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Entwicklung und wirtschaftliches Potential
der sekundären regengrünen Trockenwälder in Costa Rica
Dissertation
zur Erlangung des Doktorgrades
der Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie
der Georg-August-Universität Göttingen
vorgelegt von
Patrick Spittler
geboren in Lima, Perú
Göttingen 2001
D 7
1. Berichterstatter: Prof. Dr. H.-J. Weidelt
2. Berichterstatter: Prof. Dr. B. Möhring
Tag der mündlichen Prüfung: 14.02.2001
Danksagung
Vorliegende Untersuchung entstand am Institut für Waldbau, Abt. II: Waldbau der Tropen,
der Universität Göttingen unter der Leitung von Herrn Prof. Dr. H.-J. Weidelt. Ihm gilt mein
besonderer Dank für seine fachliche Betreuung. Allen Mitarbeitern der genannten Abteilung
danke ich für ihre Freundschaft und für ihre wertvollen Anregungen. Besonders hervorheben
möchte ich die Unterstützung von Herrn Dr. Brun, Herrn PD Dr. Mitlöhner und Frau Ilse
Bechtold.
Meine Anerkennung gilt auch Herrn Prof. Dr. B. Möhring, Herrn Dr. R. Olschewski und
Herrn J. Westphal vom Institut für Forstökonomie der Universität Göttingen, die mich bei den
wirtschaftlichen Aspekten der vorliegenden Arbeit betreuten.
Die Idee dieses Forschungsvorhabens entstand in der Forstlichen Forschungsstation
Horizontes in Costa Rica; hier gilt mein Dank Herrn David Morales. Besonders verpflichtet
bin ich gegenüber Frau Marielos Molina, Frau Milena Gutiérrez und bei den anderen
Mitarbeitern der Station doña Gloria, Fernando, Fermín, Ronald und Víctor bedanken. Mein
größter Dank gilt jedoch meinem Feldassistenten und Freund Maynor Monge „Colita“, der
mir in jeder Situation zur Seite stand.
Dem Begleitprogramm Tropenökologie (TÖB) danke ich herzlich für die finanzielle
Unterstützung. Besonders möchte ich mich bei Andreas Müller-Schick, Richard Haep und
Elisabeth Mausolf bedanken. Auch den Mitarbeitern des GTZ-unterstützten Projektes
COSEFORMA in Costa Rica bin ich zu großem Dank verpflichtet. Hier gilt meine besondere
Anerkennung an Dr. Eva Müller, mit ihr kam eine ausgezeichnete Zusammenarbeit zustande.
Im Laboratorio de Teledetección y Sistemas de Información Geográfica (TeleSIG) der
Universidad Nacional von Heredia bedanke ich mich bei Herrn Jorge Fallas, Herrn Henry
Chaves und Herrn Mauricio Vega. Ohne ihre Hilfsbereitschaft bei der Erstellung von
Landnutzungskarten für die Forstliche Forschungsstation Horizontes hätte sich die Inventur
der Sekundärwaldflächen sehr erschwert. Auch in der Universidad Nacional möchte ich mich
bei Frau Adelaida Chaverri und bei Herrn Ernesto Alfaro bedanken, mit ihnen entstand eine
hervorragende Zusammenarbeit.
Mein herzlicher Dank auch an die Mitarbeiter vom Instituto Tecnológico de Costa Rica
(ITCR), vor allem an Herrn Dr. Ruperto Quesada und Herrn Alexander Berrocal. Mit ihrer
Hilfe konnten die dendrologische Untersuchung der Sekundärwälder und die Marktstudie für
Nichtholzprodukte durchgeführt werden. Herrn Pablo Camacho der gleichen Universität bin
ich für seine Unterstützung bei der Analyse von Stammscheiben verpflichtet.
Im Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza (CATIE) möchte ich mich bei
Herrn Dr. Dean Current und bei Herrn Giovanni Berti bedanken, mit deren Hilfsbereitschaft
die Marktstudie für Holzprodukte zustande kam.
Nicht zuletzt ermöglichten mir meine Eltern den langen Weg zu dieser Arbeit. Vielen Dank!
Mein größter Dank gilt meiner Frau Maria Helena, die mich in jeder Situation unterstützte
und die viele Pläne zurückstellen musste, um mir während meiner Feldphase zur Seite zu
stehen. Am 10.01.01 hat uns die Geburt unseres ersten Kindes Gabriel sehr glücklich
gemacht. Die enorme Liebe, die er in unsere Familie gebracht hat, gab mir die nötige Kraft in
der Endphase der Arbeit.
i
Inhaltsverzeichnis
Tabellenverzeichnis.................................................................................................................. v Abbildungsverzeichnis .......................................................................................................... viii Abkürzungsverzeichnis........................................................................................................... xi
1. Einführung, Problemstellung und Zielsetzung ................................................................ 1
1.1 Allgemeine Situation der Sekundärwälder in Costa Rica .......................................... 1
1.2 Die sekundären regengrünen Trockenwälder in der Region Chorotega .................... 3
1.3 Zielsetzung der Arbeit ................................................................................................ 4
2. Untersuchungsgebiet .......................................................................................................... 5
2.1 Geographische Lage ................................................................................................... 5
2.2 Geologie und Topographie ......................................................................................... 6
2.3 Klima .......................................................................................................................... 7
2.4 Böden ....................................................................................................................... 10
2.4.1 Allgemeine Eigenschaften der Böden in der Region Chorotega .................. 10
2.4.2 Fruchtbarkeit der Böden im Untersuchungsgebiet ....................................... 11
2.4.3 Auswirkungen der Sekundärwaldsukzession auf die Bodeneigenschaften ...................................................................................... 12
2.5 Vegetation und Landnutzung ................................................................................... 15
2.5.1 Vegetation des Untersuchungsgebietes ........................................................ 15
2.5.2 Landnutzung des Untersuchungsgebietes ..................................................... 16
2.5.3 Entstehung der Sekundärwälder im Untersuchungsgebiet und im Bereich der Forstlichen Forschungsstation Horizontes .................... 18
2.5.4 Aktuelle Vegetation und Landnutzung im Bereich der Forstlichen Forschungsstation Horizontes .................................................... 20
2.5.5 Veränderungen in der Waldbedeckung im Bereich der Forstlichen Forschungsstation Horizontes zwischen 1987 und 1996 ........... 23
3. Material und Methoden ................................................................................................... 24
3.1 Vegetationsaufnahme ............................................................................................... 24
3.1.1 Allgemeines .................................................................................................. 24
3.1.2 Kriterien zur Auswahl der Untersuchungsflächen ........................................ 24
3.1.3 Inventurverfahren ......................................................................................... 26
3.1.4 Inventurparameter ......................................................................................... 28
ii
3.2 Marktstudie .............................................................................................................. 30
3.2.1 Allgemeines .................................................................................................. 30
3.2.2 Umfrage bei Sekundärwaldbesitzern ............................................................ 30
3.2.3 Umfrage bei Sägewerkbesitzern ................................................................... 31
3.3 Datenverarbeitung .................................................................................................... 31
3.3.1 Varianzberechnung ....................................................................................... 32
3.3.2 Berechnung des Vorrats ................................................................................ 32
4. Diversität, Struktur und Wachstum der sekundären regengrünen Trockenwälder . 34
4.1 Entwicklungsstadien der sekundären regengrünen Trockenwälder im Untersuchungsgebiet ................................................................................................ 34
4.2 Untersuchte Flächen ................................................................................................. 36
4.3 Aufgenommene Parzellen und Schätzung des Fehlers der Aufnahme .................... 38
4.4 Artenzusammensetzung und Artendiversität ........................................................... 39
4.4.1 Art-Arealkurven und repräsentatives Minimumareal ................................... 39
4.4.2 Bedeutungswert-Index (IVI) ......................................................................... 42
4.4.3 Affinität ......................................................................................................... 48
4.4.4 Diversität ....................................................................................................... 50
4.5 Bestandesstruktur ..................................................................................................... 54
4.5.1 Stammzahlen und Durchmesserverteilungen ............................................... 54
4.5.2 Grundflächen und Durchmesser des Grundflächenmittelstammes................ 58
4.5.3 Bestandesdichte ............................................................................................ 62
4.5.4 Vertikalstruktur ............................................................................................. 65
4.5.4.1 Entwicklung der Bestandeshöhen ................................................... 65
4.5.4.2 Bestandeshöhenkurven im Sukzessionsverlauf ............................... 67
4.5.4.3 Höhenkurven nach Lichtansprüchen ............................................... 70
4.5.4.4 Höhenkurven ausgewählter Arten ................................................... 72
4.5.4.5 Entwicklung des Schlankheitsgrades .............................................. 74
4.5.4.6 Entwicklung der Lichtverhältnisse .................................................. 75
4.5.5 Vorrat ............................................................................................................ 77
4.5.5.1 Gesamtvorrat ................................................................................... 77
4.5.5.2 Nutzbarer Vorrat .............................................................................. 78
iii
4.6 Wuchsdynamik der Sekundärwälder ....................................................................... 80
4.6.1 BHD-Zuwachs von zwei wichtigen Baumarten ........................................... 80
4.6.1.1 Guazuma ulmifolia Lam. ................................................................. 80
4.6.1.2 Luehea speciosa Willd. ................................................................... 83
4.6.2 Grundflächenzuwachs ................................................................................... 87
4.6.3 Vorratszuwachs ............................................................................................. 88
4.6.4 Verjüngungspotential .................................................................................... 90
4.7 Entwicklung der Artenzusammensetzung ................................................................ 96
4.7.1 Dynamik der Artenzusammensetzung nach Lichtansprüchen ...................... 96
4.7.2 Dynamik der Artenzusammensetzung nach ihren Samenverbreitungs-mechanismen ................................................................................................ 99
5. Wirtschaftliche Bedeutung der Sekundärwälder in der Region Chorotega ............. 102
5.1 Allgemeine Rahmenbedingungen der Sekundärwaldbewirtschaftung in der Region Chorotega ....................................................................................... 102
5.2 Ökonomischer Gesamtwert der untersuchten Sekundärwälder ............................ 105
5.2.1 Faktoren einer ökonomischen Bewertung .................................................. 105
5.2.2 Werte direkter Nutzung .............................................................................. 106
5.2.2.1 Schnittholz und Brennholz ........................................................... 106
5.2.2.2 Nichtholzprodukte ........................................................................ 114
5.2.2.3 Waldweide .................................................................................... 119
5.2.2.4 Jagd .............................................................................................. 120
5.2.2.5 Tourismus ..................................................................................... 121
5.2.3 Werte indirekter Nutzung ........................................................................... 121
5.2.4 Optionswerte .............................................................................................. 124
5.2.5 Existenz- und Legatwerte ........................................................................... 125
5.3 Möglichkeiten der Sekundärwaldbewirtschaftung und deren Investitionsrechnung ................................................................................... 126
5.3.1 Methoden der Investitionsrechnung und allgemeine Aspekte der Sekundärwaldbewirtschaftung .................................................................... 126
5.3.2 Monozyklische Bewirtschaftungssysteme .................................................. 129
5.3.2.1 Allgemeines .................................................................................. 129
5.3.2.2 Samenbaummethode mit kurzer Umtriebszeit ............................. 130
5.3.2.3 Samenbaummethode mit langer Umtriebszeit ............................. 135
5.3.3 Polyzyklisches Bewirtschaftungssystem .................................................... 140
iv
5.3.4 Zusammenfassender Vergleich von monozyklischen und polyzyklischen Bewirtschaftungssystemen ................................................ 144
5.3.5 Andere Bewirtschaftungsmöglichkeiten ..................................................... 146
6. Schlussfolgerungen .......................................................................................................... 148
6.1 Waldbauliche und wirtschaftliche Aspekte der Sekundärwaldbewirtschaftung .... 148
6.2 Politisch-institutionelle Aspekte der Sekundärwaldbewirtschaftung .................... 151
6.3 Technische und wissenschaftliche Ansätze ............................................................ 153
7. Zusammenfassung .......................................................................................................... 154
8. Resumen ........................................................................................................................... 159
9. Literaturverzeichnis ........................................................................................................ 164
Anhang 1 - 6
v
Tabellenverzeichnis
Tab. 2.01: Monatlicher Gesamtniederschlag, monatliche Durchschnittstemperatur und monatlicher Ariditätsindex für den Nationalpark Santa Rosa und die Forstliche Forschungsstation Horizontes ............................................................... 9
Tab. 2.02: Bodenwerte bei mittlerer Fruchtbarkeit in Costa Rica (BERTSCH 1987) im Vergleich zu den Werten im Untersuchungsgebiet (ALFARO 1999)............... 12
Tab. 2.03: Landverteilung des Tempisque-Tales im Jahre 1983 (nach MIRANDA & RODRÍGUEZ 1983) ................................................................................................. 17
Tab. 2.04: Vergleich der Landnutzungsanteile des Tempisque-Tales zwischen 1955-56 und 1992-93 (nach FUNDACIÓN NEOTRÓPICA 1994).............................. 18
Tab. 2.05: Flächen der unterschiedlichen Landnutzungskategorien auf der Forschungsstation Horizontes im Jahre 1999 (nach CHAVES et al. 1999)............ 22
Tab. 2.06: Veränderung der Waldflächen auf der Forschungsstation Horizontes zwischen 1987 und 1996 ...................................................................................... 23
Tab. 3.01: Inventurparameter für Kompartimente A und B .................................................. 28
Tab. 4.01: Allgemeine Informationen zu den in der Forschungsstation Horizontes und im Nationalpark Santa Rosa aufgenommenen Flächen................................. 37
Tab. 4.02: Informationen über die durchgeführten Stichproben in der Forschungsstation Horizontes und im Nationalpark Santa Rosa und deren geschätzte Fehler.......... 38
Tab. 4.03: Artenzunahme [%] an vier verschiedenen Abschnitten der Art-Arealkurven im Kompartiment A.................................................................. 41
Tab. 4.04: Absolute Abundanz, absolute Dominanz, prozentuale Frequenz und Bedeutungswert-Index der jeweils 10 wichtigsten Familien in den aufgenommenen Sukzessionsstadien, Kompartiment A ...................................... 42
Tab. 4.05: Absolute Abundanz, absolute Dominanz, prozentuale Frequenz und Bedeutungswert-Index der jeweils 10 wichtigsten Arten in den aufgenommenen Sukzessionsstadien, Kompartiment A ...................................... 45
Tab. 4.06: Gemeinschaftskoeffizienten von JACCARD (1928) zwischen den aufgenommenen Sukzessionsstadien und dem Primärwald in Kompartiment A................................................................................................... 49
Tab. 4.07: Gemeinschaftskoeffizienten von JACCARD (1928) zwischen Individuen mit BHD < 10 cm und Individuen mit BHD ≥ 10 cm, innerhalb jeder Entwicklungsphase............................................................................................... 50
Tab. 4.08: Artenzahl (Sp), Diversitätswert nach Shannon (H´), maximaler theoretischer Diversitätswert (Hmax) und E-Wert (Evenness in %) für die aufgenommenen Sukzessionsstadien und für den Primärwald ........................................................ 52
Tab. 4.09: Stammzahl [n/ha] und Standardabweichung [Sx] für jede aufgenommene Entwicklungsphase und für einen Primärwald..................................................... 54
Tab. 4.10: Durchmesserverteilung der Stammzahlen [n/ha] aller nach Auflassung erschienenen Holzgewächse (schließt auch Palmen ein) in Kompartiment A, für jede Sukzessionsphase des Sekundärwaldes und für den Primärwald im Untersuchungsgebiet ....................................................... 57
vi
Tab. 4.11: Grundfläche [m²/ha] und Standardabweichung [Sx] für jede aufgenommene Entwicklungsphase und für einen Primärwald..................................................... 58
Tab. 4.12: Grundflächen [m²/ha] in neotropischen Sekundär- und Primärwäldern, geordnet nach Waldformationen und nach Bestandesalter......... 60
Tab. 4.13: Bestandesdichte-Index [SDI] und Standardabweichung [Sx] für jede aufgenommene Entwicklungsphase und für einen Primärwald, getrennt nach Sekundärwuchs und Überhältern aus vorheriger Nutzung .......................... 64
Tab. 4.14: Entwicklung der WEISEschen Oberhöhe [ho in m] des Sekundärwuchses in Kompartiment A (BHD ≥ 5 cm), deren Standardabweichungen [Sx] und Variationskoeffizienten [Sx%], für jede aufgenommene Entwicklungsphase und für einen Primärwald ..................................................................................... 65
Tab. 4.15: Entwicklung des mittleren Schlankheitsgrads [h/d] des Sekundärwuchses in Kompartiment A (BHD ≥ 5 cm), dessen Standardabweichungen [Sx] und Variationskoeffizienten [Sx%], für jede aufgenommene Entwicklungsphase und für einen Primärwald ..................................................................................... 74
Tab. 4.16: Gesamtvorrat [m³/ha] und Standardabweichung [Sx] für jede aufgenommene Entwicklungsphase und für einen Primärwald, getrennt nach Sekundärwuchs und Überhältern aus vorheriger Nutzung ............................................................. 77
Tab. 4.17: Nutzbarer Vorrat [m³/ha] für jede aufgenommene Entwicklungsphase und für einen Primärwald, getrennt nach Sekundärwuchs und Überhältern aus vorheriger Nutzung............................................................................................... 78
Tab. 4.18: Aufnahmefläche [ha], Artenzahl [Sp] und Diversitätswerte nach Shannon [H´] in Kompartiment B, für die aufgenommenen Sukzessionsstadien und für den Primärwald ........................................................ 90
Tab. 4.19: Stammzahl [n/ha] und Standardabweichung [Sx] nach den Lichtansprüchen, für jede aufgenommene Entwicklungsphase und für einen Primärwald. ............. 91
Tab. 4.20: Stammzahlen [n/ha] der häufigsten Arten, für jede aufgenommene Entwicklungsphase und für einen Primärwald..................................................... 93
Tab. 4.21: Stammzahl [n/ha] und Standardabweichung [Sx] nach wirtschaftlichen Kriterien, für jede aufgenommene Entwicklungsphase und für einen Primärwald ........................................................................................................... 94
Tab. 5.01: Allgemeine Informationen über die Sekundärwälder in der Region Chorotega, nach Größenkategorien.................................................................... 103
Tab. 5.02: Durchmesserverteilung des als Schnittholz nutzbaren Vorrats [m³/ha] des Sekundärwuchses im Sukzessionsverlauf, im Vergleich zu einem Primärwald im Untersuchungsgebiet ................................................................. 112
Tab. 5.03: Holzwert auf dem Stock [US$/ha] in verschiedenen Sekundärwaldstadien im Untersuchungsgebiet ..................................................................................... 113
Tab. 5.04: Anzahl der Arten, deren Nichtholzprodukte von den Sekundärwaldbesitzern genutzt und vermarktet werden, geordnet nach deren Verwendungszwecken (nach BERROCAL 2000)....................................................................................... 115
Tab. 5.05: Liste der in den Sekundärwäldern aufgenommenen Arten mit vermarkteten Nichtholzprodukten, geordnet nach Familien (nach BERROCAL 1998)....................................................................................... 117
vii
Tab. 5.06: Wert [US$/ha] der nutzbaren Nichtholzprodukte in verschiedenen Sekundärwaldstadien im Untersuchungsgebiet (nach BERROCAL 1998) ........... 118
Tab. 5.07: Darstellung der Summe der Ein- und Auszahlungen [US$] einer Sekundärwaldbewirtschaftung nach der Samenbaummethode mit kurzer Umtriebszeit während drei Umtriebszeiten, in Abhängigkeit von der Größe der Waldfläche, mit Zuschuss nach Erhalt des Waldschutz- Zertifikats (CPB) in der ersten Umtriebszeit...................................................... 133
Tab. 5.08: Indikatoren der Investitionsrechnung für die ersten drei Umtriebszeiten einer Sekundärwaldbewirtschaftung nach der Samenbaummethode mit kurzer Umtriebszeit, nach der Größe der Waldfläche und nach Erhalt des Waldschutz-Zertifikats (CPB) und der damit verbundenen Zuschüsse ....... 134
Tab. 5.09: Darstellung der Summe der Ein- und Auszahlungen [US$] einer Sekundärwaldbewirtschaftung nach der Samenbaummethode mit langer Umtriebszeit während der ersten Umtriebszeit, in Abhängigkeit von der Größe der Waldfläche, mit Zuschuss nach Erhalt des Waldschutz-Zertifikats (CPB)............................................................................ 138
Tab. 5.10: Indikatoren der Investitionsrechnung einer Sekundärwaldbewirtschaftung nach der Samenbaummethode mit langer Umtriebszeit, nach der Größe der Waldfläche und nach Erhalt des Waldschutz-Zertifikats (CPB) und der damit verbundenen Zuschüsse .................................................................... 139
Tab. 5.11: Darstellung der Summe der Ein- und Auszahlungen [US$] einer Sekundärwaldbewirtschaftung nach nach einem selektiven Nutzungssystem während der ersten Umtriebszeit, in Abhängigkeit von der Größe der Waldfläche, mit Zuschuss nach Erhalt des Waldschutz-Zertifikats (CPB) in der ersten Umtriebszeit................................................................................... 142
Tab. 5.12: Indikatoren der Investitionsrechnung einer Sekundärwaldbewirtschaftung nach einem selektiven Nutzungssystem, nach der Größe der Waldfläche und nach Erhalt des Waldschutz-Zertifikats (CPB) und der damit verbundenen Zuschüsse...................................................................................... 143
viii
Abbildungsverzeichnis
Abb. 2.01: Umrisskarte von Costa Rica mit der Region Chorotega und den Kantonen (1 bis 6), in denen die sozioökonomische Studie durchgeführt wurde .................. 5
Abb. 2.02: Region Chorotega, mit der Forschungsstation Horizontes und dem Nationalpark Santa Rosa, Untersuchungsgebiete der forstlichen Komponente..... 6
Abb. 2.03: Klimadiagramme (nach WALTER & LIETH 1960) der Klimastationen in der forstlichen Forschungsstation Horizontes und im Nationalpark Santa Rosa, Costa Rica............................................................................................................... 8
Abb. 2.04: Physikalische Eigenschaften der Böden einer Weide und eines 17-jährigen Sekundärwaldes in der Forstlichen Forschungsstation Horizontes, Costa Rica (nach ALFARO 1999)....................................................... 13
Abb. 2.05: Chemische Eigenschaften der Böden (bei einer Aufnahmetiefe von 30 cm) einer Weide und eines 17-jährigen Sekundärwaldes in der Forstlichen Forschungsstation Horizontes, Costa Rica (nach ALFARO 1999)......................... 14
Abb. 2.06: Landnutzungskarte der Forstlichen Forschungsstation Horizontes, Stand 1999 (nach CHAVES et al. 1999)................................................................. 21
Abb. 3.01: Darstellung eines während der Vegetationsaufnahme installierten Probekreises mit den konzentrischen Kompartimenten A und B......................... 26
Abb. 3.02: Installation der Transekte, Verteilung der Probekreise und Arbeitsverlauf während der Inventur eines Bestandes ................................................................. 27
Abb. 4.01: Lage der in der Forschungsstation Horizontes aufgenommenen Flächen............ 36
Abb. 4.02: Art-Arealkurven für jede Sukzessionsphase des Sekundärwaldes und für den Primärwald im Untersuchungsgebiet ....................................................... 40
Abb. 4.03: Durchmesser des Grundflächenmittelstammes [dg in cm] in Kompartiment A bei Stichprobenumfang n, dessen Standardabweichung [Sx] und Variationskoeffizient [Sx%], für jede aufgenommene Entwicklungsphase und für einen Primärwald ..................................................................................... 62
Abb. 4.04: Aufrisszeichnung eines typischen Sukzessionsprozesses im Untersuchungsgebiet; alle Individuen im Probekreis des Kompartiments A....... 66
Abb. 4.05: Bestandeshöhenkurven (nach logarithmischen Ausgleichsfunktionen) und deren statistische Kennwerte aller Individuen des Sekundärwuchses in Kompartiment A, für jede aufgenommene Entwicklungsphase und für einen Primärwald.................................................................................................. 69
Abb. 4.06: Bestandeshöhenkurven eines mittleren Sekundärwaldes (nach logarithmischen Ausgleichsfunktionen) und deren statistische Kennwerte, nach dem Lichtanspruch der aufgenommenen Individuen des Sekundärwuchses in Kompartiment A ................................................................. 71
Abb. 4.07: Bestandeshöhenkurven (nach logarithmischen Ausgleichsfunktionen) und deren statistische Kennwerte, für die wichtigsten aufgenommenen Baumarten im Untersuchungsgebiet .................................................................... 73
ix
Abb. 4.08: Häufigkeitsverteilung der Lichtverhältnisse nach DAWKINS (1958, zit. nach SYNNOTT 1979) des Sekundärwuchses in Kompartiment A, für alle Entwicklungsphasen und für einen Primärwald im Untersuchungsgebiet .... 76
Abb. 4.09: Schnittholzanteil am Gesamtvorrat (V in %) des Sekundärwuchses im Verlauf der Sukzession, im Vergleich zu einem Primärwald im Untersuchungsgebiet ............................................................................................ 79
Abb. 4.10: Blätter, Blütentrauben und Früchte von Guazuma ulmifolia Lam. (LITTLE & WADSWORTH 1964)............................................................................. 81
Abb. 4.11: Jährlicher Durchmesserzuwachs (id in cm) von Guazuma ulmifolia Lam., dessen Standardabweichung [Sx] und Ausgleichsfunktion, in den untersuchten Sekundärwäldern in der Forschungsstation Horizontes.................. 83
Abb. 4.12: Blüten, Früchte und Blätter von Luehea speciosa Willd. (nach GUADAMUZ et al. 1999) .............................................................................. 84
Abb. 4.13: Jährlicher Durchmesserzuwachs (id in cm) von Luehea speciosa Willd., dessen Standardabweichung [Sx] und Ausgleichsfunktion, in den in der Forstlichen Forschungsstation Horizontes untersuchten Sekundärwäldern......... 86
Abb. 4.14: Durchschnittlicher Gesamtzuwachs der Grundfläche (dG in m²/ha/a) des Sekundärwuchses in Kompartiment A bei Stichprobenumfang n, dessen Standardabweichung [Sx] und Variationskoeffizient [Sx%], für jede aufgenommene Entwicklungsphase im Untersuchungsgebiet...................... 87
Abb. 4.15: Durchschnittlicher Zuwachs des Gesamtvorrats (dV in m³/ha/a) des Sekundärwuchses in Kompartiment A, dessen Standardabweichung [Sx] und Variationskoeffizient [Sx%], für jede aufgenommene Entwicklungsphase im Untersuchungsgebiet ....................................................... 89
Abb. 4.16: Entwicklung der Stammzahl [%] der Naturverjüngung nach wirtschaftlichen Kriterien, für alle Entwicklungsphasen und für einen Primärwald im Untersuchungsgebiet ................................................................... 95
Abb. 4.17: Entwicklung der Bestandeszusammensetzung [G%] nach den Lichtansprüchen aller Sekundärwuchsindividuen, für alle Entwicklungsphasen und für einen Primärwald im Untersuchungsgebiet ........... 97
Abb. 4.18: Entwicklung der Stammzahlenanteile [n%] nach den Samenverbreitungs-mechanismen aller Sekundärwuchsindividuen, für alle Entwicklungsphasen und für einen Primärwald im Untersuchungsgebiet ........................................... 100
Abb. 5.01: Faktoren einer ökonomischen Bewertung und die Potentiale der Sekundärwälder der Region Guanacaste (nach KRAMER et al. 1995) ................ 105
Abb. 5.02: Verwendungszwecke verschiedener Baumarten aus den untersuchten Sekundärwäldern in der Region Chorotega........................................................ 106
Abb. 5.03: Situation des Holzmarktes für Sekundärwald-Baumarten in der Region Chorotega, basierend auf 17 Umfragen bei Sägewerkbesitzern ............ 109
Abb. 5.04: Anzahl Baumarten in Kompartiment A der untersuchten Sekundärwälder, die in den unterschiedlichen Vermarktungsphasen in der Region Chorotega genutzt werden.................................................................................. 110
x
Abb. 5.05: Nutzbarer Vorrat [m3/ha] des Sekundärwuchses (ohne Überhälter aus vorheriger Nutzung) im Sukzessionsverlauf, nach der Weiterbearbeitung des Holzes (Schnittholz, Pfosten und Brennholz) ............... 111
Abb. 5.06: Schematische Darstellung des Nutzungsablaufs für die analysierten Sekundärwald-Bewirtschaftungssysteme........................................................... 128
Abb. 5.07: Interne Verzinsung (IRR in %) der Investition in den ersten 50-51 Jahren, für die analysierten Sekundärwald-Bewirtschaftungssysteme ohne Waldschutz-Zertifikat (CPB) und ohne den damit verbundenen Zuschüssen, nach der Größe der Waldflächen [ha] im Untersuchungsgebiet ........................ 145
xi
Abkürzungsverzeichnis
ACG Área de Conservación Guanacaste (Naturschutzgebiet Guanacaste)
ACT Área de Conservación Tempisque (Naturschutzgebiet Tempisque)
AyA Acueductos y Alcantarillados (Institut für Aquädukte und Kanalisationen)
CATIE Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza (Lehr- und Forschungszentrum im Bereich der Tropischen Landnutzung)
CCF Cámara Costarricense Forestal (Costaricanische Forstkammer)
CIA Centro de Investigaciones Agronómicas (Zentrum für Landwirtschaftliche Forschung)
COABIO Comisión Asesora de Biodiversidad (Beraterkommission im Bereich der Biodiversität)
CODEFORSA Comisión de Desarrollo Forestal de San Carlos (Forstentwicklungskommission San Carlos)
COSEFORMA Cooperación en los Sectores Forestal y Maderero (Zusammenarbeit im Forst- und Holzbereich)
CPB Certificado de Protección de Bosques (Waldschutz-Zertifikat)
EEFH Estación Experimental Forestal Horizontes (Forstliche Forschungsstation Horizontes)
FONAFIFO Fondo Nacional de Financiamiento Forestal (Nationaler Fonds zur Forstlichen Finanzierung)
GTZ Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit
IDA Instituto de Desarrollo Agrario (Agrarentwicklungsinstitut)
IGN Instituto Geográfico Nacional (Nationales Geographisches Institut)
INBio Instituto Nacional de Biodiversidad (Nationales Biodiversitäts-Institut)
IRR (%) Internal rate of return (Interne Verzinsung)
ITCR Instituto Tecnológico de Costa Rica (Technologisches Institut von Costa Rica)
KW Kapitalwert [US$]
NKV Nutzen-Kosten-Verhältnis
MINAE Ministerio del Ambiente y Energía (Ministerium für Umwelt und Energie)
OCIC Oficina Costarricense de Implementación Conjunta (Costaricanisches Amt für „Joint Implementation“)
PSA Pago de Servicios Ambientales (Bezahlung der Umweltdienste)
SINAC Sistema Nacional de Áreas de Conservación (Nationale Forst- und Schutzgebietsverwaltung)
UCR Universidad de Costa Rica (Universität von Costa Rica)
UNA Universidad Nacional Autónoma (Nationale Autonome Universität)
USDA/AID United States Department of Agriculture/Agency for International Development
- 1 -
1. Einführung, Problemstellung und Zielsetzung
1.1 Allgemeine Situation der Sekundärwälder in Costa Rica
Da die Abnahme der Primärwälder bisher durch Aufforstungen nicht ausgeglichen werden
konnte, kommt den Sekundärwäldern im tropischen Amerika eine kritische Rolle bei der
Erhaltung der Forstreserven für die Zukunft zu (WADSWORTH 1986; BAWA & SEIDLER 1997).
Allein in Zentralamerika wird mit einer jährlichen Entwaldungsrate von 400.000 ha
gerechnet. Andererseits betrug nach CCT/WRI (1991) die Sekundärwaldfläche Costa Ricas
im Jahre 1991 400.000 ha (8 % des Landes), und sie nimmt jährlich um 30.000 ha zu, was
heutzutage einer Gesamtfläche von über 670.000 ha entspricht (13 % des Landes). Einer der
Hauptgründe für diese Zunahme ist die Aufgabe von Weideflächen aufgrund der sinkenden
Rentabilität der Viehwirtschaft (UHL et al. 1988). Diese ist zurückzuführen zum einen auf die
Invasion von Unkräutern, den progressiven Verlust an Nährstoffen und die Erosion
(BUDOWSKI 1983), zum anderen auf die allgemeine Krise der Viehwirtschaft (VÍQUEZ 1995;
MURILLO & FEDLMEIER 1995; ORTIZ 1996; MÜLLER & SOLÍS 1997; DE CAMINO 1999; BERTI
1999).
Die immer wichtigere Präsenz der Sekundärwälder hat dazu geführt, dass einige
Sekundärwaldbesitzer begannen, das Holz und die Nichtholzprodukte für den Eigenkonsum
und für den Verkauf zu nutzen (CHAZDON & COE 1999). Heutzutage bedeuten die
Sekundärwälder neue Einnahmequellen für ihre Besitzer (MELCHOR 1988; PICADO 1995), sie
können außerdem eine wichtige Rolle spielen bei der Erholung und natürlichen
Wiederbewaldung besonders degradierter Flächen, der Fixierung von CO2 sowie der Bildung
von biologischen Korridoren zum Schutz der Diversität von Flora und Fauna (ACG 1994;
ECO 1997; CHAZDON & COE 1997; MONTAGNINI et al. 1997; MÜLLER 1997; ORTIZ et al.
1997; POKORNY 1997; SIPS & VAN DER LINDEN 1997; WHITMORE 1997; EMRICH et al. 2000).
Sekundärwälder sind auch wegen ihrer Artenzusammensetzung und ihrer Struktur weniger
empfindlich als Forstplantagen (LUGO et al. 1996; BUDOWSKI 2000).
Mehrere nationale und internationale Institutionen und Projekte begannen Anfang der 90er
Jahre des vergangenen Jahrhunderts mit Forschungsarbeiten, um die feuchten Sekundärwälder
der nördlichen und westlichen Regionen Costa Ricas näher kennen zu lernen (u.a. SALCEDO
1986; MANTA 1988; PICADO 1991; FINEGAN 1992, 1996, 1997; GUILLÉN 1993; HUTCHINSON
- 2 -
1993a; FEDLMEIER 1996; SPITTLER 1996; HERRERA 1997; MÜLLER & SOLÍS 1997; MORALES
1998; SOLÍS 1999).
Seit 1996 leistet die Politik der costaricanischen Regierung einen großen Beitrag zur
Ausweisung und Unterschutzstellung immer größerer Sekundärwaldflächen. Seit diesem Jahr
besteht das neue Forstgesetz 7575 (MINAE 1996), das zum ersten Mal die Sekundärwälder
als eine Bestandesform erwähnt und ihre Umweltdienstleistungen erkennt. Ein Jahr später
wurde ein staatliches Programm von Zuschüssen zum Schutz von Sekundärwäldern gestartet,
was für die Besitzer eine wichtige Einnahmequelle bedeutet, ca. 45 US$/ha/a über fünf Jahre
hinweg und verlängerbar um fünf weitere Jahre. Das Programm weckte sehr schnell das
Interesse der Sekundärwaldbesitzer, so dass zwischen 1997 und 1998 landesweit 42.479 ha
Sekundärwaldbestände unter Schutz standen. Davon wurde fast ein Drittel (13.782 ha) in der
Region Chorotega genehmigt (FONAFIFO 1999). Dies bedeutet einerseits, dass sich in der
Region ein großer Teil der Sekundärwälder des Landes befindet, und andererseits, dass die
Besitzer daran interessiert sind, diese Flächen zu erhalten, wenn sie dabei Geld verdienen.
BERTI (1999), der u.a. die Einflüsse der forstlichen Politik auf die Entwicklung der
Sekundärwälder untersuchte, konnte vorherige Aussagen bestätigen.
Obwohl die politischen Bemühungen einen positiven Effekt auf die Entstehung und auf die
Entwicklung von Sekundärwäldern in Costa Rica bewiesen, bestand immer noch eine „legale
Lücke“ in Bezug auf die Bewirtschaftung dieser Waldformationen, denn bisher konnten
Sekundärwälder nur geschützt und nicht bewirtschaftet werden. Deswegen hat die „Comisión
Nacional de Certificación Forestal de Costa Rica” (Costaricanische Kommission zur
Forstlichen Zertifizierung) zwischen 1998 und 1999 Prinzipien, Kriterien und Indikatoren zur
Bewirtschaftung von Sekundärwäldern erstellt, die im Juli 1999 als eine Gesetzesverordnung
veröffentlicht wurden (MINAE 1999). Diese Verordnung, auch bekannt als „Prinzip 11“ ,
verfolgt das Hauptziel, die Sekundärwaldbewirtschaftung zu fördern und zu leiten (SOLÍS
2000a). Nach diesem „Prinzip 11“ sind Sekundärwälder „diejenigen Flächen, die von
sukzessional-sekundärer holziger Vegetation bedeckt sind, die sich nach der Rodung der
ursprünglichen Waldvegetation oder Waldvernichtung durch natürliche Phänomene einstellt.
Sie besitzen eine minimale Fläche von 0,5 ha und eine minimale Dichte von 500 Bäumen pro
Hektar, mit einem BHD ≥ 5 cm“. Diese Definition umfasst alle sekundären Sukzessions-
stadien nach Auflassung der Fläche und schließt die genutzten Naturwälder und die
Primärwälder aus (MINAE 1999). Die rechtliche Festlegung auf diese Definition bedeutet für
- 3 -
den Besitzer des Sekundärwaldes einerseits, dass eine Fläche mit diesen Eigenschaften nicht
nur Zuschüsse zu ihrem Schutz erhalten, sondern in Zukunft auch bewirtschaftet werden
kann. Andererseits bedeutet es, dass sie keinesfalls in andere Landnutzungsformen
umgewandelt werden kann.
1.2 Die sekundären regengrünen Trockenwälder in der Region Chorotega
Weit in die Vergangenheit zurückreichende, intensive anthropogene Einwirkungen durch
Feuer, Weide, Brennholz-, Futterlaubgewinnung etc. haben die Trockenwälder fast überall auf
der Welt verändert (LAMPRECHT 1986; MURPHY & LUGO 1986), und die Region Chorotega im
Nordwesten Costa Ricas ist in dieser Hinsicht keine Ausnahme. Nur in geschützten Gebieten,
wie z.B. im Nationalpark Santa Rosa, sind noch einzelne ungestörte Trockenwaldflächen
vorzufinden. Im Rest der Region sind es meist verarmte und aufgelichtete Bestände, die
dennoch für die einheimische Bevölkerung von großer Wichtigkeit sind. Sie dienen zur Nutz-
und Brennholzversorgung, zur Gewinnung von Nebenprodukten, die als Viehfutter, aber auch
in der menschlichen Ernährung Verwendung finden (LAMPRECHT 1986).
Auch die immer größer werdenden Sekundärwaldflächen der Region sind bei der Versorgung
mit Holz- und Nichtholzprodukten für die einheimische Bevölkerung wichtig. Ein großer Teil
der Sekundärwälder von Costa Rica befindet sich in dieser Region, wo die Hauptaktivität die
Viehwirtschaft ist, die sich aber zzt. in einer Krise befindet. Traditionell ist es eine
Großgrundbesitzerregion, d.h., dass die hier heranwachsenden Sekundärwälder aus größeren
zusammenhängenden Flächen bestehen. Außerdem befinden sie sich auf zugänglicherem und
flacherem Gelände als in den feuchten Gebieten des Landes. Die Artenzusammensetzung
dieser Bestände scheint auf den ersten Blick von höherem kommerziellen Wert zu sein als in
den feuchteren Gebieten. Eine Studie von PICADO (1995) belegt die Initiative der
Bevölkerung in der Region, Holz- und Nichtholzprodukte ihrer Sekundärwälder für den
Eigenkonsum und für den Verkauf zu nutzen. Die meisten Anträge und Zulassungen für
Waldschutz-Zertifikate (CPB) und die damit verbundenen Zuschüsse kamen aus der Region
Chorotega. Der Beginn einer Bewirtschaftung von Sekundärwäldern dieser trockenen Region
kann als positiv angesehen werden.
- 4 -
Dennoch gibt es bisher wenige Forschungsarbeiten, die die Prozesse der natürlichen
Wiederherstellung des tropischen Trockenwaldes untersucht haben (CORLETT 1995). Es ist
sehr wenig bekannt über die floristische Zusammensetzung, die Bestandesstruktur dieser
Sekundärwälder, die dynamischen Prozesse, den Zuwachs, die Bestandesdichten und die
Konkurrenzverhältnisse im Sukzessionsverlauf (MORALES 1995). Über das wirtschaftliche
Potential dieser natürlichen Ressource im Trockengebiet Costa Ricas gibt es bisher kaum
Untersuchungen. Außerdem basieren die im vorherigen Abschnitt erwähnten Kriterien und
Indikatoren für die Sekundärwaldbewirtschaftung auf Ergebnissen der in feuchten Gebieten
untersuchten Sekundärwälder. Deswegen sind sie nicht unbedingt auf die trockene Region
Chorotega anwendbar. Es fehlen also Kriterien und Indikatoren für die Bewirtschaftung von
trockenen Sekundärwäldern.
1.3 Zielsetzung der Arbeit
Ziel der Arbeit ist es, auf der Basis von wissenschaftlichen Untersuchungen und Erfahrungen
der Sekundärwaldbesitzer der Region die Entwicklung und das ökonomische Potential der
Sekundärwälder abzuschätzen. Außerdem sollen Vorschläge für geeignete waldbauliche
Bewirtschaftungsmethoden erarbeitet werden.
- 5 -
2. Untersuchungsgebiet
2.1 Geographische Lage
Costa Rica ist in fünf große Regionen unterteilt. Die sozioökonomische Komponente der
vorliegenden Untersuchung wurde im trockenen Tiefland der Region Chorotega, im
Nordwesten Costa Ricas, durchgeführt (Abb. 2.01). Die Region hat eine Ausdehnung von
10.189 km² (20 % der Gesamtfläche Costa Ricas). Westlich und südwestlich wird sie vom
Pazifischen Ozean begrenzt, nördlich von Nicaragua, östlich von der Region Huetar Norte
und südöstlich von der Region Pacífico Central. Die Region ist in 11 Kantone unterteilt.
Abb. 2.01: Umrisskarte von Costa Rica mit der Region Chorotega und den Kantonen (1 bis 6), in denen die sozioökonomische Studie durchgeführt wurde.
Die in Abb. 2.01 nummerierten Flächen (1 bis 6) gehören zu den Kantonen, in denen die
lokalen Behörden die vorliegende Arbeit unterstützten und in denen auch die
30 Sekundärwaldbesitzer befragt wurden. In diesen sechs Kantonen wurden auch die
Umfragen bei allen Sägewerkbesitzern durchgeführt.
LEGENDE
Region Chorotega
Untersuchte Kantone:
1. La Cruz 2. Liberia 3. Santa Cruz 4. Cañas 5. Abangares 6. Hojancha
Nicaragua
Panama
Karibik
Pazifik
COSTA RICA
Quelle: CHAVES et al. (1999)
1
2
3
4 5
6
���� N
- 6 -
Die Waldinventuren wurden vor allem in der forstlichen Forschungsstation Horizontes
(7.293 ha), aber auch im Nationalpark Santa Rosa (49.515 ha) durchgeführt (Abb. 2.02).
Beide Gebiete befinden sich im nordwestlichen Sektor der Region Chorotega und gehören zur
Forst- und Naturschutzgebietsverwaltung Guanacaste (ACG).
Abb. 2.02: Region Chorotega, mit der Forschungsstation Horizontes und dem Nationalpark Santa Rosa, Untersuchungsgebiete der forstlichen Komponente.
2.2 Geologie und Topographie
Der nordwestliche Teil Costa Ricas ist durch gewaltige vulkanische Prozesse geprägt worden,
die während des Pleistozäns die Bergkette Guanacaste bildeten. Diese Bergkette und die
benachbarten Plateaus wurden durch verschiedene vulkanische Ausbrüche gebildet (WINTERS
1997). Vor etwa 1.800.000 bis 600.000 Jahren bildete einer dieser Ausbrüche vor allem auf
der pazifischen Seite der Bergkette, welche zum Untersuchungsgebiet gehört, eine
Ablagerungsschicht, die man als Ignimbrit bezeichnet (WEYL 1980, zit. nach WINTERS 1997).
Nach SKINNER & PORTER (1987, zit. nach WINTERS 1997) beinhaltet der Ausdruck Ignimbrit
Nicaragua
Karibik
Panama
Pazifik
COSTA RICA
Forstliche Forschungsstation Horizontes
Nationalpark Santa Rosa
Quelle: CHAVES et al. (1999)
���� N
- 7 -
Gesteine, die sich durch das Zusammenschweißen von heißen, glasartigen Aschepartikeln
bildeten.
Das Untersuchungsgebiet ist von ebenen oder leicht gewellten Landschaften geprägt, die
zwischen 0 und 500 m ü NN liegen. Es bestehen im Allgemeinen keine abrupten Höhen-
veränderungen im Plateau des Untersuchungsgebietes. Die Forschungsstation Horizontes
befindet sich auf einer Durchschnittshöhe von 155 m ü NN, der Nationalpark Santa Rosa auf
315 m ü NN.
2.3 Klima
Die nordpazifische Region unterscheidet sich vom Rest des Landes durch die lange
Trockenperiode von etwa fünf bis sechs Monaten, zwischen Dezember und April oder Mai
(WINTERS 1997). Die Region Chorotega liegt während dieser Periode auf der Leeseite der
Klimascheide, an deren Ostseite sich die Nordostpassate abregnen. Dadurch entsteht eine
längere Trockenzeit (FEDLMEIER 1996). Während dieser Monate verursachen die starken und
trockenen Nordostwinde hohe Evapotranspirationsraten (WINTERS 1997).
Unter dem Einfluss der feuchtigkeitsträchtigen Winde aus südwestlicher Richtung beginnt die
Regenzeit etwa gegen Ende April oder Anfang Mai und dauert zwischen sechs und sieben
Monate, bis Ende November oder Anfang Dezember. Die Regenzeit wird etwa zwischen Juli
und August durch eine zweite, sehr kurze und variable Trockenperiode namens „veranillo“
oder „veranillo de San Juan“ unterbrochen. Diese Periode hat ihren Ursprung in einer
Verstärkung der karibischen Hochdruckzone und in der nördlichen Position der
Innertropischen Konvergenzzone (ITC). In der ITC der Nordhalbkugel treffen die
Passatwinde der nördlichen Hemisphäre aus nordöstlicher Richtung und die nach Südwesten
umgelenkte Südost-Passatwinde der südlichen Hemisphäre aufeinander.
Im Durchschnitt regnet es ca. 1.500 mm pro Jahr im tiefliegenden Plateau. Etwa 5 % dieses
Gesamtniederschlages fallen in der Trockenperiode und 95 % in der Regenzeit. In den
Bergketten Guanacaste und Tilarán kann es bis zu 2.500 mm pro Jahr regnen.
Die Klimadiagramme nach WALTER & LIETH (1960) zeigen die Niederschlagsraten und
Temperaturen der Klimastationen im Bereich der Forstlichen Forschungsstation Horizontes
- 8 -
und des Nationalparks Santa Rosa (s. Abb. 2.03). Die Daten stammen aus dem
Meteorologischen Institut Costa Ricas (IMN 1999) und aus einer in Horizontes durchgeführte
hydrologischen Studie (VAN LOON 1999).
0
10
20
30
40
50
60
70
J F M A M J J A S O N D J0
20
40
60
80
100
120
140P.N. SANTA ROSA (315 m NN) 26,1°C 1499,8 mm[13,22]
T [°C] N [mm]
0
10
20
30
40
50
60
70
J F M A M J J A S O N D J0
20
40
60
80
100
120
140[3,2]E.E.F. HORIZONTES (150 m NN) 26,4°C 1397,7 mm
T [°C] N [mm]
Abb. 2.03: Klimadiagramme (nach WALTER & LIETH 1960) der Klimastationen in der forstlichen Forschungsstation Horizontes und im Nationalpark Santa Rosa, Costa Rica (T: Temperatur in °C; N: Niederschlag in mm).
Es gibt keinen großen Unterschied zwischen den beiden Klimastationen. Die Forschungs-
station Horizontes und der Nationalpark Santa Rosa zeigen mit 1.397 mm bzw. 1.499 mm
ähnliche Jahresniederschlagsmengen. Die Trockenzeit beginnt gegen Ende November und
hört Ende April auf. Der „veranillo“ erscheint im Juli. Der Juli kann aber nach den Graphiken
nicht als trockener Monat bezeichnet werden, da sich die Niederschlags- und
Temperaturkurven nicht kreuzen. Der regenreichste Monat ist September, mit ca. 270 bis
300 mm Niederschlag (siehe auch Tab. 2.01). Im Gegensatz dazu sind Januar, Februar und
März, mit weniger als 10 mm Niederschlag, praktisch regenfreie Monate. Die minimalen
monatlichen Durchschnittstemperaturen liegen bei 25 °C zwischen Oktober und Dezember
und die maximalen um 28 °C im April.
Um die Anzahl trockener Monate im Untersuchungsgebiet zu bestätigen, wurde der
Ariditätsindex von DE MARTONNE (1926, zit. nach WEIDELT 1999) benutzt:
12⋅ n am = Tm + 10
dabei ist: am: monatlicher Ariditätsindex (wenn unter 20 = arid) n: monatlicher Gesamtniederschlag [mm] Tm: monatliche Durchschnittstemperatur [°C]
Quelle: IMN (1999), VAN LOON (1999)
- 9 -
Auch mit dem monatlichen Ariditätsindex wurde belegt, dass das Untersuchungsgebiet durch
fünf trockene Monate geprägt ist (s. Tab. 2.01). Von Dezember bis April fiel der
Ariditätsindex (am) unter 20, was auf eine Trockenzeit hinweist. Nach LAMPRECHT (1986)
handelt es sich um regengrüne Trockenwälder, wenn die Trockenzeit länger als 5 Monate
dauert und wenn sich die Jahresniederschläge zwischen 700 und 1.000 mm bewegen, in
Ausnahmefällen auch mehr.
Tab. 2.01: Monatlicher Gesamtniederschlag, monatliche Durchschnittstemperatur und monatlicher Ariditätsindex für den Nationalpark Santa Rosa und die Forstliche Forschungsstation Horizontes.
Nationalpark Santa Rosa Forstliche Forschungsstation Horizontes
Monat Tm n am Monat Tm n am
J 25,6 3,2 1,1 (trocken) J 25,8 0,0 0,0 (trocken)
F 26,5 0,8 0,3 (trocken) F 27,0 0,0 0,0 (trocken)
M 27,4 2,0 0,6 (trocken) M 27,8 0,0 0,0 (trocken)
A 27,6 12,6 4,0 (trocken) A 28,6 30,6 9,5 (trocken)
M 27,4 210,1 67,4 (feucht) M 27,8 111,5 35,4 (feucht)
J 26,0 251,3 83,8 (feucht) J 26,0 195 65,0 (feucht)
J 25,7 129,8 43,6 (feucht) J 26,0 140,7 46,9 (feucht)
A 25,6 212,4 71,6 (feucht) A 26,2 179,6 59,5 (feucht)
S 25,3 303,6 103,2 (feucht) S 25,6 270,8 91,3 (feucht)
O 25,1 274,2 93,7 (feucht) O 25,2 201,1 68,6 (feucht)
N 25,3 82,3 28,0 (feucht) N 25,1 262,2 89,6 (feucht)
D 25,1 17,5 6,0 (trocken) D 25,1 6,2 2,1 (trocken) Erläuterungen: Tm = monatliche Durchschnittstemperatur [°C]
n = monatlicher Gesamtniederschlag [mm] am = monatlicher Ariditätsindex
Dadurch kann die Vegetation in klimatischer Hinsicht als regengrüner Trockenwald
bezeichnet werden (LAMPRECHT 1986; MURPHY & LUGO 1986), obwohl sie sich wegen der
hohen Niederschlagsmengen einer Übergangszone zum regengrünen Feuchtwald nähert. Dies
kann u.a. durch die Artenzusammensetzung bestätigt werden, durch das Auftreten von Arten
der eher feuchten Gebiete (z.B. Guazuma ulmifolia) und der trockenen Gebiete
(z.B. Enterolobium cyclocarpum, Acacia collinsii). Etwa 20 km östlich vom Untersuchungs-
gebiet, ab 500 m ü NN, sind dann regengrüne Feuchtwälder an der Ostseite der Bergkette
Guanacaste vorzufinden, da die Temperaturen sinken und die Niederschlagsmengen und die
Luftfeuchtigkeit steigen.
- 10 -
2.4 Böden
2.4.1 Allgemeine Eigenschaften der Böden in der Region Chorotega
In Costa Rica ist das amerikanische Bodenklassifikationssystem (USDA/AID 1985)
gebräuchlich. Nach dieser Klassifizierung und nach PÉREZ et al. (1978) sind im
Untersuchungsgebiet Inceptisole vorherrschend. Hierbei handelt es sich nach dem deutschen
Bodenklassifikationssystem um mäßig saure Braunerden mit einem ausgeprägten
Bv-Horizont und einer guten Nährstoffversorgung. Inceptisols sind in Costa Rica sehr
verbreitet (39 % der Gesamtfläche des Landes). Sie ermöglichen den Anbau von Bananen,
Ölpalmen, Zuckerrohr, Kakao, Kaffee, Zitrusfrüchten und einigen Getreidearten, aber auch
die Viehwirtschaft und verschiedene forstliche Tätigkeiten (Naturwaldbewirtschaftung,
Forstplantagen und agroforstliche Systeme).
Im südlichen Sektor der forstlichen Forschungsstation Horizontes (EEFH) beschreibt
WINTERS (1997) die Präsenz von Inceptisols aus alluvialen Sedimenten, die im nördlichen
Sektor außerdem von Asche und anderen Materialien jüngeren vulkanischen Ursprungs
beeinflusst wurden. Daher haben die Böden Eigenschaften von Andisols: niedrige
Bodendichte, hohe Gehalte an organischen Substanzen, dunkle Färbungen, geeignete
Nährstoffverhältnisse etc. (MATA 1982, zit. nach ALFARO 1999). In diesen Böden kann kaum
eine gut ausgebildete Horizontsequenz unterschieden werden, da sie sich in einer jungen
Entwicklungsphase befinden (PÉREZ et al. 1978).
Vor allem im Nordwesten Costa Ricas sind starke kleinräumige Veränderungen der
Bodeneigenschaften sehr häufig, was hauptsächlich auf Variationen im Mikrorelief
zurückzuführen ist (MATA 1982, zit. nach ALFARO 1999). Dennoch sind im Allgemeinen in
der Region neutrale bis schwach saure Böden vorherrschend. Sie besitzen einen mittleren bis
niedrigen Gehalt an organischen Substanzen, geeignete Konzentrationen von austauschbaren
Kationen (Kalium, Magnesium und Calcium) und Mangel an einigen Spurenelementen, vor
allem in denjenigen Böden, die optimale Inhalte an organischen Substanzen aufweisen
(HOLDRIDGE et al. 1971; MOLINA 1973; MATA 1982; AGÜERO & ALVARADO 1983).
- 11 -
Die Aufnahmen ergaben effektive Bodentiefen von 40 cm bis 100 cm, bei schwachen
Hangneigungen von 4 bis 10 % (ALFARO 1999). Tiefere Böden wurden hauptsächlich im
unteren Teil von stärkeren Hangneigungen gefunden, was die große Bedeutung der Variation
im Mikrorelief unterstreicht.
Bedingt durch die fünfmonatige Trockenzeit (s. Abschn. 2.3), werfen die meisten der
größeren Bäume in dieser Zeit ihr Laub ab, während die unteren Baumschichten mehr oder
weniger grün bleiben. Andererseits führen die kurzen, aber hohen Niederschlagsraten der
Regenzeit zu einer starken Aufsättigung des Bodenwasserspeichers und gelegentlich zu
Staunässe, vor allem auf verdichteten und kompaktierten Böden (z.B. übernutzte
Weideflächen). Diese Sättigung verlängert die Vegetationsperiode um ein bis zwei Monate in
die Trockenzeit hinein.
2.4.2 Fruchtbarkeit der Böden im Untersuchungsgebiet
Folgende Ergebnisse und diejenigen des Abschnitts 2.4.3 basieren auf in der Forstlichen
Forschungsstation Horizontes durchgeführten Bodenuntersuchungen (ALFARO 1999). Nach
einer der Orientierung dienenden Bodenprobe auf verschiedenen Weide- und Sekundärwald-
flächen wurden eine Weidefläche und drei Sekundärwälder (7, 15 u. 17 Jahre alt) wegen ihrer
vergleichbaren Bodentypen ausgewählt. Die Bodenproben wurden auf jeder Fläche von
10 aus der Waldinventur schon bestehenden Probekreisen entnommen, die systematisch auf
der Gesamtfläche verteilt sind. Aus einer Bodentiefe von 0 bis 30 cm wurden in jedem
Probekreis vier Unterproben entnommen, die dann untereinander vermischt und im CIA
(Centro de Investigaciones Agronómicas) der Universität UCR (Universidad de Costa Rica)
analysiert wurden.
Die Ergebnisse weisen auf Böden mit einer mittleren bis guten Fruchtbarkeit hin. Im
Allgemeinen wurden pH-Werte von über 5,5 gemessen; dadurch ist die Wahrscheinlichkeit,
Aluminium in löslicher Form und in giftigen Mengen zu finden, eher gering. Diese
Eigenschaft ist typisch für die Region, sowohl in Böden vulkanischen Ursprungs als auch in
alluvialen Böden (MATA 1982; MOLINA 1973; AGÜERO & ALVARADO 1983).
- 12 -
Aus den Mittelwerten zur Abschätzung der Fruchtbarkeit durch Bodenanalysen von BERTSCH
(1987) und den Ergebnissen von ALFARO (1999) (s. Tab. 2.02) kann man den Schluss ziehen,
dass eine hohe Basensättigung mit mittleren bis optimalen Mengen an austauschbaren
Kationen (Kalium, Magnesium und Calcium) und an Spurenelementen (Eisen, Mangan,
Kupfer und Zink) vorhanden ist.
Tab. 2.02: Bodenwerte bei mittlerer Fruchtbarkeit in Costa Rica (BERTSCH 1987) im Vergleich zu den Werten im Untersuchungsgebiet (ALFARO 1999).
Parameter / Elemente Werte bei
mittlerer Fruchtbarkeit in Costa Rica (BERTSCH 1987)
Werte im Untersuchungsgebiet
(ALFARO 1999) Bewertung
pH [in H20 1:2,5] 5,5 – 6,5 5,5 mittel Ake [Cmol[+]/l] 5,0 – 25,0 17,8 mittel K [Cmol[+]/l] 0,2 – 0,6 0,9 hoch Mg [Cmol[+]/l] 1,0 – 5,0 3,3 mittel Ca [Cmol[+]/l] 4,0 – 20,0 13,5 mittel Fe [mg/l] 10,0 – 100,0 42,8 mittel P [mg/l] 10,0 – 20,0 5,6 gering Mn [mg/l] 5,0 – 50,0 12,1 mittel
Nur Phosphor ist in unzureichenden Mengen verfügbar, da sich dieses Element in neutralen
bis alkalischen Böden mit Calcium bindet und dadurch den Pflanzen nicht mehr zur
Verfügung steht. Phosphor kann aber über Mineralisierungsprozesse durch Mikroorganismen
wieder der Pflanze verfügbar gemacht werden.
2.4.3 Auswirkungen der Sekundärwaldsukzession auf die Bodeneigenschaften
Wie im vorherigen Abschnitt angedeutet, bestehen leichte Unterschiede zwischen den Böden
des nördlichen und denen des südlichen Sektors der Forstlichen Forschungsstation
Horizontes. Hier werden deswegen die Bodeneigenschaften einer Weidefläche und eines
17-jährigen Sekundärwaldes verglichen, die benachbart sind und die nach vorher
durchgeführten Stichproben auf ähnlichen Böden stehen.
- 13 -
Physikalische Eigenschaften
Die Präsenz eines Sekundärwaldes verbessert die physikalischen Eigenschaften von vormalig
verdichteten Böden (s. Abb. 2.04). Die Böden der Weidefläche waren etwas dichter
(0,95 g/cm³) als die des 17-jährigen Sekundärwaldes (0,86 g/cm³), und der Unterschied ist bei
einer Wahrscheinlichkeit von 95 % statistisch signifikant (TUKEY-Test). Der Eindringungs-
widerstand als Maß der Kompaktierung des Bodens zeigte auch einen statistisch signifikanten
Unterschied; er war fast 50 % höher auf der Weide (32,3 kg/cm²) als im Sekundärwald
(21,5 kg/cm²).
Weide Sekundärwald Weide Sekundärwald Weide Sekundärwald
Trockendichte Eindringungswiderstand Hydraulische Konduktivität[g/cm3] [kg/cm2]
*
*
*0,95 0,86 32,3 21,5 0,01 0,02
[cm/Sek] (30 Min)2
Abb. 2.04: Physikalische Eigenschaften der Böden einer Weide und eines 17-jährigen Sekundärwaldes in der Forstlichen Forschungsstation Horizontes, Costa Rica (*= die Unterschiede zwischen den Durchschnitten beider Standorte sind bei einer Wahrscheinlichkeit von 95 % statistisch signifikant) (nach ALFARO 1999).
Die Tierhaltung hat im Laufe der Nutzungsjahre den Boden der Weide verdichtet. Zusammen
mit dem Verjüngungsprozess des Sekundärwaldes hat sich der Boden aufgelockert,
hauptsächlich aufgrund der Aktivitäten der Bodenfauna und der Durchwurzelung der darauf
etablierten Vegetation. Diese Dekompaktierung hat auch dazu geführt, dass sich im Laufe der
Sukzession die hydraulische Konduktivität verbessert hat (von 0,01 auf 0,02 cm/Sek.) und
Probleme wie Staunässe und Verschlämmung vermindert auftreten.
- 14 -
Chemische Eigenschaften
Die pH-Werte zeigten keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen der Weidefläche
(6,6) und dem 17-jährigen Sekundärwald (6,8). In beiden Fällen sind relativ hohe Werte
gemessen worden (s. Abb. 2.05), die für die Region typisch sind. Erstaunlicherweise zeigte
die Weidefläche einen höheren Gehalt an organischer Substanz (6,9 %) als der Sekundärwald
(5,9 %), obwohl diese Unterschiede nicht statistisch signifikant sind. Dies könnte dadurch
erklärt werden, dass eine Weidefläche ein sehr dichtes Wurzelnetz von Gräsern ausbildet, das
auch sehr rasch abstirbt und sich nur langsam zersetzt.
Da der Humus zu 50 % aus Kohlenstoff besteht, kann angenommen werden, dass in der
Weidefläche 3,5 % und im Sekundärwaldboden 3,0 % Kohlenstoff vorzufinden sind.
3,17,56,5
12,014,0
8,6
2,92,30,91,0
6,86,65,9
44,2
55,1
7,86,9
17,9
W SW W SW W SW W SW W SW W SW W SW W SW W SW
OrganischeSubstanz
(%)
pH K Mg Ca Ak Fe P Mn
(H20)
e
**
** *
*
W : WeideSW : Sekundärwald
Abb. 2.05: Chemische Eigenschaften der Böden (bei einer Aufnahmetiefe von 30 cm) einer
Weide und eines 17-jährigen Sekundärwaldes in der forstlichen Forschungs-station Horizontes, Costa Rica (*= die Unterschiede zwischen den Durch-schnitten beider Standorte sind bei einer Wahrscheinlichkeit von 95 % statistisch signifikant; n = 10) (nach ALFARO 1999).
Die effektive Kationenaustauschkapazität (Ake) zeigte höhere Werte im Sekundärwald
(17,9 Cmol(+)/l) als auf der Weidefläche (12,0 Cmol(+)/l). Die Konzentrationen an
austauschbaren Kationen wie Calcium und Magnesium und an pflanzenverfügbaren
- 15 -
Spurenelementen wie Mangan und Phosphor sind im Sekundärwaldboden höher als auf der
Weidefläche. Dies kommt möglicherweise daher, dass eine Weidefläche weniger effiziente
Prozesse des Nährstoffkreislaufes entwickelt, aber auch wegen des oberflächlichen
Wurzelsystems der Gräser (FASSBENDER 1987).
Andererseits zeigte die Weidefläche größere Konzentrationen an Kalium und Eisen. Aufgrund
der hohen pH- und Ca-Werte kann man davon ausgehen, dass die Böden der aufgenommenen
Standorte keinen Stickstoffmangel aufweisen.
2.5 Vegetation und Landnutzung
2.5.1 Vegetation des Untersuchungsgebietes
Im gesamten Untersuchungsgebiet sind nach der Lebenszonenklassifikation von HOLDRIDGE
(1987) vor allem drei Lebenszonen vorhanden: „tropical dry forest“, „tropical dry forest,
moist province transition“ und „premontane moist forest, basal belt transition“. Es handelt
sich hierbei um einen 5.263 km2 großen regengrünen Trockenwald, der westlich von einem
Waldgürtel mit kälteren und feuchteren klimatischen Bedingungen begrenzt wird. Zwischen
beiden Waldformationen befindet sich ein Übergangsstreifen („tropical dry forest, moist
province transition“). Die vorliegende Arbeit konzentriert sich jedoch nur auf die
Sekundärsukzession des regengrünen Trockenwaldes („tropical dry forest“).
Auch nach LAMPRECHT (1986) handelt es sich im Bereich der Forstlichen Forschungsstation
Horizontes und des Nationalparks Santa Rosa um einen regengrünen Trockenwald, da beide
Klimadiagramme nach WALTER & LIETH (1960) und der Ariditätsindex von DE MARTONNE
(1926, zit. nach WEIDELT 1999) fünf trockene Monate aufzeigen (s. Abschn. 2.3). Die
Niederschlagsmengen sind etwas höher als in typischen regengrünen Trockenwäldern, aber
nach LAMPRECHT (1986) findet man diese Waldformationen ausnahmsweise auch in Gebieten
mit Niederschlägen über 1.000 mm/Jahr.
Der regengrüne Trockenwald ist ein niedriger Bestand mit nur zwei Baumschichten. Die
Oberschicht erreicht normalerweise eine Höhe von 20-30 m. Die Bäume dieser Schicht
besitzen kurze, dicke Stämme, flache und breite Kronen, die i.d.R. nicht in lateralen Kontakt
- 16 -
mit der nächsten Krone kommen. Viele Baumarten dieser Oberschicht sind laubabwerfend
und besitzen feine, zusammengesetzte Blätter. Hierbei handelt es sich vor allem um Fabaceen
der Unterfamilien Mimosoideae und Caesalpinioideae (HARTSHORN 1983).
Die Bäume der Unterschicht erreichen Höhen von 10 bis 20 m. Sie besitzen dünne und
krumme Stämme mit einer schmalen und offenen Krone. Es sind mehr immergrüne Arten
vorhanden als in der Oberschicht. Typisch für diese Schicht sind die Rubiaceen. Ganz unten
findet man eine Strauchschicht, die bis 5 m hoch werden kann. Sie ist meist sehr dicht in den
Lichtlücken und besteht zum Teil aus dornigen Sträuchern (HARTSHORN 1983).
2.5.2 Landnutzung des Untersuchungsgebietes
Die landwirtschaftlichen Tätigkeiten haben schon seit langer Zeit die regengrünen
Trockenwälder dieser Region ersetzt oder verarmt. Soweit sie nicht mehr oder weniger
vollständig zerstört wurden, sind sie meist verlichtet (LAMPRECHT 1986).
Trotzdem besteht eine enge Beziehung zwischen der einheimischen Bevölkerung, der
Landwirtschaft und den noch bestehenden Trockenwäldern und den wachsenden
Sekundärwäldern der Region. Trockenwälder bieten z.B. in Notzeiten dem Weidevieh oft die
einzige Überlebenschance (LAMPRECHT 1986).
Es gibt keine aktuellen Statistiken über die Landnutzung der gesamten Region Chorotega.
Jedoch sind einige Daten erhoben worden für ein repräsentatives Gebiet der Region: das Tal
des Tempisque-Flusses. Dieser Fluss durchquert die Region Chorotega von Norden nach
Süden. Nach diesen Daten konnte Tab. 2.03 erstellt werden, die die Landverteilung im Jahre
1983 veranschaulicht.
Mehr als die Hälfte der Landgüter gehören Großgrundbesitzern, deren Ländereien größer als
100 ha sind. Auch sind Grundbesitzgrößen von mehr als 1.000 ha, die in den meisten Fällen
nur Viehwirtschaft betreiben, sehr häufig. In einigen Fällen sind riesige Flächen auch dem
Reisanbau gewidmet. Im Rest des Landes sind solch große Latifundien eher selten.
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An zweiter Stelle bzgl. des Flächenanteils stehen die IDA-Niederlassungen. IDA (Instituto de
Desarrollo Agrario) ist das einheimische Agrarentwicklungsinstitut, das die costaricanische
Agrarreform durchführt. Dieses Institut kauft große Ländereien auf und verteilt sie danach an
landlose Bauern. Diese Parzellen sind i.d.R. zwischen 10 und 30 ha groß, und die Besitzer
betreiben hauptsächlich Viehwirtschaft für den Verkauf und Landwirtschaft für den
Eigenbedarf.
Tab. 2.03: Landverteilung des Tempisque-Tales im Jahre 1983 (nach MIRANDA & RODRÍGUEZ 1983).
Landgut-Typ Gesamtfläche [%]
Privatlandgüter > 100 ha 56,9 Privatlandgüter < 100 ha 16,6 IDA-Niederlassungen 20,1 Öffentliche Landgüter 6,4
Summe 100,0
An dritter Stelle in Flächengröße kommen die kleinen privaten Landgüter (< 100 ha), die
ebenfalls auf Viehwirtschaft basieren und Ackerbau für den Eigenbedarf betreiben. Insgesamt
sind im untersuchten Gebiet nur 6,4 % öffentliche Ländereien vorzufinden.
Tabelle 2.04 fasst die Landnutzungsveränderungen zwischen 1955-56 und 1992-93 für das
gleiche Tempisque-Tal zusammen. Vor 40 Jahren wurde hauptsächlich Viehwirtschaft
betrieben, damals war fast die Hälfte des Gebietes mit Weiden bedeckt. Außerdem wurden
keine Kulturpflanzen angebaut, und mehr als ein Drittel der Gesamtfläche war noch von
Naturwäldern bedeckt. An letzter Stelle in Flächengröße stehen die großen, aber nicht
nutzbaren Flächen am Ufer des Tempisque-Flusses und die Wohngebiete.
Fast 40 Jahre später bedeckt die Landwirtschaft als neue Form der Landnutzung in der Region
fast ein Drittel des Tales. Vor allem Naturwälder, aber auch Viehweiden wurden durch
Kulturpflanzen wie Zuckerrohr, Reis und Melonen ersetzt.
Obwohl im Allgemeinen ein konstanter Verlust an Naturwäldern festzustellen ist, wachsen
nach CCT/WRI (1991) die Sekundärwaldflächen in Costa Rica um 30.000 ha pro Jahr, sie
haben inzwischen eine Gesamtfläche von über 600.000 ha erreicht (12 % des Landes). Dies
würde im Zusammenhang mit den in Tab. 2.04 gezeigten Ergebnissen bedeuten, dass sich
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einerseits die gesamte Waldfläche verkleinert, dass sich aber andererseits die
Sekundärwaldfläche innerhalb der übrig bleibenden Waldflächen vergrößert.
Tab. 2.04: Vergleich der Landnutzungsanteile des Tempisque-Tales zwischen 1955-56 und 1992-93 (nach FUNDACIÓN NEOTRÓPICA 1994).
Landnutzungsanteile
Landnutzungsform 1955-56 [%]
1992-93 [%]
Veränderung [%]
Viehwirtschaft (reine Weiden u. Weiden mit Bäumen) 46,8 38,9 - 7,9
Landwirtschaft (Zuckerrohr, Reis, Melone etc.) --- 29,8 + 29,8
Naturwälder (incl. Sekundärwälder) 38,9 24,8 - 14,1
Forstplantagen --- 0,1 + 0,1
Überschwemmungsgebiete 8,9 5,7 - 3,2
Städtische und rurale Siedlungsflächen 0,2 0,4 + 0,2
Fischzucht --- 0,1 + 0,1
Andere Nutzungen (Stauseen, Salzgewinnungsflächen etc.) --- 0,3 + 0,3
Nicht erfasste Gebiete 5,2 --- - 5,2
Andererseits wurde nur ein sehr kleiner Teil des Gebietes (0,1 %) wiederaufgeforstet, vor
allem mit Gmelina arborea und Tectona grandis. Inzwischen hat sich auch der Flächenanteil
für Fischzuchtteiche, Stauseen und Salzgewinnungsflächen erhöht.
2.5.3 Entstehung der Sekundärwälder im Untersuchungsgebiet und im Bereich der
Forstlichen Forschungsstation Horizontes
Als Hauptfaktor zur Entstehung von Sekundärwäldern wird von mehreren Autoren die
allgemeine Krise der Viehwirtschaft seit den 80er Jahren erwähnt (MURILLO & FEDLMEIER
1995; ORTIZ 1996; MÜLLER & SOLÍS 1997; BERTI 1999). Schon seit Beginn des vergangenen
Jahrhunderts wird die Landschaft der Region Chorotega hauptsächlich durch die
Viehwirtschaft bestimmt, aber ab den 50er Jahren wurden Tausende Hektar Primärwald in der
Region vernichtet, um Weideflächen für den schnell wachsenden Fleischbedarf im Ausland
zu gewinnen. Außerdem wurde diese Aktivität durch Vorzugskredite und durch Investitionen
im Straßennetz vom Staat unterstützt. Von 1950 bis 1984 vergrößerten sich dadurch die
Weideflächen von 10 % auf 42 % der Gesamtfläche des Landes (ORTIZ 1996).
- 19 -
Jedoch änderte sich in den 80er Jahren diese für die Viehwirtschaft durchaus günstige
Konjunktur aus zwei Hauptgründen: Einerseits sanken die Nachfrage und der Preis des
Rindfleisches im internationalen Markt (vor allem in den USA), andererseits wurde die
Viehwirtschaft nicht mehr vom costaricanischen Staat gefördert, die Kreditzinsen stiegen und
die Regierung begann, die Erzeugung von anderen, nicht traditionellen Produkten zu fördern.
So kam es schnell zu einer allgemeinen Krise in der Viehwirtschaft, die das Aufgeben von
großen Weideflächen in der Region Chorotega und dadurch die Etablierung von
Sekundärwäldern verursachte.
Die meisten der im Rahmen dieser Untersuchung aufgenommenen Sekundärwälder und
Sekundärbuschflächen befinden sich im Bereich der Forstlichen Forschungsstation Horizontes
(EEFH). Das Klima und die Böden der Station sind repräsentativ für die Region. Ihre frühere
und gegenwärtige Landnutzung ist mit der Entwicklung auf den benachbarten Farmen
vergleichbar, so dass dieser Abschnitt als eine Veranschaulichung einer in der Region
typischen Situation angesehen werden kann.
Bevor die aktuelle Landnutzung der EEFH untersucht wird, sollen kurz die wichtigsten
geschichtlichen Ereignisse dieser früheren Farm geschildert werden. Nach SEMPER (1999),
Besitzer der Farm von 1967 bis 1981, wurde auch vor 1967 Viehwirtschaft auf der Farm
betrieben. Damals waren noch größere Waldflächen vorhanden, die nach und nach gerodet
wurden. Alle flachen Gebiete der Farm wurden entwaldet, und die übriggebliebenen Wälder
standen vor allem an Flussläufen und auf hügeligem Gelände. Ab 1967 betrieb Herr Semper
Landwirtschaft (Reis und Hirse) auf den nach seiner Auffassung besseren Standorten und
Viehwirtschaft auf allen anderen Flächen. Er züchtete Brahman-Rinder auf Weiden mit einer
aus Afrika eingeführten Grasart namens “Jaragua” (Hyparrenia rufa Stapf). Seine
Haupteinnahmen kamen hauptsächlich aus der Viehwirtschaft.
Im Jahre 1981, als die Rentabilität der Rinderzucht sank und die costaricanische Regierung
die Subventionen für die Viehwirtschaft strich, verkaufte Herr Semper die Farm an eine
US-amerikanische Investorengruppe. Die Farm wurde von den neuen Besitzern
vernachlässigt, obwohl in kleinem Rahmen noch Rinder gezüchtet wurden. In dieser Epoche
begann in der gesamten Region und auch auf dieser Farm eine erste “Naturverjüngungswelle”
auf den aufgelassenen Flächen.
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Sechs Jahre später, etwa gegen 1987, begann in Horizontes eine zweite
“Naturverjüngungswelle”, da die US-Amerikaner die Farm der Forst- und
Naturschutzgebietsverwaltung Guanacaste schenkten, dafür bekam die Investorengruppe
Steuervergünstigungen in den USA. Die Forschungsstation begann ihre Aktivitäten zwei
Jahre später mit ersten experimentellen Forstplantagen mit einheimischen Baumarten.
Dennoch kann die Station als eine typische Landnutzungsform der Region angesehen werden,
da weiterhin Rinder gehalten werden. Sie werden auf der Station in denjenigen Gebieten
gehalten, die speziell durch Feuer gefährdet sind. Dort halten sie die Gräser kurz und
vermindern damit die Feuergefahr. Dazu soll erwähnt werden, dass es sich in der Region nicht
um natürliche Feuer, sondern um von Menschen gelegte Brände handelt. Es sind
hauptsächlich Jäger, die bei niedrigem Gras bessere Möglichkeiten haben, die im Gebiet
häufigen Hirsche zu jagen. In einigen Fällen können die Brände auch durch außer Kontrolle
geratene landwirtschaftliche Feuer verursacht werden.
2.5.4 Aktuelle Vegetation und Landnutzung im Bereich der Forstlichen
Forschungsstation Horizontes
Als Basis für die Waldinventur der Forstlichen Forschungsstation Horizontes (EEFH) konnten
Karten gefunden werden, die für einen ersten Einblick in die allgemeinen Bedingungen der
Station hilfreich waren (CHAVES & FALLAS 1994). Jedoch identifizierten sie nicht die Größe
und Position der aktuellen Sekundärwälder. Deswegen wurde entschieden, aktuellere
Luftbilder zu verarbeiten, um daraus Karten der existierenden Waldformationen und
Sukzessionsstadien zu erstellen. Im Rahmen einer Zusammenarbeit mit dem Institut TeleSIG
der Universidad Nacional de Costa Rica wurden Luftbilder des Jahres 1996 (ACG 1996)
photogrammetrisch bearbeitet und digitalisiert. Nach einer Überprüfung im Gelände und
entsprechenden Korrekturen konnte eine vorübergehende Landnutzungskarte für 1996 erstellt
werden (CHAVES & SPITTLER 1997). Anfang 1999 wurde eine zweite Überprüfung und
Korrektur durchgeführt. Dies ermöglichte die Erstellung einer Landnutzungskarte für den
Stand von 1999, die in Abb. 2.06 wiedergegeben ist (CHAVES et al. 1999).
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Abb.2.06: Landnutzungskarte der Forstlichen Forschungsstation Horizontes, Stand 1999 (nach CHAVES et al. 1999).
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Die verschiedenen Waldformationen (Sekundärwälder unterschiedlicher Entwicklungsphasen,
genutzte Galeriewälder und Forstplantagen) bedecken fast die Hälfte (47,7 %) der gesamten
Fläche der Forstlichen Forschungsstation Horizontes. Fast ein Drittel davon (15,7 % der
gesamten Fläche) gehört zu den verschiedenen Sekundärwaldstadien (s. Tab. 2.05).
Insgesamt befinden sich 3.555 ha (48,8 % der Gesamtfläche) in einem Verjüngungsprozess.
Zu diesen Verjüngungszonen gehören alle Sekundärwaldkategorien, der geschlossene, aber
auch der offene Sekundärbusch. Letztere Kategorie kann als vor kurzem (1-2 Jahre)
aufgegebene Weide betrachtet werden. Die Galeriewälder wurden dabei nicht berücksichtigt,
da sie sich im Allgemeinen in einem weniger dynamischen Stadium befinden.
Tab. 2.05: Flächen der unterschiedlichen Landnutzungskategorien auf der Forschungsstation Horizontes im Jahre 1999 (nach CHAVES et al. 1999).
Fläche Kategorie
[ha] [%]
Offener Sekundärbusch 1.612,41 22,1 Geschlossener Sekundärbusch 799,44 11,0 Junge Sekundärwälder 765,27 10,5 Mittlere Sekundärwälder 362,52 5,0 Alte Sekundärwälder 15,48 0,2 Galeriewälder 2.220,12 30,4 Reine Weiden 308,23 4,2 Weiden mit einzelnen Bäumen 1.094,58 15,0 Forstplantagen 115,43 1,6
Summe 7.293,48 100,0
Die jüngsten Sukzessionsphasen weisen innerhalb der Sekundärwälder die größten Flächen
auf (geschlossener Sekundärbusch: 799 ha, offener Sekundärbusch: 1.612 ha). Dies ist
dadurch zu erklären, dass die ersten Weiden erst Anfang der 80er Jahren des vergangenen
Jahrhunderts aufgegeben wurden, daher sind ältere Sekundärwälder kaum zu finden.
- 23 -
2.5.5 Veränderungen in der Waldbedeckung im Bereich der Forstlichen
Forschungsstation Horizontes zwischen 1987 und 1996
Um den zeitlichen Verlauf der Wiederbewaldung zu verfolgen, wurden auch Luftbilder des
Jahres 1987 untersucht (IGN 1987). Als erster Schritt wurden die Luftbilder des Jahres 1987
interpretiert und digitalisiert. Danach wurde die digitalisierte Datei unter ArcView 3.0a und
IDRISI 2.0 analysiert. Anschließend wurden die digitalisierten Karten von 1987 und 1996
übereinandergelegt. Danach konnten die Überlappungsflächen durch ein Verfahren, das man
als „Crosstab“ bezeichnet (IDRISI-Software), bestimmt und mit Hilfe von „Reclass“ neu
zugeordnet werden.
Auf der Basis dieser Analyse wurde Tabelle 2.06 erstellt, die die Flächenänderungen zeigt.
Zwischen 1987 und 1996 sind 2.272 ha wiederbewaldet worden, was in dieser relativ kurzen
Periode die Waldfläche verdoppelt hat.
Tab. 2.06: Veränderung der Waldflächen auf der Forschungsstation Horizontes zwischen 1987 und 1996.
Fläche [ha]
Waldfläche 1987 2.815
- Entwaldet (Waldbrände) - 470
+ Wiederbewaldet (Naturverjüngung: 2.157 ha; Forstplantagen: 115 ha) + 2.272
Waldfläche 1996 4.617
Dieser schnelle Wiederbewaldungsprozess ist hauptsächlich der Naturverjüngung zu
verdanken, die vor allem im südlichen Sektor der Station stattfand, wo große Brach- und
Sekundärwaldflächen entstanden und kleinere Forstplantagen angelegt wurden.
Die Entwaldung zwischen 1987 und 1996 war relativ gering (470 ha) und konzentrierte sich
vor allem auf die weit abgelegenen nördlichen Sektoren. Dort wurden in den letzten Jahren
Waldbrände gelegt, die spät oder überhaupt nicht gelöscht werden konnten.
- 24 -
3. Material und Methoden
3.1 Vegetationsaufnahme
3.1.1 Allgemeines
Um die Sukzession der Sekundärwälder in der Forstlichen Forschungsstation Horizontes
(EEFH) und im Nationalpark Santa Rosa aufzunehmen, werden unterschiedlich alte
Sekundärwälder untersucht, deren Alter eine zeitliche Abfolge beschreibt (WEIDELT 1968,
1969; KNIGHT 1975; GRÄFE 1981; FINEGAN 1992). Mit dieser indirekten Methode kann man
relativ schnell und kostensparend Entwicklungstrends über lange Zeiträume erfassen
(BOERBOOM 1974; FEDLMEIER 1996). Um klare Tendenzen in dieser “falschen Zeitreihe” zu
erreichen, ist es jedoch erforderlich, dass die Ausgangssituationen, vor allem bezüglich der
vorherigen Nutzung und des Bodens, sehr ähnlich und vergleichbar sind. Dazu muss vor der
Inventur dieser Sukzessionsstadien eine genaue Voruntersuchung der aufzunehmenden
Flächen durchgeführt werden.
3.1.2 Kriterien zur Auswahl der Untersuchungsflächen
Nach folgenden Kriterien wurden im Gelände die verschiedenen Zielstraten identifiziert und
ihre Größen bestimmt:
a) Bodeneigenschaften: Nach der Bodenkartierung der Station (WINTERS 1997) können im
Allgemeinen zwei Zonen in Horizontes unterschieden werden: solche mit vulkanischem
und solche ohne vulkanischen Einfluss. Alle untersuchten Sekundärwälder befanden sich
im mittleren und südlichen Sektor der Station, mit Böden ohne starken vulkanischen
Einfluss.
b) Vorherige Nutzung der Flächen: Da die Nutzungsgeschichte der Fläche die zukünftige
Entwicklung des Bestandes beeinträchtigt (BAAR 1997; GRAU et al. 1997; TUCKER et al.
1997), wurde sowohl in Horizontes als auch in Santa Rosa darauf geachtet, dass vor
Beginn der natürlichen Verjüngung nur Viehwirtschaft auf den Flächen betrieben wurde.
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Die Weiden wurden in allen Fällen mehr als 30 Jahre lang genutzt, GERHARDT (1993)
spricht sogar von einer 150 bis 400 Jahre alten Nutzung.
c) Alter der Sekundärwälder: Dieses Kriterium gehört zu den wichtigsten bei der Auswahl
der Bestände, da es die Aussagefähigkeit der „falschen Zeitreihe“ bestimmt. Deswegen
wurden Luftbilder (IGN 1987; ACG 1996) ausgewertet und nicht nur das Personal der
Station, sondern auch Arbeiter und Besitzer (SEMPER 1999) der ehemaligen Farm befragt.
In allen Fällen wurden sehr ähnliche Antworten gegeben, mit einer Differenz von
maximal einem Jahr in den Angaben. Bei unterschiedlichen Informationen wurde
diejenige gewählt, die von den meisten Personen angegeben wurde.
d) Einfluss der Beweidung auf die Sekundärwälder: In der Forschungsstation Horizontes
werden, wie erwähnt, Rinder gehalten. Die Sekundärwälder dienen der Viehwirtschaft
hauptsächlich im Sommer als Futterressource und als Schattenspender. In mehreren
Sekundärwäldern konnte ein starker Einfluss der Beweidung beobachtet werden, der sich
vor allem durch die Abwesenheit des Unterwuchses bemerkbar macht. Deswegen wurde
darauf geachtet, dass die Flächen nach der Aufgabe nicht mehr einer allzu starken
Beweidung ausgesetzt waren.
e) Feuer: Dies ist ein weiterer Störfaktor der natürlichen Dynamik (GRAU 1997) der
Sekundärwälder in der Region (PACHECO 199