Topp 8 roll av Shelterbelt i mikroklimatmodifikation

Denna artikel lyfter fram överbelastningens övre åtta roller i mikroklimatmodifikation. Rollerna är: 1. Reduktion av vindhastighet 2. Modifiering av marktemperatur 3. Ökning av bladtemperatur 4. Ökad lufttemperatur 5. Reduktion av evaporation 6. Reduktion av strålning 7. Ökning av relativ luftfuktighet 8. Minskning av fotosyntesen.

Shelterbeltens roll:


  1. Minskning av vindhastighet
  2. Ändring av marktemperaturen
  3. Ökning av bladtemperaturen
  4. Större lufttemperatur
  5. Reduktion av förångning
  6. Reduktion av strålning
  7. Ökning av relativ luftfuktighet
  8. Minska i fotosyntesen


Roll # 1. Minskning av vindhastighet:

Skyddsbältets syfte är att minska vindkraft i skyddsområdet. Effektiviteten av vindbrott i fältet beror på utformningen av skyddsbältet. Längden på den skyddade zonen kan beskrivas med hänsyn till höjdbältets höjd (h).

Resultaten från Van Eimran (1964) indikerar att det täta skyddsbältet kan skydda ett område ca 10-15 h på hyllan på skyddsbältet. Nedåtgående påverkan kan ökas till 20-25 h genom att öka porositeten upp till 50 procent.

Effektiviteten av ett skyddsbälte för att minska vindhastigheten på leeward-sidan dependson:

jag. porositet,

ii. Höjd,

III. Form och

iv. Skyddsbälteens bredd.

Skyddsbältet med permeabilitet med hög densitet är mindre effektiv jämfört med skyddsbältet med måttlig densitet. Detta beror på att stark turbulens uppstår bakom skyddsbältet när luftflödet faller brått till markytan.

Vindhastigheten reduceras nära skyddsbältet med låg permeabilitet, men det har en tendens att öka omedelbart. Det skyddade området blir försumbart på leewardsidan, när permeabiliteten är mycket hög.

Maximalt skydd finns vid vindsvängning vinkelrätt. Området skyddas reduceras, när vinden träffar en vinkel mindre än 90 grader. Skidmore och Hagen (1970) studerade effekten av skyddshjälmens orientering på omfattningen av skyddade områden.

Det observerades att vid 25 h avstånd på leverns sida av ett skyddsbälte med 47 procent permeabilitet reducerades den genomsnittliga vindhastigheten till 54, 63, 81 och 95 procent, eftersom vinden avviker från normal vid 0 °, 25 °, 50 ° respektive 75 °. Vindhastigheten reducerades avsevärt till ett avstånd av h, då vinden blev parallell med skyddsbältet.

Shelterbelts har ingen kumulativ effekt. Minskningen i vindhastigheten ökar inte från första skyddsbältet till andra bältet. Vindreduceringen på baksidan av det andra bandet är mindre.

Denna lilla minskning av effektiviteten hos det andra bältet beror på den ökade turbulensen orsakad av den första skyddsbältet. Men för praktiska ändamål kan bältets effektivitet antas vara densamma, oavsett om det finns ett enda bälte eller det ligger inom ett förskjutet system av parallella bälten.

Det har visat sig att vindhastigheten minskade med 68 procent på ett avstånd av 4 h från skyddshöljet med guar med måttlig porositet. Från denna punkt ökade vindhastigheten upp till 8 h och föll sedan till 50 procent av sin öppna hastighet på grund av påverkan av nästa barriär.

Många experiment har visat att mikroklimat som råder på lejdsidan av skyddsbältet är mer måttligt än det på oskärmad område. Shelterbelt resulterar vanligen i minskning av vertikal diffusion och blandning av luft. Detta leder till högre dag och lägre natten temperatur. Shelterbelt undertrycker också förångning, och då finns ytterligare energi tillgänglig om dagen för att generera förnuftig värme.

Vindreducering är en funktion av plats i skyddsområdet samt av höjden ovanför växterna. Brown och Rosenberg (1971) har beskrivit mönstret av vindhastighet i grad av turbulent blandning som sker i skyddsområdet. Under dagtid varierade förhållandet mellan vindhastigheten i majsskyddad sockerbeta och den som var öppen mellan 0, 8 och 0, 9.

Under olika termiska stabilitetsförhållanden kan vindhastighetsminskningen variera från 25-40 procent vid 2 h, medan 15-25 procent minskning av vindhastigheten kan noteras vid 8 h från skyddsbältet (Miller et al, 1975)


Roll # 2. Ändring av marktemperatur:

Jordtemperaturen modifieras av skyddsbältet. Många forskare fann att marktemperaturen i skyddade områden är högre under dag och lägre under natttimmar.

Eftersom skyddsbältet ändrar luftflödet och turbulensen i luftrummet, kan markens temperatur ändras något. Marktemperaturen är något högre i skyddade områden. Ökning av marktemperaturen var mer när jorden var bar och torr och mindre när den var täckt av vegetation.


Roll # 3. Ökning av bladtemperatur:

Shelterbelt har observerats för att öka blad- eller baldaketemperaturen på lejdsidan. Bladtemperaturen minskar något i skyddsområdet på grund av strålningskylning under natttid. Frost kan uppstå på grund av strålningskylning. Men reducerad temperatur hjälper till att minska andningsförlusterna.


Roll # 4. större luft temperatur:

Det är vanligen observerat på tydliga dagar att dagtemperaturerna är större i skydd än i öppna fält. Detta beror på minskningen av turbulent blandning och följaktligen minskad flödeshastighet av förnuftig värme genererad vid växten eller jordytan.

Om förångning undertrycks också i skydd, finns ytterligare energi tillgänglig för förnuftig värmeproduktion. När turbulensen är begränsad ökar antenndiffusionsmotståndet (r a ) och temperaturgradienterna intensifieras.

Hagen och Skidmore (1971) har observerat de förhållanden där lufttemperaturen på hyllans sida var lägre än i det öppna. En sådan effekt kan uppstå om marken i den skyddade zonen innehåller mer vatten än marken i det öppna.

Högre evapotranspiration i skyddsområdet skulle minska den förnuftiga värmen, vilket resulterar i sänkning av lufttemperaturen. Temperaturinversioner utvecklas normalt på natten i skyddade och oskärmade områden, då planteras och markytorna blir sjunka istället för värmekällan. Windiness blandar temperaturinversionsskiktet.

Minskningen av blåsighet och turbulens i skydd innebär att temperaturinversioner normalt blir mer intensiva. Om inte lugna förhållanden råder, kommer luften i allmänhet att bli kallare på natten i skydd än i öppna fält.

Högre dagstid och lägre nattemperaturer i skydd betyder att amplituden för den dagliga temperaturvågen ökar. Därför kan lägre natttemperaturer i skyddet skada de känsliga grödorna.


Roll # 5. Reduktion av evaporation:

Minskad förångning är en av de viktiga modifieringarna i samband med skyddsbältet. Shelterbelts används ofta för att minska förångningen. Reduktion av förångning ökar med vindhastighet. Vid en hög vindhastighet på över 24 km per timme minskar indunstningen till två tredjedelar av det öppna fältvärdet så långt som tio gånger trädhöjden i lejarden.

Det har uppskattats att lufttemperaturen på leeward-sidan kan förutsägas på grundval av ökning / minskning av evapotranspiration. Vid högre hastighet av evapotranspiration kommer mer tillgänglig energi att förbrukas vilket ger en mindre balans tillgänglig som den förnuftiga komponenten av värme för att värma luften vilket resulterar i lägre lufttemperatur. Omvänd effekt kan ses när graden av evapotranspiration reduceras.

Skyddsbältet spelar en viktig roll för att minska förångningen i torra och halvtörda områden. I de torra och halvtörda områdena, där avdunstning överstiger regn, kan användningen av skyddsbälte minska förångningsgraden på grund av minskad vindhastighet. På grund av ackumulering av vattenångor i det skyddade området reduceras ångtrycksgradienten resulterande minskning av evapotranspiration.

Det har observerats att förångning följde samma trend som vindhastigheten på hyllan på skyddshjälpen. Omkring 20 procent minskning av avdunstning hittades vid 4 h. Under jordnötsgrödans hela livscykel var den totala evapotranspirationen 388 mm i skyddsområdet mot 422 mm i oskärmad grödan.


Roll # 6. Reduktion av strålning:

Solstråle och nätstrålning kan minskas betydligt i de områden som skuggas av vindbrott. Denna effekt har inte visat sig vara av stor betydelse i nord-syd-orienterade vindkraftsystem, eftersom endast små områden skuggas under korta perioder under växtsäsongen när solen är hög.

På en hel dag kan skillnaden i strålningsbalans mellan områden nära och områden som är avlägsna från barriären vara helt försumbar. Eftersom ett område, skuggat på morgonen av en vindbrott i öst, kommer att få lite ytterligare reflekterad energi från vindbrottet på sen eftermiddag.

Öst-väst orienterade vindbrott kan å andra sidan få en större effekt. Områden i norr, särskilt under de perioder då solen är låg, kommer att skuggas under långa timmar. Områden i söder kommer att bli föremål för reflektion från vindbrottet hela dagen.


Roll # 7. Ökning av relativ luftfuktighet:

Luftfuktighet och ångtrycksgradienter ökar också i skydd. Transpirerad och indunstad vattenånga transporteras inte lätt bort från källan, indunstningsytan, som i ett oskärmad fält. Ångtrycket förblir högre i skydd över hela natten.

Eftersom grödytan vanligtvis förblir källan till ånga, förutom under duggavsättningstillfällen. Relativ luftfuktighet är högre i skydd jämfört med det öppna området eftersom lufttemperaturerna är lägre i skydd än i det öppna under natten.

Trots ökad temperatur förblir den relativa luftfuktigheten högre under dagtid i skydd. Men i torra perioder är den relativa luftfuktigheten ofta lägre i skydd än i de öppna områdena på grund av ökad temperatur och mycket liten avdunstning från torr mark.


Roll # 8. Minskning i fotosyntesen:

Växtens tillväxt och avkastning är vanligtvis större i skyddade områden. Den fotosyntetiska hastigheten för enskilda löv beror direkt på koldioxidkoncentrationen, som sträcker sig mellan 280 och 500 ppm. Om skyddsbältet minskar tillförseln av koldioxid på grund av minskningen av luftens rörelse, kan fotosyntesen i den skyddade grödan påverkas negativt under dagtid.

Detta skulle minska fotosyntetisk hastighet. Den ytterligare koldioxidkoncentrationen på natten är högre än normalt i skydd. Den ackumulerade koldioxiden skulle konsumeras och dispergeras på morgonen.

Varaktigheten av fotosyntetisk aktivitet kan vara längre i skydd. Det har observerats att stomatalt motstånd mot koldioxiddiffusion är vanligen lägre i skydd. Dagstemperaturerna är normalt högre i skydd. Fotosyntes påverkas inte av sådana temperaturskillnader.

Fotorespiration påverkas emellertid av små temperaturskillnader. Under dagtid blir jordens temperatur högre, vilket resulterar i snabb rotandning. Det kan orsaka större utsläpp av koldioxid från jorden.

Även om effekten av skyddsbälte på mikroklimat är varierad och komplicerad, är det vanligtvis fördelaktigt att plantera tillväxt, särskilt i områden med stark vind. Naturligtvis varierar all effekt på avkastningsutbytet beroende på förekomsten av stark vind, nedbördsfördelning, temperaturreglering och typen av grödor samt skyddshöljets struktur.

Bland grödorna av förhållandevis lågt svar på vindskydd är de torka-hårda småkornen och majs som odlas under torra jordbruksförhållanden i underfuktiga till halvtäta klimat.

Svagt responsiva är ris och foderväxter som alfalfa, lupin, klöver och frö av vete gräs. Bland de grödor som är mest mottagliga för skydd mot skydd är trädgårdsgrödor, inklusive linser, potatis, tomater, gurkor, betor, jordgubbar, vattenmeloner, lövträd och citrusfrukter och andra ömgrödor som tobak och te.

I en annan granskning betraktas 20% som ett rimligt medelvärde för avkastningsökningen som härrör från en skyddsbälte i områden med stark vind. Detta skulle innebära en nettovinst på minst 15%, även när man tar hänsyn till det land som bälten själva upptar.