Name: Kalibrasyon ve kapasite sensörler kullanımı ağaçlarda kök su içeriği izlemek için (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-12-27T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 31 s
Description: Öğrenin kapasitans sensörleri kalibrasyonu ve kullanımı ile ağaç gövdelerindeki su içeriğini sürekli izleme yöntemini. Bu teknik eko-hidroloji araştırmalarında kuraklık yanıtlarını ve bitki fizyolojisini anlamak için otomatik ölçümler sağlar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Bu çalışma için finansman ABD Enerji Bakanlığı'nın Office bilim, Office biyolojik ve çevresel araştırma, karasal ekosistem Bilimler programı Ödülü No sağladığı yapıldı. DE-SC0007041, Ameriflux yönetim programı kapsamında akı çekirdek Site anlaşma No. 7096915 aracılığıyla Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı ve Ulusal Bilim Vakfı hidrolojik bilim 1521238 verin. Herhangi bir görüş, bulgular ve sonuç ya da öneriler bu malzeme ifade yazarlar ve mutlaka finansmanı kuruluşları görüşlerini yansıtmamaktadır.

1. bir ağaç araçları için seçin
<ol>
	<li>Ağaç ölçümü için seçin. İdeal olarak, genellikle yuvarlak kök kesiti ve 1 - 2 kez tine uzunluğu veya sensör çatalın dişlerini (~ 5 cm aşağıda gösterildiği belirli kapasitans sensörler için) uzunluğundan büyük bir sapwood derinlik arasında çapı ile sağlıklı ağaçlar seçin. Ağaç çekirdeği kullanan sapwood derinliğini ölçmek veya sapwood derinlik Allometrik denklemleri standart çapı teypten tarafından ölçülen çap 29,54, kök sapwood alanı ile ilgili aracılığıyla pek çok tür için hesaplamak. Not: Ancak, kapasitans sensörleri bazı türleri uygun bir uzunluk ölçüm hassasiyeti olumsuz etkilemeden adım 1.2 takip için kesilmiş olabilir mümkün olabilir. Tek kapasite sensörleri ile kablolama içermeyen katı ölçüm çatalın dişlerini kesilmiş kesmek veya. Ayrı kalibrasyon kesilmiş algılayıcılar için gereklidir. Bu nedenle, ağaç seçin ve uygun tine önce kalibrasyon prosedürü belirlemek.</li>
	<li>Uygun ağaç çapı ve sapwood derinliği dayalı sensör çatalın dişlerini belirlemek. Not: Kapasite sensörler nem bilgi sensör diş, Luzunluğu üzerinde entegre. bu nedenle çapı L ve 2 L arasında olduğunda sağladıkları entegre gözlem tüm kök temsilcisi olduğunu kabul . (Bakınız Bölüm 4.2) yüklemeden önce ölçüm alanından kaldırılır gibi kabuk ve phloem ölçüm etkilemez.<ol>
		<li>Ağaçlar öyle ki diş kök karşı tarafına nüfuz değil L (bkz. Adım 1.3) kök çapı daha büyük olduğu için sensörler kırpın.</li>
		<li>Sapwood ve cebire kombine sinyalini nerede çapı 2Lbüyüktür, ama sapwood derinlik Lazdır ağaçlar için sensörlü ölçmek. Not: Bu iki doku türlerinde su içeriği farklı olarak, gözlem tüm kök temsilcisi olduğu varsayılır, bu bir önyargı neden olabilir. Bu gibi durumlarda, ya da ne zaman kullanıcı sadece sapwood su dalgalanmalar, çatalın dişlerini gerekir kesilmiş sapwood derinlik gözlemleri sapwood (active xylem) su içerik dalgalanmaları temsil edecek şekilde sensör ilgileniyor sadece. Sapwood derinlik Lbüyük olduğunda, sadece sapwood gözlemleri temsil, ama sensör kesilmiş olabilir gerekmez.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>(Adım 1.2.1 ve 1.2.2 belirtildiği) gerekiyorsa, belirtilen uygulama için uygun sensör kesti. Sensör çatalın dişlerini kesmek için güvenli bir şekilde bir tezgah için sensör Klamp ve uygun koruyucu ekipman giyerken, çelik kesme disk ile donatılmış bir güç döner aracı her tine tam olarak aynı uzunlukta kesmek için kullanın.</li>
</ol>
2. hasat ve ahşap Species-Specific kalibrasyon oluşturmak ilgi bütün türlerin örnekleri hazırlamak
<ol>
	<li>Gövde, Juvenil kök veya büyük şube en az 6 cm çapında ilgi türlerden toplamak. Büyük çap sensör kapatan odun miktarını en üst düzeye çıkarmak için tercih edilen ve en yakın saha ölçümleri için gövde yoğunluğu yaklaşık. Bağlı tüm dalları veya yaprakları ve tüm liken ve gevşek malzeme kaldırın. Not: daha fazla tartışma şube farklılıkları nedeniyle belirsizlik için tartışma bölümüne başvurun ve yoğunluk kaynaklanıyor.</li>
	<li>Kök ~ 15 cm uzunluğu 25 veya daha fazla silindirik bölüme kesiminde.</li>
	<li>Her kesimi etiket ve ortalama çapı ve her uzunluğunu kaydedebilirsiniz. Kesimleri birim bir silindir hacmi yaklaşık.</li>
	<li>Segmentleri fark rehidrasyon ve kurutma için iki gruba ayırın. Yaklaşık 1/3 suyla temasa bir su banyosu segmentlerinde ve diğer 2/3'ü bir kurutma fırın segmentlerinde dehydrate 60 ° C yerleştirin. İki kesimi hemen ölçüm için ayrı tutmak: tercihen bir kök ve bir--dan bir son uzunluğunu orta. Not: Genellikle, 60 ° C'de kurutma kesimleri ~ 2 hafta sonra tamamen kurumuş ve tam olarak ~ 3 gün sonra rehydrated. Bireysel segmentler fırın/su banyosu kaldırmak ve (bkz. Adım 3.7) günlük ya da iki kez günlük aralıklarla ölçün. Ölçümler olası hacimsel su içeriği en büyük aralığını kapsayan bir degrade üretmek için.</li>
</ol>
3. Kalibrasyon sensör çıktı ve hacimsel su arasındaki ilişki içerik
<ol>
	<li>Kapasitans sensör bir veri günlüğü aygıt üreticisi tarafından sağlanan yönergeleri izleyin ve gerçek zamanlı sensör okuma görselleştirme için bilgisayara bağlayın. 30-veri toplama için zaman aralığı ayarlarken s.</li>
	<li>Bir premade Delme şablonu kullanarak düzenlenen güvenli bir şekilde yerine hizalama ve Matkap biraz kapasite sensör (bu deneyde kullanılan sensör için 3.57 mm) dişler çapı daha küçük korumak, dikey iki ile üç delik delme için ikinci seti delikleri arasındaki potansiyel hiçbir çakışma olduğundan emin olmak için birkaç santimetre dikey ayrılması ahşap segment çevresinde yaklaşık 150 ° uzak yer. Adım 2.4 ölçümleri ilk kümesi için kenara ahşap parçaları kullanın.</li>
	<li>Segment ve kayıt yakın 0,01 g ağırlık ölçüm anda tartın. Kap parçaları ek kurutma önlemek için plastik wrap ile biter.</li>
	<li>Hemen sonra Tartma, kapasitans sensör bir alkol bez ile dişler temiz ve çelik dişli olan hiçbir bölümü görünür olacak tamamen, kök segment ekleyin. Stabilize etmek için çıktı ekranda okuma ölçüm için bekleyin (2-3 dk, genel olarak). Sensör Çıkış sıcaklığı, elektriksel iletkenlik ve Dielektrik geçirgenlik (εb) her 30 kayıt s 5 min ve compute ortalama 10 ölçümler için.</li>
	<li>Yavaşça sensör segmentten kaldırmak, bir alkol bez ile dişler temiz ve sıfır olarak dönmek çıkış okuma bekleyin. Adım ileriye 3.3 önceden açılmış delikleri ikinci kümedeki ölçüm yordamı yineleyin.</li>
	<li>Plastik sonuna kaldırmak ve kök segment kurutma fırında yerleştirin. Tamamen yazılıolduğu izin (genellikle 2 hafta, ya da ağırlık birkaç gün için stabilize kadar).</li>
	<li>3.3 3.7 aracılığıyla tüm kesimleri için yineleyin. Parça kurutma fırından çıkarın ve daha sık ölçmek (günde) kurutma, ilk nem kaybı daha son birkaç gün (günlük) daha yüksek oranda nedeniyle ilk birkaç gün içinde. Aşırı su tartı ve ölçü önce bir kağıt havlu kullanarak su banyosu kaldırıldı kesimleri yüzeyinden kuru.</li></ol>Tüm rehydrated kesimleri ölçülen kadar günde bir rehydrated kök segment ölçmek.
	<li>Tam kuruma sonra tüm kök segmentleri son kuru ağırlığının kaydedin.</li>
	<li>Hacimsel su içeriği (VWC, cm3su /cm3ahşap) her kök segment ölçüm, aşağıdaki formülü kullanarak zaman hesaplamak: 
	<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/57062/57062eq1.jpg">(1) Burada Vw hacmi su (cm3) ve Vkök kök segment (cm3) 1.2 adımda hesaplanan hacmi olmasıdır.<ol>
		<li>Ölçüm zaman içinde her parça su hacmi hesaplamak: 
		<img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/57062/57062eq2.jpg">(2) Mw (g) kök segmentte kitle su ölçüm ve ρw anda nerede su (1 g cm-3) yoğunluğudur</li>
		<li>Ölçüyü zamanda su her segmentte kitle hesaplamak: 
		<img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/57062/57062eq3.jpg">(3) Burada Mıslak kök segment kitle ölçüm (g) sırasında olan ve Mkuru son ağırlığı (g) parçasının olduğunu.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Bir istatistiksel analiz yazılım paketi kullanarak oluşturmak sensörü gözlenen Dielektrik geçirgenlik ve VWC (şekil 1, Tablo 1) arasında en uygun doğrusal regresyon.</li>

<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57062/57062fig1.jpg"> 
Şekil 1: örnek kalibrasyon eğrileri. Quercus rubra, Acer rubrum, Betula papyrifera, kavak grandidentatave parçalar 1 ve 2 Bu protokol aşağıdaki Pinus strobus için oluşturulan kalibrasyon eğrileri. Denklemler ve kararlılığı katsayıları her Tablo 1' deki için sağlanır. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/57062/57062fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td></td>
			<td>m</td>
			<td>b</td>
			<td>R2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B. paprifera</td>
			<td>0.048</td>
			<td>-0.098</td>
			<td>0.967</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>A. rubrum</td>
			<td>0.067</td>
			<td>-0.158</td>
			<td>0.853</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>S. rubra (kısaltılmış)</td>
			<td>0.120</td>
			<td>0.041</td>
			<td>0.636</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>S. rubra</td>
			<td>0.058</td>
			<td>-0.109</td>
			<td>0.718</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>P. grandidentata</td>
			<td>0.023</td>
			<td>-0.028</td>
			<td>0.887</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>P. strobus</td>
			<td>0.030</td>
			<td>-0.072</td>
			<td>0.900</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tablo 1: Kalibrasyon denklemler dönüşüm için ε b için VWC beş ılıman ağaç türünün. Katsayıları değilim ' ve 'b' standart formdaki bir doğrusal denklem için sunulmaktadır: VWC = m * εb+ b.
4. kapasite sensörler ağaçlarda saha ölçümleri için yükleme
<ol>
	<li>Sensör yüklemeden önce kök çapı ve her sensör konum için zemin yüzeyi üzerindeki yükseklik kaydeder. Genellikle, bagaja VWC izlemek için bir sensör ~0.5 m zemin yüzeyi yukarıda yerleştirin ve ilk büyük dallanma split (~7.5 m zemin Şekil 2) hemen altında ikinci bir yer.</li>
</ol>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57062/57062fig2.jpg"> 
Şekil 2: örnek alan deneme kurulumu. Sensör yerleri ve olgun bir ağaç bir veri kaydı İstasyonu'na bitişik yönde bir şematik diyagramı. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/57062/57062fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<ol start="2">
	<li>Cambium kabuğu kaldırmak ve düz bir yüzey nereye belgili tanımlık duyumsal-ecek var olmak oluşturmak bir beraberlik bıçak kullanarak yüklü. Bu yüzey geniş ve düz kadar dişli olan hiçbir bölümü maruz öyle ki yüklendiğinde sensör floş ağacının yüzeye karşı oturur olduğundan emin olun. Çıkarmak belgili tanımlık kabuk ve cambium ölçümleri sadece su içeriği xylem, kabuğu veya phloem su içeriği ise hariç eklediğinizden emin olun.</li>
	<li>Dişler için delik. Bir matkap biraz dişler çapı daha küçük daha yumuşak ahşap için biraz daha yakın gerçek boyuta çatalın dişlerini daha sert tahta (3.57 bu protokol için kullanılan olarak mm) için kullanırken. Yüksek kalite ölçülerini sensör dişli olan ahşap ile iyi iletişim yapmak sağlamak. Olacak bu yana düzenli olarak, sensör kaldırmak için bir ihtiyaç kalibrasyon prosedürü sırasında olduğu gibi biraz daha küçük bir matkap kullanılabilir burada kalibrasyon için kullanılan bir daha.</li>
	<li>Herhangi bir kir veya cilt yağlar kaldırmak için bir alkol bez ile sensör çatalın dişlerini temiz ve sensör önceden delinmiş deliklere yerleştirin. Sensör ekleme üzerine çok fazla direniş karşılıyorsa, yavaşça yağmur ve onları biraz genişletmek için yeniden delik. Tüm üç dişli olan tam olarak eklenir ve sensör vücut floş ağaç gövdesi karşı oturur emin olun.</li>
	<li>Bir silikon bazlı mastik sensör akış delikleri girmesini kök tutmak yardımcı olmak için ve haşere istila önlemek için ağaç gövdesi karşı mühür için kullanın.</li>
	<li>Harici Isıtma önlemek için yansıtıcı yalıtım sensörlü kapsar.</li>
	<li>Üreticileri özellikleri, tüm sensörler 12 V güç kaynağı ve uyumlu veri logger bağlayın. Kullanım verileri toplama aralıkları 5 dk sensörler alanında dağıtılan ama gücünü sınırlayarak, örneğin, güneş/pil nerede güç sitelerdeki korumak için kullanmak daha uzun aralıklarla siteleri işletilen.</li>
</ol>
5. Kalibrasyon eğrisi kullanarak kök-su depolama için ham verileri işlemek
<ol>
	<li>2.9. adımda oluşturulan kalibrasyon eğrisi denklemi kullanarak, sensör çıktı VWC için bütün gözlemler için dönüştürün. VWC genellikle cm3 /cm3 veya bir yüzde olarak ifade edilir. Yüzde VWC bu nedenle 0 ile % 100 arasında aralığı olacaktır.</li>
	<li>Faiz (cm3) iki ölçüm yükseklikleri arasında toplam hacmi entegre (Örneğin, Şekil2: 0,5 m ve 7, 5 m) kök çapı değişikliklerle doğrusal olarak yükseklik varsayarak tarafından.</li></ol>Burada gözlem gösterir tüm kök ağaçlar için (Yani, ağaçlar çapları arasında L ve 2Ldeğiştirilmemiş sensörleri kullanarak, bir veya daha ince ağaçlar nerede sensör kök çapına kesilmiş 2.2 bölümüne bakın), denklem 4 kullanın: 
	<img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/57062/57062eq4.jpg">(4) H sensörleri arasındaki yükseklik farkı (dikey mesafe) nerede (örneğin, Şekil2: 700 cm) ve r1 ve r2 kök (cm) yarıçaplarını alt ve üst sensörler Mekanlar, anılan sıraya göre. Ağaçları nereye sensörleri bir tahmini sadece sapwood su sağlamak için EQ 5 kullanın (bkz. sensör uzunluğu belirlenmesi, Bölüm 1.2) içeriği: 
	<img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/57062/57062eq5.jpg">(5) s1 ve s2 sapwood derinliği (cm) alt ve üst alıcıları yerlerde sırasıyla nerede.
	<li>Kök - veya sapwood - ses düzeyini hesaplamak faiz toplam hacimce ağaç ortalama VWC çarparak su depolanan.</li>

Steven R. Garrity GS3 Ruggedized toprak nem sensörü üretir metre Group Inc çalışanı bu makalede kullanılır.

Mevsimsel ve gündüz desenleri kök su içeriği eşzamanlı sap akı eğilimleri ile sensörleri hizalama kapasite ile gözlenen ve Çevre ölçümleri (şekil 3, şekil 4, şekil 5) zorlama. Rezervuarlar kök su depolama diurnally şarj odunsu dokularında aracılığıyla oranının transprasyon hızı aşan ve mevsimsel toprak nemi kök-su durumu5sınırlar zamanı tükendi. Bu iç kapasite stomatal gürü...

Bitki materyali içinde depolanan su fabrikaları yetenek kısa ve uzun vadeli su stres1,2ile başa çıkmak için önemli bir rol oynar. Bitki kökleri, sapları, su depolamak ve yaprakları (Örneğin, xylem gemiler) hücre içi ve hücre dışı alanlarda 2,3,4. Bu su 10 ve % 50 diurnally transpired su2,5,6,7,8arasında katkıda bulunmak için gösterilmiştir. Bu nedenle, bitki hidrolik kapasite karasal su dengesinin önemli bir bileşeni, su stresi, kuraklık yanıt ve kurtarma1bir göstergesi olarak kullanılabilir ve arasında gözlenen zaman gecikme için düzeltmek gerekli önemli bir faktördür terleme ve sap9,10,11akışı. Bitki örtüsü su içeriği gerçek zamanlı izleme de tarım uygulamalarında meyve bahçesi sınırlamak ve sulama sulama verimi12,13artırmak için kırpmak yardımcı olmak için kullanılabilir. Ancak, sürekli, in-situ kök-su içeriği odunsu türler7,14,15,16,17,18, ölçümleri göre sap akı ölçümleri20 19 nadirdir. Burada, bir yordam içinde ağaçlar5,21kaynaklanıyor hacimsel su içeriği izlemek için kapasite sensörler kalibrasyonu için anahat.
Hidrodinamik davranışları ve su kullanımı Yönetmeliği bitki örtüsü toprak-bitki-atmosfer süreklilik22,23 ayrılmaz bir bileşeni ve bu nedenle önemli denetimler arasında su ve karbon tozlar için Biyosfer ve atmosfer24,25. Kök su içeriği dinamikleri biyotik ve abiyotik faktörler tarafından etkilenmiştir. Tükenmesi ve şarj kök depolanan su kısa ve uzun vadeli eğilimler çevre koşulları, özellikle, buhar basıncı açığı etkilenen ve su içerik1,26toprak. Bir bitkinin yeteneği depolamak ve su kullanımı ahşap27 (örneğin, yoğunluk, gemi yapı) ve acil hidrolik strateji25 (örneğin, ISO - veya anisohydric stomatal yönetmelik) fiziksel özelliklerini belirlemek 19 , 26 , 28ve türlerin29,30tarafından yaygın olarak değişebilir. Önceki çalışmalarda kapasite tropikal16,27,31,32,33 ve ılıman5,7 farklı rolleri göstermiştir ,21 türler ve her iki kapalı tohumlular1,2,34 ve Gymnosperm'lerden6,11,17,19.
Biyokütle su içeriğinin gelişmiş bilgi su edinimi için bitki örtüsü stratejiler anlayış geliştirmek ve1,2, türün güvenlik açığı yağış rejimleri35 öngörülen değişikliklere birlikte kullanın ,36. Daha fazla bitki su kullanımı stratejileri değişen demografik desenler gelecek iklim senaryoları37,38altında tahmin yardımcı olacak anlamak. Modeli veri tümleştirme teknikleri39,40,41, bu yöntemi kullanarak elde edilen veri bilgilendirmek ve ölçeklenebilir, bitki düzeyinde hidrodinamik sınamak için kullanılan kök su içeriği modelleri 42,43,44 stomatal gürültülerinden hesaplamaları geliştirmek ve böylece, terleme ve fotosentetik karbon alımını imkanı. Bu gelişmiş hidrodinamik modellerin belirgin bir şekilde azaltılmasına belirsizlik ve hata daha büyük arazi-yüzey ve Earth sistemleri modelleri25,45,46dahil sağlayabilir, 47,48.
İzlemek veya kök su içeriği hesaplamak için kullanılan bir yöntem örnekleme33,49, elektronik dendrometers2,15,50, elektrikli rezistans ağaç dahil 51, gama radyasyon zayıflama52, döteryum izleyiciler19, ağlar, sap akı sensörler32,33,53, psychrometers49, kök ve genlik11 ve saat4,12,13 etki alanı reflectometry (TDR). Son çabaları geleneksel olarak toprak hacimsel su içerik5,18,21,27ölçmek için kullanılmış olan kapasite sensörler canlılık test ettik. Frekans etki alanı reflectometry (FRD)-stil kapasitans sensörleri düşük maliyet ve yüksek zamansal çözünürlük ölçümleri için çekici bir araç alan senaryolarda geliştirmelerde sürekli ölçümler için enerji nispeten az miktarda kullanın. TDR tarzı sensörler üzerinde FDR otomasyon kolaylığı sürekli güneş-saat veri kümeleri koleksiyonunu kolaylaştırır ve birçok önemli kablo uzunlukları13gerektiren TDR ölçümlerde içsel sorunları ortadan kaldırır. İn-situ kapasitans sensörler kullanımı tekrarlayan örnekleme veya şube hasat gereksinimini ortadan kaldırır ve Geliştirilmiş doğruluk parke türler için sağlayabilir.Xylem gemiler gibi hücre dışı alanlarda başta olmak üzere su çekmek veya yüksek ahşap veya kabuk dönmeler esneklik, odunsu türler genellikle popüler dendrometer ölçüm teknikleri nedeniyle düşük elastik kök genişleme için iyi bir aday değildir 2. kapasite sensörleri hacimsel su içeriği doğrudan dönüştürülebilir Dielektrik geçirgenlik tahmin ediyoruz. Ancak, kapasitans ölçümleri sensör çevreleyen ortam yoğunluğunu duyarlıdır. Bu nedenle, hacimsel ahşap-su içerik5,21' e sensörler çıkışını dönüştürmek species-specific kalibrasyonlar için savunucusu.
Biz kapasite sensör çıktı için ahşap hacimsel su içeriği dönüştürmek için species-specific bir ayar için bir iletişim kuralı mevcut. Ayrıca sağlanan alan yükleme kapasitans sensörlerin olgun ağaçlarda ve yöntemin güçlü, zayıf ve varsayımlar tartışılması için talimatlar vardır. Bu teknikler gövde, en büyük ağaç su depolama haznesi8, hacimsel su içeriği izlemek için tasarlanmıştır ama bütün ağaç dalları boyunca ek sensörler yüklemesinde için kolayca genişletilebilir. Dinamik bitki su içeriği ölçümleri bitki örtüsü hidrodinamik, biometeorology ve arazi-yüzey modelleme alanlarında ilerlemek olacaktır.

<table><tbody><tr><td>Sağlamlaştırılmış Toprak Nem Sensörü</td><td>METER Group Inc.</td><td>GS-3</td><td>Kapasitans sensörleri</td></tr><tr><td>1/8" matkap ucu</td><td>Herhangi bir</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>9/64" matkap ucu</td><td>Herhangi bir</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Kurutma fırını</td><td>Herhangi bir</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Motorlu testere</td><td>Herhangi bir</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Elektrikli matkap</td> Su banyosu için <td>herhangi bir</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Kova</td><td>Herhangi bir</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Alkol Swablar</td><td>Herhangi bir</td><td>N / A</td><td></td></tr><tr><td>Çekme bıçağı</td><td>Herhangi bir</td><td>N / A</td><td></td></tr><tr><td>Veri kaydedici</td><td>Herhangi bir</td><td>N / A</td><td></td></tr><tr><td>Silikon dolgu macunu</td><td>Herhangi bir</td><td>N / A</td><td></td></tr></tbody></table>

kalibrasyon ve kapasite sensörler kullanımı ağaçlarda kök su içeriği izlemek için

The Calibration and Use of Capacitance Sensors to Monitor Stem Water Content in Trees

Su taşıma ve Depolama Birimi'ni toprak-bitki-atmosfer süreklilik karasal su döngüsü için önemlidir ve bir büyük araştırma odak alan haline gelmiştir. Biyokütle kapasitans kaçınma terleme için hidrolik bozukluğu önemli bir rol oynar. Ancak, yüksek zamansal çözünürlük ölçümler büyük ağaçlar hidrolik kapasite olarak dinamik değişiklikler nadirdir. Burada, kalibrasyon ve kapasite sensörler, genellikle toprak su içeriği, hacimsel su içeriği alanında ağaçlarda ölçmek için izlemek için kullanılan kullanımı için yordamlar mevcut. Frekans etki alanı reflectometry tarzı gözlemler okudu medya yoğunluğu duyarlıdır. Bu nedenle, Dielektrik geçirgenlik sensör tarafından rapor edilen değerleri hacimsel su içeriği dönüştürmek için species-specific kalibrasyonlar gerçekleştirmek gereklidir. Kalibrasyon bir hasat şube veya kurutulmuş veya sensör gözlemleri ile en uygun regresyon oluşturmak için kullanılan su içeriği tam bir dizi üretmek için yeniden sulu bölümler halinde kesmek kök üzerinde gerçekleştirilir. Sensörler kalibrasyon kesimleri içine eklenen veya uygun matkap uyum sağlamak için fabrikasyon bir şablonu kullanarak uygun bir hoşgörü için ön delik sonra ağaçlarda yüklü. Özen özel sensör çatalın dişlerini çevreleyen ortam ile iyi temas onları aşırı güç eklenecek izin verirken emin olmak için. Hacimsel su içerik dynamics sunulan metodoloji gözlenen ısı dağılımı teknikleri ve çevresel zorlanıyor veri kullanarak kaydedilen su akışı ölçümleri ile hizalayın. Biyokütle su içerik verileri başlangıcı su stresi, kuraklık yanıt ve kurtarma gözlemlemek için kullanılabilir ve kalibrasyon ve değerlendirme yeni bitki düzeyinde hidrodinamik modellerin yanı sıra uzaktan bölümleme uygulanması için potansiyel hissetti Yukarıdaki ve belowground bileşenleri nem ürünlere.

Bu bölümde, biz üç Acer rubrum bireylerde kök-su depolama alanı ölçümleri ayrıntılı bir analizini 2016 büyüyen sezonunda ardından beş yaygın Doğu orman ağaç türü, kalibrasyon verileri mevcut. Kalibrasyon eğrileri Acer rubrum, Betula papyrifera, Pinus strobus, kavak grandidentata ve Quercus rubra (şekil 1) için üretildi. Eğrileri yamaçları kadar % 97,7 P. grandidentata ve species-specific kalibrasyon gerçekleştirmek için iht...

Biyokütle hidrolik kapasite kısa ve uzun süreli kuraklık streslere karşı bir tampon görevi görür bitki örtüsü su bütçesinin önemli bir bileşenidir. Burada, kapasitans sensörler büyük ağaçlar köklerini su içeriği izlemek için bir protokol kalibrasyon ve toprak nemi kullanımı için mevcut.

Kalibrasyon ve kapasite sensörler kullanımı ağaçlarda kök su içeriği izlemek için

Water transport and storage through the soil-plant-atmosphere continuum is critical to the terrestrial water cycle, and has become a major research focus ...

Bu metodolojinin genel amacı, yetişkin canlı ağaçların gövdelerindeki hacimsel su içeriğini sürekli olarak izlemektir. Bu yöntem, bitki örtüsünün nem sınırlamasına nasıl tepki verdiği, su stresinin ne zaman başladığı ve kuraklık sonrası toparlanmanın ne kadar hızlı gerçekleştiği gibi ekohidroloji alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, biyokütle su içeriğinin ve C2'nin saatlik alt zaman dilimlerinde otomatik olarak ölçülmesine olanak tanımasıdır.Bu tekniğin etkileri uzaktan algılamaya kadar uzanmaktadır, çünkü yer üstü su içeriği ölçümleri, uzaktan algılamayla elde edilen veri ürünlerinin yer üstü ve yer altı bileşenlerine ayrılması için gereklidir. Bu yöntem kuraklık tepkisine dair içgörü sağlayabilmenin yanı sıra, orman yangını tutuşma tahmini için yakıt su içeriğinin izlenmesi gibi diğer fenomenlere de genişletilebilir. Bu, dal seçimi ve dal segmentlerinin hasat edilmesi konusunda bize yardımcı olacak lisans öğrencim Rio Mursinna'dır.Ben Kelly Malone, laboratuvarımdaki lisans araştırma asistanıyım. Metin protokolünde açıklandığı şekilde enstrümantasyon için bir ağaç seçtikten sonra, gövdeden veya çapı en az altı santimetre olan bi

the-calibration-use-capacitance-sensors-to-monitor-stem-water-content

Research

JoVE Journal

Environment

Çevre

Biz yaprak hidrolik iletkenlik eş zamanlı ölçümü için (nispeten hızlı (30 dakika) ve gerçekçi bir yöntem...

Evaporatif Akı Yöntemi (EFM) kullanarak Işınım ve Dehidrasyon için Yaprak Hidrolik İletkenlik ve Stoma İletkenlik ve Yanıtları Ölçümü

Fizyolojisi ve morfolojisi bağlantılı nasıl çözülüyor bitkinin mekanik işleyişinin daha derin bir anlayış bırakır verir. Biz geleneksel fonksiyonel yaprak özellikleri ile stomatal iletkenlik ölçümleri ve korelasyon gelen stoma yönetmelik parametreleri türetmek için bir prosedür hem sunuyoruz.

Yaprak Fonksiyonel Özellikleri için ağıza ait iletkenlik İlişkin

Teknoloji ve son kullanıcı beklentileri artış ilerlemesi ile ihtiyaç ve kirletici yükü tahmini için daha yüksek zamansal çözünürlük veri kullanımı artmıştır. Bu iletişim kuralı sürekli situ su kalitesi izleme kaynak yönetim kararları bilinçli su için daha yüksek zamansal çözünürlük verileri elde etmek için bir yöntem açıklanır.

Besin ve tortu tarım havza içinde sürekli Instream izleme

Biz nonvascular cryptogams ortam sıcaklığı ve nem oranı ile birlikte gürültülerinden ölçer bir açık kaynak datalogger oluşturmak için basit ve düşük maliyetli bir yöntem mevcut. Biz datalogger donanım tasarımını açıklama ve adım adım montaj talimatları, gerekli açık kaynak günlüğü yazılım listesi, kod datalogger ve Kalibrasyon protokolü çalıştırmak için sağlar.

BtM, Nonvascular Cryptogams su içeriği tahmin etmek için bir düşük maliyetli açık kaynak Datalogger

Körte su dağılımının gözlemlenmesi, odunsu bitkilerde suyun akış dinamikleri ile ilgili önemli bilgiler sağlar. Bu çalışmada, örnek hazırlama sırasında su durumundaki artifaktüel değişiklikleri ortadan kaldıran bir kriyostat ve Cryo-SEM kullanarak situ 'da xylem su dağıtımını gözlemlemek için pratik bir yaklaşım gösteririz.

Cryo-scanning Electron mikroskop ile görselleştirilen Woody bitkilerde xylem su dağılımı

Burada, hücre ve dokularda nano ve mikro girinti aracı olarak işletilen atomik kuvvet mikroskobu (AFM) sunuyoruz. Cihaz, numunenin 3D yüzey topografisini ve hücre duvarı Young 'ın modüllerinin yanı sıra Turgor basıncını da içeren mekanik özelliklerini eşzamanlı olarak satın almayı sağlar.

Santral hücreleri ve bitki dokularının mekanik özelliklerini ve Turgor basıncını ölçmek için Atomic Force Microkopi kullanımı

Toprak yüzeyinin üst 5 mm'lik sıcaklığının ve su içeriğinin doğru bir şekilde ölçülmesi, biyolojik, kimyasal ve fiziksel süreçler üzerindeki çevresel kontroller hakkındaki anlayışımızı geliştirebilir. Burada toprak yüzey sıcaklığı ve nem sensörleri ile üretim, kalibrasyon ve ölçümler iletme için bir protokol açıklıyoruz.

Basit ve Ucuz Toprak Yüzey Sıcaklığı ve Gravimetrik Su İçerik Sensörleri İmalatı

Bu yüksek verimli, telemetrik, bütün bitki su ilişkileri gravimetrik fenotitipleme yöntemi, doğrudan ve eşzamanlı gerçek zamanlı ölçümlerin yanı sıra dinamik bitki-çevre etkileşimlerinde yer alan çoklu verim ile ilgili fizyolojik özelliklerin analizini sağlar.

Bitki-Çevre Etkileşimlerinin Gerçek Zamanlı Fizyolojik Fenotimi için Telemetrik, Gravimetrik Platformu

Toprak suyu içeriğinin belirlenmesi, birçok eyalet ve federal kurum için kritik bir görev gereksinimidir. Bu protokol, gömülü in situ sensörleri kullanarak toprak suyu içeriğini ölçmek için çok kurumlu çabaları sentezler.

Yerinde Bozulmamış Topraklarda Toprak Nemi Sensörleri

Kalıplama PDMS/toluen çözeltisinin farklı kütle oranları kullanılarak dielektrik tabakadaki gözeneklilik kontrolü ile etkinleştirilen yumuşak kapasitif basınç sensörünün performansını optimize etmek için solvent evaporasyon tekniğine dayanan basit ve uygun maliyetli bir imalat yöntemi sunulmaktadır.

Solvent buharlaştırma bazlı gözeneklilik kontrol tekniği kullanılarak yumuşak kapasitif basınç sensörlerinin hassasiyet artırılması

Bu makale, bir toprak numunesi için bir hidrolik özellik aleti kullanan basit bir buharlaştırma deneyini içermektedir. Verimli araçlar sayesinde, yüksek kaliteli veriler oluşturmak için bir dizi gün içinde ölçümler yapılabilir.

Hidrolik Özellik Analizörü Kullanılarak Basit Bir Buharlaşma Deneyine Dayalı Toprak Su Potansiyeli ve İletkenliği Ölçümleri

Öğrenin kapasitans sensörleri kalibrasyonu ve kullanımı ile ağaç gövdelerindeki su içeriğini sürekli izleme yöntemini. Bu teknik eko-hidroloji araştırmalarında kuraklık yanıtlarını ve bitki fizyolojisini anlamak için otomatik ölçümler sağlar.

Kalibrasyon ve kapasite sensörler kullanımı ağaçlarda kök su içeriği izlemek için

Daha fazla video keşfet