德國 EcoMatik SF-G莖流傳感器

SF-G莖流傳感器是傳統(tǒng)式的Granier探頭，由二針組成。使用時二針上下插入樹干，間距約375px 上部針用衡流電源加熱，兩針之間的溫差用數(shù)采連續(xù)記錄。此溫差直接和莖流相關(guān)，可用給定的經(jīng)驗公式直接換算成莖流速度。

Granier(1985)發(fā)明的插針式莖流傳感器（SF-G，也稱thermal dissipation probe，TDP）,因其實用簡單，在植物研究中得到廣泛使用。但實踐證明，此傳感器有兩個很嚴(yán)重缺陷：

1)SF-G莖流傳器把夜間的莖流假設(shè)為零。此假設(shè)實際上不成立。因為一般植物的夜間蒸騰量不為零。此外，植物夜間吸收水分，用來補償白天體內(nèi)水分的損失。這種水分補充可以從植物水勢和植物直徑的晝夜變化明顯看到。若夜間莖流為零，那么夜間蒸騰，水勢升高，直徑增加都是不可能的(Granier1987; Liu et al. 1995;Do and Rocheteau, 2002)。

2）SF-G傳感器通過測量樹干縱向溫度梯度來計算莖流的，其前提是，樹干本身沒有溫度梯度。所測到的溫度差都是來源于莖流。圖1顯示的是SF-G傳感器在沒有加熱的情況下所測得的兩探針之間的溫差，也就是樹干本身的溫度梯度，其變化幅度達(dá) /- 1.5°C。造成樹干本身的溫度梯度的原因主要是：空氣溫度梯度；土壤中的水分一般比空氣冷，在樹干中上升時，逐漸升溫，造成上下溫差。很明顯，SF-G探頭測量的前提實際上不成立。 SF-G傳感器測量結(jié)果反映的不單是莖流，而是莖流和植物體內(nèi)溫度梯度的疊加。

SF-G 莖流傳感器技術(shù)指標(biāo)：
探頭組成：2針
針長/加熱絲長： SF-G33： 33 mm/20 mm
SF-G43： 43 mm/20 mm
SF-G63： 63 mm/20 mm
直徑 1.5 mm
適合樹桿直徑 gt;5 cm
輸出：0~1000 uV
電源：CCS， 1個CCS可供應(yīng)1到3傳感器，
消耗1瓦（12伏x84毫安 ）
電纜長度：5 m, 可延長到 20 m 電纜長度

德國 EcoMatik SF-L莖流傳感器

Granier(1985)發(fā)明的插針式莖流傳感器（SF-G，也稱thermal dissipation probe，TDP）,因其實用簡單，在植物研究中得到廣泛使用。但實踐證明，此傳感器有兩個很嚴(yán)重缺陷：

1)SF-G莖流傳器把夜間的莖流假設(shè)為零。此假設(shè)實際上不成立。因為一般植物的夜間蒸騰量不為零。此外，植物夜間吸收水分，用來補償白天體內(nèi)水分的損失。這種水分補充可以從植物水勢和植物直徑的晝夜變化明顯看到。若夜間莖流為零，那么夜間蒸騰，水勢升高，直徑增加都是不可能的(Granier1987; Liu et al. 1995;Do and Rocheteau, 2002)。

2）SF-G傳感器通過測量樹干縱向溫度梯度來計算莖流的，其前提是，樹干本身沒有溫度梯度。所測到的溫度差都是來源于莖流。圖1顯示的是SF-G傳感器在沒有加熱的情況下所測得的兩探針之間的溫差，也就是樹干本身的溫度梯度，其變化幅度達(dá) /- 1.5°C。造成樹干本身的溫度梯度的原因主要是：空氣溫度梯度；土壤中的水分一般比空氣冷，在樹干中上升時，逐漸升溫，造成上下溫差。很明顯，SF-G探頭測量的前提實際上不成立。 SF-G傳感器測量結(jié)果反映的不單是莖流，而是莖流和植物體內(nèi)溫度梯度的疊加。

由于以上兩點缺陷，SF-G傳感器的測量精度受到嚴(yán)重制約。 由此帶來的測量誤差在夜間或中午可達(dá)80（圖3）。

圖 1， 一棵40年生歐洲云杉樹干本身的縱向溫度梯度。此數(shù)據(jù)是用SF-G傳感器在沒有加溫的情況下測得的。


SF-L莖流傳感器
SF-L莖流傳感器主要從兩個方面對SF-G傳感器進(jìn)行了改進(jìn)

(圖 2 )：

1）用4針莖流傳感器。兩個熱電偶連續(xù)測量樹干縱向溫度梯度(ΔT R1 ,ΔT R2 )，用以直接修正測量值(ΔT)。
2）用莖桿變化傳感器監(jiān)測樹干直徑變化，用來確定莖流的零點。莖流為零必須滿足兩個條件：
a. 空氣濕度為100.00，植物停止蒸騰。
b. 植物體含水量飽和，表現(xiàn)為直徑不再增加。

圖 3 在一棵40年生的歐洲云杉上用SF-L傳感器和植物生長測量儀連續(xù)測量三個月。其結(jié)果分別用SF-L和SF-G

方法進(jìn)行計算。用兩種方法取得的結(jié)果差異很大。SF-G測量的結(jié)果白天高于SF-L，夜間均為零。SF-L的

夜間值一般不為零，在三個月的測量中，只出現(xiàn)過三次零值。

上： 相對空氣濕度（紅線）和樹桿半徑的變化（藍(lán)線）。

下： 用SF-L傳感器（藍(lán)線） 和SF-G傳感器（紅線）在同一棵40年生歐洲云杉上測量的結(jié)果


SF-L 莖流傳感器技術(shù)指標(biāo)：
探頭組成：1個4針莖流傳感器、1個莖桿變化傳感器
針長/加熱絲長： SF-L 33： 33 mm/20 mm
SF-L 43： 43 mm/20 mm
SF-L 63： 63 mm/20 mm
直徑 1.5 mm
適合樹桿直徑 gt;15 cm
輸出：-100~1000 uV
電源：CCS， 1個CCS可供應(yīng)1到3傳感器，