EMS62多通道植物莖流測量系統(tǒng)

EMS62多通道植物莖流測量系統(tǒng)采用莖熱平衡原理（SHB，stem heat balance）連續(xù)準確測量植物莖流量，是《中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標準---森林生態(tài)系統(tǒng)*定位觀測方法》（LY/T1952-2011，2011年7月1日實施）中的莖流測量方法。樹木莖流測量系統(tǒng)包括傳感器、數(shù)據(jù)采集器、軟件及安裝工具。電池供電，且具備防水功能，另可選配多種傳感器與之組成測量監(jiān)測系統(tǒng)，使研究更全面深入。應(yīng)用領(lǐng)域與EMS81系統(tǒng)基本相同，但EMS62系統(tǒng)更適于樹木細莖枝條或作物的莖流測量。因此EMS62系統(tǒng)還可以用于作物栽培研究以及樹木水力結(jié)構(gòu)和水分運營分配的研究。

工作原理：

EMS62莖流計傳感器包括一個防護殼，由防輻射外殼及絕緣材料組成，確保熱平衡在室內(nèi)外使用時不受太多干擾。EMS62通常用于測定直徑小于20mm的植物或器官，如小枝、苗木和作物等，安裝時要保證探測器與莖表面接觸良好。

樹木莖流測量系統(tǒng)根據(jù)熱平衡原理（HB）：輸入能量等于散失的傳導(dǎo)熱與莖流溫度的升高，具體公式如下：

公式中P為輸入能量（W），Q為莖流速度（Kg/s），dT為測量點溫度差（K），c_w為水的比熱（J.kg^-1.K^-1），z為測量點傳導(dǎo)熱損失系數(shù)（W.K^-1）。

EMS62測量系統(tǒng)固定了dT，使得熱損失為恒定值，可利用基線消除。計算莖流不是根據(jù)溫度的改變，而是加熱功率的變化。

功能特點：

? 林業(yè)行業(yè)標準（LY/T 1952-2011）測量方法

? 采用反饋控制，自動控制上下探針溫差為恒定

? 軟件可進行基線校準，直接輸出莖流數(shù)據(jù)

? *連續(xù)監(jiān)測，監(jiān)測無中斷，無需值守

? 自帶防護裝置，高度集成，方便野外安裝維護

? 可選配溫濕度、太陽輻射、土壤含水量等傳感器

技術(shù)參數(shù)：

1. EMS62/64傳感器

適用直徑：6-12mm和12-20mm

加熱技術(shù)：外置軟質(zhì)彈性加熱器

測量模塊輸出：熱功率信號（mW/K）

軟件輸出：莖流量（Kg/h·cm）

溫度傳感器：特制熱電偶

溫度差異：恒定為4K或者2K

加熱器電阻：100±0.5歐姆

加熱電流：每通道大0.15A（取決于莖流量大小）

加熱功率：可變，大2W（取決于莖流量大?。?/span>

工作溫度：-10～40℃

測量枝條：需要20cm長度

重 量：傳感器0.1Kg

3. 數(shù)據(jù)采集器

8通道；精確度：量程的0.03%；存儲量：512KB, 約220,000個數(shù)值（可供使用3個月以上）；數(shù)據(jù)采集間隔：10s-2min；存儲間隔：10s-1hr

另有12通道、16通道數(shù)采可供選擇。

4. 軟件

可在各種版本的Windows系統(tǒng)下運行，可從下載升級。用于系統(tǒng)設(shè)置、數(shù)據(jù)存貯、數(shù)據(jù)分析處理及輸出等。

5. 電源：12V直流鉛酸電池或電源適配器

產(chǎn)地：歐洲

參考文獻：

1) 裴志永, 郝少榮, 喬敬偉, 段廣東 & 王國忠. 毛烏素沙地沙柳枝條莖流特征. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報 28, 48–56 (2019).

2) Klime?ová, J. & St?eda, T. Agrometeorological and biological aspects of maize transpiration. （2014）.

3) Ku?era, J., Brito, P., Jiménez, M. S. & Urban, J. Direct Penman–Monteith parameterization for estimating stomatal conductance and modeling sap flow. Trees 31, 873–885 (2017).

4) Kullaj, E. Modeling Water Requirements of Young Apple Rootstocks under Various Climates. ARTOAJ 2, (2016).

5) J. ?ermák, J. Ku?era & N. Nadezhdina. Sap flow measurements with some thermodynamic methods, flow integration within trees and scaling up from sample trees to entire forest stands. Trees - Structure and Function 529–546 (2004).

6) Josef Urban, Miloň Dvo?ák. Sap flow-based quantitative indication of progression of Dutch elm disease after inoculation with Ophiostoma novo-ulmi. Trees Volume 28, Issue 6, pp 1599–1605. (2014).

7) LI Ming-dan, WANG A-qing, TANG Zu-xiang, WU Run-sheng, ZHOU Jing-han, WANG Wei, LIU Hua. Features and Influence Fectors of the Sugar Maple Sap Flow in the Non-growing Seasons. Journal of Sichuan Forestry Science and Technology. (2018).

8) Zhiyong Pei, Shaorong Hao, Guohui Pang, Kai Wang, Tiejun Liu. Sap flow of Salix psammophila and its principal influencing factors at different slope positions in the Mu Us desert. PLoS One (2019).