Einfluß der Gewässerversauerung auf Hyporheos und Bryorheos: Untersuchungen an zwei Waldbächen im Westharz

Im Rahmen der Fallstudie Harz sollte an der Schnittstelle zwischen Grundlagenforschung und angewandter Forschung ein Beitrag zur Klärung der Frage geleistet werden, inwieweit zwei Zuläufe der Sösetalsperre im Westharz versauert bzw. versauerungsgefährdet sind; aus diesem Stausee wird Trinkwasser für mehrere Gemeinden in Norddeutschland gewonnen. Die Belastung des fast vollständig bewaldeten Einzugsgebiets der Sösetalsperre mit luftbürtigen Schadstoffen (Saurer Regen) zählte zu den höchsten in Mitteleuropa. An jeweils drei Untersuchungsstellen der beiden Bäche Alte Riefensbeek (R1 bis R3) und Große Söse (S1 bis S3) wurden zwischen März 1987 und November 1988 Proben aus Moospolstern und dem hyporheischen Interstitial entnommen und physikalisch, chemisch und biologisch untersucht. Ergänzend wurden Wasserproben zwischen März 1986 und Oktober 1991 sowie vom April 1998 ebenso wie qualitative Fänge von Makroinvertebraten zwischen November 1986 und Juli 1990 sowie vom April 1998 ausgewertet. Die Analyse der tierischen Besiedlung der Moos- und Interstitialproben beschränkte sich auf die taxonomischen Gruppen Turbellaria (Strudelwürmer), Mollusca (Weichtiere), Amphipoda (Flohkrebse), Ephemeroptera (Eintagsfliegen), Plecoptera (Steinfliegen), Heteroptera (Wanzen), Megaloptera (Schlammfliegen), Coleoptera (Käfer), Trichoptera (Köcherfliegen) und Diptera (Zweiflügler). Der Grundsatz, daß normalverteilte und nicht normalverteilte Daten statistisch unterschiedlich behandelt werden müssen, wurde konsequent angewandt. Am Beispiel der Choriotopstruktur wurde gezeigt, daß die Auswahl des Analyseverfahrens das Ergebnis der ökologischen Interpretation multivariater statistischer Auswertung beeinflußt. Die Daten der Korngrößen-Verteilung wurden vergleichend einer univariaten und einer multivariaten statistischen Analyse unterworfen. Mit dem univariaten Verfahren wurden die Gradienten der ökologisch relevanten Korngrößen-Parameter eher erkannt als mit dem multivariaten Verfahren. Die Auswirkungen von Gewässerversauerung sowie anderer Umweltfaktoren (insgesamt 42 Faktoren) auf die Lebensgemeinschaften wurden anhand der Parameter Artenzahl, Besiedlungsdichte, Körpergröße und Biomasse untersucht. Abundanz, Biomasse und Körpergröße sowie die Umweltfaktoren wurden auf einem horizontalen Gradienten, d.h. im Längslauf der Bäche, und auf einem vertikalen Gradienten, d.h. fließende Welle / Bryorheon / Benthon versus Hyporheon, untersucht. Es wurde ein terminologisches System für die Kompartimente in der Fließgewässer-Aue vorgeschlagen, das in sich einheitlich ist. Es wurde ein neuer Moos-Vitalitätsindex für die Moospolster vorgestellt. Es wurden Bestimmungsschlüssel für die Larven der Chloroperlidae (Steinfliegen-Familie) und der Empididae (Tanzfliegen) in den beiden Harzbächen entwickelt. Die untersuchten Bachstrecken waren frei von Abwasserbelastung. An zwei Stellen wurde Wasser für einen Forellenteich ausgeleitet. Abgesehen von zwei meterhohen Abstürzen in der Großen Söse waren wasserbauliche Veränderungen ohne große Bedeutung. Das Abfluß-Regime war insofern nicht mehr natürlich, als beide Bäche in das System der bergbaulichen Bewässerungsgräben des Oberharzes eingebunden sind. Die Söse hatte ein F-nivopluviales Abfluß-Regime, der abflußreichste Doppelmonat war der März / April, die Unregelmäßigkeit des Abfluß-Regimes war sehr hoch, die Vorhersagbarkeit sehr niedrig, die monatlichen Abfluß-Maxima wiesen eine sehr geringe Konstanz auf. Der Zeitraum der biologischen Probenahme wurde von überdurchschnittlich vielen Tagen mit mäßig erhöhten Abflüssen geprägt, sehr große Hochwasser-Wellen fehlten aber. Die Abfluß-Dynamik wurde statistisch beschrieben. Das hydraulische Regime wurde anhand der Meßgrößen Fließgeschwindigkeit, Fließkraft und FROUDE-Zahl dargestellt. Der Zusammenhang zwischen Abfluß und Fließgeschwindigkeit auf der einen Seite und der Korngrößen-Verteilung auf der anderen Seite wurde statistisch untersucht, ebenfalls zwischen dem Abfluß und dem Kohlenstoff- und Stickstoff-Gehalt der Feinstpartikel sowie dem Wasserchemismus. In den Phasen ohne Hochwasser hatte das Hyporheal die Funktion einer Senke für Feinstkörner. Das Bachbett der Alten Riefensbeek war stabiler als das der Großen Söse. Insgesamt gesehen war das hyporheische Sediment in den quellnahen Abschnitten grobkörniger und auf den quellfernen Strecken feinkörniger. Der prozentuale Anteil der Feinstkörner im Hyporheal und Benthal nahm aber im Längslauf der Bäche ab. Dies ist ungewöhnlich, konnte aber nicht plausibel mit geologischen und hydrologischen Meßgrößen erklärt werden. Beide Bäche waren sommerkalt. Der Einfluß der Wassertemperatur auf die Larvalentwicklung wurde beispielhaft an den Taxa Baetis spp. und Leuctra gr. inermis untersucht. Es gab eine Tendenz, daß der Kohlenstoff- und Stickstoff-Gehalt der Feinstpartikel vom Benthal in das Hyporheal anstieg. Dies war ein weiterer Hinweis darauf, daß das Hyporheal die Funktion einer Senke und Vorratskammer für Nährstoffe hat. Der Zusammenhang zwischen partikulärer und gelöster Kohlenstoff-Fraktion wurde diskutiert. Im Hyporheon war die Nitrifikation nicht stärker als in der fließenden Welle. Es gab Hinweise, daß die sauren pH-Werte in der Großen Söse die Nitrifikation hemmten. Die Valenzen der Moos- und Tier-Taxa bezüglich Fließgeschwindigkeit, pH-Wert, Alkalinität sowie der Gehalte von Sauerstoff, Calcium, Magnesium, Kalium und Natrium wurden zusammengestellt. Das hyporheische Sediment war sehr grob und hatte eine hohe Porosität. Der Austausch zwischen fließender Welle und hyporheischem Wasser konnte deshalb sehr schnell erfolgen, es gab keine intergranulare Sprungschicht, die physikalischen und chemischen Tiefengradienten waren in den meisten Fällen gar nicht ausgeprägt oder nur sehr flach. Die Wassertemperatur des Freiwassers unterschied sich nicht signifikant von derjenigen im hyporheischen Wasser. Es gab -- von wenigen Ausnahmen bei pH-Wert, Leitfähigkeit und Sauerstoffgehalt abgesehen -- keine signifikanten Unterschiede zwischen dem Wasserchemismus der fließenden Welle und dem des Hyporheals. Die physikalischen und chemischen Voraussetzungen für die Refugialfunktion des Hyporheons waren deshalb für versauerungsempfindliche Taxa nicht gegeben. In der Tiefenverteilung der untersuchten Tiergruppen im Hyporheal lag das Maximum der Abundanz bzw. Biomasse häufiger in 10 cm als in 30 cm Tiefe. Daraus läßt sich aber keine allgemeine Gesetzmäßigkeit ableiten. Es wurde durchgehend die Definition angewendet, daß die Gewässerversauerung durch den Verlust an Pufferkapazität charakterisiert ist. Saure Gewässer können, müssen aber nicht versauert sein; versauerte Gewässer können, müssen aber nicht saures Wasser haben. Maßstab für das Pufferungsvermögen eines Gewässers ist nicht der pH-Wert, sondern sind die Alkalinität und andere chemische Versauerungsparameter. Der pH-Wert war auch operativ nicht als Indikator für Gewässerversauerung anwendbar. Die chemische Qualität des Bachwassers der Großen Söse entsprach aufgrund der Versauerung nicht den umweltrechtlichen Vorgaben bezüglich der Parameter pH-Wert, Aluminium, Eisen und Mangan, bzgl. Zink galt dies nur an S1. In der Alten Riefensbeek genügte das Hyporheal-Wasser in 30 cm Tiefe an R2 bzgl. des Sauerstoff-Gehalts nicht den umweltrechtlichen Anforderungen. Nur im Freiwasser an R1 genügten die Ammonium-Werte den Vorgaben der EG-Fischgewässer-Richtlinie, der Grenzwert wurde an allen anderen Meßstellen und Entnahmetiefen überschritten. Das BSB-Regime in allen Entnahmetiefen an R2, im Freiwasser an R3 und S1, im Hyporheal an R1 sowie in 30 cm Tiefe an R3 genügte nicht den Anforderungen der Fischgewässer-Richtlinie. Der Grenzwert für Gesamt-Phosphor wurde an S3 überschritten. In der Großen Söse war der Aluminium-Gehalt so hoch, daß anorganisches und organisches Aluminium unterschieden werden konnten. Besonders hohe Gehalte an toxischem anorganischen Aluminium wurden an Tagen mit Spitzen-Abflüssen und Versauerungsschüben gemessen. Erst die Ermittlung verschiedener chemischer Versauerungsparameter zeigte, daß auch die alkalischen Probestellen R2 und R3 mindestens versauerungsempfindlich waren. Die Messung bzw. Berechnung von chemischen Versauerungsparametern sollte deshalb zum Routineprogramm bei der Untersuchung von Gewässerversauerung gehören. Zu Beginn des Untersuchungsprogramms war angenommen worden, daß die mittleren und unteren Abschnitte der Alten Riefensbeek unversauert sind. Dieser Ansatz des Untersuchungsprogramms, einen unversauerten Referenzbach (Alte Riefensbeek) mit einem versauerten Bach (Große Söse) zu vergleichen, mußte nach der Berechnung von chemischen Versauerungsindikatoren sowie der Analyse der Abundanz- und Biomasse-Werte modifiziert werden. Es gab einen Versauerungsgradienten entlang der Probestellen: R1 (unversauert) R2 und R3 (versauerungsempfindlich bis episodisch leicht versauert) S2 und S3 (dauerhaft versauert) S1 (dauerhaft stark versauert). An S1 war das Hydrogencarbonat-Puffersystem vollständig, an S2 und S3 zeitweise ausgefallen. Die Versauerungslage an R2 und R3 war also schlechter als vorausgesehen. Unterschiede im Versauerungsgrad zwischen den Meßstellen waren nicht so sehr in unterschiedlichen Eintragsraten von versauernden Stoffen aus der Luft begründet, sondern in unterschiedlichen Grundgesteinen mit unterschiedlichem Puffervermögen. Der Anteil der verschiedenen sauren Anionen an der Versauerung wurde untersucht, die chemischen Versauerungsmechanismen wurden mit Hilfe von Ionenbilanzen und verschiedenen Versauerungsquotienten analysiert. Die beiden untersuchten Bäche waren von anthropogener Versauerung betroffen. Dabei spielte die Schwefel-Deposition (Sulfat) eine größere Rolle als die Stickstoff-Deposition (Nitrat). Die Probestelle S1 war immer schon in unbekanntem Maß natürlich sauer. Dieser natürlich saure Zustand wurde von der hinzugekommenen anthropogenen Versauerung bei weitem überragt. Die wenigen gewässerökologischen Daten, die im Wassereinzugsgebiet der Söse vor 1986 gewonnen wurden, deuten darauf hin, daß die Versauerung in den 70er und in der ersten Hälfte der 80er Jahre vom Boden und Gestein in die Bäche durchgeschlagen war. Dieser Versauerungsprozeß begann vermutlich vor 1973 in den Quellen auf dem Acker-Bruchberg und bewegte sich im Laufe der Jahre immer weiter talwärts in Richtung Trinkwasser-Talsperre. Der Mangel an (historischen) freilandökologischen Grundlagendaten war nicht nur im Untersuchungsgebiet, sondern ist allgemein in der Versauerungsforschung ein Problem. Wenn sich das Vorkommen von nah verwandten Arten (weitgehend) ausschließt, kann dies an der Versauerung liegen, z.B. war die Alte Riefensbeek ein Gammarus-Bach, die Große Söse ein Niphargus-Bach; dieses muß aber nicht an der Versauerung liegen, z.B. fehlte Habroleptoides confusa im Hyporheos an R3, Habrophlebia lauta hatte dagegen ihr Abundanz- und Biomasse-Maximum an R3. Zugleich lag das Maximum des prozentualen Anteils von Grobsand an R3, eine mögliche Ursache für diese interspezifische Konkurrenz. Die biologische Indikation von Gewässerversauerung mit Hilfe der Säurezustandsklassen funktionierte nicht in den beiden Harzbächen. Es wurde deshalb ein biologischer Versauerungsindex vorgeschlagen; dieser wurde nicht am pH-Wert kalibriert, sondern an der chemischen Versauerungslage, gekennzeichnet durch die Alkalinität und andere chemische Meßgrößen der Versauerung. Dafür wurden aufgrund der qualitativen und quantitativen Daten die häufigeren Taxa in die vier Klassen deutlich versauerungsempfindlich, mäßig versauerungsempfindlich, mäßig versauerungstolerant und deutlich versauerungstolerant eingeteilt. Es reicht nicht aus, die biologischen Folgen von Gewässerversauerung sowie Veränderungen in der Nährstoff-Verfügbarkeit und im sonstigen Wasserchemismus nur anhand der Artenzahl oder des Artenspektrums abzuschätzen. Vielmehr müssen quantitative Methoden wie die Ermittlung der Abundanzen angewandt werden, um anthropogene und natürliche Störungen des Ökosystems zu erfassen. Es wurde eine Strategie für die behördliche Gewässergüteüberwachung von Bachoberläufen vorgeschlagen, die flächendeckend die Versauerungsgefährdung erfassen kann. Die Auswirkungen der zeitlichen Dynamik des Versauerungschemismus wurden am Beispiel des versauerungsempfindlichen Taxons Baetis spp. (Eintagsfliegen) dargestellt. An S2 und S3 kam es zu starken Versauerungsschüben. Baetis konnte sich nicht ganzjährig halten, sondern nur in versauerungsarmen Phasen im Sommer und im Herbst; es gab einen Besiedlungskreislauf aus Ausrottungs- und Wiederbesiedlungsphasen. Die temporäre Population von Baetis an S2 und S3 bestand nur aus ersten Larvenstadien. Die Probestellen wurden auf horizontalen Gradienten der Umweltfaktoren angeordnet. Bei einigen Parametern gab es keinen Gradienten (z.B. Sauerstoff-Gehalt), bei anderen Parametern waren die Meßstellen auf sehr flachen Gradienten angeordnet (z.B. C:N-Quotient der Feinstkörner), bei den restlichen Meßgrößen waren die Gradienten sehr deutlich (z.B. Alkalinität). Bei den Längsgradienten von Abundanz und Biomasse waren alle Möglichkeiten vertreten: Zunahme (z.B. Leuctra pseudosignifera), Abnahme (z.B. Gammarus pulex), Maximum an der mittleren Probestelle (z.B. Leuctra pseudocingulata) und kein signifikanter Trend (z.B. Nemoura spp.). Abundanz und Biomasse zahlreicher taxonomischer Einheiten hatten ihr Maximum im Längslauf an den quellnächsten Probestellen R1 und S1, z.B. Protonemura spp. und Plectrocnemia spp. Die Lebensgemeinschaften an R1 und S1 waren allerdings völlig unterschiedlich zusammengesetzt. Die häufig vertretene Annahme, versauerte Gewässer seien biologisch tot, ist falsch. Unter Anwendung des 3. biozönotischen Grundprinzips wurde das Maximum von Abundanz und Biomasse in den quellnahen Abschnitten mit dem eustatistischen (stabilen) Regime von Wassertemperatur, Abfluß und Protonen-Gehalt, in der Alten Riefensbeek auch von Alkalinität und ALMER-Relation erklärt. Aufgrund der natürlichen und anthropogenen Störungen war im Längslauf der untersuchten Bäche keine natürliche biozönotische Gliederung des Artenbestands erkennbar. Die Korrelationsberechnungen zwischen den Umweltfaktoren und der Taxazahl ergaben, daß in erster Linie versauerungsrelevante Parameter -- Gehalte saurer Anionen, basischer Kationen und von Metallen, Alkalinität usw. -- die höchsten Korrelationskoeffizienten mit der Taxa-Zahl hatten; unter den natürlichen Meßgrößen zählten nur die Gehalte von DOC und TIC sowie der Anteil der Sande zu der Gruppe mit den höchsten Korrelationskoeffizienten. Die Korrelationsberechnungen zwischen den Umweltfaktoren und den Abundanzen ergab dagegen, daß die quantitative Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft nicht nur durch die anthropogene Gewässerversauerung, sondern mindestens genauso durch einige natürliche Meßgrößen beeinflußt wurde. Es gab in den Harzbächen keinen ökologischen Superfaktor, der die quantitative Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft überwiegend bestimmte. Auch die Meßgrößen der anthropogenen Gewässerversauerung waren nicht solch ein Superfaktor. Einen ähnlich hohen Einfluß auf die quantitative Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft hatten die geologisch bestimmten Umweltfaktoren Leitfähigkeit und TIC-Gehalt, der von der Landnutzung bestimmte DOC-Gehalt sowie der Chlorid-Gehalt, der geologisch, möglicherweise aber auch durch den Eintrag von Straßensalz bestimmt wird. Die Mischung von anthropogenen und natürlichen Faktoren wurde in einem Modell der Wirkung von abiotischen Faktoren auf Bryorheos und Hyporheos dargestellt. Als Beispiel für die zeitliche Nutzung ökologischer Nischen wurde die Verteilung der Larven und Adulten der Dryopidae (Hakenkäfer) im Hyporheos und Bryorheos untersucht. Die Larven wurden vorzugsweise im Hyporheon, die Adulten im Bryorheon angetroffen. Die untersuchten Taxa wurden in die Varianten bryorheobiont, bryorheophil, bryorheotolerant, bryorheoxen und bryorheophob bzw. hyporheobiont, hyporheophil, hyporheotolerant, hyporheoxen und hyporheophob eingeteilt, um ihre räumliche Nutzung ökologischer Nischen zu beschreiben. Die gängige Lehrmeinung, daß das Hyporheon die Kinderstube benthaler Makroinvertebraten ist, konnte für zahlreiche Taxa bestätigt werden (z.B. Habrophlebia lauta). Für die bryorheophilen Taxa (z.B. Gammarus pulex und Baetis spp.) trifft diese Lehrmeinung in den beiden Harzbächen nicht zu. Vielmehr übernimmt das Bryorheon die Funktion einer Kinderstube. Die Larven von Plectrocnemia conspersa / geniculata sowie von Baetis spp. und Amphinemura spp. / Protonemura spp. neben Gammarus pulex zeigten eine Habitatbindung, die erstgenannte Gattung an das Hyporheal, die letztgenannten 3 Taxa an untergetauchte Moospolster (Bryorheal). Die Idee von der Funktion des Hyporheals als Kinderstube der Larven und Jungtiere, als Schutzraum gegen die Verdriftung durch Strömung und vor Fraßdruck durch Räuber sowie als Ort hohen Nahrungsangebots mußte für die letztgenannten 3 Taxa abgelehnt werden. Für sie übernahm das Bryorheal diese Aufgaben. Zwar waren die beiden Bäche oligotroph und die Nahrungsqualität der Feinstkörner im Hyporheal war niedrig. Die Abundanz- und Biomasse-Werte im Bryorheos und Hyporheos gehörten aber zu den weltweit höchsten. Es wurde das Paradoxon diskutiert, daß im Hyporheon der beiden Bäche Diatomeen-Rasen gefunden wurden, obwohl das Hyporheon lichtlos sein soll. Das Hyporheon wurde als ein Ökoton zwischen Benthon / Rheon und Stygon angesehen. Es wurden vier Haupttypen des Hyporheons beschrieben. Wegen des sehr unterschiedlichen Charakters des Hyporheons in verschiedenen Fließgewässern gibt es keinen einheitlichen Satz von abiotischen und biotischen Faktoren, mit denen das Hyporheon vom Benthon und Stygon abgegrenzt werden kann. In den beiden Harzbächen ähnelte das Hyporheon mehr dem Benthon als dem Stygon. Es konnte nicht anhand der chemischen Meßgrößen vom Benthon abgegrenzt werden, sondern anhand der physikalischen Meßgrößen Trübung und der Anteile von Feinsand und Schluffe/Tone sowie anhand der biologischen Parameter Summen-Abundanz und Summen-Biomasse. Aus der Typologie des Hyporheons folgt, daß ein bestimmtes Hyporheon nicht alle in der Literatur beschriebenen Funktionen innerhalb der Fließgewässer-Aue übernehmen kann. Es wurde ein Schema entwickelt, mit dem sich die optimale Liste der Parameter für die Untersuchung eines bestimmten Hyporheons auswählen läßt. Der Tendenz in der Fließgewässer-Ökologie, immer neue Konzepte zu entwickeln, die allgemeingültig sein sollen, wurde das Konzept vom individuellen Charakter von Fließgewässer-Ökosystemen entgegengestellt.

Changes of traditional farming systems and their effects on land degradation and socio-economic conditions in the Inle Lake region, Myanmar

At many locations in Myanmar, ongoing changes in land use have negative environmental impacts and threaten natural ecosystems at local, regional and national scales. In particular, the watershed area of Inle Lake in eastern Myanmar is strongly affected by the environmental effects of deforestation and soil erosion caused by agricultural intensification and expansion of agricultural land, which are exacerbated by the increasing population pressure and the growing number of tourists. This thesis, therefore, focuses on land use changes in traditional farming systems and their effects on socio-economic and biophysical factors to improve our understanding of sustainable natural resource management of this wetland ecosystem. The main objectives of this research were to: (1) assess the noticeable land transformations in space and time, (2) identify the typical farming systems as well as the divergent livelihood strategies, and finally, (3) estimate soil erosion risk in the different agro-ecological zones surrounding the Inle Lake watershed area. GIS and remote sensing techniques allowed to identify the dynamic land use and land cover changes (LUCC) during the past 40 years based on historical Corona images (1968) and Landsat images (1989, 2000 and 2009). In this study, 12 land cover classes were identified and a supervised classification was used for the Landsat datasets, whereas a visual interpretation approach was conducted for the Corona images. Within the past 40 years, the main landscape transformation processes were deforestation (- 49%), urbanization (+ 203%), agricultural expansion (+ 34%) with a notably increase of floating gardens (+ 390%), land abandonment (+ 167%), and marshlands losses in wetland area (- 83%) and water bodies (- 16%). The main driving forces of LUCC appeared to be high population growth, urbanization and settlements, a lack of sustainable land use and environmental management policies, wide-spread rural poverty, an open market economy and changes in market prices and access. To identify the diverse livelihood strategies in the Inle Lake watershed area and the diversity of income generating activities, household surveys were conducted (total: 301 households) using a stratified random sampling design in three different agro-ecological zones: floating gardens (FG), lowland cultivation (LL) and upland cultivation (UP). A cluster and discriminant analysis revealed that livelihood strategies and socio-economic situations of local communities differed significantly in the different zones. For all three zones, different livelihood strategies were identified which differed mainly in the amount of on-farm and off-farm income, and the level of income diversification. The gross margin for each household from agricultural production in the floating garden, lowland and upland cultivation was US$ 2108, 892 and 619 ha-1 respectively. Among the typical farming systems in these zones, tomato (Lycopersicon esculentum L.) plantation in the floating gardens yielded the highest net benefits, but caused negative environmental impacts given the overuse of inorganic fertilizers and pesticides. The Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) and spatial analysis within GIS were applied to estimate soil erosion risk in the different agricultural zones and for the main cropping systems of the study region. The results revealed that the average soil losses in year 1989, 2000 and 2009 amounted to 20, 10 and 26 t ha-1, respectively and barren land along the steep slopes had the highest soil erosion risk with 85% of the total soil losses in the study area. Yearly fluctuations were mainly caused by changes in the amount of annual precipitation and the dynamics of LUCC such as deforestation and agriculture extension with inappropriate land use and unsustainable cropping systems. Among the typical cropping systems, upland rainfed rice (Oryza sativa L.) cultivation had the highest rate of soil erosion (20 t ha-1yr-1) followed by sebesten (Cordia dichotoma) and turmeric (Curcuma longa) plantation in the UP zone. This study indicated that the hotspot region of soil erosion risk were upland mountain areas, especially in the western part of the Inle lake. Soil conservation practices are thus urgently needed to control soil erosion and lake sedimentation and to conserve the wetland ecosystem. Most farmers have not yet implemented soil conservation measures to reduce soil erosion impacts such as land degradation, sedimentation and water pollution in Inle Lake, which is partly due to the low economic development and poverty in the region. Key challenges of agriculture in the hilly landscapes can be summarized as follows: fostering the sustainable land use of farming systems for the maintenance of ecosystem services and functions while improving the social and economic well-being of the population, integrated natural resources management policies and increasing the diversification of income opportunities to reduce pressure on forest and natural resources.

Who owned Earls Colne in 1798....or how to squeeze more from the Land Tax

In this important article Richard Hoyle, one of the country’s leading historians of the early modern period, introduces new perspectives on the Land Tax and its use in the analysis of local communities in the late eighteenth and early nineteenth centuries. He uses as his case study the parish of Earls Colne in Essex, on which he has already written extensively with Professor Henry French. The article begins with an overview of the tax itself, explaining its history and the procedures for the collection of revenues – including the numerous changes which took place. The sizeable problems confronting any would-be analyst of the data are clearly identified, and Hoyle observes that because of these apparently insoluble difficulties the potential of the tax returns has never been fully realised. He then considers the surviving documentation in The National Archives, providing an accessible introduction to the sources and their arrangement, and describing the particularly important question o f the redemption of the tax by payment of a lump sum. The extent of redemption (in the years around 1800-1804) is discussed. Hoyle draws attention to the potential for linking the tax returns themselves with the redemption certificates (which have never been subjected to historical analysis and thereby proposes new ways of exploiting the evidence of the taxation as a whole. The article then discusses in detail the specific case of Earls Colne, with tabulated data showing the research potential. Topics analysed include the ownership of property ranked by size of payment, and calculations whereby the amount paid may be used to determine the worth of land and the structure of individual estates. The important question of absentee owners is investigated, and there is a very valuable consideration of the potential for looking at portfolio estate ownership, whereby owners held land in varying proportions in a number of parishes. It is suggested that such studies will allow us to be more aware of the entirety of property ownership, which a focus on a single community does not permit. In the concluding paragraph it is argued that using these sources we may see the rise and fall of estates, gain new information on landownership, landholding and farm size, and even approach the challenging topic of the distribution of wealth.

Are property prices non-linear? An investigation of the behaviour of US REITs and UK property company shares

Linear models of market performance may be misspecified if the market is subdivided into distinct regimes exhibiting different behaviour. Price movements in the US Real Estate Investment Trusts and UK Property Companies Markets are explored using a Threshold Autoregressive (TAR) model with regimes defined by the real rate of interest. In both US and UK markets, distinctive behaviour emerges, with the TAR model offering better predictive power than a more conventional linear autoregressive model. The research points to the possibility of developing trading rules to exploit the systematically different behaviour across regimes.

Optimal tax theory and the taxation of housing in the US and the UK

First, we survey recent research in the application of optimal tax theory to housing. This work suggests that the under-taxation of housing for owner occupation distorts investment so that owner occupiers are encouraged to over-invest in housing. Simulations of the US economy suggest that this is true there. But, the theoretical work excludes consideration of land and the simulations exclude consideration of taxes other than income taxes. These exclusions are important for the US and UK economies. In the US, the property tax is relatively high. We argue that excluding the property tax is wrong, so that, when the property tax is taken into account, owner occupied housing is not undertaxed in the US. In the UK, property taxes are relatively low but the cost of land has been increasing in real terms for forty years as a result of a policy of constraining land for development. The price of land for housing is now higher than elsewhere. Effectively, an implicit tax is paid by first time buyers which has reduced housing investment. When land is taken into account over-investment in housing is not encouraged in the UK either.

Improved simulation of fire–vegetation interactions in the Land surface Processes and eXchanges dynamic global vegetation model (LPX-Mv1)

The Land surface Processes and eXchanges (LPX) model is a fire-enabled dynamic global vegetation model that performs well globally but has problems representing fire regimes and vegetative mix in savannas. Here we focus on improving the fire module. To improve the representation of ignitions, we introduced a reatment of lightning that allows the fraction of ground strikes to vary spatially and seasonally, realistically partitions strike distribution between wet and dry days, and varies the number of dry days with strikes. Fuel availability and moisture content were improved by implementing decomposition rates specific to individual plant functional types and litter classes, and litter drying rates driven by atmospheric water content. To improve water extraction by grasses, we use realistic plant-specific treatments of deep roots. To improve fire responses, we introduced adaptive bark thickness and post-fire resprouting for tropical and temperate broadleaf trees. All improvements are based on extensive analyses of relevant observational data sets. We test model performance for Australia, first evaluating parameterisations separately and then measuring overall behaviour against standard benchmarks. Changes to the lightning parameterisation produce a more realistic simulation of fires in southeastern and central Australia. Implementation of PFT-specific decomposition rates enhances performance in central Australia. Changes in fuel drying improve fire in northern Australia, while changes in rooting depth produce a more realistic simulation of fuel availability and structure in central and northern Australia. The introduction of adaptive bark thickness and resprouting produces more realistic fire regimes in Australian savannas. We also show that the model simulates biomass recovery rates consistent with observations from several different regions of the world characterised by resprouting vegetation. The new model (LPX-Mv1) produces an improved simulation of observed vegetation composition and mean annual burnt area, by 33 and 18% respectively compared to LPX.

The impact of land-use practices on soil microbes

The extensive use of land resources for food production, fibre for construction, wood pulp for paper, removal for extractive industries, sealing for urban and industrial development and as a receiver (either deliberate or accidental) of polluting substances has wrought huge changes in the chemistry, structure and biology of soils, away from their natural state.

An entirely new land? Italy’s post-war culture and its fascist past

Scholarship has for decades emphasised the significant continuities in Italian culture and society after Fascism, calling into question the rhetoric of post-war renewal. This essay proposes a reassessment of that rhetoric through the analysis of five key metaphors with which Italian intellectuals represented national recovery after 1945: parenthesis, disease, flood, childhood, and discovery. While the current critical consensus would lead us to expect a cultural conversation characterised by repression and evasion, an analysis of these five post-war metaphors instead reveals both a penetrating re-assessment of Italian culture after Fascism and an earnest adherence to the cause of national re-vitalisation. Foregrounding the inter-relation of Italy’s prospects for change and its continuities with Fascism, these metaphors suggest that post-war Italian intellectuals conceived of their country’s hopes for renewal, as well as its connections to the recent past, in terms that transcend the binary division favoured in many historical accounts.

Analysis of land use and occupancy in permanent preservation areas according to the hydrography of Ribeirão Água Fria - Bofete, SP - Brazil

Os conflitos de uso são determinados pelas ocupações inadequadas do solo, como é o caso de ocupação do solo dentro de áreas de preservação permanente. O presente trabalho teve como objetivos determinar as classes de uso do solo e se há conflitos dentro de áreas de preservação permanente ao longo da rede de drenagem da microbacia do Ribeirão Água Fria, município de Bofete (SP). Situa-se geograficamente entre as coordenadas: 48°09'30 a 48°18'30 de longitude WGr., 22°58'30 a 23°04'30 de latitude sul com uma área de 15.242,84 ha. O mapa de uso do solo foi elaborado por meio da interpretação diretamente na tela do computador de imagem digital de satélite. Nos dados orbitais, a área de estudo está inserida no quadrante A, da imagem TM/Landsat-5, órbita 220, ponto 76, passagem de 8/09/2007. O Sistema de Informação Geográfica empregado foi o Cartalinx. As áreas de conflito da microbacia foram obtidas a partir do cruzamento entre os mapas de uso do solo e de APPs. Os resultados permitiram concluir que mais da metade da área (51,09%) está ocupada por pastagens, reflexo de solos arenosos e de baixa fertilidade. Constatou-se, ainda, que apesar de quase metade da microbacia estar coberta com algum tipo de vegetação (48,78% de mata natural/reflorestamento), possui aproximadamente um terço das áreas de preservação permanente utilizadas inadequadamente por pastagens (88,15%), reflorestamento (10,42%) e solo exposto (1,43%), totalizando 343,07 ha de áreas conflitantes em um total de 993,26 ha de APPs.

Barreras que imponen los Estados Unidos a las exportaciones procedentes de América Latina y el Caribe 1994 = US barriers to Latin American and Caribbean exports 1994

Incluye Bibliografía

Susceptibility of Rhipicephalus (Boophilus) microplus to ivermectin (200, 500 and 630 mu g/kg) in field studies in Brazil

The present study aimed to determine the susceptibility of 17 Rhipicephalus (Boophilus) microplus populations, originating in the Southeast and Southern regions of Brazil, to different ivermectin concentrations (200, 500 and 630 mu g/kg), administered through subcutaneous or topical (pour-on) routes. R. (B.) microplus populations from the states of Minas Gerais (seven populations), Sao Paulo (seven populations) and Parana (three populations) were chosen for the tests. The selected cattle were allocated to treatment groups on day 0, and block formation was based on the arithmetic mean of female ticks (4.5-8.0 mm long) counted on three consecutive days (-3, -2 and -1). To evaluate the therapeutic and residual efficacies of these formulations, tick counts (females ranging from 4.5 to 8.0 mm long) were performed on days 3,7 and 14 post-treatment, and continued on a weekly basis thereafter until the end of each experiment. The results obtained throughout this study, utilizing field efficacy studies, allowed us to conclude that the resistance of R. (B.) microplus against 200 and 500 mu g/kg ivermectin is widely disseminated because all tick populations that had contact with these specific concentrations were diagnosed as resistant. However, it is possible to infer that R. (B.) microplus resistance against 630 mu g/kg ivermectin was also widespread, diagnosed at six of ten analyzed properties. Resistance of these ectoparasites to 630 mu g/kg ivermectin is most likely emerging in three other populations of R. (B.) microplus. Strategies of resistance management need to be quickly determined to keep the selection pressure at a minimum level in Brazil. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.

Centrifuge Modeling of Sandy Slopes

Slope failure occurs in many areas throughout the world and it becomes an important problem when it interferes with human activity, in which disasters provoke loss of life and property damage. In this research we investigate the slope failure through the centrifuge modeling, where a reduced-scale model, N times smaller than the full-scale (prototype), is used whereas the acceleration is increased by N times (compared with the gravity acceleration) to preserve the stress and the strain behavior. The aims of this research “Centrifuge modeling of sandy slopes” are in extreme synthesis: 1) test the reliability of the centrifuge modeling as a tool to investigate the behavior of a sandy slope failure; 2) understand how the failure mechanism is affected by changing the slope angle and obtain useful information for the design. In order to achieve this scope we arranged the work as follows: Chapter one: centrifuge modeling of slope failure. In this chapter we provide a general view about the context in which we are working on. Basically we explain what is a slope failure, how it happens and which are the tools available to investigate this phenomenon. Afterwards we introduce the technology used to study this topic, that is the geotechnical centrifuge. Chapter two: testing apparatus. In the first section of this chapter we describe all the procedures and facilities used to perform a test in the centrifuge. Then we explain the characteristics of the soil (Nevada sand), like the dry unit weight, water content, relative density, and its strength parameters (c,φ), which have been calculated in laboratory through the triaxial test. Chapter three: centrifuge tests. In this part of the document are presented all the results from the tests done in centrifuge. When we talk about results we refer to the acceleration at failure for each model tested and its failure surface. In our case study we tested models with the same soil and geometric characteristics but different angles. The angles tested in this research were: 60°, 75° and 90°. Chapter four: slope stability analysis. We introduce the features and the concept of the software: ReSSA (2.0). This software allows us to calculate the theoretical failure surfaces of the prototypes. Then we show in this section the comparisons between the experimental failure surfaces of the prototype, traced in the laboratory, and the one calculated by the software. Chapter five: conclusion. The conclusion of the research presents the results obtained in relation to the two main aims, mentioned above.

Trend- und Natursport als System

Zusammenfassung: Freizeitaktivitäten wie Mountainbiking, Sportklettern, Drachen- und Gleitschirmfliegen oder Windsur-fen sind relativ neue Erscheinungen der letzten fünfzehn bis fünfundzwanzig Jahre. Ihre Entwicklung und Ausdifferenzierung beschränkt sich vor allem auf Gesellschaften westlich-industrieller Prägung, deren Grundlage ein funktional differenziertes Gesellschaftssystem ist. Mit Hilfe des Beobachtungsin-strumentes der neueren soziologischen Systemtheorie wird zunächst das Aufkommen und die immer fortschreitende Ausdifferenzierung von Trend- und Natursportarten analysiert und gedeutet. Es zeigt sich, daß diese neuen Freizeitaktivitäten über den Zugriff auf die eigene Körperlichkeit in hohem Ma-ße zur Identitätsfindung der Individuen solcher Gesellschaftssysteme beitragen.Aus geographischer Sicht stellt sich die Frage nach der Bedeutung dieser Entwicklung für die Land-schaft. Dabei wird Landschaft explizit nicht als etwas verstanden, daß 'an sich' existiert, sondern als etwas, das 'erlebt' oder 'begriffen', also immer wieder aufs Neue im Auge des Betrachters konstru-iert wird. Für die Sporttreibenden von Trend- und Natursportarten ist der Blick auf die Welt durch ihre Sportart strukturiert. Jedenfalls immer dann, wenn es darum geht, eine Sportstätte für ihre jeweilige Sportausübung auszuwählen. Die Naturlandschaft (oder auch Kulturlandschaft) wird damit zur 'Sportlandschaft'. Der Begriff der 'Landschaft' erscheint dann im Sinne Werlens 'alltäglichen Geo-graphie-Machens' als eine permanent neu zu erstellende und damit sich auch ständig verändernde Perspektive auf die Objektwelt. So kann sich im Auge der Sporttreibenden von Trend- und Natur-sportarten jedes Objekt und jede Landschaft, wenn man so will: die Welt, als ein einziger großer Sportplatz darstellen.Wenn also alles potentiell eine Sportstätte sein kann, stellt sich die Frage, wie es zur Herausbildung sogenannter Top Spots kommt, also zu jenen Sportstätten, die innerhalb der jeweiligen Sportart von herausragender Bedeutung sind - sozusagen die oberste Sprosse der Karriereleiter erklommen haben - und an der jeder gewesen sein muß, der innerhalb der sportartspezifischen Szene etwas gelten will. Dieser Frage wird anhand eines Fallbeispiels nachgegangen. Als Grundlage wurde ein Untersu-chungsgebiet gewählt, das sich bereits in einem fortgeschrittenen Stadium der Entwicklung zu einem Top Spot befindet - eine Landschaft also, die bereits eine 'Karriere als Sportlandschaft' aufzuweisen hat. Die peripher gelegene US-amerikanische Kleinstadt Moab in Südost-Utah (ca. 5.000 Einwohner) hat sich seit Anfang der 1990er Jahre zu einem internationalen Szene-Treffpunkt für Mountainbiking entwickelt. Zu dem wichtigsten Mountainbike-Trail (dem Slickrock Bike Trail) kommen pro Jahr al-lein mehr als 200.000 Mountainbike-TouristInnen. Neben dem Mountainbiking spielt River Rafting eine bedeutende Rolle im Tourismus und es hat sich dort in den letzten Jahren außerdem eine kleine Sportkletter-Szene etabliert, die in den nächsten Jahren sicherlich noch an Bedeutung zunehmen wird.

Impacts of out-migration on land management in mountain areas

INTRODUCTION Out-migration from mountain areas is leaving behind half families and elderly to deal with managing the land alongside daily life challenges. A potential reduction of labour force as well as expertise on cropping practices, maintenance of terraces and irrigation canals, slope stabilization, grazing, forest and other land management practices are further challenged by changing climate conditions and increased environmental threats. An understanding of the resilience of managed land resources in order to enhance adaptation to environmental and socio-economic variability, and evidence of the impact of Sustainable Land Management (SLM) on the mitigation of environmental threats have so far not sufficiently been tackled. The study presented here aims to find out how land management in mountains is being affected by migration in the context of natural hazards and climate change in two study sites, namely Quillacollo District of Bolivia and Panchase area of Western Nepal, and which measures are needed to increase resilience of livelihoods and land management practices. The presentation includes draft results from first field work periods in both sites. A context of high vulnerability According to UNISDR, vulnerability is defined as “the characteristics and circumstances of a community, system or asset that make it susceptible to the damaging effects of a hazard”.Hazards are another threat affecting people’s livelihood in mountainous area. They can be either natural or human induced. Landslides, debris flow and flood are affecting peopleGood land management can significantly reduce occurrence of hazards. In the opposite bad land management or land abandonment can lead to negative consequences on the land, and thus again increase vulnerability of people’s livelihoods. METHODS The study integrates bio-physical and socio-economic data through a case study as well as a mapping approach. From the social sciences, well-tested participatory qualitative methodologies, typically used in Vulnerability and Capacity Analyses, such as semi-structured interviews with so-called ‘key informants’, transect walks, participatory risk and social resource mapping are applied. The bio-physical analysis of the current environmental conditions determining hazards and structural vulnerability are obtained from remote sensing analysis, field work studies, and GIS analysis The assessment of the consequences of migration in the area of origin is linked with a mapping and appraisal of land management practices (www.wocat.net, Schwilch et al., 2011). The WOCAT mapping tool (WOCAT/LADA/DESIRE 2008) allows capturing the major land management practices / technologies, their spread, effectiveness and impact within a selected area. Data drawn from a variety of sources are compiled and harmonised by a team of experts, consisting of land degradation and conservation specialists working in consultation with land users from various backgrounds. The specialists’ and land users’ knowledge is combined with existing datasets and documents (maps, GIS layers, high-resolution satellite images, etc.) in workshops that are designed to build consensus regarding the variables used to assess land degradation and SLM. This process is also referred to as participatory expert assessment or consensus mapping. The WOCAT mapping and SLM documentation methodologies are used together with participatory mapping and other socio-economic data collection (interviews, questionnaires, focus group discussions, expert consultation) to combine information about migration types and land management issues. GIS and other spatial visualization tools (e.g. Google maps) will help to represent and understand these links. FIRST RESULTS Nepal In Nepal, migration is a common strategy to improve the livelihoods. Migrants are mostly men and they migrate to other Asian countries, first to India and then to the Gulf countries. Only a few women are migrating abroad. Women migrate essentially to main Nepali cities when they can afford it. Remittances are used primarily for food and education; however they are hardly used for agricultural purposes. Besides traditional agriculture being maintained, only few new practices are emerging, such as vegetable farming or agroforestry. The land abandonment is a growing consequence of outmigration, resulting in the spreading of invasive species. However, most impacts of migration on land management are not yet clear. Moreover, education is a major concern for the respondents; they want their children having a better education and get better opportunities. Linked to this, unemployment is another major concern of the respondents, which in turn is “solved” through outmigration. Bolivia Migration is a common livelihood strategy in Bolivia. In the area of study, whole families are migrating downward to the cities of the valleys or to other departments of Bolivia, especially to Chapare (tropics) for the coca production and to Santa Cruz. Some young people are migrating abroad, mostly to Argentina. There are few remittances and if those are sent to the families in the mountain areas, then they are mainly used for agriculture purpose. The impacts of migration on land management practices are not clear although there are some important aspects to be underlined. The people who move downward are still using their land and coming back during part of the week to work on it. As a consequence of this multi-residency, there is a tendency to reduce land management work or to change the way the land is used. As in Nepal, education is a very important issue in this area. There is no secondary school, and only one community has a primary school. After the 6th grade students have therefore to go down into the valley towns to study. The lack of basic education is pushing more and more people to move down and to leave the mountains. CONCLUSIONS This study is on-going, more data have to be collected to clearly assess the impacts of out-migration on land management in mountain areas. The first results of the study allow us to present a few interesting findings. The two case studies are very different, however in both areas, young people are not staying anymore in the mountains and leave behind half families and elderly to manage the land. Additionally in both cases education is a major reason for moving out, even though the causes are not always the same. More specifically, in the case of Nepal, the use of remittances underlines the fact that investment in agriculture is not the first choice of a family. In the case of Bolivia, some interesting findings showed that people continue to work on their lands even if they move downward. The further steps of the study will help to explore these interesting issues in more detail. REFERENCES Schwilch G., Bestelmeyer B., Bunning S., Critchley W., Herrick J., Kellner K., Liniger H.P., Nachtergaele F., Ritsema C.J., Schuster B., Tabo R., van Lynden G., Winslow M. 2011. Experiences in Monitoring and Assessment of Sustainable Land Management. Land Degradation & Development 22 (2), 214-225. Doi 10.1002/ldr.1040 WOCAT/LADA/DESIRE 2008. A Questionnaire for Mapping Land Degradation and Sustainable Land Management. Liniger H.P., van Lynden G., Nachtergaele F., Schwilch G. (eds), Centre for Development and Environment, Institute of Geography, University of Berne, Berne