Технологии

Post-fire Forest Residue Mulch [Португалия]

acolchoado, aplicação de restos vegetais

technologies_1186 - Португалия

Просмотреть разделы

Развернуть все Свернуть все
Завершённость: 73%

1. Общая информация

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

Ответственный (-ые) специалист (-ы)

Специалист по УЗП:
Специалист по УЗП:

Keizer Jan Jacob

Universidade de Aveiro-CESAM

Португалия

Специалист по УЗП:
Название проекта, содействовавшего документированию/оценке Технологии (если применимо)
Preventing and Remediating degradation of soils in Europe through Land Care (EU-RECARE )
Название проекта, содействовавшего документированию/оценке Технологии (если применимо)
Catastrophic shifts in drylands (EU-CASCADE)
Название организации (-ий), содействовавших документированию/оценке Технологии (если применимо)
University of Aveiro (University of Aveiro) - Португалия

1.3 Условия, регламентирующие использование данных, собранных ВОКАТ

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

Да

2. Описание Технологии УЗП

2.1 Краткое описание Технологии

Определение Технологии:

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

2.2 Подробное описание Технологии

Описание:

In two areas of eucalypt plantations affected by wildfires in central Portugal in 2007 and 2010, the research team of the University of Aveiro set up two experiments in order to test the effect of forest residue mulching as a soil erosion mitigation technique. Forest residues such as chopped eucalypt bark mulch was spread over a group of erosion plots, and was compared to an untreated group of plots.
The mulching was applied at ratios of 8.7 and 10.8 Mg ha-1 provided an initial ground cover of 70 to 80%, and was found to reduce post-fire runoff by 40-50% and soil erosion by 85-90%, respectively.

Purpose of the Technology: The increase in ground cover will decrease post-fire soil erosion by reducing raindrop impact over the ashes and bare soil, and decrease the runoff amount by increasing water surface storage, decreasing runoff velocity, and increase infiltration.
Ideally, post-fire mulching must be carried out immediately after the fire, in order to prevent that the first autumn rainfall events fall over the bare and unprotected burnt soils. It is intended for places in which burnt severity was moderate to high and where there are important values at risk, such as water reservoirs, populations, industries, human and wild life.

Establishment / maintenance activities and inputs: The chopped bark mulch was obtained at a depot 20 km from the burnt area, where eucalypt logs are debarked and then transported to a paper pulp factory. The bark is chopped into fibers and are typically transported to a biomass energy plant. We used these 10–15 cm wide 2–5 cm long bark fibers as the source for our mulching experiment. The chopped bark mulch decays very slowly (around 20% less ground cover per year) which was very useful in cases of low re-growth of natural vegetation.

Natural / human environment: The eucalypt trees in the region are typically planted as monocultures for paper pulp production, and harvested every 7-14 years. The landscape reflects a long history of intense land management, with a mosaic of (semi-)natural and man-made agricultural and afforested lands. Since the 1980´s, however, wildfires have increased dramatically in frequency and extent, aided by a general warming and drying trend but driven primarily by socio-economic changes.

2.3 Фотографии, иллюстрирующие Технологию

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

Страна:

Португалия

Административная единица (Район/Область):

Portugal/Beira Litoral

Более точная привязка места:

Sever do vouga/ Pessegueiro do Vouga, Ermida

Охарактеризуйте пространственное распространение Технологии :
  • равномерно-однородное применение на определенной площади
Если точная область неизвестна, укажите приблизительную площадь:
  • < 0,1 км2 (10 га)
Пояснения:

Total area covered by the SLM Technology is 1.0E-5 m2.

The experiment was carried out in grous of small bounded plots of 0.25, 16 and 100 m2.

2.6 Сколько лет применяется данная Технология

Если год начала применения Технологии достоверно неизвестен, дайте примерную оценку:
  • менее 10 лет назад (недавняя)

2.7 Внедрение Технологии

Укажите, как именно Технология УЗП была внедрена:
  • в качестве научного/ полевого эксперимента
Пояснения (тип проекта и т.д.):

The first experiment was carried out in 2007.

3. Классификация Технологии УЗП

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

Леса/ лесистая местность

Леса/ лесистая местность

  • Лесопосадки, облесение
Вид деревьев:
  • Виды Эвкалиптов
Продукции и услуги:
  • Древесина
  • Дрова
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: eucalypt are logged and left to regrow from stumps each 7-10 years

Forest products and services: timber, fuelwood

Number of growing seasons per year: 1

3.5 Категория УЗП, к которой относится Технология

  • Улучшение почвенного/ растительного покрова

3.6 Мероприятия УЗП, выполняемые в рамках Технологии

Агрономические мероприятия

Агрономические мероприятия

  • A1: Растительный/ почвенный покров
Пояснения:

Main measures: agronomic measures

Type of agronomic measures: mulching

3.7 Основные проблемы деградации земель, на решение которых направлена Технология

водная эрозия почв

водная эрозия почв

  • ВЭп: поверхностная эрозия/смыв верхних почвенных горизонтов
  • ВЭд: косвенное воздействие водной эрозии
ухудшение химических свойств почв

ухудшение химических свойств почв

  • Хп: Снижение плодородия и уменьшение содержания органического вещества (вызванное не эрозией, а другими причинами)
деградация водных ресурсов

деградация водных ресурсов

  • Вуп: изменение объема поверхностного стока
  • Взп: снижение качества поверхностных вод
Пояснения:

Main type of degradation addressed: Wt: loss of topsoil / surface erosion, Hs: change in quantity of surface water, Hp: decline of surface water quality

Secondary types of degradation addressed: Wo: offsite degradation effects, Cn: fertility decline and reduced organic matter content

Main causes of degradation: crop management (annual, perennial, tree/shrub) (Eucalypt monocultures are prone to suffer wildfires), deforestation / removal of natural vegetation (incl. forest fires), disturbance of water cycle (infiltration / runoff) (Increased runoff is observed after wildfires), Heavy / extreme rainfall (intensity/amounts) (Burnt areas are very sensitive to high intensity events), other natural causes (avalanches, volcanic eruptions, mud flows, highly susceptible natural resources, extreme topography, etc.) specify (Sediment deposition can decrease the storage volume of reservoirs.)

Secondary causes of degradation: floods (Overland flow can be extremely high after forest fires), inputs and infrastructure: (roads, markets, distribution of water points, other, …) (Roads concentrated the runoff and are greatly degraded.)

3.8 Предотвращение и снижение деградации земель, или восстановление нарушенных земель

Укажите цель Технологии по отношению к деградации земель :
  • предотвращение деградации земель
  • снижение деградации земель
Пояснения:

Main goals: prevention of land degradation, mitigation / reduction of land degradation

4. Технические характеристики, мероприятия по практической реализации, вложения и стоимость

4.1 Технический рисунок, иллюстрирующий Технологию

Спецификация (пояснения к техническому рисунку):

Forest residue mulch is spread as homogeneous as possible over steep areas (steeper 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.

Location: Ermida. Sever do Vouga/ Portugal

Date: 15 9 2010

Technical knowledge required for field staff / advisors: low (forest residue mulching is highly effective in all situations, but applications using short fibres mulching as well as low intensity burning should be avoided.)

Technical knowledge required for land users: low

Main technical functions: control of raindrop splash, control of dispersed runoff: retain / trap, control of concentrated runoff: retain / trap, control of concentrated runoff: impede / retard, control of concentrated runoff: drain / divert, improvement of ground cover, improvement of water quality, buffering / filtering water, sediment retention / trapping, sediment harvesting

Secondary technical functions: control of dispersed runoff: impede / retard, reduction of slope angle, increase of surface roughness, increase in organic matter, increase of infiltration, increase / maintain water stored in soil, increase of groundwater level / recharge of groundwater

Mulching
Material/ species: chopped bark, cork, stems, leaves, straw/eucalypt, pine, oaks, shrubs
Quantity/ density: 2-10t/ha
Remarks: material with low density (straw) need less weight for achieving the final goal: 70% ground cover.

Автор:

Departamento de Ambiente e Ordenamento. Universidade de Aveiro.

4.2 Общая информация по необходимым вложениям и стоимости

другая/ национальная валюта (название):

Euro

Если это необходимо, укажите обменный курс от доллара США к местной валюте (например, 1 доллар США = 79,9 бразильского реала): 1 доллар США =:

0,78

Укажите среднюю дневную заработную плату наемных работников:

64.00

4.3 Мероприятия, необходимые для начала реализации

Деятельность Время (сессия)
1. Labour
2. Transportation (small truck for carrying persons and material)
3. Eucalypt chopped bark mulch
4. Others

4.4 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 1,0 192,0 192,0 100,0
Оборудование Machine use ha 1,0 51,2 51,2 100,0
Другие Forest residue mulch ha 1,0 307,6 307,6 100,0
Другие Others ha 1,0 64,1 64,1 100,0
Общая стоимость запуска Технологии 614,9
Общие затраты на создание Технологии в долларах США 788,33
Пояснения:

Duration of establishment phase: 1 month(s)

4.6 Стоимость поддержания/ текущего обслуживания ( в год)

Пояснения:

The prices were determined in winter 2012 for central Portugal. It is intended that mulch is applied only once, and thus maintenance is not needed. In other regions other forest residues can have a higher availability. Straw, needles, deciduous leaves or chopped shrubs are lighter compared to eucalypt chopped bark, slash stems or wood chips, and thus, can be easier to apply and transport. However, the lighter the material, the easier it can be blown away in windy areas.

4.7 Наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат

Опишите наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат:

Accessibility and steepness will raise the costs, but selecting forest residues with lower densities as well as applying them in horizontal strips along the slope can reduce the application rates and the costs.
For large and inaccessible areas some researchers indicated that helicopters can reduce the costs.

5. Природные и социально-экономические условия

5.1 Климат

Среднегодовое количество осадков
  • < 250 мм
  • 251-500 мм
  • 501-750 мм
  • 751-1000 мм
  • 1001-1500 мм
  • 1501-2000 мм
  • 2001-3000 мм
  • 3001-4000 мм
  • > 4000 мм
Агроклиматическая зона
  • влажная
  • Умеренно-влажная

Thermal climate class: subtropics

Thermal climate class: temperate

5.2 Рельеф

Склоны (преобладающие):
  • пологие (0-2%)
  • покатые (3-5%)
  • покато-крутые (6-10%)
  • крутые (11-15%)
  • очень крутые (16-30%)
  • чрезвычайно крутые (31-60%)
  • обрывистые (>60%)
Формы рельефа:
  • плато/ равнины
  • гребни хребтов/холмов
  • склоны гор
  • склоны холмов
  • подножья
  • днища долин
Зона высотной поясности:
  • 0-100 м над уровнем моря
  • 101-500 м н.у.м.
  • 501-1000 м н.у.м.
  • 1001-1500 м н.у.м.
  • 1501-2000 м н.у.м.
  • 2001-2500 м н.у.м.
  • 2501-3000 м н.у.м.
  • 3001-4000 м н.у.м.
  • > 4 тыс. м н.у.м.
Комментарии и дополнительные сведения по условиям рельефа/ топографии :

Altitudinal zone: 101-500 m a.s.l. (300m)

5.3 Почвы

Средняя мощность почв:
  • поверхностные (0-20 см)
  • неглубокие (21-50 см)
  • умеренно глубокие (51-80 см)
  • глубокие (81-120 см)
  • очень глубокие (> 120 см)
Гранулометрический состав (верхнего горизонта):
  • грубый крупнозернистый/ лёгкий (песчаный)
  • средние фракции (суглинистый, супесчаный)
Содержание органического вещества в верхнем горизонте:
  • высокое (> 3%)
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.

Topsoil organic matter is high (Around 10 % between 0 to 5 cm of soil depth)
Soil fertility is high-medium
Soil drainage/infiltration is medium (Dependent on the soil water repellence cycles, characteristics of eucalypt and pine plantations on the area.)
Soil water storage capacity is medium

5.4 Доступность и качество воды

Уровень грунтовых вод:

5-50 м

Доступность поверхностных вод:

хорошая

Качество воды (без обработки):

питьевая вода хорошего качества

5.5 Биоразнообразие

Видовое разнообразие:
  • средняя

5.6 Характеристика землепользователей, применяющих Технологию

Рыночная ориентация производства:
  • смешанный (натуральный / коммерческий)
  • товарное/ рыночное хозяйство
Доходы из других источников:
  • < 10% всех доходов
Относительный уровень достатка:
  • плохой
  • средний
Индивидуальное или коллективное хозяйство:
  • использующее наемных работников (компания, государство)
Пол:
  • женщины
  • мужчины
Укажите другие важные характеристики землепользователей:

Land users applying the Technology are mainly common / average land users

Population density: 50-100 persons/km2

Annual population growth: negative

50% of the land users are average wealthy.
40% of the land users are poor.
10% of the land users are poor.

5.7 Средняя площадь земель, используемых землепользователями с применением Технологии

  • < 0,5 га
  • 0,5-1 га
  • 1-2 га
  • 2-5 га
  • 5-15 га
  • 15-50 га
  • 50-100 га
  • 100-500 га
  • 500-1000 га
  • 1000-10000 га
  • > 10000 га
Считается ли это мелким, средним или крупным хозяйством (по местным масштабам)?
  • мелкое

5.8 Собственность на землю, права на земле- и водопользование

Землевладелец:
  • общинная/ поселковая
Право землепользования:
  • общинное (контролируемое)
  • индивидуальное
Право водопользования:
  • неограниченное (неконтролируемое)

5.9 Доступ к базовым услугам и инфраструктуре

медицинское обслуживание:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
образование:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
технические консультации:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
занятость (вне хозяйства):
  • плохой
  • средний
  • хорошая
рынки:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
электроснабжение:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
транспорт и дорожная сеть:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
водоснабжение и канализация:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
финансовые услуги:
  • плохой
  • средний
  • хорошая

6. Воздействия и заключительные положения

6.1 Влияние Технологии УЗП в пределах территории ее применения

Социально-экономическое воздействие

Доступность и качество воды

доступность воды для скота

снизил.
увеличил.

доступность оросительных вод

снизил.
увеличил.

потребность в оросительной воде

увеличил.
снизил.
Доходы и затраты

сельскохозяйственные издержки

увеличил.
снизил.
Комментарий/ пояснения:

Eucalypt chopped bark mulch increases expenses if not funded by the Government

Социальное и культурное воздействие

знания в области УЗП/ деградации земель

снизил.
улучшил.

смягчение конфликтов

ухудшил.
улучшил.
Комментарий/ пояснения:

Less damage to off-site neighbouring properties

Improved livelihoods and human well-being

Комментарий/ пояснения:

Public awareness of the technology is very limited. It is necessary to show it to landowners and stakeholders and increase dissemination.

Экологическое воздействие

Водный цикл/ поверхностный сток

качество воды

снизил.
увеличил.

поверхностный сток

увеличил.
снизил.

уровень грунтовых/ подземных вод

снизился
восстановился

испарение

увеличил.
снизил.
Почвы

влажность почв

снизил.
увеличил.

почвенный покров

снизил.
улучшил.

утрата почв

увеличил.
снизил.

почвенное / подземное органическое вещество/ углерод

снизил.
увеличил.
Биоразнообразие: растительность, животный мир

разнообразие фауны

снизил.
увеличил.

полезные виды

снизил.
увеличил.
Другие экологические последствия

Hazard towards adverse events

improved
reduced

6.2 Влияние Технологии за пределами территории ее применения

доступность воды

снизил.
увеличил.

подтопление ниже по течению

увеличил.
сократил.

отложение наносов ниже по течению

увеличил.
снизил.
Комментарий/ пояснения:

If applied in large areas

загрязнение подземных/ речных вод

увеличил.
сократил.

буферная/ фильтрационная способность

снизил.
улучшил.

отложения, переносимые ветром

увеличил.
сократил.

ущерб прилегающим полям

увеличил.
сократил.

ущерб объектам инфраструктуры общего/ частного пользования

увеличил.
сократил.
Комментарий/ пояснения:

If applied in large areas upslope

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 увеличение или уменьшение 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) плохо

Другие воздействия, связанные с изменением климата

Другие воздействия, связанные с изменением климата
Насколько успешно Технология справляется с этим?
сокращение вегетационного периода не известно

6.4 Анализ эффективности затрат

Насколько получаемый результат сопоставим с первоначальными вложениями (с точки зрения землепользователей)?
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе:

позитивное

Эффективность затрат в долгосрочной перспективе:

влияние незаметно

Насколько получаемый результат сопоставим с текущими расходами по поддержанию технологии (с точки зрения землепользователей)?
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе:

слабо позитивное

Эффективность затрат в долгосрочной перспективе:

слабо позитивное

6.5 Внедрение Технологии

Пояснения:

Comments on acceptance with external material support: The technology has been tested by scientific researchers and it is very effective, but not broadly implemented.

Comments on spontaneous adoption: The technology has been tested by scientific researchers researchers and it is very effective, but not broadly implemented.

There is no trend towards spontaneous adoption of the Technology

6.7 Сильные стороны/ преимущества/ возможности Технологии

Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению землепользователей
It will prevent sediment movement and accumulation over roads and downslope properties
Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению составителя или других ключевых специалистов
It is a technology very easy to apply, with low failure possibilities and a strong soil erosion control

How can they be sustained / enhanced? Some researchers found better performance by grinding the mulch and selecting only the longest fibres.
The material is readily available (residues from the main forest specie affected by the wildfire)

6.8 Слабые стороны/ недостатки/ риски Технологии и пути их преодоления

Слабые стороны/ недостатки/ риски по мнению землепользователей Возможные пути их преодоления/снижения?
The costs are not very high, but enough to discourage the landowners to cover the expenses. Look for Government funding, educate land owners about soil erosion conservation techniques.
Слабые стороны/ недостатки/ риски по мнению составителя или ответственных специалистов Возможные пути их преодоления/снижения?
When applying high density mulches the application labour requirements and costs will be higher Distribute the mulch in strips, use lighter mulches, grind to remove the fine fibres or maybe try to reduce the application rate. It is also possible to use in-situ chopping tree machines or to use aerial application methods, such as helicopters to reduce the application costs.

7. Справочные материалы и ссылки

7.1 Методы сбора/ источники информации

7.2 Ссылки на опубликованные материалы

Название, автор, год публикации, ISBN:

Prats S. A., Macdonald L.H., Monteiro M.S.V., Ferreira A.J.D., Coelho C.O.A., Keizer J.J.,2012. Effectiveness of forest residue mulching in reducing post-fire runoff and erosionin a pine and a eucalypt plantation in north-central Portugal. Geoderma 191, 115-124.

Где опубликовано? Стоимость?

Internet

Название, автор, год публикации, ISBN:

Shakesby R.A., Boakes D.J., Coelho C.O.A., Gonçalves A.J.B., Walsh R.P.D., 1996. Limitingthe soil degradational impacts of wildfire in pine and eucalyptus forests in Portugal.Applied Geography 16, 337-335.

Где опубликовано? Стоимость?

Internet

Название, автор, год публикации, ISBN:

Robichaud, P.R., Lewis, S.A., Ashmun, L.E., Wagenbrenner, J.W., Brown, R.E., 2013a.Postfire mulching for runoff and erosion mitigation Part I: Effectiveness at reducinghillslope erosion rates. Catena 105, 75–92.

Где опубликовано? Стоимость?

Internet

Модули