필드 연구 사이트 데이비드 드레이 크에 의해 관리 하는 농장 이며 우리가이 장기 연구 하는 동안 그의 협력에 대 한 그에 게 감사. 우리는 또한 감사 마이크 머피 그녀의 도움에 대 한이 프로젝트에 로빈 Montenieri 현장 작업의 그의 많은 년에 대 한이 문서에 사용 된 그래픽.

1. 땅 표면 고도 데이터 수집 <ol><li>GPS 사이트 <ol>에 대 한 교정 <li>찾기 또는 설문 조사 사이트 RTKGPS 데이터 수집을 위해 기지국 GPS로 사용 하기에 안전한 장소에 안정 기준 설정.</li>
		<li>기지국 위치 (즉, WAAS 정정 GPS 위치)에 대 한 좌표의 제일 근사를 사용 하 여이 지역의 벤치 마크에서 RTKGPS 데이터 컬렉션에 대 한 베이스 스테이션 설정.</li>
		<li>로버 GPS와 무선 통신의 한계 내에서 RTKGPS (약 10 km 반경)과 레코드 위치 적어도 3 개의 수평 및 수직 컨트롤 포인트 벤치 마크 방문. 
		참고: 국가 Geodetic 설문 조사에 의해 설명 하는 벤치 마크 검색된 온라인 33 수 있으며 여기에서 사용 했다.</li>
		<li>RTKGPS 필드 소프트웨어를 사용 하 여 한 사이트 교정 34, 베이스 스테이션으로 사용할 로컬 벤치 마크의 좌표에 대 한 해결을 수행 하려면 컨트롤 포인트의 측정 및 게시 된 좌표를 감안할 때. 제어 포인트 좌표 오차 (수평 및 수직) 쾌활 한도 (± 0.02 m m이이 교정에 대 한) 내에서 확인 합니다.</li>
	</ol></li> <li>GPS 데이터 수집 포인트 <ol><li>약는 5 m 수평 간격 설문 조사 전체에서 GPS 데이터 수집기로 기지국 GPS 현지 벤치 마크에 설정 하 고 로컬 사이트 교정 및 필드 소프트웨어를 사용 하 여 기록 RTKGPS 위치 데이터 지역입니다.
		<ol><li>지상 측정된 고정된 높이에서 로버 GPS 안테나를 장착 하 여 효율적으로 데이터를 수집 차량에 표면 및 영역 ( 그림 6)을 통해 transects 운전.</li>
		</ol></li> <li>차량 방법 정의 만들려고 끝점 transect 병렬 transects 간격된 5m 떨어져. 가져오기의 탐색을 위한 GPS 데이터 수집기에 끝점 transect transects 운전 하는 동안. 약 5 m s -1에 대 한 모든 5 m. 포인트 데이터를 가져올에서 transects 운전 하는 동안 한 번 초당 데이터 수집기와 함께 포인트를 자동으로 수집</li>
		<li>반복 지점 데이터 컬렉션 사이트에서 위에서 설명한에 나중 (8 ~ 9 년 후이 연구에에서) 땅 표면 고도 변화를 분석할 수 있도록, 원래 GPS 사이트 교정 모든 설문 조사에 사용 되 고 반복 되지 않습니다.</li>
	</ol></li></ol> <img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56064/56064fig6.jpg" /> 그림 6. RTKGPS 상승 표면 데이터 컬렉션. RTKGPS 고도 표면 데이터 실시간 GPS 수정 제공한 현장 기지국 (b) 통해는 필드 (a), 유틸리티 차량 운전 하는 동안 수집 됩니다.
 2. DEM 생성 및 처리 <ol><li><ol><li>가져오기 데모를 만드는 GIS 소프트웨어에 데이터를 위치와 5 m 격자 DEM. 사용 하 여 GIS 소프트웨어 보간, 크로스 확인 보간된 상승 하 고 각 측정된 지점 이러한 교차 유효성 검사 오류를 최소화 하는 보간 방법을 선택 하 고 값. 
		참고: 일반 kriging 가우스 semivariogram 모델은이 사이트에서 고도 데이터에 대 한 최적의 보간 방법입니다. 교차 유효성 검사 조사 방법 35 상승 정확도의 측정을 제공 합니다.</li>
		<li>2.1.1 DEM. 두 번째를 만들 위치 데이터의 두 번째 집합에 대 한 반복</li>
	</ol></li> <li>DEM 매핑 변경 <ol><li>원래 DEM DEM 변화 ( 그림 5), 상승의 음수 값 변경의 래스터 지도 만들에서 가장 최근의 DEM 빼기 GIS, 래스터 계산기 도구를 사용 하 대표 침식 및 양수 증 착을 나타냅니다.</li>
	</ol></li> <li>토지 분류 <ol><li>계산 토지 표면 지형 특성 (슬로프, 측면, 지역 기여) 첫 번째 그리드 DEM DEM 프로세싱 소프트웨어를 사용 하 여.</li>
		<li>분류 정상, 깊이가, 또는 toeslope 기울기와 각 DEM 격자 셀의 기여 영역에 따라 영역을 땅. 
		참고: 정상 낮은 슬로프에 의해 표시 되 고 지역 기여 낮은. Sideslopes 높은 슬로프에 의해 표시 되 고 지역 기여 중간. Toeslopes 낮은 슬로프와 높은 기여 영역으로 표시 됩니다. 기울기와 이러한 분류를 정의 하는 영역 값 기여 사이트에 땅 표면 지형에 따라 달라 집니다 및 질적으로 특정 사이트에 대 한 각 분류 영역의 원하는 표현을 제공 하기로.</li>
		<li>두 가지 지배적인 측면, 북쪽와이 사이트에서 남쪽 방향으로 깊이가 영역 분할.</li>
	</ol></li></ol> 3. 토양 샘플링 <ol>샘플 계획 <ol><li>참조 <li>토양 샘플 위치를 계획 하는 GIS에 있는 지도. 위치를 적절 하 게 모든 가로 위치를 나타내는 숫자를 선택 하십시오.</li>
		<li>업로드 샘플 위치 좌표 GPS 데이터 수집기 샘플 사이트 필드에 있을 수 있습니다 있도록.</li>
		<li>CaCO 3 변화를 캡처하기 위해 샘플 깊이 증가의 결정을 가이드 하는 사이트에서 토양의 사용 사전 지식. 미리 샘플 위치와 깊이 증가 나타내는 sealable 비닐 봉투 라벨.</li>
	</ol></li> <li>필드 샘플링 <ol><li>기계와 탐색에 대 한 RTKGPS 로버 안테나 유선 유압 토양을 갖춘 유틸리티 차량 샘플 사이트 드라이브.</li>
		<li>사용 토양 기계를 유선 및 원하는 토양 코어 직경 (이 연구에서 5.1 c m), 대 한 관 각 샘플 위치 ( 그림 7)에서 토양 코어 추출. 
		참고: 코어 토양 코어 깊이 뿐 아니라 각 위치에서 추출이 연구에서 다양 한 증가의 수입니다. 2001 년에 90 cm의 깊이에 싱글 코어 촬영 되었고 30 cm 간격으로 분할. 2012, 두 개의 토양 코어 (해당 2001 샘플의 1 m) 이내 30 cm의 깊이 촬영 되었고 분석을 위해 집계 되 고 두 개의 코어와 15 cm 단위로 나누어. 2012 방법은 것이 좋습니다.</li>
		<li>기록 RTKGPS 각 샘플 위치에서 (x, y, z) 데이터 위치.</li>
		<li>토양 코어 원하는 깊이 증가에 및 사전 이라는 sealable 비닐 봉지로 전송 잘라내어 다음 실험실으로 다시 전송에 대 한 쿨러에.</li>
		<li>상당한 침식 또는 증 착 후 필드 샘플링 (11 년이이 연구에서 샘플 사이) 일어났다 반복.</li>
	</ol></li></ol> <img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56064/56064fig7.jpg" /> 그림 7. 토양 샘플링. 토양 샘플 위치는 GPS 기반 유틸리티 차량 장착 유압 토양 기계는 (a)을 유선을 토양 코어 수 추출 (b) 원하는 깊이 증가에 분할을 사용 하 여 탐색.
<ol start="3"> <li>위치 데이터 처리 <ol>고도에 <li>측정값 차이 각 토양 샘플 위치 두 샘플 날짜 (2001 년과 2012 년에이 연구에서 198 위치) 사이 기록. 
		참고: 2001에 대 한 고도에서 찍은 2001 DEM 포인트도 토양 샘플링 시간에 기록 되지 않은 이후. 상승에 긍정적인 변화 &#62; 0.05 m d 간주 됩니다고 각에 있는 부정적인 변화 하면서 epositional 사이트 &#60;-0.05 m erosional 사이트 간주 됩니다.</li>
		<li>정상, 북쪽 깊이가, 남 향 깊이가, 또는 toeslope DEM 처리에 따라 각 샘플 위치 분류 (프로토콜 2.3.2 참조); 단일 위치에서 분류 기울기와 기여 영역 기준에 의해 정의 된 대로 수 있습니다 주변 포인트의 지배적인 분류에 맞게 재분류.</li>
		<li>GIS 소프트웨어 분석 (관리 스트립 및 토양 매핑 단위) 사용 다른 공간 데이터 레이어를 샘플 위치를 할당 하려면 도구 사용 공간 합류.</li>
	</ol></li></ol> 4. 토양 분석 <ol><li>토양 샘플 준비 <ol><li>실험실 오븐에서 60 ° C에서 필드에서 토양 샘플을 하룻밤 건조.</li>
		<li>전동된 그 라인 더 또는 박격포 및 방 앗 공이 사용 하 여 2 mm 체를 통과 하 오븐 건조 토양 갈기.</li>
	</ol></li> <li>압력 Calcimeter 장치 설정 수정 <ol><li>압력 트랜스듀서를 연결 하 여 수정 된 압력-calcimeter 장치 ( 그림 8) 설정 (0-105 kPa 범위, 0.03-5 V DC 출력) 전원 공급 장치에 14 게이지 와이어와 변환기의 출력을 모니터링 하는 라인에 유선 디지털 전압계.
		<ol><li>9.5 m m ID 튜빙 압력 변환기의 기지에 연결 하 고 압력 변환기에 도달에서 어떤 역류를 수집을 중간에 입자 필터 (0.6 µ m) 18 게이지 Luer 잠금 피하 주사에 튜브를 연결.</li>
		</ol></li> <li>압력 트랜스듀서 ( 그림 9)에 연결 된 반응 용기로 사용 혈 청 병. 물으로 금속 스푼 일로 약 5 mL을 추가 하 여 사용 하는 혈 청 병의 크기를 결정 있다 높은 CaCO 3 농도 피펫으로 1 mL 0.5 N H 2의 너무 하는 토양이이 토양에 4 고 비등.</li>
		<li>비등 높은 경우에, 다음 15% CaCO 3 농도 보다 큰 가정 및 반응 용기로 100 mL 혈 청 병을 사용 하 여, 그렇지 않으면 20 mL 혈 청 병을 사용 하 여.</li>
	</ol></li></ol> <img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56064/56064fig8.jpg" /> 그림 8. 압력 calcimeter 장치 수정. 수정 된 압력-calcimeter 장치를 사용 하 여 혈 청 병 반응 배 및 전압 미터 유선 압력 트랜스듀서 (Sherrod 외.)에서 신호를 출력 30. <img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56064/56064fig9.jpg" /> 그림 9. 수정 된 압력-calcimeter 방법에 대 한 반응 용기. 수정 된 압력-calcimeter 방법에 대 한 반응 배는 0.5 드람 유리병 2 mL 산 성 시 약 및 1 g 토양 샘플을 포함 하는 혈 청 병.
<ol start="3"> <li>탄산염 측정 <ol><li>장소는 준비의 1 g subsample (프로토콜 4.1 참조) 이라는 반응 용기에 토양. 50% CaCO 3 보다 큰 포함 된 토양, 토양의 0.5 g만 사용.</li>
		<li>피펫으로 2 mL 산의 시 약 (6 N HCI 포함 된 3% FeCL 2 O 4 H 2 O) 0.5 g 유리 유리병에. 배치 유리병 반응 용기에 부드럽게 솔루션 내용 측면 위치에 거의 반응 배를 기울이기에 의해 밖으로 유출 하지 않습니다.</li>
		<li>토양 샘플 기울이면 산 유리병을 포함 하는 반응 배를 유지 하면서 회색 부 틸 고무 마 개를 밀봉 하 고 알루미늄 바다 표범 어업 반지와 방해.</li>
		산 성 토양의 완전 한 혼합을 막으려고 소용돌이 모션 <li>쉐이크 반응 용기. 실험실 벤치에 반응 배를 배치 하 고 적어도 2 시간에 대 한 진행 하는 반응</li>
		<li>완료 반응 배를 기다리는 동안 토양 샘플 ( 그림 10)로 동일한 반응 용기 설치를 사용 하 여 알려진된 CaCO 3 농도의 전압을 측정 하 여 표준 곡선을 결정. 100% 혼합 유리 구슬 또는 모래를 만드는 무게 백분율 기준 CaCO 3 CaCO 3 없이 빈 샘플 CaCO 3 알려진 농도. 포함.</li>
		<li>피어스는 반응 용기는 18의 고무 격 막 압력 트랜스듀서에 의해 피하 주사 바늘과 레코드 전압 출력을 측정 토양 샘플 반응이 완료 된 후.</li>
		<li>CaCO 3 비율 측정 된 전압을 제공 하 고 표준 곡선 ( 그림 10a)에서 결정 하는 방정식에 대 한 해결. 
		참고: 증가 CO 2의 출시에 의해 일어난 압력에는 선형으로 관련 CaCO 3 토양에 존재의 농도: CaCO 3% = (회귀 계수 * 볼트에 압력에 있는 변화) + 절편.</li>
	</ol></li></ol> <img alt="Figure 10" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56064/56064fig10.jpg" /> 그림 10. CaCO 3 측정입니다. (a) CaCO 3에 대 한 표준 곡선의 CaCO 3 (b) 분말 유리 구슬 또는 모래 섞인 알려진된 비율에 따라 압력 트랜스듀서에서 전압 신호를 사용 하 여 만들어집니다.
 5. 통계 분석 지상에 변화로 <ol><li>정의 2 종속 변수 표면 고도 및 토양 표면 층 CaCO 3 농도 첫 번째 샘플 날짜 (2001을 2012 년에이 연구)에서. 독립 또는 설명 변수 (홀수 또는 심지어-번호가 매겨진된 스트립) 관리, 개별 스트립, 스트립, 토양 매핑 단위, 가로 분류 및 erosional depositional 분류의 서쪽 또는 동쪽 블록 정의.</li>
	<li>수행 상관 관계 분석 및 분산 분석 변수 간의 관계를 통계적으로 계량 하기. 어떤 기본 통계 패키지로 분석 수행.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Freebairn, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Erosion+control+-+some+observations+on+the+role+of+soil+conservation+structures+and+conservation.">Erosion control - some observations on the role of soil conservation structures and conservation.</a> Nat. Res. Mgt. 7 (1), 8-13 (2004).</li><li>Garcia-Orenes, F., Roldan, A., Mataix-Solera, J., Cerda, A., Campoy, M., Arcenegui, V., Caravaca, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Soil+structural+stability+and+erosion+rates+influenced+by+agricultural+management+practices+in+a+semi-arid+Mediterranean+agro-ecosystem.">Soil structural stability and erosion rates influenced by agricultural management practices in a semi-arid Mediterranean agro-ecosystem.</a> Soil Use and Mgt. 28, 571-579 (2012).</li><li>Hass, H. J., Willis, W. O., Bond, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=General+relationships+and+conclusions.">General relationships and conclusions.</a> Summer Fallow in the Western United States. USDA-ARS Conserv. Res. Rpt. No. 17. , 149-160 (1974).</li><li>Montgomery, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Soil+erosion+and+agricultural+sustainability.">Soil erosion and agricultural sustainability.</a> Proc. of the Nat. Acad. of Sci. of the USA. 104 (33), 13268-13272 (2007).</li><li>Skidmore, E. L., Layton, J. B., Armbrust, D. V., Hooker, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Soil+physical+properties+as+influenced+by+cropping+and+residue+management.">Soil physical properties as influenced by cropping and residue management.</a> Soil Sci. Soc. of Am. J. 50 (2), 415-419 (1986).</li><li>Sherrod, L. A., Erskine, R. H., Green, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+patterns+and+cross-correlations+of+temporal+changes+in+soil+carbonates+and+surface+elevation+in+a+winter+wheat-fallow+cropping+system.">Spatial patterns and cross-correlations of temporal changes in soil carbonates and surface elevation in a winter wheat-fallow cropping system.</a> Soil Sci. Soc. of Am. J. 79 (2), 417-427 (2015).</li><li>Stroosnijder, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+erosion:+Is+it+possible?.">Measurement of erosion: Is it possible?.</a> Catena. 64 (2-3), 162-173 (2005).</li><li>D&#261;bek, P., &#379;muda, R., &#262;mielewski, B., Szczepa&#324;ski, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+water+erosion+processes+using+terrestrial+laser+scanning.">Analysis of water erosion processes using terrestrial laser scanning.</a> Acta Geodynam. Et Geomat. 11 (1), 45-52 (2014).</li><li>Day, S. S., Gran, K. B., Belmont, P., Wawrzyniec, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+bluff+erosion+part+1:+terrestrial+laser+scanning+methods+for+change+detection.">Measuring bluff erosion part 1: terrestrial laser scanning methods for change detection.</a> Earth Surf. Proc. and Landforms. 38 (10), 1055-1067 (2013).</li><li>Eltner, A., Baumgart, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accuracy+constraints+of+terrestrial+Lidar+data+for+soil+erosion+measurement:+Application+to+a+Mediterranean+field+plot.">Accuracy constraints of terrestrial Lidar data for soil erosion measurement: Application to a Mediterranean field plot.</a> Geomorph. 245, 243-254 (2015).</li><li>Letortu, P., 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=Retreat+rates,+modalities+and+agents+responsible+for+erosion+along+the+coastal+chalk+cliffs+of+Upper+Normandy:+The+contribution+of+terrestrial+laser+scanning.">Retreat rates, modalities and agents responsible for erosion along the coastal chalk cliffs of Upper Normandy: The contribution of terrestrial laser scanning.</a> Geomorph. 245, 3-14 (2015).</li><li>Longoni, 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=Monitoring+Riverbank+Erosion+in+Mountain+Catchments+Using+Terrestrial+Laser+Scanning.">Monitoring Riverbank Erosion in Mountain Catchments Using Terrestrial Laser Scanning.</a> Rem. Sens. 8 (3), 241 (2016).</li><li>Meijer, A. D., Heitman, J. L., White, J. G., Austin, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+erosion+in+long-term+tillage+plots+using+ground-based+lidar.">Measuring erosion in long-term tillage plots using ground-based lidar.</a> Soil &amp; Till. Res. 126, 1-10 (2013).</li><li>Rengers, F. K., Tucker, G. E., Moody, J. A., Ebel, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Illuminating+wildfire+erosion+and+deposition+patterns+with+repeat+terrestrial+lidar.">Illuminating wildfire erosion and deposition patterns with repeat terrestrial lidar.</a> J. of Geophys. Res.-Earth Surf. 121 (3), 588-608 (2016).</li><li>Schubert, J. E., Gallien, T. W., Majd, M. S., Sanders, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Terrestrial+Laser+Scanning+of+Anthropogenic+Beach+Berm+Erosion+and+Overtopping.">Terrestrial Laser Scanning of Anthropogenic Beach Berm Erosion and Overtopping.</a> J. of Coast. Res. 31 (1), 47-60 (2015).</li><li>Stenberg, 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=Evaluation+of+erosion+and+surface+roughness+in+peatland+forest+ditches+using+pin+meter+measurements+and+terrestrial+laser+scanning.">Evaluation of erosion and surface roughness in peatland forest ditches using pin meter measurements and terrestrial laser scanning.</a> Earth Surf. Proc. and Landforms. 41 (10), 1299-1311 (2016).</li><li>Croke, J., Todd, P., Thompson, C., Watson, F., Denham, R., Khanal, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+multi+temporal+LiDAR+to+assess+basin-scale+erosion+and+deposition+following+the+catastrophic+January+2011+Lockyer+flood,+SE+Queensland,+Australia.">The use of multi temporal LiDAR to assess basin-scale erosion and deposition following the catastrophic January 2011 Lockyer flood, SE Queensland, Australia.</a> Geomorph. 184, 111-126 (2013).</li><li>Earlie, C., Masselink, G., Russell, P., Shail, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensitivity+analysis+of+the+methodology+for+quantifying+cliff+erosion+using+airborne+LiDAR+-+examples+from+Cornwall,+UK.">Sensitivity analysis of the methodology for quantifying cliff erosion using airborne LiDAR - examples from Cornwall, UK.</a> J. of Coast. Res. Spec. Iss. 65, 470-475 (2013).</li><li>Kessler, A. C., Gupta, S. C., Dolliver, H. A. S., Thoma, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lidar+Quantification+of+Bank+Erosion+in+Blue+Earth+County,+Minnesota.">Lidar Quantification of Bank Erosion in Blue Earth County, Minnesota.</a> J. of Env. Quality. 41 (1), 197-207 (2012).</li><li>Pye, K., Blott, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+beach+and+dune+erosion+and+accretion+using+LiDAR:+Impact+of+the+stormy+2013-14+winter+and+longer+term+trends+on+the+Sefton+Coast,+UK.">Assessment of beach and dune erosion and accretion using LiDAR: Impact of the stormy 2013-14 winter and longer term trends on the Sefton Coast, UK.</a> Geomorph. 266, 146-167 (2016).</li><li>Thoma, D. P., Gupta, S. C., Bauer, M. E., Kirchoff, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Airborne+laser+scanning+for+riverbank+erosion+assessment.">Airborne laser scanning for riverbank erosion assessment.</a> Rem. Sens. of Env. 95 (4), 493-501 (2005).</li><li>Zhang, C. L., Yang, S., Pan, X. H., Zhang, J. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estimation+of+farmland+soil+wind+erosion+using+RTK+GPS+measurements+and+the+Cs-137+technique:+A+case+study+in+Kangbao+County,+Hebei+province,+northern+China.">Estimation of farmland soil wind erosion using RTK GPS measurements and the Cs-137 technique: A case study in Kangbao County, Hebei province, northern China.</a> Soil &amp; Till. Res. 112 (2), 140-148 (2011).</li><li>Neugirg, F., 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=Erosion+processes+in+calanchi+in+the+Upper+Orcia+Valley,+Southern+Tuscany,+Italy+based+on+multitemporal+high-resolution+terrestrial+LiDAR+and+UAV+surveys.">Erosion processes in calanchi in the Upper Orcia Valley, Southern Tuscany, Italy based on multitemporal high-resolution terrestrial LiDAR and UAV surveys.</a> Geomorph. 269, 8-22 (2016).</li><li>Pineux, N., 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=Can+DEM+time+series+produced+by+UAV+be+used+to+quantify+diffuse+erosion+in+an+agricultural+watershed?.">Can DEM time series produced by UAV be used to quantify diffuse erosion in an agricultural watershed?.</a> Geomorph. 280, 122-136 (2017).</li><li>Bremer, M., Sass, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combining+airborne+and+terrestrial+laser+scanning+for+quantifying+erosion+and+deposition+by+a+debris+flow+event.">Combining airborne and terrestrial laser scanning for quantifying erosion and deposition by a debris flow event.</a> Geomorph. 138 (1), 49-60 (2012).</li><li>Day, S. S., Gran, K. B., Belmont, P., Wawrzyniec, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+bluff+erosion+part+2:+pairing+aerial+photographs+and+terrestrial+laser+scanning+to+create+a+watershed+scale+sediment+budget.">Measuring bluff erosion part 2: pairing aerial photographs and terrestrial laser scanning to create a watershed scale sediment budget.</a> Earth Surf. Proc. and Landforms. 38 (10), 1068-1082 (2013).</li><li>De Rose, R. C., Basher, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+river+bank+and+cliff+erosion+from+sequential+LIDAR+and+historical+aerial+photography.">Measurement of river bank and cliff erosion from sequential LIDAR and historical aerial photography.</a> Geomorph. 126 (1-2), 132-147 (2011).</li><li>Perroy, R. L., Bookhagen, B., Asner, G. P., Chadwick, O. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+gully+erosion+estimates+using+airborne+and+ground-based+LiDAR+on+Santa+Cruz+Island,+California.">Comparison of gully erosion estimates using airborne and ground-based LiDAR on Santa Cruz Island, California.</a> Geomorph. 118 (3-4), 288-300 (2010).</li><li>Loeppert, R. H., Suarez, D. L., Sparks, D. 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=Carbonate+and+Gypsum.">Carbonate and Gypsum.</a> Methods of Soil Analysis. Part 3. Chemical Methods. , 437-474 (1996).</li><li>Sherrod, L. A., Dunn, G., Peterson, G. A., Kilberg, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inorganic+carbon+analysis+by+modified+pressure-calcimeter+method.">Inorganic carbon analysis by modified pressure-calcimeter method.</a> Soil Sci. Soc. of Am. J. 66 (1), 299-305 (2002).</li><li>McCutcheon, M. C., Farahani, H. J., Stednick, J. D., Buchleiter, G. W., Green, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+soil+water+on+apparent+soil+electrical+conductivity+and+texture+relationships+in+a+dryland+field.">Effect of soil water on apparent soil electrical conductivity and texture relationships in a dryland field.</a> Biosyst. Eng. 94 (1), 19-32 (2006).</li><li>Wheaton, J. M., Brasington, J., Darby, S. E., Sear, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accounting+for+uncertainty+in+DEMs+from+repeat+topographic+surveys:+improved+sediment+budgets.">Accounting for uncertainty in DEMs from repeat topographic surveys: improved sediment budgets.</a> Earth Surf. Proc. and Landforms. 35 (2), 136-156 (2010).</li><li>. Survey Marks and Datasheets Available from: <a target="_blank" href="https://www.ngs.noaa.gov/datasheets/">https://www.ngs.noaa.gov/datasheets/</a> (2017)</li><li>Trimble Inc. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Trimble Access Software – General Survey. Version 1.60. Revision A. , (2011).</li><li>Erskine, R. H., Green, T. R., Ramirez, J. A., MacDonald, L. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Digital+elevation+accuracy+and+grid+cell+size:+effects+on+estimated+terrain+attributes.">Digital elevation accuracy and grid cell size: effects on estimated terrain attributes.</a> Soil Sci. Soc. of Am. J. 71, 1371-1380 (2007).</li></ol>

저자는 공개 없다.

상승 (그림 5)에 매핑된 변경 여러 비늘에 상당한 침식과 농업 분야와 공간적 패턴 여러 제어 요인의 지표에 증 착을 보여 줍니다. 바람, 물 흐름에 의해 생성 하는 벌금 규모 수지상 패턴 아래와 관련 된 필드 눈금 패턴에서이 연구에 관련 된 프로세스는 뚜렷한. 해발 고도 변화 감지 반복된 RTKGPS 지상 조사에 의해 제공의 수준 최적의 나타납니다. 미세한 감지 레벨, TLS에 의해...

토양 침식 농업 토지의 지속 가능성을 위협 한다. 통상 tilled 밀-휴 경지 자르기 회전 등 관리, 작물, 경작 기간 동안 벌 거 벗은 토양은 바람과 물의 힘1,2, 에 더 취약으로 침식 및 증 착 프로세스를 가속화할 수 있습니다 3 , 4 , 5 (그림 1). 이러한 프로세스는 분명 될 수도, 그들은 계량 하기 어려울 수 있습니다.
이 연구의 목적은 먼저 측정 및 침식의 공간 패턴을 설명 하는 효율적인 방법을 제공 하 고 증 착 분야에서 글로벌 포지셔닝 시스템 (GPS) 기술 및 지리 정보 시스템 (GIS) 매핑 도구를 사용 하 여 확장. 표면 근처 토양 탄산염 (CaCO3) 이러한 패턴에 관한 간단한 개념적 모델 또한 제시 하 고 소정의 필드와 실험실 방법에 의해 테스트. 이러한 관계는 침식과 증 착, GPS 메서드의 결과 유효성을 검사 하는 동안의 간접 측정을 제공 합니다. 현재 종이 Sherrod 외에 사용 하는 방법을 강조 합니다. 그들은 반복 될 수, 일부 또는 전체를 다른 위치6에 유사한 연구를.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56064/56064fig1.jpg"> 
그림 1입니다. (A) 침식 및 호우 이벤트 다음 연구 사이트에 증 착 (b)의 사진. 사진 (b)의 오른쪽 아래 모서리에 트랙터 타이어 트랙 밀/휴 경지 스트립 테두리에 증 착의 깊이 나타냅니다.
다양 한 직접 토양 침식을 측정 하기 위한 방법 Stroosnijder7에 의해 검토 되었다. 제안 된 방법 측정 목적, 사용할 수 있는 리소스와 다르지만 "표면 고도에 변화" 방법 hillslope 규모에 권장 되 고 침식 및 증 착 측정의 이점을 제공 한다. 한 가지 방법은이 메서드를 적용 하는 토양에서 핀을 설치 하 여 핀7의 위쪽을 기준으로 토양의 높이 변화를 모니터링입니다. 그러나 토지 측량 기술 발전,이 노동 집약 방법은 대체 될 수 있다, 지상 레이저 스캐닝 (TLS)8,9,,1011 등의 다른 방법을 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16, 공 수 레이저 스캐닝 (ALS)17,,1819,20,21, GPS6,22, 고급 사진23 ,24또는 이러한 기법25,,2627의 조합. 레이저 동안 고밀도 표면 고 각 데이터 집합의 가장 신속한 수집 제공 스캔, 일반적으로 LiDAR (빛 탐지 및 배열), 라고, 정정 해야 한다 식물 등 서 개체를 제거. 그러나 밀리미터 수준 수직 정밀도, TLS 작은 고 각 변화를 검색할 수 있습니다 Perroy 외. 권장된 ALS gulley 침식에 대 한 TLS 통한 큰 스캔 풋프린트와 더 나은 악기 방향 (적은 지형 숨김) 깊이 베인된 gullies28에 검색에 대 한 견적. 실시간 운동학 GPS (RTKGPS), 데이터 후 처리 없이 센티미터 수준 정밀도 제공 하는이 연구에 사용 됩니다. 공간 해상도 RTKGPS 수집 데이터의 정밀도 농업 분야 또는 실질적인 지표와 다른 환경에 지배적인 erosional depositional 기능 감지 적합 합니다.
CO의 방출의 결과로 닫힌된 시스템에서 산 성 토양의 반응에 의존 하는 토양 CaCO3 를 측정 하는 압력 calcimeter 방법2. 일정 한 온도에서 반응 용기 내의 압력에 있는 증가 토양 CaCO329양의 선형 상관 된다. Sherrod 외에 의해 설명 하는 전통적인 압력-calcimeter 방법 수정., 혈 청 병에 반응 배를 변화와 압력 변화 의 검출을 위한 디지털 전압계에 연결 된 압력 트랜스듀서를 사용 하 여 포함 30. 이러한 수정 낮은 탐지 한계에 대 한 허용 하 고 매일 토양 샘플에 대 한 높은 용량에서 실행 됩니다. 중량 측정 또는 간단한 titrimetric 방법을 토양 CaCO3 측정에 대 한 더 큰 오류 생산과 이것 보다 탐지 한계 압력 calcimeter 메서드30수정.
개념적 모델
부식과 공 술 서의 직접적인 측정 가능 하지 않습니다, 이러한 프로세스의 간접 표시기를 사용할 수 있습니다. Sherrod 외. 반건조 기후에 토양 표면 층 CaCO3 농도 반대로 (긍정적으로 침식, 증 착 부정적인 상관 상관) 지상 표면 고도에 변화 연관 가설6. 가설, 광범위 하 게 적용 해야 하지만 특정 관계 사이트 조건 (토양, 식물, 관리 및 기후)에 따라 달라 집니다. 토양 테스트 사이트 (표 1)에 일반적으로 고유 석 레이어를 포함할 토양 표면의 밑에 15-20 cm. 개념적으로, 침식 토양 표면에 높은 CaCO3 가까이의이 석 층을 떠나 상대적으로 낮은 CaCO3 농도의 표면 레이어를 제거 합니다. 낮은 CaCO3 토양 토양 표면 (그림 2) 아래 깊이 묻혀 있을 석탄 층을 일으키는 depositional 영역에 다음 수송 된다. 적절 한 깊이 간격 시간이 지남에 이러한 토양 샘플링, CaCO3 농도,이 모델에 의해 침식 또는 증 착 (또는 둘 다)을 유추 될 수 있습니다.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>토양 시리즈</td>
			<td>슬로프</td>
			<td>분류학 분류</td>
			<td>깊이</td>
			<td>pH</td>
			<td>EC</td>
			<td>총 N</td>
			<td>SOC</td>
			<td>CaCO3</td></tr></tbody></table>
		
		<tr>
			<td></td>
			<td>%</td>
			<td></td>
			<td>cm</td>
			<td>1:2</td>
			<td>dS m-1</td>
			<td>g k g-1</td>
			<td>g k g-1</td>
			<td>g k g-1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>콜 비 옥 토</td>
			<td>5-9</td>
			<td>파인 silty, 혼합, superactive, 석탄, mesic Aridic Ustorthent</td>
			<td>0-15</td>
			<td>8.2</td>
			<td>0.24</td>
			<td>0.7</td>
			<td>6.1</td>
			<td>69.8</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>15-30</td>
			<td>8.3</td>
			<td>0.24</td>
			<td>0.5</td>
			<td>4.0</td>
			<td>84.3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>김 모래 명 개</td>
			<td>2-5</td>
			<td>벌금-옥 토 질의 혼합, 활성, 석탄, mesic Ustic Torriorthent</td>
			<td>0-15</td>
			<td>7.8</td>
			<td>0.26</td>
			<td>0.8</td>
			<td>7.0</td>
			<td>29.8</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>15-30</td>
			<td>8.0</td>
			<td>0.27</td>
			<td>0.6</td>
			<td>5.0</td>
			<td>51.5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>5-9</td>
			<td>벌금-옥 토 질의 혼합, 활성, 석탄, mesic Ustic Torriorthent</td>
			<td>0-15</td>
			<td>8.1</td>
			<td>0.22</td>
			<td>0.6</td>
			<td>5.4</td>
			<td>26.7</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>15-30</td>
			<td>8.1</td>
			<td>0.19</td>
			<td>0.5</td>
			<td>4.1</td>
			<td>25.8</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wagonwheel 옥 토</td>
			<td>0-2</td>
			<td>거친 silty, 혼합, superactive, mesic Aridic Calciustept</td>
			<td>0-15</td>
			<td>8.2</td>
			<td>0.23</td>
			<td>0.7</td>
			<td>5.9</td>
			<td>66.2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>15-30</td>
			<td>8.2</td>
			<td>0.23</td>
			<td>0.6</td>
			<td>3.7</td>
			<td>98.1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>2-5</td>
			<td>거친 silty, 혼합, superactive, mesic Aridic Calciustept</td>
			<td>0-15</td>
			<td>8.3</td>
			<td>0.23</td>
			<td>0.8</td>
			<td>6.6</td>
			<td>52.0</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>15-30</td>
			<td>8.4</td>
			<td>0.26</td>
			<td>0.7</td>
			<td>5.4</td>
			<td>118.3</td>
		</tr>
	

표 1입니다. 테스트 사이트에서 토양. 매핑 단위 및 평균 토양 pH, 전기 전도도 (EC), 총 N, 토양 유기 C (SOC), 그리고 2012 년에서에 0-15-15-30 cm 깊이 증가 CaCO3 농도 스콧에 대 한 필드와 분류학 분류, 토양 (Sherrod 에서에서 동부 표준시 알.) 6.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56064/56064fig2.jpg"> 
그림 2입니다. 개념적 토양 프로필. (A) CaCO3 정적 토양 매트릭스에 대 한 개념적 토양 프로필 표면 층에서 걸러 고 깊은 층, 표면 층의 (b) 적당 한 침식 및 (c) 적당 한 증 착 재료의 침전 이전 표면 레이어 위에. 깊이 간격 (왼쪽)는 대략적인 사이트 데이터 (Sherrod 외.)에 따라 6. <a href="//ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/56064/56064fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
사이트 설명 및 역사
109-하 스콧 필드 북동 콜로라도 (40.61oN, 104.84oW, 그림 3)에서 드레이 크 농장의 일부 이며이 연구에 대 한 2012 년 2001에서 모니터링 했습니다. 평균 연례 강 수와 evapotranspiration이 반건조 기후, 짧은 기간 및 높은 강도의 대류 비가 있던 일반적인 여름 동안에 대략 350 및 1200 m m, 각각, 했다. 고유 가로 위치와이 기복 지형에 1588 m 1559에서 고도 범위: 정상, 깊이가 북쪽 방향 (측면-NF), 깊이가 남 향 (사이드-SF), 및 toeslope (그림 4b). 모든 다른 스트립은 약 14 개월에서 24 개월 회전 주기 마다 경작을 번갈아 스트립 (~ 120 m 폭) 일반적으로이 rainfed 밀 경작 회전에서 관리 했다. 얕은 경작 (~ 7 cm), 일반적으로 v-블레이드 스윕, 4 ~ 6 배 잡 초 방제에 대 한 유휴 기간을 통해가 발생 했습니다. 사이트에서 토양을 토양 손실 허용 오차, 또는 11 밀리 그램의 T 값, 하-1 년-1,이 T 값 아래 침식 속도 지속적인된 농업 생산4 에 적합 하 게 간주 됩니다 분류 했다 .
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56064/56064fig3.jpg"> 
그림 3입니다. 사이트 위치, 미국 콜로라도의 지형 구호 이미지 (1011 4401 m)에 표시 됩니다. 사이트의 평균 해발 1577 m 이다입니다.
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56064/56064fig4.jpg"> 
그림 4입니다. 토양 지도 및 스콧 필드의 땅 표면 상승. (a) 지점 토양 샘플 위치 및 농작물 관리를 표시 하는 스콧 필드의 토양 지도 제거 합니다. 토양 단위 약어: 1 Wagonwheel 명 0-2 개 % 경사, 2 = Wagonwheel 옥 토 2-5% 사면, 3 = 콜 비 옥 토 5-9% 경사, 4 = 김 잘 모래 옥 토 2-5% 기울기, 5 = = 김 잘 모래 옥 토 5-9% 경사; 그리고 (b) 땅 표면 상승 바탕 2001 5 m 그리드 디지털 고도 모델 (DEM), 토양 샘플 위치 (Sherrod 외.)에서 토지 분류 하 여 표시 하는 필드 6.
첫 번째 지상 표면 상승 설문 조사 사이트에 대 한 디지털 고도 모델 (DEM)을 생산 하기 위해 2001 년에 RTKGPS에 의해 수집 되었다. 함께 McCutcheon 외 알., 집중 토양 샘플 (그림 4a) 또한 2001 년에 수행 되었다, 어떤 표면에서 토양3 수정된 압력 calcimeter 메서드30,31에 의해 분석 되었다 CaCO . 시각적으로 분명 침식과 증 착 발생 이후 10 년 동안 바람, 인 주로 북 서, 및 강 우-결선에서 이벤트 메시지가 두 번째 RTKGPS 상승 조사 2009 년 (2010 년에 완료 하는 필드의 일부). DEM의 차이 지도32 를 통해 원래 2001 DEM 새로운 DEM의 비교 상당한 침식 및 증 착, (그림 5) 이러한 프로세스에 대 한 여러 제어 요소를 제안 하는 패턴을 표시 확인. 사이트 및 역사적 토양 CaCO3 데이터에서 상당한 표면 토양 재배포를 감안할 때, 2001 토양 샘플 반복 되었다 hydropedological 프로세스6, 개념적 모델을 테스트 하는 2012 년에 이전 섹션에 설명 된 대로.
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56064/56064fig5.jpg"> 
그림 5입니다. 변경의 지도 (2001-2009 *) 땅 표면 상승 (Δz) 북동 콜로라도에 스콧 필드 내에서 5 m 눈금에. 작물 스트립 숫자는 번갈아 겨울-밀-휴 경지 자르기 시스템 표시 및섹션 A-A' (세부 사항 그림 11에) 표시 됩니다. * 지구 2, 4, 6, 8 (Sherrod 외.)에서 2009 DEM 완료 2010 년 조사 6. <a href="//ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/56064/56064fig5large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>

<table><tbody><tr><td>Real-time kinematic GPS system</td><td>Trimble</td><td>Model 5800</td><td></td></tr><tr><td>GPS field data collector</td><td>Trimble</td><td>Model TSC2</td><td></td></tr><tr><td>GPS field software</td><td>Trimble</td><td></td><td>Trimble Access (Trimble Survey Controller used in 2001 for site calibration but this software is no longer supported)</td></tr><tr><td>Hydraulic soil coring machine</td><td>Giddings Machine Company</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Utility vehicle</td><td>John Deere</td><td>Gator 6x4</td><td></td></tr><tr><td>GIS software</td><td>ESRI</td><td></td><td>ArcGIS for Desktop with Spatial Analyst and Geostatistical Analyst Extensions</td></tr><tr><td>Statistical software</td><td>SAS</td><td></td><td>SAS Institute Inc.</td></tr><tr><td>Pressure transducer 0-105 kPa</td><td>Serta</td><td>Model 280E</td><td>Setra Systems, In., Boxborough, MA</td></tr><tr><td>Volt meter</td><td>WaveTek</td><td>5XL</td><td>Digital meter set to read volts</td></tr><tr><td>Serum Bottles</td><td>Wheaton</td><td>223747</td><td>100 mL</td></tr><tr><td>Serum Bottles</td><td>Wheaton</td><td>223762</td><td>20 mL</td></tr><tr><td>Sealing Cap 20 mm Aluminum</td><td>Wheaton</td><td>224183-01</td><td>Case of 1,000</td></tr><tr><td>20 mm gray butyl stopper (2-prong)</td><td>Wheaton</td><td>224100-192</td><td>Septum; Case of 1,000</td></tr><tr><td>Hand crimper</td><td>Wheaton</td><td>W225303</td><td>20 mm size</td></tr><tr><td>Hand Decapper</td><td>Wheaton</td><td>W225353</td><td>20 mm size</td></tr><tr><td>Acid vials</td><td>Wheaton</td><td>224881</td><td>0.50 dram size (2-mL)</td></tr><tr><td>Power supply</td><td>SR Components</td><td>DDU240060</td><td>Class 2 Transformer AC adaptor; Input 120VAC , Output 24VDC</td></tr><tr><td>Calcium carbonate</td><td>Fisher</td><td>471-34-1</td><td>500 g of 100% w/w CaCO&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;</td></tr></tbody></table>

measuring and mapping patterns of soil erosion and deposition related to soil carbonate concentrations under agricultural management

토양 침식과 증 착의 공간 패턴 지상 해발 고도 적절 한 시간 간격에 매핑된 차이에서 유추 될 수 있습니다. 상승에서 이러한 변화는 표면 근처 토양 탄산 (CaCO3) 프로필에 변경 관련이 있습니다. 목적은 간단한 개념적 모델 및 반복 필드 및 이러한 수량의 실험실 측정에 대 한 상세한 프로토콜을 설명 하는 것 이다. 여기, 정확한 고도 지상 기반 차동 글로벌 포지셔닝 시스템 (GPS);를 사용 하 여 측정 다른 데이터 수집 방법 동일한 기본적인 방법에 적용할 수 있습니다. 토양 샘플 깊이 간격으로 처방 하 고 무기 탄소 농도의 정량 분석에 대 한 효율적이 고 정확한 수정된 압력 calcimeter 메서드를 사용 하 여 실험실에서 분석에서 수집 됩니다. 표준 통계적 방법 데이터를 가리키도록 적용 되 고 대표적인 결과 표시 토양 표면 레이어에 CaCO3 변경 및 변경 사이의 중요 한 상관 관계 상승에 개념적 모델;와 일치 일반적으로 CaCO3 depositional 지역에서 감소 하 고 erosional 지역에서 증가 했다. 지도 해발 고도 및 토양 분석을 돕기 위해 CaCO3 포인트 측정에서 파생 됩니다. 연구 사이트, 밀 경작 스트립, 교류에 있는 밀 비가 먹이 필드에서 erosional depositional 패턴의 지도 물과 바람 침식 관리와 지형에 의해 영향을의 상호 작용 효과 보여줍니다. 다른 샘플링 방법 및 깊이 간격 논의 이며 CaCO3토양 토양 침식과 증 착 관련 된 미래의 일에 대 한 권장.

2001 년과 2009에서 DEM 차이점 매핑 침식 (적색) 및 증 착 (녹색) 그 8 년 동안 데 시 미터 수준 변화 대부분 지역 (그림 5) 상승에 보여준다. 필드-규모, 침식은 서쪽 및 남서에서 지배적인 증 착은 노스 웨스트 필드의 동쪽에 남동 대각선 밴드를 따라 볼 수 있습니다. 부식과 공 술 서의 대체 밴드 볼 수 있습니다 관리 규모에 자주 관리 지구 경계에서 갑작?...

Watch this Scientific Journal Video about Measuring and Mapping Patterns of Soil Erosion and Deposition Related to Soil Carbonate Concentrations Under Agricultural Management at JoVE.com

Measuring and Mapping Patterns of Soil Erosion and Deposition Related to Soil Carbonate Concentrations Under Agricultural Management

측정 및 토양 침식과 토양 탄산 농도 농업 관리에 관련 된 증 착 패턴 매핑

토양 침식과 증 착의 공간 패턴 지상 해발 고도 적절 한 시간 간격에 매핑된 차이에서 유추 될 수 있습니다. 상승에서 이러한 변화는 표면 근처 토양 탄산염에 변화 관련이 있습니다. 이러한 수량 및 데이터 분석 방법의 현장 및 실험실 측정 반복 방법 여기 설명 되어 있습니다.

Spatial patterns of soil erosion and deposition can be inferred from differences in ground elevation mapped at appropriate time increments. Such changes ...

measuring-mapping-patterns-soil-erosion-deposition-related-to-soil

Universidad San Sebastian

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Civil Engineering

Environment

Unit 1

Geographic Information Systems (GIS)

SCIENTISTS IN ACTION

11.7K 조회수.  USDA Agricultural Research Service (ARS). 토양 침식과 증 착의 공간 패턴 지상 해발 고도 적절 한 시간 간격에 매핑된 차이에서 유추 될 수 있습니다. 상승에서 이러한 변화는 표면 근처 토양 탄산염에 변화 관련이 있습니다. 이러한 수량 및 데이터 분석 방법의 현장 및 실험실 측정 반복 방법 여기 설명 되어 있습니다.

비디오: Measuring and Mapping Patterns of Soil Erosion and Deposition Related to Soil Carbonate Concentrations Under Agricultural Management

Design and Operation of a Continuous 13C and 15N Labeling Chamber for Uniform or Differential, Metabolic and Structural, Plant Isotope Labeling

Tracing rare stable isotopes from plant material through the ecosystem provides the most sensitive information about ecosystem processes; from CO2 fluxes and soil organic matter formation to small-scale stable-isotope biomarker probing. Coupling multiple stable isotopes such as 13C with 15N, 18O or&#160;2H has the potential to reveal even more information about complex stoichiometric relationships during biogeochemical transformations. Isotope labeled plant material has been used in various studies of litter decomposition and soil organic matter formation1-4. From these and other studies, however, it has become apparent that structural components of plant material behave differently than metabolic components (i.e. leachable low molecular weight compounds) in terms of microbial utilization and long-term carbon storage5-7. The ability to study structural and metabolic components separately provides a powerful new tool for advancing the forefront of ecosystem biogeochemical studies. Here we describe a method for producing 13C and 15N labeled plant material that is either uniformly labeled throughout the plant or differentially labeled in structural and metabolic plant components.
Here, we present the construction and operation of a continuous 13C and 15N labeling chamber that can be modified to meet various research needs. Uniformly labeled plant material is produced by continuous labeling from seedling to harvest, while differential labeling is achieved by removing the growing plants from the chamber weeks prior to harvest. Representative results from growing Andropogon gerardii Kaw demonstrate the system&#39;s ability to efficiently label plant material at the targeted levels. Through this method we have produced plant material with a 4.4 atom%13C and 6.7 atom%15N uniform plant label, or material that is differentially labeled by up to 1.29 atom%13C and 0.56 atom%15N in its metabolic and structural components (hot water extractable and hot water residual components, respectively). Challenges lie in maintaining proper temperature, humidity, CO2 concentration,&#160;and light levels in an airtight 13C-CO2 atmosphere for successful plant production. This chamber description represents a useful research tool to effectively produce uniformly or differentially multi-isotope labeled plant material for use in experiments on ecosystem biogeochemical cycling.

Design and Operation of a Continuous 13C and 15N Labeling Chamber for Uniform or Differential, Metabolic and Structural, Plant Isotope Labeling

This method explains how to build and operate a continuous 13C and 15N isotope labeling chamber for uniform or differential plant tissue labeling. Representative results from metabolic and structural labeling of Andropogon gerardii are discussed.

연속의 설계 및 운영<sup&gt; 13</sup&gt; C 및<sup&gt; 15</sup통일 또는 차등을위한&gt; N 레이블 상공 회의소, 대사 및 구조, 식물 동위 원소 라벨링

Tracing rare stable isotopes from plant material through the ecosystem provides the most sensitive information about ecosystem processes; from CO2 fluxes ...

연구

환경과학

A Protocol for Conducting Rainfall Simulation to Study Soil Runoff

Rainfall is a driving force for the transport of environmental contaminants from agricultural soils to surficial water bodies via surface runoff. The objective of this study was to characterize the effects of antecedent soil moisture content on the fate and transport of surface applied commercial urea, a common form of nitrogen (N) fertilizer, following a rainfall event that occurs within 24&#160;hr&#160;after fertilizer application. Although urea is assumed to be readily hydrolyzed to ammonium and therefore not often available for transport, recent studies suggest that urea can be transported from agricultural soils to coastal waters where it is implicated in harmful algal blooms. A rainfall simulator was used to apply a consistent rate of uniform rainfall across packed soil boxes that had been prewetted to different soil moisture contents. By controlling rainfall and soil physical characteristics, the effects of antecedent soil moisture on urea loss were isolated. Wetter soils exhibited shorter time from rainfall initiation to runoff initiation, greater total volume of runoff, higher urea concentrations in runoff, and greater mass loadings of urea in runoff. These results also demonstrate the importance of controlling for antecedent soil moisture content in studies designed to isolate other variables, such as soil physical or chemical characteristics, slope, soil cover, management, or rainfall characteristics. Because rainfall simulators are designed to deliver raindrops of similar size and velocity as natural rainfall, studies conducted under a standardized protocol can yield valuable data that, in turn, can be used to develop models for predicting the fate and transport of pollutants in runoff.

A rainfall simulator was used to apply a consistent rate of uniform rainfall to packed soil boxes in a study of the fate and transport of urea, a nonpoint source environmental contaminant. Under uniform soil and rainfall conditions, antecedent soil moisture content exerted strong control over urea loss in surface runoff.

토양 유출을 연구하기 위해 강우 시뮬레이션을 실시하기위한 프로토콜

Rainfall is a driving force for the transport of environmental contaminants from agricultural soils to surficial water bodies via surface runoff. The ...

Measurement of Greenhouse Gas Flux from Agricultural Soils Using Static Chambers

Measurement of greenhouse gas (GHG) fluxes between the soil and the atmosphere, in both managed and unmanaged ecosystems, is critical to understanding the biogeochemical drivers of climate change and to the development and evaluation of GHG mitigation strategies based on modulation of landscape management practices. The static chamber-based method described here is based on trapping gases emitted from the soil surface within a chamber and collecting samples from the chamber headspace at regular intervals for analysis by gas chromatography. Change in gas concentration over time is used to calculate flux. This method can be utilized to measure landscape-based flux of carbon dioxide, nitrous oxide, and methane, and to estimate differences between treatments or explore system dynamics over seasons or years. Infrastructure requirements are modest, but a comprehensive experimental design is essential. This method is easily deployed in the field, conforms to established guidelines, and produces data suitable to large-scale GHG emissions studies.

This article showcases the static chamber-based method for measurement of greenhouse gas flux from soil systems. With relatively modest infrastructure investments, measurements may be obtained from multiple treatments/locations and over timeframes ranging from hours to years.

정적 챔버를 사용하여 농업 토양에서 온실 가스 유출 측정

Measurement of greenhouse gas (GHG) fluxes between the soil and the atmosphere, in both managed and unmanaged ecosystems, is critical to understanding the ...

Measuring Carbon-based Contaminant Mineralization Using Combined CO2 Flux and Radiocarbon Analyses

A method is described which uses the absence of radiocarbon in industrial chemicals and fuels made from petroleum feedstocks which frequently contaminate the environment. This radiocarbon signal &#8212; or rather the absence of signal &#8212; is evenly distributed throughout a contaminant source pool (unlike an added tracer) and is not impacted by biological, chemical or physical processes (e.g., the 14C radioactive decay rate is immutable). If the fossil-derived contaminant is fully degraded to CO2, a harmless end-product, that CO2 will contain no radiocarbon. CO2 derived from natural organic matter (NOM) degradation will reflect the NOM radiocarbon content (usually &#60;30,000 years old). Given a known radiocarbon content for NOM (a site background), a two end-member mixing model can be used to determine the CO2 derived from a fossil source in a given soil gas or groundwater sample. Coupling the percent CO2 derived from the contaminant with the CO2 respiration rate provides an estimate for the total amount of contaminant degraded per unit time. Finally, determining a zone of influence (ZOI) representing the volume from which site CO2 is collected allows determining the contaminant degradation per unit time and volume. Along with estimates for total contaminant mass, this can ultimately be used to calculate time-to-remediate or otherwise used by site managers for decision-making.

Measuring Carbon-based Contaminant Mineralization Using Combined CO2 Flux and Radiocarbon Analyses

A protocol is described wherein CO2 mineralized from organic contaminant (derived from petroleum feedstocks) biodegradation is trapped, quantified, and analyzed for 14C content. A model is developed to determine CO2 capture zone's spatial extent. Spatial and temporal measurements allow integrating contaminant mineralization rates for predicting remediation extent and time.

측정 탄소 기반의 오염 물질 무기화 결합 된 CO를 사용하여<sub&gt; 2</sub&gt; 플럭스 및 방사성 탄소 분석

A method is described which uses the absence of radiocarbon in industrial chemicals and fuels made from petroleum feedstocks which frequently contaminate ...

Methods of Soil Resampling to Monitor Changes in the Chemical Concentrations of Forest Soils

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.

Repeated soil sampling has recently been shown to be an effective way to monitor forest soil change over years and decades. To support its use, a protocol is presented that synthesizes the latest information on soil resampling methods to aid in the design and implementation of successful soil monitoring programs.

Recent soils research has shown that important chemical soil characteristics can change in less than a decade, often the result of broad environmental ...

Laboratory and Field Protocol for Estimating Sheet Erosion Rates from Dendrogeomorphology

Sheet erosion is among the crucial drivers of soil degradation. Erosion is controlled by environmental factors and human activities, which often lead to severe environmental impacts. The understanding of sheet erosion is, consequently, a worldwide issue with implications for both environment and economies. However, the knowledge on how erosion evolves in space and time is still limited, as well as its effects on the environment. Below, we explain a new dendrogeomorphological protocol for deriving eroded soil thickness (Ex) by acquiring accurate microtopographic data using both terrestrial laser scanning (TLS) and microtopographic profile gauges. Additionally, standard dendrogeomorphic procedures, dependent on anatomical variations in root rings, are utilized to establish the timing of exposure. Both TLS and microtopographic profile gauges are used to obtain ground surface pro&#64257;les, from which Ex is estimated after the threshold distance (TD) is determined, i.e., the distance between the root and the sediment knickpoint, which allows de&#64257;ning the lowering of the ground surface caused by sheet erosion. For each profile, we measured the height between the topside of the root and a virtual plane tangential to the ground surface. In this way, we intended to avoid small-scale impacts of soil deformation, which may be due to pressures exerted by the root system, or by the arrangement of exposed roots. This may provoke small amounts of soil sedimentation or erosion depending on how they physically affect the surface runoff. We demonstrate that an adequate microtopographic characterization of exposed roots and their associated ground surface is very valuable to obtain accurate erosion rates. This finding could be utilized to develop the best management practices designed to eventually halt or perhaps, at least, lessen soil erosion, so that more sustainable management policies can be put into practice.

Characterizing erosion from dendrogeomorphology has usually focused on accurately finding the starting time of root exposure, by examining macroscopic or cell level changes caused by exposure. Here, we offer a detailed description of different novel techniques to obtain more precise erosion rates from highly accurate microtopographic data.

실험실 및 필드 Dendrogeomorphology에서 시트 침식 속도 추정을 위한 프로토콜

Sheet erosion is among the crucial drivers of soil degradation. Erosion is controlled by environmental factors and human activities, which often lead to ...

Use of Principal Components for Scaling Up Topographic Models to Map Soil Redistribution and Soil Organic Carbon

Landscape topography is a critical factor affecting soil formation and plays an important role in determining soil properties on the earth surface, as it regulates the gravity-driven soil movement induced by runoff and tillage activities. The recent application of Light Detection and Ranging (LiDAR) data holds promise for generating high spatial resolution topographic metrics that can be used to investigate soil property variability. In this study, fifteen topographic metrics derived from LiDAR data were used to investigate topographic impacts on redistribution of soil and spatial distribution of soil organic carbon (SOC). Specifically, we explored the use of topographic principal components (TPCs) for characterizing topography metrics and stepwise principal component regression (SPCR) to develop topography-based soil erosion and SOC models at site and watershed scales. Performance of SPCR models was evaluated against stepwise ordinary least square regression (SOLSR) models. Results showed that SPCR models outperformed SOLSR models in predicting soil redistribution rates and SOC density at different spatial scales. Use of TPCs removes potential collinearity between individual input variables, and dimensionality reduction by principal component analysis (PCA) diminishes the risk of overfitting the prediction models. This study proposes a new approach for modeling soil redistribution across various spatial scales. For one application, access to private lands is often limited, and the need to extrapolate findings from representative study sites to larger settings that include private lands can be important.

Landscape processes are critical components of soil formation and play important roles in determining soil properties and spatial structure in landscapes. We propose a new approach using stepwise principal component regression to predict soil redistribution and soil organic carbon across various spatial scales.

토양 재배포 및 토양 유기 탄소를 매핑할 지형 모델 확장에 대 한 주요 부품의 사용

Landscape topography is a critical factor affecting soil formation and plays an important role in determining soil properties on the earth surface, as it ...

Measurements of Soil Carbon by Neutron-Gamma Analysis in Static and Scanning Modes

The herein described application of the inelastic neutron scattering (INS) method for soil carbon analysis is based on the registration and analysis of gamma rays created when neutrons interact with soil elements. The main parts of the INS system are a pulsed neutron generator, NaI(Tl) gamma detectors, split electronics to separate gamma spectra due to INS and thermo-neutron capture (TNC) processes, and software for gamma spectra acquisition and data processing. This method has several advantages over other methods in that it is a non-destructive in situ method that measures the average carbon content in large soil volumes, is negligibly impacted by local sharp changes in soil carbon, and can be used in stationary or scanning modes. The result of the INS method is the carbon content from a site with a footprint of ~2.5 - 3 m2 in the stationary regime, or the average carbon content of the traversed area in the scanning regime. The measurement range of the current INS system is &#62;1.5 carbon weight % (standard deviation &#177; 0.3 w%) in the upper 10 cm soil layer for a 1 hmeasurement.

Here, we present the protocol for in situ measurement of soil carbon using the neutron-gamma technique for single point measurements (static mode) or field averages (scanning mode). We also describe system construction and elaborate data treatment procedures.

측정 토양 탄소 고정 및 검색 모드에서 중성자-감마선 분석에 의해

The herein described application of the inelastic neutron scattering (INS) method for soil carbon analysis is based on the registration and analysis of ...

공학

Monitoring Pedogenic Inorganic Carbon Accumulation Due to Weathering of Amended Silicate Minerals in Agricultural Soils.

The present study aims to demonstrate a systematic procedure for monitoring inorganic carbon induced by enhanced weathering of comminuted rocks in agricultural soils. To this end, the core soil samples taken at different depth (including 0-15 cm, 15-30 cm, and 30-60 cm profiles) are collected from an agriculture field, the topsoil of which has already been enriched with an alkaline earth metal silicate containing mineral (such as wollastonite). After transporting to the laboratory, the soil samples are air-dried and sieved. Then, the inorganic carbon content of the samples is determined by a volumetric method called calcimetry. The representative results presented herein showed five folded increments of inorganic carbon content in the soils amended with the Ca-silicate compared to control soils. This compositional change was accompanied by more than 1 unit of pH increase in the amended soils, implying high dissolution of the silicate. Mineralogical and morphological analyses, as well as elemental composition, further corroborate the increase in the inorganic carbon content of silicate-amended soils. The sampling and analysis methods presented in this study can be adopted by researchers and professionals looking to trace pedogenic inorganic carbon changes in soils and subsoils, including those amended with other suitable silicate rocks such as basalt and olivine. These methods can also be exploited as tools for verifying soil inorganic carbon sequestration by private and governmental entities to certify and award carbon credits.

The verification method described here is adaptable for monitoring pedogenic inorganic carbon sequestration in various agricultural soils amended with alkaline earth metal silicate-containing rocks, such as wollastonite, basalt, and olivine. This type of validation is essential for carbon credit programs, which can benefit farmers that sequester carbon in their fields.

농업 토양에서 수정 된 실리케이트 미네랄의 풍화로 인해 페도게닉 무기 탄소 축적모니터링.

The present study aims to demonstrate a systematic procedure for monitoring inorganic carbon induced by enhanced weathering of comminuted rocks in ...

<meta charset="utf8"></head><body>증발을 통한 토양 수리적 특성 측정을 위한 프로토콜

Measurements of Soil Water Potential and Conductivity based on a Simple Evaporation Experiment using a Hydraulic Property Analyzer

The measurement of soil hydraulic properties is critical in understanding the physical components of soil health as well as integrated knowledge of soil systems under various management practices. Collecting reliable data is imperative for informing decisions that affect agriculture and the environment. The simple evaporation experiment described here uses instrumentation in a laboratory setting to analyze soil samples collected in the field. The soil water tension of the sample is measured by the instrument, and tension data is modeled by software to return soil hydraulic properties. This method can be utilized to measure soil water retention and hydraulic conductivity and give insight into differences in treatments or environmental dynamics over time. Initial establishment requires a user, but data acquisition is automated with the instrument. Soil hydraulic properties are not easily measured with traditional experiments, and this protocol offers a simple and optimal alternative. Interpretation of results and options for extending the data range are discussed.

<meta charset="utf8"></head><body>저자 스포트라이트: 토양 건강을 평가하기 위한 수리력 특성 분석기를 사용한 농지 생태계 연구 발전

This article features a simple evaporation experiment using a hydraulic property instrument for a soil sample. Through efficient means, measurements can be taken over a series of days to generate high-quality data.

수력학적 특성 분석기를 사용한 간단한 증발 실험을 기반으로 한 토양 수분 잠재력 및 전도도 측정

The measurement of soil hydraulic properties is critical in understanding the physical components of soil health as well as integrated knowledge of soil ...

측정 및 토양 침식과 토양 탄산 농도 농업 관리에 관련 된 증 착 패턴 매핑

요약

더 많은 비디오 탐색

이 비디오의 챕터

연속의 설계 및 운영