材料和试剂

注意：这些材料大部分可以通过欧米茄网上订购或访问本地电商商店获得。

2×4厘米的0.15毫米（35 AWG）铜和聚四氟乙烯或塑料涂层的康铜线
47欧姆焊盘电阻
快速固化硅胶
15芯4芯0.51毫米（24 AWG）电缆
15米0.8毫米（20 AWG）康铜线
10厘米2毫米热收缩线套管
15厘米的1.2厘米热收缩线套管
62欧姆电阻器
电路板生成器
可插拔端子块（与电路板兼容）
Parafilm（Bemis Company，Inc.，Neenah，WI，USA）
聚苯乙烯嵌段约3 x 15 x 9厘米（但可根据分支的大小进行修改）
耐用和反光箔（例如，屋顶绝缘箔）

设备

烙铁
焊接
单刃剃刀刀片
万用表
数据记录器（例如，，CR1000或CR10X Campbell记录仪，Campbell Scientific，型号：CR1000或CR10X）

软件

ImageJ（ImageJ 1.47v，美国国立卫生研究院）

程序

仪表设计和设置
Sapflow测量仪按照Clearwater等人（2009）和Skelton等人（2013）提供的设计构建。微型外部测量仪由加热器元件上方和下方等间距的两个热电偶接头组成（图2和图3）。测量仪可以连接到Campbell Scientific记录仪（Campbell Scientific Inc.，Logan，UT，USA），具有高达10 m的引线。

图2.带10米导线的微型外部液位计

图3.带有加热元件（HE）的两个铜 - 康铜热电偶（TC1& TC2）和导线之间的硅胶支座的计量头。比例尺= 1厘米。
量规施工
1. 量规热电偶
  1. 切割两个4厘米长的0.15毫米（36 AWG）铜和康铜线。使用剃刀刀片从康铜线的两端从铜线端部和塑料涂层上取下约2-3毫米的搪瓷涂层。
  2. 在一端焊接每个铜 - 康铜管对以形成热电偶结。
    注意：虽然您希望接头的质量尽可能小，但确保与植物材料接触和接头质量之间存在一定的折衷。玩不同尺寸的路口，看看你的物种/系统的作品。（例如，如果您正在使用0.5cm直径的分支，您可能会使用稍大一点的路口。）
2. 量规加热元件
  1. 将两根4厘米长的铜缆焊接到47欧姆焊盘电阻上。
    注意：可能需要剥离大约4 mm的铜缆，以隔离单根线束并将其连接到焊盘电阻。我也试图将两根铜缆穿过仪表背板上的两个孔，然后将其焊接到焊盘电阻上。这使得更容易将焊盘电阻器固定在量规中间的位置（参见图2）。最后，一些规模模具具有小的凹陷/凹陷，电阻垫可以嵌入其中。如果没有一个，可能有用的是在硅胶背衬上做一个小的压痕，以确保加热元件紧贴在模具中。
3. 仪表头
  1. 使用快速固化硅胶或任何其他非导电材料（例如，软木）创建一个10 x 20 x 6 mm的规格模具。
  2. 将两个热电偶接头穿过硅衬垫。重要的是确保热电偶距离加热器元件约0.6厘米的距离是等距的。
  3. 硅胶模具应有六根电线从背面延伸出来。将康铜线的两端拧在一起，并焊接，以确保两个TC接头共用一个（康斯坦丁）接地。
4. 导线
  1. 导线从传感器延伸到数据记录器。对于导线，请使用4芯0.51 mm（24 AWG）电缆，并将0.8 mm（20 AWG）康铜线连接到外部。将4芯和康铜线切割成长达10米的长度，并将两根线连接在一起约每隔1米。
  2. 将导线的一端稍微放回（约20-30厘米），露出四根（绝缘）电缆。在四个裸露的铜电缆中，两条TC铜线将连接到记录仪上的两个差分通道的"高"端（例如，在Campbell记录仪上的，1 H和2 H）或多路复用器和另外两条电线到地面和12 V记录仪（见下文）。
  3. 从引线的另一端剥去约5-10厘米的外绝缘。这些电线将连接到量筒头（图3）。
5. 将量规连接到导线
  1. 在将量规头连接到引线之前，将1.2厘米的热收缩电线套管滑到导线上。
  2. 切割2厘米长度的0.2毫米热收缩绕线管，然后将它们推到五根引线电缆线上，然后将它们连接到从硅模延伸出来的五根电线（见图3）。
  3. 将两根线中的绞合芯焊接到TC结的铜端。确定布线规则（例如，使用红色芯线用于下游TC，蓝色芯线用于上游TC）。
  4. 将引线中的康铜焊接到两个TC的连接的康铜线上。
  5. 用万用表检查连接线底部的接头。
  6. 通过轻轻加热收缩热收缩电线包管，确保保护罩贴合，从而为每个接头提供良好的绝缘。
6. 加热面板
  1. 加热器面板需要将数据采集器上的12 V端口的电流分为多达16个并行端口（如果使用AM16/32中继复用器，Campbell Scientific Inc.，Logan，UT，USA），每个端口均为62欧姆电阻串联。每个传感器应连接到加热器面板上的自己的端口。
  2. 将两个可插拔端子块和62欧姆电阻焊接到电路板（图4）。
    
    图4.由可插拔端子块（绿色）组成的加热器面板，连接在电路板上的62欧姆电阻（蓝色）
将量规连接到记录仪
1. 将量规加热器元件线（正极）的一端连接到与62欧姆电阻串联的加热器面板（，即），另一端（负极）连接到数据记录器上的接地通道（< em> eg ，CR1000，Campbell Scientific Inc.）。将加热器面板连接到数据采集器的12 V通道。
2. 将两个TC的铜端连接到连接到数据记录器（例如，AM16/32继电器，Campbell Scientific Inc.）的数据记录器或多路复用器的H通道，具体取决于所需的量程数量。
3. 将单根康铜线连接到数据采集器/多路复用器的L通道，并将连接康铜线延伸到第二个L通道。
4. 每隔30分钟使用数据记录仪，通过加热元件点火4秒。热脉冲的长度和采样频率可以根据个别研究种类和数据要求而变化。
5. 在释放热脉冲之前立即记录TC温度超过5秒的平均值，并将其用作参考温度。
6. 在加热脉冲后，将TC温度记录在固定时间（通常为55〜75秒）。固定时间将在物种之间变化，应选择覆盖温差最大稳定期，考虑到早期测量容易过高估计热脉冲速度（Burgess et al。，2001）。
7. 使用温差的平均比率来计算热脉冲速度，使用等式1。
安装量规
1. 仪器应使用防水，粘性膜（如Paramil公司（Bemis Company，Inc。））与茎或植物器官紧密连接，然后可以用管道胶带将其绝缘（图5）。
2. 应使用相对较轻的材料（例如，聚苯乙烯块，图6）将量规绝缘，并用反射箔覆盖，以确保热信号的最小变形（图7）。
  注意：我通常使用3 x 15 x 9厘米的聚苯乙烯块（如图6所示）。或者您也可以使用聚苯乙烯或塑料杯的膨胀聚氨酯或"水管工泡沫"。
  
  图5.连接到植物拍摄并通过黑色绝缘胶带保持在适当位置的外部微型液流计。计量器应紧密，但使用Parafilm和胶带仔细连接到植物茎。
  
  图6.位于外部流量计周围的聚苯乙烯绝缘块计量器应使用轻质材料绝缘，例如两块聚苯乙烯（其中一块具有凹槽雕刻在其中），以使其绝缘来自温度的外部变化，否则可能会影响热比值。
  
  图7.外部液流计的完成绝缘。 安装在盆栽的小枝上的量规用聚苯乙烯绝缘，并用反光箔覆盖。
将热脉冲速度（ h ）转换成蒸腾的方法
可以通过使用经验乘数（Cohen和Fuchs，1989）将测量值 _h转换为更常用的措施，如蒸腾（E），可以以各种方式估计。
可以从之间的关系的斜率和测量的水分损失率获得可靠的经验乘数，称为m sap重量分析和每个茎横截面积表示J（以mmols m ^-2茎面积s ^-1）：
（等式3）
然后可以将 _h转化为叶片蒸腾速率（E in mmols m ^-2叶面积s ^-1）通过除以叶面积与茎面积比（A ₁：A _s）。
（等式4）<<<><<> br /> 叶面积可以通过收集所有的叶子或叶子的子样本进行量化，用平板扫描仪扫描并使用ImageJ（ImageJ 1.47v，National Institutes）分析叶面积（cm ²）的健康，美国）。可以通过计算导电木质部组织的横截面面积来量化茎区。这可以通过收集分支，去除非导电组织（例如，髓和树皮）和韧皮部（如果可能的话）或通过使染料溶液通过茎的流动来完成。不幸的是，这种从液滴速度量化E的方法要求仪器化的茎被破坏性地收获，并且通过木质部施加流动（Clearwater et al。，2009; Skelton等人，，2013）。
或者，可以使用红外气体分析仪（Li-Cor 6400; Li-Cor 6400）测量的液滴速度和E之间的关系将其转化为蒸腾速率， Cor BioSciences，Lincoln，NE，USA）。为了做到这一点，三个人的叶子必须在多个阳光灿烂的日子或通过昼夜时间多次抽样进行气体交换。必须在环境条件下测量气体交换，并且必须将每个树的几个时间点的平均值与v hh 进行比较，以确保良好的对应关系。例如，中午12点至14点之间的半小时平均中午E之间的关系可以通过在缺水增加的时间内抽取数天来建立。

数据分析

数据输出特定于每个研究人员加载到记录器上的程序。从记录仪输出的典型数据包括原始热比迹线（见图8a），在这种情况下，每15分钟输出一次。可以使用等式1和2，将原始热比迹线转换为加热脉冲速度v h 。然后可以将V h值转换为蒸腾E，遵循方法在上一节（图8b）（Skelton等人，2013）中概述。

图8.用于表示原始热比值（a）和经验校正的蒸腾作用（E）值（b）的相思螨的典型昼夜液流迹线的实施例。每15分钟捕获一次数据。在这里，我们看到早晨（08:00）的用水量有所增加，中午的下降，随着阳光下降，下午晚些时候完全关闭。这些图案是由叶片打开和关闭表面的气孔引起的。

致谢

Adam West（南非开普敦大学），Todd Dawson（加利福尼亚大学伯克利分校，美国），Adam Roddy（美国耶鲁大学），Michael Clearwater（新西兰怀卡托大学）和Timothy Brodribb（塔斯马尼亚大学，澳大利亚）提供了有意义的讨论，并对这一方法做出了巨大贡献。

参考文献

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Clearwater，MJ，Luo，Z.，Mazzeo，M。和Dichio，B。（2009）。< a class ="ke-insertfile"href ="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19671100"target ="_ blank">用于测量通过果实花梗，叶柄和其他小直径茎的汁液流动的外部加热脉冲法。植物细胞环境32 ）：1652-1663。
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