Zum Einfluß der Bewässerung auf das Mikroklima von Mittelgebirgswiesen

  • G. Reichelt
Article

Zusammenfassung

Auf Grund von Meßreihen der Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Verdunstung in bewässerten und unbewässerten Wiesen des Schwarzwaldes wird eine Darstellung der kleinklimatischen Wirkungen der Bewässerung im Jahresgang versucht. Es wird gezeigt, daß das Bestandsklima durch die Bewässerung beeinflußt wird, wobei der bewässerte Bestand im ganzen gesehen ausgeglichenere Verhältnisse als der benachbarte unbewässerte Bestand aufweist; eine großklimatische oder selbst lokalklimatische Bedeutung der Bewässerung besteht indessen nicht.

Bei denTemperaturen macht sich die Wasserwirkung an der Bodenoberfläche bzw. der tätigen Oberfläche am stärksten, aber auch im gesamten Bodenraum bemerkbar, klingt jedoch im Luftraum schon in wenigen cm Höhe schnell ab. Im Frühjahr bewirkt die Bewässerung die schnelle Beseitigung des Schnees und verhütet bei Kälterückfällen im überfluteten, oberflächennahen Bereich und im Boden jeden Frostschaden. Im Sommer werden durch die Bewässerung schädliche Oberflächentemperaturen, die bis zu 63° C gemessen wurden, je nach der Intensität der Bewässerung auf 20 bis 30° C gemildert, während bei Ausstrahlung häufig das Wässerwasser wärmer als die Oberfläche der unbewässerten Wiese ist. Im Herbst treten kleinklimatisch ähnliche Wirkungen wie im Frühjahr auf, doch ist die praktische Ausnutzung geringer.

Im Winter liegen die Temperaturen der bewässerten Wiesen Tag und Nacht über denen der unbewässerten und ermöglichen eine im Nachwuchs feststellbare Assimilationsleistung zu einer Zeit, wo die unbewässerten Wiesen mit ihren unter oder beim Gefrierpunkt liegenden Temperaturen dazu nicht in der Lage sind. Damit ist zum Frühjahrsbeginn bei steigenden Temperaturen ein schneller Wachstumsbeginn auf Wässerwiesen gegeben, während die unbewässerten Wiesen die Wärme zur Schneeschmelze verwenden müssen. So garantiert die Bewässerung eine längere Vegetationsperiode und damit einen sonst unsicheren zusätzlichen Schnitt.

DieLuftfeuchtigkeit wird durch die Bewässerung im Pflanzenbestand erhöht; dies drückt sich auch in der geringerenVerdunstungsleistung bewässerter Wiesen gegenüber unbewässerten aus. Hingegen trägt die Bewässerung auch bei größerem Umfang nicht zu merklicher Erhöhung der allgemeinen Luftfeuchtigkeit bei; ihr Einfluß klingt bereits in 100 cm Höhe ab.

Diese Wirkungen werden im einzelnen bei verschiedenen Wassertemperaturen, Expositionen und Bestandeshöhen geprüft. Die Notwendigkeit einer sommerlichen Bewässerung zur Verhinderung schädlicher Temperaturextreme besteht nur auf S- bzw. SSW-Expositionen, entfällt hingegen schon auf flachen ENE-Neigungen. Endlich ergibt sich, daß ein geschlossener Wiesenbestand von etwa 40 cm Höhe ein eigenes, schädliche Extremtemperaturen verhinderndes Mikroklima hat, das auch im Sommer eine Bewässerung entbehrlich macht.

Summary

On the basis of extensive series of temperature, humidity, and evaporation measurements on meadows with and without irrigation in the Black Forest an attempt is made to establish the microclimatic effects of irrigation in the course of a year. The vegetation climate is shown to be influenced by irrigation to the effect that conditions of the watered parts are, on the whole, more balanced than those on the adjacent not irrigated meadows. There exists, however, no influence of irrigation on the general or even local climate.

As to thetemperatures the watering effect is most pronounced on the ground surface and the active surface respectively, but is manifest within the ground space as well; in the air, however, a rapid decrease of the effect was found already at heights of a few centimeters. In spring irrigation makes the snow rapidly to disappear and prevents, in case of cold spells, any frost damage within the inundated surface layer and in the ground itself. In summer the detrimental surface temperatures, which reached up to 63° C, are moderated by the irrigation, according to its intensity, to 20 to 30° C, whereas at times of outgoing radiation the irrigation water is frequently warmer than the surface of the not irrigated meadows. In autumn the microclimatic effects are similar to those of spring, their practical importance, however, is smaller. In winter the temperatures of the irrigated meadows are day and night higher than those of the not irrigated parts and make possible an amount of assimilation determinable in the after-growth at a time when the not irrigated meadows with temperatures below or near the freezing-point are not capable of such an effect. Consequently, growth on irrigated meadows begins early in spring when temperatures rise, whereas not irrigated meadows are bound to use up the heat for snow melting. Thus, irrigation guarantees a prolonged vegetation period and thereby an additional mowing which otherwise is uncertain. Thehumidity of air within the vegetation is increased by irrigation. This becomes also manifest in the smallerevaporation effect of watered meadows when compared with not irrigated ones. The humidity of air in general, however, does not rise noticeably, not even in cases of very extensive irrigation the influence of which disappears rapidly at heights of 100 cm.

All these effects were studied for different water temperatures, expositions, and heights of vegetation. Only on slopes exposed to S and SSW respectively summer irrigation is necessary for avoiding detrimental extreme temperatures, whereas quite gentle ENE-inclinations make watering superfluous. Finally, a compact meadow vegetation with a height of approximately 40 cm was found to possess a microclimate of its own which prevents detrimental extreme temperatures, thus rendering irrigation unnecessary also in summer.

Résumé

Des mesures détaillées de température, d'humidité et d'évaporation dans des prairies irriguées ou non de la Forêt Noire permettent d'illustrer l'effet de l'irrigation sur le microclimat au cours de l'année. Le climat de la couverture végétale subit l'influence de l'irrigation en ce sens que les parties irriguées présentent dans l'ensemble des conditions plus équilibrées que les parties voisines non irriguées; mais l'irrigation n'a pas d'effet sur le climat en général, ni même sur le climat local.

L'apport d'eau influence avant tout latempérature du sol; il ne se remarque plus dans l'air sus-jacent à partir de quelques centimètres de hauteur. Au printemps, l'irrigation accélère la fonte du manteau neigeux et protège le sol et la partie inondée à la surface des effets du gel. En été, elle s'oppose à l'échauffement excessif du sol (jusqu'à 63°) et le ramène à 20° à 30° suivant l'intensité de l'irrigation, tandis que par rayonnement nocturne l'eau amenée est plus chaude que la surface non irriguée des prés. En automne, il existe des conditions analogues à celles du printemps, mais leur importance pratique est moindre.

En hiver, la température des terrains irrigués reste jour et nuit supérieure à celle des terrains secs et permet une assimilation à un moment où les prés non irrigués et avec leurs températures proches ou inférieures à 0° C ne peuvent y prétendre. C'est ainsi que les premiers accusent au printemps un début plus précoce de végétation, alors que les seconds emploient la chaleur à fondre la neige. L'irrigation garantit de la sorte une plus longue période de végétation et un regain sans cela problématique.

L'irrigation augmentel'humidité de l'air des populations végétales ce qui s'exprime par une plus faibleévaporation que dans les prés non irrigués; toutefois, même pratiquée avec abondance, elle ne contribue pour ainsi dire pas à accroître d'humidité de l'air en général, son effet se limitant à une couche de 100 cm. au-dessus du sol.

Ces effets sont examinés en détail pour différentes températures de l'eau, expositions et hauteurs de végétation. La nécessité d'irriguer en été pour combattre de trop hautes températures n'existe que sur les versants exposés au Sud et au Sud-Sud-Ouest; elle disparaît pour les pentes faibles exposées à l'Est-Nord-Est. Enfin une couverture herbeuse compacte d'environ 40 cm. de hauteur constitue déjà une protection suffisante contre des températures extrêmes et rend l'irrigation superflue.

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Copyright information

© Springer-Verlag 1955

Authors and Affiliations

  • G. Reichelt
    • 1
  1. 1.Forschungs- und Beratungsinstitut für HöhenlandwirtschaftDonaueschingen

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