Rehabilitation of eroded land in the Mount Fletcher dam catchment, South Africa (J. Buckle)

Pitting to restore degraded catchment of Mount Fletcher Dam (جنوب أفريقيا)

Pits

الوصف

To improve infiltration and vegetation cover, by creating small pits on bare soil, which capture runoff and reduce erosion.

This project on pitting was implemented on the banks of the Mount Fletcher dam in the Eastern Cape of South Africa. The rehabilitation was funded by the Department of Environmental Affairs as part of the “Working on Ecosystems” programme. The programme also focuses on creating jobs and improving skill levels within local communities. The average annual rainfall in the area is 600 to 800 mm and occurs mainly in summer as thunderstorms. Severe sheet and rill erosion occur in the dam’s catchment. Combined with overgrazing and veld fires on the highly erodible soils, the catchment is severely degraded. Due to the degradation, high loads of sediment have resulted in severe siltation of the Mount Fletcher dam. The pitting technology can help. It is suitable for any low gradient, degraded, landscape as long as duplex soils are not present - due to piping on these soils. The main purpose of pitting is to enhance infiltration of runoff water by capturing, and ponding, it on capped/crusted bare soils. Simultaneously soil loss, due to sheet and rill erosion, is reduced. Secondary benefits of ponding runoff include trapping of sediment and subsequent improvement of vegetation cover. Pitting is combined with brush packing (laying cut bush on the soil’s surface) or mulching, and the construction of silt fences (low barriers across the slope) to further improve sediment trapping. This technology commences with the digging of small pits (70 cm surface diameter and 30 cm deep ) by hand or mechanical implements. The excavated soil is piled up to form a ridge on the down-slope. Pits are placed 2 meters apart in rows 1 meter apart. Re-seeding in pits with commercially available grass seed mixes can be used to enhance vegetation cover. Brush packing over the ponds with local woody (preferably thorny branches) material is recommended (if available locally) to provide protection against grazing and to create a micro-climate for vegetation growth. In between and above the pits silt fences or fiber rolls (can be used to slow water runoff (placed 10 m apart, across the slope).
Silt fences and fiber rolls are temporary sediment control devices used on rehabilitation sites to reduce sediment movement downhill. A typical fence consists of a piece of synthetic filter fabric (also called a geotextile) stretched between a series of wooden or metal fence stakes along a horizontal contour level. A fiber roll is made of wood fiber, straw, coconut fiber or similar material formed into a tubular roll also fixed by wooden or metal stakes.
Maintenance of the structures will include the creation of more pits and repair of silt fences and/or fiber rolls where needed. Further brush packing might be required after 6 months.

الموقع

الموقع: Near the town of Mount Fletcher on the banks of the Mount Fletcher dam, Eastern Cape, جنوب أفريقيا

عدد مواقع تنفيذ التقنيةالتي تم تحليلها: 10 - 100 موقع

المرجع الجغرافي للمواقع المختارة
  • 28.47735, -30.62379

انتشار التقنية: منتشرة بالتساوي على مساحة (approx. 0.1-1 كم2)

في منطقة محمية بشكل دائم؟:

تاريخ التنفيذ: 2016

نوع التقديم
Runoff water ponded in pits after a thunderstorm (J Buckle)
Fibre rolls constructed between pits to slowdown water runoff (J Buckle)

تصنيف التقنية

الغرض الرئيسي
  • تحسين الإنتاج
  • الحد من تدهور الأراضي ومنعه وعكسه
  • الحفاظ على النظام البيئي
  • حماية مستجمعات المياه / المناطق الواقعة في اتجاه مجرى النهر - مع تقنيات أخرى
  • الحفاظ على/تحسين التنوع البيولوجي
  • الحد من مخاطر الكوارث
  • التكيف مع تغير المناخ/الظواهر المتطرفة وآثارها
  • التخفيف من تغير المناخ وآثاره
  • خلق أثر اقتصادي مفيد
  • خلق أثر اجتماعي مفيد
استخدام الأراضي

  • أراضي الرعي
    • رعي شبه مرتحل
    نوع الحيوان: ماشية - الألبان, الماعز, الأغنام
    المنتجات والخدمات: اللحوم, الحليب

إمدادات المياه
  • بعلية
  • مختلط بعلي-مروي
  • ري كامل

الغرض المتعلق بتدهور الأراضي
  • منع تدهور الأراضي
  • الحد من تدهور الأراضي
  • اصلاح/إعادة تأهيل الأراضي المتدهورة بشدة
  • التكيف مع تدهور الأراضي
  • غير قابل للتطبيق
معالجة التدهور
  • تآكل التربة بالمياه - الوزن(Wt): فقدان التربة السطحية/تآكل السطح, (Wo:) تأثيرات التدهور من مواقع أخرى
  • التدهور المادي أو الفيزيائي للتربة - (Pk)ظهور وتكون قشرة سطحية
مجموعة الإدارة المستدامة للاراضي
  • الرعي وإدارة المراعي
  • تحسين الغطاء الأرضي/النباتي
  • إدارة المياه السطحية (الينابيع، الأنهار، البحيرات، البحار)
تدابير الإدارة المستدامة للأراضي
  • التدابير النباتية - V2: الأعشاب والنباتات العشبية المعمرة
  • التدابير البنيوية - S4: تسوية الخنادق والحفر, S11: غير ذلك
  • التدابير الإدارية - M2: تغيير في مستوى الإدارة/الكثافة

الرسم الفني

المواصفات الفنية
Pitting can be used to restore degraded bare landscapes on slopes up to 30 percent, though not on highly erodible duplex soils. The pits are dug 30 cm deep, with a surface diameter of 70 cm, and sited 2 m apart in rows 1 meter apart. Silt fences or fiber rolls are located 10 m apart across the slope. Brush packing is recommended for protection.
Author: K. Coetzee

التأسيس والصيانة: الأنشطة والمدخلات والتكاليف

حساب المدخلات والتكاليف
  • يتم حساب التكاليف: حسب مساحة تنفيذ التقنية (وحدة الحجم والمساحة:2 hectares)
  • العملة المستخدمة لحساب التكلفة: Rand
  • سعر الصرف (بالدولار الأمريكي): 1 دولار أمريكي = 12.0 Rand
  • متوسط تكلفة أجر العمالة المستأجرة في اليوم: 140 (excluding transport)
أهم العوامل المؤثرة على التكاليف
Labor availability, soil hardness, availability of material, transport cost.
أنشطة التأسيس
  1. Dig pits (5000/2ha) (التوقيت/الوتيرة: 2 to 3 months before onset of summer rains)
  2. Install silt fences or fibre rolls (التوقيت/الوتيرة: 2 to 3 months before onset of summer rains)
  3. Add grass seed mix in ponds and cover with layer of soil (التوقيت/الوتيرة: 2 to 3 months before onset of summer rains)
  4. Brush packing between pits (التوقيت/الوتيرة: 2 to 3 months before onset of summer rains)
مدخلات وتكاليف التأسيس (per 2 hectares)
تحديد المدخلات الوحدة الكمية التكاليف لكل وحدة (Rand) إجمالي التكاليف لكل مدخل (Rand) % من التكاليف التي يتحملها مستخدمو الأراضي
العمالة
Unskilled labour (including transport) per day 160,0 240,0 38400,0
معدات
Picks, spades, hand compactor, pliers, hopper, bow saws, hammer, wheel barrow (renting the equipment) per day 14,0 20,0 280,0
المواد النباتية
Grass seed kilogram 2,0 75,0 150,0
مواد البناء
Silt fences or fibre rolls per meter 2000,0 15,0 30000,0
1,0
إجمالي تكاليف إنشاء التقنية 68'830.0
إجمالي تكاليف إنشاء التقنية بالدولار الأمريكي 5'735.83
أنشطة الصيانة
  1. Add more ponds if necessary (التوقيت/الوتيرة: After floods)
  2. Restore silt fences (التوقيت/الوتيرة: After floods)
  3. Brush packing of ponds (التوقيت/الوتيرة: After 6 months)
مدخلات وتكاليف الصيانة (per 2 hectares)
تحديد المدخلات الوحدة الكمية التكاليف لكل وحدة (Rand) إجمالي التكاليف لكل مدخل (Rand) % من التكاليف التي يتحملها مستخدمو الأراضي
العمالة
Unskilled labour per day 6,0 240,0 1440,0
معدات
Picks, spades, hand compactor, pliers, hopper, bow saws, hammer, wheel barrow (renting the equipment) per day 6,0 20,0 120,0
المواد النباتية
Grass seed kilogram 0,5 75,0 37,5
مواد البناء
Silt fences per meter 200,0 15,0 3000,0
إجمالي تكاليف صيانة التقنية 4'597.5
إجمالي تكاليف صيانة التقنية بالدولار الأمريكي 383.13

المناخ الطبيعي

متوسط هطول الأمطار السنوي
  • < 250 مم
  • 251- 500 ملم
  • 501 - 750ملم
  • 1,000-751 ملم
  • 1,500-1,100 ملم
  • 2,000-1,500 ملم
  • 3,000-2,001 ملم
  • 4,000-3,100 ملم
  • > 4000 ملم
المنطقة المناخية الزراعية
  • رطبة
  • شبه رطبة
  • شبه قاحلة
  • قاحلة
المواصفات الخاصة بالمناخ
متوسط هطول الأمطار السنوي بالملليمتر: 750.0
Summer thunderstorms
المنحدر
  • مسطح (0-2%)
  • بسيط (3-5%)
  • معتدل (6-10%)
  • متدحرج (11-15%)
  • تلال (16-30%)
  • شديدة الانحدار(31-60%)
  • فائقة الانحدار (>60%)
التضاريس
  • هضاب/سهول
  • أثلام مرتفعة
  • المنحدرات الجبلية
  • منحدرات التلال
  • منحدرات في السفوح
  • قاع الوادي
الارتفاع
  • 100-0 متر فوق سطح البحر
  • 500-101 متر فوق سطح البحر
  • 1,000-501 متر فوق سطح البحر
  • 1,500-1,001 متر فوق سطح البحر
  • 2,000-1,501 متر فوق سطح البحر
  • 2,500-2,100 متر فوق سطح البحر
  • 3,000-2,501 متر فوق سطح البحر
  • 4,000-3,001 متر فوق سطح البحر
  • > 4000 متر فوق سطح البحر
يتم تطبيق التقنية في
  • حالات محدبة أو نتؤات
  • حالات مقعرة
  • غير ذات صلة
عمق التربة
  • ضحل جدًا (0-20 سم)
  • ضحلة (21-50 سم)
  • متوسطة العمق (51-80 سم)
  • عميقة (81-120 سم)
  • عميقة جدًا (> 120 سم)
قوام التربة (التربة السطحية)
  • خشن / خفيف (رملي)
  • متوسط ( طميي، سلتي)
  • ناعم/ثقيل (طيني)
قوام التربة (> 20 سم تحت السطح)
  • خشن / خفيف (رملي)
  • متوسط ( طميي، سلتي)
  • ناعم/ثقيل (طيني)
محتوى المادة العضوية في التربة السطحية
  • عالية (>3%)
  • متوسطة (1-3%)
  • منخفضة (<1%)
مستوى المياه الجوفية
  • سطحية
  • < 5 م
  • 50-5 م
  • > 50 م
توافر المياه السطحية
  • زائدة
  • جيد
  • متوسط
  • ضعيف/ غير متوافر
جودة المياه (غير المعالجة)
  • مياه شرب جيدة
  • مياه الشرب سيئة (تتطلب معالجة)
  • للاستخدام الزراعي فقط (الري)
  • غير صالحة للإستعمال
تشير جودة المياه إلى:
هل تمثل الملوحة مشكلة؟
  • نعم
  • كلا

حدوث الفيضانات
  • نعم
  • كلا
تنوع الأنواع
  • مرتفع
  • متوسط
  • منخفض
تنوع الموائل
  • مرتفع
  • متوسط
  • منخفض

خصائص مستخدمي الأراضي الذين يطبقون التقنية

التوجه السوقي
  • الكفاف (الإمداد الذاتي)
  • مختلط (كفاف/ تجاري)
  • تجاري/سوق
الدخل من خارج المزرعة
  • أقل من % 10من كامل الدخل
  • 10-50% من جميع الإيرادات
  • ‏‏ >50‏% من إجمالي الدخل
المستوى النسبي للثروة
  • ضعيف جدا
  • ضعيف
  • متوسط
  • ثري
  • ثري جدا
مستوى المكننة
  • عمل يدوي
  • الجر الحيواني
  • ميكانيكية/ مزودة بمحرك
مستقر أو مرتحل
  • غير المترحل
  • شبه مرتحل
  • مرتحل
أفراد أو مجموعات
  • فرد/أسرة معيشية
  • المجموعات/ المجتمع المحلي
  • تعاونية
  • موظف (شركة، حكومة)
الجنس
  • نساء
  • رجال
العمر
  • أطفال
  • شباب
  • متوسط العمر
  • كبار السن
المساحة المستخدمة لكل أسرة
  • < 0.5 هكتارا
  • 0.5 - 1 هكتار
  • 1 -2 هكتار
  • 2 - 5 هكتار
  • 5 - 15 هكتار
  • 15 - 50 هكتار
  • 50 - 100هكتار
  • 500-100 هكتار
  • 1,000-500 هكتار
  • 10,000-1,000 هكتار
  • > 10,000 هكتار
الحجم
  • على نطاق صغير
  • على نطاق متوسط
  • على نطاق واسع
ملكية الارض
  • دولة
  • شركة
  • مجتمعي/قروي
  • لمجموعة
  • فردية، لا يوجد سند ملكية
  • فردية، يوجد سند ملكية
حقوق استخدام الأراضي
  • وصول مفتوح (غير منظم)
  • مجتمعي (منظم)
  • مؤجر
  • فردي
حقوق استخدام المياه
  • وصول مفتوح (غير منظم)
  • مجتمعي (منظم)
  • مؤجر
  • فردي
الوصول إلى الخدمات والبنية التحتية
الصحة

ضعيف
جيد
التعليم

ضعيف
جيد
المساعدة التقنية

ضعيف
جيد
العمل (على سبيل المثال خارج المزرعة)

ضعيف
جيد
الأسواق

ضعيف
جيد
الطاقة

ضعيف
جيد
الطرق والنقل

ضعيف
جيد
مياه الشرب وخدمات الصرف الصحي

ضعيف
جيد
الخدمات المالية

ضعيف
جيد

الآثار

الآثار الاجتماعية والاقتصادية
إنتاج الأعلاف
انخفض
زاد

جودة العلف
انخفض
زاد

إنتاج حيواني
انخفض
زاد


Initially, animals are not grazed on restored areas to allow vegetation recovery – but the long term impacts should be positive.

إدارة الأراضي
معرقل
مبسط


Brush packing is used to prevent animals from grazing on rehabilitated areas.

توافر مياه الشرب
انخفض
زاد


Infiltration improves - less runoff

نوعية مياه الشرب
انخفض
زاد


Less sedimentation from runoff.

توافر المياه للماشية
انخفض
زاد


Infiltration improves - less runoff

دخل المزرعة
انخفض
زاد


Over the long-term farm income will increase - improved rangelands.

تنوع مصادر الدخل
انخفض
زاد


Jobs are created for community members.

Job creation
None
None

Improved skills
None
None

الآثار الاجتماعية والثقافية
الأمن الغذائي / الاكتفاء الذاتي
انخفاض
تحسن

المعرفة بالإدارة المستدامة للأراضي/تدهور الأراضي
انخفاض
تحسن


Skill levels increased for some community members.

حالة الفئات المحرومة اجتماعيا واقتصاديا (الجنس والعمر والوضع والعرق وما إلى ذلك)
ساءت
تحسن


Household income increased for some community members.

الآثار الايكولوجية
جودة المياه
انخفض
زاد


Less sedimentation from runoff.

الجريان السطحي
زاد
انخفض

رطوبة التربة
انخفض
زاد

غطاء التربة
انخفاض
تحسن

فقدان التربة
زاد
انخفض

تراكم التربة
انخفض
زاد

تكون قشرة التربة السطحية/انسداد مسام التربة
زاد
انخفاض

المادة العضوية في التربة/تحت الطبقة c
انخفض
زاد

الغطاء النباتي
انخفض
زاد

الكتلة الحيوية/ طبقة الكربون فوق التربة
انخفض
زاد

التنوع النباتي
انخفض
زاد


Improved species composition due to seeding in pits.

آثار الفيضانات
زاد
انخفض


Less runoff

خطر الحريق
زاد
انخفض


More biomass to burn (including fencing and fibre rolls)

المناخ الموضعي (مايكرو)
ساءت
تحسن


Improved micro-climate due to brush packing.

الآثار خارج الموقع
توافر المياه (المياه الجوفية والينابيع)
انخفض
زاد


Impact only slightly positive due to the extent of the erosion problem in the catchment - more pitting necessary to have a larger impact on the Mount Fletcher dam.

تراكم الطمي باتجاه مصب النهر
زاد
انخفض


Same as above.

تحليل التكلفة والعائد

العوائد مقارنة بتكاليف التأسيس
عوائد قصيرة الأجل
سلبي للغاية
ايجابي جدا

عوائد طويلة الأجل
سلبي للغاية
ايجابي جدا

العوائد مقارنة بتكاليف الصيانة
عوائد قصيرة الأجل
سلبي للغاية
ايجابي جدا

عوائد طويلة الأجل
سلبي للغاية
ايجابي جدا

تغير المناخ

تغير مناخ تدريجي
درجة الحرارة السنوية زيادة

ليس جيدا على الاطلاق
جيدة جدا
الظواهر المتطرفة / الكوارث المرتبطة بالمناخ
عاصفة رعدية محلية

ليس جيدا على الاطلاق
جيدة جدا
جفاف

ليس جيدا على الاطلاق
جيدة جدا
حريق الأرض

ليس جيدا على الاطلاق
جيدة جدا
فيضان مفاجئ

ليس جيدا على الاطلاق
جيدة جدا

التبني والتكيف

نسبة مستخدمي الأراضي في المنطقة الذين تبنوا التقنية
  • حالات فردية/تجريبية
  • 1-10‏%
  • 11-50%
  • > 50%
من بين جميع الذين تبنوا التقنية، كم منهم فعلوا ذلك دون تلقي أي حوافز مادية؟
  • 10-0‏%
  • 11-50%
  • 51-90%
  • 91-100%
هل تم تعديل التقنية مؤخرًا لتتكيف مع الظروف المتغيرة؟
  • نعم
  • كلا
مع أي من الظروف المتغيرة؟
  • تغير المناخ / التطرف
  • الأسواق المتغيرة
  • توفر العمالة (على سبيل المثال بسبب الهجرة)
  • droughts
Adapted grass seed mixes for better drought tolerance.

الاستنتاجات والدروس المستفادة

نقاط القوة: وجهة نظر مستخدم الأرض
  • Cost effective technology that can be applied to large areas (part of Extended Public Works Programme – job creation).
  • Improve infiltration of runoff.
  • Improve vegetation cover and therefore productivity of livestock.
  • Help to reduce the poverty level of communities and improve skill levels.
نقاط القوة: وجهة نظر جامع المعلومات أو غيره من الأشخاص الرئيسيين لمصدر المعلومات
  • Cost effective technology that can be applied to large areas.
  • Improve infiltration of runoff.
  • Improve vegetation cover and therefore productivity of livestock.
  • Help to reduce the poverty level of communities and improve skill levels.
نقاط الضعف / المساوىء / المخاطر: وجهة نظر مستخدم الأرضكيفية التغلب عليها
  • Silt fences can be damaged by fire and vandalism. Fire breaks and community engagement.
  • Very little local woody material for brush packing. Replace brush packing with mulch from nearby areas (can be expensive due to transport).
نقاط الضعف / المساوىء / المخاطر: وجهة نظر جامع المعلومات أو غيره من الأشخاص الرئيسيين لمصدر المعلوماتكيفية التغلب عليها
  • Silt fences can be damaged by fire and vandalism. Fire breaks and community engagement.
  • Very little local woody material for brush packing. Replace brush packing with mulch from nearby areas (can be expensive due to transport).

المراجع

جامع المعلومات
  • Dirk Pretorius
المحررون
المُراجع
  • Alexandra Gavilano
  • Rima Mekdaschi Studer
  • Joana Eichenberger
تاريخ التوثيق: 2 فبراير، 2018
اخر تحديث: 2 نوفمبر، 2021
الأشخاص الرئيسيين لمصدر المعلومات
الوصف الكامل في قاعدة بيانات WOCAT
بيانات الإدارة المستدامة للأراضي المرتبطة
تم تسهيل التوثيق من قِبَل
المؤسسة المشروع
المراجع الرئيسية
  • Wetland Rehabilitation Guidelines, W Russel, 2009, ISBN 978-1-77005-640-4: Water Research Commission - South Africa - WRC report TT 341/09: Water Research Commission - South Africa
  • Caring for Natural Rangelands, Ken Coetzee, 2005, ISBN 1-86914-071-0: Ken Coetzee, University of KwaZulu-Natal Press
This work is licensed under Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareaAlike 4.0 International