The effects of livestock numbers and land cover transformation processes on rangelands in the Balkan Mountains between 1947 and 2012

Auswirkungen der Viehdichte auf Sommerweiden im Balkan während der landwirtschaftlichen Transformationen zwischen 1947 und 2012

  • The historical transition from the Bulgarian Kingdom through the Soviet period to the present state of Bulgaria has affected humans and their land use preferences, leading to repeated transformations of the vegetation. We analysed the proportional change of vegetation types in the Tsentralen Balkan National Park in Bulgaria using aerial imagery over the last 65 years and object based image segmentation. Segments were classified into three land cover classes (vegetation types): shrubland, grassland, and shrub-grassland mosaic. In order to interpret the observed proportional changes of these vegetation types we collated livestock numbers over the same period. The shrub-grassland mosaic constantly decreased over the first 20 years, whereas shrublands and grasslands both increased. During the period 1969–1989, the trend continued and areas covered by the shrub-grassland mosaic decreased by 82%, while shrublands increased by 56% and grasslands increased by 18%. The species rich shrub-grassland mosaics were most affected by the land use changes. The overall land cover diversity pattern reduced to two classes. The period with the least changes was 1989–2012, when changes in landscape cover stabilized after the area was designated a National Park. Livestock numbers varied throughout the study period due to the transformation processes. This probably also affected the change in the vegetation patterns analyzed, as few other drivers are known from the Stara Planina Mts. The aerial imagery time series was helpful to reconstruct the changes in the vegetation of the study area, however, extending the time series would allow for a better correlation with livestock numbers.
  • Einleitung: Das Grasland des Balkans stellt als Sommerweidegebiet seit Jahrhunderten eine wichtige Grundlage für die Wanderweidewirtschaft dar (MARINOV 1961). Seit der Zeit des bulgarischen Königreichs über die Sowjetzeit bis heute hat sich die Nutzung des Graslands des Balkans wiederholt geändert. In den letzten 65 Jahren wechselten im Gebiet v. a. ökonomische Krisen und Aufschwünge einander ab (BEROV 1974, DARDZHONOV 1994). Diese führten in den Sommerweidegebieten zu unterschiedlichen Vieh- insbesondere Schafsdichten. Als im Stara Planina-Gebiet im Jahr 1989 der Tsentralen Balkan National Park eingerichtet wurde, nahm die Schafsdichte zuerst stark ab und später dann, ab 2007, wieder etwas zu. Heute herrscht im Gebiet eher Über- als Unterbeweidung. Diese Veränderungen der Landnutzung bewirkten auch Veränderungen der Vegetation, die jedoch für das Gebiet bisher kaum dokumentiert wurden. Das Ziel dieser Studie war es, die Anteile von drei auf Luftbildern erkennbaren Vegetationstypen – Strauchsteppe, Grassteppe und Strauch-Grassteppe-Mosaik – über einen Zeitraum von 65 Jahren zu quantifizieren und die Ergebnisse in Beziehung zur Schafsdichte zu interpretieren. Methoden: Wir analysierten Flächenänderungen der Strauchsteppe, Grassteppe und Strauch-Grassteppe-Mosaike im Tsentralen Balkan National Park mithilfe von Luftbildern aus den Jahren 1947, 1969, 1989 und 2012 mittels objektbasierter Luftbildsegmentierung (OBIA). Die Anteile der Vegetationstypen wurden mithilfe eines post-hoc Kartenvergleichs in einem Geographischen Informationssystem analysiert. Die Entwicklungsverläufe der drei Vegetationstypen wurden jeweils einzeln untersucht und aus zwei verschiedenen Blickwinkeln interpretiert: erstens der Entwicklungsverlauf ausgehend von einem Vegetationstyp und zweitens hinführend zu einem Vegetationstyp. Um die Veränderungen zu interpretieren, wurden für die gleichen Zeiträume die Schafsdichten anhand von lokalen Berichten ermittelt und diese visuell mit den sich ergebenden Trends aus der Bildanalyse verglichen. Ergebnisse: Zwischen 1947 und 1969 hatte das Strauch-Grassteppe-Mosaik kontinuierlich ab- und sowohl die Strauch- als auch die Grassteppe kontinuierlich zugenommen. Dieser Trend setzte sich in der Periode 1969–89 fort, wobei das artenreiche Strauch-Grassteppe-Mosaik insgesamt am stärksten von den Landnutzungsänderungen betroffen war. Während schließlich nur noch 18 % der ursprünglichen Fläche des Strauch-Grassteppe-Mosaiks vorhanden waren, hatten die Strauchsteppe in diesem Zeitraum um 56% und die Grassteppe um 18 % zugenommen (Tab. 1). Die Zahl der Schafe im Untersuchungsgebiet schwankte zwischen 1947 und 1989 um die 140.000 Tiere. Im Zeitraum von 1989–2012, nach der Errichtung des National Parks, nahm die Schafsdichte dann von über 180.000 Tieren auf ca. 40.000 Tiere stark ab (Abb. 2). Die Entwicklungsverläufe der Vegetationstypen (Abb. 4) zeigten, dass das Strauch-Grassteppe-Mosaik häufiger in Gras- als in Strauchsteppe umgewandelt wurde. Dies geschah vor allem in der Periode 1947–1969. Ein geringer Anteil der Grassteppe entwickelte sich ab 1989 wieder zu Strauch-Grassteppe-Mosaik wohingegen Strauchsteppe nie in Strauch-Grassteppe-Mosaik überführt wurde. Diskussion: Zwei gegensätzliche Trends ließen sich beobachten: In den Jahren bis 1989 nahmen sowohl die Strauch- als auch die Grassteppe auf Kosten des Strauch-Grassteppen-Mosaiks zu. Diese Veränderung ging einher mit steigenden Viehzahlen aber auch neuen viehwirtschaftlichen Praktiken, die in dieser Zeit im Gebiet getestet wurden, z. B. mikrobielle Futterzusätze, widerstandsfähigere Schafsrassen, mechanisierte Kollektivwirtschaft etc. (ILIEVA et al. 1997). Im Zeitraum von 1989 bis 2012, nach Gründung des Nationalparks, zeigte die Strauch- und die Grassteppe die geringsten Veränderungen der Flächenanteile. Das artenreiche Strauch-Grassteppe-Mosaik nahm in dieser Zeit leicht zu, ohne jedoch seinen ursprünglichen Anteil auch nur annährend zu erreichen. Zunahmen von Patch-Mosaik-Strukturen durch extensive Beweidungen wurden bereits aus anderen Gebieten beschrieben (z. B. LEDERBOGEN et al. 2004, VASSILEV et al. 2011). Dem Nationalpark kann extensive Beweidung daher als Managementmethode empfohlen werden, um Strauch-Grassteppe-Mosaike zu fördern. Schlussfolgerungen: Anhand einer Luftbildserie konnten Landschaftsveränderungen über einen Zeitraum von 65 Jahren rekonstruiert werden. Anhand von drei Vegetationstypen – Grassteppe, Strauchsteppe und Strauch-Grassteppe-Mosaik – konnte gezeigt werden, dass die Landschaftsveränderungen vor allem auf Kosten des Strauch-Grassteppe-Mosaiks verliefen. Erst ab der Errichtung des Nationalparks im Jahre 1989 konnte sich dieser artenreiche Vegetationstyp (aus Grassteppen) wieder regenerieren. Obwohl nur visuell/korrelativ festgestellt, stellt die saisonale Beweidung durch Schafe im Stara Planina-Gebirge einen wichtigen Faktor für die Vegetation dar. Es sollten weitere Untersuchungen zur Entwicklung der Vegetation in Abhängigkeit von der Viehdichte im Stara Planina-Gebirge folgen.

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Metadaten
Author:Hristo Pedashenko, Iva Apostolova, Jens Oldeland
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-381855
DOI:https://doi.org/10.14471/2015.35.010
ISSN:0722-494X
Parent Title (German):Tuexenia : Mitteilungen der Floristisch-Soziologischen Arbeitsgemeinschaft
Publisher:Floristisch-Soziologische Arbeitsgemeinschaft
Place of publication:Göttingen
Document Type:Article
Language:English
Year of Completion:2015
Year of first Publication:2015
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Release Date:2015/09/23
Tag:Karakachan; change detection; image segmentation; land management; shrub encroachment; transhumance
Volume:35
Page Number:16
First Page:417
Last Page:432
HeBIS-PPN:371393574
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 58 Pflanzen (Botanik) / 580 Pflanzen (Botanik)
Sammlungen:Sammlung Biologie / Sondersammelgebiets-Volltexte
Zeitschriften / Jahresberichte:Tuexenia : Mitteilungen der Floristisch-Soziologischen Arbeitsgemeinschaft / Tuexenia : Mitteilungen der Floristisch-Soziologischen Arbeitsgemeinschaft, Band 35 (2015)
:urn:nbn:de:hebis:30:3-381475
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