Forest restoration integrating needs of the local human population and facilitated regeneration via lemur seed dispersal in Madagascar

Abstract

Eine der Hauptursachen für den globalen Verlust von Biodiversität ist die Zerstörung von tropischen Wäldern. Konventionelle Baumpflanzungen erhöhen zwar die mit Bäumen bedeckte Fläche, tragen aber wenig zum Erhalt von Biodiversität bei. Deshalb sind Maßnahmen zur Wiederherstellung von Wäldern notwendig, die ökologische Aspekte und damit den Naturschutz einbeziehen. Solche Maßnahmen sind allerdings zeit- und kostenaufwändig, und nicht notwendigerweise vereinbar mit Ressourcenbedürfnissen der lokalen Bevölkerung. Diese Dissertation hat zum Ziel, ein Konzept zur Wiederherstellung von Wäldern in Madagaskar zu entwickeln, das sowohl den Aspekt des Naturschutzes als auch die Bedürfnisse der lokalen Bevölkerung einbezieht. Des Weiteren soll die Samenausbreitung durch Lemuren untersucht werden, die die natürliche Regeneration beschleunigt, und damit eine Rolle in der Wiederherstellung vielfältiger Waldökosysteme spielen könnte. Im ersten Schritt habe ich eine Datenbank mit Nahrungspflanzen von Lemuren zusammengestellt, um die Einbindung dieser Pflanzen in Baumpflanzungen zu ermöglichen. Die Analyse legte offen, dass die wichtigsten Nahrungspflanzen von Lemuren auch von der madagassischen Bevölkerung auf vielfältige Art und Weise genutzt werden. Damit haben diese Pflanzenarten ein großes Potential für die Wiederherstellung vielfältiger Wälder, sowohl in biologischer Hinsicht als auch bezogen auf Ökosystemdienstleistungen. Im zweiten Schritt haben wir die Samenausbreitung und Habitatnutzung von Kronenmakis (Eulemur coronatus) in einem degradierten Wald im Schutzgebiet Oronjia, im Norden Madagaskars, untersucht. Die Kronenmakis breiteten fast ein Drittel aller vorkommenden Pflanzenarten aus und die Ausbreitung hatte insgesamt einen positiven Effekt auf die Keimung dieser Pflanzen. Die Habitatnutzung war mit Vegetationsstrukturen wie zum Beispiel der Baumdichte assoziiert, dennoch nutzten die Tiere stark degradierte Bereiche und auch Waldränder. Als Schutzmaßnahme schlagen wir deshalb die Wiederherstellung von kleinen Waldbereichen vor, die die notwendigen Vegetationsstrukturen enthalten. Diese Bereiche könnten die Tiere als Korridore oder Erweiterung ihres Habitats nutzen, und durch ihre Samenausbreitung zu deren Diversifizierung und beschleunigter Regeneration beitragen. In einem letzten Schritt haben wir mithilfe von Umfragen in Dörfern drei verschiedener Regionen Madagaskars eine Liste von Nutzpflanzen zusammengestellt. Diese haben wir auf ihre Funktion als Habitat oder Nahrung für verschiedene Vertebratengruppen untersucht. Ein Großteil der Nutzpflanzen wies dabei auch eine Funktion für endemische Vertebraten auf, was wiederum deren Potential zur Wiederherstellung vielfältiger Wälder aufzeigt. Weiterhin wurde deutlich, wie viel bisher unterforschtes Wissen die lokale Bevölkerung über die Nutzung von Pflanzen innehat. Das in dieser Dissertation entwickelte Konzept kann dazu beitragen, Wälder wiederherzustellen, die Menschen und Tieren nutzen. Dazu muss es unbedingt weitere Anwendung finden, die auch in kleinen Schritten in konventionelle Pflanzungen von Bäumen, wie Baumplantagen, integriert werden kann. Dabei sollten Risiken der Krankheitsübertragung zwischen Menschen und Tieren, und der möglichen Konkurrenz um Ressourcen beachtet werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit scheinen besonders relevant, da sie in der „UN Decade on Ecosystem Restoration“ erscheint.

One of the main threats for biodiversity on earth is the destruction of tropical forests. Tree plantings as countermeasures often merely increase the area covered by trees, but do not include ecological aspects and biodiversity conservation. Therefore, restoration efforts that consider these aspects are needed, but when targeted at conservation only they may neglect resource needs of the local human population. Also, these efforts are time-consuming and costly. In Madagascar, where patterns of forest and biodiversity loss are reflected, we aim to develop a restoration concept that integrates biodiversity conservation with human needs. Further, we aim to explore the role that facilitated regeneration through seed dispersal by lemurs might play in such restoration. In the first step, I compiled a database of lemur food plants, to facilitate their inclusion in restoration plantings. The plant species that were most heavily exploited by lemurs are all used by the local people in a variety of ways, offering a great potential for their use in the restoration of diverse forests, both in terms of biology and ecosystem services. In a second step, we studied the seed dispersal ecology and habitat utilization of crowned lemurs (Eulemur coronatus) in a degraded habitat in the Oronjia New Protected Area, northern Madagascar. The lemurs’ habitat use was associated with vegetation structures such as tree density, yet the animals used heavily degraded areas and forest edges. Moreover, they dispersed about one-third of all plant species known to occur in Oronjia - 20 of which appear to rely on crowned lemurs as sole dispersers - and had an overall positive impact on germination. We suggest reestablishing small habitat patches with crucial vegetation structures as a conservation measure. Using these patches as corridors or extensions of habitat, lemurs and other animals could disperse seeds into restoration areas, thereby diversifying these and accelerating natural regeneration. In a last step, we investigated the utilization of plant species by the local human population in three different regions in Madagascar, and by different vertebrate groups. There is considerable overlap between humans and vertebrates’ use of plant species, revealing first, the potential of these plant species to be used in the Forest Landscape Restoration Approach that aims to reconcile conservation and human well-being, and second, the largely unexplored but great treasure of knowledge of the local people. This dissertation may contribute to advance restoration that benefits animals and humans. For this, more applications are urgently needed, which may also be included in conventional tree plantings, such as plantations, in small steps. Risks of disease transmission between humans and animals and possible competitive situations should be considered. The results of this dissertation seem particularly relevant considering that now is the UN Decade on Ecosystem Restoration.