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Vegetation und Landnutzung des Lössplateaus (China) / Loess Plateau in Central China: Vegetation and Landuse:

Rekultivierung degradierter semiarider Lössstandorte (2004-2006):

Walter Herrmann

Titel des Gesamtprojekts (BMBF-Verbundprojekt: TU Dresden; NSG Saalhausen mbH, Großräschen; Forschungsinstitut für Bergbaufolgelandschaften e.V., Finsterwalde; TU München):
Herstellung und Anwendung von Humusdüngestoffen aus N-modifizierter Braunkohle zur Rekultivierung degradierter semiarider Lössstandorte in der VR China

Teilprojekt 4 (TUM):
Wachstumserfolg von standortangepassten heimischen Baumarten-kollektiven auf degradierten Böden im Lössplateau der Provinz Shaanxi/VR China unter Berücksichtigung der Förderung durch Humusdüngestoffe (TUM)

Die im Lössplateau für Aufforstungen vorzusehenden Flächen sind meist seit langer Zeit (Jahrzehnte bis Jahrhunderte oder länger) entwaldet; durch biologischen Abbau und durch Wind- und Wassererosion ist das organische Bodenmaterial (wesentliches Wasser- und Nährstoffdepot) weitgehend (bis ganz) verloren gegangen. Das bedeutet: Anzupflanzende Bäume, wenn auch grundsätzlich dem Standort entsprechend, starten in einem Substrat, dessen Wasser­halte- und Nährstoffbereitstellungspotenzial weit geringer ist als in Böden, die noch organi­sches Material aus der Waldbedeckungszeit besitzen. Erwartet wird, dass eine Melioration des Pflanzsubstrats den Anwuchserfolg folgendermaßen verbessert:

  • weniger Ausfall junger gepflanzter Bäumchen
  • besseres Wachstum der gepflanzten Bäumchen
  • dichterer Schluss oberirdisch (Kronendach) und unterirdisch (Wurzelraum) in kürzerer Zeit
  • raschere Nutzbarkeit.

In Ergänzung zu den forstwirtschaftlichen Kulturversuchen berücksichtig TP 4 die Wachstumserfolge heimischer Baumarten und zwar an den real zur Verfügung stehenden Aufforstungsflächen des Chinesischen Lössplateaus. Neben den Auswirkungen des Einsatzes von Humusdüngestoffen auf die Etablierung forstwirtschaftlicher Kulturen zielt die Versuchanlage auf die Erfassung des Etablierungs- und Wachstumserfolgs von Baumartenkollektiven, orientiert an den naturnahen Waldgesellschaften (Biodiversitäts- bzw. Mischbestands-Effekt gegenüber Reinkulturen). Zudem werden den sozioökonomischen Bedürfnissen entsprechend bei den Versuchsparzellen auch Arten verwendet, die sog. Non-Timber-Forest-Products liefern. Das Potential einer extensiven Agroforestry während der Entwicklungsphase des Schutzwaldes gilt es zu erfassen und aufzeigen.

Diese Aspekte sollen in einem Freilandversuch im Lössplateau analysiert und demonstriert werden. Daraus leitet sich das Ziel ab: Anlage einer Versuchs- und Demonstrationsanlage zur Testung von heimischen Gehölzarten mit bzw. ohne Humusdüngestoffe. Das Teilprojekt unterstützt damit das Ziel des Gesamtprojektes; es erweitert den Erfassungsbereich (1) auf Hangflächen (potentielle Aufforstungsflächen) (2) auf den Klimagradienten (Wasser­verfügbarkeitsgradienten) im Herzen des Lössplateaus und stellt (3) eine sinnvolle Verknüpfung mit den Ergebnissen des unlängst abgeschlossenen Projektes (Ammer, Fischer & Chen Cungen 2003) dar.

Die Auswahl und behördliche Zustimmung für die Versuchanlagen sowie deren Einrichtung und Betreuung der Versuchsparzellen erfolgt in Kooperation mit der Northwest Sci-Tech University of Agriculture and Forestry (NWSUAF), zu der eine TUM-Universitätspartnerschaft besteht, wobei die hervorragenden Kontakte von Prof. Dr. Chen Cungen zur Administration und die Beziehungen der Wissenschaftler der NWSUAF auch zur Praxis (z.B. zu Baumschulen für die Beschaffung von autochthonem Pflanzgut) als wesentlich für die Umsetzung des Teilprojekts angesehen wird.

Angestrebt wird, im Lössplateau, also genau in der Region, in der großflächige Wiederbewaldungsmaßnahmen anstehen, dem für die Waldfähigkeit entscheidenden Klimagradienten folgend von SO (bei Luoshuan) nach NW (nördlich bei Yan’an) (von feuchter/warmer zu trockener/kühler Klimatönung) drei Versuchsanlagen einzurichten.

Jede Versuchsanlage umfasst

  1. eine Experimentierfläche mit randomisierten Plots für die Pflanzung der Gehölzarten in Rein- und in Mischkultur sowie mit unterschiedlichen NOVIHUM-Gaben,
  2. größere Flächen als Demonstrationsbeispiele für heranwachsende Waldbestände, ebenfalls mit unterschiedlichen NOVIHUM-Gaben (Wiederholungen sind nicht notwendig, da es sich um Demoflächen handelt; die wissenschaftlichen Daten werden exakt und statistisch auswertbar auf den Kleinflächen erfasst) und
  3. eine Sukzessionsfläche zur Analyse der spontanen Vegetationsentwicklung (ohne NOVIHUM).

Die Anlage ist so konzipiert, dass sie sowohl als Erfolgskontrolle des längerfristigen Anwuchs-, Wachstums- und Ökosystementwicklungsfortschrittes genutzt als auch als Demonstrations- und Fortbildungsanlage für die regionalen und lokalen Planungsverantwortlichen der Landnutzung sowie der örtliche Bevölkerung eingesetzt werden kann. Hier wird die Machbarkeit der Aufforstung darstellt und erfolgt eine Visualisierung einer ökologisch-ökonomischen Nutzung. Dies wird zunehmend für die Partizipation der Landbevölkerung am Projekt „Grünes Lössplateau“ von Bedeutung.

Soil Erosion Control and Ecological Restoration on the Loess Plateau of Shaanxi Province, P.R. China (1999-2003):

Ulrich Schmitt

The Central Loess Plateau of north-western China is well known for its massive soil erosion which has emerged as one of the major environmental problems in China. It is reported that about 90% of the silt load washed into the Yellow River every year is generated from this area, which accounts for only about 40% of the total area of the Yellow River Basin. In addition to soil erosion and severe ecological degradation the region is considered to be one of the least developed and poorest regions in China. Incomes of the local population range already below the national average and continued degradation of farmland and water resources can only further deteriorate local living standards and ecological conditions.

The Central Government of China has given high priority to a stable growth in the agricultural sector of the region but has also recognized that one important option to reduce soil erosion besides implementing improved farming techniques is to implement large scale restoration programmes of natural vegetation. However, current activities such as the development of fruit tree plantations and mono-species afforestation might only be of limited use in this regard.

In 1999 a joint Sino-German research project between the Technische Universitaet Muenchen (TUM) and the Northwest Science and Technology University of Agriculture and Forestry (NWUF) of Yangling was initiated.

The overall goal of this project is two-fold: One objective is to consolidate knowledge on remnant natural forests in the Loess Plateau Region and to explore if remaining local vegetation types can be used as guidance for larger-scale restoration in areas where original vegetation has been destroyed completely. The second component of the project is designed to generate reliable scientific data on how soil and farmland conservation can be integrated into agricultural development by using remote sensing technologies.

Location of Project Areas:

The project sites are located in Yan’An Prefecture of northern Shaanxi Province at the middle reaches of the Yellow River. The region is of semi-arid climate and characterized by loessial mountains and hills at 900 – 1400 m elevation with little flat areas in between. The region is mainly agricultural, but significant industrial sectors (oil, natural gas, coal) exist as well.

The map below presents the major forest vegetation zones of China and shows the location the project sites in Shaanxi Province. 

I. Tropical semi-evergreen forests zone;
II. Subtropical evergreen broadleaved forest zone;
I/II. Monsoon-evergreen broadleaved forest zone;
III. Temperate deciduous broadleaved forest zone;
II./III. Evergreen and deciduous broadleaved forest zone;
IV. Cold temperate coniferous forest zone;
III./IV. Mixed deciduous-coniferous forest zone;
III./V. Temperate forest-steppe transitional zone;
V. Steppe zone;
VI. Desert Zone.
[Source: Song, YC,1980] 

Research activities:

  • Analysis and classification of remnant forest vegetation types along major ecological traits such as elevation, water and temperature regimes, exposition, and slope; formulation of natural vegetation potential based on dominating site conditions at the local level.
  • Analysis of transferability of existing forest vegetation types to degraded areas by comparing species composition of degraded areas with species composition in forested areas and other non-forestry land management regimes.
  • Evaluation of potential socio-economic impacts of restoration programmes on local population.