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Main Title: Forest plantations and native forests: Strategies to achieve multifunctional, biodiverse and sustainable forest landscapes
Subtitle: case study: Uruguay, South America
Translated Title: Waldplantagen und einheimische Wälder: Strategien zur Erreichung einer multifunktionalen, biologisch vielfältigen und nachhaltigen Waldlandschaft
Translated Subtitle: Fallstudie: Uruguay, Südamerika
Author(s): Pozo Inofuentes, Paola Sarela
Advisor(s): Säumel, Ina
Referee(s): Paton, Eva
Ibisch, Pierre L.
Säumel, Ina
Granting Institution: Technische Universität Berlin
Type: Doctoral Thesis
Language Code: en
Abstract: The area covered by monoculture timber plantations of fast-growing exotic species has increased exponentially over the last years and the impact on local ecosystems has been controversially debated, especially in the countries of the global South. With a current need to develop alternative approaches that achieve forest productivity while conserving biodiversity new strategies need to be tackled. In order to design strategies for multifunctional and sustainable forest landscapes, this research developed different studies with emphasis in Uruguay. In Chapter 2 a systematic review of literature was performed to study the potential use of native species for timber plantations, identify common traits and criteria of choosing species and propose alternative approaches for species selection. It was found that although research regarding the use of native species for timber plantations has increased about threefold in the last years, knowledge is still limited regarding silvicultural management. Most studies select native species purely for their potential for timber production, additional benefits and ecosystem services are regularly omitted. Species traits are chosen at the stand scale, the most frequent being (fast) growth and wood quality. Chapter 3 includes an evaluation of native forests and Eucalyptus plantations in Uruguay, their role in promoting diversity and the use of ecological properties of natural forests to better manage current plantations. Clear differences in the woody communities between native forests and Eucalyptus plantations were identified. Native forests harbor specialist species that are absent from plantations, and therefore perform a decisive role in maintaining local biodiversity. However, the regeneration of native woody species found in the understory of Eucalyptus plantations demonstrates the possibility of developing management strategies such as mixed-species and multiple-age plantations. Chapter 4 focused on the most threatened forest type of Uruguay and explored the role of scattered trees for the development of strategies to design multifunctional landscapes in grazed forests. The results highlight the role of scattered trees to the promotion of forest regeneration and recovery. Trees facilitate regeneration by providing shade, reducing grass competition, giving protection against herbivores and promoting species regeneration linked to the attraction of seed dispersers. In summary, there are potential strategies to develop biodiverse and multifunctional forest landscapes in Uruguay. It is important to promote the use of native species in plantations and incorporate traits with a wider range ecosystem functions and services. Those traits must be able to create connectivity across landscapes and build adaptability and resilience in timber plantations (i.e. pollination mode, dispersal mode and N-fixing capacity), while considering the wide spectrum of interests among landowners and local communities. The conservation of native forests and the development of mixed plantations should be encouraged in Uruguay, at least as buffer strips containing native species at the edge of plantations as potential measures to enhance biodiversity and foster the integration of plantations into the local landscape. Finally, scattered native trees in park forests are of paramount importance not only for restoration measures but also for the creation of natural silvopastoral systems based on grazing and the maintenance of the native tree layer while preserving ecosystem functions. Future studies integrating other regions of Uruguay, multiple taxonomic groups and other land use types are necessary to develop definite landscape management schemes in Uruguay.
Die Anbaufläche von Monokulturen mit schnell wachsenden exotischen Baumarten nahm in den letzten Jahren exponentiell zu und ihre Auswirkungen auf lokale Ökosysteme wurden besonders in Ländern des Globalen Südens kontrovers diskutiert. Mit dem aktuellen Bedarf, alternative Ansätze zu entwickeln, welche die Produktivität der Wälder bei gleichzeitiger Erhaltung der Biodiversität gewährleisten, müssen neue Strategien entwickelt werden. In der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Strategien für multifunktionale und nachhaltige Waldlandschaften entwickelt. Zunehmende Landnutzungsänderungen in Uruguay hin zu exotischen Monokulturen für den globalisierten Markt sind ein Schwerpunkt dieser Arbeit. In Kapitel 2 wurde eine systematische Literaturrecherche durchgeführt, um die Verwendung einheimischer Arten für Holzplantagen zu untersuchen, gemeinsame Merkmale und Kriterien für die Auswahl der Arten zu ermitteln und alternative Ansätze für die Artenauswahl vorzuschlagen. Obwohl sich die Forschung hinsichtlich der Nutzung einheimischer Arten in Holzplantagen in den letzten Jahren nahezu verdreifachte, ist das Wissen über die waldbauliche Bewirtschaftung jedoch immer noch begrenzt. Die meisten Studien untersuchen einheimische Arten nur aufgrund ihres Potenzials für die Holzproduktion, während zusätzliche Vorteile und Ökosystemleistungen häufig unbeachtet bleiben. Die Artmerkmale werden auf der Bestandesebene ausgewählt, wobei meist auf ein schnelles Wachstum und die Holzqualität fokussiert wird. Kapitel 3 beinhaltet die Bewertung der einheimischen Wälder und Eukalyptusplantagen in Uruguay und erfasst ihre Rolle bei der Förderung der Vielfalt und untersucht wie die ökologischen Eigenschaften natürlicher Wälder genutzt werden können um Plantagen besser bewirtschaften zu können. Es wurden deutliche Unterschiede in den Waldgemeinschaften zwischen einheimischen Wäldern und Eukalyptusplantagen festgestellt. Heimische Wälder beherbergen spezialisierte auf den Plantagen fehlende Arten, welche eine entscheidende Rolle für den Erhalt der lokalen Biodiversität spielen. Die Verjüngung einheimischer Holzarten, die im Unterwuchs von Eukalyptusplantagen zu finden ist, zeigt jedoch die Möglichkeit der Entwicklung von Bewirtschaftungsstrategien für Plantagen mit Mischarten oder mit diverser Altersstruktur. Kapitel 4 konzentriert sich auf den am stärksten bedrohten Waldtyp Uruguays und untersucht die Rolle von verstreut angeordneten Bäumen für die Entwicklung von Strategien zur Gestaltung multifunktionaler Landschaften in beweideten Wäldern. Die Ergebnisse unterstreichen den Einflusssolcher Bäume bei der Förderung von Verjüngung und Regeneration der Wälder. Bäume fördern die Verjüngung, indem sie Schatten spenden, den Grasbewuchs verringern, vor Pflanzenfressern schützen und die Artenregeneration fördern, die mit dem Anziehen von Saatgutverteilern zusammenhängt. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es mögliche Strategien zur Entwicklung von artenreichen und multifunktionalen Waldlandschaften in Uruguay gibt. Hierbei ist es jedoch wichtig, die Nutzung einheimischer Arten in Plantagen zu fördern und Merkmale mit einer breiteren Palette von Ökosystemfunktionen und -dienstleistungen zu integrieren. Anhand diese Merkmale muss es möglich sein, Landschaften miteinander zu verbinden und Anpassungsfähigkeit und Widerstandsfähigkeit in Holzplantagen zu schaffen (zum Beispiel Bestäubungsmodus, Ausbreitungsmodus und N-Fixierungskapazität), wobei das breite Spektrum der Interessen zwischen Großgrundbesitzern und lokalen Gemeinschaften zu berücksichtigen ist. Die Erhaltung einheimischer Wälder und die Entwicklung von Mischplantagen sollte zumindest in einem Pufferstreifen am Rande von Plantagen angestrebt werden, der einheimische Arten enthält, um die Biodiversität zu erhöhen und die Integration von Plantagen in die lokale Landschaft zu stärken. Insgesamt sind verstreute einheimische Bäume in Parkwäldern nicht nur für Wiederherstellungsmaßnahmen von größter Bedeutung, sondern auch für die Schaffung natürlicher silvopastoraler Systeme, die auf Beweidung und Aufrechterhaltung der natürlichen Baumschicht beruhen, wobei die Ökosystemfunktionen erhalten bleiben. Weitere Studien in anderen Regionen des Uruguays, die mehrere taxonomische Gruppen und andere Landnutzungsarten integrieren, sind notwendig, um konkrete Landschaftsmanagementsysteme in Uruguay zu entwickeln.
URI: https://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/10172
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-9161
Exam Date: 25-Mar-2019
Issue Date: 2019
Date Available: 12-Dec-2019
DDC Class: 558 Geowissenschaften Südamerikas
Subject(s): eucalyptus
forest
ecosystem services
multifunctional
species diversity
Eukalyptus
Ökosystemleistungen
Artenvielfalt
Wald
Multifunktionalität
License: http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
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