BtM, открытым исходным кодом измерители лоу кост оценить содержание воды Nonvascular Cryptogams

Несосудистые криптогамы имеют решающее значение для нескольких функций экосистемы. Например, они отвечают за почти 50% биологически фиксированного азота. Мы разработали datalogger для решения вопросов в области криптогамической экологии.

Методы измеряют на месте период, в течение которого эти организмы остаются гидратированных, связанных брайофит деятельности с условиями окружающей среды. Основным преимуществом этой техники является низкая стоимость, открытый исходный доступ и простой в сборке datalogger, который может быть построен без технических знаний. Метод может быть применен к широкому кругу модельных экосистем и организмов, от биокруст в засушливых районах до торфяников в бореальных регионах.

Приготовьте припой железа и катушку проволоки. Подождите, пока припой железа нагреваться, и смочить губку для очистки. Вырежьте полосы заголовка штыря до нужной длины для датчика температуры и влажности, микроконтроллера, а также часов RTC и модулей прорыва microSD.

Чтобы припой штырь заголовок полосы в розетки, предварительно нагреть желаемое присоединиться с кончиком припоя железа. Затем нанесите небольшое количество материала из припоя проволоки, достаточно, чтобы заполнить соединение. Наконец, удалите припой железа, и ждать соединения, чтобы остыть.

Используя ту же технику, начните собирать компоненты для печатной платы. Во-первых, припой резисторов. Затем, припой розетки для эксплуатационных усилителей, датчик SHT7x, и RTC часы и microSD прорыв модулей.

Далее, припой двух транзисторов. Доска также должна быть припой сейчас, используя булавки заготовки. Наконец, припой разъемы к доске.

Теперь, припой SHT7x датчик влажности температуры в штырь заголовок или расширение кабеля для укрепления приводит. Подготовь мультиметр в режиме тестирования непрерывности или проводимости. Используйте многометровый, чтобы убедиться, что нет короткого замыкания между любым из контактов или соединений.

Перепроверьте положительные и отрицательные терминалы питания. Кроме того, убедитесь, что каждый припой сустава создает стабильную связь между компонентом булавки и медные треки цепи. Для подключения аккумуляторных терминалов и кабельных зажимов к доске используйте любой режущие инструменты, чтобы лишить примерно четыре миллиметра каждого конца провода, обнажая проводящий сердечник.

Затем введи каждый кабель в соответствующий терминал и затяните винт отверткой. Обеспечь и перепроверьте правильную полярность кабелей, особенно кабелей питания. Проверьте прочность соединения, слегка потянув кабели, проверяя, что все прочно связано.

Чтобы еще больше снизить энергопотребление, удалите светодиод питания доски микроконтроллера, либо разостертая, либо отрезав светодиодный диод от доски. Наконец, смонтировать btM борту в погоде доказательство корпуса держать влагу от электроники. Намонтировать датчик влажности за пределами коробки, оставив его подключенным к доске BtM.

Маршрут восемь пар крокодила клипы, необходимые для проведения измерений на внешней стороне непогоды корпуса. Наконец, клип каждый мох прядь с крокодилом клипы. Чтобы убедиться, что образцы сухие, выполните калибровку в полдень, в день с низкой влажностью воздуха и предшествует по крайней мере один, и желательно два, сухие дни.

Выберите сообщество мха или лишайника, который является здоровым и хорошо структурированным. Подключите datalogger к мху или лишайнику путем устанавливать зажимы крокодила на центральном положении общин в случаях bryophytes, lichens fruticose, и лихен foliose. Для fruticose лишайников, приложите клипы в таллусе.

Для мхов, приложите клипы непосредственно на стебле человека. В случае фолиантных лишайников поместите зажимы на границе таллоса. Держите минимальное расстояние между электродами около пяти миллиметров.

Убедитесь, что клипы не легко отсоединиться перед началом измерений. Начните измерения, включив datalogger, и оставьте доску BtM запущенной в течение примерно трех минут, чтобы стабилизировать записанные значения. Выполните предварительный калибровочные тесты для оценки количества воды, необходимого в каждом событии полива.

Подключите клипы к образцу. Затем добавьте воду до тех пор, пока проводимость не достигнет значения, которое не увеличивается с добавлением большего количество воды. Это максимальное значение проводимости этого образца и будет использоваться для установления этапов полива калибровки.

Подождите, пока меры проводимости не вернутся к первоначальным значениям. Используйте небольшой спрей для увлажнения образцов с количеством воды, эквивалентным 1/10 от заданного количества воды, необходимого для достижения максимальной проводимости в образце. Подождите, пока мох или лишайник полностью поглощает воду и измерения проводимости стабильны, прежде чем поливать снова.

Повторяйте до тех пор, пока проводимость не достигнет максимального значения и мох или лишайник полностью не увлажнятся. Каждый тест калибровки должен занять около 15 минут, в зависимости от интервала между поливами, который должен быть от одной до двух минут. После завершения калибровки возьмите карту microSD с доски BtM и копируйте файл данных на компьютер.

Здесь показана фигура, изображающая эволюцию измерений проводимости на этапе калибровки. Кривые высыхания ауреума Homalothecium и Dicranum scoparium показывают изменчивость среди образцов одного и того же вида. Обнаруженная внутривидовая и межвидовая изменчивость была довольно большой и может быть связана с различиями в биомассе и морфологии каждого стебля.

Благодаря простоте сборки, это устройство преодолевает технические ограничения проектирования и создания datalogger, что позволяет создавать среднесрочные и долгосрочные сети мониторинга. Этот метод прокладывает путь для исследователей в области биогеографии и экофизиологии, чтобы исследовать, когда, как и почему известные сосудистые криптогамы, такие как лишайники или мхи, растут в разных регионах и во всех экологических градиентах. Кроме того, этот метод может помочь понять факторы успеха того или иной вида или отдельных лиц в экологических сообществах или установить, что определяет предоставление экосистемных услуг этими ключевыми организмами.