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探針式植物莖流測定儀熱消散法原理介紹
一、核心原理概述
熱消散法（TDP，ThermalDissipationProbe）是目前探針式植物莖流測定儀最主流的檢測方法，基于熱傳導與熱平衡原理：通過插入植物莖干木質部的雙探針，利用加熱探針持續放熱，依據上下探針間溫度差值變化，反推植物莖稈內液流（莖流）流速與流量，實現無損、長期、連續監測植物蒸騰耗水與水分運輸規律。
二、儀器探頭結構組成
整套探頭為雙探針結構，垂直插入植物莖干木質部：
加熱探針：內置加熱絲，恒定功率持續發熱；
參考探針：無加熱，僅感應周邊介質溫度；
兩探針上下平行布置，間距固定，外層防水防腐封裝，微創插入不破壞植株正常生長。
三、工作過程與物理機制
靜態無莖流狀態
植物莖干內水分不流動時，加熱探針產生的熱量僅通過木質部組織向四周傳導、自然散熱，兩支探針溫差保持最大且穩定。
動態有莖流狀態
植物根系吸水向上輸送，木質部汁液形成向上莖流；流動的汁液會帶走加熱探針周邊熱量，流速越快，帶走熱量越多，加熱探針溫度下降越明顯，上下探針溫差隨之減小。
溫度信號轉化
儀器實時采集雙探針溫度差，依托經典Granier熱消散經驗公式，將溫差值換算為莖流密度、莖流速率、瞬時液流量、日累計耗水量等關鍵參數。
四、核心計算公式邏輯
基于Granier模型核心關系：
溫差比值與莖流密度呈負相關，通過標定系數代入，即可由溫度差精準計算木質部液流速率，適配喬木、灌木、果樹、農作物等不同莖粗植株。
五、技術核心特點
微創探針插入，對植株損傷極小，適合長期野外原位監測；
無需人工標定，穩態熱消散原理，數據穩定性強；
可連續24小時自動采集，適配林業生態、果園灌溉、農田蒸散、植物生理科研；
不受光照、微風等小幅環境干擾，適合野外林地、農田、荒漠植被多場景。
六、適用監測場景
植物水分生理研究、森林生態水文、果園精準灌溉決策、農作物蒸騰耗水測算、植被恢復與干旱脅迫監測等科研及農林應用。
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