Bu çalışma için finansman ABD Enerji Bakanlığı'nın Office bilim, Office biyolojik ve çevresel araştırma, karasal ekosistem Bilimler programı Ödülü No sağladığı yapıldı. DE-SC0007041, Ameriflux yönetim programı kapsamında akı çekirdek Site anlaşma No. 7096915 aracılığıyla Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı ve Ulusal Bilim Vakfı hidrolojik bilim 1521238 verin. Herhangi bir görüş, bulgular ve sonuç ya da öneriler bu malzeme ifade yazarlar ve mutlaka finansmanı kuruluşları görüşlerini yansıtmamaktadır.

1. bir ağaç araçları için seçin
<ol>
	<li>Ağaç ölçümü için seçin. İdeal olarak, genellikle yuvarlak kök kesiti ve 1 - 2 kez tine uzunluğu veya sensör çatalın dişlerini (~ 5 cm aşağıda gösterildiği belirli kapasitans sensörler için) uzunluğundan büyük bir sapwood derinlik arasında çapı ile sağlıklı ağaçlar seçin. Ağaç çekirdeği kullanan sapwood derinliğini ölçmek veya sapwood derinlik Allometrik denklemleri standart çapı teypten tarafından ölçülen çap 29,54, kök sapwood alanı ile ilgili aracılığıyla pek çok tür için hesaplamak. Not: Ancak, kapasitans sensörleri bazı türleri uygun bir uzunluk ölçüm hassasiyeti olumsuz etkilemeden adım 1.2 takip için kesilmiş olabilir mümkün olabilir. Tek kapasite sensörleri ile kablolama içermeyen katı ölçüm çatalın dişlerini kesilmiş kesmek veya. Ayrı kalibrasyon kesilmiş algılayıcılar için gereklidir. Bu nedenle, ağaç seçin ve uygun tine önce kalibrasyon prosedürü belirlemek.</li>
	<li>Uygun ağaç çapı ve sapwood derinliği dayalı sensör çatalın dişlerini belirlemek. Not: Kapasite sensörler nem bilgi sensör diş, Luzunluğu üzerinde entegre. bu nedenle çapı L ve 2 L arasında olduğunda sağladıkları entegre gözlem tüm kök temsilcisi olduğunu kabul . (Bakınız Bölüm 4.2) yüklemeden önce ölçüm alanından kaldırılır gibi kabuk ve phloem ölçüm etkilemez.<ol>
		<li>Ağaçlar öyle ki diş kök karşı tarafına nüfuz değil L (bkz. Adım 1.3) kök çapı daha büyük olduğu için sensörler kırpın.</li>
		<li>Sapwood ve cebire kombine sinyalini nerede çapı 2Lbüyüktür, ama sapwood derinlik Lazdır ağaçlar için sensörlü ölçmek. Not: Bu iki doku türlerinde su içeriği farklı olarak, gözlem tüm kök temsilcisi olduğu varsayılır, bu bir önyargı neden olabilir. Bu gibi durumlarda, ya da ne zaman kullanıcı sadece sapwood su dalgalanmalar, çatalın dişlerini gerekir kesilmiş sapwood derinlik gözlemleri sapwood (active xylem) su içerik dalgalanmaları temsil edecek şekilde sensör ilgileniyor sadece. Sapwood derinlik Lbüyük olduğunda, sadece sapwood gözlemleri temsil, ama sensör kesilmiş olabilir gerekmez.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>(Adım 1.2.1 ve 1.2.2 belirtildiği) gerekiyorsa, belirtilen uygulama için uygun sensör kesti. Sensör çatalın dişlerini kesmek için güvenli bir şekilde bir tezgah için sensör Klamp ve uygun koruyucu ekipman giyerken, çelik kesme disk ile donatılmış bir güç döner aracı her tine tam olarak aynı uzunlukta kesmek için kullanın.</li>
</ol>
2. hasat ve ahşap Species-Specific kalibrasyon oluşturmak ilgi bütün türlerin örnekleri hazırlamak
<ol>
	<li>Gövde, Juvenil kök veya büyük şube en az 6 cm çapında ilgi türlerden toplamak. Büyük çap sensör kapatan odun miktarını en üst düzeye çıkarmak için tercih edilen ve en yakın saha ölçümleri için gövde yoğunluğu yaklaşık. Bağlı tüm dalları veya yaprakları ve tüm liken ve gevşek malzeme kaldırın. Not: daha fazla tartışma şube farklılıkları nedeniyle belirsizlik için tartışma bölümüne başvurun ve yoğunluk kaynaklanıyor.</li>
	<li>Kök ~ 15 cm uzunluğu 25 veya daha fazla silindirik bölüme kesiminde.</li>
	<li>Her kesimi etiket ve ortalama çapı ve her uzunluğunu kaydedebilirsiniz. Kesimleri birim bir silindir hacmi yaklaşık.</li>
	<li>Segmentleri fark rehidrasyon ve kurutma için iki gruba ayırın. Yaklaşık 1/3 suyla temasa bir su banyosu segmentlerinde ve diğer 2/3'ü bir kurutma fırın segmentlerinde dehydrate 60 ° C yerleştirin. İki kesimi hemen ölçüm için ayrı tutmak: tercihen bir kök ve bir--dan bir son uzunluğunu orta. Not: Genellikle, 60 ° C'de kurutma kesimleri ~ 2 hafta sonra tamamen kurumuş ve tam olarak ~ 3 gün sonra rehydrated. Bireysel segmentler fırın/su banyosu kaldırmak ve (bkz. Adım 3.7) günlük ya da iki kez günlük aralıklarla ölçün. Ölçümler olası hacimsel su içeriği en büyük aralığını kapsayan bir degrade üretmek için.</li>
</ol>
3. Kalibrasyon sensör çıktı ve hacimsel su arasındaki ilişki içerik
<ol>
	<li>Kapasitans sensör bir veri günlüğü aygıt üreticisi tarafından sağlanan yönergeleri izleyin ve gerçek zamanlı sensör okuma görselleştirme için bilgisayara bağlayın. 30-veri toplama için zaman aralığı ayarlarken s.</li>
	<li>Bir premade Delme şablonu kullanarak düzenlenen güvenli bir şekilde yerine hizalama ve Matkap biraz kapasite sensör (bu deneyde kullanılan sensör için 3.57 mm) dişler çapı daha küçük korumak, dikey iki ile üç delik delme için ikinci seti delikleri arasındaki potansiyel hiçbir çakışma olduğundan emin olmak için birkaç santimetre dikey ayrılması ahşap segment çevresinde yaklaşık 150 ° uzak yer. Adım 2.4 ölçümleri ilk kümesi için kenara ahşap parçaları kullanın.</li>
	<li>Segment ve kayıt yakın 0,01 g ağırlık ölçüm anda tartın. Kap parçaları ek kurutma önlemek için plastik wrap ile biter.</li>
	<li>Hemen sonra Tartma, kapasitans sensör bir alkol bez ile dişler temiz ve çelik dişli olan hiçbir bölümü görünür olacak tamamen, kök segment ekleyin. Stabilize etmek için çıktı ekranda okuma ölçüm için bekleyin (2-3 dk, genel olarak). Sensör Çıkış sıcaklığı, elektriksel iletkenlik ve Dielektrik geçirgenlik (εb) her 30 kayıt s 5 min ve compute ortalama 10 ölçümler için.</li>
	<li>Yavaşça sensör segmentten kaldırmak, bir alkol bez ile dişler temiz ve sıfır olarak dönmek çıkış okuma bekleyin. Adım ileriye 3.3 önceden açılmış delikleri ikinci kümedeki ölçüm yordamı yineleyin.</li>
	<li>Plastik sonuna kaldırmak ve kök segment kurutma fırında yerleştirin. Tamamen yazılıolduğu izin (genellikle 2 hafta, ya da ağırlık birkaç gün için stabilize kadar).</li>
	<li>3.3 3.7 aracılığıyla tüm kesimleri için yineleyin. Parça kurutma fırından çıkarın ve daha sık ölçmek (günde) kurutma, ilk nem kaybı daha son birkaç gün (günlük) daha yüksek oranda nedeniyle ilk birkaç gün içinde. Aşırı su tartı ve ölçü önce bir kağıt havlu kullanarak su banyosu kaldırıldı kesimleri yüzeyinden kuru.</li></ol>Tüm rehydrated kesimleri ölçülen kadar günde bir rehydrated kök segment ölçmek.
	<li>Tam kuruma sonra tüm kök segmentleri son kuru ağırlığının kaydedin.</li>
	<li>Hacimsel su içeriği (VWC, cm3su /cm3ahşap) her kök segment ölçüm, aşağıdaki formülü kullanarak zaman hesaplamak: 
	<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/57062/57062eq1.jpg">(1) Burada Vw hacmi su (cm3) ve Vkök kök segment (cm3) 1.2 adımda hesaplanan hacmi olmasıdır.<ol>
		<li>Ölçüm zaman içinde her parça su hacmi hesaplamak: 
		<img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/57062/57062eq2.jpg">(2) Mw (g) kök segmentte kitle su ölçüm ve ρw anda nerede su (1 g cm-3) yoğunluğudur</li>
		<li>Ölçüyü zamanda su her segmentte kitle hesaplamak: 
		<img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/57062/57062eq3.jpg">(3) Burada Mıslak kök segment kitle ölçüm (g) sırasında olan ve Mkuru son ağırlığı (g) parçasının olduğunu.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Bir istatistiksel analiz yazılım paketi kullanarak oluşturmak sensörü gözlenen Dielektrik geçirgenlik ve VWC (şekil 1, Tablo 1) arasında en uygun doğrusal regresyon.</li>

<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57062/57062fig1.jpg"> 
Şekil 1: örnek kalibrasyon eğrileri. Quercus rubra, Acer rubrum, Betula papyrifera, kavak grandidentatave parçalar 1 ve 2 Bu protokol aşağıdaki Pinus strobus için oluşturulan kalibrasyon eğrileri. Denklemler ve kararlılığı katsayıları her Tablo 1' deki için sağlanır. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/57062/57062fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td></td>
			<td>m</td>
			<td>b</td>
			<td>R2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B. paprifera</td>
			<td>0.048</td>
			<td>-0.098</td>
			<td>0.967</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>A. rubrum</td>
			<td>0.067</td>
			<td>-0.158</td>
			<td>0.853</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>S. rubra (kısaltılmış)</td>
			<td>0.120</td>
			<td>0.041</td>
			<td>0.636</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>S. rubra</td>
			<td>0.058</td>
			<td>-0.109</td>
			<td>0.718</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>P. grandidentata</td>
			<td>0.023</td>
			<td>-0.028</td>
			<td>0.887</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>P. strobus</td>
			<td>0.030</td>
			<td>-0.072</td>
			<td>0.900</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tablo 1: Kalibrasyon denklemler dönüşüm için ε b için VWC beş ılıman ağaç türünün. Katsayıları değilim ' ve 'b' standart formdaki bir doğrusal denklem için sunulmaktadır: VWC = m * εb+ b.
4. kapasite sensörler ağaçlarda saha ölçümleri için yükleme
<ol>
	<li>Sensör yüklemeden önce kök çapı ve her sensör konum için zemin yüzeyi üzerindeki yükseklik kaydeder. Genellikle, bagaja VWC izlemek için bir sensör ~0.5 m zemin yüzeyi yukarıda yerleştirin ve ilk büyük dallanma split (~7.5 m zemin Şekil 2) hemen altında ikinci bir yer.</li>
</ol>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57062/57062fig2.jpg"> 
Şekil 2: örnek alan deneme kurulumu. Sensör yerleri ve olgun bir ağaç bir veri kaydı İstasyonu'na bitişik yönde bir şematik diyagramı. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/57062/57062fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<ol start="2">
	<li>Cambium kabuğu kaldırmak ve düz bir yüzey nereye belgili tanımlık duyumsal-ecek var olmak oluşturmak bir beraberlik bıçak kullanarak yüklü. Bu yüzey geniş ve düz kadar dişli olan hiçbir bölümü maruz öyle ki yüklendiğinde sensör floş ağacının yüzeye karşı oturur olduğundan emin olun. Çıkarmak belgili tanımlık kabuk ve cambium ölçümleri sadece su içeriği xylem, kabuğu veya phloem su içeriği ise hariç eklediğinizden emin olun.</li>
	<li>Dişler için delik. Bir matkap biraz dişler çapı daha küçük daha yumuşak ahşap için biraz daha yakın gerçek boyuta çatalın dişlerini daha sert tahta (3.57 bu protokol için kullanılan olarak mm) için kullanırken. Yüksek kalite ölçülerini sensör dişli olan ahşap ile iyi iletişim yapmak sağlamak. Olacak bu yana düzenli olarak, sensör kaldırmak için bir ihtiyaç kalibrasyon prosedürü sırasında olduğu gibi biraz daha küçük bir matkap kullanılabilir burada kalibrasyon için kullanılan bir daha.</li>
	<li>Herhangi bir kir veya cilt yağlar kaldırmak için bir alkol bez ile sensör çatalın dişlerini temiz ve sensör önceden delinmiş deliklere yerleştirin. Sensör ekleme üzerine çok fazla direniş karşılıyorsa, yavaşça yağmur ve onları biraz genişletmek için yeniden delik. Tüm üç dişli olan tam olarak eklenir ve sensör vücut floş ağaç gövdesi karşı oturur emin olun.</li>
	<li>Bir silikon bazlı mastik sensör akış delikleri girmesini kök tutmak yardımcı olmak için ve haşere istila önlemek için ağaç gövdesi karşı mühür için kullanın.</li>
	<li>Harici Isıtma önlemek için yansıtıcı yalıtım sensörlü kapsar.</li>
	<li>Üreticileri özellikleri, tüm sensörler 12 V güç kaynağı ve uyumlu veri logger bağlayın. Kullanım verileri toplama aralıkları 5 dk sensörler alanında dağıtılan ama gücünü sınırlayarak, örneğin, güneş/pil nerede güç sitelerdeki korumak için kullanmak daha uzun aralıklarla siteleri işletilen.</li>
</ol>
5. Kalibrasyon eğrisi kullanarak kök-su depolama için ham verileri işlemek
<ol>
	<li>2.9. adımda oluşturulan kalibrasyon eğrisi denklemi kullanarak, sensör çıktı VWC için bütün gözlemler için dönüştürün. VWC genellikle cm3 /cm3 veya bir yüzde olarak ifade edilir. Yüzde VWC bu nedenle 0 ile % 100 arasında aralığı olacaktır.</li>
	<li>Faiz (cm3) iki ölçüm yükseklikleri arasında toplam hacmi entegre (Örneğin, Şekil2: 0,5 m ve 7, 5 m) kök çapı değişikliklerle doğrusal olarak yükseklik varsayarak tarafından.</li></ol>Burada gözlem gösterir tüm kök ağaçlar için (Yani, ağaçlar çapları arasında L ve 2Ldeğiştirilmemiş sensörleri kullanarak, bir veya daha ince ağaçlar nerede sensör kök çapına kesilmiş 2.2 bölümüne bakın), denklem 4 kullanın: 
	<img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/57062/57062eq4.jpg">(4) H sensörleri arasındaki yükseklik farkı (dikey mesafe) nerede (örneğin, Şekil2: 700 cm) ve r1 ve r2 kök (cm) yarıçaplarını alt ve üst sensörler Mekanlar, anılan sıraya göre. Ağaçları nereye sensörleri bir tahmini sadece sapwood su sağlamak için EQ 5 kullanın (bkz. sensör uzunluğu belirlenmesi, Bölüm 1.2) içeriği: 
	<img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/57062/57062eq5.jpg">(5) s1 ve s2 sapwood derinliği (cm) alt ve üst alıcıları yerlerde sırasıyla nerede.
	<li>Kök - veya sapwood - ses düzeyini hesaplamak faiz toplam hacimce ağaç ortalama VWC çarparak su depolanan.</li>

Steven R. Garrity GS3 Ruggedized toprak nem sensörü üretir metre Group Inc çalışanı bu makalede kullanılır.

Mevsimsel ve gündüz desenleri kök su içeriği eşzamanlı sap akı eğilimleri ile sensörleri hizalama kapasite ile gözlenen ve Çevre ölçümleri (şekil 3, şekil 4, şekil 5) zorlama. Rezervuarlar kök su depolama diurnally şarj odunsu dokularında aracılığıyla oranının transprasyon hızı aşan ve mevsimsel toprak nemi kök-su durumu5sınırlar zamanı tü...

Bitki materyali içinde depolanan su fabrikaları yetenek kısa ve uzun vadeli su stres1,2ile başa çıkmak için önemli bir rol oynar. Bitki kökleri, sapları, su depolamak ve yaprakları (Örneğin, xylem gemiler) hücre içi ve hücre dışı alanlarda 2,3,4. Bu su 10 ve % 50 diurnally transpired su2,5,6,7,8arasında katkıda bulunmak için gösterilmiştir. Bu nedenle, bitki hidrolik kapasite karasal su dengesinin önemli bir bileşeni, su stresi, kuraklık yanıt ve kurtarma1bir göstergesi olarak kullanılabilir ve arasında gözlenen zaman gecikme için düzeltmek gerekli önemli bir faktördür terleme ve sap9,10,11akışı. Bitki örtüsü su içeriği gerçek zamanlı izleme de tarım uygulamalarında meyve bahçesi sınırlamak ve sulama sulama verimi12,13artırmak için kırpmak yardımcı olmak için kullanılabilir. Ancak, sürekli, in-situ kök-su içeriği odunsu türler7,14,15,16,17,18, ölçümleri göre sap akı ölçümleri20 19 nadirdir. Burada, bir yordam içinde ağaçlar5,21kaynaklanıyor hacimsel su içeriği izlemek için kapasite sensörler kalibrasyonu için anahat.
Hidrodinamik davranışları ve su kullanımı Yönetmeliği bitki örtüsü toprak-bitki-atmosfer süreklilik22,23 ayrılmaz bir bileşeni ve bu nedenle önemli denetimler arasında su ve karbon tozlar için Biyosfer ve atmosfer24,25. Kök su içeriği dinamikleri biyotik ve abiyotik faktörler tarafından etkilenmiştir. Tükenmesi ve şarj kök depolanan su kısa ve uzun vadeli eğilimler çevre koşulları, özellikle, buhar basıncı açığı etkilenen ve su içerik1,26toprak. Bir bitkinin yeteneği depolamak ve su kullanımı ahşap27 (örneğin, yoğunluk, gemi yapı) ve acil hidrolik strateji25 (örneğin, ISO - veya anisohydric stomatal yönetmelik) fiziksel özelliklerini belirlemek 19 , 26 , 28ve türlerin29,30tarafından yaygın olarak değişebilir. Önceki çalışmalarda kapasite tropikal16,27,31,32,33 ve ılıman5,7 farklı rolleri göstermiştir ,21 türler ve her iki kapalı tohumlular1,2,34 ve Gymnosperm'lerden6,11,17,19.
Biyokütle su içeriğinin gelişmiş bilgi su edinimi için bitki örtüsü stratejiler anlayış geliştirmek ve1,2, türün güvenlik açığı yağış rejimleri35 öngörülen değişikliklere birlikte kullanın ,36. Daha fazla bitki su kullanımı stratejileri değişen demografik desenler gelecek iklim senaryoları37,38altında tahmin yardımcı olacak anlamak. Modeli veri tümleştirme teknikleri39,40,41, bu yöntemi kullanarak elde edilen veri bilgilendirmek ve ölçeklenebilir, bitki düzeyinde hidrodinamik sınamak için kullanılan kök su içeriği modelleri 42,43,44 stomatal gürültülerinden hesaplamaları geliştirmek ve böylece, terleme ve fotosentetik karbon alımını imkanı. Bu gelişmiş hidrodinamik modellerin belirgin bir şekilde azaltılmasına belirsizlik ve hata daha büyük arazi-yüzey ve Earth sistemleri modelleri25,45,46dahil sağlayabilir, 47,48.
İzlemek veya kök su içeriği hesaplamak için kullanılan bir yöntem örnekleme33,49, elektronik dendrometers2,15,50, elektrikli rezistans ağaç dahil 51, gama radyasyon zayıflama52, döteryum izleyiciler19, ağlar, sap akı sensörler32,33,53, psychrometers49, kök ve genlik11 ve saat4,12,13 etki alanı reflectometry (TDR). Son çabaları geleneksel olarak toprak hacimsel su içerik5,18,21,27ölçmek için kullanılmış olan kapasite sensörler canlılık test ettik. Frekans etki alanı reflectometry (FRD)-stil kapasitans sensörleri düşük maliyet ve yüksek zamansal çözünürlük ölçümleri için çekici bir araç alan senaryolarda geliştirmelerde sürekli ölçümler için enerji nispeten az miktarda kullanın. TDR tarzı sensörler üzerinde FDR otomasyon kolaylığı sürekli güneş-saat veri kümeleri koleksiyonunu kolaylaştırır ve birçok önemli kablo uzunlukları13gerektiren TDR ölçümlerde içsel sorunları ortadan kaldırır. İn-situ kapasitans sensörler kullanımı tekrarlayan örnekleme veya şube hasat gereksinimini ortadan kaldırır ve Geliştirilmiş doğruluk parke türler için sağlayabilir.Xylem gemiler gibi hücre dışı alanlarda başta olmak üzere su çekmek veya yüksek ahşap veya kabuk dönmeler esneklik, odunsu türler genellikle popüler dendrometer ölçüm teknikleri nedeniyle düşük elastik kök genişleme için iyi bir aday değildir 2. kapasite sensörleri hacimsel su içeriği doğrudan dönüştürülebilir Dielektrik geçirgenlik tahmin ediyoruz. Ancak, kapasitans ölçümleri sensör çevreleyen ortam yoğunluğunu duyarlıdır. Bu nedenle, hacimsel ahşap-su içerik5,21' e sensörler çıkışını dönüştürmek species-specific kalibrasyonlar için savunucusu.
Biz kapasite sensör çıktı için ahşap hacimsel su içeriği dönüştürmek için species-specific bir ayar için bir iletişim kuralı mevcut. Ayrıca sağlanan alan yükleme kapasitans sensörlerin olgun ağaçlarda ve yöntemin güçlü, zayıf ve varsayımlar tartışılması için talimatlar vardır. Bu teknikler gövde, en büyük ağaç su depolama haznesi8, hacimsel su içeriği izlemek için tasarlanmıştır ama bütün ağaç dalları boyunca ek sensörler yüklemesinde için kolayca genişletilebilir. Dinamik bitki su içeriği ölçümleri bitki örtüsü hidrodinamik, biometeorology ve arazi-yüzey modelleme alanlarında ilerlemek olacaktır.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Ruggedized Soil Moisture Sensor</td>
			<td>METER Group Inc.</td>
			<td>GS-3</td>
			<td>Capacitance sensors</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1/8&#34; drill bit</td>
			<td>Any</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>9/64&#34; drill bit</td>
			<td>Any</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drying oven</td>
			<td>Any</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chainsaw</td>
			<td>Any</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electric drill</td>
			<td>Any</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bucket for water bath</td>
			<td>Any</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alcohol swabs</td>
			<td>Any</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Draw knife</td>
			<td>Any</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Data logger</td>
			<td>Any</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicon sealant</td>
			<td>Any</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the calibration and use of capacitance sensors to monitor stem water content in trees

Su taşıma ve Depolama Birimi'ni toprak-bitki-atmosfer süreklilik karasal su döngüsü için önemlidir ve bir büyük araştırma odak alan haline gelmiştir. Biyokütle kapasitans kaçınma terleme için hidrolik bozukluğu önemli bir rol oynar. Ancak, yüksek zamansal çözünürlük ölçümler büyük ağaçlar hidrolik kapasite olarak dinamik değişiklikler nadirdir. Burada, kalibrasyon ve kapasite sensörler, genellikle toprak su içeriği, hacimsel su içeriği alanında ağaçlarda ölçmek için izlemek için kullanılan kullanımı için yordamlar mevcut. Frekans etki alanı reflectometry tarzı gözlemler okudu medya yoğunluğu duyarlıdır. Bu nedenle, Dielektrik geçirgenlik sensör tarafından rapor edilen değerleri hacimsel su içeriği dönüştürmek için species-specific kalibrasyonlar gerçekleştirmek gereklidir. Kalibrasyon bir hasat şube veya kurutulmuş veya sensör gözlemleri ile en uygun regresyon oluşturmak için kullanılan su içeriği tam bir dizi üretmek için yeniden sulu bölümler halinde kesmek kök üzerinde gerçekleştirilir. Sensörler kalibrasyon kesimleri içine eklenen veya uygun matkap uyum sağlamak için fabrikasyon bir şablonu kullanarak uygun bir hoşgörü için ön delik sonra ağaçlarda yüklü. Özen özel sensör çatalın dişlerini çevreleyen ortam ile iyi temas onları aşırı güç eklenecek izin verirken emin olmak için. Hacimsel su içerik dynamics sunulan metodoloji gözlenen ısı dağılımı teknikleri ve çevresel zorlanıyor veri kullanarak kaydedilen su akışı ölçümleri ile hizalayın. Biyokütle su içerik verileri başlangıcı su stresi, kuraklık yanıt ve kurtarma gözlemlemek için kullanılabilir ve kalibrasyon ve değerlendirme yeni bitki düzeyinde hidrodinamik modellerin yanı sıra uzaktan bölümleme uygulanması için potansiyel hissetti Yukarıdaki ve belowground bileşenleri nem ürünlere.

Bu bölümde, biz üç Acer rubrum bireylerde kök-su depolama alanı ölçümleri ayrıntılı bir analizini 2016 büyüyen sezonunda ardından beş yaygın Doğu orman ağaç türü, kalibrasyon verileri mevcut. Kalibrasyon eğrileri Acer rubrum, Betula papyrifera, Pinus strobus, kavak grandidentata ve Quercus rubra (şekil 1) için üretildi. Eğrileri yamaçları kadar % 97,7 P. grandidentata ve species-specific kalibra...

Watch this Scientific Journal Video about The Calibration and Use of Capacitance Sensors to Monitor Stem Water Content in Trees at JoVE.com

The Calibration and Use of Capacitance Sensors to Monitor Stem Water Content in Trees

Kalibrasyon ve kapasite sensörler kullanımı ağaçlarda kök su içeriği izlemek için

Biyokütle hidrolik kapasite kısa ve uzun süreli kuraklık streslere karşı bir tampon görevi görür bitki örtüsü su bütçesinin önemli bir bileşenidir. Burada, kapasitans sensörler büyük ağaçlar köklerini su içeriği izlemek için bir protokol kalibrasyon ve toprak nemi kullanımı için mevcut.

Water transport and storage through the soil-plant-atmosphere continuum is critical to the terrestrial water cycle, and has become a major research focus ...

the-calibration-use-capacitance-sensors-to-monitor-stem-water-content

Research

JoVE Journal

Environment

12.4K Görüntüleme.  University of Texas at Austin. Biyokütle hidrolik kapasite kısa ve uzun süreli kuraklık streslere karşı bir tampon görevi görür bitki örtüsü su bütçesinin önemli bir bileşenidir. Burada, kapasitans sensörler büyük ağaçlar köklerini su içeriği izlemek için bir protokol kalibrasyon ve toprak nemi kullanımı için mevcut.

Video: The Calibration and Use of Capacitance Sensors to Monitor Stem Water Content in Trees

Unraveling the Unseen Players in the Ocean - A Field Guide to Water Chemistry and Marine Microbiology

Here we introduce a series of thoroughly tested and well standardized research protocols adapted for use in remote marine environments. The sampling protocols include the assessment of resources available to the microbial community (dissolved organic carbon, particulate organic matter, inorganic nutrients), and a comprehensive description of the viral and bacterial communities (via direct viral and microbial counts, enumeration of autofluorescent microbes, and construction of viral and microbial metagenomes). We use a combination of methods, which represent a dispersed field of scientific disciplines comprising already established protocols and some of the most recent techniques developed. Especially metagenomic sequencing techniques used for viral and bacterial community characterization, have been established only in recent years, and are thus still subjected to constant improvement. This has led to a variety of sampling and sample processing procedures currently in use. The set of methods presented here provides an up to date approach to collect and process environmental samples. Parameters addressed with these protocols yield the minimum on information essential to characterize and understand the underlying mechanisms of viral and microbial community dynamics. It gives easy to follow guidelines to conduct comprehensive surveys and discusses critical steps and potential caveats pertinent to each technique.

Here, we present a comprehensive protocol to assess the organic and inorganic nutrient availability and the abundance and structure of microbial and viral communities in remote marine environments.

Su Kimya ve Deniz Mikrobiyoloji A Field Guide - Okyanusu&#39;nda gaybı Oyuncular çözülüyor

Here we introduce a series of thoroughly tested and well standardized research protocols adapted for use in remote marine environments. The sampling ...

Çevre

The Use of an Automated System (GreenFeed) to Monitor Enteric Methane and Carbon Dioxide Emissions from Ruminant Animals

Ruminant animals (domesticated or wild) emit methane (CH4) through enteric fermentation in their digestive tract and from decomposition of manure during storage. These processes are the major sources of greenhouse gas (GHG) emissions from animal production systems. Techniques for measuring enteric CH4 vary from direct measurements (respiration chambers, which are highly accurate, but with limited applicability) to various indirect methods (sniffers, laser technology, which are practical, but with variable accuracy). The sulfur hexafluoride (SF6)&#160;tracer gas method is commonly used to measure enteric CH4 production by animal scientists and more recently, application of an Automated Head-Chamber System (AHCS) (GreenFeed, C-Lock, Inc., Rapid City, SD), which is the focus of this experiment, has been growing. AHCS is an automated system to monitor CH4 and carbon dioxide (CO2) mass fluxes from the breath of ruminant animals. In a typical AHCS operation, small quantities of baiting feed are dispensed to individual animals to lure them to AHCS multiple times daily. As the animal visits AHCS, a fan system pulls air past the animal&#8217;s muzzle into an intake manifold, and through an air collection pipe where continuous airflow rates are measured. A sub-sample of air is pumped out of the pipe into non-dispersive infra-red sensors for continuous measurement of CH4 and CO2 concentrations. Field comparisons of AHCS to respiration chambers or SF6 have demonstrated that AHCS produces repeatable and accurate CH4 emission results, provided that animal visits to AHCS are sufficient so emission estimates are representative of the diurnal rhythm of rumen gas production. Here, we demonstrate the use of AHCS to measure CO2 and CH4 fluxes from dairy cows given a control diet or a diet supplemented with technical-grade cashew nut shell liquid.

The Use of an Automated System GreenFeed to Monitor Enteric Methane and Carbon Dioxide Emissions from Ruminant Animals

Accuracy and precision of the techniques used to measure methane emissions from ruminant animals are critically important for the success of greenhouse gas mitigation efforts. This manuscript describes the principles and operation of an automated system to monitor methane and carbon dioxide mass fluxes from the breath of ruminant animals.

Bir Otomatik Sistem (GreenFeed) Kullanımı Ruminant Animals Enterik Metan ve Karbon Dioksit Emisyonları izlemek için

Ruminant animals (domesticated or wild) emit methane (CH4) through enteric fermentation in their digestive tract and from decomposition of manure during ...

A Duplex Digital PCR Assay for Simultaneous Quantification of the Enterococcus spp. and the Human Fecal-associated HF183 Marker in Waters

This manuscript describes a duplex digital PCR assay (EntHF183 dPCR) for simultaneous quantification of Enterococcus spp. and the human fecal-associated HF183 marker. The EntHF183 duplex dPCR (referred as EntHF183 dPCR hereon) assay uses the same primer and probe sequences as its published individual quantitative PCR (qPCR) counterparts. Likewise, the same water filtration and DNA extraction procedures as performed prior to qPCR are followed prior to running dPCR. However, the duplex dPCR assay has several advantages over the qPCR assays. Most important, the dPCR assay eliminates the need for running a standard curve and hence, the associated bias and variability, by direct quantification of its targets. In addition, while duplexing (i.e. simultaneous quantification) Enterococcus and HF183 in qPCR often leads to severe underestimation of the less abundant target in a sample, dPCR provides consistent quantification of both targets, whether quantified individually or simultaneously in the same reaction. The dPCR assay is also able to tolerate PCR inhibitor concentrations that are one to two orders of magnitude higher than those tolerated by qPCR. These advantages make the EntHF183 dPCR assay particularly attractive because it simultaneously provides accurate and repeatable information on both general and human-associated fecal contamination in environmental waters without the need to run two separate qPCR assays. Despite its advantages over qPCR, the upper quantification limit of the dPCR assay with currently available instrumentation is approximately four orders of magnitude lower than that achievable by qPCR. Consequently, dilution is needed for measurement of high concentrations of target organisms such as those typically observed following sewage spills.

A Duplex Digital PCR Assay for Simultaneous Quantification of the Enterococcus spp. and the Human Fecal-associated HF183 Marker in Waters

This manuscript describes a duplex digital PCR assay that can be used to simultaneously quantify Enterococcus spp. and the HF183 genetic markers as indicators of general and human-associated fecal contamination in recreational waters.

Eşzamanlı Niceleme için Dubleks Dijital PCR Testi<em&gt; Enterococcus spp.</em&gt; Ve Waters İnsan Fekal ilişkili HF183 Marker

This manuscript describes a duplex digital PCR assay (EntHF183 dPCR) for simultaneous quantification of Enterococcus spp. and the human fecal-associated ...

Use of a Filter Cartridge for Filtration of Water Samples and Extraction of Environmental DNA

Recent studies demonstrated the use of environmental DNA (eDNA) from fishes to be appropriate as a non-invasive monitoring tool. Most of these studies employed disk fiber filters to collect eDNA from water samples, although a number of microbial studies in aquatic environments have employed filter cartridges, because the cartridge has the advantage of accommodating large water volumes and of overall ease of use. Here we provide a protocol for filtration of water samples using the filter cartridge and extraction of eDNA from the filter without having to cut open the housing. The main portions of this protocol consists of 1) filtration of water samples (water volumes &#8804;4 L or &gt;4 L); (2) extraction of DNA on the filter using a roller shaker placed in a preheated incubator; and (3) purification of DNA using a commercial kit. With the use of this and previously-used protocols, we perform metabarcoding analysis of eDNA taken from a huge aquarium tank (7,500 m3) with known species composition, and show the number of detected species per library from the two protocols as the representative results. This protocol has been developed for metabarcoding eDNA from fishes, but is also applicable to eDNA from other organisms.

We describe a protocol for filtration of water samples with a filter cartridge and extraction of environmental DNA (eDNA) without having to cut open the housing to remove the filter. This protocol is developed for metabarcoding eDNA from fishes, but is also applicable to eDNA from other organisms.

Filtrasyon Su Örnekleri ve Çevre DNA Ekstraksiyon için bir Filtre Kartuşu Kullanımı

Recent studies demonstrated the use of environmental DNA (eDNA) from fishes to be appropriate as a non-invasive monitoring tool. Most of these studies ...

Methods of Soil Resampling to Monitor Changes in the Chemical Concentrations of Forest Soils

Recent soils research has shown that important chemical soil characteristics can change in less than a decade, often the result of broad environmental changes. Repeated sampling to monitor these changes in forest soils is a relatively new practice that is not well documented in the literature and has only recently been broadly embraced by the scientific community. The objective of this protocol is therefore to synthesize the latest information on methods of soil resampling in a format that can be used to design and implement a soil monitoring program. Successful monitoring of forest soils requires that a study unit be defined within an area of forested land that can be characterized with replicate sampling locations. A resampling interval of 5 years is recommended, but if monitoring is done to evaluate a specific environmental driver, the rate of change expected in that driver should be taken into consideration. Here, we show that the sampling of the profile can be done by horizon where boundaries can be clearly identified and horizons are sufficiently thick to remove soil without contamination from horizons above or below. Otherwise, sampling can be done by depth interval. Archiving of sample for future reanalysis is a key step in avoiding analytical bias and providing the opportunity for additional analyses as new questions arise.

Repeated soil sampling has recently been shown to be an effective way to monitor forest soil change over years and decades. To support its use, a protocol is presented that synthesizes the latest information on soil resampling methods to aid in the design and implementation of successful soil monitoring programs.

Toprak Yeniden örnekleme yöntemleri Orman Topraklarının Kimyasal Konsantrasyonlarına Değişiklik Monitör

Recent soils research has shown that important chemical soil characteristics can change in less than a decade, often the result of broad environmental ...

Controlled-release of Chlorine Dioxide in a Perforated Packaging System to Extend the Storage Life and Improve the Safety of Grape Tomatoes

A controlled-release chlorine dioxide (ClO2) pouch was developed by sealing a slurry form of ClO2 into semipermeable polymer film; the release properties of the pouch were monitored in containers with or without fruit. The pouch was affixed to the inside of a perforated clamshell containing grape tomatoes, and the effect on microbial population, firmness, and weight loss was evaluated during a 14 day storage period at 20 &#176;C. Within 3 days, the ClO2 concentration in the clamshells reached 3.5 ppm and remained constant until day 10. Thereafter, it decreased to 2 ppm by day 14. The ClO2 pouch exhibited strong antimicrobial activity, reducing Escherichia coli populations by 3.08 log CFU/g and Alternaria alternata populations by 2.85 log CFU/g after 14 days of storage. The ClO2 treatment also reduced softening and weight loss and extended the overall shelf life of the tomatoes. Our results suggest that ClO2 treatment is useful for extending the shelf life and improving the microbial safety of tomatoes during storage without impairing their quality.

Here, we describe a protocol for the application of a novel, slow-release ClO2 product that reduces spoilage and extends the shelf life of fresh fruit. The slow-release ClO2 product was added to standard commercial grape tomato packaging and tested against Escherichia coli and Alternaria alternata.

Bir Delikli Ambalaj Sistemde Klor Dioksit Kontrollü salım Depolama ömrünü uzatmak ve Üzüm Domates Güvenliğini Artırmak İçin

A controlled-release chlorine dioxide (ClO2) pouch was developed by sealing a slurry form of ClO2 into semipermeable polymer film; the release properties ...

A Simple Planting Technique for Re-establishing Trees Where Frequent Inundation Occurs

Many of the Everglades tree islands have lost elevation over the past century and most of their trees have died such that they are now covered with herbaceous plants. This protocol describes a simple, cost-effective tree planting technique needed for restoring degraded Everglade tree islands. The design is patterned after a natural Everglades process that creates floating peat islands, which allows tree survival and growth in flooded conditions and often leads to the development of tree islands. Commercially available peat bags were used as the medium for the growth and establishment of potted native tree saplings. The pop-up configuration floated initially and provided additional elevation to minimize inundation, with a single native tree species sapling and a single tree fertilizer spike. During a 3 year study involving 105 pop-ups, most plants survived (80%) and many thrived. Determining whether this technique can establish trees on a degraded tree island will require longer studies and extensive field tests.

This protocol describes a simple, cost-effective tree planting technique for restoring degraded Everglades tree islands that experience inundation. The design creates an island (pop-up) which floats initially and adds elevation to promote tree survival and growth under flooded conditions.

Bir basit tekniği sık su baskını/taşkın oluştuğu için yeniden kurulması ağaç dikme

Many of the Everglades tree islands have lost elevation over the past century and most of their trees have died such that they are now covered with ...

Construction of a Low-cost Mobile Incubator for Field and Laboratory Use

Incubators are essential for a range of culture-based microbial methods, such as membrane filtration followed by cultivation for assessing drinking water quality. However, commercially available incubators are often costly, difficult to transport, not flexible in terms of volume, and/or poorly adapted to local field conditions where access to electricity is unreliable. The purpose of this study was to develop an adaptable, low-cost and transportable incubator that can be constructed using readily available components. The electronic core of the incubator was first developed. These components were then tested under a range of ambient temperature conditions (3.5 &#176;C - 39 &#176;C) using three types of incubator shells (polystyrene foam box, hard cooler box, and cardboard box covered with a survival blanket). The electronic core showed comparable performance to a standard laboratory incubator in terms of the time required to reach the set temperature, inner temperature stability and spatial dispersion, power consumption, and microbial growth. The incubator set-ups were also effective at moderate and low ambient temperatures (between 3.5 &#176;C and 27 &#176;C), and at high temperatures (39 &#176;C) when the incubator set temperature was higher. This incubator prototype is low-cost (&lt; 300 USD) and adaptable to a variety of materials and volumes. Its demountable structure makes it easy to transport. It can be used in both established laboratories with grid power or in remote settings powered by solar energy or a car battery. It is particularly useful as an equipment option for field laboratories in areas with limited access to resources for water quality monitoring.

This paper describes a method for building an adaptable, low-cost and transportable incubator for microbial testing of drinking water. Our design is based on widely available materials and can operate under a range of field conditions, while still offering the advantages of higher-end laboratory-based models.

Ucuz mobil kuluçka makinesi inşaat alanı ve labaratuar kullanımı için

Incubators are essential for a range of culture-based microbial methods, such as membrane filtration followed by cultivation for assessing drinking water ...

BtM, a Low-cost Open-source Datalogger to Estimate the Water Content of Nonvascular Cryptogams

Communities of nonvascular cryptogams, such as mosses or lichens, are an important part of the Earth's biodiversity, contributing to the regulation of the carbon and nitrogen cycles in many ecosystems. Being poikilohydric organisms, they do not actively control their internal water content and need a humid environment to activate their metabolism. Therefore, studying water relationships of nonvascular cryptogams is crucial to understand both their diversity patterns and their functions in the ecosystems. We present the BtM datalogger, a low-cost open-source platform for the study of the water content of nonvascular cryptogams. The datalogger is designed to measure ambient temperature, humidity, and conductance from up to eight samples simultaneously. We provide a design for a printed circuit board (PCB), a detailed protocol to assemble the components, and the required source code. All this makes the assembly of the BtM datalogger accessible to any research group, even to those without previous specialized knowledge. Therefore, the design presented here has the potential to help popularize the use of this type of device among ecologists and field biologists.

We present a simple and cost-effective method to build an open-source datalogger that measures the conductance of nonvascular cryptogams together with the environmental temperature and humidity. We describe the hardware design of the datalogger and provide step-by-step assembly instructions, the list of required open-source logging software, the code to run the datalogger, and a calibration protocol.

BtM, Nonvascular Cryptogams su içeriği tahmin etmek için bir düşük maliyetli açık kaynak Datalogger

Communities of nonvascular cryptogams, such as mosses or lichens, are an important part of the Earth's biodiversity, contributing to the regulation of the ...

Composition and Distribution Analysis of Bioaerosols Under Different Environmental Conditions

Variable microorganisms in particulate matter (PM) under different environmental conditions may have significant impacts on human health. In this study, we described a protocol for multiple analyses of the biological compositions in environmental PM. Five experiments are presented: (1) PM number monitoring by using a laser particle counter; (2) PM collection by using a cyclonic aerosol sampler; (3) PM collection by using a high-volume air sampler with filters; (4) culturable microbes collection by the Andersen six-stage sampler; and (5) detection of biological composition of environmental PM by bacterial 16SrDNA and fungal ITS region sequencing. We selected hazy days and a livestock farm as two typical examples of the application in this protocol. In this study, these two sampling methods, cyclonic aerosol sampler and filter sampler, showed different sampling efficiency. The cyclonic aerosol sampler performed much better in terms of collecting bacteria, while these two methods showed the same efficiency in collecting fungi. Filter samplers can work under low temperature conditions while cyclonic aerosol samplers have a sampling limitation for temperature. A solid impacting sampler, such as an Andersen six-stage sampler, can be used to sample bioaerosols directly into the culture medium, which increases the survival rate of culturable microorganisms. However, this method mainly relies on culture while more than 99% of microbes cannot be cultured. DNA extracted from the culturable bacteria collected by the Andersen six-stage sampler and samples collected by cyclonic aerosol sampler and filter sampler were detected by bacterial 16S rDNA and fungal ITS region sequencing.All the methods above may have wide application in many fields of study, such as environmental monitoring and airborne pathogen detection. From these results, we can conclude that these methods can be used under different conditions and may help other researchers further explore the health impacts of environmental bioaerosols.

Understanding the biological composition of environmental particulate matter is important for the study of its significant impacts on human health and disease spread. Here, we used three types of bioaerosol sampling methods and a biological analysis of airborne microbes to better explore airborne microbial communities under different environmental conditions.

Kompozisyon ve Bioaerosols farklı çevresel koşullar altında dağıtım Analizi

Variable microorganisms in particulate matter (PM) under different environmental conditions may have significant impacts on human health. In this study, ...