Vegetationsökologie Tropischer & Subtropischer Klimate / LV-TWK (B.8)
 
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TU-Berlin > Fakultät VI > Institut für Ökologie > Fachgebiet Ökosystemkunde - Pflanzenökologie
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Vegetationsdynamik und Landwirtschaft in den Sommerfeuchten Tropen

Dynamik verschiedener Savannentypen  

If many little people,
in many little places,
do many little things,
they can change
the face of the earth.

African proverb

Landwirtschaft bzw. Landnutzung  
Landnutzungsformen im Einzelnen  
Mögliche Entwicklungspotentiale  
  Weitere Infos zum Thema  
     
   
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Zu den Ursachen der Veg.dynamik verschiedener Savannentypen
   
 

Generell wird zwischen Trocken- und Feuchtsavannen unterschieden. Ihre wichtigsten Merkmale sind:

  • Niederschlagshöhe in den Trockensavannen von 500 - 1.000mm/y (5-7 humide Monate) und Feuchtsavannen von 1.000-1.500mm/y (7-9 humide Monate),
  • Böden sind in den Trockensavannen agrarwirtschaftlich besser nutzbar als in den Feuchtsavannen;

  • Vegetation in den Feuchtsavannen (Langgras-Savanne): geschlossene bis mosaikartige Waldbestände,
  • Vegetation in den Trockensavannen (Kurzgras-Savanne): einzelne Bäume, welche keine Waldgemeinschaften bilden, Zunahme der Grasflächen,

  • Beide Savannentypen: vermutlich two-layered-soil-water-system.
   
 

Die wichtigsten Determinanten, welche in Savannenökosystemen das Verhältnis von baumbestandenen und baumfreien Flächen bestimmen sind:

   
 

FeuerholzgewinnungAbb.links: Bei zunehmender Bevölkerungsdichte nimmt der Druck auf die Strauch- und Baumvegetation durch Feuerholz- und Holzkohlegewinnung stetig zu. Dies führt zu einer Zurückdrängung der Chamaephyten und Phanerophyten bei gleichzeitiger Zunahme der Grasvegetation. Ausserdem kann es zu einer Einwanderung von (z.B. dornigen und giftigen) Straucharten kommen, welche von Tier und Mensch gemieden werden.

© 2003 Harald Kehl (Burkina Faso, bei Ouagadougou, Dezember 2003)

Abb.rechts (Briefmarke von der Elfenbeinküste / Cóte d'Ivoire): Thematisierung des Feuerholzsammelns.

   
  ÜberweidungAbb.links: Durch Überweidung degradierte Gras-Savanne (Baum-Savanne bis Savannenwald) mit beginnender Bodenerosion (Desertifikation). Eine starke Zurückdrängung der Strauch- und Baumvegetation ist zu erkennen.

© 2003 Harald Kehl (Burkina Faso, bei Ouagadougou, Dezember 2003)
   
  LanggrassavanneAbb.links: Durch Unterschutzstellung sich regenerierende Langgras-Savanne (Baum-Savanne bis Savannenwald).

© 2003 Harald Kehl (Burkina Faso, bei Ouagadougou, Dezember 2003)
   
  Dorf in Burkina FasoAbb.links: Mossi-Dorf mit traditionellen Wohnhäusern in Burkina Faso (bei Ouagadougou) in einer Langgras-Savannen-Parklandschaft mit abgeernteten Feldern im Vordergrund.

© 2003 Harald Kehl (Burkina Faso, bei Ouagadougou, Dezember 2003)
   
   
 

Bewirtschaftung: Die gegenwärtig intensiv (z. B. Feldbau) und extensiv (z. B. Beweidung) genutzten Savannenlandschaften zeigen (physiognomische) Merkmale starker Degradation.

Die einerseits in der Folge von der Subsistenzwirtschaft (mit kleinparzelligem Feldbau) zur marktorientierten Landwirtschaft (mit der Anlage grosser Bewirtschaftungsflächen) sich verändernden Bodennutzungsbedingungen mit Desertifikationserscheinungen und andererseits die starke Zunahme der Weidebewirtschaftung, haben generell zu einer starken Zurückdrängung der Strauch- und Baumarten geführt.

Es kann jedoch auch zu einer Verbuschung als Folge zunehmender Weidewirtschaft (mit sehr viel Vieh) kommen (neben jener Verbuschung als Folge der Aufgabe des Ackerbaus auf Ferralsolen, vgl. Abschnitt "Böden"). Diese geht vor allem auf die Verdrängung (oder übermässigen Zerstörung) der vom Vieh gefressenen Grasarten zurück. Es entstehen offene Flächen (mit häufig stärkster Erosion), auf denen sich jene Baum- und Straucharten ansiedeln können, deren Samen dort vorher wegen der dichten Grasdecke nicht keimen konnten.

Vermutlich werden die Keimungsbedingungen auch dadurch begünstigt, dass nun nach der Regenzeit mehr Wasser im Boden verbleibt (weil von den tief wurzelnden Gräsern nun nicht gebraucht bzw. verbraucht), was eine Keimung der Chamaephyten und Phanerophyten mittelfristig begünstig . Langfristig halten sich jedoch wiederum nur jene Arten, welche von den weidenden Tieren gemieden werden, d.h. jene Arten, die undurchdringliche Dornbuschdickichte bilden können.

Hier weitere Infos zu klimabedingten und anthropogenen Dornwäldern sowie der Sukkulentenwälder der Trockengürtel von Tropen und Subtropen und dem Einfluss des Menschen auf die Veränderung der Wälder.
 [date of access: 11.11.05]

UNCCDMit den Problemen der Degradation im Bereich der Savannen beschäftigt sich die UNCCD (United Nation Convention to Combat Desertification). Rechts das Logo des Sekretariats der UNCCD.

Dazu ein Zitat von Kofi Annan: World Day to Combat Desertification and Drought, which is observed 17 June 2003

"Drought and desertification threaten the livelihood of over 1 billion people in more than 110 countries around the world."

 
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Landwirtschaft bzw. Landnutzung
   
 

Von lebenswichtiger Bedeutung für eine erfolgreiche Landwirtschaft in den Savannengebieten ist - neben der Fruchtbarkeit der Böden - die Ressource Wasser. Anfänglich erbrachten jene, von Regierungen, Entwicklungshilfeorganisationen, Weltbank und Internationalem Währungsfonds (IWF / IMF), finanzierten Grossprojekte für riesige Staudämme, grossflächige Bewässerungsvorhaben mit ausgedehnten Kanalsystemen und gigantischen neuen Anbauflächen für eigens gezüchtete Hochertragssorten, im Rahmen der 1944 ins Leben gerufenen Kampagne der "Grünen Revolution", durchaus Erfolge.

Heute zeigt sich jedoch immer mehr, "um Menschen [...] aus ihrer Armut heraus zu helfen, dürften kleine, individuelle Bewässerungssysteme der bessere Weg sein" (Polak 2005). Dazu gehören kleine - mehr oder weniger - subsistent wirtschaftende Betriebe. Dabei können Bewässerungsmethoden zum Einsatz kommen, wie sie auch in den semi-ariden Gebieten erfolgreich sind (z.B. 'rain-water-harvesting', kleine Speicher oder Sammeltanks, Tröpfchenbewässerung etc.). Die FAO stellt verschiedene Verfahren des Regenwasser-Managements  [date of access: 11.11.05] im Internet zur Verfügung.

Wegen der häufigen Nährstoffknappheiten in den Böden der Feuchtsavannen ist jedoch eine Kombination traditioneller Bewirtschaftungsformen (z.B. Wechselwirtschaft) und der Dauerfeldbewirtschaftung die bessere Lösung.

   
 

Im Gegensatz zu Trockensavannen leiden Feuchtsavannen i.d.R. kaum unter Wassermangel. Das Wasserangebot unterliegt jedoch auch hier grossen Schwankungen. "Die Vegetationszeit beginnt mit den ersten Regenfällen. Im Gegensatz zu den gemässigten Zonen nimmt die Bodenfeuchte im Laufe der Vegetationszeit zunächst zu, und der Beginn der Trockenzeit stellt dann oft die Erntezeit dar, während [in der gemässigten Zone die Bodenfeuchte] in der Vegetationszeit meist geringer ist als ausserhalb der Vegetationszeit. [...]. Beginn und Stärke der Regenzeit können erheblichen Schwankungen unterliegen" (van Eimern & Häckel 1984: 127/128). In der sich polwärts anschliessenden Trockensavanne hat die lokal und zeitlich grosse Schwankungsbreite der sommerlichen Niederschläge eine entscheidende Bedeutung für die Landwirtschaft.

Traditionelle und "moderne" Bewirtschaftungsformen (Vorteile und Nachteile):

  • Wanderfeldbau (shifting cultivation) > traditionell;
  • Wald-Feld-Wechselwirtschaft (rotational bush fallow) > traditionell;
  • Dauerfeldbewirtschaftung > modern;

  • Feuchtsavannen: durch "moderne" Dauerfeldbewirtschaftung entstehen innerhalb weniger Jahre Nährstoffknappheiten in den Böden;
  • Trockensavannen: Dauerfeldbewirtschaftung hier möglich;

  • shifting cultivation stellt in Feuchtsavannen (in der Regel) die ideale agrarwirtschaftliche Nutzungsform der Böden dar.
   
  Landnutzung in den Sommerfeuchten Tropen   (Bedingung: Ungünstige Bodeneigenschaften):
   
 
Ungunstmerkmale
der Böden
Humide Tropen
(zum Vergleich)
Feuchtsavanne
(Langgrassavanne)
Trocken- und
Dornsavanne
(Kurzgrassavanne)
aus Schultz, 2002, S. 297 jeweils in % aller dort vorkommenden Böden
Niedrige Nährstoffgehalte 64% 55% 15%
Aluminium-Toxizität 56% 50% 13%
Acidität
(ohne Al-Toxizität)
18% 50% 29%
Hohe Phosphat-Fixierung 37% 32% 9%
Niedrige KAK
(Kationen-Austausch-Kapazität)
11% 4% 6%
   

"Überlegenheit" der Sommerfeuchten Tropen gegenüber den Immerfeuchten Tropen

  • Bodenfruchtbarkeit in der Regel weniger ungünstig als in den Immerfeuchten Tropen
  • Winterliche Trockenheit erleichtert die Brandrodung
  • Geschlossene Grasdecke begünstigt die Viehhaltung
  • Sonneneinstrahlung ist zum Ende der Regenzeit höher, was den Anbau von Zuckerrohr, Mais und Baumwolle begünstigt
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Landnutzungsformen und Folgen im Einzelnen
   
  (alle folgenden Sachangaben aus Schultz, 2000 und 2002, Einschätzungen vom Verfasser)
   
 

Regenfeldbau (d.h. saisonaler Anbau)

Es können nur annuelle Arten angebaut werden, sofern Bewässerung nicht möglich ist, z.B.

Zea mays (Mais),
Sorghum bicolor (Sorghum),
Panicum milliaceum (Hirse),
Sesamum indicum (Sesam),
Gossypium hirsutum (Baumwolle),
Arachis hypogaea (Erdnuss),
Cicer arietum (Kichererbsen),
Oryza sativa (Reis),
Ipomea batatas (Süsskartoffel) etc.

i.d.R. feuchteanspruchsvollere Arten

Anbau von Fruchtbäumen und -sträuchern, z.B.

Coffea arabica (Kaffee),
Camellia thea (Tee) etc.

gedeihen hauptsächlich in den Höhengebieten mit niedrigeren Temperaturen und günstigeren Feuchtigkeitsbedingungen (z.B. mit orographisch bedingten Steigungsregen).

Theobroma cacao (Kakao) - (rechts, Briefmarke von der Elfenbeinküste) kommt ursprünglich aus den Regenwäldern Süd- und Mittelamerikas und wird LINKweltweit in den Tropen [date of access: 26.01.12] angebaut. Hauptanbaugebiet ist heute die Elfenbeinküste (Westafrika). Der Kakaobaum gedeit auch in trockeneren Gebieten!

   
 

Brandrodungs-Wanderfeldbau bzw. Landwechselwirtschaft (swidden cultivation, shifting cultivation)

Verlegung der Felder nach kurzer Nutzungsdauer (Verlegung nach 15-30 Jahren = Naturbrache-Systeme)

  • Grund:
    • Produktionsrückgänge wegen Nährstoffentzug durch Nutzpflanzen. Mit der Nutzungsdauer steigen vermutlich Phosphatfixierung und Al-Toxizität. Brandrodung führt eher zur Anhebung des pH-Wertes als Folge der Aschedüngung. Dies führt wiederum dazu, dass einige Nährstoffe anfänglich besser zur Verfügung stehen.

  • Folge dieser Landnutzungsform:
    • Es entstehen immer wieder neue Rodungsinseln,
      In grösseren Abständen müssen die Wohngebiete verlegt werden

 

 

Wald-Feld-Wechselwirtschaft (rotational bush fallow)

Eine Form von shifting cultivation, jedoch eher ortsgebunden. Trifft dann zu, wenn Savannen mit geringem Baumbestand durch Brandrodung nutzbar gemacht werden, jedoch nach Ermüdung der Böden wieder zur Brache werden. Hier erfolgt der Wechsel von Wald und Feld auf einem vergleichsweise eingegrenzten Raum und in kürzeren Zeitabständen.

 

 

Permanenter Feldbau

Rascher Bevölkerungsanstieg und Landverknappung haben vielerorts die traditionelle Landwirtschaft abgelöst.

  • Folge:
    • Vermehrter Einsatz von Mineraldünger (kostenintensiv)
    • Notwendige Installation von Bewässerungssystemen (kostenintensiv)
    • Spezialisierte Acker- und Dauerkulturwirtschaften (kostenintensiv)
    • Zuweisung von Landtiteln (Landeigentum) wird zur Bedingung für Kreditaufnahmen. Von der Allgemeinheit zu nutzende Flächen nehmen ab bzw. reduzieren sich auf landwirtschaftlich weniger wertvolle Flächen
    • Traditionelle Nutzungsformen mit flexiblen Bewirtschaftungsflächen gehen zurück
    • Selbstversorgung (Subsistenz bei geringer Arbeitsproduktivität) geht zugunsten von Lohnarbeit zurück
    • Landflucht und Bevölkerungskonzentration in städtischen Ballungszentren mit starken Verarmungstendenzen

 

 

Die agrarwirtschaftlich wichtigsten Unterschiede zwischen Kurzgras- und Langgras-Savannen:

  • Die Böden der Kurzgras-Savanne (Trockensavanne) weisen hohe Austauschkapazitäten auf, sind basenreicher mit Tendenz zum permanenten Feldbau (arid eutrophic savannas). Häufigste Bodenart: Nitisole
  • Die Böden der Langgras-Savanne (Feuchtsavanne) sind tiefgründig verwittert, kommen in den Genuss hoher Niederschläge (moist dystrophic savannas), das organischer Material unterliegt damit einer hohen Zersetzungsrate, die Böden sind als Folge arm an Nährstoffen, Tendenz zur shifting cultivation (Wanderfeldbau) und rotational bush fallow (Wald-Feld-Wechselwirtschaft). Häufige Bodenarten sind: Ferralsole und Acrisole.
  • Zur Erhöhung der Weideleistung bzw. Biomassenproduktion können gezielt Weidegräser eingesetzt werden. Eine Zusammenstellung von Grasarten für die Tropen und Subtropen zurLINK Steigerung der Weideleistung finden Sie hier. [last date of access: 25.01.12]
   
  Zu den Problemen von "shifting cultivation" und "rotational bush fallow" vgl. W. Weischet (1977): "Die ökologische Benachteiligung der Tropen" bzw. eine sehr kurze LINKZusammenfassung dieser Arbeit im Internet.
   
 

Die Entwicklung der Landwirtschaft in den humid/ariden Sommerfeuchten Tropen muss vor dem Hintergrund der stetig zunehmenden Bevölkerung besonders in diesen Räumen gesehen werden, welche die Tragfähigkeit der häufig schwer zu bewirtschaftenden und oft wenig fruchtbaren Böden (in Bezug auf die mögliche Biomassenproduktion) an ihre Belastungsgrenze bringt.

In diesem Kontext sollen folgende Fakten und Ausblicke in Erinnerung gerufen werden:

Im Jahr 2010 werden pro Kopf der Bevölkerung nur noch 0,2 Hektar Anbaufläche zur Verfügung stehen. "Only 11% of the world's soils can be farmed without being irrigated, drained, or otherwise improved". Ganz besonders trifft dies in den Sommerfeuchten Tropen zu.

"In most of the countries in the poverty belts, nine-tenths of the people depend on firewood as their chief source of fuel and home heating. The firewood crisis is intimately linked to the food production problem in at least two ways. The destruction of the forests accelerates the erosion of the soil. The result is a circular trap. As wood scarcity forces farmers to burn more dung for fuel and to apply less to their fields, the falling food supply will necessitate clearing of ever larger, ever steeper tracts of forests which then intensifies erosion, which in turn further reduces soil fertility".

Online Source:
LINKNorth South, A Program for Survival, The Report of the Independent Commission on International Development Issues under the Chairmanship of Willy Brandy
. PDF-File [18 pp., last date of access: 25.01.12]

 
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Mögliche Entwicklungspotentiale
   
 
Abb.rechts: Mögliche Entwicklungspotentiale der Böden für eine nachhaltige Landwirtschaft werden in der nebenstehenden Karte aufgezeigt.

Die Realisierung setzt jedoch eine protektive und nachhaltige Bewirtschaftung voraus, d.h. zum Beispiel Integrated Watershed-Management als Basis für eine Bewässerungsbewirtschaft sowie Berücksichtigung einer langfristigen Tragfähigkeit der Böden.
Dazu gehört auch - wegen der häufig geringen Fruchtbarkeit der Böden - eine Rückbesinnung auf traditionelle Bewirtschaftungsmethoden.

Durch wissenschaftlich abgesichertes Ökosystem-Management ist ein ausgeglichenes Verhältnis zwischen zu versorgender Bevölkerung und der Tragfähigkeit der Ökosysteme herzustellen.

   
 

Es wurden und werden immer grösserer Flächen für die Landwirtschaft erschlossen (Dauerfeldbewirtschaftung) und traditionelle Anbaumethoden (z.B. shifting cultivation) durch "moderne" abgelöst, um höhere Erträge und Zuwachsraten zu erreichen. Neuere Untersuchungen lassen darauf schliessen, dass die traditionellen Methoden (obwohl flächenintensiver) die langfristig ökologisch nachhaltigeren sind.

Zu diesem Ergebnis kommt auch Andrew Ker (1995) "International Development Research Centre - IDRC" - Spezialist für Landwirtschaftliche Entwicklung in Afrika für 20 Jahre), der in seinem Buch "Farming Systems of the African Savanna - A Continent in Crisis" sehr zu Recht schrieb:

"the carrying capacity of the land at current technological levels face a serious crisis. This crisis is the result of the breakdown of traditional farming systems. The consequences are environmental deterioration on a massive scale, widespread poverty, malnutrition, and famine. In some countries, the crisis is contributing to political instability and civil war."

In dem o.g. Artikel finden Sie ausführliche Hinweise auf sinnvolle und angepasste landwirtschaftliche Bewirtschaftungsmethoden in Savannenlandschaften.

Dem Thema der Desertifikation in Trockengebieten (d.h. aride, semiaride, und trocken sub-humide Regionen), welche mehr als 40% der Landoberfläche der Erde einnehmen, widmete sich auch die "Dahlemer Konferenz" (an der FU-Berlin, vom 10. - 15. Juni 2001).

In Bezug auf die Savannengebiete Afrikas wurde das "Sahel-Syndrom" ( = Landwirtschaftliche Übernutzung marginaler Standorte) hervorgehoben. Beschrieben wird damit die Übernutzung extrem schwierig zu bewirtschaftender wenig fruchtbarer Böden. Hinzu kommen sehr hohe Weidetierbestände.

Nahezu 58% aller Bodenerosionen Afrikas gehen nach Angaben der UN auf Überweidung zurück. Eine Zusammenfassung der Fragestellungen der o.g. Konferenz mit dem Thema "An Integrated Assessment of the Ecological, Meteorological, and Human Dimensions of Global Desertification" finden Sie leider nicht mehr im Internet. Hier eine kurze Zusammenfassung als PDF-Datei in LINKTRENDS in Ecology & Evolution Vol.17 No.1 January 2002 PDF-File [2 pp., last date of access: 25.01.12]

   
 
   

Literatur zum Thema:

   
 
  • Polak, P. (2005) Die grosse Chance der Kleinbauern - Günstige Bewässerungssysteme und der Zugang zu Märkten verhelfen Kleinbauern der Dritten Welt zu mehr Ertrag und eigenem Einkommen und damit aus der Armut.- Spektrum der Wissenschaft, November 2005: 66-71.
  • Weischet, W. (1980) Die ökologische Benachteiligung der Tropen.- B.G. Teubner, Stuttgart (127 S.).
  • Weischet, W. & C.N. Caviedes (1993) The Persisting Ecological Constraints of Tropical Agriculture.- Burnt Mill, New York (319 pp).
   

Hyperlinks zum Thema: [last date of access: 25.01.12]

   
 
  • Desertification: why most "solutions" fail - LINKmanagingwholes.com/desertification.htm
  • Convention to Combat Desertification (full text) -LINKUNCCD (in Deutsch)
  • Biodiversity Monitoring Transect Analysis in Africa -LINK BIOTA AFRICA
    • Scientific support for sustainable use and conservation of biodiversity in Africa.
    • A continental observation network in Africa, contributing to GEOSS (Global Earth Observation System of Systems).
    • A network for observing land degradation and for developing measures to combat desertification in Africa.
    • A network for capacity development and rural development in Africa.
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