EMS81树木茎流观测系统为EMS51的全新升级版，由MicroSet 8X控制单元、SF81茎流传感器及不锈钢加热电极片等组成，用于直径12cm以上的树干茎流监测。MicroSet 8X控制单元内置数据采集器和DR26树干生长监测传感器接口，可同步监测树干生长。EMS81作为一个独立完整的监测单元（同时监测树干茎流和树干生长），既可以每个单元独立工作、独立通过充电电池供电以监测一颗树木的茎流，也可选配多个单元组成复合监测系统同时监测不同距离之间多株树木的茎流和树干生长，整个复合系统可统一供电也可每个单元单独供电。

对于大径级树木、相对不规则的树干、或土壤水分极度不均一的林分如斜坡上的树干等，建议选配2个树干茎流监测单元，安装在相对的位置上（如阳面和阴面），测得的平均值作为整株树干的茎流。

EMS81树木茎流观测系统工作原理：
树木茎流测量根据热平衡原理，THB (Tissue heat balance) 加热技术，树干内部木质部直接加热，利用电极片间流经木质部的电流直接加热树木木质部组织，电极片温度由插针式温度传感器监测，能量需求与茎流量成比例，发热能量（mW）通过专业软件换算成茎流值。热平衡原理可描述为：输入能量等于散失的传导热与茎流温度的升高，用公式表示如下：
P = Q · dT · cw + dT · z
公式中P为输入能量（W），Q为茎流速度（Kg/秒），dT为测量点温度差（K），cw为水的比热（J.kg-1.K-1），z为测量点传导热丧失系数（W.K-1）。THB法不需要任何校准，测量的茎流为kg/hr，适于直径12cm以上的树木茎流观测。