EMS81樹(shu)木莖(jing)流(liu)觀(guan)測系(xi)統(tong)

EMS81樹木莖(jing)流(liu)觀(guan)測系(xi)統(tong)為(wei)EMS51的全(quan)新升級版，由(you)MicroSet 8X控制(zhi)單元(yuan)、SF81莖流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)及(ji)不銹鋼加熱(re)電(dian)極片等(deng)組成，用(yong)於(yu)直徑12cm以上的樹(shu)幹莖(jing)流監(jian)測。MicroSet 8X控(kong)制單(dan)元(yuan)內置數(shu)據采集器(qi)和(he)DR26樹(shu)幹生長監測傳(chuan)感(gan)器(qi)接(jie)口(kou)，可(ke)同(tong)步(bu)監(jian)測(ce)樹(shu)幹生長。EMS81作為(wei)壹(yi)個(ge)獨立完(wan)整的監(jian)測(ce)單(dan)元(yuan)（同(tong)時(shi)監(jian)測(ce)樹(shu)幹莖(jing)流和(he)樹(shu)幹生長），既(ji)可以每個單元(yuan)獨立工作、獨立通過(guo)充(chong)電(dian)電(dian)池(chi)供電(dian)以監測壹顆(ke)樹(shu)木的莖(jing)流(liu)，也(ye)可(ke)選配(pei)多個(ge)單(dan)元(yuan)組成復合監測(ce)系(xi)統同(tong)時(shi)監(jian)測(ce)不同(tong)距(ju)離之間多株(zhu)樹(shu)木的莖(jing)流(liu)和(he)樹(shu)幹生長，整個(ge)復合系統(tong)可(ke)統壹供電(dian)也(ye)可(ke)每個單元(yuan)單獨供電(dian)。

對於(yu)大徑級樹木、相(xiang)對不規則(ze)的樹(shu)幹、或(huo)土(tu)壤(rang)水分極度不均壹的林(lin)分如斜(xie)坡上的樹(shu)幹等(deng)，建(jian)議選配(pei)2個(ge)樹(shu)幹莖(jing)流監(jian)測單(dan)元(yuan)，安裝在(zai)相對的位(wei)置上（如陽(yang)面和(he)陰(yin)面），測(ce)得(de)的平均值作為(wei)整株(zhu)樹幹的莖(jing)流(liu)。

工作原(yuan)理：

樹(shu)木莖(jing)流(liu)測量(liang)根據熱平衡(heng)原理，THB (Tissue heat balance) 加熱(re)技術(shu)，樹(shu)幹內(nei)部(bu)木質(zhi)部(bu)直接加熱，利用(yong)電(dian)極片間流(liu)經木質(zhi)部(bu)的電(dian)流(liu)直接加熱樹木木質(zhi)部(bu)組織，電(dian)極片溫度(du)由(you)插針式(shi)溫度傳(chuan)感(gan)器(qi)監(jian)測(ce)，能(neng)量需(xu)求與莖流量成(cheng)比(bi)例(li)，發熱能(neng)量（mW）通(tong)過(guo)專(zhuan)業軟件(jian)換(huan)算成(cheng)莖(jing)流(liu)值。熱平衡(heng)原理可描述(shu)為(wei)：輸入能(neng)量等(deng)於(yu)散(san)失(shi)的傳(chuan)導(dao)熱與莖流溫度(du)的升(sheng)高(gao)，用公(gong)式(shi)表示如下：

P = Q · dT · c_w + dT · z

公式中(zhong)P為輸(shu)入能(neng)量（W），Q為(wei)莖(jing)流速度(du)（Kg/秒），dT為(wei)測量點(dian)溫(wen)度差（K），c_w為(wei)水的比(bi)熱(re)（J.kg^-1.K^-1），z為測量(liang)點(dian)傳(chuan)導(dao)熱喪失系(xi)數(shu)（W.K^-1）。THB法不需(xu)要任何校準(zhun)，測(ce)量(liang)的莖(jing)流(liu)為(wei)kg/hr，適於(yu)直徑12cm以上的樹(shu)木莖(jing)流(liu)觀(guan)測。

性能(neng)特(te)點(dian)：

1. THB加熱(re)技術(shu)，3+1電(dian)極片直接加熱，高(gao)精確(que)度(du)、高(gao)穩定(ding)性、高(gao)分辨(bian)率(lv)、低(di)能(neng)耗，能(neng)耗隨(sui)莖(jing)流(liu)增(zeng)大而增(zeng)大，不會(hui)產生樹幹組織過(guo)熱(re)問題(ti)
2. 每個EMS81即(ji)可作為(wei)壹(yi)個(ge)獨立的監(jian)測(ce)單(dan)元(yuan)，也可(ke)組成復合多通(tong)道(dao)系統(tong)，以靈活安(an)裝監(jian)測(ce)不同(tong)距(ju)離及(ji)不同(tong)林(lin)分的莖(jing)流(liu)、蒸(zheng)騰(teng)作用(yong)及(ji)水通量
3. 支(zhi)持(chi)SDI12協議組網（限特(te)定型(xing)號）
4. 可選配(pei)DR26樹(shu)木生長傳(chuan)感(gan)器(qi)，同(tong)時(shi)監(jian)測(ce)樹(shu)幹生長
5. 可選配(pei)Minikin溫(wen)濕(shi)度(du)與太(tai)陽(yang)輻射(she)／光合有效輻射(she)監(jian)測單(dan)元(yuan)、降(jiang)雨(yu)量(liang)監測及(ji)土(tu)壤(rang)水分溫度監(jian)測(ce)等(deng)
6. 可選配(pei)Monitoring FluorPen葉(ye)綠(lv)素(su)熒(ying)光監測(ce)單(dan)元(yuan)，以監測樹木脅(xie)迫生理生態(tai)
7. 可(ke)選配(pei)微根窗(chuang)根系(xi)動(dong)態(tai)觀(guan)測系(xi)統(tong)，以研究分析樹木蒸(zheng)騰(teng)與根系動(dong)態(tai)的關(guan)系(xi)等(deng)
8. 紅(hong)外(wai)數(shu)據下(xia)載(zai)，簡便易(yi)行
9. 配(pei)備(bei)免費軟件(jian)，可設(she)置數(shu)采、下載(zai)和(he)顯(xian)示數(shu)據圖表及(ji)統計(ji)分(fen)析

技術(shu)指(zhi)標(biao)：

1. 莖(jing)流測量THB (Tissue heat balance) 加(jia)熱技術(shu)，樹(shu)幹內(nei)部(bu)（木質(zhi)部(bu)）直接加熱，利用(yong)電(dian)極間流(liu)經木質(zhi)部(bu)的電(dian)流(liu)直接加熱植(zhi)物(wu)組織，加(jia)熱電(dian)流(liu)0.2Amp（與莖流幅度(du)有關(guan)），頻(pin)率(lv)為(wei)1kHz
2. 高(gao)精確(que)度(du)、高(gao)穩定(ding)性、高(gao)分辨(bian)率(lv)，能(neng)量需(xu)求與莖流量成(cheng)比(bi)例(li)，發熱能(neng)量（mW）通過(guo)軟件(jian)換(huan)算成(cheng)莖(jing)流(liu)值
3. 能(neng)耗低(di)，平均能(neng)耗0.3～0.4W@dT=1K，大4W
4. 3+1電(dian)極片，其中(zhong)3個電(dian)極片（具絕(jue)緣端(duan)）用於(yu)傳(chuan)導(dao)電(dian)流(liu)致(zhi)木質(zhi)部(bu)以給電(dian)極片周邊(bian)的木質(zhi)部(bu)加熱(re)，加熱(re)電(dian)流(liu)40－200Am；壹個電(dian)極片為參考電(dian)極（沒有絕緣端(duan)），安裝在(zai)加熱(re)電(dian)極下端100mm處
5. 電(dian)極片長度有60mm、70mm、80mm三(san)個規格(ge)，對應25mm、35mm和(he)45mm木質(zhi)部(bu)深(shen)度(du)，以適用於(yu)不同(tong)徑(jing)級類型的樹(shu)木
6. 溫度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)為(wei)特(te)制3+1插針式(shi)，恒定溫(wen)差(cha)1K、2K或(huo)3K可預設(she)置
7. 樹(shu)幹直徑：適於(yu)12cm及(ji)以上徑(jing)級的樹(shu)木
8. 數(shu)據采集器(qi)可(ke)存貯(zhu)120000組數(shu)據，每10分(fen)鐘(zhong)采集壹次(ci)莖(jing)流與樹幹生長的情(qing)況(kuang)下(xia)可(ke)以存儲1年(nian)的數(shu)據
9. 內(nei)置精密時(shi)鐘(zhong)，時(shi)鐘(zhong)精(jing)確(que)度(du)±1分(fen)鐘(zhong)每月，可通(tong)過(guo)專(zhuan)業軟件(jian)下載(zai)和(he)瀏(liu)覽具時(shi)間戳(chuo)的數(shu)據圖表
10. 專(zhuan)業數(shu)據下(xia)載(zai)分析(xi)軟件(jian)，可直接給出(chu)每小時每單位周(zhou)長樹幹的莖(jing)流(liu)量(liang)（kg），可(ke)進行數(shu)據下(xia)載(zai)、數(shu)據在(zai)線(xian)觀(guan)測、柱(zhu)狀(zhuang)圖、數(shu)據修(xiu)復、統(tong)計(ji)分(fen)析（如每小時平均、每日平均、總(zong)計(ji)、小值、大值、數(shu)據相(xiang)關(guan)分(fen)析(xi)、回(hui)歸(gui)分析(xi)）與圖表展(zhan)示及(ji)系統設(she)置等(deng)
11. DR26樹木生長傳(chuan)感(gan)器(qi)專(zhuan)為(wei)樹(shu)幹生長長期觀(guan)測而(er)設(she)計(ji)，為(wei)不銹鋼和(he)防紫(zi)外(wai)線(xian)塑料(liao)制(zhi)作，堅(jian)固(gu)耐用，適於(yu)8cm以上的樹(shu)幹生長監測，測量(liang)生長範圍為(wei)65mm，分辨率(lv)1微米(mi)
12. 溫(wen)濕(shi)度(du)與太(tai)陽(yang)輻射(she)數(shu)據采集器(qi)（備(bei)選）：溫度(du)精確(que)度(du)±0.2°C，相對濕度精確(que)度(du)±2%，太(tai)陽(yang)輻射(she)的精(jing)確(que)度(du)±5%；重量80g
13. USB/IrDA紅(hong)外(wai)數(shu)據下(xia)載(zai)，通過(guo)USB與計(ji)算(suan)機相聯
14. 電(dian)源(yuan)：12－15V，低(di)於(yu)10.5V時(shi)自(zi)動(dong)停(ting)止(zhi)
15. 工作溫(wen)度(du)：−20~50°C

產地(di)：歐洲

參考文獻：

1. Pietras, J., Stojanović, M., Knott, R., Pokorný, R., 2016. Oak sprouts grow better than seedlings under drought stress.  iForest – Biogeosciences For. 009, e1–e7.
2. Plichta, R., Urban, J., Gebauer, R., Dvořák, M., Ďurkovič, J., 2016. Long-term impact of Ophiostoma novo-ulmi on leaf traits and transpiration of branches in the Dutch elm hybrid “Dodoens.”  Tree Physiol. tpv144.
3. Gebauer, R., Volařík, D., Urban, J., Børja, I., Nagy, N.E., Eldhuset, T.D., Krokene, P., 2015. 

Effects of prolonged drought on the anatomy of sun and shade needles in young Norway spruce trees.  Ecol. Evol. n/a–n/a.

1. Hoelscher, M.-T., Nehls, T., Jänicke, B., Wessolek, G., 2015.  Quantifying cooling effects of facade greening: shading, transpiration and insulation. Energy Build. 114, 283–290.