Woody vegetation for gully rehabilitation in northern Ethiopia: species suitability, root structure, and seedling establishment, growth and management

De semi-ariede hooglanden in Noord-Ethiopië worden in toenemende mate ge confronteerd met grote uitdagingen op vlak van milieu- en landbeheer, en lijden onder eeuwenoude en verregaande landdegradatie, landgebrek en ee n chronisch tekort aan hout. Enorme verliezen van bodem en biodiversitei t vormen een ernstige bedreiging voor duurzame voedsel- en houtproductie . Ravijnerosie in het bijzonder is verantwoordelijk voor zeer grote bode mverliezen, maar evenzeer voor het optreden van overstromingen en het di chtslibben van waterreservoirs. In die context zijn een geïntegreerd beh oud, herstel en beheer van natuurlijke hulpbronnen van vitaal belang. He t bevorderen van de aanplant en het duurzame beheer van multifunctionele boom- en struiksoorten kan een efficiënte manier zijn om tezelfdertijd de leefbaarheid in de landelijke gemeenschappen te verhogen, een brede r eeks ecosysteem diensten te verschaffen en landdegradatie terug te dring en. Heel wat knelpunten bemoeilijken echter een effectieve toepassing, e n de overlevingskansen van aangeplante of natuurlijk gevestigde boomzaai lingen zijn vaak bijzonder klein. Een gebrek aan soortenkennis en select iecriteria betekent bovendien dat vaak ongeschikte soorten aangeplant wo rden, plantmethodes en behandelingen onaangepast zijn, en/of nazorg en b escherming regelmatig ontbreken. In een context van continu bodemverlies en een beperkte nutriënten- en watervoorziening, zijn vooral droogteres istentie en snelle wortelontwikkeling belangrijke aandachtspunten. De hoofddoelstelling van dit onderzoek was het leveren van een bijdrage tot een beter begrip van de ontwikkeling, het gedrag en de geschiktheid van houtige soorten voor landherstel en controle van ravijnerosie in Noo rd-Ethiopië. Aandacht werd besteed aan drie aspecten: (1) functies en st ructurele ontwikkeling van wortelstelsels, (2) soortenselectie, en (3) v estiging, groei en behandeling van zaailingen. Om vaak complex bewortelingsonderzoek in de toekomst te bevorderen, werd in het eerste deel uitgebreid aandacht besteed aan de geschiktheid van verschillende onderzoeksmethoden en de functionaliteit van wortelstelsel s. De huidige opties voor bemonstering, meting en analyse van wortelarch itectuur werden in kaart gebracht, aandacht werd besteed aan de potentië le effecten van structurele wortelkenmerken op erosiecontrole en helling sstabiliteit, en het belang van gedetailleerde evaluatie van 3D wortelar chitectuur werd grondig uiteengezet. Rekening houdende met de vaak heter ogene verdeling van structurele wortels, bestaat er geen twijfel over he t belang en de wijde toepasbaarheid van dit soort onderzoek, dat bovendi en sterk bijdraagt tot het begrip van processen van plant- en bodemstabi liteit. Desondanks leert praktijkervaring hoe moeilijk het vaak is om ee n passend evenwicht te vinden tussen tijdsefficiëntie en hoeveelheid inf ormatie. Selectie van een beperkte set sleutelkenmerken, aangepast aan h et geëvalueerde proces en de onderzoeksvraag, kan in vele gevallen de me est relevante informatie verschaffen. Een degelijke selectie van houtige soorten voor landherstel mag echter n iet enkel gebaseerd zijn op een goede wortelontwikkeling en structuur, maar gebeurt idealiter op basis van een brede waaier van ecologische, ec onomische en sociale selectiecriteria. In een tweede deel werd daartoe e en gebruiksvriendelijke methodiek ontwikkeld voor selectie van multifunc tionele boomsoorten, en dit voor verschillende scenarios in het studieg ebied. Hiertoe werd gebruik gemaakt van een unieke combinatie van inform atiebronnen, met bijzondere aandacht voor lokale ecologische kennis en v oorkeuren. Een aanpasbare databank met een basisset van 91 potentieel in teressante soorten en soortenscores voor niet minder dan 45 relevante cr iteria vormt de basis van de voorgestelde methodiek. Gevoeligheid voor d e (nooit volledig objectieve) toekenning van gewichten aan de criteria e venals betrouwbaarheid van en gebrek aan informatie over specifieke soor tkenmerken vormen de voornaamste beperkingen voor toepasbaarheid. Het derde gedeelte omvat het experimentele werk van deze thesis. Om tege moet te komen aan de kennishiaten zoals voorgesteld in deel twee, was de doelstelling hier om meer inzicht te verkrijgen in groei, (wortel)ontwi kkeling en gedrag van regionaal belangrijke soorten onder verschillende behandelingen en groeicondities. In een eerste gecontroleerde experiment werden groeisnelheid, biomassaverdeling, allometrische relaties en dyna miek van plantkenmerken onderzocht en vergeleken voor Cordia africana en Olea europaea subsp. cuspidata. Effecten van bewatering op boven- en on dergrondse structurele ontwikkeling werden grondig geëvalueerd. Onder de onderzochte omstandigheden ontwikkelden beide soorten relatief kleine z aailingen binnen de tijd van het experiment. Groeisnelheden waren hoogst en dimensies grootst voor Cordia, dat een gemiddeld drooggewicht had va n 24 g, tegenover 4 g voor Olea op een leeftijd van 18-20 maanden. Cordi a wortelde ook dieper (54 cm tegenover 30 cm voor Olea, 18-20 maanden), had in verhouding een groter aandeel wortels had, en leek onmiddellijk t e investeren in de ontwikkeling van een exploratieve wortelstructuur. Ov erleving is de eerste prioriteit voor Olea, dat een lage groeisnelheid h ad maar kwaliteitsvol, dicht plantweefsel ontwikkelde. Olea investeerde relatief het meest in oppervlakkige wortels, en had een grotere wortel(l engte)densiteit. In een tweede experimentele opzet werden overleving, groei en ontwikkeli ng van zaailingen van Acacia etbaica, Sesbania sesban en Dodonaea angust ifolia opgevolgd onder veldomstandigheden, over een periode van 26 maand en. Bijzondere aandacht werd besteed aan knelpunten voor vestiging. Het experiment werd opgezet in twee bestaande ravijnen, waar de aangeplante zaailingen werden onderworpen aan verschillende behandelingen van bewate ring, beschutting en plantpositie. In overeenstemming met de verwachting en, bleken overleving, groei en ontwikkeling sterk afhankelijk te zijn v an de in aanmerking genomen soort, behandeling en groeiomstandigheden, f actoren die eveneens op elkaar inwerkten. De grootste verschillen werden bepaald door de plaatsgebonden bodemcondities. Sesbania kende het hoogs te overlevingspercentage (82 %) en de sterkste biomassa ontwikkelin g, met een gemiddeld drooggewicht van 7.34 kg in de vruchtbare Vertisol locatie. Terugval was grootst op de ravijnbodem, waar 63 % van alle mortaliteit plaatsvond. Beschutting door rietkokers resulteerde in smal lere diameters en een sterkere lengtegroei en verschafte een efficiënte bescherming tegen uitdroging, vloed, sedimentatie en afgrazing. Tegen al le verwachtingen in beïnvloedden verschillen in bewatering nauwelijks ov erleving of (wortel)ontwikkeling voor elk van de bestudeerde soorten in beide experimenten. Voor zover geweten is het eerste experiment de enige studie waarin 3D wortelarchitectuur voor zaailingen van beide soorten z o gedetailleerd geëvalueerd werd, en vormt het tweede experiment éé n van de eerste gerapporteerde veldstudies over vestiging, groei en ontw ikkeling van boomzaailingen in het kader van controle van ravijnerosie i n Afrikaanse semi-ariede gebieden. Er is een sterke behoefte aan dergeli jke terreinervaring. De ontwikkelde kennis kan dienen als input voor mod ellen die plantengroei en herstel in jonge aanplantingen voorspellen, en kan bijdragen tot een geoptimaliseerde selectie van de juiste soort en behandeling voor de juiste plaats en doelstelling.

Jaar van publicatie:2010

Toegankelijkheid:Open