The high-mountain pastures of the Eastern Pamirs (Tajikistan) - An evaluation of the ecological basis and the pasture potential

Die Hochgebirgsweiden im Ostpamir (Tadschikistan) - Eine Studie zur Ermittlung der ökologischen Grundlagen und des Weidepotenzials

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:29-opus-23546
  • The breakup of the Soviet Union and the associated independence of Tajikistan in 1991 resulted in significant structural changes in the political and socio-economic framework of this area. Specifically the Eastern Pamirs, a peripheral and ecologically disadvantaged region in the East of Tajikistan, was heavily dependent on the economical integration and the structure of subsidies within the USSR. Animal husbandry, was the region’s principal duty within the framework of the Soviet state-directed economy, with vital goods and energy sources being imported. The allocation of pastureland was subject to a management plan with up to four seasonal pasture camps, particularly the use of remotelyThe breakup of the Soviet Union and the associated independence of Tajikistan in 1991 resulted in significant structural changes in the political and socio-economic framework of this area. Specifically the Eastern Pamirs, a peripheral and ecologically disadvantaged region in the East of Tajikistan, was heavily dependent on the economical integration and the structure of subsidies within the USSR. Animal husbandry, was the region’s principal duty within the framework of the Soviet state-directed economy, with vital goods and energy sources being imported. The allocation of pastureland was subject to a management plan with up to four seasonal pasture camps, particularly the use of remotely located pastures was supported. Today, shortages of financial and transportation resources lead to limited pasture mobility and therefore possibly to a concentration of livestock numbers on pastures in the vicinity of the permanent settlements. The consequence is an overexploitation of forage resources, at least in locally limited areas. Therefore, the question posed here is whether or not a sustainable carrying capacity of the pasture areas is ensured. The overall aim of this thesis is to provide an overview of the pasture potential of the Eastern Pamirs of Tajikistan using the example of two subdistricts, Alichur and Kona Kurghan. This comprises several subsidiary studies. Firstly, information about vegetation and its distribution needed to be gathered, therefore an investigation of the determining environmental factors was necessary. Next, the availabilty of phytomass was explored, and finally the forage quality was considered. Based on phytosociological recordings different vegetation classes were identified. Subsequently, the interrelation between vegetation distribution and environmental, as well as variables based on remote sensing data, were analysed using ordination in combination with variable fitting. Variables that highly correlated with the ordination space were used as predictor variables in a random forest model, in order to model the extent of the different vegetation classes. Furthermore, phytomass amount was assessed by a point-intercept method. Finally, forage quality was assessed based on five strategies: examination of available literature; interviews with herders, animal observations, nutritive value evaluation (Weender-van Soest-analysis). In total, seven different vegetation classes could be defined. “Spring turfs” and “alpine mats” predominantly consist of sedges that show high vegetation coverage. On the contrary, “scree vegetation” indicates the lowest cover values. The four remaining classes can be summarised as dwarf shrub dominated vegetation, with Krascheninnikovia ceratoides (teresken) being the prevailing species. The groups differ according to total coverage and the occurrence of hard cushions, and were named “deserts”, “dwarf shrub deserts” and “dwarf shrub cushion steppes”. The latter class was further subdivided into two types (wormwood and teresken) on the basis of the occurence of Artemisia leucotricha. Furthermore, eleven remotely sensed variables that showed the highest fit with the ordination space were selected as predictor variables to model vegetation distribution. A random forest model was used to model the distribution of the seven introduced vegetation classes as well as the classes “water” and “snow and ice”. The total model accuracy accounts for 77.4 %. The assessment of phytomass amounts indicated lowest values for “deserts”. “Dwarf shrub cushion steppes (wormwood-type)” show the highest phytomass production, however, the major part is linked to Acantholimon diapensioides cushions with a low nutritive value. Highest nutritive values of more than 10 MJ/kg dry matter were analysed for eight common pasture plants (e. g. Stipa caucasica subsp. glareosa, Dracocephalum paulsenii and Carex-Kobresia spring turfs). However, K. ceratoides was identified to be the most important pasture plant, particularly in winter. The most valuable summer fodder plants are the local Stipa species followed by D. paulsenii. Based on the results form this work, in combination with livestock numbers and the distribution of the pasture camps it can be concluded that the pasture potential of the entire region is sufficient to feed the actual number of pasture animals. However, taking into account limited day ranges of the animals reveals that the carrying capacity of the entire utilised pastureland is at its limits or is already overused. This is particularly true for winter pastures and pastures in the vicinity of permanent settlements, but also, to a lesser extent, for remotely located summer pastures. On the contrary, extensive areas throughout the entire study area, but in particular in remote valleys in the north-west, can be hardly used with the present distribution of the camps.show moreshow less
  • Der Zerfall der Sowjetunion und die Unabhängigkeit Tadschikistans führten zu gravierenden Veränderungen der politischen und sozio-ökonomischen Rahmenbedingungen. Davon in besonderem Maße betroffen ist der Ostpamir, der als peripher gelegener und klimatisch benachteiligter Raum in hohem Maße von den wirtschaftlichen Verflechtungen in der UdSSR abhängig war. Im Rahmen der Planwirtschaft galt die Viehwirtschaft als die zentrale Aufgabe der Region. Die Verteilung der Weideflächen unterlag einem Managementplan mit bis zu vier saisonalen Weidestandorten, die Nutzung zentrumsferner Weiden wurde gefördert. Heute führen Engpässe an Finanz- und Transportmitteln zu einer eingeschränktenDer Zerfall der Sowjetunion und die Unabhängigkeit Tadschikistans führten zu gravierenden Veränderungen der politischen und sozio-ökonomischen Rahmenbedingungen. Davon in besonderem Maße betroffen ist der Ostpamir, der als peripher gelegener und klimatisch benachteiligter Raum in hohem Maße von den wirtschaftlichen Verflechtungen in der UdSSR abhängig war. Im Rahmen der Planwirtschaft galt die Viehwirtschaft als die zentrale Aufgabe der Region. Die Verteilung der Weideflächen unterlag einem Managementplan mit bis zu vier saisonalen Weidestandorten, die Nutzung zentrumsferner Weiden wurde gefördert. Heute führen Engpässe an Finanz- und Transportmitteln zu einer eingeschränkten Weidemobilität und somit möglicherweise zu einer Konzentration der Viehs auf zentrumsnahe Weiden. Dies hat, zumindest lokal begrenzt, eine Übernutzung der Futterressourcen zur Folge. Es stellt sich daher die Frage ob die Tragfähigkeit der Weidegebiete gewährleistet ist. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Abschätzung des Weidepotenzials im Ostpamir anhand von Untersuchungen auf dem Gebiet der Gemeinden Alichur und Kona Kurgan. Dies führt mehrere untergeordnete Studien mit sich. Zunächst wurden Daten zur Zusammensetzung und Verbreitung der Vegetation und der zugrunde liegenden Umweltfaktoren erfasst. Darüber hinaus mussten Daten zur Phytomasseverfügbarkeit erhoben werden. Schließlich wurde die Futterqualität der vorhandenen Vegetation analysiert. Zuerst wurden auf der Basis pflanzensoziologischer Aufnahmen unterschiedliche Vegetationseinheiten identifiziert. In einem zweiten Schritt wurden Beziehungen zwischen der Vegetationsverteilung und Umweltparametern sowie spektralen Fernerkundungsdaten untersucht. Hochkorrelierte Variablen dienten anschließend als erklärende Variablen in einem random forest Modell mit dem die Ausdehnung der einzelnen Vegetationseinheiten modelliert wurde. Außerdem wurde die verfügbare Menge an Phytomasse mit einer point-intercept Methode erhoben. Schließlich wurden Daten zur Futterqualität auf der Grundlage folgender Methoden erhoben: Auswertung vorhandener Literaturdaten; Interviews mit Viehhirten; Weidetierbeobachtungen; Futterwertanalyse (Weender-van Soest-Methode). Insgesamt wurden sieben unterschiedliche Vegetationseinheiten identifiziert. “Quellrasen” und “Alpine Matten” werden von Cyperaceen dominiert und zeigen die höchste Vegetationsbedeckung. Die niedrigsten Deckungswerte wurden für die “Felsvegetation” ermittelt. Die vier übrigen Klassen können zusammenfassend als Zwergstrauchvegetation bezeichnet werden. Krascheninnikovia ceratoides (Teresken) ist hier die vorherrschende Art. Die einzelnen Klassen unterscheiden sich vor allem in Bezug auf die Gesamtdeckung und das Vorkommen von Hartpolstern. Im Einzelnen wurden sie mit “Wüsten”, “Zwergstrauchwüsten” und “Zwergstrauchpolstersteppen” bezeichnet. Letztere wurden anhand des Vorkommens von Artemisia leucotricha in zwei Typen unterteilt: Wermut und Teresken. Anschließend wurden die 11 fernerkundlich generierten Variablen mit der höchsten Korrelation zur Vegetationsverteilung als erklärende Variablen für das Vegetationsmodell ausgewählt. Um die Verteilung der sieben Vegetationsklassen sowie der weiteren Klassen “Wasser” und “Schnee/Eis” zu modellieren wurde ein random forest Modell verwendet. Die Gesamtgenauigkeit des Modells kann mit 77.4% angegeben werden. Die niedrigsten Phytomassewerte wurden für die Klasse “Wüsten” ermittelt. “Zwergstrauchpolstersteppen (Typ Wermut)” besitzen die höchsten Werte, allerdings hängen diese vor allem mit dem Vorkommen schwerverdaulicher Acantholimon diapensioides Polster zusammen. Die höchsten Futterwerte mit mehr als 10 MJ/kg Trockenmasse wurden für acht weitverbreitete Futterpflanzen gemessen (z. B. Stipa caucasica subsp. glareosa, Dracocephalum paulsenii, Carex-Kobresia-Quellrasen). Als wichtigste Futterpflanze, vor allem im Winter, wurde allerdings K. ceratoides identifiziert. Die wichtigsten Sommerfutterpflanzen sind die lokalen Stipa-Arten und D. paulsenii. Auf der Grundlage der ermittelten Ergebnisse, in Kombination mit Viehzahlen und der Verteilung der Weidestandorte kann geschlossen werden, dass das Weidepotenzial des gesamten Untersuchungsgebiets ausreichend ist, um den derzeitigen Viehbestand zu versorgen. Unter Einbeziehung eingeschränkter Nutzungsradien um die Weidestandorte konnte allerdings aufgezeigt werden, dass die Tragfähigkeit des aktuell genutzten Weidelandes an ihre Grenzen stößt oder diese bereits überschritten hat. Dies gilt im Besonderen für Winterweiden und Weiden in der Nähe der festen Siedlungen, in einem geringeren Ausmaß aber auch für entfernt liegende Sommerweiden. Im Gegensatz gibt es ausgedehnte Flächen von denen bei der derzeitigen Verteilung der Weidestandorte davon ausgegangen werden kann, dass sie kaum genutzt werden. Diese verteilen sich über das gesamte Untersuchungsgebiet, jedoch mit einem Schwerpunkt in abgelegenen Tälern im Nordwesten.show moreshow less

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Metadaten
Author:Kim André Vanselow
URN:urn:nbn:de:bvb:29-opus-23546
Advisor:Cyrus Samimi
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Year of Completion:2011
Publishing Institution:Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Granting Institution:Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Naturwissenschaftliche Fakultät
Date of final exam:2011/02/03
Release Date:2011/02/16
Tag:Postsowjetische Transformation; Weidepotenzial; Weideökologie; random forest
pasture ecology; pasture potential; post-soviet transformation; random forest
SWD-Keyword:Hochgebirge; Geoökologie; Trockengebiet; Hochasien; Tadschikistan; Pamir; Pamir <Ost>; Yak; Biomasse; Energetischer Futterwert; Vegetation
Institutes:Naturwissenschaftliche Fakultät / Naturwissenschaftliche Fakultät -ohne weitere Spezifikation-
Dewey Decimal Classification:9 Geschichte und Geografie / 91 Geografie, Reisen / 910 Geografie, Reisen
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