimizes root damage and sample distortion that can occur with flash-freezing while still minimizing chemical speciation changes. While sample distortion is still possible, the ability to obtain multiple samples quickly and with minimal cost increases the potential to obtain satisfactory samples and optimizes imaging time. The data show that this method is successful in preserving reduced arsenic species in rice roots and rhizospheres associated with iron plaques. This method can be adopted for studies of plant-soil relationships in a wide variety of wetland environments that span concentration ranges from trace-element cycling to phytoremediation applications.

We describe a protocol to sample, preserve, and section intact roots and the surrounding rhizosphere soil from wetland environments using rice (Oryza sativa L.) as a model species. Once preserved, the sample can be analyzed using elemental imaging techniques, such as synchrotron X-ray fluorescence (XRF) chemical speciation imaging.

طريقة للحفاظ على جذور الأراضي الرطبة ورهيزوسفير للتصوير عنصري

Roots extensively interact with their soil environment but visualizing such interactions between roots and the surrounding rhizosphere is challenging. The ...

Inoculation Strategies to Infect Plant Roots with Soil-Borne Microorganisms

The rhizosphere harbors a highly complex microbial community in which plant roots are constantly challenged. Roots are in close contact with a wide variety of microorganisms, but studies on soil-borne interactions are still behind those performed on aboveground organs. Although some inoculation strategies for infecting model plants with model root pathogens are described in the literature, it remains difficult to get a comprehensive methodological overview. To address this problem, three different root inoculation systems are precisely described that can be applied to gain insights into the biology of root-microbe interactions. For illustration, Verticillium species (namely, V. longisporum and V. dahliae) were employed as root invading model pathogens. However, the methods can be easily adapted to other root colonizing microbes - both pathogenic and beneficial. By colonizing the plant xylem, vascular soil-borne fungi such as Verticillium spp. exhibit a unique lifestyle. After root invasion, they spread via the xylem vessels acropetally, reach the shoot, and elicit disease symptoms. Three representative plant species were chosen as model hosts: Arabidopsis thaliana, economically important oilseed rape (Brassica napus), and tomato (Solanum lycopersicum). Step-by-step protocols are given. Representative results of pathogenicity assays, transcriptional analyses of marker genes, and independent confirmations by reporter constructs are shown. Furthermore, the advantages and disadvantages of each inoculation system are thoroughly discussed. These proven protocols can assist in providing approaches for research questions on root-microbe interactions. Knowing how plants cope with microbes in the soil is crucial for developing new strategies to improve agriculture.

This protocol presents a detailed summary of strategies to inoculate plant roots with soil-borne microbes. Exemplified for the fungi Verticillium longisporum and Verticillium dahliae, three different root infection systems are described. Potential applications and possible downstream analyses are highlighted, and advantages or disadvantages are discussed for each system.

استراتيجيات التلقيح لإصابة جذور النباتات بالكائنات الحية الدقيقة التي تنقلها التربة

The rhizosphere harbors a highly complex microbial community in which plant roots are constantly challenged. Roots are in close contact with a wide ...

In Situ Soil Moisture Sensors in Undisturbed Soils

Soil moisture directly affects operational hydrology, food security, ecosystem services, and the climate system. However, the adoption of soil moisture data has been slow due to inconsistent data collection, poor standardization, and typically short record duration. Soil moisture, or quantitatively volumetric soil water content (SWC), is measured using buried, in situ sensors that infer SWC from an electromagnetic response. This signal can vary considerably with local site conditions such as clay content and mineralogy, soil salinity or bulk electrical conductivity, and soil temperature; each of these can have varying impacts depending on the sensor technology.
Furthermore, poor soil contact and sensor degradation can affect the quality of these readings over time. Unlike more traditional environmental sensors, there are no accepted standards, maintenance practices, or quality controls for SWC data. As such, SWC is a challenging measurement for many environmental monitoring networks to implement. Here, we attempt to establish a community-based standard of practice for in situ SWC sensors so that future research and applications have consistent guidance on site selection, sensor installation, data interpretation, and long-term maintenance of monitoring stations.
The videography focuses on a multi-agency consensus of best-practices and recommendations for the installation of in situ SWC sensors. This paper presents an overview of this protocol along with the various steps essential for high-quality and long-term SWC data collection. This protocol will be of use to scientists and engineers hoping to deploy a single station or an entire network.

In Situ Soil Moisture Sensors in Undisturbed Soils

The determination of soil water content is a critical mission requirement for many state and federal agencies. This protocol synthesizes multi-agency efforts to measure soil water content using buried in situ sensors.

في الموقع مستشعرات رطوبة التربة في التربة غير المضطربة

Soil moisture directly affects operational hydrology, food security, ecosystem services, and the climate system. However, the adoption of soil moisture ...

Field Collection and Laboratory Maintenance of Canopy-Forming Giant Kelp to Facilitate Restoration

Canopy-forming kelps are essential foundation species, supporting biodiversity and providing ecosystem services valued at more than USD$500 billion annually. The global decline of giant kelp forests due to climate-driven ecological stressors underscores the need for innovative restoration strategies. An emerging restoration technique known as &#39;green gravel&#39; aims to seed young kelps over large areas without extensive underwater labor and represents a promising restoration tool due to cost-effectiveness and scalability. This video article illustrates a protocol and tools for culturing giant kelp, Macrocystis pyrifera. It also provides a resource for further studies to address the successes and limitations of this method in field settings. We outline field and laboratory-based methods for collecting reproductive tissue, sporulating, inoculating, rearing, maintaining, and monitoring substrates seeded with early life stages using the &#39;green gravel&#39;&#160;technique. The protocol simplifies and centralizes current restoration practices in this field to support researchers, managers, and stakeholders in meeting kelp conservation objectives.

This protocol describes the field collection and regular laboratory maintenance of substrates seeded with canopy-forming giant kelp for use in restoration trials to address the success and limitations of the 'green gravel' technique in field settings.

الجمع الميداني والصيانة المعملية لعشب البحر العملاق المكون للمظلة لتسهيل الترميم

Canopy-forming kelps are essential foundation species, supporting biodiversity and providing ecosystem services valued at more than USD$500 billion ...

Responses to Drought and Flooding

Water plays a significant role in the life cycle of plants. However, insufficient or excess of water can be detrimental and pose a serious threat to plants.

Under normal conditions, water taken up by the plant evaporates from leaves and other parts in a process called transpiration. In times of drought stress, water that evaporates by transpiration far exceeds the water absorbed from the soil, causing plants to wilt. The general plant response to drought stress is the synthesis of hormone abscisic acid that keeps stomata closed and reduces transpiration. Additionally, plants may respond to extreme water insufficiency by shedding leaves. This method, however, reduces photosynthesis and consequently hampers plant growth.

Mitigation of drought stress in plants by microbes

Drought stress limits the growth and productivity of plants in arid and semi-arid regions. However, certain microbes present in the vicinity of plants may release physical and chemical signals that induce changes related to plant defense under drought conditions. For example, the soil bacterium Paenibacillus polymyx is reported to induce drought tolerance in Arabidopsis. The most significant effect of this bacteria was observed in the growth of legumes under water stress. Leguminous plants depend on soil rhizobium for nitrogen fixation - but rhizobia are extremely sensitive to drought stress, resulting in very low nitrogen fixation. However, soil mixed with P. polymyx resulted in increased nitrogen fixation by rhizobium and increased growth of the bean plant.

Excess water is equally as disastrous to plants as a lack of water. Too much water can suffocate plants by reducing air spaces in the soil, thereby restricting oxygen needed for cellular respiration. Certain woody plant species respond to flood conditions by developing hypertrophic growth that appears as swelling of tissues at the stem base. This hypertrophic growth may aid in the downward diffusion of oxygen as well as potential venting of toxic compounds (carbon dioxide, methane, and ethanol) formed from anaerobic metabolism. Other adaptive responses to flood stress include the formation of adventitious roots, increases in root porosity via specialized cells called aerenchyma cells, and a suberized exodermis to prevent loss of oxygen.

Plant Responses to Drought and Floods

الاستجابات للجفاف والفيضانات

Water plays a significant role in the life cycle of plants. However, insufficient or excess of water can be detrimental and pose a serious threat to ...