Hydromulching for reducing runoff and soil erosion [البرتغال]
- تاريخ الإنشاء:
- تحديث:
- جامع المعلومات: Sergio Prats Alegre Prats
- المحرر: –
- المراجعون: Fabian Ottiger, Valentin Zuercher
Hydromulch
technologies_1299 - البرتغال
عرض الأقسام
توسيع الكل طي الكل1. معلومات عامة
1.2 تفاصيل الاتصال بالأشخاص الرئيسيين لمصدر المعلومات والمؤسسات المشاركة في تقييم وتوثيق التقنية
الشخص (الأشخاص) الرئيسي لمصدر المعلومات
متخصص في الإدارة المستدامة للأراضي:
متخصص في الإدارة المستدامة للأراضي:
متخصص في الإدارة المستدامة للأراضي:
متخصص في الإدارة المستدامة للأراضي:
Keizer Jan Jacob
Centre for Environmental and Marine Studies (CESAM) - Department of Environment and Planning-University of Aveiro
البرتغال
اسم المشروع الذي سهّل توثيق/تقييم التقنية (إذا كان ذلك على صلة)
Catastrophic shifts in drylands (EU-CASCADE)اسم المشروع الذي سهّل توثيق/تقييم التقنية (إذا كان ذلك على صلة)
Preventing and Remediating degradation of soils in Europe through Land Care (EU-RECARE )اسم المؤسسة (المؤسسات) التي سهلت توثيق/تقييم التقنية (إذا كان ذلك على صلة)
Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - البرتغالاسم المؤسسة (المؤسسات) التي سهلت توثيق/تقييم التقنية (إذا كان ذلك على صلة)
University of Aveiro (University of Aveiro) - البرتغال1.3 الشروط المتعلقة باستخدام البيانات الموثقة من خلال WOCAT
يوافق جامع المعلومات والشخص (لاشخاص) الرئيسي لمصدر المعلومات على الشروط المتعلقة باستخدام البيانات الموثقة من خلال WOCAT:
نعم
2. وصف تقنيةالإدارة المستدامي للأراضي
2.1 وصف مختصر للتقنية
تعريف التقنية:
Hydromulch is spread immediately after a wildfire in order to reduce overland flow and prevent soil erosion.
2.2 وصف تفصيلي للتقنية
الوصف:
The research team of the University of Aveiro in collaboration with the fire Brigade and a private company applied the hydromulch in a burnt pine area burnt at moderate fire severity. Hydromulch was spreaded manually from a jet hose over a group of erosion plots, and both runoff and erosion were compared to an untreated group of plots.
The hydromulch was applied at a ratio of 3.5 Mg ha-1 providing an initial ground cover of 80%, and was found to reduce post-fire runoff in 70% and soil erosion in 83%.
Purpose of the Technology: Hydromulch has been particularly useful on steep slopes and strongly modified areas such as quarries, construction sites, and cut and fill slopes along roads (Robichaud et al., 2010). The hydromulch is a complex mixture which contain basically water and wood or paper fibers. Additionally it can contain seeds, surfactants, seed-growing biostimulants, nutrients and a green colorant. It is intended that each component affected some of the pieces of the post-fire runoff erosion process.
The high effectiveness in runoff reduction could be related to the effect of the wood fibers, because it increases the surface water storage capacity, but also due to the effect of the surfactants, a wetting agent that reduces SWR and increases soil infiltration. Ideally, post-fire hydromulching must be carried out immediately after the fire, over bare, unprotected and steep burnt areas. It is intended for places in which burnt severity was moderate to high and where there are very important values at risk, such as water reservoirs, populations, industries, human and wild life.
Establishment / maintenance activities and inputs: The hydromulch is applied once, immediately after the wildfire, aerially, from a tractor or also manually by using a jet hose operated by a person on foot. It basically consisted of a mixture of water, wood fibers and seeds. The seed composition should include autoctonous plant species, in order to avoid alien species into the burnt area and increase the germination success. Besides the composition, the application technique can influence the hydromulch effectiveness. Rough (2007) and Robichaud et al. (2010) reported that the hydromulch sprayed from vehicles was intercepted by the standing trees, and they recommended special caution when applying the mixture in areas with a high density of dead trees and from long distances. Aerial hydromulch can be a better and less expensive option, but Hubbert et al. (2012) checked that the intended application rates of 50% and 100% hydromulch cover resulted in only 20–26% and 56%.
Natural / human environment: The natural forest in central Portugal has been substituted by pine and eucalypt trees that are typically planted as monocultures for wood and paper pulp production. The landscape reflects a long history of intense land management, with a mosaic of (semi-) natural and man-made agricultural and afforested lands. In recent years, however, wildfires have increased dramatically in frequency and extent, and have been associated to soil fertility losses, and consequently to socio-economic losses.
2.3 صور التقنية
2.5 البلد/المنطقة/المواقع التي تم تنفيذ التقنية فيها والتي يغطيها هذا التقييم
البلد:
البرتغال
المنطقة/الولاية/المحافظة:
Portugal
مزيد من التفاصيل حول الموقع:
Gois-Colmeal
حدد انتشار التقنية:
- منتشرة بالتساوي على مساحة
إذا كانت المساحة الدقيقة غير معروفة، فيرجى الإشارة إلى المنطقة التقريبية المغطاة:
- < 0.1 كم2 (10 هكتار)
Map
×2.6 تاريخ التنفيذ
في حالة عدم معرفة السنة بالتحديد، يرجى الإشارة إلى التاريخ التقريبي:
- منذ 10-50 سنة
2.7 إدخال التقنية
حدد كيف تم إدخال التقنية:
- أثناء التجارب/الأبحاث
التعليقات (نوع المشروع، الخ):
Hydromulch has been particularly useful on steep slopes and strongly modified areas such as quarries, construction sites, and cut and fill slopes along roads (Emanual, 1976; Benik et al., 2003; Robichaud et al., 2010).
3. تصنيف تقنية الإدارة المستدامي للأراضي
3.2 نوع (أنواع) استخدام الأراضي الحالية حيث يتم تطبيق التقنية
الغابات/ الأراضي الحرجية
منتجات وخدمات:
- الخشب
- حطب الوقود
التعليقات:
Major land use problems (compiler’s opinion): Increased runoff and soil erosion, resulting in a decrease of on-site fertility and derived off-site effects such as loss of water quality, reservoirs water volume storage, higher risk of flooding and human beings damage.
Major land use problems (land users’ perception): Loss of wood resources and productivity.
Plantation forestry: Yes
Forest products and services: timber, fuelwood
Constraints of infrastructure network (roads, railways, pipe lines, power lines): price
3.5 مجموعةالإدارة المستدامة للأراضي التي تنتمي إليها هذه التقنية
- تحسين الغطاء الأرضي/النباتي
3.6 التدابير التقنية في مجال إلادارة المستدامة للأراضي
التدابير الزراعية
- A3: معالجة سطح التربة
التعليقات:
Main measures: agronomic measures
Type of agronomic measures: mulching
3.7 الأنواع الرئيسية من تدهور الأراضي التي تناولتها التقنية
تآكل التربة بالمياه
- الوزن(Wt): فقدان التربة السطحية/تآكل السطح
- (Wg):الانجراف الخلجاني/ الخلجان
- (Wo:) تأثيرات التدهور من مواقع أخرى
التدهور المادي أو الفيزيائي للتربة
- (Pk)ظهور وتكون قشرة سطحية
التعليقات:
Main type of degradation addressed: Wt: loss of topsoil / surface erosion
Secondary types of degradation addressed: Wg: gully erosion / gullying, Wo: offsite degradation effects, Pk: sealing and crusting
Main causes of degradation: deforestation / removal of natural vegetation (incl. forest fires) (Monoculture of forest plantations prone to forest fires)
3.8 منع أو حد أو عكس تدهور الأراضي
تحديد هدف التقنية فيما يتعلق بتدهور الأراضي:
- الحد من تدهور الأراضي
التعليقات:
Main goals: mitigation / reduction of land degradation
4. المواصفات الفنية، وأنشطة التنفيذ، والمدخلات، والتكاليف
4.1 الرسم الفني للتقنية
4.2 معلومات عامة بخصوص حساب المدخلات والتكاليف
عملة أخرى/ عملة وطنية (حدد):
euros
إذا كان ذا صلة، وضح سعر الصرف من الدولار الأمريكي إلى العملة المحلية (على سبيل المثال، 1 دولار أمريكي = 79.9 ريال برازيلي): 1 دولار أمريكي =:
0,78
اذكر متوسط تكلفة أجر العمالة المستأجرة في اليوم الواحد:
64.50
4.3 أنشطة التأسيس
النشاط | التوقيت (الموسم) | |
---|---|---|
1. | Apply hydromulch | |
2. | Trasportation (Track with a jet-spreading system) | |
3. | Other |
4.4 التكاليف والمدخلات اللازمة للتأسيس
تحديد المدخلات | الوحدة | الكمية | التكاليف لكل وحدة | إجمالي التكاليف لكل مدخل | % من التكاليف التي يتحملها مستخدمو الأراضي | |
---|---|---|---|---|---|---|
العمالة | Labour | ha | 1,0 | 128,2 | 128,2 | 100,0 |
معدات | Machine use | ha | 1,0 | 128,2 | 128,2 | 100,0 |
غير ذلك | Hydromulch | ha | 1,0 | 3205,0 | 3205,0 | 100,0 |
غير ذلك | Others | ha | 1,0 | 128,2 | 128,2 | 100,0 |
إجمالي تكاليف إنشاء التقنية | 3589,6 |
التعليقات:
Duration of establishment phase: 0.1 month(s)
Lifespan of the hydromulch: 1 year
4.6 التكاليف والمدخلات اللازمة للصيانة/للأنشطة المتكررة (سنويًا)
التعليقات:
The prices were determined in winter 2009 for central Portugal. In other regions and for other formulations these prices can vary. When compared with straw mulch its price is extremely high, but despite this greater expense, hydromulching has been used especially in the USA after some fires when access was difficult, the slopes were too steep or subject to wind to use straw mulch and when there were particularly important ‘values at risk’, such as water reservoirs, cultural or natural heritage sites, national or regional wildlife protected areas or industrial plants
4.7 أهم العوامل المؤثرة على التكاليف
قدم وصفا لأهم العوامل التي تؤثر على التكاليف:
Accessibility and steepness will raise the costs, but selecting hydromulchings is also a main factor. The more complex the hydromulch the more expensive the application cost. Hydromulch with seeds have also the possibility of introducing invasive plants into the ecosystems and increase the costs. For large and inaccessible areas the aerial hydromulch can reduce the costs.
5. البيئة الطبيعية والبشرية
5.1 المناخ
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
- شبه رطبة
Thermal climate class: temperate
5.2 طوبوغرافيا
متوسط الانحدارات:
- 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
المنطقة الارتفاعية:
- 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
5.3 التربة
متوسط 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):
- متوسط ( طميي، سلتي)
المواد العضوية في التربة السطحية:
- عالية (>3%)
إذا كان متاحًا، قم بإرفاق وصف كامل للتربة أو تحديد المعلومات المتوفرة، على سبيل المثال نوع التربة، الرقم الهيدروجيني/ درجة حموضة التربة، قدرة التبادل الكاتيوني، النيتروجين، الملوحة وما إلى ذلك.
Soil texture is medium (sandy-loam)
Soil fertilits is high
Topsoil organic matter is high (forest soil)
Soil drainage/infiltration is poor-medium
Soil water storage capacity is low
5.4 توافر المياه ونوعيتها
منسوب المياه الجوفية:
50-5 م
توافر المياه السطحية:
متوسط
نوعية المياه (غير المعالجة):
للاستخدام الزراعي فقط (الري)
تعليقات ومواصفات أخرى بشأن نوعية المياه وكميتها:
Water quality (untreated) is for agriculutral use only (surface water)
5.5 التنوع البيولوجي
تنوع الأنواع:
- منخفض
التعليقات والمواصفات الإضافية بشأن التنوع البيولوجي:
Forest plantation
5.6 خصائص مستخدمي الأراضي الذين يطبقون التقنية
التوجه السوقي لنظام الإنتاج:
- مختلط (كفاف/ تجاري)
- تجاري/سوق
الدخل من خارج المزرعة:
- >50% من إجمالي الدخل
المستوى النسبي للثروة:
- ضعيف
- متوسط
أفراداً أو مجموعات:
- موظف (شركة، حكومة)
اذكر الخصائص الأخرى ذات الصلة لمستخدمي الأراضي:
Population density: < 10 persons/km2
Annual population growth: < 0.5%
40% of the land users are average wealthy.
60% of the land users are poor.
Market orientation of production system: subsistence (self-supply), mixed (subsistence/ commercial, commercial/ market
5.7 متوسط مساحة الأرض التي يستخدمها مستخدمو الأراضي الذين يطبقون التقنية
- < 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
هل يعتبر هذا نطاقًا صغيرًا أو متوسطًا أو واسعا (في إشارة إلى السياق المحلي)؟:
- على نطاق واسع
التعليقات:
Average area of land owned or leased by land users applying the Technology: 2-5 ha, 5-15 ha, 15-50 ha
5.8 ملكية الأراضي، وحقوق استخدام الأراضي، وحقوق استخدام المياه
ملكية الارض:
- فردية، لا يوجد سند ملكية
5.9 الوصول إلى الخدمات والبنية التحتية
الصحة:
- ضعيف
- معتدل
- جيد
التعليم:
- ضعيف
- معتدل
- جيد
المساعدة التقنية:
- ضعيف
- معتدل
- جيد
العمل (على سبيل المثال خارج المزرعة):
- ضعيف
- معتدل
- جيد
الأسواق:
- ضعيف
- معتدل
- جيد
الطاقة:
- ضعيف
- معتدل
- جيد
الطرق والنقل:
- ضعيف
- معتدل
- جيد
مياه الشرب وخدمات الصرف الصحي:
- ضعيف
- معتدل
- جيد
الخدمات المالية:
- ضعيف
- معتدل
- جيد
6. الآثار والتصريحات الختامية
6.1 الآثار التي أظهرتها التقنية في الموقع
الآثار الاجتماعية والاقتصادية
الإنتاج
إنتاج الخشب
توافر المياه ونوعيتها
توافر المياه للماشية
الآثار الاجتماعية والثقافية
المعرفة بالإدارة المستدامة للأراضي/تدهور الأراضي
Improved livelihoods and human well-being
التعليقات/ حدد:
Livelihoods and human well-being (eg education, health) are not changed by the use of Hydromulching.
الآثار الايكولوجية
دورة المياه / الجريان السطحي
كمية المياه
الجريان السطحي
مستوى المياه الجوفية/ الطبقة المائية الجوفية
التبخر
التربة
رطوبة التربة
غطاء التربة
فقدان التربة
تكون قشرة التربة السطحية/انسداد مسام التربة
التنوع البيولوجي: الغطاء النباتي، الحيوانات
الأنواع الدخيلة الغازية
التعليقات/ حدد:
If hydromulching is with seeds, it can introduce invasive species
6.2 الآثار التي أظهرتها التقنية خارج الموقع
الفيضان في اتجاه مجرى النهر
الأضرار التي لحقت بحقول الجيران
الضرر على البنية التحتية العامة/ الخاصة
6.3 تعرض التقنية وحساسيتها لتغير المناخ التدريجي والظواهر المتطرفة/الكوارث المرتبطة بالمناخ (كما يراها مستخدمو الأراضي)
تغير مناخ تدريجي
تغير مناخ تدريجي
الموسم | زيادة أو نقصان | كيف تتعامل التقنية مع ذلك؟ | |
---|---|---|---|
درجة الحرارة السنوية | زيادة | جيدا |
الظواهر المتطرفة / الكوارث المرتبطة بالمناخ
الكوارث الجوية
كيف تتعامل التقنية مع ذلك؟ | |
---|---|
عاصفة ممطرة محلية | جيدا |
عاصفة هوائية محلية | جيدا |
الكوارث المناخية
كيف تتعامل التقنية مع ذلك؟ | |
---|---|
جفاف | جيدا |
الكوارث الهيدرولوجية
كيف تتعامل التقنية مع ذلك؟ | |
---|---|
فيضان عام (نهر) | غير معروف |
العواقب الأخرى المتعلقة بالمناخ
العواقب الأخرى المتعلقة بالمناخ
كيف تتعامل التقنية مع ذلك؟ | |
---|---|
انخفاض فترة النمو | جيدا |
6.4 تحليل التكلفة والعائد
كيف يمكن مقارنة العوائد نسبة لتكاليف الإنشاء (من وجهة نظر مستخدمي الأراضي)؟
عوائد قصيرة الأجل:
سلبي
عوائد طويلة الأجل:
محايد/متوازن
كيف تتم مقارنة العوائدمع كلفة الصيانة/التكاليف المتكررة (من وجهة نظر مستخدمي الأراضي)؟
عوائد قصيرة الأجل:
إيجابي
عوائد طويلة الأجل:
ايجابي جدا
التعليقات:
Hydromulch is seen as a very expensive treatment without clear advantages at the short term, but good at the long term period.
6.5 اعتماد التقنية
التعليقات:
Comments on spontaneous adoption: The technology has not been applied by any land user. It is a newly research-developed technology.
There is no trend towards spontaneous adoption of the Technology
Comments on adoption trend: The owners are not aware because of the costs, but they will change if the government start funding it.
6.7 نقاط القوة / المزايا / الفرص التي توفرها التقنية
نقاط القوة/ المزايا/ الفرص من وجهة نظر مستخدمي الأراضي |
---|
It will prevent sediment movement and accumulation over roads and down slope properties and values at risk. How can they be sustained / enhanced? By developing more economic application formulations and schemes. |
نقاط القوة/ المزايا/ الفرص من وجهة نظر جامع المعلومات أو غيره من الاشخاص الرئيسيين لمصدر المعلومات |
---|
It is a technology that has the advantages of the mulching technique and also can be used as a tool for increase the biodiversity, expand the distribution of some protected plant species at the same time that soil is keep in place. How can they be sustained / enhanced? The use of longer mulch fibers can still increase the hydromulch effectiveness, since some researchers found the longest fibers to be more effective in soil erosion control than the shorter ones. |
6.8 نقاط ضعف / مساوىء / مخاطر التقنية وسبل التغلب عليها
نقاط الضعف/ المساوىء/ المخاطر من وجهة نظر جامع المعلومات أو غيره من الاشخاص الرئيسيين لمصدر المعلومات | كيف يمكن التغلب عليها؟ |
---|---|
Hydromulch is very expensive when compared to straw mulch, but not more effective in post-fire soil erosion reduction. | To develop hydromulch mixtures using the lowest amount of water as well as other chemical components to the minimum. |
Some researchers found very low performance due to the interception of the hydromulch jet by the dead standing trees | Verify when applying it that the ground coverreach a minimum of 60% |
Sometimes the mulch component (wood fibers, chopped paper) can be removed very easily by heavy rainfall, and thus treatment effectiveness can decrease greatly. |
7. المراجع والروابط
7.1 طرق جمع/مصادر المعلومات
7.2 المراجع للمنشورات المتاحة
العنوان، المؤلف، السنة، النظام القياسي الدولي لترقيم الكتب ISBN:
EFFECTIVENESS OF HYDROMULCHING TO REDUCE RUNOFF AND EROSION
IN A RECENTLY BURNT PINE PLANTATION IN CENTRAL PORTUGAL. Prats et al. (in press). Land Degradation and Development DOI: 10.1002/ldr.2236
2-Effects of hydromulch on post-fire erosion and plant recovery in chaparral shrublands of
southern California. Hubbert et al. 2012 International Journal of Wildland Fire 21:155–167.
Rough D. 2007. Effectiveness of rehabilitation treatments in reducing postfire
erosion after the Hayman and Schoonover fires, Colorado Front
Range. Fort Collins, CO: Colorado State University. MsC. Thesis; 186.
Robichaud PR, Ashmun LE, Sims BD. 2010. Post-fire treatment effectiveness
for hillslope stabilization. General Technical Report, RMRS-GTR-240. U.
S. Department of Agriculture, Forest Service, Rocky Mountain Research
Station, Fort Collins, CO.
الروابط والوحدات المواضيعية
توسيع الكل طي الكلالروابط
لا يوجد روابط
الوحدات المواضيعية
لا يوجد وحدات مواضيعية