Mesure de débit de sève brute dans un arbre par une méthode thermique : évaluation de la méthode et applications

par Zouhaier Nasr

Thèse de doctorat en Sciences biologiques

Sous la direction de Charles Riou.

Soutenue en 1989

à Paris 11 .


  • Résumé

    Parmi les méthodes thermiques développées pour évaluer la transpiration des plantes, la méthode de bilan de chaleur offre l'avantage de mesurer directement le débit total de la sève brute. Un ruban chauffant appliqué autour du tronc d'un arbre fournit une puissance connue. Les différentes pertes de chaleur au long du bois et vers l'air sont déterminées à partir de mesures de température effectuées avec des thermocouples. Le calcul du bilan de chaleur permet ensuite de calcuer la quantité de chaleur transportée par la sève puis le débit de sève. Dans un premier temps, on admet que le flux de chaleur latéral est rendu négligeable par l'utilisation d'un manchon isolant. Le débit horaire calculé suit l'évolution de la transpiration mesurée mais avec un certain retard. La transpiration journalière est estimée avec une erreur par excès variable inférieure à 30%. Ce capteur ne necéssite aucun étalonnage préalable et peut suffire pour contrôler l'irrigation ou repèrer un stress hydrique. Pour des évaluations plus précises du débit de sève (étude de la répartition de l'eau dans un arbre, étude physiologique. . . ), le capteur est complété par la prise en compte du flux de chaleur latéral et du stockage de chaleur, termes négligés au départ. Le débit de sève journalier estime la transpiration avec une présicion de 10%. Les écarts résiduels observés à l'échelle horaire paraissent dus à la variation du stock d'eau de la plante.

  • Titre traduit

    Sap flow measurement in a tree by a thermal method : evaluation and applications


  • Résumé

    Amongst methods which have been developed to estimate plant transpiration, the heat balance offers the opportunity to measure directly sap flow rate. A known rate of heat is delivered by a heater monted on a tree around a portion fo the trunk. The heat fluxes by conduction along the main axis and the radius of the trunk are estimated from temperature messurements by thermocouples. Heat balance calculation gives out the convective heat flow in the sap and sap flow rate. A first approach was to assume lateral heat flow negligible by using a good insulation which encloses the heater. Results show that the computed hourly sap flow rate follows the measured transpiration rate, but with a delay. Daily transpiration was given by excess with an error less than 30 %. No calibration is required, the probe can be used for irrigation and water stress control. To determine more accurately the sap flow rate (distribution of water in a tree, physiological investigations. . . ) the probe was improved to estimate lateral heat flow and heat storage. The estimated daily sap flow rate follows clonely the measured transpiration with an error of 10 %. Variations in plant water content can explain residuel differences observed between calculated sap flow rate and transpiration.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (84 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 79-83

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(1989)47
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-035319
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