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儀器介紹

產品概述:

Implexx 莖幹含水量感測器是一款基於**熱脈衝探針(Heat Pulse Probe)**原理的高精度植物水分感測設備,感測設備同需時量測三項關鍵植物生理參數:

1)莖幹含水量(Stem Water Content):又稱邊材含水量、邊材水分含量、樹幹水分

2)樹液流量(Sap Flow):植物水分利用量

3)莖幹溫度(Stem Temperature):莖內組織溫度

此外,感測器可輸出多達 33 個量測參數,包括體積含水量、比熱容量、原始溫度數據等,供研究者自行建立模型。


特色與說明:

三合一複合感測:單一設備同時量測莖含水量、樹液流量、莖溫

33 項輸出參數:完整輸出原始溫度、比熱容量等數據,或簡化為含水量+液流量

準確度 < 4%:經四物種實測驗證,具備同行評審文獻支持

雙深度徑向量測:10 mm 與 20 mm 兩個量測點,精確對應不同莖組織

SDI-12 數位通訊:相容主流資料記錄器(Campbell Scientific 等),最長纜線 60 m

低功耗設計:閒置 4 mA、量測 270 mA、典型量測週期僅 0.4 mAhr

適合偏遠場址:5W 太陽能板+7Ah 電池即可驅動 2 組感測器

安裝簡便:容易安裝且幾乎無需後續維護


Q:什麼是莖幹含水量?

A:莖幹含水量(Stem Water Content)指的是植物莖幹、樹幹、枝條、嫩枝等組織內部的水分含量。依據量測位置不同,可進一步區分為:

邊材含水量(Sapwood Water Content):活細胞區域的水分,主要負責水分傳輸

心材含水量(Heartwood Water Content):非活性木質部的水分

樹皮含水量(Bark Water Content):外層樹皮組織的水分

綜合莖含水量:邊材+心材(或含樹皮)的整合水分


Q:莖幹含水量為什麼重要?

A:莖幹含水量是衡量莖組織水合狀態的直接指標,對以下植物生理過程至關重要:

🌿 蒸散作用(Transpiration)

🌱 光合作用(Photosynthesis)

🌸 繁殖與器官發育

🔬 細胞結構與功能、滲透調節

💧 水分儲存(Capacitance)——植物應對乾旱的緩衝機制

🌍 水文學研究——植物對土壤水分虧缺、乾旱及極端天氣事件的響應能力


Q:為什麼選擇熱脈衝探針而非土壤水分感測器?

A:傳統方法的問題:

過去研究人員常使用土壤水分感測器(電容式 / 頻域反射法 FDR、時域反射法 TDR 等)插入樹幹來測量莖幹含水量。雖然能提供有價值的初步數據,但存在三大重要方法學限制:

1) 校正困難 土壤感測器是針對土壤介質校正的;為莖幹組織建立校正曲線費時且困難。

2) 準確度存疑 由於校正困難,量測準確度難以保證。

3) 數據誤判風險 土壤感測器探針通常 ≥ 50 mm,整合了探針全長範圍的含水量。若探針橫跨樹皮、邊材、心材等不同組織,得到的是混合平均值,可能導致錯誤的趨勢解讀。

儀器規格
項目
規格說明
測量範圍

0 至 100% 樹液流量

供電電壓

10 至 30 VDC

準確度

進行個別物種/個體校正

加熱功率

30 mW(典型值)

適用莖桿直徑

SF-4T:2 至 5 mm

SF-5T:4 至 10 mm

暖機時間

5 min

最高測量頻率

暖機完成後每秒 1 次

感測器尺寸

SF-4T:30 × 30 × 40 mm

SF-5T:30 × 35 × 40 mm

探針至調節盒纜線長度

1 公尺

調節盒至記錄器纜線長度

5 公尺(標準)

SDI-12 最長 60 公尺

通訊協定

SDI-12(標準)

電壓輸出(選配)