1.2 Контактные данные специалистов и организаций, участвующих в описании и оценке Технологии

Название проекта, содействовавшего документированию/оценке Технологии (если применимо)

Catastrophic shifts in drylands (EU-CASCADE)

Название проекта, содействовавшего документированию/оценке Технологии (если применимо)

Preventing and Remediating degradation of soils in Europe through Land Care (EU-RECARE )

Название организации (-ий), содействовавших документированию/оценке Технологии (если применимо)

Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - Португалия

Название организации (-ий), содействовавших документированию/оценке Технологии (если применимо)

University of Aveiro (University of Aveiro) - Португалия

1.3 Условия, регламентирующие использование данных, собранных ВОКАТ

Когда были собраны данные (на местах)?

04/10/2007

Составитель и ответственный(-ые) специалист(-ы) согласны с условиями, регламентирующими использование собранных ВОКАТ данных:

Да

2.1 Краткое описание Технологии

Определение Технологии:

Hydromulch is spread immediately after a wildfire in order to reduce overland flow and prevent soil erosion.

2.2 Подробное описание Технологии

Описание:

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 Фотографии, иллюстрирующие Технологию

2.5 Страна/ регион/ места, где применяется Технология, информация о которых собрана в данной Анкете

2.6 Сколько лет применяется данная Технология

Если год начала применения Технологии достоверно неизвестен, дайте примерную оценку:

• 10-50 лет назад

2.7 Внедрение Технологии

Укажите, как именно Технология УЗП была внедрена:

• в качестве научного/ полевого эксперимента

Пояснения (тип проекта и т.д.):

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).

3.2 Текущий(-ие) тип(-ы) землепользования на территории, где применяется Технология

Пояснения:

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

3.3 Дополнительная информация о землепользовании

Число урожаев за год:

• 1

Поясните:

Longest growing period in days: 270Longest growing period from month to month: September to May

3.4 Категория УЗП, к которой относится Технология

• Улучшение почвенного/ растительного покрова

3.5 Распределение Технологии по площади

Охарактеризуйте пространственное распространение Технологии :

• равномерно-однородное применение на определенной площади

Если Технология равномерно применяется на той или иной территории, укажите ее приблизительную общую площадь:

• < 0,1 км2 (10 га)

Пояснения:

Plot experiments

3.6 Мероприятия УЗП, выполняемые в рамках Технологии

Пояснения:

Main measures: agronomic measures

Type of agronomic measures: mulching

3.7 Основные проблемы деградации земель, на решение которых направлена Технология

Пояснения:

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 Предотвращение и снижение деградации земель, или восстановление нарушенных земель

Укажите цель Технологии по отношению к деградации земель :

• снижение деградации земель

Пояснения:

Main goals: mitigation / reduction of land degradation

4.1 Технический рисунок, иллюстрирующий Технологию

4.2 Спецификация / пояснения к техническому рисунку

Hydromulch should be spread as homogeneous as possible over steep areas (higher than 15º) burnt at high fire severity (represented in green and 1). Other areas which are flat (2) and burnt at low severity or only partially burnt (3) must be avoided.

Technical knowledge required for field staff / advisors: moderate

Technical knowledge required for land users: high

Main technical functions: control of raindrop splash, control of dispersed runoff: impede / retard, control of concentrated runoff: impede / retard, improvement of ground cover, increase in nutrient availability (supply, recycling,…), sediment retention / trapping, sediment harvesting

Secondary technical functions: control of dispersed runoff: retain / trap, control of concentrated runoff: retain / trap, increase of surface roughness, improvement of surface structure (crusting, sealing), increase of infiltration, increase / maintain water stored in soil

Mulching
Material/ species: water-based mixture of organic fibers and green colorant
Quantity/ density: 3.5Mg ha-1
Remarks: achieve a ground cover of 80%

4.3 Общая информация по необходимым вложениям и стоимости

другая/ национальная валюта (название):

euros

Укажите обменный курс между долларом США и местной валютой (если уместно): 1 доллар США =:

0,78

4.4 Мероприятия, необходимые для начала реализации

	Деятельность	Тип мероприятия	Сроки
1.	Apply hydromulch	Агрономические
2.	Trasportation (Track with a jet-spreading system)	Агрономические
3.	Other	Агрономические

4.5 Вложения и затраты, необходимые для начала реализации

	Опишите затраты	Единица	Количество	Затраты на единицу	Общая стоимость на единицу	% затрат, оплаченных землепользователями
Оплата труда	Labour	ha	1,0	128,2	128,2	100,0
Оборудование	Machine use	ha	1,0	128,2	128,2	100,0
Другие	Hydromulch	ha	1,0	3205,0	3205,0	100,0
Другие	Others	ha	1,0	128,2	128,2	100,0
Общая стоимость запуска Технологии					3589,6

Пояснения:

Duration of establishment phase: 0.1 month(s)
Lifespan of the hydromulch: 1 year

4.7 Стоимость поддержания/ текущего обслуживания ( в год)

Пояснения:

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

4.8 Наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат

Опишите наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат:

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.

5.1 Климат

5.2 Рельеф

5.3 Почвы

Если возможно, приложите полное описание почв или укажите доступную информацию, например тип почв, рH/ кислотность почв, ёмкость катионного обмена, содержание азота, содержание солей и т.д.

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 Доступность и качество воды

Комментарии и дополнительная информация по качеству и количеству воды:

Water quality (untreated) is for agriculutral use only (surface water)

5.5 Биоразнообразие

Комментарии и дополнительная информация по биоразнообразию:

Forest plantation

5.6 Характеристика землепользователей, применяющих Технологию

Укажите другие важные характеристики землепользователей:

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 Средний размер земельных участков, арендуемых или находящихся в собственности землепользователей, применяющих Технологию

5.8 Собственность на землю, права на земле- и водопользование

Землевладелец:

• индивидуальная, не оформленная в собственность

5.9 Доступ к базовым услугам и инфраструктуре

6.1 Влияние Технологии УЗП в пределах территории ее применения

Социально-экономическое воздействие

Продуктивность

Доступность и качество воды

Социальное и культурное воздействие

Экологическое воздействие

Водный цикл/ поверхностный сток

Почвы

Биоразнообразие: растительность, животный мир

6.2 Влияние Технологии за пределами территории ее применения

6.3 Подверженность и чувствительность Технологии УЗП к постепенным изменениям климата и экстремальным погодным явлениям/ стихийным бедствиям, связанным с изменением климата (в понимании землепользователей)

Постепенное изменение климата

Постепенное изменение климата

	Сезон	Тип изменения климата/ экстремального явления	Насколько успешно Технология справляется с этим?
среднегодовые температуры		увеличилось	хорошо

Экстремальные явления, связанные с изменением климата (стихийные бедствия)

Погодные стихийные бедствия

	Насколько успешно Технология справляется с этим?
местные ливневые дожди	хорошо
местные ураганы	хорошо

Стихийные бедствия климатического характера

	Насколько успешно Технология справляется с этим?
засухи	хорошо

Гидрологические стихийные бедствия

	Насколько успешно Технология справляется с этим?
регулярные наводнения (выход рек из берегов)	не известно

Другие воздействия, связанные с изменением климата

Другие воздействия, связанные с изменением климата

	Насколько успешно Технология справляется с этим?
сокращение вегетационного периода	хорошо

6.4 Анализ эффективности затрат

Насколько получаемый результат сопоставим с первоначальными вложениями (с точки зрения землепользователей)?

Насколько получаемый результат сопоставим с текущими расходами по поддержанию технологии (с точки зрения землепользователей)?

Пояснения:

Hydromulch is seen as a very expensive treatment without clear advantages at the short term, but good at the long term period.

6.5 Внедрение Технологии

Пояснения:

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 Сильные стороны/ преимущества/ возможности Технологии

Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению землепользователей
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.

Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению составителя или других ключевых специалистов

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 Слабые стороны/ недостатки/ риски Технологии и пути их преодоления

Слабые стороны/ недостатки/ риски по мнению составителя или ответственных специалистов	Возможные пути их преодоления/снижения?
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.

7.2 Ссылки на опубликованные материалы

Название, автор, год публикации, 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.