Universität zu Köln

Rangeland use in Northwestern Namibia . An integrated analysis of vegetation dynamics, decision-making processes and environment perception

Eisold, Jenny (2009) Rangeland use in Northwestern Namibia . An integrated analysis of vegetation dynamics, decision-making processes and environment perception. PhD thesis, Universität zu Köln.

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    Abstract

    Degradation of natural resources has become a serious challenge in rangelands, bearing negative impacts on the pastoral ecosystems, livestock production and livelihoods. In Namibia, the driest country of sub-saharian Africa 45 per cent of the national land area can only be used as rangeland. Many Namibians are pastoralists, whose livelihoods mainly depend on natural rangeland vege-tation and water resources. 43 per cent of Namibia�s land surface is used by 90 per cent of the population under communal land tenure. This socio-economic importance makes the sustainable use of the rangeland essential. Furthermore northern Namibia will be heavily affected by climate change. Integrating local and scientific environment perception, decision-making proc-esses of the local land users and the impact of land use practices on vegetation dynamics into ecological research becomes increasingly important in today�s complex web of social, ecological and political changes. This thesis develops an integrated approach focusing on ecological aspects in a social-ecological rangeland system in Northwestern Namibia. Firstly I developed a methodological approach for the synthesis of local eco-logical knowledge (LEK) and scientific knowledge. I found that to local live-stock herders, woody species are more important than herbaceous species, what does not correlate with species� ecological performance in the grazing area. I hypothesise that reliability of forage resources in times of scarcity is important in local perception. This shows that integrating LEK on ecological items into ecological research helps to identify criteria, or indicators for local management decisions. In the second step I matched local knowledge and local management decisions. In dealing with scarce and variable natural resources it is crucial to acquire a functional understanding of the interactions between management strategy and the mechanisms which buffer the variability of rainfall. I differentiated between abiotic buffers (key resource areas) and biotic buffers (storage tissue and stockpiled forage). The two biotic buffer mechanisms can be managed via herd mobility. I analysed how mobility is connected to the supply of the eco-system goods �water� and �forage�. I related the mobility decisions of local herders to the biotic and abiotic buffers of pastures used to see if they made use of pastures with key resource properties. In the communal areas, the main decision factor for mobility was permanent water availability and herders mainly follow short-term management objectives. Their set of options may be limited by influences that go beyond ecological conditions, such as land pres-sure, a non-adapted institutional framework and limited options for sustaining their livelihoods. This section shows that to grasp the essential elements of range management it is important to understand user objectives in deciding when and where to move in times of scarce resources. Reliability, which is perceived as an important criterion for the quality of for-age resources, has a lot in common with the concept of key resources, which are defined as forage resources available in times of resource scarcity. While other authors have a descriptive approach to the reliability of key resources, I functionally defined them as biotic and abiotic buffers. In contrast to a com-mon view in rangeland science decision-making of local pastoralists does of-ten not reflect the availability of key forage resources but of the second essen-tial resource for livestock, such as drinking water. In the third step I evaluate the overall impact of the grazing practices on the vegetation and how to indicate ecological thresholds. Direct measures for sys-tem shifts are difficult to obtain, due to multiple factor controls that operate at diverse spatial and temporal scales. Consequently, there is a need for the de-velopment of indicators to determine if an ecosystem is approaching a thresh-old. I aimed to identify potential early-warning indicators and long-term indi-cators for crossing a degradation threshold in a semi-arid African savanna. I identified indicators for changes in a rangeland ecosystem on different levels. Long-term indicators were identified as the structural shift from grassland to woodland indicating a major shift in the supply with grazing resources, that indicate major ecological restructuring on a functional level symptomatic of land degradation. Furthermore early warning indicators, the ratio between annual and perennial grasses were characterised. The local range use strategy may not be adaptive, but seems to be the only possible adaptation of local users to the current ecological and socio-economic situation because options for action are restricted. Since the starting point for the analysis of social-ecological system functioning is the sustainable provision of ecosystem services and the maintenance of livelihoods, this integrated analysis is important to conceptualize the effects of environmental variability, the supply of ecosystem services, and to connect this to management rules. Progress in rangeland ecology can be achieved by integrating local knowledge, local decision-making processes with regard to their drivers and the impact of land use and environmental variability on the natural resources. If integrated analysis is to meet the challenges facing rangelands, users and scientists, the-ory and application have to be linked by a common set of objectives in which monitoring could become a vital tool in the quest for sustainable rangeland use.

    Item Type: Thesis (PhD thesis)
    Translated abstract:
    AbstractLanguage
    Die Degradation natürlicher Ressourcen stellt mit ihren negativen Auswirkungen auf das pastorale Ökosystem, den Tierbestand und damit die Existenzgrundlagen der lokalen Bevölkerung eine große Herausforderung für aride und semi-aride Weidegebiete dar. In Namibia, dem trockensten Staat des südlichen Afrika, können 45 Prozent der Landfläche nur als Weideland genutzt werden. Viele Namibier sind Pastoralisten, deren Lebensunterhalt hauptsächlich von Wasserressourcen und der natürlichen Vegetation des Weidelandes abhängt. 43 Prozent des Kommunallandes in Namibia werden von 90 Prozent der Bevölkerung genutzt. Dieser starke Landdruck und die Tatsache, dass das nördliche Namibia stark vom Klimawandel betroffen sein wird, machen eine nachhaltige Nutzung der Weideland-Ökosysteme unabdingbar. Das Integrieren von lokaler und wissenschaftlicher Umweltwahrnehmung, das Einbeziehen von Entscheidungsfindungsprozessen der lokalen Landnutzer und die Analyse der Auswirkungen der Landnutzung auf Vegetationsdynamiken durch ökologische Forschung gewinnen in dem komplexen Netz aus sozialen, ökologischen und politischen Veränderungen zunehmend an Bedeutung. In der vorliegenden Arbeit wurde demgemäß ein integrierter Ansatz mit einem speziellen Fokus auf ökologischen Aspekten in einem sozial-ökologischem Weidesystem im nordwestlichen Namibia entwickelt. Zunächst wurde ein methodischer Ansatz für die Synthese von lokalem ökolo-gischem Wissen (LÖK) und wissenschaftlichem Wissen entwickelt. Damit konnte herausgefunden werden, dass holzige Pflanzenarten für die lokale Hirten von größerer Bedeutung sind als krautige Pflanzenarten, was nicht mit dem Artenvorkommen im Weidegebiet korreliert. Daraus wurde die Hypothese ab-geleitet, dass die Verlässlichkeit der Futterressourcen in Zeiten von knappen Naturressourcen einen essentiellen Faktor in der lokalen Umweltwahrnehmung darstellt. Es hat sich gezeigt, dass das Integrieren von LÖK in die ökologische Forschung dazu beiträgt, Kriterien und Indikatoren für lokale Managementent-scheidungen zu identifizieren. Bei dem Umgang mit knappen und variablen natürlichen Ressourcen ist es un-abdingbar, ein funktionelles Verständnis der Interaktionen zwischen Manage-mentstrategie und den Mechanismen, welche die Variabilität von Niederschlägen abpuffern, zu entwickeln. Deshalb wurde in einem zweiten Schritt das lokale Wissen den lokalen Managemententscheidungen gegenüber gestellt und diese miteinander verglichen. Diese Studie unterscheidet zwischen abiotischen Puffern (�key resources areas�) und biotischen Puffern (�storage tissue� und �stockpiled forage�). Die zwei biotischen Puffermechanismen können durch die Mobilität der Rinderherden gemanagt werden. Es wurde analysiert, wie die Mobilität mit dem Angebot der �ecosystem goods� Wasser und Futter verbunden ist, wobei die Mobilitätsentscheidungen der lokalen Hirten mit den biotischen und abiotischen Puffern auf den Weiden verglichen wurden, um herauszufinden, ob die Hirten die Weiden mit den entsprechenden Schlüsselressourcenmerkmalen nutzen. Im Gegensatz zu einem geläufigen Ansatz in der Weideökologie, spiegelt sich nicht die Verfügbarkeit von Futter-Schlüsselressourcen in den Entscheidungen der lokalen Hirten wider, sondern hauptsächlich eine zweite essentielle Ressource für die Tiere, das Trinkwasser. Zudem verfolgen die Hirten nur kurzfristige Managementziele. Es kann ge-schlussfolgert werden, dass ihre Handlungsmöglichkeiten von Einflüssen limi-tiert sind, welche über die ökologischen Bedingungen im Untersuchungsgebiet hinaus gehen, wie beispielsweise Landknappheit, unangepasste institutionelle Rahmenbedingungen und eingeschränkte Möglichkeiten der Einkommenssicherung. Dieser Abschnitt der Arbeit zeigt, dass es wichtig ist, die Ziele der lokalen Ressourcennutzer und Kriterien für ihre Entscheidungen darüber, wann und wo sie mit ihren Tieren hinziehen, zu verstehen. Diese Kenntnisse gewinnen vor allem in Zeiten knapper natürlicher Ressourcen an Bedeutung, um die essentiellen Elemente des lokalen Weidemanagements zu erfassen. �Verlässlichkeit�, was als ein wesentliches lokales Kriterium für die Bedeutung von Futterressourcen wahrgenommen wird, hat erhebliche Gemeinsamkeiten mit dem Konzept der Schlüsselressourcen, welche als diejenigen Futterressourcen definiert sind, die in Zeiten von Ressourcenknappheit zur Verfügung stehen. Viele Autoren beschränken sich auf einen deskriptiven Zugang zur Verlässlichkeit von Schlüsselressourcen. Diese Arbeite dagegen definiert sie funktional als abiotsche und biotische Puffer. Im dritten Schritt evaluiert diese Studie den Einfluss der identifizierten Beweidungsstrategien auf die Vegetation und die Möglichkeiten, wie ökologische Schwellenwerte (thresholds) identifiziert werden können. Aufgrund multipler Faktoren, die auf verschiedenen räumlichen und zeitlichen Skalen agieren, ist es schwierig, direkte Maße für Systemänderungen zu erarbeiten. Folglich gibt es einen Bedarf für die Entwicklung von Indikatoren, um bestimmen zu können, ob sich ein Ökosystem bereits einem Schwellenwert annähert. Aufgrund der vorliegenden Forschungsergebnisse konnten Frühwarn- und Langzeitindikatoren entwickelt werden, welche zeigen, wann sich ein System einem degradierten Zustand annähert. Diese Indikatoren konnten auf verschiedenen Ebenen identifiziert werden. Der wesentliche Langzeitindikator ist der strukturelle Übergang vom Grasland zu �woodland�, was eine essentielle Veränderung in der Versorgung mit Futterressourcen bedeutet. Diese Veränderung kennzeichnet eine bedeutende Umstrukturierung auf funktionaler Ebene, symptomatisch für Degradationsprozesse. Als Frühwarnindikator wurde das Verhältnis von annuellen zu perennen Gräsern identifiziert. Die aktuell praktizierte lokale Strategie der Weidenutzung ist möglicherweise noch nicht als adaptiv einzuordnen, dennoch erscheint sie als die einzige mög-liche Adaption der lokalen Nutzer an die derzeitige ökologische und sozioöko-nomische Situation, denn ihre Handlungsoptionen sind eingeschränkt. Da die Ausgangskriterien für die Analyse eines sozial-ökologischen Systems die nachhaltige Versorgung mit �ecosystem services� und die Erhaltung der Le-bensgrundlagen sind, ist die entwickelte integrierte Analyse notwendig, um die Effekte von Umweltvariabilität, die Versorgung mit �ecosystem services� und ihre Verbindung zu Managementregeln zu konzeptionalisieren. Ein Fortschritt in der Weideökologie kann erreicht werden, wenn lokales Wissen, lokale Ent-scheidungsfindungsprozesse im Bezug auf ihre Treiber sowie der Einfluss von Landnutzung und Umweltvariabilität auf die natürlichen Ressourcen in die Forschung integriert werden. Wenn integrierte Analysen den Herausforderungen, vor denen unsere globalen Weidesysteme stehen, gerecht werden sollen, müssen Nutzer und Wissenschaftler sowie Theorie und Anwendung mit einem gemeinsamen Satz von Zielen, bei denen Monitoring ein wichtiges Werkzeug für die Etablierung der nachhaltigen Nutzung von Weidegebieten ist, verbunden werden.German
    Creators:
    CreatorsEmail
    Eisold, Jennyeisold@isoe.de
    URN: urn:nbn:de:hbz:38-30673
    Subjects: Life sciences
    Uncontrolled Keywords:
    KeywordsLanguage
    savanna, rangeland management,local knowledge,buffer,degradationEnglish
    Faculty: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
    Divisions: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät > Botanisches Institut
    Language: English
    Date: 2009
    Date Type: Completion
    Date of oral exam: 02 February 2010
    Full Text Status: Public
    Date Deposited: 11 Aug 2010 12:05:20
    Referee
    NameAcademic Title
    Hillebrand, HelmutProf. Dr.
    URI: http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/3067

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