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Prospects for tropical forest biodiversity in the landscapes of Southwestern Ethiopia

Aussichten für die tropische Waldbiodiversität in den Landschaften des südwestlichen Äthiopiens

  • Tropical forests worldwide support high biodiversity and contribute to the sustenance of local people’s livelihoods. However, the conservation and sustainability of these forests are threatened by land-use changes and a rapidly increasing human population. In this dissertation, I focused on the effects of land-use change on forest biodiversity in the rural landscapes of southwestern Ethiopia, against a backdrop of human population growth. These landscapes are being progressively degraded, encroached and fragmented as a result of different pressures, including the intensification of coffee production, farmland expansion, urbanization and a growing rural population. Understanding the drivers of biodiversity loss and the responses of biodiversity to such pressures is fundamental to direct conservation efforts in these tropical forests. This dissertation aimed to characterize biodiversity patterns in the moist Afromontane forests of southwestern Ethiopia and to examine how biodiversity patterns are affected by land-use and land-use changes (mediated by coffee management intensity, landscape attributes and housing development) in a context of a rapidly growing rural population. To achieve this goal, I take an interdisciplinary approach where, first, I examined the effects of coffee management intensity on diversity patterns of woody plants and birds, spanning a gradient of site-level disturbance from nearly undisturbed forest interior to highly managed shade coffee forests. Results showed that specialized species of woody plants (forest specialists) and birds (forest specialists, insectivores and frugivores) were affected by coffee management intensity. The richness of forest specialist trees and the richness and/or abundance of insectivores, frugivores and forest specialist birds decrease with increasing levels of disturbance. Second, I investigated the effects of landscape context on woody plants, birds and mammals. Community composition and specialist species of woody plants and birds were sensitive to landscape context, where woody plants responded positively to gradients of edge-interior and birds to gradients of edge-interior and forest cover. Further results showed that a diverse mammal community, with 26 species, occurs at the forest edge of shade coffee forests and that the leopard, an apex predator in the region depended on large areas of natural forest. A closer examination of leopard activity patterns revealed a shift in the diel activity as a response to human disturbance inside the forest, further highlighting the importance of natural undisturbed forests for leopards in the region. Together, these findings demonstrate the value of low managed shade coffee forests for biodiversity, and importantly, emphasize the irreplaceable value of undisturbed natural forests for biodiversity. Third, I investigated the effects of prospective rural population growth (mediated by housing development) on the forest mammal community. Here, population growth was projected to negatively influence several mammal species, including the leopard. Housing development that encroached the forest entailed worse outcomes for biodiversity than a combination of prioritized development in already developed areas and coffee forest protection. Fourth, to understand the motivations behind high human fertility rates in the region, I examined the determinants of women fertility preferences, including their perceptions on social and biophysical stressors affecting local livelihoods such as food insecurity and environmental degradation. Fertility preferences were influenced by underlying social norms and mindsets, a perceived utilitarian value of children and male dominance within the household, and were only marginally affected by perceptions of social and biophysical stressors. Results further indicated a mismatch between the global discourse on the population-environment-food nexus and local perceptions of this issue by women. My findings suggest the need for new deliberative and culturally sensitive approaches that engage with pervasive social norms to slow down population growth. Overall, this dissertation demonstrates the key value of moist Afromontane forests in southwestern Ethiopia for biodiversity conservation. It indicates the need to promote coffee management practices that reduce forest degradation and highlights that high priority should be given to the conservation of undisturbed natural forests. It also suggests the need to integrate conservation goals with housing development in landscape planning. A promising approach to achieve the above conservation priorities would be the creation of a Biosphere Reserve and to promote the ecological connectivity between the larger forest remnants in the region. Finally, this dissertation demonstrates the importance of placed-based holistic approaches in conservation that consider both proximate and distal drivers of forest biodiversity decline.    
  • Tropenwälder beherbergen weltweit eine große Artenvielfalt und tragen zum Erhalt der Lebensgrundlagen der lokalen Bevölkerung bei. Die Erhaltung dieser Wälder ist jedoch durch Landnutzungswandel und eine schnell wachsende Bevölkerung bedroht. In dieser Dissertation konzentrierte ich mich auf die Auswirkungen von Landnutzungsveränderungen auf die Biodiversität afromontaner Wäldern im ländlichen Raum Südwestäthiopiens vor dem Hintergrund des dortigen Bevölkerungswachstums. Das Gebiet wird infolge verschiedener Faktoren, wie z.B. der Intensivierung des Kaffeeanbaus, der Ausdehnung der landwirtschaftlichen Nutzflächen, der voranschreitenden Verstädterung und der wachsenden Landbevölkerung, zunehmend degradiert und fragmentiert. Ein tiefgehendes Verständnis der Ursachen des Biodiversitätsverlusts ist von grundlegender Bedeutung, um diese tropischen Waldökosysteme langfristig zu erhalten. Ziel dieser Dissertation war es, Biodiversitätmuster der humiden afromontanen Wälder im Südwesten Äthiopiens zu charakterisieren und die Auswirkungen von Landnutzung und Landnutzungswandel vor dem Hintergrund einer rasch wachsenden ländlichen Bevölkerung zu untersuchen. Dabei wurden besonders die Intensität des Kaffeeanbaus, Landschaftsmerkmale und die Siedlungsentwicklung als wichtige Einflussgrößen berücksichtig. Um dieses Ziel zu erreichen, verfolgte ich einen interdisziplinären Ansatz. Erstens untersuchte ich dabei die Auswirkungen der Intensität des Kaffeeanbaus auf die Diversitätsmuster von Gehölzen und Vögeln entlang eines Störungsgradienten vom nahezu ungestörten Waldinneren bis hin zu intensive bewirtschafteten Kaffeewäldern. Die Ergebnisse zeigten, dass bestimmte Gehölz- (Waldspezialisten) und Vogelarten (Waldspezialisten, Insektenfresser und Frugivore) von der Intensität der Kaffeebewirtschaftung beeinflusst wurden. Mit zunehmender Störung nahm dabei die Diversität der jeweiligen Artengruppen ab. Zweitens untersuchte ich die Auswirkungen des Landschaftskontextes auf Gehölze, Vögel und Säugetiere. Die Artenzusammensetzung und einige spezialisierte Gehölz- und Vogelarten zeigten eine Abhängigkeit vom landschaftlichen Kontext. Dabei waren Gehölzpflanzen und Vögel positiv mit dem Gradienten vom Waldrand zum Waldinneren und Vögel außerdem positiv mit dem Anteil von Waldbedeckung assoziiert. Weitere Ergebnisse zeigten, dass im Waldrandbereich von Schattenkaffeewäldern eine vielfältige Säugetiergemeinschaft mit 26 Arten vorkommt. Dazu gehörte auch der Leopard, der in dieser Region an der Spitze der Nahrungskette steht und auf große Flächen natürlichen Waldes angewiesen ist. Eine genauere Untersuchung der Aktivitätsmuster der Leoparden zeigte eine Verschiebung der tageszeitlichen Aktivitätsmuster als Reaktion auf menschliche Störungen innerhalb des Waldes, was die Bedeutung natürlicher, ungestörter Wälder für Leoparden in der Region verdeutlicht. Zusammen zeigten diese Ergebnisse den Wert sowohl extensiv bewirtschafteter Schattenkaffeewälder als auch ungestörter Naturwälder für den Biodiversitätserhalt. Drittens untersuchte ich die möglichen Auswirkungen des Bevölkerungswachstums und der damit verbundenen Siedlungsentwicklung auf die Säugetiergemeinschaften der afromontanen Wälder. Dabei wurde prognostiziert, dass das Bevölkerungswachstum mehrere Säugetierarten, darunter den Leoparden, negativ beeinflussen würde. Besonders eine Siedlungsausdehnung in aktuelle Waldgebiete hinein, hätten stärkere negative Auswirkungen auf die Biodiversität, als eine Kombination aus einer Verdichtung in bereits erschlossenen Gebieten bei einem gleichzeitigen Schutz der Kaffeewälder. Viertens habe ich untersucht, welche Faktoren die Entscheidungen und Präferenzen zur Familienplanung und Kinderzahl von Frauen in der Region beeinflussen, um die hohen Fruchtbarkeitsraten verstehen zu können. Dabei wurde die Wahrnehmung von sozialen und biophysikalischen Stressfaktoren, die die lokalen Lebensgrundlagen wie Ernährungsunsicherheit und Umweltzerstörung beeinflussen, berücksichtigt. Die Ergebnisse zeigten, dass Fertilitätspräferenzen besonders durch zugrunde liegenden sozialen Normen und Denkweisen, den wahrgenommenen Nutzwert der Kinder und die männliche Dominanz im Haushalt beeinflusst. Die Wahrnehmung sozialer und biophysikalischer Stressfaktoren war nur marginal relevant. Diese Ergebnisse deuteten ferner auf ein Missverhältnis zwischen dem globalen Diskurs zum Zusammenhang zwischen Bevölkerungwachstum, Umwelt und Ernährung und der lokalen Wahrnehmung dieses Themas durch Frauen hin. Meine Ergebnisse legen nahe, dass neue, deliberative und kulturell sensible Ansätze erforderlich sind, um sich mit den bestehenden sozialen Normen auseinandersetzen und damit möglicherweise das Bevölkerungswachstum zu bremsen. Insgesamt zeigt diese Dissertation den Schlüsselwert der humiden afromontanen Wälder im Südwesten Äthiopiens für den Erhalt von Biodiversität auf. Dabei sollten besonders extensiven Kaffeeanbaumethoden und der Erhalt ungestörter Waldökosysteme hohe Priorität eingeräumt werden. Die Umsetzung von Naturschutzzielen ist dabei mit den Auswirkungen der Bevölkerungs- und Siedlungsentwicklung durch eine integrierte Landschaftsplanung zu berücksichtigen. Ein vielversprechender Ansatz, um die oben genannten Prioritäten umzusetzen, wäre die Schaffung eines Biosphärenreservats und die Förderung der ökologischen Vernetzung der größeren Waldfragmente in der Region. Abschließend zeigt diese Dissertation die Bedeutung von standortbezogenen, ganzheitlichen Ansätzen im Naturschutz auf, die sowohl direkte als auch indirekte Ursachen für den Rückgang der Biodiversität in genutzten Landschaften berücksichtigen.

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Metadaten
Author:Patrícia Alexandra Santos RodriguesGND
URN:urn:nbn:de:gbv:luen4-opus4-11300
URL: https://pub-data.leuphana.de/frontdoor/index/index/docId/1130
Subtitle (English):Conservation in a context of land use change and human population growth
Subtitle (German):Erhaltung im Kontext von Landnutzungsänderung und menschlichem Bevölkerungswachstum
Advisor:Jörn Fischer (Prof. Dr.)
Referee:Jacqueline Loos (Prof. Dr.)GND, Tobias Kümmerle (Prof. Dr.)
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Year of Completion:2020
Date of Publication (online):2021/03/22
Date of first Publication:2021/03/22
Publishing Institution:Leuphana Universität Lüneburg, Universitätsbibliothek der Leuphana Universität Lüneburg
Granting Institution:Leuphana Universität Lüneburg
Date of final exam:2020/10/27
Release Date:2021/03/22
Institutes:Fakultät Nachhaltigkeit / Institut für Ökologie (IE)
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 57 Biowissenschaften; Biologie / 577 Ökologie
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht