HFD方法测得的原始温度数据分析(doc 6页).doc

HFD方法测得的原始温度数据详细分析后的附加说明 HDF方法是由插入茎干里的条形加热器周围的轴向和切向的有显著差别的热电偶测得的温度（dTsym和dTas）的不同进行分析为基础， HDF方法是由插入茎干里的条形加热器周围的轴向和切向的有显著差别的热电偶测得的温度（dTsym和dTas）的不同进行分析为基础，这些温度差异方面表明了由茎流上升引起的加热器附近的热领域的变化形态。上述提到的温度差异除了可以计算茎流外,它们对树木生理学研究是非常有意义的。 dTsym的主要特征是人们所知的茎流索引(SFI)，可用作 sym压力指示器, 比较早地被Nadezhdina在 1999年描述。 在茎边材几个深度用一个HFD- 感应器测量 SFI 的能力能够分析在避免干旱压迫力方面不同的木质部层的冲击。SFI的另外一个重要的特征是它和在测量点的每日的木质部直径波动有关系。对於一棵苹果树一般发现 SFI 在白天和夜间木质部直径变化是相反并成比例的。反比例关系的变化 在SFI maxima中发生,通常在晴天的清晨和傍晚记录。 观察的规律性在缓冲容量小的分枝和小茎中是明显的。 因此， SFI 动力学也许可以不依赖于发育过程而表明木质部直径变化的动力学特征。 在不同的树中SFI 的分析表现了两个日常SFI最大值的时期和外部的木质部层 ( 茎流速率记录比较高) 比内部的木质部相应的dTsym的降低大。 这对于沿着树茎逐渐增高的相同的（例如外部的）木质部层也是真实存在的。 这也许能反映在输导组织中相应的内部贮藏水的高消耗。 SFI 察觉在树液冻融的极性下的急剧变化的能力发现另外的一种可能性，即用 SFI 表示树体解冻时的内在的植物水体制和阻力。比较测得的温度梯度（dTsym和dTas）和它们的比率，我们可以获得额外的信息。这可能有助于了解几乎未知的与土壤中根的水压力的重新分配相比的茎干木质部内茎流的重新分配。使用 HFD- 感应器得来的茎流记录值的几个典型示例将被用来证明测得的温度梯度其它的可能性。由于这些可能性都是假设的，所以还需要特别的计划的试验条件下进行测验。HRM的局限性:在低流速方面很好,但在加速上不好? 热比方法 (HRM) 由于其能够准确测量在低的、零的或相反的树液流动（Vs30cm/h）下表现较差,这可能与存在有大的木质部导管、不同的木质解剖或大的创伤有关。这里我们呈现一些数据，是在美国德克萨斯州中心从活的橡树 (Quercus fusiformis)的高度传导的深根得来的，给出了在已知的高流速时期不真实的每日茎流速率的描绘的例子。我们使用从用一种轻质的木材(Ochroma pyramidale)割离的穴根和茎节做的实验室试验得来的经验数据来对这些描绘进行解释。在这些实验中我们用了水压流程装置建立已知的经过根和茎的0-120 cm/h的茎流速率，同时用HRM方法和补偿热脉冲方法（CHPM）对茎流速率进行测定。我们的实验结果坚定了低流速率下 HRM 的准确性并且揭示了 HRM 运算法则在高的流速下崩溃的境况，这些信息是很难从HRM理论或数学模型中预知的。事实上， HRM 运算法则所依据的下降/上升的热比可能会严重失真，由于通过非传导组织（例如愈伤组织）的高速的热传导和在快速移动的茎流面前的热对流扩散的综合效应。虽然 CHPM 对于这些影响来说比HRM更耐用,但我们表明它也能会超过损坏的那个点。我们得出结论在HRM有 比其它茎流技术很多优势的同时，应该在高流速的情况下谨慎应用。最后，这项研究为更好的发展HRM奠定了基础，以发展一个可靠的、完整范围的方法为目标。径向茎流剖面及其延伸: 一个容易的软件分析工具茎流测量被全世界用于验证和比较整个生物系统内木本植物的水的使用和贮藏的评估。然而，高的树在单一点测量整个茎干茎流值中面临着挑战，由于茎干边材木质部存在一个径向的大的可变性。径向茎流剖面的评估对于精确可能值和阐明假的测量值的不确定性是十分重要的。在树中对估定径向茎流剖面有用的一个感应器是热领域变化感应器（HFD）。HFD 感应器由一个线形的加热器和两组由六个微分热电偶插入不锈钢皮下组织的注射针头组成。一组针头记录在穿过加热器的均匀温度差异,而另一组测量不均匀的温度差异。通常，六个热电偶以 6-16mm的距离沿着针头布置,以测量在木质形成层下面不同深度的茎流。在每个位置的茎流计算都是以由茎流上升引起的加热器周围的热领域的变化为基础的。HFD- 感应器的技术构造(二组六个微分的热电偶)，每装一个感应器就会在数据记录器中获得十二条通道。记录器以一个低的扫描率(在生理学系统研究中这是常有的事)很快地出现大量的数据。而且, 举例来说在一棵树中使用几个HFD感应器测量径向茎流剖面圆周的可变性会产生大量的数据。分析这些大量的数据组合(通常每一个树干的交叉部分大约48到72个通道)的工作会由于电子表格和大的文件类型阻碍有效的数据分析整理而变得困难和麻烦。因此这个工作的目的是为发展一个容易分析包括一些非常大的数据在内的HFD数据组的软件工具。它的主要用途是快速的使测量的径向茎流剖面2D和图1中的3D中形象化。计算结果可以储存到一个紧密的表格中，与使用传统的