Summary
바이오 매스의 유압 커패시턴스는 식물 물 예산, 단기 및 장기 가뭄 스트레스에 대 한 버퍼 역할의 핵심 구성 요소 이다. 여기, 우리 교정 및 토양 수 분의 사용에 대 한 프로토콜 커패시턴스 센서 큰 나무의 줄기에 물 콘텐츠 모니터링을 제시.
Abstract
물 수송 및 저장 토양 식물 대기권 연속체를 통해 지상파 물 순환에 중요 한 그리고 주요 연구 초점 지역 되고있다. 바이오 매스 커패시턴스 증발을 유압 장애의 제거에 중요 한 역할을 한다. 그러나, 큰 나무의 유압 커패시턴스에 동적 변화의 높은 시간 해상도 측정 드물다. 여기, 우리 교정 및 일반적으로 측정 분야에서 나무의 체적 함량을 토양 물 콘텐츠를 모니터링 하는 데 사용 하는 정전 용량 센서의 사용에 대 한 절차를 제시. 주파수 도메인 셋 스타일 관찰 되 고 공부 하는 미디어의 밀도에 민감합니다. 따라서, 그것은 부피 측정 수 분 함량 센서 보고 유 전체 유전율 값에서 변환할 종의 교정 수행 하는 데 필요한. 교정은 수확된 지점 또는 건조 되거나 다시 수 화 된 물 내용 센서 관측 최적된 회귀를 생성 하는 데 사용의 전체 범위를 생산 하는 세그먼트로 잘라 줄기에 수행 됩니다. 센서 교정 세그먼트에 삽입 또는 미리 맞는 적절 한 드릴 정렬 되도록 조작된 서식 파일을 사용 하 여 공차에 구멍을 시추 후 나무에 설치 된. 특별 한 주의 센서 tines 과도 한 힘 없이 삽입할 수 있도록 하는 동안 주변의 미디어와 좋은 접촉을 만들 수 있도록 합니다. 수액 흐름 측정 열 분산 기술 및 환경 강제 데이터를 사용 하 여 기록 제시 하는 방법론을 통해 관찰 하는 체적 물 콘텐츠 역학 맞춥니다. 물 스트레스, 가뭄 응답 및 복구의 발병을 관찰 하 바이오 매스 물 콘텐츠 데이터를 사용할 수 있으며 감지 교정 및 원격 분할 뿐만 아니라 새로운 공장 수준 유체역학 모델의 평가에 적용 될 가능성이 있다 위의-및 belowground 구성 수 분 제품입니다.
Introduction
물 식물에 저장 된 단기 및 장기 물 스트레스1,2에 대처 하기 위해 식물의 기능에 필수적인 역할을 한다. 식물 뿌리, 줄기에에서 물을 저장 하 고 (예를 들어, xylem 배) 세포내와 세포 외에 잎 공백 2,,34. 이 물 사이 10 그리고 diurnally 된 물2,5,6,,78의 50% 기여 하 보였다. 따라서, 공장 유압 커패시턴스 지상파 물 균형의 핵심 구성 요소, 물 스트레스, 가뭄 응답, 및 복구1의 지시자로 사용 될 수 및 사이 관찰된 시간 저하에 대 한 수정 하는 데 필요한 중요 한 요소 이다 증발 및 sap 흐름9,,1011. 식물 물 콘텐츠의 실시간 모니터링 사용할 수 있습니다 또한 농업 응용 프로그램에서 과수원을 제한 하 고 급수 효율12,13증가 하기 위하여 관개를 자르기. 그러나, 우 디 종7,14,15,,1617,18, 연속, 제자리에서 줄기 물 콘텐츠 측정 19 sap 플럭스 측정20상대적으로 드물다. 여기, 우리 나무5,21의 줄기 내 체적 물 콘텐츠 모니터링을 정전 용량 센서의 보정을 위한 절차를 설명 합니다.
유체역학 동작 및 식물에 의해 물 사용 규정은 토양 식물 대기권 연속체22,23 의 필수 구성 되며 따라서 사이 물과 탄소 용에 대 한 중요 한 컨트롤은 생물권과 대기24,25. 줄기 함량의 역학은 생물과 비 생물 적인 요인에 의해 영향을 받습니다. 고갈 및 충전 물 줄기 저장 환경 조건, 특히, 증기압 적자에서에서 단기 및 장기 동향에 의해 영향을 받는 물 콘텐츠1,26토양. 나무27 (예를 들어, 밀도, 선박 구조) 및 긴급 유압 전략25 (예, iso-또는 anisohydric stomatal 규정)의 물리적 속성 저장 물을 사용 하는 식물의 능력을 결정 19 , 26 , 28종29,30에 의해 널리 다를 수 있습니다. 이전 학문은 열 대16,,2731,32,33 에 온화한5,7 커패시턴스의 다른 역할을 설명 했다 ,21 종, 그리고 두 적1,2,34 와 gymnosperms6,11,,1719.
바이오 매스 함량의 향상 된 지식을 물 수집을 위한 식물 전략의 이해를 개선 하 고1,2, 종 취약점 예측 변화 강 수 정권35에에서 함께 사용 ,36. 추가 전략 미래 기후 시나리오37,38아래 인구 패턴 변화를 예측 하는 데 도움이 됩니다 공장 물 사용의 이해. 모델 데이터 융합 기법39, 통해 줄기 물 콘텐츠를 통보 하 고 테스트 하는 확장 가능한, 공장 수준 유체역학이이 방법론을 사용 하 여 가져온 데이터를 사용할 수 있습니다 모델40,41, 42,,4344 stomatal 전도도의 계산을 향상 시키기 위해 및, 따라서, 시뮬레이션의 증산 및 광합성 탄소 통풍 관. 이러한 고급 유체역학 모델 불확실성에 더 큰 땅 표면 및 지구 시스템 모델25,,4546, 통합 하는 경우 오류가 상당한 감소를 제공할 수 있습니다. 47,48.
모니터링 하거나 줄기 함량을 계산 하는 데 사용 하는 방법 나무33,49, 전자 dendrometers2,,1550, 전기 저항을 응어리를 포함 51, 감마 방사선 감쇠52, 중수소 추적기19, sap 플럭스 센서32,33,53네트워크 psychrometers49, 줄기와 진폭11 및 시간4,,1213 도메인 셋 (TDR). 최근 노력 토양 체적 물 콘텐츠5,18,,2127측정 하는 데 사용 되었습니다 전통적으로 정전 용량 센서의 생존 능력을 테스트 했습니다. 주파수 도메인 셋 (FRD)-스타일 커패시턴스 센서 저가 이며 상대적으로 적은 양의 에너지를 사용 하 여 연속 측정, 그들에 게 필드 시나리오에서 높은 시간 해상도 측정을 위한 매력적인 도구를 만드는 대 한. TDR 스타일 센서 이상 루즈벨트의 자동화의 용이성 연속 일 시간별 데이터 집합의 컬렉션을 용이 하 게 하 고 실질적인 케이블 길이13을 요구 하는 TDR 측정에 내재 된 도전의 많은 제거 합니다. 제자리에서 커패시턴스 센서를 사용 하 여 반복적인 유선 또는 지점 수확에 대 한 필요성을 제거 하 고 나무 종에 대 한 향상 된 정확도 제공할 수 있습니다.Xylem 배, 같은 세포 외 공간에서 주로 물을 철회 또는 신축성의 높은 나무 또는 나무 껍질 계수 종 우디가 일반적으로 때문에 낮은 탄성 줄기 확장 인기 있는 dendrometer 측정 기법에 대 한 좋은 후보 2. 정전 용량 센서 체적 물 콘텐츠를 직접 변환 될 수 있는 유 전체 유전율 예측. 그러나, 커패시턴스 측정 센서를 둘러싼 미디어의 밀도에 민감합니다. 따라서, 우리는 체적 나무 물 콘텐츠5,21센서의 출력을 변환 하는 종의 교정에 대 한 옹호.
우리는 나무의 체적 물 콘텐츠를 커패시턴스 센서 출력을 변환 하는 종의 교정에 대 한 프로토콜을 제시. 또한 제공 하는 것은 성숙한 나무에서 커패시턴스 센서 현장 설치 및 방법의 강점, 약점, 및 가정에 대 한 논의 대 한 지침입니다. 이러한 기술은 트렁크, 큰 나무 물 스토리지 저수지8, 체적 물 콘텐츠를 모니터링 하도록 설계 되었습니다 하지만 분기에 따라 추가 센서의 설치 전체 트리를 쉽게 확장 될 수 있다. 동적 공장 함량의 측정 식물 유체역학, biometeorology, 및 땅 표면 모델링 분야를 미리 것입니다.
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Protocol
1. 계측을 위한 나무 선택
- 측정에 대 한 나무를 선택 합니다. 이상적으로, 일반적으로 둥근 줄기 횡단면이와 사이 1-2 회 가지 길이, 또는 변 깊이 센서 tines (여기 설명 하는 특정 커패시턴스 센서 ~ 5 cm)의 길이 보다 큰 직경 건강 한 나무를 선택 합니다. 나무 코어를 사용 하 여 변의 깊이 측정 하거나 많은 종을 위한 표준 직경 테이프에 의해 측정 된 직경 29,54, 줄기 변 재 영역 관련 allometric 방정식을 통해 변 깊이 계산 합니다.
참고: 그러나, 몇 가지 종류의 커패시턴스 센서 수 있습니다 적절 한 길이로 측정 정확도 저하 없이 단계 1.2 다음 트림. 만 커패시턴스 센서 배선 포함 하지 않는 엄격한 측정 tines 손질 하거나 자를 수 있습니다. 별도 보정은 트림된 센서. 따라서, 나무를 선택 하 고 보정 절차 전에 적절 한 가지 길이 결정. - 나무의 직경 및 변 깊이에 따라 센서 tines의 적절 한 길이 결정 합니다.
참고: 커패시턴스 센서 센서 tines, L의 수 분 정보를 통합. 따라서는 그들이 제공 하는 통합된 관측 때 전체 줄기의 대표 직경은 L 과 2 L 사이 가정 . 나무 껍질과 체 관 부 미치지 않습니다 측정으로 그들은 설치 (섹션 4.2 참조) 측정 영역에서 제거 됩니다.- L 가 줄기 직경 보다 큰 (1.3 단계 참조) 그런 tines 줄기의 반대 측을 관통 하지 않는 나무에 대 한 센서를 정돈 한다.
- 나무 지름 2L, 보다 큰 하 하지만 변 재 깊이 L보다 작은 센서와 변 재와 심 재에서 결합 된 신호를 측정 합니다.
참고:로 물 콘텐츠가 두 조직 유형에 서 다릅니다,이 발생할 수 있습니다는 바이어스 관찰 전체 줄기의 대표 임을 가정 하는 경우. 이러한 경우, 또는 사용자만 변 재 물 변동, 센서 변 깊이 tines을 손질 해야 합니다 같은 관측 변 (활성 xylem)의 물 콘텐츠 변화를 나타내는 것에 관심이 때만. 변 재 깊이 L보다 크면 관측만 변 나타내지만 센서 정돈 될 필요가 없습니다.
- (1.2.1 및 1.2.2 단계에서 결정)으로 필요한 경우 지정된 된 응용 프로그램에 대 한 맞게 센서를 잘라. 센서 tines을 잘라, 클램프 센서는 워크 벤치를 안전 하 게 하 고 적절 한 보호 장비를 착용 하는 동안 정확 하 게 동일한 길이 각 가지를 잘라 철강 절단 디스크를 갖춘 전원 회전 도구 사용 합니다.
2. 수확 및 종의 보정을 생성 하는 관심의 모든 종의 나무 샘플 준비
- 관심의 종에서 트렁크, 청소년 줄기, 또는 큰 지점 적어도 6 cm 직경에서을 수집 합니다. 더 큰 직경 센서 인 나무의 양을 최대화 하기 위해 선호 하 고 가장 밀접 하 게 대략적인 필드 측정을 위한 트렁크 밀도. 연결 된 모든 지점 또는 잎, 그리고 이끼 또는 느슨한 재료를 제거 합니다.
참고: 추가 지점에서의 차이로 인해 불확실성의 논의 대 한 토론 섹션을 참조 하 고 밀도 줄기. - ~ 15 cm 길이 25 또는 더 원통형 부분으로 줄기를 세그먼트.
- 각 세그먼트를 분류 하 고 평균 지름과 각각의 길이 기록 합니다. 실린더의 볼륨으로 세그먼트 볼륨 대략적인.
- 차동 재 및 건조에 대 한 두 개의 그룹으로 세그먼트를 구분 합니다. 장소 대략 1/3, rehydrate 물 욕조에 세그먼트의 및 다른 2/3의 건조 오븐에서 세그먼트 탈수를 60 ° C에서. 두 개의 세그먼트를 즉시 측정에 대 한 별도 유지: 선호 하나, 줄기의 끝에서 길이에서.
참고: 일반적으로, 60 ° C에서 건조 하는 세그먼트 완전히 ~ 2 주 후, 포장해 고 됩니다 ~ 3 일 후 완전히 rehydrated. 오븐/물 목욕에서 개별 세그먼트를 제거 하 고 매일 또는 두 번 매일 간격으로 (단계 3.7 참조) 측정. 위해 측정 가능한 체적 물 내용의 가장 큰 범위에 걸친의 그라디언트를 생성 합니다.
3. 센서 출력 사이의 체적 물 교정 관계 만들기 콘텐츠
- 실시간 센서 판독 시각화에 대 한 컴퓨터에는 제조업체에서 제공 하는 지침에 따라 데이터 로깅 장치를 정전 용량 센서를 연결 합니다. 30 데이터 수집에 대 한 시간 간격을 설정 s.
- 맞춤 및 드릴 비트 커패시턴스 센서 (이 실험에 사용 되는 센서에 대 한 3.57 m m)의 타인의 지름 보다 약간 작은 유지, 3 개의 구멍의 2 개의 수직 세트를 드릴 장소에 안전 하 게 개최 premade 드릴링 템플릿을 사용 하는 두 번째 세트 약 150 ° 구멍 사이 아무 잠재적인 중복이 있는지 확인 하는 몇 센티미터의 수직 분리 나무 세그먼트 주위 거리에 위치 해 있습니다. 측정의 첫 번째 집합에 대 한 단계 2.4에서 정해 나무 세그먼트를 사용 합니다.
- 세그먼트 및 레코드를 가장 가까운 0.01 g 무게 측정 시에 무게. 모자 추가 건조를 방지 하기 위해 플라스틱 포장을 가진 세그먼트의 끝.
- 무게, 직후 알코올 면봉으로 정전 용량 센서의 tines 청소 하 고 그것에 삽입 줄기 세그먼트 완전히, 강철 타인의 어떠한 부분도 표시 되도록 합니다. 읽을 출력 안정화를 측정에 대 한 대기 (2 또는 3 분, 일반적으로). 기록 센서 출력 온도, 전기 전도도 및 유 전체 유전율 (εb)의 모든 30 5 분 및 계산 10 측정의 평균에 대 한 s.
- 부드럽게 세그먼트에서 센서를 제거, 알코올 면봉으로 tines 깨끗 하 고 출력 신호는 0으로 반환을 기다립니다. 3.3 이후 pre-drilled 구멍의 두 번째 집합에 단계에서 측정 절차를 반복 합니다.
- 끝에서 플라스틱을 제거 하 고 건조 오븐에서 줄기 세그먼트를 놓습니다. 완전히만 허용 (일반적으로 2 주, 또는 무게는 몇 일 동안 안정 될 때까지).
- 모든 세그먼트에 대 한 3.7 통해 3.3 단계를 반복 합니다. 건조 오븐에서 세그먼트를 제거 하 고 더 자주 측정 (매일 두 번) (매일) 지난 몇 일 동안 보다 초기 수 분 손실의 더 높은 속도 때문에 건조의 처음 몇 일 이내. 무게 및 측정 전에 종이 타월을 사용 하 여 물 목욕에서 제거 하는 세그먼트의 표면에서 건조 초과 물.
(1)여기에서 Vw 는 물 (3cm), 및 V줄기 의 볼륨 단계 1.2에서에서 계산 줄기 세그먼트 (cm3) 볼륨입니다.
- 로 측정 시 각 세그먼트에 있는 물의 볼륨을 계산:
(2)
물 (1 g cm-3)의 밀도 mw 가 줄기 세그먼트 (g)에서 대량 물 측정 및 ρw 의 시간에 - 로 측정 시 각 세그먼트에 있는 물의 질량을 계산:
(3)
어디 M젖은 줄기 세그먼트의 질량 측정 (g), 시 이며 M건조 는 세그먼트 (g)의 최종 가중치.
(2)
(3)
그림 1: 예제 보정 곡선. 보정 곡선 Quercus rubra 에 서 rubrum, Betula papyrifera, Populus grandidentata, 및 Pinus strobus 부품 1과 2이이 프로토콜의 생성. 방정식과 결정 계수는 표 1에 각각에 대해 제공 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
| m | b | R2 | |
| B. paprifera | 0.048 | -0.098 | 0.967 |
| A. rubrum | 0.067 | -0.158 | 0.853 |
| Q. rubra (단축) | 0.120 | 0.041 | 0.636 |
| Q. rubra | 0.058 | -0.109 | 0.718 |
| P. grandidentata | 0.023 | -0.028 | 0.887 |
| P. strobus | 0.030 | -0.072 | 0.900 |
표 1: 교정 방정식의 변환에 대 한 Ε b 하 VWC 5 온화한 나무 종. 계수 야 '와 'b' 표준 양식에서 선형 방정식에 대 한 제공: VWC = m * εb+ b.
4. 필드 측정을 위한 나무에서 커패시턴스 센서 설치
- 센서 설치, 줄기 직경 및 각 센서 위치에 대 한 지상 표면 위의 높이 기록 합니다. 일반적으로, 트렁크에 VWC 를 모니터링할 한 센서 ~0.5 m 지상 표면 위에 놓고 바로 아래 첫 번째 주요 분기 분할 (~7.5 m 지상, 그림 2) 두 번째 한 장소.
그림 2: 예제 필드 실험 설정. 센서 위치 및 방향 데이터 로깅 역에 인접 한 성숙한 나무에의 회로도. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
- 레이어의에 껍질을 제거 하 고 평평한 표면 센서 될 것입니다 만들 무승부 블레이드를 사용 하 여 설치. 이 표면 넓고 충분히 평면 센서는 타인의 어떠한 부분도 노출 되도록 설치 되는 나무의 표면에 대 한 플러시를 앉아 있는지 확인 합니다. 레이어의 측정 껍질 또는 체 관 부에 물 콘텐츠를 제외 하는 동안, 물 관 부에 물 콘텐츠만 포함 하 고 껍질을 제거 합니다.
- 타인에 대 한 구멍을 드릴 합니다. 사용 하 여 드릴 비트 tines의 지름 보다 약간 작은 부드러운 나무, 더 나무 (3.57 m m이이 프로토콜에 사용 되는)에 대 한 좀 더 가까이 실제 크기의 tines 사용 하는 동안. 높은 품질 측정을 위해 센서 tines 나무와 좋은 접촉을 확인 합니다. 없는 것 이므로 센서를 정기적으로 제거 하는 필요 마찬가지로 교정 절차 동안, 약간 작은 드릴 비트를 사용할 수 있습니다 여기 캘리브레이션에 사용 되는 것 보다.
- 어떤 먼지 또는 피부 오일을 제거 하는 알코올 면봉으로 센서 tines을 청소 하 고 pre-drilled 구멍에 센서를 삽입. 센서 삽입 시 너무 많은 저항을 충족 하는 경우 부드럽게 밖으로 그것을 다시 하 고 다시 그들을 약간 넓혀 구멍을 드릴. 모든 세 가지 완전히 삽입 되는 센서의 본문 앉아 나무 줄기에 대 한 플러시 확인 합니다.
- 실리콘 실 란 트를 사용 하 여 나무 줄기 줄기 구멍을 입력에서 계속 고 해충 감염을 방지 하기 위해에 대 한 센서를 봉인.
- 피하기 위해 외부 열 반사 단열재와 센서 커버.
- 제조업체의 사양에 따라 모든 센서 전원 12 V와 호환 되는 데이터로 거를 연결 합니다. 센서에 대 일 분의 사용 데이터 컬렉션 간격 필드에 배치 하지만 전력 제한, 예를 들면, 태양/배터리 사이트에 절전을 사용 더 긴 간격으로 사이트를 운영.
5. 줄기 물 저장소 보정 곡선을 사용 하 여 원시 데이터를 처리
- 2.9 단계에서 생성 된 교정 곡선의 방정식을 사용 하 여 변환 센서 출력 VWC 모든 관측을 위해. VWC 은 일반적으로 cm3 /cm3 또는 %로 표현 된다. %VWC 따라서 0에서 100% 사이의 범위 것입니다.
- 두 측정 높이 사이의 관심 (cm3)의 총 볼륨을 통합 (예를 들어, 그림2에서: 0.5 m 및 7.5 m) 높이와 선형 줄기 직경 변화를 가정 하 여.
(4)H 가 높이 차이 (수직 거리)는 센서 (예를 들어, 그림2에서: 700 cm) r1 과 r2 는 줄기 (cm)의 반지름 하단과 상단 센서 위치, 및 각각.
센서 변 재 물의 견적을 제공 하는 나무에 대 한 콘텐츠 식 5 사용 하 여 (센서 길이 결정, 섹션 1.2 참조).
(5)어디 s1 와 s2 은 변 깊이 (cm) 하단 및 상단 센서의 위치에 각각.
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Representative Results
이 섹션에서는 선물이 5 일반적인 동부 쪽 숲 나무 종, 2016 성장 시기 도중 3 에 서 rubrum 개인에서 줄기 물 저장의 필드 측정의 상세한 분석에 의해 다음에 대 한 캘리브레이션 데이터. 에 서 rubrum, Betula papyrifera, Pinus strobus, Populus grandidentata, 및 Quercus rubra (그림 1)에 대 한 교정 곡선 생성 되었다. 곡선의 97.7% P. grandidentata 고 A. rubrum (표 1) 종의 캘리브레이션을 수행할 필요가 보여주는 정확한 VWC 측정을 위해 달랐다. 부피 측정 수 분 함량 나무 줄기 지상 표면 위에 0.5 m의 기지와 라이브 크라운, 땅 표면 (그림 2) 위 7.5 m의 기지에서 감시 되었다. 일주 고갈 및 VWC 의 보충은 낮은 위치 (그림 3) 보다 큰 일주 가변성을 보여주는 최고의 측정 지점에서 VWC 와 함께, 두 위치에서 관찰 되었다. 0.55 0.88 c m3/cm3, 배열 하는 동안 0.95 cm3/cm30.72에서 배열 했다 VWC 더 낮은 측정 위치에서 최고의 측정 위치에 VWC . 증발, 동안 물은 잎에서 분실 하 고 말 초 분 지에서 가장 신속 하 게 고갈. 따라서, 그것은 따른다 VWC 라이브의 기지에서 측정 저장 적극적으로 철회 되는 때 크라운 트렁크의 기지에서 보다 낮은 되어야 합니다. 두 위치에서 측정 (그림 3) 성장 시기 동안 동일한 일반적인 경향을 보였다.
줄기 물 내용 변경의 관찰된 일주 역학을 평가 하려면 우리 줄기 평균 총 함량, ΔStorage (g/s), (그림 4)에 변화의 시간 비율을 계산 합니다. ΔStorage는 sap Granier 스타일 열 분산 센서55를 사용 하 여 동일한 나무에서 동시에 수집 된 플럭스 데이터와 비교 되었다. ΔStorage에서 음수 값 트렁크 물 저장소에서 감소의 속도 나타냅니다. 저장소에 변경 동안 sap 플럭스는 한 시간 반 사이 2 시간 뒤에 느껴 지 새벽 (오전 6시), 직후 발생 하기 시작 했다 (~ 8:00 오전). 일반적으로, sap 플럭스와 증발 사이의 지연 시간 시간9보다 약간 더 추정 됩니다. 정오와 오후 4 시 사이 스토리지의 둔화 고갈 오후56,57에 걸쳐 sap 유량 곡선의 비대칭 모양에 대 한 책임은 또한 중간 하루 stomatal 마감을 지정할 수 있습니다. 잘 설립 된 sap 플럭스 기술과 우리의 저장 측정 절차를 사용 하 여 얻은 결과에 적합성 커패시턴스 센서의 능력과 성숙한 나무에 줄기 물 저장소에서 변화의 빠른 역학을 보여 줍니다.
세 가지 성숙 에 서 rubrum (DBH 가슴 높이 직경: 29.1 c m, 28.3 cm, 22.7 c m) 북부 미시간에서 숲 연구 사이트에 2016 성장 시기 동안 감시 되었다. 모든 3 명의 개인 전시 충전 및 보충 sap에 계절 추세의 패턴 총 줄기 물 저장 (그림 5A) 트렁크의 볼륨에 따라 달라 집니다, 그러나 광속 (그림 5B)와 사용 가능한 토양 수 분 내 최고 1m 깊이 (그림 5C). 줄기에 저장 된 물, sap 플럭스, 및 토양 수 분 기간에 여름 끝 확장 interstorm, 일의 년 (DOY) 200-225에 그들의 낮은 했다. 이 시간, sap 플럭스 및 줄기에서 물 콘텐츠는 모든 모니터링 대상된 개인에 크게 감소 되었다. 우리가 추정 5.6%로 10%에서 토양 수 분 함량에 관찰 된 감소에 대 한 응답에서 가뭄 복구 시간 A. rubrum, 사전 가뭄 수준으로 반 등을 줄기 물 저장에 필요한 시간에 따라 약 10 일.
그림 3: 예제 필드 실험 모니터링 결과 함량 0.5와 에 서 rubrum 에서 7.5 m 높이에서 줄기 (DBH = 29.1 m). 물 콘텐츠 지상 7.5 m에 일반적으로에 남아 있었다 함량 보다 낮은 0.5 m. 일주 변동 물 콘텐츠 7.5 m에에서 지상에 가까이 기록 보다 더 큰 했다. 두 높이에서 줄기 함량 증가 강 수 (자주색으로 표시), 줄기 물 콘텐츠 DOY 210 225 2016 거의 없는 강 수 발생의 사이에서 큰 감소와 함께 다음과 같은 일에 대응 했다. 누락 된 데이터는 임시 전력 중단의 결과 이다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 4: 물 플럭스 sap 흐름과 줄기 함량의 변화의 비율에 의해 측정 된 지연 시간 비교 필드 실험에서 결과 예. 수액 흐름 방법론 Matheny, 그 외 에 명시 된 에 서 rubrum 다음에서 줄기 물 콘텐츠로 동시에 감시 했다 29 (파란색) 평균 일주 sap 유량과 계산된 다음 Matheny, 외. 로 줄기 물 저장 (ΔStorage, 오렌지)의 시간 미분 5 5 일 때 토양 수 분은 비 제한 (245-250, 2016 DOY) 표시 됩니다. 음영된 지역 5 일 창에서 표준 편차를 나타냅니다. ΔStorage는 sap 플럭스 약 2 시간 후 (8:00) 증가 하기 시작 하는 동안 새벽 (6:00) 직후 감소 하기 시작 합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 5: 예제 110 일 동안 3 개의 이 서 rubrum 에 줄기 물 저장소를 모니터링 하는 현장 실험에서 결과. 줄기 물 저장 2016 성장 시기 (A)의 과정을 통해 다른 트렁크 크기의 3 개의 이 서 rubrum 의 줄기에서 모니터링 했습니다. 시즌별 동향 줄기 물 저장에 sap 플럭스 Matheny, 그 외 의 절차에 따라 동일한 포리스트에 15 이 서 rubrum 에서 모니터링에서 동향에 대응 29 (B)입니다.음영된 지역 개별 나무, 실선을 나타내는 평균 일일 통합된 sap 플럭스 사이 표준 편차에 해당 합니다. 두 줄기 물 저장 고 에 서 rubrum 에서 sap 플럭스 토양 물 콘텐츠 (SWC), 토양 깊이 강수량 (C)의 1 개 m 정상 통합으로 패턴. 누락 된 데이터는 임시 전력 중단의 결과 이다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
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Discussion
계절과 일주 패턴 줄기 물 콘텐츠 커패시턴스 센서 동시 sap 유동적에서 동향와 일치를 통해 관찰 및 측정 (그림 3, , 그림 4 그림 5)을 강요 하는 환경에서. Diurnally 우 디 조직을 통해 충전의 속도 능가 하는 증발의 속도 그리고 계절 토양 수 분 제한 루트-물 가용성5줄기 물 저장의 저수지 고갈 됩니다. 이 내부 커패시턴스 stomatal 전도도 유압 제한에 대 한 귀중 한 버퍼를 제공 하 고 증발의 발병 및 sap 플럭스9사이의 지연 시간에 대 한 책임 이다. 이 연구에서 우리가 관찰 23.3와 49.9 L 사이 배열 하는 저장소에서 최대 일일 물 철수 (14.6 및 22.3%) 사용할 수 있는 총의 줄기 물 콘텐츠. 콘텐츠 줄기 물에 비교적 빠른 증가 강우량 이벤트가이 연구에서 관찰 된 모든 모니터링된 단풍나무에서 일관 되었다 고5이전 표시 되었습니다. 행동의이 유형은 공동 현상 리필 또는 다른 주변 조직21함량에 급속 한 증가 제안할 수 있습니다. 21,58채우는 현상의 관찰과이 측정을 연결할 추가 연구에 대 한 필요가 있다. 정전 용량 센서를 사용 하 여 쉽게 식물 물 균형, 그리고 현장에서 필드 환경에서의 중요 한 측면을 모니터링 합니다. 이 방법론은 GS 3 ruggedized 토양 수 분 센서를 사용 하 여 개발 되었다. 이러한 센서 기능 3 엄밀한 스테인리스 tines (3.26 m m 직경, 5.5 cm 길이). 메서드는 다른 커패시턴스 센서와 함께 사용 하기 위해 적용할 수 있습니다, 하는 동안 그것은 엄격한 측정 타인의 존재에 의존입니다.
종의 교정 종의 서로 다른 나무 밀도 (그림 1)에 대 한 체적 함량 측정된 유 전체 유전율의 변환할을 수 있습니다. 그러나, 몇 가지 고유의 가정 제시 교정 절차에 있다. 가장 주목할 만한은 교정에 사용 되는 지점 또는 줄기 세그먼트의 나무 밀도 설치 위치 필드에서 나무의 밀도에 해당 하는 가정 이다. 분기 동안 줄기 밀도 일부 종59에 대 한 좋은 계약에 표시 되었습니다, 이것이 항상 케이스60, xylem 배 테이퍼 및 배열 차이로 인해. 교정 중 또 다른 중요 한 고려 사항은 센서 tines을 둘러싼 나무의 금액입니다. 일부 루즈벨트 스타일 센서 신호 (즉, 공기) 다른 물자의 포함을 피하기 위해 모든 면에서 미디어 임베디드 (≥5 cm)의 상당한 깊이 필요 합니다. 교정에 대 한 더 큰 직경 세그먼트를 사용 하 여 연구소 계산 VWC 및 εb 밀도 차이 임베디드 깊이의 영향을 최소화 하 여 합의 크게 향상 시킬 수 있습니다.
수액 흐름에 방사형 및 원주 차이점은 문서화61,,6263,64,65,66. 그 다음 나무 함량에 차이 마찬가지로 위치와 다를 것 이다. X-레이 사용 하 여 연구에서 컴퓨터 단층 촬영, 프롬, Sautter, 외. 67 이 사건이 실제로 시연 했다. 프롬, 그 외 의 작품 67 는 또한 중요 한 밀도 VWC 차이점 초기-입증 및 반지 다공성 종, Q. roburlatewood. 흐름 및 전도성 원주 차이로 인해 과제 추가 센서;의 사용에 의해 극복 될 수 있다 그러나, 방사형 및 일시적인 밀도 변화가 더 어려움을 제시. 현재 방법론 밀도 일정 시간과 공간 모두에 가정 합니다. 장기적인 측정 캠페인, 밀도 및 흐름 패턴 효과68 명이 부상 때문에 변화 관심사의 수도 있습니다. 방사형 깊이와 함량에 차이가 센서 tines의 길이를 수정 하 여 해결할 수 있습니다. 이 작품에 사용 되는 정전 용량 센서의 스타일 5.5 cm 긴 단단한 스테인리스 tines 센서 기능을 손상 없이 자를 수 있는 사용 합니다. 그것은 모든 tines 정확 하 게 동일한 길이를 잘라와 새로운 교정 수행에 중요 한 수정된 센서를 사용 하 여 ( 그림 1 및 표 1, Q. rubra 단축 참조). 2 cm, Matheny, 외. 단축 tines와 센서를 사용 하 여 5 얕은 적극적으로 지휘 변 재와 Q.rubra변 재 대량 사이 다른 역학을 설명 했다. 이 방법은 얕은 깊이에서 물 콘텐츠 수단을 제공 하는 동안 (0 < tine 길이 잘라 < 5.5 c m), 특정 깊이 사이 구별 하는 능력 부족 (나. e. VWC 2, 4 cm 사이) 또는 초기 센서 길이 보다 더 큰 깊이에서.
이 방법론 가장 일반적인 어려움 설치 하는 동안 발생 하 고 자주 아래 교 련 또는 고르지 구멍의 결과입니다. 그것은 센서와 나무, 사이 좋은 접촉을 보장 하기 위하여 필요한 하지만 설치 하는 동안 과도 한 힘의 사용을 깰 센서를 발생할 수 있습니다. Pre-drilled 구멍 또는 스스로 센서 tines을 어긋나서는 센서 바디에 굴곡 악기 실패도 발생할 수 있습니다. 또한 나무 또는 샘플 세그먼트, 및 여분 배려에서 제거 하 게 나무와 충분 한 접촉을 유지 하는 데 필요한 가까이 맞는 때 필요한 교정 절차 동안 센서를 제거 하 고 각 측정 후 다시 사용 해야 합니다. 피부 오일의 능력 수치에 영향을 주어, 그리스 또는 설치 및 제거를 촉진 하기 위하여 다른 윤활제를 사용 하 여 센서 출력에 영향을 마찬가지로 것 이라고 가정 하는 합리적입니다. 필드 작업 동안 악기 실패의 가장 큰 원인은 케이블 손상으로 인해 통신 또는 전원 손실 이다. VWC 에 큰 스파이크 관찰 되었습니다, 아마 줄기 흐름 센서 주위 실리콘 물개가 손상 된 경우 센서를 관통에서 결과 또는 불완전 한. 이러한 스파이크 게시물 처리 하는 동안 데이터에서 필터링 해야 합니다.
주파수 도메인 셋 스타일 커패시턴스 센서 체적 물 콘텐츠를 가장 이전 방법론 보다 더 높은 시간 해상도에서 큰 나무의 줄기에서 측정 가능이 기술은 또한 가용성 및 특히 이상 탄성 확장과 수축에 의해 모니터링을 생성할 가능성이 낮은 탄성 계수와 경 재 나무에 대 한 줄기 물 커패시턴스의 사용에 대 한 중요 한 통찰력을 제공할 수 있습니다. 전자 microdentrometers2. VWC 측정도 sap 유량 측정 방법에 의해 널리 사용 되, 열 분산 기술69, 등 수 입증 되었습니다 기준 최대 온도에 의존 하는 수집의 정확도 개선 하기 위해 사용할 수 있습니다. 줄기 VWC에 변화에 민감. 센서의 낮은 비용, 낮은 전력 자연 지 제시 방법론의 확장을 용이 하 게 하 고 뿌리를 보다 쉽게 전체 트리 물 균형을 평가. 함량 및 물 흐름 데이터의 조합으로 sap 유량에 의해 모니터링 고급 통찰력을 식물 유압 기능 제공 합니다.
우리는 여기에 제시 하는 접근 어떤 나무 종에 generalizable 이며 따라서 어떤 나무의 물 저장, 반 가지 길이, 보다 두꺼운 직경의 범위 내에서 측정 하는 데 사용 하지만 하지 그래서 두꺼운 tines 너무 짧은 내에서 역학을 대표 하는 수 변 재입니다. 제시 방법의 낮은 비용 및 운영 요구 사항을 높은 종 다양성의 경우에도 전체 숲 플롯 내에서 크고 의미 있는 샘플 크기를 얻기 위해 많은 나무를 계측을 가능 하 게. 잠재적인 응용 프로그램 등 산림 수 문학 연구 알려져 하 고 모니터링 하는 숲의 물 예산 요구, 식물 증발 물 가용성, 응답의 연구와 식물 반응의 연구 포함 ecohydrology 물 스트레스 인해 가뭄과 잠재력 사망률 공장 수준 hydrodynamic 모델의 보정을 위한이 방법론을 통해 가져온 데이터를 사용할 수 있습니다. 체적 줄기 함량의 관측은 또한 원격 감지, 어떤 지상 식물에 대 한 물 저장은 지금 제거 될 수 있습니다 노이즈 용어에서 토양 습기의 레이더 측정의 유효성 검사에 대 한 독특한 자원의 제공 한다. 이 기술은 나무의 효과적인 물 상태를 모니터링 하 여 관개 계획의 동적 최적화를 용이 하 게 농업 농장에서 사용할 수 있습니다.
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Disclosures
스티븐 R. 개리 티 GS3 강화 토양 수 분 센서를 생산 하는 미터 그룹 주식 회사의 직원은이 문서에서 사용 되는.
Acknowledgments
미국 에너지 부의 과학, 생물학의 사무실 및 환경 연구, 지구 생태계 과학 프로그램 보너스 번호에 의해 제공 된이 연구에 대 한 자금 DE SC0007041, 로렌스 버클리 국립 연구소, 통해 플럭스 코어 사이트 계약 번호 7096915에서 Ameriflux 관리 프로그램 및 국립 과학 재단 Hydrological 과학 1521238를 부여합니다. 모든 의견, 결과, 결론 또는 권고가이 자료에서 표현 그 저자 이며 반드시 자금 지원 기관 의견을 반영 하지 않습니다.
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).
