JoVE Journal > Environment
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
환경과학

Kalibrasyon ve kapasite sensörler kullanımı ağaçlarda kök su içeriği izlemek için

Published: December 27, 2017
doi:
10.3791/57062
, ,
1Department of Geological Sciences, Jackson School of Geosciences,University of Texas at Austin, 2METER Group, Inc., USA, 3Department of Civil, Environmental and Geodetic Engineering,Ohio State University

Summary

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.

Abstract

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.

Introduction

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.

Protocol

1. bir ağaç araçları için seçin 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 <sup class="xre…

Representative Results

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 kalibra…

Discussion

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 tü…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

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.

Materials

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
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Matheny, A. M., et al. Contrasting strategies of hydraulic control in two codominant temperate tree species. Ecohydrol. 10 (3), e1815 (2017).
  2. 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).
  3. Holbrook, N. M., Gartner, B. L. Chapter 7. Plant stems: physiology and functional morphology. , 151-174 (1995).
  4. 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).
  5. Matheny, A. M., et al. Observations of stem water storage in trees of opposing hydraulic strategies. Ecosphere. 6 (9), 165 (2015).
  6. 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).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
  20. Poyatos, R., et al. SAPFLUXNET: towards a global database of sap flow measurements. Tree Physiol. 36 (12), 1449-1455 (2016).
  21. 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).
  22. 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).
  23. 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).
  24. Bonan, G. B. Forests and climate change: Forcings, feedbacks, and the climate benefits of forests. Science. 320 (5882), 1444-1449 (2008).
  25. 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).
  26. 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).
  27. 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).
  28. 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).
  29. 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).
  30. 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).
  31. 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).
  32. 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).
  33. Borchert, R. Soil and stem water storage determine phenology and distribution of tropical dry forest trees. Ecology. 75 (5), 1437-1449 (1994).
  34. 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).
  35. . . Climate change 2013: the physical science basis contribution of working group I to the fifth assessment report of the intergovernmental panel on climate change. , 1535 (2013).
  36. Konings, A. G., Williams, A. P., Gentine, P. Sensitivity of grassland productivity to aridity controlled by stomatal and xylem regulation. Nat. Geosci. , (2017).
  37. Fei, S., et al. Divergence of species responses to climate change. Science Advances. 3 (5), (2017).
  38. Fisher, R. A., et al. Vegetation demographics in Earthsystem models: a review of progress and priorities. Glob. Change Biol. , (2017).
  39. 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).
  40. 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).
  41. 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).
  42. 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).
  43. 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).
  44. 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).
  45. 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).
  46. 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).
  47. 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).
  48. 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).
  49. 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).
  50. 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).
  51. 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).
  52. 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).
  53. 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).
  54. 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).
  55. Granier, A. Evaluation of transiration in a Douglas-Fir stand by means of sap flow measurements. Tree Physiol. 3 (4), 309-319 (1987).
  56. Brodribb, T. J., Holbrook, N. M. Stomatal closure during leaf dehydration, correlation with other leaf physiological traits. Plant Physiol. 132 (4), 2166-2173 (2003).
  57. 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).
  58. 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).
  59. 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).
  60. Sarmiento, C., et al. Within-individual variation of trunk and branch xylem density in tropical trees. Am. J. Bot. 98 (1), 140-149 (2011).
  61. 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).
  62. 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).
  63. 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).
  64. 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).
  65. 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).
  66. 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).
  67. 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).
  68. 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).
  69. 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).

Tags

Capacitance SensorsStem Water ContentEcohydrologyRemote SensingForest FireBranch SegmentsBaseline AnalysisData LoggingSensor ReadoutWater Content Monitoring

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Matheny, A. M., Garrity, S. R., Bohrer, G. The Calibration and Use of Capacitance Sensors to Monitor Stem Water Content in Trees. J. Vis. Exp. (130), e57062, doi:10.3791/57062 (2017).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image