BtM، Datalogger المفتوحة المصدر منخفضة التكلفة لتقدير محتوى الماء من كريبتوجامس نونفاسكولار

تعتبر أجهزة التشفير غير الوعائية حاسمة بالنسبة للعديد من وظائف النظام الإيكولوجي. على سبيل المثال، فهي مسؤولة عن ما يقرب من 50٪ من النيتروجين الثابت بيولوجيا. لقد صممنا datalogger لمعالجة الأسئلة في مجال علم البيئة cryptogamic.

وتقوم هذه الطرق بقياس الفترة التي تبقى فيها هذه الكائنات المائية في الموقع، وتتصل بنشاط البروفيفيت بالظروف البيئية. والميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها منخفضة التكلفة، مفتوحة المصدر، وسهلة لتجميع datalogger، والتي يمكن بناؤها دون معرفة تقنية. ويمكن تطبيق هذه الطريقة على طائفة واسعة من النظم الإيكولوجية النموذجية والكائنات الحية، من البيولوجيا في الأراضي الجافة إلى مستنقعات الخث في المناطق الشمالية.

إعداد الحديد لحام وبالوعة من الأسلاك. انتظر حتى يسخن الحديد اللحام، وترطيب الإسفنج التنظيف. قطع شرائط رأس دبوس إلى الطول المطلوب للاستشعار درجة الحرارة والرطوبة، وميكنترلر، وC ساعة والوحدات الاختراق microSD.

لحام شرائط رأس دبوس في مآخذ، قبل تسخين الصلة المطلوب مع غيض من الحديد لحام. ثم، تطبيق كمية صغيرة من المواد من سلك لحام، ما يكفي لملء تقاطع. وأخيرا، إزالة الحديد لحام، وانتظر مفترق الطرق لتهدئة.

باستخدام نفس التقنية، تبدأ في تجميع المكونات إلى لوحة الدوائر المطبوعة. أولاً، لحام المقاومات. ثم، لحام مآخذ لمكبرات الصوت التشغيلية، وأجهزة الاستشعار SHT7x، وC ساعة والوحدات الصغيرة الاختراق.

بعد ذلك، لحام الترانزستورين. المجلس يحتاج أيضا إلى أن يكون لحام الآن، وذلك باستخدام رؤوس دبوس. وأخيرا ، لحام الموصلات إلى المجلس.

الآن ، لحام SHT7x استشعار درجة الحرارة الرطوبة في رأس دبوس أو تمديد كابل لتعزيز يؤدي. إعداد مقياس متعدد في اختبار الاستمرارية أو وضع اختبار الموصلية. استخدم المقياس المتعدد للتحقق من عدم وجود دوائر قصيرة بين أي من الدبابيس أو الاتصالات.

تحقق من المحطات الإيجابية والسلبية لمزود الطاقة. أيضا، تحقق من أن كل مشترك لحام يخلق اتصال مستقر بين دبابيس المكون والمسارات النحاسية للدائرة. لتوصيل محطات البطارية ومقاطع الكابلات باللوحة، استخدم أي أداة قطع لتجريد حوالي أربعة ملليمترات من كل نهاية سلكية، مما يعرض النواة التوصيلية.

ثم، أدخل كل كابل في المحطة الطرفية المناسبة، وتشديد المسمار مع مفك البراغي. ضمان والتحقق من ضعف القطبية الصحيح للكابلات، وخاصة تلك التي من إمدادات الطاقة. اختبار قوة الاتصال عن طريق سحب الكابلات قليلا، والتحقق من أن كل شيء متصل بقوة.

لمزيد من خفض استهلاك الطاقة، وإزالة التيار الكهربائي من لوحة متحكم الدقيقة إما desoldering أو قطع الصمام الثنائي من المجلس. وأخيرًا ، قم بتركيب لوحة BtM في حاوية مقاومة للطقس للحفاظ على الرطوبة بعيدًا عن الإلكترونيات. قم بتركيب مستشعر درجة الرطوبة خارج الصندوق، مما جعله متصلاً بلوحة BtM.

توجيه الأزواج الثمانية من مقاطع التماسيح اللازمة لقياسات التسيير إلى خارج الضميمة المقاومة لتسرب الماء. وأخيراً، اقطع كل حبلاً من الطحالب مع مقاطع التماسيح. لضمان أن العينات جافة، قم بإجراء المعايرة عند الظهر، في يوم مع انخفاض رطوبة الهواء ويسبقه واحد على الأقل، ويفضل أن يكون يومين، الجافة.

حدد مجتمع الطحالب أو الحزاز الصحي والمهيكل. ربط datalogger إلى الطحالب أو الحزاز عن طريق وضع مقاطع التماسيح في موقف مركزي للمجتمعات في حالات bryophytes، الحزاز فروتيكوز، والأوشنات ورقة. بالنسبة للزchenز فروتيكوس، إرفاق مقاطع في الثالوس.

بالنسبة للطحالب ، قم بإرفاق المقاطع مباشرة على جذع الفرد. في حالة الأشنات من الورق، ضع المقاطع على حدود الثالوس. الحفاظ على مسافة دنيا من حوالي خمسة ملليمترات بين الأقطاب.

تأكد من أن المقاطع لا يتم فصلها بسهولة قبل بدء القياسات. ابدأ القياسات عن طريق تشغيل datalogger ، وترك لوحة BtM تعمل لمدة ثلاث دقائق تقريبًا لتثبيت القيم المسجلة. إجراء اختبار ما قبل المعايرة لتقدير كمية المياه المطلوبة في كل حدث سقي.

قم بتوصيل القصاصات بالعينة. ثم، إضافة الماء حتى تصل إلى عملية تصريف القيمة التي لا تزيد مع إضافة المزيد من الماء. هذه هي القيمة القصوى للانحلال لتلك العينة وسوف تستخدم لتحديد خطوات سقي المعايرة.

انتظر حتى تدابير الأداء العودة إلى القيم الأولية. استخدام رذاذ صغير لترطيب العينات مع كمية من الماء ما يعادل 1/10 من كمية محددة سلفا من المياه اللازمة لتحقيق أقصى قدر من الكميات في العينة. الانتظار حتى الطحالب أو الحزاز يمتص تماما الماء والقياسات موصل مستقرة قبل سقي مرة أخرى.

كرر حتى يصل التسييل إلى أقصى قيمة ويتم ترطيب الطحالب أو الحزاز بالكامل. وينبغي أن يستغرق كل اختبار معايرة حوالي 15 دقيقة، اعتمادا على الفاصل الزمني بين سقي، والتي ينبغي أن تكون دقيقة إلى دقيقتين. بعد الانتهاء من المعايرة، خذ بطاقة microSD من لوحة BtM، وانسخ ملف البيانات إلى جهاز كمبيوتر.

يظهر هنا، هو شكل يصور تطور قياسات الاتّاق أثناء مرحلة المعايرة. منحنيات الجفاف من Homalothecium أوريوم وديكراينوم scoparium تكشف عن التباين بين عينات من نفس النوع. وكان التباين بين الأنواع الداخلية وفيما بين الأنواع كبيرا جدا ويمكن أن يعزى إلى الاختلافات في الكتلة الحيوية والمورفولوجيا لكل جذع.

نظرا لسهولة التجمع، وهذا الجهاز يتغلب على القيود التقنية لتصميم وبناء datalogger، مما يتيح إنشاء شبكات الرصد على المدى المتوسط والطويل. تمهد هذه التقنية الطريق للباحثين في الجغرافيا الحيوية والفيزيولوجيا البيئية لاستكشاف متى وكيف ولماذا تنمو التشفيرات الوعائية المعروفة ، مثل الأشنات أو الطحالب ، في مناطق مختلفة وفي جميع أنحاء التدرجات البيئية. وعلاوة على ذلك، يمكن لهذه التقنية أن تساعد على فهم دوافع نجاح الأنواع أو الأفراد داخل المجتمعات الإيكولوجية أو تحديد ما يحدد تقديم خدمات النظام الإيكولوجي من قبل هذه الكائنات الرئيسية.