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Medición de flujo hídrico

Storyboard

Herramientas que cuantifican el transporte de agua en el continuo suelo-planta-atmósfera: el potencial hídrico del suelo y la hoja, la conductividad hidráulica del xilema, la tasa de transpiración y el grado de cavitación. Operacionalizan el modelo E1 y permiten diagnosticar el estrés hídrico antes de que cause daño irreversible al xilema (PLC > 88%). Combinadas con las medidas de suelo (E5), permiten identificar si el cuello de botella está en la conductividad del suelo, la raíz o el xilema aéreo.

>Modelo

ID:('ky', 25)


Cámara Scholander

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$\Psi_{leaf}=-P_{balance}$

$Psi_{leaf}$
Potencial hídrico foliar
$MPa$
$P_{balance}$
Presión de cámara Scholander
$MPa$



>Modelo

ID:('gm', 217)


PLC

Storyboard



$PLC=\frac{k_{max}-k_{actual}}{k_{max}}100$

$PLC$
Pérdida porcentual de conductividad
$%$
$k_{actual}$
Conductividad hidráulica actual
$kg/MPa·s$
$k_{max}$
Conductividad máxima del xilema
$kg/MPa·s$



>Modelo

ID:('gm', 218)


Granier

Storyboard



$F_{sap}=a_G\left(\frac{\Delta T_{max}-\Delta T}{\Delta T}\right)^{b_G}A_{xylem}$

$b_G$
Exponente Granier
$1$
$Delta T$
Diferencia térmica sensor actual
$K$
$Delta T_{max}$
Diferencia térmica sin flujo
$K$
$a_G$
Coeficiente Granier
$kg/m²·hour$
$F_{sap}$
Flujo de savia por árbol
$kg/hour$
$A_{xylem}$
Área de xilema activo
$m²$



>Modelo

ID:('gm', 219)


Conductancia suelo

Storyboard



$k_{soil}=k_{root}f_{soil}\theta^{2.7}$

$\theta$
Agua relativa del suelo
$1$
$k_{soil}$
Conductancia suelo-raíz
$kg/MPa·s$



>Modelo

ID:('gm', 220)


Conductancia efectiva

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$k_{actual}=(1/k_{soil}+1/k_{max})^{-1}$

$k_{soil}$
Conductancia suelo-raíz
$kg/MPa·s$
$k_{actual}$
Conductividad hidráulica actual
$kg/MPa·s$
$k_{max}$
Conductividad máxima del xilema
$kg/MPa·s$



>Modelo

ID:('gm', 221)


Flujo SPAC

Storyboard



$Q=\min(demand,(\Psi_{soil}-\Psi_{min})k_{actual})$

$Psi_{soil}$
Potencial hídrico del suelo
$MPa$
$Q$
Flujo hídrico SPAC
$kg/s$
$k_{actual}$
Conductividad hidráulica actual
$kg/MPa·s$



>Modelo

ID:('gm', 222)


Potencial hoja

Storyboard



$\Psi_{leaf}=\Psi_{soil}-Q/k_{actual}$

$Psi_{soil}$
Potencial hídrico del suelo
$MPa$
$Psi_{leaf}$
Potencial hídrico foliar
$MPa$
$Q$
Flujo hídrico SPAC
$kg/s$
$k_{actual}$
Conductividad hidráulica actual
$kg/MPa·s$



>Modelo

ID:('gm', 223)


ET ecosistema

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$ET=E_{soil}+F_{sap}\rho_{tree}24/10000$

$ ho_{tree}$
Densidad de árboles
$tree/ha$
$F_{sap}$
Flujo de savia por árbol
$kg/hour$
$E_{soil}$
Evaporación del suelo
$mm/day$
$ET$
Evapotranspiración
$mm/day$



>Modelo

ID:('gm', 224)


Margen seguridad

Storyboard



$M_{safe}=\Psi_{leaf}-P_{50}$

$M_{safe}$
Margen de seguridad hidráulica
$MPa$
$P_{50}$
Potencial a 50% PLC
$MPa$
$Psi_{leaf}$
Potencial hídrico foliar
$MPa$



>Modelo

ID:('gm', 225)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$\theta$
theta
Agua relativa del suelo
1
$b_G$
b_G
Exponente Granier
1
$PLC$
PLC
Pérdida porcentual de conductividad
%
$ ho_{tree}$
treeDensity
Densidad de árboles
tree/ha
$Delta T$
DeltaT
Diferencia térmica sensor actual
K
$Delta T_{max}$
DeltaT_max
Diferencia térmica sin flujo
K
$M_{safe}$
margin
Margen de seguridad hidráulica
MPa
$P_{50}$
P50
Potencial a 50% PLC
MPa
$Psi_{soil}$
psi_soil
Potencial hídrico del suelo
MPa
$Psi_{leaf}$
psi_leaf
Potencial hídrico foliar
MPa
$P_{balance}$
P_balance
Presión de cámara Scholander
MPa
$a_G$
a_G
Coeficiente Granier
kg/m²·hour
$F_{sap}$
F_sap
Flujo de savia por árbol
kg/hour
$Q$
Q
Flujo hídrico SPAC
kg/s
$E_{soil}$
E_soil
Evaporación del suelo
mm/day
$ET$
ET
Evapotranspiración
mm/day
$k_{soil}$
k_soil
Conductancia suelo-raíz
kg/MPa·s
$k_{actual}$
k_actual
Conductividad hidráulica actual
kg/MPa·s
$k_{max}$
k_max
Conductividad máxima del xilema
kg/MPa·s
$A_{xylem}$
A_xylem
Área de xilema activo

ID:(0, 25)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile