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Entwicklung und wirtschaftliches Potential
der sekundären regengrünen Trockenwälder in Costa Rica
Dissertation
zur Erlangung des Doktorgrades
der Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie
der Georg-August-Universität Göttingen
vorgelegt von
Patrick Spittler
geboren in Lima, Perú
Göttingen 2001
-
D 7
1. Berichterstatter: Prof. Dr. H.-J. Weidelt
2. Berichterstatter: Prof. Dr. B. Möhring
Tag der mündlichen Prüfung: 14.02.2001
-
Danksagung
Vorliegende Untersuchung entstand am Institut für Waldbau, Abt.
II: Waldbau der Tropen,
der Universität Göttingen unter der Leitung von Herrn Prof. Dr.
H.-J. Weidelt. Ihm gilt mein
besonderer Dank für seine fachliche Betreuung. Allen
Mitarbeitern der genannten Abteilung
danke ich für ihre Freundschaft und für ihre wertvollen
Anregungen. Besonders hervorheben
möchte ich die Unterstützung von Herrn Dr. Brun, Herrn PD Dr.
Mitlöhner und Frau Ilse
Bechtold.
Meine Anerkennung gilt auch Herrn Prof. Dr. B. Möhring, Herrn
Dr. R. Olschewski und
Herrn J. Westphal vom Institut für Forstökonomie der Universität
Göttingen, die mich bei den
wirtschaftlichen Aspekten der vorliegenden Arbeit betreuten.
Die Idee dieses Forschungsvorhabens entstand in der Forstlichen
Forschungsstation
Horizontes in Costa Rica; hier gilt mein Dank Herrn David
Morales. Besonders verpflichtet
bin ich gegenüber Frau Marielos Molina, Frau Milena Gutiérrez
und bei den anderen
Mitarbeitern der Station doña Gloria, Fernando, Fermín, Ronald
und Víctor bedanken. Mein
größter Dank gilt jedoch meinem Feldassistenten und Freund
Maynor Monge „Colita“, der
mir in jeder Situation zur Seite stand.
Dem Begleitprogramm Tropenökologie (TÖB) danke ich herzlich für
die finanzielle
Unterstützung. Besonders möchte ich mich bei Andreas
Müller-Schick, Richard Haep und
Elisabeth Mausolf bedanken. Auch den Mitarbeitern des
GTZ-unterstützten Projektes
COSEFORMA in Costa Rica bin ich zu großem Dank verpflichtet.
Hier gilt meine besondere
Anerkennung an Dr. Eva Müller, mit ihr kam eine ausgezeichnete
Zusammenarbeit zustande.
Im Laboratorio de Teledetección y Sistemas de Información
Geográfica (TeleSIG) der
Universidad Nacional von Heredia bedanke ich mich bei Herrn
Jorge Fallas, Herrn Henry
Chaves und Herrn Mauricio Vega. Ohne ihre Hilfsbereitschaft bei
der Erstellung von
Landnutzungskarten für die Forstliche Forschungsstation
Horizontes hätte sich die Inventur
der Sekundärwaldflächen sehr erschwert. Auch in der Universidad
Nacional möchte ich mich
bei Frau Adelaida Chaverri und bei Herrn Ernesto Alfaro
bedanken, mit ihnen entstand eine
hervorragende Zusammenarbeit.
-
Mein herzlicher Dank auch an die Mitarbeiter vom Instituto
Tecnológico de Costa Rica
(ITCR), vor allem an Herrn Dr. Ruperto Quesada und Herrn
Alexander Berrocal. Mit ihrer
Hilfe konnten die dendrologische Untersuchung der Sekundärwälder
und die Marktstudie für
Nichtholzprodukte durchgeführt werden. Herrn Pablo Camacho der
gleichen Universität bin
ich für seine Unterstützung bei der Analyse von Stammscheiben
verpflichtet.
Im Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza
(CATIE) möchte ich mich bei
Herrn Dr. Dean Current und bei Herrn Giovanni Berti bedanken,
mit deren Hilfsbereitschaft
die Marktstudie für Holzprodukte zustande kam.
Nicht zuletzt ermöglichten mir meine Eltern den langen Weg zu
dieser Arbeit. Vielen Dank!
Mein größter Dank gilt meiner Frau Maria Helena, die mich in
jeder Situation unterstützte
und die viele Pläne zurückstellen musste, um mir während meiner
Feldphase zur Seite zu
stehen. Am 10.01.01 hat uns die Geburt unseres ersten Kindes
Gabriel sehr glücklich
gemacht. Die enorme Liebe, die er in unsere Familie gebracht
hat, gab mir die nötige Kraft in
der Endphase der Arbeit.
-
i
Inhaltsverzeichnis
Tabellenverzeichnis..................................................................................................................
v Abbildungsverzeichnis
..........................................................................................................
viii
Abkürzungsverzeichnis...........................................................................................................
xi
1. Einführung, Problemstellung und Zielsetzung
................................................................
1
1.1 Allgemeine Situation der Sekundärwälder in Costa Rica
.......................................... 1
1.2 Die sekundären regengrünen Trockenwälder in der Region
Chorotega .................... 3
1.3 Zielsetzung der Arbeit
................................................................................................
4
2. Untersuchungsgebiet
..........................................................................................................
5
2.1 Geographische Lage
...................................................................................................
5
2.2 Geologie und Topographie
.........................................................................................
6
2.3 Klima
..........................................................................................................................
7
2.4 Böden
.......................................................................................................................
10
2.4.1 Allgemeine Eigenschaften der Böden in der Region Chorotega
.................. 10
2.4.2 Fruchtbarkeit der Böden im Untersuchungsgebiet
....................................... 11
2.4.3 Auswirkungen der Sekundärwaldsukzession auf die
Bodeneigenschaften
......................................................................................
12
2.5 Vegetation und Landnutzung
...................................................................................
15
2.5.1 Vegetation des Untersuchungsgebietes
........................................................ 15
2.5.2 Landnutzung des Untersuchungsgebietes
..................................................... 16
2.5.3 Entstehung der Sekundärwälder im Untersuchungsgebiet und
im Bereich der Forstlichen Forschungsstation Horizontes
.................... 18
2.5.4 Aktuelle Vegetation und Landnutzung im Bereich der
Forstlichen Forschungsstation Horizontes
.................................................... 20
2.5.5 Veränderungen in der Waldbedeckung im Bereich der
Forstlichen Forschungsstation Horizontes zwischen 1987 und 1996
........... 23
3. Material und Methoden
...................................................................................................
24
3.1 Vegetationsaufnahme
...............................................................................................
24
3.1.1 Allgemeines
..................................................................................................
24
3.1.2 Kriterien zur Auswahl der Untersuchungsflächen
........................................ 24
3.1.3 Inventurverfahren
.........................................................................................
26
3.1.4 Inventurparameter
.........................................................................................
28
-
ii
3.2 Marktstudie
..............................................................................................................
30
3.2.1 Allgemeines
..................................................................................................
30
3.2.2 Umfrage bei Sekundärwaldbesitzern
............................................................ 30
3.2.3 Umfrage bei Sägewerkbesitzern
...................................................................
31
3.3 Datenverarbeitung
....................................................................................................
31
3.3.1 Varianzberechnung
.......................................................................................
32
3.3.2 Berechnung des Vorrats
................................................................................
32
4. Diversität, Struktur und Wachstum der sekundären regengrünen
Trockenwälder . 34
4.1 Entwicklungsstadien der sekundären regengrünen Trockenwälder
im Untersuchungsgebiet
................................................................................................
34
4.2 Untersuchte Flächen
.................................................................................................
36
4.3 Aufgenommene Parzellen und Schätzung des Fehlers der
Aufnahme .................... 38
4.4 Artenzusammensetzung und Artendiversität
........................................................... 39
4.4.1 Art-Arealkurven und repräsentatives Minimumareal
................................... 39
4.4.2 Bedeutungswert-Index (IVI)
.........................................................................
42
4.4.3 Affinität
.........................................................................................................
48
4.4.4 Diversität
.......................................................................................................
50
4.5 Bestandesstruktur
.....................................................................................................
54
4.5.1 Stammzahlen und Durchmesserverteilungen
............................................... 54
4.5.2 Grundflächen und Durchmesser des
Grundflächenmittelstammes................ 58
4.5.3 Bestandesdichte
............................................................................................
62
4.5.4 Vertikalstruktur
.............................................................................................
65
4.5.4.1 Entwicklung der Bestandeshöhen
................................................... 65
4.5.4.2 Bestandeshöhenkurven im Sukzessionsverlauf
............................... 67
4.5.4.3 Höhenkurven nach Lichtansprüchen
............................................... 70
4.5.4.4 Höhenkurven ausgewählter Arten
................................................... 72
4.5.4.5 Entwicklung des Schlankheitsgrades
.............................................. 74
4.5.4.6 Entwicklung der Lichtverhältnisse
.................................................. 75
4.5.5 Vorrat
............................................................................................................
77
4.5.5.1 Gesamtvorrat
...................................................................................
77
4.5.5.2 Nutzbarer Vorrat
..............................................................................
78
-
iii
4.6 Wuchsdynamik der Sekundärwälder
.......................................................................
80
4.6.1 BHD-Zuwachs von zwei wichtigen Baumarten
........................................... 80
4.6.1.1 Guazuma ulmifolia Lam.
.................................................................
80
4.6.1.2 Luehea speciosa Willd.
...................................................................
83
4.6.2 Grundflächenzuwachs
...................................................................................
87
4.6.3 Vorratszuwachs
.............................................................................................
88
4.6.4 Verjüngungspotential
....................................................................................
90
4.7 Entwicklung der Artenzusammensetzung
................................................................
96
4.7.1 Dynamik der Artenzusammensetzung nach Lichtansprüchen
...................... 96
4.7.2 Dynamik der Artenzusammensetzung nach ihren
Samenverbreitungs-mechanismen
................................................................................................
99
5. Wirtschaftliche Bedeutung der Sekundärwälder in der Region
Chorotega ............. 102
5.1 Allgemeine Rahmenbedingungen der Sekundärwaldbewirtschaftung
in der Region Chorotega
.......................................................................................
102
5.2 Ökonomischer Gesamtwert der untersuchten Sekundärwälder
............................ 105
5.2.1 Faktoren einer ökonomischen Bewertung
.................................................. 105
5.2.2 Werte direkter Nutzung
..............................................................................
106
5.2.2.1 Schnittholz und Brennholz
........................................................... 106
5.2.2.2 Nichtholzprodukte
........................................................................
114
5.2.2.3 Waldweide
....................................................................................
119
5.2.2.4 Jagd
..............................................................................................
120
5.2.2.5 Tourismus
.....................................................................................
121
5.2.3 Werte indirekter Nutzung
...........................................................................
121
5.2.4 Optionswerte
..............................................................................................
124
5.2.5 Existenz- und Legatwerte
...........................................................................
125
5.3 Möglichkeiten der Sekundärwaldbewirtschaftung und deren
Investitionsrechnung
...................................................................................
126
5.3.1 Methoden der Investitionsrechnung und allgemeine Aspekte
der Sekundärwaldbewirtschaftung
....................................................................
126
5.3.2 Monozyklische Bewirtschaftungssysteme
.................................................. 129
5.3.2.1 Allgemeines
..................................................................................
129
5.3.2.2 Samenbaummethode mit kurzer Umtriebszeit
............................. 130
5.3.2.3 Samenbaummethode mit langer Umtriebszeit
............................. 135
5.3.3 Polyzyklisches Bewirtschaftungssystem
.................................................... 140
-
iv
5.3.4 Zusammenfassender Vergleich von monozyklischen und
polyzyklischen Bewirtschaftungssystemen
................................................ 144
5.3.5 Andere Bewirtschaftungsmöglichkeiten
..................................................... 146
6. Schlussfolgerungen
..........................................................................................................
148
6.1 Waldbauliche und wirtschaftliche Aspekte der
Sekundärwaldbewirtschaftung .... 148
6.2 Politisch-institutionelle Aspekte der
Sekundärwaldbewirtschaftung .................... 151
6.3 Technische und wissenschaftliche Ansätze
............................................................
153
7. Zusammenfassung
..........................................................................................................
154
8. Resumen
...........................................................................................................................
159
9. Literaturverzeichnis
........................................................................................................
164
Anhang 1 - 6
-
v
Tabellenverzeichnis
Tab. 2.01: Monatlicher Gesamtniederschlag, monatliche
Durchschnittstemperatur und monatlicher Ariditätsindex für den
Nationalpark Santa Rosa und die Forstliche Forschungsstation
Horizontes
...............................................................
9
Tab. 2.02: Bodenwerte bei mittlerer Fruchtbarkeit in Costa Rica
(BERTSCH 1987) im Vergleich zu den Werten im Untersuchungsgebiet
(ALFARO 1999)............... 12
Tab. 2.03: Landverteilung des Tempisque-Tales im Jahre 1983
(nach MIRANDA & RODRÍGUEZ 1983)
.................................................................................................
17
Tab. 2.04: Vergleich der Landnutzungsanteile des Tempisque-Tales
zwischen 1955-56 und 1992-93 (nach FUNDACIÓN NEOTRÓPICA
1994).............................. 18
Tab. 2.05: Flächen der unterschiedlichen Landnutzungskategorien
auf der Forschungsstation Horizontes im Jahre 1999 (nach CHAVES et
al. 1999)............ 22
Tab. 2.06: Veränderung der Waldflächen auf der Forschungsstation
Horizontes zwischen 1987 und 1996
......................................................................................
23
Tab. 3.01: Inventurparameter für Kompartimente A und B
.................................................. 28
Tab. 4.01: Allgemeine Informationen zu den in der
Forschungsstation Horizontes und im Nationalpark Santa Rosa
aufgenommenen Flächen................................. 37
Tab. 4.02: Informationen über die durchgeführten Stichproben in
der Forschungsstation Horizontes und im Nationalpark Santa Rosa und
deren geschätzte Fehler.......... 38
Tab. 4.03: Artenzunahme [%] an vier verschiedenen Abschnitten
der Art-Arealkurven im Kompartiment
A..................................................................
41
Tab. 4.04: Absolute Abundanz, absolute Dominanz, prozentuale
Frequenz und Bedeutungswert-Index der jeweils 10 wichtigsten
Familien in den aufgenommenen Sukzessionsstadien, Kompartiment A
...................................... 42
Tab. 4.05: Absolute Abundanz, absolute Dominanz, prozentuale
Frequenz und Bedeutungswert-Index der jeweils 10 wichtigsten Arten
in den aufgenommenen Sukzessionsstadien, Kompartiment A
...................................... 45
Tab. 4.06: Gemeinschaftskoeffizienten von JACCARD (1928)
zwischen den aufgenommenen Sukzessionsstadien und dem Primärwald in
Kompartiment
A...................................................................................................
49
Tab. 4.07: Gemeinschaftskoeffizienten von JACCARD (1928)
zwischen Individuen mit BHD < 10 cm und Individuen mit BHD ≥ 10
cm, innerhalb jeder
Entwicklungsphase...............................................................................................
50
Tab. 4.08: Artenzahl (Sp), Diversitätswert nach Shannon (H´),
maximaler theoretischer Diversitätswert (Hmax) und E-Wert (Evenness
in %) für die aufgenommenen Sukzessionsstadien und für den
Primärwald ........................................................
52
Tab. 4.09: Stammzahl [n/ha] und Standardabweichung [Sx] für jede
aufgenommene Entwicklungsphase und für einen
Primärwald.....................................................
54
Tab. 4.10: Durchmesserverteilung der Stammzahlen [n/ha] aller
nach Auflassung erschienenen Holzgewächse (schließt auch Palmen
ein) in Kompartiment A, für jede Sukzessionsphase des
Sekundärwaldes und für den Primärwald im Untersuchungsgebiet
....................................................... 57
-
vi
Tab. 4.11: Grundfläche [m²/ha] und Standardabweichung [Sx] für
jede aufgenommene Entwicklungsphase und für einen
Primärwald.....................................................
58
Tab. 4.12: Grundflächen [m²/ha] in neotropischen Sekundär- und
Primärwäldern, geordnet nach Waldformationen und nach
Bestandesalter......... 60
Tab. 4.13: Bestandesdichte-Index [SDI] und Standardabweichung
[Sx] für jede aufgenommene Entwicklungsphase und für einen
Primärwald, getrennt nach Sekundärwuchs und Überhältern aus
vorheriger Nutzung .......................... 64
Tab. 4.14: Entwicklung der WEISEschen Oberhöhe [ho in m] des
Sekundärwuchses in Kompartiment A (BHD ≥ 5 cm), deren
Standardabweichungen [Sx] und Variationskoeffizienten [Sx%], für
jede aufgenommene Entwicklungsphase und für einen Primärwald
.....................................................................................
65
Tab. 4.15: Entwicklung des mittleren Schlankheitsgrads [h/d] des
Sekundärwuchses in Kompartiment A (BHD ≥ 5 cm), dessen
Standardabweichungen [Sx] und Variationskoeffizienten [Sx%], für
jede aufgenommene Entwicklungsphase und für einen Primärwald
.....................................................................................
74
Tab. 4.16: Gesamtvorrat [m³/ha] und Standardabweichung [Sx] für
jede aufgenommene Entwicklungsphase und für einen Primärwald,
getrennt nach Sekundärwuchs und Überhältern aus vorheriger Nutzung
.............................................................
77
Tab. 4.17: Nutzbarer Vorrat [m³/ha] für jede aufgenommene
Entwicklungsphase und für einen Primärwald, getrennt nach
Sekundärwuchs und Überhältern aus vorheriger
Nutzung...............................................................................................
78
Tab. 4.18: Aufnahmefläche [ha], Artenzahl [Sp] und
Diversitätswerte nach Shannon [H´] in Kompartiment B, für die
aufgenommenen Sukzessionsstadien und für den Primärwald
........................................................ 90
Tab. 4.19: Stammzahl [n/ha] und Standardabweichung [Sx] nach den
Lichtansprüchen, für jede aufgenommene Entwicklungsphase und für
einen Primärwald. ............. 91
Tab. 4.20: Stammzahlen [n/ha] der häufigsten Arten, für jede
aufgenommene Entwicklungsphase und für einen
Primärwald.....................................................
93
Tab. 4.21: Stammzahl [n/ha] und Standardabweichung [Sx] nach
wirtschaftlichen Kriterien, für jede aufgenommene Entwicklungsphase
und für einen Primärwald
...........................................................................................................
94
Tab. 5.01: Allgemeine Informationen über die Sekundärwälder in
der Region Chorotega, nach
Größenkategorien....................................................................
103
Tab. 5.02: Durchmesserverteilung des als Schnittholz nutzbaren
Vorrats [m³/ha] des Sekundärwuchses im Sukzessionsverlauf, im
Vergleich zu einem Primärwald im Untersuchungsgebiet
.................................................................
112
Tab. 5.03: Holzwert auf dem Stock [US$/ha] in verschiedenen
Sekundärwaldstadien im Untersuchungsgebiet
.....................................................................................
113
Tab. 5.04: Anzahl der Arten, deren Nichtholzprodukte von den
Sekundärwaldbesitzern genutzt und vermarktet werden, geordnet nach
deren Verwendungszwecken (nach BERROCAL
2000).......................................................................................
115
Tab. 5.05: Liste der in den Sekundärwäldern aufgenommenen Arten
mit vermarkteten Nichtholzprodukten, geordnet nach Familien (nach
BERROCAL
1998).......................................................................................
117
-
vii
Tab. 5.06: Wert [US$/ha] der nutzbaren Nichtholzprodukte in
verschiedenen Sekundärwaldstadien im Untersuchungsgebiet (nach
BERROCAL 1998) ........... 118
Tab. 5.07: Darstellung der Summe der Ein- und Auszahlungen [US$]
einer Sekundärwaldbewirtschaftung nach der Samenbaummethode mit
kurzer Umtriebszeit während drei Umtriebszeiten, in Abhängigkeit
von der Größe der Waldfläche, mit Zuschuss nach Erhalt des
Waldschutz- Zertifikats (CPB) in der ersten
Umtriebszeit......................................................
133
Tab. 5.08: Indikatoren der Investitionsrechnung für die ersten
drei Umtriebszeiten einer Sekundärwaldbewirtschaftung nach der
Samenbaummethode mit kurzer Umtriebszeit, nach der Größe der
Waldfläche und nach Erhalt des Waldschutz-Zertifikats (CPB) und der
damit verbundenen Zuschüsse ....... 134
Tab. 5.09: Darstellung der Summe der Ein- und Auszahlungen [US$]
einer Sekundärwaldbewirtschaftung nach der Samenbaummethode mit
langer Umtriebszeit während der ersten Umtriebszeit, in
Abhängigkeit von der Größe der Waldfläche, mit Zuschuss nach Erhalt
des Waldschutz-Zertifikats
(CPB)............................................................................
138
Tab. 5.10: Indikatoren der Investitionsrechnung einer
Sekundärwaldbewirtschaftung nach der Samenbaummethode mit langer
Umtriebszeit, nach der Größe der Waldfläche und nach Erhalt des
Waldschutz-Zertifikats (CPB) und der damit verbundenen Zuschüsse
....................................................................
139
Tab. 5.11: Darstellung der Summe der Ein- und Auszahlungen [US$]
einer Sekundärwaldbewirtschaftung nach nach einem selektiven
Nutzungssystem während der ersten Umtriebszeit, in Abhängigkeit von
der Größe der Waldfläche, mit Zuschuss nach Erhalt des
Waldschutz-Zertifikats (CPB) in der ersten
Umtriebszeit...................................................................................
142
Tab. 5.12: Indikatoren der Investitionsrechnung einer
Sekundärwaldbewirtschaftung nach einem selektiven Nutzungssystem,
nach der Größe der Waldfläche und nach Erhalt des
Waldschutz-Zertifikats (CPB) und der damit verbundenen
Zuschüsse......................................................................................
143
-
viii
Abbildungsverzeichnis
Abb. 2.01: Umrisskarte von Costa Rica mit der Region Chorotega
und den Kantonen (1 bis 6), in denen die sozioökonomische Studie
durchgeführt wurde .................. 5
Abb. 2.02: Region Chorotega, mit der Forschungsstation
Horizontes und dem Nationalpark Santa Rosa, Untersuchungsgebiete
der forstlichen Komponente..... 6
Abb. 2.03: Klimadiagramme (nach WALTER & LIETH 1960) der
Klimastationen in der forstlichen Forschungsstation Horizontes und
im Nationalpark Santa Rosa, Costa
Rica...............................................................................................................
8
Abb. 2.04: Physikalische Eigenschaften der Böden einer Weide und
eines 17-jährigen Sekundärwaldes in der Forstlichen
Forschungsstation Horizontes, Costa Rica (nach ALFARO
1999)....................................................... 13
Abb. 2.05: Chemische Eigenschaften der Böden (bei einer
Aufnahmetiefe von 30 cm) einer Weide und eines 17-jährigen
Sekundärwaldes in der Forstlichen Forschungsstation Horizontes,
Costa Rica (nach ALFARO 1999)......................... 14
Abb. 2.06: Landnutzungskarte der Forstlichen Forschungsstation
Horizontes, Stand 1999 (nach CHAVES et al.
1999).................................................................
21
Abb. 3.01: Darstellung eines während der Vegetationsaufnahme
installierten Probekreises mit den konzentrischen Kompartimenten A
und B......................... 26
Abb. 3.02: Installation der Transekte, Verteilung der
Probekreise und Arbeitsverlauf während der Inventur eines Bestandes
.................................................................
27
Abb. 4.01: Lage der in der Forschungsstation Horizontes
aufgenommenen Flächen............ 36
Abb. 4.02: Art-Arealkurven für jede Sukzessionsphase des
Sekundärwaldes und für den Primärwald im Untersuchungsgebiet
....................................................... 40
Abb. 4.03: Durchmesser des Grundflächenmittelstammes [dg in cm]
in Kompartiment A bei Stichprobenumfang n, dessen
Standardabweichung [Sx] und Variationskoeffizient [Sx%], für jede
aufgenommene Entwicklungsphase und für einen Primärwald
.....................................................................................
62
Abb. 4.04: Aufrisszeichnung eines typischen Sukzessionsprozesses
im Untersuchungsgebiet; alle Individuen im Probekreis des
Kompartiments A....... 66
Abb. 4.05: Bestandeshöhenkurven (nach logarithmischen
Ausgleichsfunktionen) und deren statistische Kennwerte aller
Individuen des Sekundärwuchses in Kompartiment A, für jede
aufgenommene Entwicklungsphase und für einen
Primärwald..................................................................................................
69
Abb. 4.06: Bestandeshöhenkurven eines mittleren Sekundärwaldes
(nach logarithmischen Ausgleichsfunktionen) und deren statistische
Kennwerte, nach dem Lichtanspruch der aufgenommenen Individuen des
Sekundärwuchses in Kompartiment A
.................................................................
71
Abb. 4.07: Bestandeshöhenkurven (nach logarithmischen
Ausgleichsfunktionen) und deren statistische Kennwerte, für die
wichtigsten aufgenommenen Baumarten im Untersuchungsgebiet
....................................................................
73
-
ix
Abb. 4.08: Häufigkeitsverteilung der Lichtverhältnisse nach
DAWKINS (1958, zit. nach SYNNOTT 1979) des Sekundärwuchses in
Kompartiment A, für alle Entwicklungsphasen und für einen
Primärwald im Untersuchungsgebiet .... 76
Abb. 4.09: Schnittholzanteil am Gesamtvorrat (V in %) des
Sekundärwuchses im Verlauf der Sukzession, im Vergleich zu einem
Primärwald im Untersuchungsgebiet
............................................................................................
79
Abb. 4.10: Blätter, Blütentrauben und Früchte von Guazuma
ulmifolia Lam. (LITTLE & WADSWORTH
1964).............................................................................
81
Abb. 4.11: Jährlicher Durchmesserzuwachs (id in cm) von Guazuma
ulmifolia Lam., dessen Standardabweichung [Sx] und
Ausgleichsfunktion, in den untersuchten Sekundärwäldern in der
Forschungsstation Horizontes.................. 83
Abb. 4.12: Blüten, Früchte und Blätter von Luehea speciosa
Willd. (nach GUADAMUZ et al. 1999)
..............................................................................
84
Abb. 4.13: Jährlicher Durchmesserzuwachs (id in cm) von Luehea
speciosa Willd., dessen Standardabweichung [Sx] und
Ausgleichsfunktion, in den in der Forstlichen Forschungsstation
Horizontes untersuchten Sekundärwäldern......... 86
Abb. 4.14: Durchschnittlicher Gesamtzuwachs der Grundfläche (dG
in m²/ha/a) des Sekundärwuchses in Kompartiment A bei
Stichprobenumfang n, dessen Standardabweichung [Sx] und
Variationskoeffizient [Sx%], für jede aufgenommene
Entwicklungsphase im Untersuchungsgebiet......................
87
Abb. 4.15: Durchschnittlicher Zuwachs des Gesamtvorrats (dV in
m³/ha/a) des Sekundärwuchses in Kompartiment A, dessen
Standardabweichung [Sx] und Variationskoeffizient [Sx%], für jede
aufgenommene Entwicklungsphase im Untersuchungsgebiet
....................................................... 89
Abb. 4.16: Entwicklung der Stammzahl [%] der Naturverjüngung
nach wirtschaftlichen Kriterien, für alle Entwicklungsphasen und
für einen Primärwald im Untersuchungsgebiet
...................................................................
95
Abb. 4.17: Entwicklung der Bestandeszusammensetzung [G%] nach
den Lichtansprüchen aller Sekundärwuchsindividuen, für alle
Entwicklungsphasen und für einen Primärwald im Untersuchungsgebiet
........... 97
Abb. 4.18: Entwicklung der Stammzahlenanteile [n%] nach den
Samenverbreitungs-mechanismen aller Sekundärwuchsindividuen, für
alle Entwicklungsphasen und für einen Primärwald im
Untersuchungsgebiet ...........................................
100
Abb. 5.01: Faktoren einer ökonomischen Bewertung und die
Potentiale der Sekundärwälder der Region Guanacaste (nach KRAMER et
al. 1995) ................ 105
Abb. 5.02: Verwendungszwecke verschiedener Baumarten aus den
untersuchten Sekundärwäldern in der Region
Chorotega........................................................
106
Abb. 5.03: Situation des Holzmarktes für Sekundärwald-Baumarten
in der Region Chorotega, basierend auf 17 Umfragen bei
Sägewerkbesitzern ............ 109
Abb. 5.04: Anzahl Baumarten in Kompartiment A der untersuchten
Sekundärwälder, die in den unterschiedlichen Vermarktungsphasen in
der Region Chorotega genutzt
werden..................................................................................
110
-
x
Abb. 5.05: Nutzbarer Vorrat [m3/ha] des Sekundärwuchses (ohne
Überhälter aus vorheriger Nutzung) im Sukzessionsverlauf, nach der
Weiterbearbeitung des Holzes (Schnittholz, Pfosten und Brennholz)
............... 111
Abb. 5.06: Schematische Darstellung des Nutzungsablaufs für die
analysierten
Sekundärwald-Bewirtschaftungssysteme...........................................................
128
Abb. 5.07: Interne Verzinsung (IRR in %) der Investition in den
ersten 50-51 Jahren, für die analysierten
Sekundärwald-Bewirtschaftungssysteme ohne Waldschutz-Zertifikat
(CPB) und ohne den damit verbundenen Zuschüssen, nach der Größe der
Waldflächen [ha] im Untersuchungsgebiet ........................
145
-
xi
Abkürzungsverzeichnis
ACG Área de Conservación Guanacaste (Naturschutzgebiet
Guanacaste)
ACT Área de Conservación Tempisque (Naturschutzgebiet
Tempisque)
AyA Acueductos y Alcantarillados (Institut für Aquädukte und
Kanalisationen)
CATIE Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza
(Lehr- und Forschungszentrum im Bereich der Tropischen
Landnutzung)
CCF Cámara Costarricense Forestal (Costaricanische
Forstkammer)
CIA Centro de Investigaciones Agronómicas (Zentrum für
Landwirtschaftliche Forschung)
COABIO Comisión Asesora de Biodiversidad (Beraterkommission im
Bereich der Biodiversität)
CODEFORSA Comisión de Desarrollo Forestal de San Carlos
(Forstentwicklungskommission San Carlos)
COSEFORMA Cooperación en los Sectores Forestal y Maderero
(Zusammenarbeit im Forst- und Holzbereich)
CPB Certificado de Protección de Bosques
(Waldschutz-Zertifikat)
EEFH Estación Experimental Forestal Horizontes (Forstliche
Forschungsstation Horizontes)
FONAFIFO Fondo Nacional de Financiamiento Forestal (Nationaler
Fonds zur Forstlichen Finanzierung)
GTZ Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit
IDA Instituto de Desarrollo Agrario
(Agrarentwicklungsinstitut)
IGN Instituto Geográfico Nacional (Nationales Geographisches
Institut)
INBio Instituto Nacional de Biodiversidad (Nationales
Biodiversitäts-Institut)
IRR (%) Internal rate of return (Interne Verzinsung)
ITCR Instituto Tecnológico de Costa Rica (Technologisches
Institut von Costa Rica)
KW Kapitalwert [US$]
NKV Nutzen-Kosten-Verhältnis
MINAE Ministerio del Ambiente y Energía (Ministerium für Umwelt
und Energie)
OCIC Oficina Costarricense de Implementación Conjunta
(Costaricanisches Amt für „Joint Implementation“)
PSA Pago de Servicios Ambientales (Bezahlung der
Umweltdienste)
SINAC Sistema Nacional de Áreas de Conservación (Nationale
Forst- und Schutzgebietsverwaltung)
UCR Universidad de Costa Rica (Universität von Costa Rica)
UNA Universidad Nacional Autónoma (Nationale Autonome
Universität)
USDA/AID United States Department of Agriculture/Agency for
International Development
-
- 1 -
1. Einführung, Problemstellung und Zielsetzung
1.1 Allgemeine Situation der Sekundärwälder in Costa Rica
Da die Abnahme der Primärwälder bisher durch Aufforstungen nicht
ausgeglichen werden
konnte, kommt den Sekundärwäldern im tropischen Amerika eine
kritische Rolle bei der
Erhaltung der Forstreserven für die Zukunft zu (WADSWORTH 1986;
BAWA & SEIDLER 1997).
Allein in Zentralamerika wird mit einer jährlichen
Entwaldungsrate von 400.000 ha
gerechnet. Andererseits betrug nach CCT/WRI (1991) die
Sekundärwaldfläche Costa Ricas
im Jahre 1991 400.000 ha (8 % des Landes), und sie nimmt
jährlich um 30.000 ha zu, was
heutzutage einer Gesamtfläche von über 670.000 ha entspricht (13
% des Landes). Einer der
Hauptgründe für diese Zunahme ist die Aufgabe von Weideflächen
aufgrund der sinkenden
Rentabilität der Viehwirtschaft (UHL et al. 1988). Diese ist
zurückzuführen zum einen auf die
Invasion von Unkräutern, den progressiven Verlust an Nährstoffen
und die Erosion
(BUDOWSKI 1983), zum anderen auf die allgemeine Krise der
Viehwirtschaft (VÍQUEZ 1995;
MURILLO & FEDLMEIER 1995; ORTIZ 1996; MÜLLER & SOLÍS
1997; DE CAMINO 1999; BERTI
1999).
Die immer wichtigere Präsenz der Sekundärwälder hat dazu
geführt, dass einige
Sekundärwaldbesitzer begannen, das Holz und die
Nichtholzprodukte für den Eigenkonsum
und für den Verkauf zu nutzen (CHAZDON & COE 1999).
Heutzutage bedeuten die
Sekundärwälder neue Einnahmequellen für ihre Besitzer (MELCHOR
1988; PICADO 1995), sie
können außerdem eine wichtige Rolle spielen bei der Erholung und
natürlichen
Wiederbewaldung besonders degradierter Flächen, der Fixierung
von CO2 sowie der Bildung
von biologischen Korridoren zum Schutz der Diversität von Flora
und Fauna (ACG 1994;
ECO 1997; CHAZDON & COE 1997; MONTAGNINI et al. 1997; MÜLLER
1997; ORTIZ et al.
1997; POKORNY 1997; SIPS & VAN DER LINDEN 1997; WHITMORE
1997; EMRICH et al. 2000).
Sekundärwälder sind auch wegen ihrer Artenzusammensetzung und
ihrer Struktur weniger
empfindlich als Forstplantagen (LUGO et al. 1996; BUDOWSKI
2000).
Mehrere nationale und internationale Institutionen und Projekte
begannen Anfang der 90er
Jahre des vergangenen Jahrhunderts mit Forschungsarbeiten, um
die feuchten Sekundärwälder
der nördlichen und westlichen Regionen Costa Ricas näher kennen
zu lernen (u.a. SALCEDO
1986; MANTA 1988; PICADO 1991; FINEGAN 1992, 1996, 1997; GUILLÉN
1993; HUTCHINSON
-
- 2 -
1993a; FEDLMEIER 1996; SPITTLER 1996; HERRERA 1997; MÜLLER &
SOLÍS 1997; MORALES
1998; SOLÍS 1999).
Seit 1996 leistet die Politik der costaricanischen Regierung
einen großen Beitrag zur
Ausweisung und Unterschutzstellung immer größerer
Sekundärwaldflächen. Seit diesem Jahr
besteht das neue Forstgesetz 7575 (MINAE 1996), das zum ersten
Mal die Sekundärwälder
als eine Bestandesform erwähnt und ihre Umweltdienstleistungen
erkennt. Ein Jahr später
wurde ein staatliches Programm von Zuschüssen zum Schutz von
Sekundärwäldern gestartet,
was für die Besitzer eine wichtige Einnahmequelle bedeutet, ca.
45 US$/ha/a über fünf Jahre
hinweg und verlängerbar um fünf weitere Jahre. Das Programm
weckte sehr schnell das
Interesse der Sekundärwaldbesitzer, so dass zwischen 1997 und
1998 landesweit 42.479 ha
Sekundärwaldbestände unter Schutz standen. Davon wurde fast ein
Drittel (13.782 ha) in der
Region Chorotega genehmigt (FONAFIFO 1999). Dies bedeutet
einerseits, dass sich in der
Region ein großer Teil der Sekundärwälder des Landes befindet,
und andererseits, dass die
Besitzer daran interessiert sind, diese Flächen zu erhalten,
wenn sie dabei Geld verdienen.
BERTI (1999), der u.a. die Einflüsse der forstlichen Politik auf
die Entwicklung der
Sekundärwälder untersuchte, konnte vorherige Aussagen
bestätigen.
Obwohl die politischen Bemühungen einen positiven Effekt auf die
Entstehung und auf die
Entwicklung von Sekundärwäldern in Costa Rica bewiesen, bestand
immer noch eine „legale
Lücke“ in Bezug auf die Bewirtschaftung dieser Waldformationen,
denn bisher konnten
Sekundärwälder nur geschützt und nicht bewirtschaftet werden.
Deswegen hat die „Comisión
Nacional de Certificación Forestal de Costa Rica”
(Costaricanische Kommission zur
Forstlichen Zertifizierung) zwischen 1998 und 1999 Prinzipien,
Kriterien und Indikatoren zur
Bewirtschaftung von Sekundärwäldern erstellt, die im Juli 1999
als eine Gesetzesverordnung
veröffentlicht wurden (MINAE 1999). Diese Verordnung, auch
bekannt als „Prinzip 11“ ,
verfolgt das Hauptziel, die Sekundärwaldbewirtschaftung zu
fördern und zu leiten (SOLÍS
2000a). Nach diesem „Prinzip 11“ sind Sekundärwälder „diejenigen
Flächen, die von
sukzessional-sekundärer holziger Vegetation bedeckt sind, die
sich nach der Rodung der
ursprünglichen Waldvegetation oder Waldvernichtung durch
natürliche Phänomene einstellt.
Sie besitzen eine minimale Fläche von 0,5 ha und eine minimale
Dichte von 500 Bäumen pro
Hektar, mit einem BHD ≥ 5 cm“. Diese Definition umfasst alle
sekundären Sukzessions-
stadien nach Auflassung der Fläche und schließt die genutzten
Naturwälder und die
Primärwälder aus (MINAE 1999). Die rechtliche Festlegung auf
diese Definition bedeutet für
-
- 3 -
den Besitzer des Sekundärwaldes einerseits, dass eine Fläche mit
diesen Eigenschaften nicht
nur Zuschüsse zu ihrem Schutz erhalten, sondern in Zukunft auch
bewirtschaftet werden
kann. Andererseits bedeutet es, dass sie keinesfalls in andere
Landnutzungsformen
umgewandelt werden kann.
1.2 Die sekundären regengrünen Trockenwälder in der Region
Chorotega
Weit in die Vergangenheit zurückreichende, intensive
anthropogene Einwirkungen durch
Feuer, Weide, Brennholz-, Futterlaubgewinnung etc. haben die
Trockenwälder fast überall auf
der Welt verändert (LAMPRECHT 1986; MURPHY & LUGO 1986), und
die Region Chorotega im
Nordwesten Costa Ricas ist in dieser Hinsicht keine Ausnahme.
Nur in geschützten Gebieten,
wie z.B. im Nationalpark Santa Rosa, sind noch einzelne
ungestörte Trockenwaldflächen
vorzufinden. Im Rest der Region sind es meist verarmte und
aufgelichtete Bestände, die
dennoch für die einheimische Bevölkerung von großer Wichtigkeit
sind. Sie dienen zur Nutz-
und Brennholzversorgung, zur Gewinnung von Nebenprodukten, die
als Viehfutter, aber auch
in der menschlichen Ernährung Verwendung finden (LAMPRECHT
1986).
Auch die immer größer werdenden Sekundärwaldflächen der Region
sind bei der Versorgung
mit Holz- und Nichtholzprodukten für die einheimische
Bevölkerung wichtig. Ein großer Teil
der Sekundärwälder von Costa Rica befindet sich in dieser
Region, wo die Hauptaktivität die
Viehwirtschaft ist, die sich aber zzt. in einer Krise befindet.
Traditionell ist es eine
Großgrundbesitzerregion, d.h., dass die hier heranwachsenden
Sekundärwälder aus größeren
zusammenhängenden Flächen bestehen. Außerdem befinden sie sich
auf zugänglicherem und
flacherem Gelände als in den feuchten Gebieten des Landes. Die
Artenzusammensetzung
dieser Bestände scheint auf den ersten Blick von höherem
kommerziellen Wert zu sein als in
den feuchteren Gebieten. Eine Studie von PICADO (1995) belegt
die Initiative der
Bevölkerung in der Region, Holz- und Nichtholzprodukte ihrer
Sekundärwälder für den
Eigenkonsum und für den Verkauf zu nutzen. Die meisten Anträge
und Zulassungen für
Waldschutz-Zertifikate (CPB) und die damit verbundenen Zuschüsse
kamen aus der Region
Chorotega. Der Beginn einer Bewirtschaftung von Sekundärwäldern
dieser trockenen Region
kann als positiv angesehen werden.
-
- 4 -
Dennoch gibt es bisher wenige Forschungsarbeiten, die die
Prozesse der natürlichen
Wiederherstellung des tropischen Trockenwaldes untersucht haben
(CORLETT 1995). Es ist
sehr wenig bekannt über die floristische Zusammensetzung, die
Bestandesstruktur dieser
Sekundärwälder, die dynamischen Prozesse, den Zuwachs, die
Bestandesdichten und die
Konkurrenzverhältnisse im Sukzessionsverlauf (MORALES 1995).
Über das wirtschaftliche
Potential dieser natürlichen Ressource im Trockengebiet Costa
Ricas gibt es bisher kaum
Untersuchungen. Außerdem basieren die im vorherigen Abschnitt
erwähnten Kriterien und
Indikatoren für die Sekundärwaldbewirtschaftung auf Ergebnissen
der in feuchten Gebieten
untersuchten Sekundärwälder. Deswegen sind sie nicht unbedingt
auf die trockene Region
Chorotega anwendbar. Es fehlen also Kriterien und Indikatoren
für die Bewirtschaftung von
trockenen Sekundärwäldern.
1.3 Zielsetzung der Arbeit
Ziel der Arbeit ist es, auf der Basis von wissenschaftlichen
Untersuchungen und Erfahrungen
der Sekundärwaldbesitzer der Region die Entwicklung und das
ökonomische Potential der
Sekundärwälder abzuschätzen. Außerdem sollen Vorschläge für
geeignete waldbauliche
Bewirtschaftungsmethoden erarbeitet werden.
-
- 5 -
2. Untersuchungsgebiet
2.1 Geographische Lage
Costa Rica ist in fünf große Regionen unterteilt. Die
sozioökonomische Komponente der
vorliegenden Untersuchung wurde im trockenen Tiefland der Region
Chorotega, im
Nordwesten Costa Ricas, durchgeführt (Abb. 2.01). Die Region hat
eine Ausdehnung von
10.189 km² (20 % der Gesamtfläche Costa Ricas). Westlich und
südwestlich wird sie vom
Pazifischen Ozean begrenzt, nördlich von Nicaragua, östlich von
der Region Huetar Norte
und südöstlich von der Region Pacífico Central. Die Region ist
in 11 Kantone unterteilt.
Abb. 2.01: Umrisskarte von Costa Rica mit der Region Chorotega
und den Kantonen (1 bis 6), in denen die sozioökonomische Studie
durchgeführt wurde.
Die in Abb. 2.01 nummerierten Flächen (1 bis 6) gehören zu den
Kantonen, in denen die
lokalen Behörden die vorliegende Arbeit unterstützten und in
denen auch die
30 Sekundärwaldbesitzer befragt wurden. In diesen sechs Kantonen
wurden auch die
Umfragen bei allen Sägewerkbesitzern durchgeführt.
LEGENDE
Region Chorotega
Untersuchte Kantone:
1. La Cruz 2. Liberia 3. Santa Cruz 4. Cañas 5. Abangares 6.
Hojancha
Nicaragua
Panama
Karibik
Pazifik
COSTA RICA
Quelle: CHAVES et al. (1999)
1
2
3
4 5
6
���� N
-
- 6 -
Die Waldinventuren wurden vor allem in der forstlichen
Forschungsstation Horizontes
(7.293 ha), aber auch im Nationalpark Santa Rosa (49.515 ha)
durchgeführt (Abb. 2.02).
Beide Gebiete befinden sich im nordwestlichen Sektor der Region
Chorotega und gehören zur
Forst- und Naturschutzgebietsverwaltung Guanacaste (ACG).
Abb. 2.02: Region Chorotega, mit der Forschungsstation
Horizontes und dem Nationalpark Santa Rosa, Untersuchungsgebiete
der forstlichen Komponente.
2.2 Geologie und Topographie
Der nordwestliche Teil Costa Ricas ist durch gewaltige
vulkanische Prozesse geprägt worden,
die während des Pleistozäns die Bergkette Guanacaste bildeten.
Diese Bergkette und die
benachbarten Plateaus wurden durch verschiedene vulkanische
Ausbrüche gebildet (WINTERS
1997). Vor etwa 1.800.000 bis 600.000 Jahren bildete einer
dieser Ausbrüche vor allem auf
der pazifischen Seite der Bergkette, welche zum
Untersuchungsgebiet gehört, eine
Ablagerungsschicht, die man als Ignimbrit bezeichnet (WEYL 1980,
zit. nach WINTERS 1997).
Nach SKINNER & PORTER (1987, zit. nach WINTERS 1997)
beinhaltet der Ausdruck Ignimbrit
Nicaragua
Karibik
Panama
Pazifik
COSTA RICA
Forstliche Forschungsstation Horizontes
Nationalpark Santa Rosa
Quelle: CHAVES et al. (1999)
���� N
-
- 7 -
Gesteine, die sich durch das Zusammenschweißen von heißen,
glasartigen Aschepartikeln
bildeten.
Das Untersuchungsgebiet ist von ebenen oder leicht gewellten
Landschaften geprägt, die
zwischen 0 und 500 m ü NN liegen. Es bestehen im Allgemeinen
keine abrupten Höhen-
veränderungen im Plateau des Untersuchungsgebietes. Die
Forschungsstation Horizontes
befindet sich auf einer Durchschnittshöhe von 155 m ü NN, der
Nationalpark Santa Rosa auf
315 m ü NN.
2.3 Klima
Die nordpazifische Region unterscheidet sich vom Rest des Landes
durch die lange
Trockenperiode von etwa fünf bis sechs Monaten, zwischen
Dezember und April oder Mai
(WINTERS 1997). Die Region Chorotega liegt während dieser
Periode auf der Leeseite der
Klimascheide, an deren Ostseite sich die Nordostpassate
abregnen. Dadurch entsteht eine
längere Trockenzeit (FEDLMEIER 1996). Während dieser Monate
verursachen die starken und
trockenen Nordostwinde hohe Evapotranspirationsraten (WINTERS
1997).
Unter dem Einfluss der feuchtigkeitsträchtigen Winde aus
südwestlicher Richtung beginnt die
Regenzeit etwa gegen Ende April oder Anfang Mai und dauert
zwischen sechs und sieben
Monate, bis Ende November oder Anfang Dezember. Die Regenzeit
wird etwa zwischen Juli
und August durch eine zweite, sehr kurze und variable
Trockenperiode namens „veranillo“
oder „veranillo de San Juan“ unterbrochen. Diese Periode hat
ihren Ursprung in einer
Verstärkung der karibischen Hochdruckzone und in der nördlichen
Position der
Innertropischen Konvergenzzone (ITC). In der ITC der
Nordhalbkugel treffen die
Passatwinde der nördlichen Hemisphäre aus nordöstlicher Richtung
und die nach Südwesten
umgelenkte Südost-Passatwinde der südlichen Hemisphäre
aufeinander.
Im Durchschnitt regnet es ca. 1.500 mm pro Jahr im tiefliegenden
Plateau. Etwa 5 % dieses
Gesamtniederschlages fallen in der Trockenperiode und 95 % in
der Regenzeit. In den
Bergketten Guanacaste und Tilarán kann es bis zu 2.500 mm pro
Jahr regnen.
Die Klimadiagramme nach WALTER & LIETH (1960) zeigen die
Niederschlagsraten und
Temperaturen der Klimastationen im Bereich der Forstlichen
Forschungsstation Horizontes
-
- 8 -
und des Nationalparks Santa Rosa (s. Abb. 2.03). Die Daten
stammen aus dem
Meteorologischen Institut Costa Ricas (IMN 1999) und aus einer
in Horizontes durchgeführte
hydrologischen Studie (VAN LOON 1999).
0
10
20
30
40
50
60
70
J F M A M J J A S O N D J0
20
40
60
80
100
120
140P.N. SANTA ROSA (315 m NN) 26,1°C 1499,8 mm[13,22]
T [°C] N [mm]
0
10
20
30
40
50
60
70
J F M A M J J A S O N D J0
20
40
60
80
100
120
140[3,2]E.E.F. HORIZONTES (150 m NN) 26,4°C 1397,7 mm
T [°C] N [mm]
Abb. 2.03: Klimadiagramme (nach WALTER & LIETH 1960) der
Klimastationen in der forstlichen Forschungsstation Horizontes und
im Nationalpark Santa Rosa, Costa Rica (T: Temperatur in °C; N:
Niederschlag in mm).
Es gibt keinen großen Unterschied zwischen den beiden
Klimastationen. Die Forschungs-
station Horizontes und der Nationalpark Santa Rosa zeigen mit
1.397 mm bzw. 1.499 mm
ähnliche Jahresniederschlagsmengen. Die Trockenzeit beginnt
gegen Ende November und
hört Ende April auf. Der „veranillo“ erscheint im Juli. Der Juli
kann aber nach den Graphiken
nicht als trockener Monat bezeichnet werden, da sich die
Niederschlags- und
Temperaturkurven nicht kreuzen. Der regenreichste Monat ist
September, mit ca. 270 bis
300 mm Niederschlag (siehe auch Tab. 2.01). Im Gegensatz dazu
sind Januar, Februar und
März, mit weniger als 10 mm Niederschlag, praktisch regenfreie
Monate. Die minimalen
monatlichen Durchschnittstemperaturen liegen bei 25 °C zwischen
Oktober und Dezember
und die maximalen um 28 °C im April.
Um die Anzahl trockener Monate im Untersuchungsgebiet zu
bestätigen, wurde der
Ariditätsindex von DE MARTONNE (1926, zit. nach WEIDELT 1999)
benutzt:
12⋅ n am = Tm + 10
dabei ist: am: monatlicher Ariditätsindex (wenn unter 20 = arid)
n: monatlicher Gesamtniederschlag [mm] Tm: monatliche
Durchschnittstemperatur [°C]
Quelle: IMN (1999), VAN LOON (1999)
-
- 9 -
Auch mit dem monatlichen Ariditätsindex wurde belegt, dass das
Untersuchungsgebiet durch
fünf trockene Monate geprägt ist (s. Tab. 2.01). Von Dezember
bis April fiel der
Ariditätsindex (am) unter 20, was auf eine Trockenzeit hinweist.
Nach LAMPRECHT (1986)
handelt es sich um regengrüne Trockenwälder, wenn die
Trockenzeit länger als 5 Monate
dauert und wenn sich die Jahresniederschläge zwischen 700 und
1.000 mm bewegen, in
Ausnahmefällen auch mehr.
Tab. 2.01: Monatlicher Gesamtniederschlag, monatliche
Durchschnittstemperatur und monatlicher Ariditätsindex für den
Nationalpark Santa Rosa und die Forstliche Forschungsstation
Horizontes.
Nationalpark Santa Rosa Forstliche Forschungsstation
Horizontes
Monat Tm n am Monat Tm n am
J 25,6 3,2 1,1 (trocken) J 25,8 0,0 0,0 (trocken)
F 26,5 0,8 0,3 (trocken) F 27,0 0,0 0,0 (trocken)
M 27,4 2,0 0,6 (trocken) M 27,8 0,0 0,0 (trocken)
A 27,6 12,6 4,0 (trocken) A 28,6 30,6 9,5 (trocken)
M 27,4 210,1 67,4 (feucht) M 27,8 111,5 35,4 (feucht)
J 26,0 251,3 83,8 (feucht) J 26,0 195 65,0 (feucht)
J 25,7 129,8 43,6 (feucht) J 26,0 140,7 46,9 (feucht)
A 25,6 212,4 71,6 (feucht) A 26,2 179,6 59,5 (feucht)
S 25,3 303,6 103,2 (feucht) S 25,6 270,8 91,3 (feucht)
O 25,1 274,2 93,7 (feucht) O 25,2 201,1 68,6 (feucht)
N 25,3 82,3 28,0 (feucht) N 25,1 262,2 89,6 (feucht)
D 25,1 17,5 6,0 (trocken) D 25,1 6,2 2,1 (trocken)
Erläuterungen: Tm = monatliche Durchschnittstemperatur [°C]
n = monatlicher Gesamtniederschlag [mm] am = monatlicher
Ariditätsindex
Dadurch kann die Vegetation in klimatischer Hinsicht als
regengrüner Trockenwald
bezeichnet werden (LAMPRECHT 1986; MURPHY & LUGO 1986),
obwohl sie sich wegen der
hohen Niederschlagsmengen einer Übergangszone zum regengrünen
Feuchtwald nähert. Dies
kann u.a. durch die Artenzusammensetzung bestätigt werden, durch
das Auftreten von Arten
der eher feuchten Gebiete (z.B. Guazuma ulmifolia) und der
trockenen Gebiete
(z.B. Enterolobium cyclocarpum, Acacia collinsii). Etwa 20 km
östlich vom Untersuchungs-
gebiet, ab 500 m ü NN, sind dann regengrüne Feuchtwälder an der
Ostseite der Bergkette
Guanacaste vorzufinden, da die Temperaturen sinken und die
Niederschlagsmengen und die
Luftfeuchtigkeit steigen.
-
- 10 -
2.4 Böden
2.4.1 Allgemeine Eigenschaften der Böden in der Region
Chorotega
In Costa Rica ist das amerikanische Bodenklassifikationssystem
(USDA/AID 1985)
gebräuchlich. Nach dieser Klassifizierung und nach PÉREZ et al.
(1978) sind im
Untersuchungsgebiet Inceptisole vorherrschend. Hierbei handelt
es sich nach dem deutschen
Bodenklassifikationssystem um mäßig saure Braunerden mit einem
ausgeprägten
Bv-Horizont und einer guten Nährstoffversorgung. Inceptisols
sind in Costa Rica sehr
verbreitet (39 % der Gesamtfläche des Landes). Sie ermöglichen
den Anbau von Bananen,
Ölpalmen, Zuckerrohr, Kakao, Kaffee, Zitrusfrüchten und einigen
Getreidearten, aber auch
die Viehwirtschaft und verschiedene forstliche Tätigkeiten
(Naturwaldbewirtschaftung,
Forstplantagen und agroforstliche Systeme).
Im südlichen Sektor der forstlichen Forschungsstation Horizontes
(EEFH) beschreibt
WINTERS (1997) die Präsenz von Inceptisols aus alluvialen
Sedimenten, die im nördlichen
Sektor außerdem von Asche und anderen Materialien jüngeren
vulkanischen Ursprungs
beeinflusst wurden. Daher haben die Böden Eigenschaften von
Andisols: niedrige
Bodendichte, hohe Gehalte an organischen Substanzen, dunkle
Färbungen, geeignete
Nährstoffverhältnisse etc. (MATA 1982, zit. nach ALFARO 1999).
In diesen Böden kann kaum
eine gut ausgebildete Horizontsequenz unterschieden werden, da
sie sich in einer jungen
Entwicklungsphase befinden (PÉREZ et al. 1978).
Vor allem im Nordwesten Costa Ricas sind starke kleinräumige
Veränderungen der
Bodeneigenschaften sehr häufig, was hauptsächlich auf
Variationen im Mikrorelief
zurückzuführen ist (MATA 1982, zit. nach ALFARO 1999). Dennoch
sind im Allgemeinen in
der Region neutrale bis schwach saure Böden vorherrschend. Sie
besitzen einen mittleren bis
niedrigen Gehalt an organischen Substanzen, geeignete
Konzentrationen von austauschbaren
Kationen (Kalium, Magnesium und Calcium) und Mangel an einigen
Spurenelementen, vor
allem in denjenigen Böden, die optimale Inhalte an organischen
Substanzen aufweisen
(HOLDRIDGE et al. 1971; MOLINA 1973; MATA 1982; AGÜERO &
ALVARADO 1983).
-
- 11 -
Die Aufnahmen ergaben effektive Bodentiefen von 40 cm bis 100
cm, bei schwachen
Hangneigungen von 4 bis 10 % (ALFARO 1999). Tiefere Böden wurden
hauptsächlich im
unteren Teil von stärkeren Hangneigungen gefunden, was die große
Bedeutung der Variation
im Mikrorelief unterstreicht.
Bedingt durch die fünfmonatige Trockenzeit (s. Abschn. 2.3),
werfen die meisten der
größeren Bäume in dieser Zeit ihr Laub ab, während die unteren
Baumschichten mehr oder
weniger grün bleiben. Andererseits führen die kurzen, aber hohen
Niederschlagsraten der
Regenzeit zu einer starken Aufsättigung des Bodenwasserspeichers
und gelegentlich zu
Staunässe, vor allem auf verdichteten und kompaktierten Böden
(z.B. übernutzte
Weideflächen). Diese Sättigung verlängert die Vegetationsperiode
um ein bis zwei Monate in
die Trockenzeit hinein.
2.4.2 Fruchtbarkeit der Böden im Untersuchungsgebiet
Folgende Ergebnisse und diejenigen des Abschnitts 2.4.3 basieren
auf in der Forstlichen
Forschungsstation Horizontes durchgeführten Bodenuntersuchungen
(ALFARO 1999). Nach
einer der Orientierung dienenden Bodenprobe auf verschiedenen
Weide- und Sekundärwald-
flächen wurden eine Weidefläche und drei Sekundärwälder (7, 15
u. 17 Jahre alt) wegen ihrer
vergleichbaren Bodentypen ausgewählt. Die Bodenproben wurden auf
jeder Fläche von
10 aus der Waldinventur schon bestehenden Probekreisen
entnommen, die systematisch auf
der Gesamtfläche verteilt sind. Aus einer Bodentiefe von 0 bis
30 cm wurden in jedem
Probekreis vier Unterproben entnommen, die dann untereinander
vermischt und im CIA
(Centro de Investigaciones Agronómicas) der Universität UCR
(Universidad de Costa Rica)
analysiert wurden.
Die Ergebnisse weisen auf Böden mit einer mittleren bis guten
Fruchtbarkeit hin. Im
Allgemeinen wurden pH-Werte von über 5,5 gemessen; dadurch ist
die Wahrscheinlichkeit,
Aluminium in löslicher Form und in giftigen Mengen zu finden,
eher gering. Diese
Eigenschaft ist typisch für die Region, sowohl in Böden
vulkanischen Ursprungs als auch in
alluvialen Böden (MATA 1982; MOLINA 1973; AGÜERO & ALVARADO
1983).
-
- 12 -
Aus den Mittelwerten zur Abschätzung der Fruchtbarkeit durch
Bodenanalysen von BERTSCH
(1987) und den Ergebnissen von ALFARO (1999) (s. Tab. 2.02) kann
man den Schluss ziehen,
dass eine hohe Basensättigung mit mittleren bis optimalen Mengen
an austauschbaren
Kationen (Kalium, Magnesium und Calcium) und an Spurenelementen
(Eisen, Mangan,
Kupfer und Zink) vorhanden ist.
Tab. 2.02: Bodenwerte bei mittlerer Fruchtbarkeit in Costa Rica
(BERTSCH 1987) im Vergleich zu den Werten im Untersuchungsgebiet
(ALFARO 1999).
Parameter / Elemente Werte bei
mittlerer Fruchtbarkeit in Costa Rica (BERTSCH 1987)
Werte im Untersuchungsgebiet
(ALFARO 1999) Bewertung
pH [in H20 1:2,5] 5,5 – 6,5 5,5 mittel Ake [Cmol[+]/l] 5,0 –
25,0 17,8 mittel K [Cmol[+]/l] 0,2 – 0,6 0,9 hoch Mg [Cmol[+]/l]
1,0 – 5,0 3,3 mittel Ca [Cmol[+]/l] 4,0 – 20,0 13,5 mittel Fe
[mg/l] 10,0 – 100,0 42,8 mittel P [mg/l] 10,0 – 20,0 5,6 gering Mn
[mg/l] 5,0 – 50,0 12,1 mittel
Nur Phosphor ist in unzureichenden Mengen verfügbar, da sich
dieses Element in neutralen
bis alkalischen Böden mit Calcium bindet und dadurch den
Pflanzen nicht mehr zur
Verfügung steht. Phosphor kann aber über
Mineralisierungsprozesse durch Mikroorganismen
wieder der Pflanze verfügbar gemacht werden.
2.4.3 Auswirkungen der Sekundärwaldsukzession auf die
Bodeneigenschaften
Wie im vorherigen Abschnitt angedeutet, bestehen leichte
Unterschiede zwischen den Böden
des nördlichen und denen des südlichen Sektors der Forstlichen
Forschungsstation
Horizontes. Hier werden deswegen die Bodeneigenschaften einer
Weidefläche und eines
17-jährigen Sekundärwaldes verglichen, die benachbart sind und
die nach vorher
durchgeführten Stichproben auf ähnlichen Böden stehen.
-
- 13 -
Physikalische Eigenschaften
Die Präsenz eines Sekundärwaldes verbessert die physikalischen
Eigenschaften von vormalig
verdichteten Böden (s. Abb. 2.04). Die Böden der Weidefläche
waren etwas dichter
(0,95 g/cm³) als die des 17-jährigen Sekundärwaldes (0,86
g/cm³), und der Unterschied ist bei
einer Wahrscheinlichkeit von 95 % statistisch signifikant
(TUKEY-Test). Der Eindringungs-
widerstand als Maß der Kompaktierung des Bodens zeigte auch
einen statistisch signifikanten
Unterschied; er war fast 50 % höher auf der Weide (32,3 kg/cm²)
als im Sekundärwald
(21,5 kg/cm²).
Weide Sekundärwald Weide Sekundärwald Weide Sekundärwald
Trockendichte Eindringungswiderstand Hydraulische
Konduktivität[g/cm3] [kg/cm2]
*
*
*0,95 0,86 32,3 21,5 0,01 0,02
[cm/Sek] (30 Min)2
Abb. 2.04: Physikalische Eigenschaften der Böden einer Weide und
eines 17-jährigen Sekundärwaldes in der Forstlichen
Forschungsstation Horizontes, Costa Rica (*= die Unterschiede
zwischen den Durchschnitten beider Standorte sind bei einer
Wahrscheinlichkeit von 95 % statistisch signifikant) (nach ALFARO
1999).
Die Tierhaltung hat im Laufe der Nutzungsjahre den Boden der
Weide verdichtet. Zusammen
mit dem Verjüngungsprozess des Sekundärwaldes hat sich der Boden
aufgelockert,
hauptsächlich aufgrund der Aktivitäten der Bodenfauna und der
Durchwurzelung der darauf
etablierten Vegetation. Diese Dekompaktierung hat auch dazu
geführt, dass sich im Laufe der
Sukzession die hydraulische Konduktivität verbessert hat (von
0,01 auf 0,02 cm/Sek.) und
Probleme wie Staunässe und Verschlämmung vermindert
auftreten.
-
- 14 -
Chemische Eigenschaften
Die pH-Werte zeigten keine statistisch signifikanten
Unterschiede zwischen der Weidefläche
(6,6) und dem 17-jährigen Sekundärwald (6,8). In beiden Fällen
sind relativ hohe Werte
gemessen worden (s. Abb. 2.05), die für die Region typisch sind.
Erstaunlicherweise zeigte
die Weidefläche einen höheren Gehalt an organischer Substanz
(6,9 %) als der Sekundärwald
(5,9 %), obwohl diese Unterschiede nicht statistisch signifikant
sind. Dies könnte dadurch
erklärt werden, dass eine Weidefläche ein sehr dichtes
Wurzelnetz von Gräsern ausbildet, das
auch sehr rasch abstirbt und sich nur langsam zersetzt.
Da der Humus zu 50 % aus Kohlenstoff besteht, kann angenommen
werden, dass in der
Weidefläche 3,5 % und im Sekundärwaldboden 3,0 % Kohlenstoff
vorzufinden sind.
3,17,56,5
12,014,0
8,6
2,92,30,91,0
6,86,65,9
44,2
55,1
7,86,9
17,9
W SW W SW W SW W SW W SW W SW W SW W SW W SW
OrganischeSubstanz
(%)
pH K Mg Ca Ak Fe P Mn
(H20)
e
**
** *
*
W : WeideSW : Sekundärwald
Abb. 2.05: Chemische Eigenschaften der Böden (bei einer
Aufnahmetiefe von 30 cm) einer
Weide und eines 17-jährigen Sekundärwaldes in der forstlichen
Forschungs-station Horizontes, Costa Rica (*= die Unterschiede
zwischen den Durch-schnitten beider Standorte sind bei einer
Wahrscheinlichkeit von 95 % statistisch signifikant; n = 10) (nach
ALFARO 1999).
Die effektive Kationenaustauschkapazität (Ake) zeigte höhere
Werte im Sekundärwald
(17,9 Cmol(+)/l) als auf der Weidefläche (12,0 Cmol(+)/l). Die
Konzentrationen an
austauschbaren Kationen wie Calcium und Magnesium und an
pflanzenverfügbaren
-
- 15 -
Spurenelementen wie Mangan und Phosphor sind im
Sekundärwaldboden höher als auf der
Weidefläche. Dies kommt möglicherweise daher, dass eine
Weidefläche weniger effiziente
Prozesse des Nährstoffkreislaufes entwickelt, aber auch wegen
des oberflächlichen
Wurzelsystems der Gräser (FASSBENDER 1987).
Andererseits zeigte die Weidefläche größere Konzentrationen an
Kalium und Eisen. Aufgrund
der hohen pH- und Ca-Werte kann man davon ausgehen, dass die
Böden der aufgenommenen
Standorte keinen Stickstoffmangel aufweisen.
2.5 Vegetation und Landnutzung
2.5.1 Vegetation des Untersuchungsgebietes
Im gesamten Untersuchungsgebiet sind nach der
Lebenszonenklassifikation von HOLDRIDGE
(1987) vor allem drei Lebenszonen vorhanden: „tropical dry
forest“, „tropical dry forest,
moist province transition“ und „premontane moist forest, basal
belt transition“. Es handelt
sich hierbei um einen 5.263 km2 großen regengrünen Trockenwald,
der westlich von einem
Waldgürtel mit kälteren und feuchteren klimatischen Bedingungen
begrenzt wird. Zwischen
beiden Waldformationen befindet sich ein Übergangsstreifen
(„tropical dry forest, moist
province transition“). Die vorliegende Arbeit konzentriert sich
jedoch nur auf die
Sekundärsukzession des regengrünen Trockenwaldes („tropical dry
forest“).
Auch nach LAMPRECHT (1986) handelt es sich im Bereich der
Forstlichen Forschungsstation
Horizontes und des Nationalparks Santa Rosa um einen regengrünen
Trockenwald, da beide
Klimadiagramme nach WALTER & LIETH (1960) und der
Ariditätsindex von DE MARTONNE
(1926, zit. nach WEIDELT 1999) fünf trockene Monate aufzeigen
(s. Abschn. 2.3). Die
Niederschlagsmengen sind etwas höher als in typischen
regengrünen Trockenwäldern, aber
nach LAMPRECHT (1986) findet man diese Waldformationen
ausnahmsweise auch in Gebieten
mit Niederschlägen über 1.000 mm/Jahr.
Der regengrüne Trockenwald ist ein niedriger Bestand mit nur
zwei Baumschichten. Die
Oberschicht erreicht normalerweise eine Höhe von 20-30 m. Die
Bäume dieser Schicht
besitzen kurze, dicke Stämme, flache und breite Kronen, die
i.d.R. nicht in lateralen Kontakt
-
- 16 -
mit der nächsten Krone kommen. Viele Baumarten dieser
Oberschicht sind laubabwerfend
und besitzen feine, zusammengesetzte Blätter. Hierbei handelt es
sich vor allem um Fabaceen
der Unterfamilien Mimosoideae und Caesalpinioideae (HARTSHORN
1983).
Die Bäume der Unterschicht erreichen Höhen von 10 bis 20 m. Sie
besitzen dünne und
krumme Stämme mit einer schmalen und offenen Krone. Es sind mehr
immergrüne Arten
vorhanden als in der Oberschicht. Typisch für diese Schicht sind
die Rubiaceen. Ganz unten
findet man eine Strauchschicht, die bis 5 m hoch werden kann.
Sie ist meist sehr dicht in den
Lichtlücken und besteht zum Teil aus dornigen Sträuchern
(HARTSHORN 1983).
2.5.2 Landnutzung des Untersuchungsgebietes
Die landwirtschaftlichen Tätigkeiten haben schon seit langer
Zeit die regengrünen
Trockenwälder dieser Region ersetzt oder verarmt. Soweit sie
nicht mehr oder weniger
vollständig zerstört wurden, sind sie meist verlichtet
(LAMPRECHT 1986).
Trotzdem besteht eine enge Beziehung zwischen der einheimischen
Bevölkerung, der
Landwirtschaft und den noch bestehenden Trockenwäldern und den
wachsenden
Sekundärwäldern der Region. Trockenwälder bieten z.B. in
Notzeiten dem Weidevieh oft die
einzige Überlebenschance (LAMPRECHT 1986).
Es gibt keine aktuellen Statistiken über die Landnutzung der
gesamten Region Chorotega.
Jedoch sind einige Daten erhoben worden für ein repräsentatives
Gebiet der Region: das Tal
des Tempisque-Flusses. Dieser Fluss durchquert die Region
Chorotega von Norden nach
Süden. Nach diesen Daten konnte Tab. 2.03 erstellt werden, die
die Landverteilung im Jahre
1983 veranschaulicht.
Mehr als die Hälfte der Landgüter gehören Großgrundbesitzern,
deren Ländereien größer als
100 ha sind. Auch sind Grundbesitzgrößen von mehr als 1.000 ha,
die in den meisten Fällen
nur Viehwirtschaft betreiben, sehr häufig. In einigen Fällen
sind riesige Flächen auch dem
Reisanbau gewidmet. Im Rest des Landes sind solch große
Latifundien eher selten.
-
- 17 -
An zweiter Stelle bzgl. des Flächenanteils stehen die
IDA-Niederlassungen. IDA (Instituto de
Desarrollo Agrario) ist das einheimische
Agrarentwicklungsinstitut, das die costaricanische
Agrarreform durchführt. Dieses Institut kauft große Ländereien
auf und verteilt sie danach an
landlose Bauern. Diese Parzellen sind i.d.R. zwischen 10 und 30
ha groß, und die Besitzer
betreiben hauptsächlich Viehwirtschaft für den Verkauf und
Landwirtschaft für den
Eigenbedarf.
Tab. 2.03: Landverteilung des Tempisque-Tales im Jahre 1983
(nach MIRANDA & RODRÍGUEZ 1983).
Landgut-Typ Gesamtfläche [%]
Privatlandgüter > 100 ha 56,9 Privatlandgüter < 100 ha
16,6 IDA-Niederlassungen 20,1 Öffentliche Landgüter 6,4
Summe 100,0
An dritter Stelle in Flächengröße kommen die kleinen privaten
Landgüter (< 100 ha), die
ebenfalls auf Viehwirtschaft basieren und Ackerbau für den
Eigenbedarf betreiben. Insgesamt
sind im untersuchten Gebiet nur 6,4 % öffentliche Ländereien
vorzufinden.
Tabelle 2.04 fasst die Landnutzungsveränderungen zwischen
1955-56 und 1992-93 für das
gleiche Tempisque-Tal zusammen. Vor 40 Jahren wurde
hauptsächlich Viehwirtschaft
betrieben, damals war fast die Hälfte des Gebietes mit Weiden
bedeckt. Außerdem wurden
keine Kulturpflanzen angebaut, und mehr als ein Drittel der
Gesamtfläche war noch von
Naturwäldern bedeckt. An letzter Stelle in Flächengröße stehen
die großen, aber nicht
nutzbaren Flächen am Ufer des Tempisque-Flusses und die
Wohngebiete.
Fast 40 Jahre später bedeckt die Landwirtschaft als neue Form
der Landnutzung in der Region
fast ein Drittel des Tales. Vor allem Naturwälder, aber auch
Viehweiden wurden durch
Kulturpflanzen wie Zuckerrohr, Reis und Melonen ersetzt.
Obwohl im Allgemeinen ein konstanter Verlust an Naturwäldern
festzustellen ist, wachsen
nach CCT/WRI (1991) die Sekundärwaldflächen in Costa Rica um
30.000 ha pro Jahr, sie
haben inzwischen eine Gesamtfläche von über 600.000 ha erreicht
(12 % des Landes). Dies
würde im Zusammenhang mit den in Tab. 2.04 gezeigten Ergebnissen
bedeuten, dass sich
-
- 18 -
einerseits die gesamte Waldfläche verkleinert, dass sich aber
andererseits die
Sekundärwaldfläche innerhalb der übrig bleibenden Waldflächen
vergrößert.
Tab. 2.04: Vergleich der Landnutzungsanteile des Tempisque-Tales
zwischen 1955-56 und 1992-93 (nach FUNDACIÓN NEOTRÓPICA 1994).
Landnutzungsanteile
Landnutzungsform 1955-56 [%]
1992-93 [%]
Veränderung [%]
Viehwirtschaft (reine Weiden u. Weiden mit Bäumen) 46,8 38,9 -
7,9
Landwirtschaft (Zuckerrohr, Reis, Melone etc.) --- 29,8 +
29,8
Naturwälder (incl. Sekundärwälder) 38,9 24,8 - 14,1
Forstplantagen --- 0,1 + 0,1
Überschwemmungsgebiete 8,9 5,7 - 3,2
Städtische und rurale Siedlungsflächen 0,2 0,4 + 0,2
Fischzucht --- 0,1 + 0,1
Andere Nutzungen (Stauseen, Salzgewinnungsflächen etc.) --- 0,3
+ 0,3
Nicht erfasste Gebiete 5,2 --- - 5,2
Andererseits wurde nur ein sehr kleiner Teil des Gebietes (0,1
%) wiederaufgeforstet, vor
allem mit Gmelina arborea und Tectona grandis. Inzwischen hat
sich auch der Flächenanteil
für Fischzuchtteiche, Stauseen und Salzgewinnungsflächen
erhöht.
2.5.3 Entstehung der Sekundärwälder im Untersuchungsgebiet und
im Bereich der
Forstlichen Forschungsstation Horizontes
Als Hauptfaktor zur Entstehung von Sekundärwäldern wird von
mehreren Autoren die
allgemeine Krise der Viehwirtschaft seit den 80er Jahren erwähnt
(MURILLO & FEDLMEIER
1995; ORTIZ 1996; MÜLLER & SOLÍS 1997; BERTI 1999). Schon
seit Beginn des vergangenen
Jahrhunderts wird die Landschaft der Region Chorotega
hauptsächlich durch die
Viehwirtschaft bestimmt, aber ab den 50er Jahren wurden Tausende
Hektar Primärwald in der
Region vernichtet, um Weideflächen für den schnell wachsenden
Fleischbedarf im Ausland
zu gewinnen. Außerdem wurde diese Aktivität durch Vorzugskredite
und durch Investitionen
im Straßennetz vom Staat unterstützt. Von 1950 bis 1984
vergrößerten sich dadurch die
Weideflächen von 10 % auf 42 % der Gesamtfläche des Landes
(ORTIZ 1996).
-
- 19 -
Jedoch änderte sich in den 80er Jahren diese für die
Viehwirtschaft durchaus günstige
Konjunktur aus zwei Hauptgründen: Einerseits sanken die
Nachfrage und der Preis des
Rindfleisches im internationalen Markt (vor allem in den USA),
andererseits wurde die
Viehwirtschaft nicht mehr vom costaricanischen Staat gefördert,
die Kreditzinsen stiegen und
die Regierung begann, die Erzeugung von anderen, nicht
traditionellen Produkten zu fördern.
So kam es schnell zu einer allgemeinen Krise in der
Viehwirtschaft, die das Aufgeben von
großen Weideflächen in der Region Chorotega und dadurch die
Etablierung von
Sekundärwäldern verursachte.
Die meisten der im Rahmen dieser Untersuchung aufgenommenen
Sekundärwälder und
Sekundärbuschflächen befinden sich im Bereich der Forstlichen
Forschungsstation Horizontes
(EEFH). Das Klima und die Böden der Station sind repräsentativ
für die Region. Ihre frühere
und gegenwärtige Landnutzung ist mit der Entwicklung auf den
benachbarten Farmen
vergleichbar, so dass dieser Abschnitt als eine
Veranschaulichung einer in der Region
typischen Situation angesehen werden kann.
Bevor die aktuelle Landnutzung der EEFH untersucht wird, sollen
kurz die wichtigsten
geschichtlichen Ereignisse dieser früheren Farm geschildert
werden. Nach SEMPER (1999),
Besitzer der Farm von 1967 bis 1981, wurde auch vor 1967
Viehwirtschaft auf der Farm
betrieben. Damals waren noch größere Waldflächen vorhanden, die
nach und nach gerodet
wurden. Alle flachen Gebiete der Farm wurden entwaldet, und die
übriggebliebenen Wälder
standen vor allem an Flussläufen und auf hügeligem Gelände. Ab
1967 betrieb Herr Semper
Landwirtschaft (Reis und Hirse) auf den nach seiner Auffassung
besseren Standorten und
Viehwirtschaft auf allen anderen Flächen. Er züchtete
Brahman-Rinder auf Weiden mit einer
aus Afrika eingeführten Grasart namens “Jaragua” (Hyparrenia
rufa Stapf). Seine
Haupteinnahmen kamen hauptsächlich aus der Viehwirtschaft.
Im Jahre 1981, als die Rentabilität der Rinderzucht sank und die
costaricanische Regierung
die Subventionen für die Viehwirtschaft strich, verkaufte Herr
Semper die Farm an eine
US-amerikanische Investorengruppe. Die Farm wurde von den neuen
Besitzern
vernachlässigt, obwohl in kleinem Rahmen noch Rinder gezüchtet
wurden. In dieser Epoche
begann in der gesamten Region und auch auf dieser Farm eine
erste “Naturverjüngungswelle”
auf den aufgelassenen Flächen.
-
- 20 -
Sechs Jahre später, etwa gegen 1987, begann in Horizontes eine
zweite
“Naturverjüngungswelle”, da die US-Amerikaner die Farm der
Forst- und
Naturschutzgebietsverwaltung Guanacaste schenkten, dafür bekam
die Investorengruppe
Steuervergünstigungen in den USA. Die Forschungsstation begann
ihre Aktivitäten zwei
Jahre später mit ersten experimentellen Forstplantagen mit
einheimischen Baumarten.
Dennoch kann die Station als eine typische Landnutzungsform der
Region angesehen werden,
da weiterhin Rinder gehalten werden. Sie werden auf der Station
in denjenigen Gebieten
gehalten, die speziell durch Feuer gefährdet sind. Dort halten
sie die Gräser kurz und
vermindern damit die Feuergefahr. Dazu soll erwähnt werden, dass
es sich in der Region nicht
um natürliche Feuer, sondern um von Menschen gelegte Brände
handelt. Es sind
hauptsächlich Jäger, die bei niedrigem Gras bessere
Möglichkeiten haben, die im Gebiet
häufigen Hirsche zu jagen. In einigen Fällen können die Brände
auch durch außer Kontrolle
geratene landwirtschaftliche Feuer verursacht werden.
2.5.4 Aktuelle Vegetation und Landnutzung im Bereich der
Forstlichen
Forschungsstation Horizontes
Als Basis für die Waldinventur der Forstlichen Forschungsstation
Horizontes (EEFH) konnten
Karten gefunden werden, die für einen ersten Einblick in die
allgemeinen Bedingungen der
Station hilfreich waren (CHAVES & FALLAS 1994). Jedoch
identifizierten sie nicht die Größe
und Position der aktuellen Sekundärwälder. Deswegen wurde
entschieden, aktuellere
Luftbilder zu verarbeiten, um daraus Karten der existierenden
Waldformationen und
Sukzessionsstadien zu erstellen. Im Rahmen einer Zusammenarbeit
mit dem Institut TeleSIG
der Universidad Nacional de Costa Rica wurden Luftbilder des
Jahres 1996 (ACG 1996)
photogrammetrisch bearbeitet und digitalisiert. Nach einer
Überprüfung im Gelände und
entsprechenden Korrekturen konnte eine vorübergehende
Landnutzungskarte für 1996 erstellt
werden (CHAVES & SPITTLER 1997). Anfang 1999 wurde eine
zweite Überprüfung und
Korrektur durchgeführt. Dies ermöglichte die Erstellung einer
Landnutzungskarte für den
Stand von 1999, die in Abb. 2.06 wiedergegeben ist (CHAVES et
al. 1999).
-
- 21 -
Abb.2.06: Landnutzungskarte der Forstlichen Forschungsstation
Horizontes, Stand 1999 (nach CHAVES et al. 1999).
�� ��
N
-
- 22 -
Die verschiedenen Waldformationen (Sekundärwälder
unterschiedlicher Entwicklungsphasen,
genutzte Galeriewälder und Forstplantagen) bedecken fast die
Hälfte (47,7 %) der gesamten
Fläche der Forstlichen Forschungsstation Horizontes. Fast ein
Drittel davon (15,7 % der
gesamten Fläche) gehört zu den verschiedenen Sekundärwaldstadien
(s. Tab. 2.05).
Insgesamt befinden sich 3.555 ha (48,8 % der Gesamtfläche) in
einem Verjüngungsprozess.
Zu diesen Verjüngungszonen gehören alle Sekundärwaldkategorien,
der geschlossene, aber
auch der offene Sekundärbusch. Letztere Kategorie kann als vor
kurzem (1-2 Jahre)
aufgegebene Weide betrachtet werden. Die Galeriewälder wurden
dabei nicht berücksichtigt,
da sie sich im Allgemeinen in einem weniger dynamischen Stadium
befinden.
Tab. 2.05: Flächen der unterschiedlichen Landnutzungskategorien
auf der Forschungsstation Horizontes im Jahre 1999 (nach CHAVES et
al. 1999).
Fläche Kategorie
[ha] [%]
Offener Sekundärbusch 1.612,41 22,1 Geschlossener Sekundärbusch
799,44 11,0 Junge Sekundärwälder 765,27 10,5 Mittlere
Sekundärwälder 362,52 5,0 Alte Sekundärwälder 15,48 0,2
Galeriewälder 2.220,12 30,4 Reine Weiden 308,23 4,2 Weiden mit
einzelnen Bäumen 1.094,58 15,0 Forstplantagen 115,43 1,6
Summe 7.293,48 100,0
Die jüngsten Sukzessionsphasen weisen innerhalb der
Sekundärwälder die größten Flächen
auf (geschlossener Sekundärbusch: 799 ha, offener Sekundärbusch:
1.612 ha). Dies ist
dadurch zu erklären, dass die ersten Weiden erst Anfang der 80er
Jahren des vergangenen
Jahrhunderts aufgegeben wurden, daher sind ältere Sekundärwälder
kaum zu finden.
-
- 23 -
2.5.5 Veränderungen in der Waldbedeckung im Bereich der
Forstlichen
Forschungsstation Horizontes zwischen 1987 und 1996
Um den zeitlichen Verlauf der Wiederbewaldung zu verfolgen,
wurden auch Luftbilder des
Jahres 1987 untersucht (IGN 1987). Als erster Schritt wurden die
Luftbilder des Jahres 1987
interpretiert und digitalisiert. Danach wurde die digitalisierte
Datei unter ArcView 3.0a und
IDRISI 2.0 analysiert. Anschließend wurden die digitalisierten
Karten von 1987 und 1996
übereinandergelegt. Danach konnten die Überlappungsflächen durch
ein Verfahren, das man
als „Crosstab“ bezeichnet (IDRISI-Software), bestimmt und mit
Hilfe von „Reclass“ neu
zugeordnet werden.
Auf der Basis dieser Analyse wurde Tabelle 2.06 erstellt, die
die Flächenänderungen zeigt.
Zwischen 1987 und 1996 sind 2.272 ha wiederbewaldet worden, was
in dieser relativ kurzen
Periode die Waldfläche verdoppelt hat.
Tab. 2.06: Veränderung der Waldflächen auf der Forschungsstation
Horizontes zwischen 1987 und 1996.
Fläche [ha]
Waldfläche 1987 2.815
- Entwaldet (Waldbrände) - 470
+ Wiederbewaldet (Naturverjüngung: 2.157 ha; Forstplantagen: 115
ha) + 2.272
Waldfläche 1996 4.617
Dieser schnelle Wiederbewaldungsprozess ist hauptsächlich der
Naturverjüngung zu
verdanken, die vor allem im südlichen Sektor der Station
stattfand, wo große Brach- und
Sekundärwaldflächen entstanden und kleinere Forstplantagen
angelegt wurden.
Die Entwaldung zwischen 1987 und 1996 war relativ gering (470
ha) und konzentrierte sich
vor allem auf die weit abgelegenen nördlichen Sektoren. Dort
wurden in den letzten Jahren
Waldbrände gelegt, die spät oder überhaupt nicht gelöscht werden
konnten.
-
- 24 -
3. Material und Methoden
3.1 Vegetationsaufnahme
3.1.1 Allgemeines
Um die Sukzession der Sekundärwälder in der Forstlichen
Forschungsstation Horizontes
(EEFH) und im Nationalpark Santa Rosa aufzunehmen, werden
unterschiedlich alte
Sekundärwälder untersucht, deren Alter eine zeitliche Abfolge
beschreibt (WEIDELT 1968,
1969; KNIGHT 1975; GRÄFE 1981; FINEGAN 1992). Mit dieser
indirekten Methode kann man
relativ schnell und kostensparend Entwicklungstrends über lange
Zeiträume erfassen
(BOERBOOM 1974; FEDLMEIER 1996). Um klare Tendenzen in dieser
“falschen Zeitreihe” zu
erreichen, ist es jedoch erforderlich, dass die
Ausgangssituationen, vor allem bezüglich der
vorherigen Nutzung und des Bodens, sehr ähnlich und vergleichbar
sind. Dazu muss vor der
Inventur dieser Sukzessionsstadien eine genaue Voruntersuchung
der aufzunehmenden
Flächen durchgeführt werden.
3.1.2 Kriterien zur Auswahl der Untersuchungsflächen
Nach folgenden Kriterien wurden im Gelände die verschiedenen
Zielstraten identifiziert und
ihre Größen bestimmt:
a) Bodeneigenschaften: Nach der Bodenkartierung der Station
(WINTERS 1997) können im
Allgemeinen zwei Zonen in Horizontes unterschieden werden:
solche mit vulkanischem
und solche ohne vulkanischen Einfluss. Alle untersuchten
Sekundärwälder befanden sich
im mittleren und südlichen Sektor der Station, mit Böden ohne
starken vulkanischen
Einfluss.
b) Vorherige Nutzung der Flächen: Da die Nutzungsgeschichte der
Fläche die zukünftige
Entwicklung des Bestandes beeinträchtigt (BAAR 1997; GRAU et al.
1997; TUCKER et al.
1997), wurde sowohl in Horizontes als auch in Santa Rosa darauf
geachtet, dass vor
Beginn der natürlichen Verjüngung nur Viehwirtschaft auf den
Flächen betrieben wurde.
-
- 25 -
Die Weiden wurden in allen Fällen mehr als 30 Jahre lang
genutzt, GERHARDT (1993)
spricht sogar von einer 150 bis 400 Jahre alten Nutzung.
c) Alter der Sekundärwälder: Dieses Kriterium gehört zu den
wichtigsten bei der Auswahl
der Bestände, da es die Aussagefähigkeit der „falschen
Zeitreihe“ bestimmt. Deswegen
wurden Luftbilder (IGN 1987; ACG 1996) ausgewertet und nicht nur
das Personal der
Station, sondern auch Arbeiter und Besitzer (SEMPER 1999) der
ehemaligen Farm befragt.
In allen Fällen wurden sehr ähnliche Antworten gegeben, mit
einer Differenz von
maximal einem Jahr in den Angaben. Bei unterschiedlichen
Informationen wurde
diejenige gewählt, die von den meisten Personen angegeben
wurde.
d) Einfluss der Beweidung auf die Sekundärwälder: In der
Forschungsstation Horizontes
werden, wie erwähnt, Rinder gehalten. Die Sekundärwälder dienen
der Viehwirtschaft
hauptsächlich im Sommer als Futterressource und als
Schattenspender. In mehreren
Sekundärwäldern konnte ein starker Einfluss der Beweidung
beobachtet werden, der sich
vor allem durch die Abwesenheit des Unterwuchses bemerkbar
macht. Deswegen wurde
darauf geachtet, dass die Flächen nach der Aufgabe nicht mehr
einer allzu starken
Beweidung ausgesetzt waren.
e) Feuer: Dies ist ein weiterer Störfaktor der natürlichen
Dynamik (GRAU 1997) der
Sekundärwälder in der Region (PACHECO 199
