- 为您推荐：
茎流计
仪器网
茎流计
茎流计是野外快速定量分析植物根部和茎杆导水率的新工具，可以测量枝条、叶柄以及根系导水率，进行树体和农作物根系的压力分析，建立根茎水分传输模型和蒸腾模型等。茎流计是植物生理学家和农学家进行根茎生长、植物蒸腾、植物茎流、植物与土壤水势以及土壤改良等方面研究的理想工具。茎流计是进行水资源管理、水文学、作物栽培、植物水分关系和植物生物量估算等研究的重要工具。
茎流计又叫树液仪，是通过加热植物茎干来测量茎流速率进而计算植物蒸腾量的一种仪器。不同类型茎流计测定液流速率的方法和原理不同，主要有热脉冲速率法、茎干热平衡法、热扩散法及激光热脉冲法。
茎流计发展历史德国植物生理学家Huber于1932年提出热脉冲法，Zxian利用热脉冲作为植株液流的示踪物，并率先运用于实际研究。Huber使用一根电阻线作为热脉冲源，通过安装在电阻线下方的单个热电偶感知热脉冲到达的时间，此即茎流计的雏形。但此法却很难清楚解释热电偶的温度升降变化。Huber等后来又采用了在热源上下不等距设置热电偶探头的方法，将热脉冲在液流传导系统中的运动和外界环境中的热干扰有效地区分开。然而，Huber测得的热脉冲传导速率却显著低于实际液流速率。
Marshall改进了Huber的茎流计设计，将加热元件和测温结点插入植物的木质部。他假定热脉冲在移动时，液流跟木质部之间不存在阻碍，热量可以在树液和边材之间自由交换。但依据Marshall的理论计算出的液流速率亦低于实际速率，需进行修正。
Swanson发现以往测算中热脉冲速率和实际液流量存在偏差的真正原因“因伤效应”，从而否定了Marshall关于茎内木质部同质性的假设。他认为在安装茎流计热敏探头时，探头周围损伤部位会产生愈伤组织，使得探头周围区域的热传导性能降低，导致热脉冲速率低于真实液流速率。如果计算中对这种损伤作用加以修正，将大大提高热脉冲技术的可应用性。
Granier又在热脉冲速率法的基础上作出改进，将利用脉冲滞后效应为原理的热脉冲液流检测仪改进为利用双热电偶检测热耗散为原理的热扩散液流探针测量装置12J。与热脉冲方法相比较，热扩散探针的一个突出特点是能够连续放热，实现连续或任意时间间隔液流速率的测定。热扩散法具有更高准确度，茎流计也越来越多的使用该原理。
针对热脉冲和热扩散方法插针损伤植物茎秆且干扰液流
... 查看全文茎流计是野外快速定量分析植物根部和茎杆导水率的新工具，可以测量枝条、叶柄以及根系导水率，进行树体和农作物根系的压力分析，建立根茎水分传输模型和蒸腾模型等。茎流计是植物生理学家和农学家进行根茎生长、植物蒸腾、植物茎流、植物与土壤水势以及土壤改良等方面研究的理想工具。
茎流计应用于研究树干液流速率的变化规律目前，许多学者研究关于植物体的蒸腾耗水规律，绝大部分是通过茎流计测量树干茎流而确定，因为植物体内的99%是用于蒸腾耗水的，可以用植物体的茎干液流直接反映植物体的耗水能力。
①树干液流的日变化规律
利用茎流计监测树干液流动态发现，在一天中，各种植物体的液流变化规律曲线呈单峰型、双峰型或多峰型。单峰型主要表现在早晨和傍晚低，中午前后达高峰，夜间蒸腾停止。双峰型和多峰型这种现象除了受树木本身的生物学结构影响外，周围的气象因子对其制约也很重要。
关于树木在某一时段内的变化规律，国内外研究较多，但是，由于茎流计测量水平、地域等原因，测量的结果并不是完全相同的，存在一些差异。同时，大多学者根据自己的需求而测量，使得Z终结果没有系统性，在实际应运中存在一定的问题。
②树干液流的生长季变化规律
测量树干液流的生长季节的变化规律，不仅可以确定树种的生长季节的蒸腾耗水量的变化规律，而且可以精确确定树种在生长季节内的需水量，为精确灌溉提供强大的理论基础。目前有大量的茎流计测量树木蒸腾耗水变化规律的报道。
茎流计应用于研究液流速率变化的影响因子液流速率变化影响因子分析，是目前国内外研究比较集中的方面。由于不同树种其自身生理结构不同，加上立地条件各异，因此如何确定影响液流速率变化的主导因子，以及其他影响因子的相互作用关系是研究的ZD。通过应用茎流计可以探讨树干液流受本身的生物学结构和外界环境因素影响程度及其响应，从而揭示树木蒸腾内在的调节机制和外在的影响因素。
①树干液流与林木生物
... 查看全文植物茎流计应用热消散探针法测量树干瞬时茎流密度，可以长期连续观测树木的液流，有利于研究树木和大气之间的水分交换规律，并以此为观测手段，长期监测森林生态系统对环境变化的影响。
植物茎流计的作用在植物生理学，水文循环和地面能量平衡研究中，流经植被的水分(蒸腾)是一个关键的研究对象。植物水分消耗必然与其生长和生存相关。反过来，蒸发的水量又直接影响与水分可用性有关的植被形成进程。因此，许多应用领域的研究人员对植物水分利用的速率非常感兴趣。植物茎流计是在GranierZL设计基础上改进的测量植物茎流的探针式仪器。其优点在于：可以直接测量得到茎流的零点消除茎杆纵向温度梯度，使得精度大大提高。
植物茎流计应用恒定热流传感器法又称热消散探针法，测量树干瞬时茎流密度，可以长期连续观测树木的液流可连续不间断的读取数据，数据采集具有准确稳、系统性。植物茎流测量有利于研究树木和大气之间的水分交换规律，并以此为观测手段，长期监测森林生态系统对环境变化的影响。广泛应用于造林绿化、森林管理和林业管理等单位。
植物茎流计工作原理探针式植物茎流计由一对长33mm的热消散探针组成，安装时将探针上下相隔10cm-15cm插入树木的边材中，上方的探针缠绕电阻丝，供直流电加热时下方探针不加热，保持与周边木材组织的温度相同，根据两探针的温差变化反应树木的液流密度。
植物茎流计采用热耗散传感器原理，包括4个探针。diyi和第二个探针插入植物茎杆上下不同部位，上部探针用恒定电流加热，两个探针之间形成温差。水流上升时，带走热量，两个探针之间温差变小。温差和茎流之间具有函数关系，通过测量温差算出茎流。第三和第四个探针测量茎杆纵向温度梯度，用以修改diyi和第二探针之间非茎流带来的温差。
植物茎流计功能特点1、茎流计探针可重复使用：双探针，具有钻孔工具，不伤探针;
2、可恒温加热：植物茎流计采用热消散法，数据稳
... 查看全文
沪公网安备 31011502008050号
