Summary
La capacità idraulica della biomassa è un componente chiave del bilancio dell'acqua di vegetazione, che funge da cuscinetto contro sollecitazioni di siccità di breve e lungo termine. Qui, presentiamo un protocollo per la calibrazione e l'uso dell'umidità del suolo sensori di capacità per monitorare il contenuto di acqua negli steli di grandi alberi.
Abstract
Trasporto di acqua e deposito attraverso il continuum suolo-pianta-atmosfera è fondamentale per il ciclo dell'acqua terrestre è diventata una zona di messa a fuoco di ricerca principali. Capacità di biomassa gioca un ruolo fondamentale nell'evitare danno idraulico per traspirazione. Tuttavia, misurazioni di elevata risoluzione temporale delle variazioni dinamiche la capacità idraulica di grandi alberi sono rari. Qui, presentiamo le procedure per la calibrazione e l'uso di sensori di capacità, in genere utilizzato per monitorare il contenuto di acqua nel suolo, per misurare il contenuto idrico volumetrico in alberi nel campo. Frequenza domain reflectometry-stile osservazioni sono sensibili alla densità dei mezzi di comunicazione in fase di studio. Pertanto, è necessario eseguire tarature specie-specifiche per convertire dai sensore ha segnalato valori di permittività dielettrica a contenuto volumetrico di acqua. Calibrazione su un ramo raccolto o gambo tagliato in segmenti che sono secchi o reidratati per produrre una gamma completa di contenuti di acqua utilizzata per generare una regressione più appropriata con le osservazioni del sensore. Sensori sono inseriti in segmenti di calibrazione o installate in alberi dopo una tolleranza in forma utilizzando un modello fabbricato per garantire l'allineamento corretto trapano dei fori. Particolare cura è stata prestata affinché che denti sensore siano a contatto con il mezzo circostante, consentendo loro di essere inseriti senza una forza eccessiva. Dinamiche di contenuto volumetrico di acqua osservati tramite la metodologia presentata allineare con sap misure di flusso registrate utilizzando tecniche di dissipazione termica e dati ambientali di forzato. Dati di contenuto d'acqua di biomassa possono essere utilizzati per osservare l'insorgenza di stress idrico, siccità risposta e recupero, e ha intuito il potenziale per essere applicato per la calibrazione e la valutazione di nuovi modelli di idrodinamica di livello di impianto, così come per il partizionamento di in modalità remota prodotti in componenti di cui sopra - e necromassa a umidità.
Introduction
Acqua immagazzinata nel materiale vegetale svolge un ruolo integrale nella capacità delle piante di far fronte con acqua a breve e a lungo termine dello stress1,2. Impianti di immagazzinano acqua nelle radici, steli, e foglie in intracellulari ed extracellulari (ad es., vasi xilema) interamente 2,3,4. Quest'acqua ha dimostrato di contribuire tra 10 e 50% di acqua giornaliera traspirata2,5,6,7,8. Come tale, impianto idraulico capacitanza è un componente chiave del bilancio idrico terrestre, può essere utilizzato come un indicatore di stress idrico, la risposta alla siccità e recupero1ed è un fattore critico necessario correggere per osservati ritardi tra 9,10,11flusso di traspirazione e sap. Monitoraggio in tempo reale del contenuto di acqua di vegetazione utilizzabile anche in applicazioni agricole per vincolare il frutteto e ritagliare irrigazione al fine di aumentare l'irrigazione efficienza12,13. Tuttavia, misurazioni del contenuto di staminali-acqua continuo, in-situ di specie legnose7,14,15,16,17,18, 19 sono rari rispetto al sap flusso misure20. Qui, descriviamo una procedura per la taratura dei sensori di capacità di monitorare il contenuto volumetrico di acqua entro i fusti di alberi5,21.
Comportamenti idrodinamici e regolamento di utilizzo dell'acqua di vegetazione sono una parte integrante del continuum suolo-pianta-atmosfera22,23 e sono quindi importanti controlli per i flussi di acqua e carbonio tra il Biosfera e atmosfera24,25. La dinamica del contenuto di acqua del gambo è influenzata da fattori biotici ed abiotici. Lo svuotamento e la ricarica di acqua staminali-memorizzati sono influenzati dalle tendenze a breve e a lungo termine in condizioni ambientali, in particolare, il deficit di pressione di vapore e acqua contenuto1,26di suolo. Le proprietà fisiche del legno27 (ad esempio, densità, struttura del vaso) e l' emergente strategia idraulico25 (ad esempio, iso - o anisohydric regolamento stomatica) determinano la capacità di una pianta di memorizzare e utilizzare acqua 19 , 26 , 28e possono variare ampiamente da specie29,30. Gli studi precedenti hanno dimostrato diversi ruoli di capacitanza tropicale16,27,31,32,33 e temperato5,7 ,21 specie e in entrambi angiosperme1,2,34 e gimnosperme6,11,17,19.
Una migliore conoscenza del contenuto di acqua di biomassa sarà migliorare la comprensione delle strategie per l'acquisizione di acqua di vegetazione e utilizzare1,2, insieme a vulnerabilità della specie ai cambiamenti previsti nei regimi di precipitazione35 ,36. Ulteriore comprensione dell'uso di acqua impianto strategie aiuterà a prevedere lo spostamento di modelli demografici sotto clima futuro scenari37,38. Attraverso tecniche di fusione di dati del modello39, contenuto di acqua staminali dati ottenuti utilizzando questa metodologia possono essere utilizzati per informare e prova idrodinamica scalabile, a livello di impianto modello40,41, 42,43,44 al fine di migliorare i calcoli della conduttanza stomatica e, quindi, simulazioni di traspirazione e assorbimento di carbonio fotosintetica. Questi modelli idrodinamici avanzati possono fornire una riduzione significativa di incertezza e di errore quando incorporati in superficie più grande della terra e terra sistemi modelli25,45,46, 47,48.
Metodi utilizzati per monitorare o calcolare il contenuto di acqua staminali includono albero carotaggio33,49, elettronica dendrometers2,15,50, resistenza elettrica 51, radiazione gamma attenuazione52, deuterio traccianti19reti di sap flusso sensori32,33,53, psicrometri49, del gambo e ampiezza11 e tempo4,12,13 domain reflectometry (TDR). Gli sforzi recenti hanno testato la fattibilità di sensori di capacità che sono stati tradizionalmente usati per misurare il terreno acqua volumetrico contenuto5,18,21,27. Frequenza domain reflectometry (FRD)-stile capacitanza sensori sono a basso costo e utilizzare relativamente piccole quantità di energia per misurazioni continue, che li rende uno strumento attraente per misure di alta risoluzione temporale in scenari di campo. La facilità di automazione del FDR sopra i sensori TDR-stile facilita la raccolta di set di dati di sole-orario continuo ed elimina molte delle sfide inerenti misure TDR che richiedono notevoli lunghezze di cavo13. L'uso di sensori di capacitanza in situ Elimina la necessità di detorsolamento ripetitivo o la raccolta di ramo e può fornire una maggiore precisione per le specie di latifoglie.Specie legnose che prelevare acqua principalmente da spazi extracellulari, come vasi di xylem, o hanno alti moduli di legno o di corteccia di elasticità, in genere non sono buoni candidati per tecniche di misurazione dendrometro popolare a causa dell'espansione di basso fusto elastico 2. sensori di capacitanza stimano permittività dielettrica, che può essere convertito direttamente in contenuto volumetrico di acqua. Tuttavia, misure di capacità sono sensibili alla densità dei media che circonda il sensore. Di conseguenza, sosteniamo per specie-tarature che convertire l'output dei sensori volumetrici legno-acqua contenuto5,21.
Vi presentiamo un protocollo per una calibrazione specie-specifico convertire uscita sensore capacità contenuto volumetrico di acqua di legno. Istruzioni per l'installazione sul campo dei sensori di capacitanza in alberi maturi e una discussione dei punti di forza, debolezze e presupposti del metodo sono anche forniti. Queste tecniche sono progettate per monitorare il contenuto volumetrico di acqua nel bagagliaio, il più grande albero acqua deposito serbatoio8, ma possono essere facilmente esteso a tutto l'albero con l'installazione di ulteriori sensori lungo i rami. Misure del contenuto d'acqua impianto dinamico avanzeranno i campi di idrodinamica di vegetazione, Biometeorologia e modellazione di superficie della terra.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Selezionare un albero per strumentazione
- Selezionare gli alberi per la misurazione. Idealmente, selezionare gli alberi che sono sani con una sezione trasversale del fusto generalmente rotonda e un diametro compreso tra 1 - 2 volte la lunghezza del dente, o una profondità di alburno maggiore della lunghezza dei denti sensore (~ 5 cm per i sensori di specifiche capacità dimostrata qui). Misurare la profondità dell'alburno utilizzando albero core, o per molte specie, calcolare la profondità di alburno attraverso equazioni allometriche relative zona di alburno per arginare diametro 29,54, come misurato da un nastro di diametro standard.
Nota: Tuttavia, alcuni tipi di sensori di capacità possono essere in grado di essere tagliato alla lunghezza appropriata seguendo passo 1.2 senza pregiudicare la precisione di misura. Solo sensori di capacità con denti di misurazione rigida che non contengono cablaggio possono essere tagliati o tagliati. Taratura separata è necessaria per sensori di profilati. Quindi, selezionare la struttura e determinare la lunghezza appropriata tine prima della procedura di calibrazione. - Determinare la lunghezza appropriata dei denti sensore basato sul diametro dell'albero e la profondità di alburno.
Nota: Sensori di capacità integrano informazioni di umidità sopra la lunghezza dei denti sensore, L. È quindi scontato che l'osservazione integrata forniscono è rappresentante dello stelo intero quando il diametro è compreso tra L e 2 L . La corteccia e il floema non influenzerà la misurazione come vengono rimossi dall'area di misura prima dell'installazione (vedere paragrafo 4.2).- Tagliare i sensori per alberi dove L è maggiore del diametro del gambo, (Vedi punto 1.3) tale che i denti non penetrano attraverso il lato opposto del fusto.
- Misurare il segnale combinato dall'alburno e durame con il sensore per gli alberi dove il diametro è maggiore di 2L, ma alburno profondità è inferiore a L.
Nota: Come contenuto idrico differisce in questi tipi di due tessuti, ciò potrebbe causare una distorsione se si presume che l'osservazione è rappresentante del tronco intero. In tali casi, o quando l'utente è interessato solo a delle fluttuazioni di acqua di alburno, il sensore denti devono essere tagliati fino alla profondità di alburno tale che le osservazioni rappresenterà le fluttuazioni di contenuto di acqua dell'alburno (xilema attivo) solo. Quando la profondità di alburno è maggiore di L, osservazioni rappresentano solo l'alburno, ma il sensore non ha bisogno di essere tagliato.
- Se necessario (come determinato ai punti 1.2.1 e 1.2.2), tagliare il sensore di misura per l'applicazione specificata. Per tagliare i denti di sensore, fissare il sensore in modo sicuro a un banco di lavoro e, indossando i dispositivi di protezione appropriati, è necessario utilizzare un utensile rotante di alimentazione dotato di un disco di taglio in acciaio per tagliare ogni tine precisamente alla stessa lunghezza.
2. raccogliere e preparare campioni di legno di tutte le specie di interesse per generare una specie-calibrazione
- Raccogliere un grande ramo di almeno 6 cm di diametro, staminali giovanile o tronco da specie di interesse. Diametri maggiori sono preferiti al fine di massimizzare la quantità di legna che incassa il sensore e maggiormente approssimano la densità di tronco per misurazioni in campo. Rimuovere rami collegati o foglie e qualsiasi lichene o materiale sciolto.
Nota: Fare riferimento alla sezione discussione per ulteriore discussione di incertezza a causa delle differenze nel ramo e densità del gambo. - Segmentare il gambo in sezioni di 25 o più cilindriche di ~ 15 cm di lunghezza.
- Etichettare ogni segmento e registrare il diametro medio e la lunghezza di ciascuno. Volume dei segmenti di approssimativo come il volume di un cilindro.
- Separare i segmenti in due gruppi per differenziale reidratazione ed essiccazione. Posto a 60 ° C per disidratare approssimativamente 1/3 dei segmenti in un bagno d'acqua per reidratare e gli altri 2/3 dei segmenti in un forno di essiccazione. Tenere due segmenti separati per misurazione immediata: preferibilmente uno dalla metà della lunghezza del gambo e uno da un'estremità.
Nota: In genere, segmenti di essiccazione a 60 ° C verranno essere completamente essiccate dopo ~ 2 settimane e completamente reidratati dopo circa 3 giorni. Rimuovere singoli segmenti dal forno/bagnomaria e misurare gli intervalli di ogni giorno o due volte al giorno (vedere punto 3.7). Al fine di produrre un gradiente di misurazioni che attraversa la più vasta gamma di contenuto volumetrico di acqua possibile.
3. creare una relazione di calibrazione tra uscita del sensore e volumetrico di acqua contenuto
- Collegare un sensore di capacità di un dispositivo di registrazione dei dati, seguendo le istruzioni fornite dal fabbricante e a un computer per la visualizzazione di lettura del sensore in tempo reale. Impostare l'intervallo di tempo per la raccolta dati per 30 s.
- Utilizzando una dima di foratura premade tenuto saldamente in posizione per mantenere l'allineamento e una punta leggermente inferiore al diametro dei denti del sensore capacitanza (3,57 mm per il sensore utilizzato in questo esperimento), trapano verticale due serie di tre fori con la secondo set si trova a circa 150 ° di distanza tutto il segmento di legno con una separazione verticale di pochi centimetri per garantire che non vi siano sovrapposizioni potenziali tra i fori. Utilizzare i segmenti di legno accantonati nel passaggio 2.4 per la prima serie di misurazioni.
- Pesare il segmento e registrare il peso per l'approssimazione di 0,01 g al momento della misurazione. Ricoprono l'estremità dei segmenti con involucro di plastica per evitare l'ulteriore essiccazione.
- Immediatamente dopo la pesatura, pulire i denti del sensore capacità con un tampone imbevuto di alcool e inserirla nel segmento staminali completamente, tale che nessuna parte dei denti in acciaio è visibile. Attendere la misurazione lettura nella schermata di output per stabilizzare (2 o 3 min, generalmente). Registrare le uscite del sensore di temperatura, conducibilità elettrica e permittività dielettrica (εb) ogni 30 s per 5 min e calcolo della media di 10 misurazioni.
- Delicatamente togliere il sensore dal segmento, pulire i denti con un tampone imbevuto di alcool e aspettare per le letture di output tornare a zero. Ripetere la procedura di misurazione dal punto 3.3 in poi nel secondo set di fori pre-drilled.
- Rimuovere la plastica dalle estremità e posizionare il segmento di staminali in forno di essiccazione. Lasciarlo essiccare completamente (generalmente 2 settimane, o fino a quando il peso si è stabilizzato per diversi giorni).
- Ripetere i passaggi da 3.3 al 3,7 per tutti i segmenti. Rimuovere i segmenti dal forno di essiccazione e misurare più frequentemente (due volte al giorno) entro i primi giorni di asciugatura, dovuto il più alto tasso di perdita di umidità iniziale che durante gli ultimi giorni diversi (ogni giorno). Asciugare l'acqua in eccesso dalla superficie dei segmenti rimosso dal bagno di acqua utilizzando un tovagliolo di carta prima di pesatura e misurazione.
(1)Dove Vw è il volume di acqua (cm3) e Vdel gambo è il volume del segmento di staminali (cm3) calcolato al punto 1.2.
- Calcolare il volume di acqua in ogni segmento al momento della misura come:
(2)
Dove mw è la massa dell'acqua nel segmento delle staminali (g) al momento della misurazione e ρw è la densità dell'acqua (1 g cm-3) - Calcolare la massa di acqua in ogni segmento al momento della misura come:
(3)
Dove Mbagnato è la massa del segmento staminali al momento della misurazione (g), e Masciutto è il peso finale del segmento (g).
(2)
(3)
Figura 1: curve di calibrazione esempio. Curve di calibrazione generate per Quercus rubra, Acer rubrum, Betula papyrifera, Populus grandidentatae Pinus strobus seguito parti 1 e 2 del presente protocollo. Equazioni e coefficienti di determinazione sono forniti per ciascuno nella tabella 1. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
| m | b | R2 | |
| B. paprifera | 0,048 | -0.098 | 0,967 |
| A. rubrum | 0,067 | -0.158 | 0,853 |
| Q. rubra (abbreviato) | 0.120 | 0,041 | 0,636 |
| Q. rubra | 0,058 | -0.109 | 0.718 |
| Grandidentata p. | 0,023 | -0.028 | 0,887 |
| P. strobus | 0.030 | -0.072 | 0,900 |
Tabella 1: equazioni di taratura per la conversione di Ε b per VWC per le cinque specie temperate. I coefficienti sono ' e 'b' sono presentati per un'equazione lineare in forma standard: VWC = m * εb+ b.
4. installazione di sensori di capacitanza in alberi per misure in campo
- Prima dell'installazione del sensore, registrare il diametro e l'altezza sopra la superficie del terreno per ogni posizione del sensore. In genere, per monitorare VWC nel bagagliaio, inserire un sensore ~0.5 m sopra la superficie del terreno e inserire una seconda appena sotto la prima divisione di principale diramazione (~7.5 m sopra il suolo, Figura 2).
Figura 2: installazione dell'esempio relativo campo esperimento. Un diagramma schematico di posizioni del sensore e l'orientamento in un albero maturo adiacente ad una stazione di registrazione dei dati. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
- Rimuovere la corteccia per il cambio e creare una superficie piana dove il sensore sarà installato usando una lama di pareggio. Assicurarsi che la superficie è ampia e abbastanza piatto in modo che il sensore si trova a filo con la superficie dell'albero quando è installato tale che nessuna parte dei denti è esposto. Rimuovere la corteccia e la cambiale per garantire che misure includono solo contenuto di acqua nello xilema, escludendo il contenuto di acqua nella corteccia o floema.
- Praticare i fori per i denti. Usare una punta leggermente inferiore al diametro dei denti per legno più morbido, mentre usando un po' più vicino alla vera dimensione dei denti per legno più duro (3,57 mm come utilizzato in questo protocollo). Per misure di alta qualità, assicurarsi che i denti del sensore siano a contatto con il legno. Poiché non ci sarà la necessità di rimuovere il sensore regolarmente, come è avvenuto durante la procedura di calibrazione, una punta leggermente più piccola può essere utilizzata qui rispetto a quello utilizzato per la calibrazione.
- Pulire i denti del sensore con un tampone imbevuto di alcool per rimuovere qualsiasi sporco o pelle oli e inserire il sensore nei fori pre-forati. Se il sensore incontra troppa resistenza al momento dell'inserimento, delicatamente si ritira e ri-eseguire i fori per allargare loro leggermente. Accertarsi che tutti i tre rebbi sono inserite e il corpo del sensore si trova a filo contro il tronco di albero.
- Utilizzare un sigillante a base di silicone per sigillare il sensore contro il tronco di albero per aiutare a mantenere arginare il flusso di entrare i fori e per prevenire infestazioni parassitarie.
- Coprire il sensore con isolante riflettente per evitare il riscaldamento esterno.
- Dopo le specifiche dei costruttori, è possibile collegare tutti i sensori per una fonte di energia 12 V e un logger di dati compatibili. Uso dati raccolta intervalli di 5 min per sensori distribuiti sul campo, ma gli intervalli più lunghi di uso per risparmiare energia nei siti dove il potere è limitante, per esempio, solare/batteria operati siti.
5. elaborare i dati grezzi per deposito di staminali-acqua utilizzando la curva di taratura
- Utilizzando l'equazione della curva di calibrazione generata nel passaggio 2.9, convertire l'uscita del sensore in VWC per tutte le osservazioni. VWC è generalmente espresso come cm 3/cm3 o come una percentuale. La percentuale di VWC pertanto sarà compreso tra 0 e 100%.
- Integrare il volume totale degli interessi (cm3) tra le altezze di due misure (per esempio, nella Figura 2: 0,5 m e 7,5 m) assumendo staminali cambiamenti di diametro linearmente con l'altezza.
(4)dove H è la differenza di altezza (distanza verticale) tra i sensori (per esempio, nella Figura 2: 700 cm) e r1 e r2 sono i raggi dello stelo (cm) nella parte inferiore e posizioni migliori sensori, rispettivamente.
Per gli alberi dove i sensori forniscono una stima solo dell'acqua alburno contenuto (veda sensore lunghezza determinazione, sezione 1.2) utilizzare EQ. 5:
(5)dove s1 e s2 sono le profondità di alburno (cm) alle posizioni dei sensori superiore e inferiore, rispettivamente.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
In questa sezione, presentiamo i dati di taratura per cinque specie di albero di foresta orientale comune, seguite da un'analisi dettagliata delle misure in campo di stoccaggio di staminali-acqua in tre individui di Acer rubrum durante la stagione di crescita del 2016. Curve di calibrazione sono state generate per Acer rubrum, Betula papyrifera, Pinus strobus, Populus grandidentata e Quercus rubra (Figura 1). Piste delle curve hanno differito fino al 97,7% per ottenere misure accurate di VWC grandidentata p. e a. rubrum (tabella 1) che dimostrano la necessità di eseguire la calibrazione specie-specifici. Contenuto volumetrico di acqua è stata monitorata alla base del tronco 0.5 m sopra la superficie del terreno e alla base della corona dal vivo, 7,5 m sopra la superficie del terreno (Figura 2). Diurno svuotamento e riempimento di VWC sono stati osservati in entrambi i percorsi, con VWC al punto di misura superiore mostrando più grande variabilità giornaliera rispetto alla posizione inferiore (Figura 3). VWC nella posizione superiore misura variato da 0,55 a 0,88 cm3/cm3, mentre VWC nella posizione di misura inferiore variava da 0,72 a 0,95 cm3/cm3. Durante la traspirazione, acqua viene persa da foglie e impoverito più rapidamente dai rami distali. Ne consegue che VWC misurata alla base del live corona deve essere inferiore alla base del tronco quando il deposito viene attivamente ritirata. Misure in entrambe le sedi hanno mostrato le stesse tendenze generali durante la stagione di crescita (Figura 3).
Per valutare le dinamiche osservate diurne di cambiare il contenuto di acqua del gambo, abbiamo calcolato il tasso di tempo di cambiamento nel contenuto di acqua totale staminali-media, ΔStorage (g/s), (Figura 4). ΔStorage è stato confrontato per sap dati flusso raccolti contemporaneamente nello stesso albero utilizzando Granier-stile dissipazione termica sensori55. I valori negativi in ΔStorage indicano il tasso di riduzione del deposito di acqua del tronco. Modifiche nel deposito hanno iniziato a verificarsi poco dopo l'alba (6:00), mentre il flusso di linfa in ritardo tra un'ora e mezza e due ore (~ 8:00 am). In generale, GAL-tempi tra flusso di linfa e traspirazione sono stimati a un po' più di un' ora9. Il rallentamento svuotamento del deposito tra mezzogiorno e le 16:00 può essere attribuito a metà giornata chiusura stomatica, che è anche responsabile per la forma asimmetrica della curva flusso sap durante tutto il pomeriggio di56,57. La congruenza nei risultati ottenuti mediante tecniche di flusso consolidata sap e la nostra procedura di misurazione di deposito dimostrano la capacità dei sensori di capacità di catturare veloce dinamica dei cambiamenti nel deposito di acqua staminali in alberi maturi.
Tre diverse coppie Acer rubrum (diametri a petto, DBH: 29,1 cm, 28,3 cm, 22,7 cm) in un sito di ricerca di foresta nel nord del Michigan sono stati controllati durante la stagione di crescita del 2016. Mentre il deposito di acqua totale staminali è dipenda dal volume del tronco (Figura 5A), tutti e tre gli individui hanno esibito i modelli di ricarica e rifornimento coerente con le tendenze stagionali in sap flusso (figura 5B) e l'umidità del terreno disponibile all'interno della top 1 m profondità (Figura 5). Staminali-memorizzati acqua, flusso di linfa e l'umidità del terreno erano tutti a loro più basso durante il periodo interstorm esteso di fine estate, giorno dell'anno (DOY) 200-225. In questo momento, il flusso di linfa e staminali contenuto idrico sono stati ridotti significativamente in tutti gli individui monitorati. Abbiamo stimato il tempo di recupero di siccità in risposta al calo osservato nel contenuto d'acqua del suolo dal 10% al 5,6% per circa dieci giorni per a. rubrum, basato sul tempo necessario per l'archiviazione di staminali-acqua di rimbalzo ai livelli pre-siccità.
Figura 3: esempio di risultati da un esperimento di campo monitoraggio contenuto d'acqua a 0,5 e altezze di 7,5 m in Acer rubrum del gambo (DBH = 29,1 cm). Contenuto di acqua a 7,5 m dal suolo è rimasto generalmente inferiore al contenuto di acqua a 0,5 m. fluttuazioni giornaliere nel contenuto idrico a 7,5 m erano più grandi di quelli registrati più vicino al livello del suolo. Aumenti nel contenuto idrico di staminali a due altezze ha corrisposto a giorni dopo precipitazione (visualizzati in viola), con una grande diminuzione nel contenuto idrico staminali tra DOY 210 e 225 del 2016 quando poca o nessuna precipitazione si è verificato. Dati mancanti sono il risultato di temporanea interruzione di corrente. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 4: esempio di risultati da un esperimento sul campo confrontando il tempo di ritardo nel flusso di acqua misurata dal flusso della linfa e il tasso di variazione del contenuto d'acqua staminali. Flusso della linfa è stata controllata contemporaneamente con contenuto di acqua del gambo in un Acer rubrum segue la metodologia descritta in Matheny, et al. 29 la portata media giornaliera sap (blu) e il derivato di tempo di immagazzinaggio dell'acqua staminali (ΔStorage, arancione) come calcolato seguente Matheny, et al. 5 sono indicati per 5 giorni quando l'umidità del terreno è stato non esaustivo (DOY 245-250, 2016). Aree ombreggiate rappresentano la deviazione standard attraverso la finestra di 5 giorni. ΔStorage comincia a declinare poco dopo l'alba (06:00), mentre il flusso di linfa comincia ad aumentare di circa 2 ore più tardi (08:00). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 5: Esempio di risultati da un esperimento sul campo staminali deposito di acqua in tre Acer rubrum di monitoraggio nel corso di 110 giorni. Deposito acqua staminali è stata monitorata nei tronchi di tre Acer rubrum di dimensioni differenti tronco durante tutto il corso della stagione vegetativa 2016 (A). Le tendenze stagionali in immagazzinaggio dell'acqua staminali corrispondevano alle tendenze vista in sap flusso monitorato in 15 Acer rubrum nella stessa foresta seguendo le procedure di Matheny, et al. 29 (B).Area ombreggiata corrisponde per la deviazione standard tra singoli alberi, mentre la linea continua rappresenta il flusso di sap integrato giornaliero medio. Entrambi derivano immagazzinaggio dell'acqua e flusso di linfa da Acer rubrum seguito i modelli di contenuto di acqua nel suolo (SWC), come integrato sopra la parte superiore 1 m di profondità del suolo e le precipitazioni (C). Dati mancanti sono il risultato di temporanea interruzione di corrente. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Modelli stagionali e diurne nel contenuto idrico di staminali osservato tramite capacità sensori allineare con le tendenze in continuo mutamento sap simultanee e ambientale costringendo dimensioni (Figura 3, Figura 4, Figura 5). Serbatoi di stoccaggio dell'acqua staminali sono vuotati giornaliera quando il ritmo della traspirazione supera il tasso di ricarica attraverso tessuti legnosi, e stagionalmente quando l'umidità del terreno limita radice-acqua disponibilità5. Questa capacità interna fornisce un buffer di prezioso contro le limitazioni idraulici a conduttanza stomatica ed è responsabile per il ritardo di tempo tra l'inizio della traspirazione e sap flusso9. In questo studio, abbiamo osservato un prelievo di acqua giornaliera massima da deposito che vanno tra i 23,3 e 49,9 L (14,6 e 22,3%) del totale disponibile contenuto d'acqua del gambo. L'aumento relativamente veloce nel contenuto d'acqua del gambo dopo pioggia eventi osservati in questo studio è stato coerenza in tutti gli aceri monitorati ed è stata indicata precedentemente5. Questo tipo di comportamento può suggerire ricarica cavitazione o rapido aumento nel contenuto idrico in altri tessuti circostanti21. C'è una necessità di ulteriori ricerche collegare queste misurazioni con osservazioni di cavitazione ricarica21,58. L'uso di sensori di capacitanza semplifica il monitoraggio questo aspetto critico equilibrio di acqua di vegetazione continuamente, e di in situ in ambienti di campo. Questa metodologia è stata sviluppata utilizzando il sensore di umidità del suolo rinforzato di GS-3. Questi sensori dispongono di tre ancore rigide in acciaio inox (3,26 mm di diametro, lunghezza 5,5 cm). Mentre il metodo può essere adattato per l'uso con altri sensori di capacità, è dipenda dalla presenza di denti rigidi misura.
Specie-calibrazione permette la conversione di permittività dielettrica misurati al contenuto volumetrico di acqua per le specie con differenti densità di legno (Figura 1). Tuttavia, ci sono diverse ipotesi inerente nella procedura di calibrazione presentato. Degna di nota è il presupposto che la densità del legno dei segmenti gambo o ramo utilizzato per la calibrazione è approssimativamente equivalente alla densità del legno con il percorso di installazione in campo. Mentre il ramo e densità di staminali hanno dimostrato di essere in buon accordo per alcune specie59, questo non è sempre il caso60, a causa delle differenze in xylem recipiente conico e arrangiamento. Un'altra considerazione importante durante la calibrazione è la quantità di legna che circondano i denti del sensore. Alcuni sensori FDR-stile richiedono una notevole profondità di infissione media (≥ 5 cm) su tutti i lati per evitare l'inclusione di altro materiale (cioè, aria) nelle letture. L'uso di segmenti più grandi di diametro per calibrazione può migliorare significativamente l'accordo tra laboratorio calcolato VWC e εb contribuendo a minimizzare l'impatto di differenze di densità e profondità di infissione.
Radiale e circonferenziale differenze nel flusso della linfa sono ben documentati61,62,63,64,65,66. Ne consegue che le differenze nel contenuto idrico legno similarmente varierebbe con posizione e profondità. In uno studio facendo uso dei raggi x la tomografia computata, Fromm, Sautter, et al. 67 ha dimostrato che questo è davvero il caso. Il lavoro di Fromm, et al. 67 inoltre evidenziato significative densità e VWC differenze tra primi - e latewood nelle specie anello poroso, Q. robur. Sfide a causa delle differenze della circonferenza in flusso e conducibilità possono essere superate mediante l'uso di sensori aggiuntivi; Tuttavia, variazioni di densità radiale e temporali presentano maggiori difficoltà. La presente metodologia presuppone che la densità è costante nel tempo e spazio. Per campagne di misura a più lungo termine, i cambiamenti nella densità e modelli di flusso a causa di ferimento effetti68 possono anche essere di preoccupazione. Alcune differenze nel contenuto di acqua con profondità radiale possono essere interpellate dalle modifiche alla lunghezza dei denti sensore. Lo stile del sensore utilizzato in questo lavoro si avvale di denti di acciaio lungo solido 5,5 cm che possono essere tagliati senza danneggiare la funzione di sensore. È importante che tutti i denti da tagliare precisamente alla stessa lunghezza e possibile eseguire una nuova calibrazione utilizzando il sensore modificato (Vedi Figura 1 e tabella 1, Q. rubra accorciato). Utilizzando sensori con denti ridotto a 2 cm, Matheny, et al. 5 ha dimostrato diverse dinamiche tra alburno attivamente conducendo superficiale e alburno di massa in Q.rubra. Mentre questo metodo fornisce un mezzo per esaminare il contenuto di acqua a basse profondità (0 < tine lunghezza di taglio < 5,5 cm), manca la capacità di distinguere tra profondità specifiche (i. e. VWC tra 2 e 4 cm) o ad una profondità maggiore della lunghezza iniziale del sensore.
Le difficoltà più comuni con questa metodologia sorgono durante l'installazione e sono spesso il risultato dei fori sotto-forato o non allineati. È necessario assicurare un buon contatto tra il sensore e il legno, ma l'uso di forza eccessiva durante l'installazione può causare il sensore a rompere. Nel caso in cui i fori pre-forati o i denti di sensore stessi sono fuori allineamento, flessione a corpo del sensore può anche provocare il guasto di strumento. L'aderente deve mantenere un contatto sufficiente con il legno rende anche rimozione dall'albero o segmento di esempio difficile e cura supplementare è necessaria durante la procedura di calibrazione quando sensori devono essere rimosso e riutilizzati dopo ogni misurazione. Data la capacità di oli per la pelle di influenzare letture, è ragionevole supporre che l'uso di grasso o un altro lubrificante per facilitare l'installazione e rimozione similarmente inciderebbe uscita del sensore. Durante il funzionamento del campo, la causa più probabile dell'errore dello strumento è la perdita di potenza o comunicazione per danneggiamento del cavo. Sono stati osservati picchi di grandi dimensioni in VWC , probabilmente risultante dal flusso di staminali penetrando il sensore se il sigillo di silicio intorno il sensore è danneggiato o incompleto. I picchi di tensione deve essere filtrati dai dati durante la post-elaborazione.
Sensori di capacitanza frequenza domain reflectometry-stile abilitare contenuto volumetrico di acqua da misurare in fusti di alberi di grandi dimensioni a risoluzione temporale superiore metodologie precedenti più.Questa tecnica è in grado di fornire significativi approfondimenti la disponibilità e l'uso di capacitanza staminali-acqua particolarmente per gli alberi di latifoglie con bassi moduli elastici che sono meno probabilità di generare l'elastici espansioni e contrazioni monitorate da microdentrometers elettronico2. VWC misurazioni possono essere utilizzati anche per migliorare la precisione delle misure di flusso sap come raccolti da diffusi metodi, quali la dissipazione termica tecnica69, che si basano su una temperatura massima di riferimento che ha dimostrata di essere sensibili ai cambiamenti nel tronco VWC. La natura di bassa potenza e basso costo dei sensori facilita l'espansione della metodologia presentata ai rami e radici, a più facilmente valutare l'equilibrio di acqua intera-albero. La combinazione di contenuto d'acqua e dati del flusso di acqua, come monitorato dal flusso di linfa, fornisce approfondimenti avanzati di funzioni idrauliche di vegetazione.
L'approccio che presentiamo qui è generalizzabile a qualsiasi specie di albero e quindi potrebbe essere usato per misurare il deposito di acqua di qualsiasi albero, all'interno di una gamma di diametri più spessi di mezza lunghezza tine, ma non così spesso che i denti sono troppo brevi per rappresentare le dinamiche all'interno alburno. I basso costo e funzionamento requisiti dell'approccio presentato rendono possibile instrumentare molti alberi per ottenere una dimensione di campione ampio e significativo all'interno di una trama di tutta la foresta, anche nei casi di elevata biodiversità. Le applicazioni potenziali includono foresta idrologia ed ecohydrology, comprensivi di studi che richiede l'erogazione di acqua di un rimboschimento di essere conosciuto e monitorati, studi di traspirazione delle piante e la risposta alla disponibilità di acqua e studi di risposta della pianta a siccità e potenziale mortalità a causa di stress idrico. I dati ottenuti tramite questa metodologia possono essere utilizzati per la calibrazione di modelli idrodinamici livello di impianto. Osservazioni del contenuto idrico volumetrico staminali forniscono anche una risorsa unica per la convalida delle misure radar dell'umidità del suolo da telerilevamento, per cui vegetazione fuoriterra immagazzinaggio dell'acqua è un termine di rumore che ora può essere eliminato. Questa tecnica può essere utilizzata anche nelle piantagioni agricole per monitorare lo stato dell'acqua efficace degli alberi e facilitare l'ottimizzazione dinamica di sistemi d'irrigazione.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Steven R. Garrity è un dipendente della Metro Group Inc., che produce il sensore di umidità del suolo Ruggedized GS3 utilizzato in questo articolo.
Acknowledgments
Finanziamenti per questo studio è stato fornito da US Department of Energy Office of Science, ufficio di biologico e ricerca ambientale, terrestre ecosistema Scienze programma premio Nr. DE-SC0007041, Ameriflux gestione programma sotto flusso Core sito accordo n. 7096915 attraverso Lawrence Berkeley National Laboratory e la National Science Foundation idrologico Science concedere 1521238. Eventuali opinioni, conclusioni e conclusioni o raccomandazioni espresse in questo materiale sono quelle degli autori e non riflettono necessariamente le opinioni delle agenzie di finanziamento.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Ruggedized Soil Moisture Sensor | METER Group Inc. | GS-3 | Capacitance sensors |
| 1/8" drill bit | Any | N/A | |
| 9/64" drill bit | Any | N/A | |
| Drying oven | Any | N/A | |
| Chainsaw | Any | N/A | |
| Electric drill | Any | N/A | |
| Bucket for water bath | Any | N/A | |
| Alcohol swabs | Any | N/A | |
| Draw knife | Any | N/A | |
| Data logger | Any | N/A | |
| Silicon sealant | Any | N/A |
References
- Matheny, A. M., et al. Contrasting strategies of hydraulic control in two codominant temperate tree species. Ecohydrol. 10 (3), e1815 (2017).
- Kocher, P., Horna, V., Leuschner, C. Stem water storage in five coexisting temperate broad-leaved tree species: significance, temporal dynamics and dependence on tree functional traits. Tree Physiol. 33 (8), 817-832 (2013).
- Holbrook, N. M. Chapter 7. Plant stems: physiology and functional morphology. Gartner, B. L. , Academic Press, Inc. 151-174 (1995).
- Wullschleger, S. D., Hanson, P. J., Todd, D. E. Measuring stem water content in four deciduous hardwoods with a time-domain reflectometer. Tree Physiol. 16 (10), 809-815 (1996).
- Matheny, A. M., et al. Observations of stem water storage in trees of opposing hydraulic strategies. Ecosphere. 6 (9), 165 (2015).
- Waring, R. H., Running, S. W. Sapwood water storage: its contribution to transpiration and effect upon water conductance through the stems of old-growth Douglas-fir. Plant Cell Environ. 1 (2), 131-140 (1978).
- Cermak, J., Kucera, J., Bauerle, W. L., Phillips, N., Hinckley, T. M. Tree water storage and its diurnal dynamics related to sap flow and changes in stem volume in old-growth Douglas-fir trees. Tree Physiol. 27 (2), 181-198 (2007).
- Betsch, P., et al. Drought effects on water relations in beech: The contribution of exchangeable water reservoirs. Agric. For. Meteorol. 151 (5), 531-543 (2011).
- Schäfer, K. V. R., Oren, R., Tenhunen, J. D. The effect of tree height on crown level stomatal conductance. Plant Cell Environ. 23 (4), 365-375 (2000).
- Burgess, S. S. O., Dawson, T. E. Using branch and basal trunk sap flow measurements to estimate whole-plant water capacitance: a caution. Plant Soil. 305 (1-2), 5-13 (2008).
- Kumagai, T., Aoki, S., Otsuki, K., Utsumi, Y. Impact of stem water storage on diurnal estimates of whole-tree transpiration and canopy conductance from sap flow measurements in Japanese cedar and Japanese cypress trees. Hydrol. Process. 23 (16), 2335-2344 (2009).
- Nadler, A., Raveh, E., Yermiyahu, U., Green, S. Stress induced water content variations in mango stem by time domain reflectometry. Soil Sci. Soc. Am. J. 70 (2), 510-520 (2006).
- Nadler, A., Raveh, E., Yermiyahu, U., Green, S. R. Evaluation of TDR use to monitor water content in stem of lemon trees and soil and their response to water stress. Soil Sci. Soc. Am. J. 67 (2), 437-448 (2003).
- Hernandez-Santana, V., Martinez-Fernandez, J. TDR measurement of stem and soil water content in two Mediterranean oak species. Hydrolog Sci J. 53 (4), 921-931 (2008).
- Cocozza, C., et al. Simultaneous measurements of stem radius variation and sap flux density reveal synchronisation of water storage and transpiration dynamics in olive trees. Ecohydrol. 8 (1), 33-45 (2015).
- Andrade, J. L., et al. Regulation of water flux through trunks, branches, and leaves in trees of a lowland tropical forest. Oecologia. 115 (4), 463-471 (1998).
- Domec, J. C., Gartner, B. L. Cavitation and water storage capacity in bole xylem segments of mature and young Douglas-fir trees. Trees-Struct. Funct. 15 (4), 204-214 (2001).
- Holbrook, N. M., Burns, M. J., Sinclair, T. R. Frequency and time-domain dielectric measurements of stem water-content in the arborescent palm, Sabal palmetto. J. Exp. Bot. 43 (246), 111-119 (1992).
- Meinzer, F. C., et al. Dynamics of water transport and storage in conifers studied with deuterium and heat tracing techniques. Plant Cell Environ. 29 (1), 105-114 (2006).
- Poyatos, R., et al. SAPFLUXNET: towards a global database of sap flow measurements. Tree Physiol. 36 (12), 1449-1455 (2016).
- Hao, G. Y., Wheeler, J. K., Holbrook, N. M., Goldstein, G. Investigating xylem embolism formation, refilling and water storage in tree trunks using frequency domain reflectometry. J. Exp. Bot. 64 (8), 2321-2332 (2013).
- Bonan, G. B., Williams, M., Fisher, R. A., Oleson, K. W. Modeling stomatal conductance in the earth system: linking leaf water-use efficiency and water transport along the soil-plant-atmosphere continuum. Geosci. Model Dev. 7 (5), 2193-2222 (2014).
- Brantley, S. L., et al. Reviews and syntheses: on the roles trees play in building and plumbing the critical zone. Biogeosciences Discuss. 2017, 1-41 (2017).
- Bonan, G. B. Forests and climate change: Forcings, feedbacks, and the climate benefits of forests. Science. 320 (5882), 1444-1449 (2008).
- Matheny, A. M., Mirfenderesgi, G., Bohrer, G. Trait-based representation of hydrological functional properties of plants in weather and ecosystem models. Plant Diversity. 39 (1), 1-12 (2017).
- Chapotin, S. M., Razanameharizaka, J. H., Holbrook, N. M. Water relations of baobab trees (Adansonia spp.L.) during the rainy season: does stem water buffer daily water deficits. Plant Cell Environ. 29 (6), 1021-1032 (2006).
- Oliva Carrasco, L., et al. Water storage dynamics in the main stem of subtropical tree species differing in wood density, growth rate and life history traits. Tree Physiol. 35 (4), 354-365 (2015).
- Wullschleger, S. D., Meinzer, F. C., Vertessy, R. A. A review of whole-plant water use studies in trees. Tree Physiol. 18 (8-9), 499-512 (1998).
- Matheny, A. M., et al. Species-specific transpiration responses to intermediate disturbance in a northern hardwood forest. J. Geophys. Res. 119 (12), 2292-2311 (2014).
- Ford, C. R., Hubbard, R. M., Vose, J. M. Quantifying structural and physiological controls on variation in canopy transpiration among planted pine and hardwood species in the southern Appalachians. Ecohydrol. 4 (2), 183-195 (2011).
- Holbrook, N. M., Sinclair, T. R. Water-Balance in the arborescent palm, Sabal palmetto. II. Transpiration and stem water storage. Plant Cell Environ. 15 (4), 401-409 (1992).
- Goldstein, G., et al. Stem water storage and diurnal patterns of water use in tropical forest canopy trees. Plant Cell Environ. 21 (4), 397-406 (1998).
- Borchert, R. Soil and stem water storage determine phenology and distribution of tropical dry forest trees. Ecology. 75 (5), 1437-1449 (1994).
- Hernandez-Santana, V., Martinez-Fernandez, J., Moran, C. Estimation of tree water stress from stem and soil water monitoring with time-domain reflectometry in two small forested basins in Spain. Hydrol. Process. 22 (14), 2493-2501 (2008).
- Climate change 2013: the physical science basis contribution of working group I to the fifth assessment report of the intergovernmental panel on climate change. , Cambridge University Press. 1535 (2013).
- Konings, A. G., Williams, A. P., Gentine, P. Sensitivity of grassland productivity to aridity controlled by stomatal and xylem regulation. Nat. Geosci. , (2017).
- Fei, S., et al. Divergence of species responses to climate change. Science Advances. 3 (5), (2017).
- Fisher, R. A., et al. Vegetation demographics in Earthsystem models: a review of progress and priorities. Glob. Change Biol. , (2017).
- Dietze, M. C., Lebauer, D. S., Kooper, R. O. B. On improving the communication between models and data. Plant Cell Environ. 36 (9), 1575-1585 (2013).
- Bohrer, G., et al. Finite element tree crown hydrodynamics model (FETCH) using porous media flow within branching elements: A new representation of tree hydrodynamics. Water Resour. Res. 41 (11), (2005).
- Mirfenderesgi, G., et al. Tree level hydrodynamic approach for resolving aboveground water storage and stomatal conductance and modeling the effects of tree hydraulic strategy. J. Geophys. Res. 121 (7), 1792-1813 (2016).
- Gentine, P., Guérin, M., Uriarte, M., McDowell, N. G., Pockman, W. T. An allometry-based model of the survival strategies of hydraulic failure and carbon starvation. Ecohydrol. 9 (3), 529-546 (2015).
- Huang, C. -W., et al. The effect of plant water storage on water fluxes within the coupled soil-plant system. New Phytol. 213 (3), 1093-1106 (2017).
- Bittner, S., et al. Functional-structural water flow model reveals differences between diffuse- and ring-porous tree species. Agric. For. Meteorol. 158, 80-89 (2012).
- Matheny, A. M., et al. Characterizing the diurnal patterns of errors in the prediction of evapotranspiration by several land-surface models: an NACP analysis. J. Geophys. Res. 119 (7), 1458-1473 (2014).
- Matthes, J. H., Goring, S., Williams, J. W., Dietze, M. C. Benchmarking historical CMIP5 plant functional types across the Upper Midwest and Northeastern United States. J. Geophys. Res. 121 (2), 523-535 (2016).
- Musavi, T., et al. The imprint of plants on ecosystem functioning: A data-driven approach. Int. J. Appl. Earth Obs. Geoinf. 43, 119-131 (2015).
- Wullschleger, S. D., et al. Plant functional types in Earth system models: past experiences and future directions for application of dynamic vegetation models in high-latitude ecosystems. Ann. Bot. 114 (1), 1-16 (2014).
- Scholz, F. G., et al. Biophysical properties and functional significance of stem water storage tissues in Neotropical savanna trees. Plant Cell Environ. 30 (2), 236-248 (2007).
- Scholz, F. G., et al. Temporal dynamics of stem expansion and contraction in savanna trees: withdrawal and recharge of stored water. Tree Physiol. 28 (3), 469-480 (2008).
- Borchert, R. Electric resistance as a measure of tree water status during seasonal drought in a tropical dry forest in Costa Rica. Tree Physiol. 14 (3), 299-312 (1994).
- Edwards, W. R. N., Jarvis, P. G. A method for measuring radial differences in water content of intact tree stems by attenuation of gamma radiation. Plant Cell Environ. 6 (3), 255-260 (1983).
- Phillips, N. G., Scholz, F. G., Bucci, S. J., Goldstein, G., Meinzer, F. C. Using branch and basal trunk sap flow measurements to estimate whole-plant water capacitance: comment on Burgess and Dawson (2008). Plant Soil. 315 (1-2), 315-324 (2009).
- Bovard, B. D., Curtis, P. S., Vogel, C. S., Su, H. -B., Schmid, H. P. Environmental controls on sap flow in a northern hardwood forest. Tree Physiol. 25, 31-38 (2005).
- Granier, A. Evaluation of transiration in a Douglas-Fir stand by means of sap flow measurements. Tree Physiol. 3 (4), 309-319 (1987).
- Brodribb, T. J., Holbrook, N. M. Stomatal closure during leaf dehydration, correlation with other leaf physiological traits. Plant Physiol. 132 (4), 2166-2173 (2003).
- Brodribb, T. J., Holbrook, N. M. Stomatal protection against hydraulic failure: a comparison of coexisting ferns and angiosperms. New Phytol. 162 (3), 663-670 (2004).
- Taneda, H., Sperry, J. S. A case-study of water transport in co-occurring ring- versus diffuse-porous trees: contrasts in water-status, conducting capacity, cavitation and vessel refilling. Tree Physiol. 28 (11), 1641-1651 (2008).
- Schuldt, B., Leuschner, C., Brock, N., Horna, V. Changes in wood density, wood anatomy and hydraulic properties of the xylem along the root-to-shoot flow path in tropical rainforest trees. Tree Physiol. 33 (2), 161-174 (2013).
- Sarmiento, C., et al. Within-individual variation of trunk and branch xylem density in tropical trees. Am. J. Bot. 98 (1), 140-149 (2011).
- Barij, N., Cermak, J., Stokes, A. Azimuthal variations in xylem structure and water relations in cork oak (Quercus suber). Iawa J. 32 (1), 25-40 (2011).
- Domec, J. C., Pruyn, M. L., Gartner, B. L. Axial and radial profiles in conductivities, water storage and native embolism in trunks of young and old-growth ponderosa pine trees. Plant Cell Environ. 28 (9), 1103-1113 (2005).
- Ewers, B. E., Oren, R. Analyses of assumptions and errors in the calculation of stomatal conductance from sap flux measurements. Tree Physiol. 20 (9), 579-589 (2000).
- Fan, Z. X., Cao, K. F., Becker, P. Axial and radial variations in xylem anatomy of angiosperm and conifer trees in Yunnan, China. Iawa J. 30 (1), 1-13 (2009).
- James, S. A., Clearwater, M. J., Meinzer, F. C., Goldstein, G. Heat dissipation sensors of variable length for the measurement of sap flow in trees with deep sapwood. Tree Physiol. 22 (4), 277-283 (2002).
- James, S. A., et al. Axial and radial water transport and internal water storage in tropical forest canopy trees. Oecologia. 134 (1), 37-45 (2003).
- Fromm, J. H., et al. Xylem water content and wood density in spruce and oak trees detected by high-resolution computed tomography. Plant Physiol. 127 (2), 416-425 (2001).
- Steppe, K., De Pauw, D. J. W., Doody, T. M., Teskey, R. O. A comparison of sap flux density using thermal dissipation, heat pulse velocity and heat field deformation methods. Agric. For. Meteorol. 150 (7-8), 1046-1056 (2010).
- Vergeynst, L. L., Vandegehuchte, M. W., McGuire, M. A., Teskey, R. O., Steppe, K. Changes in stem water content influence sap flux density measurements with thermal dissipation probes. Trees. 28 (3), 949-955 (2014).
