Essays on the consequences of declining rubber prices for smallholder farming in Southwest China

Während der letzten Jahrzehnte haben sich die Naturkautschukplantagen im Südwesten Chinas ausgeweitet – einhergehend mit einem Wandel von traditionellen Anbausystemen, basierend auf Nahrungsmittel und Agrarforstwirtschaft, zu Kautschuk-Monokulturen. Kautschukplantagen waren der zentrale Teil der Armutsbekämpfungsstrategie der Regierung für abgelegene ländliche Gebiete. Diese Strategie war zwar erfolgreich, aber die uneingeschränkte Expansion des Kautschuks bedroht die langfristige Nachhaltigkeit, insbesondere für Kleinbauern. Die Ausdehnung des Kautschuks in ökologisch weniger geeignete Gebiete, getrieben durch hohe Kautschukpreise, hat zu Umweltschäden und wirtschaftlichen Ungleichheiten geführt. Um die Auswirkungen dieser Entwicklungen auf den Lebensunterhalt und das Wohlergehen der kleinbäuerlichen Kautschukbauern vollständig zu verstehen, sind sorgfältige Untersuchungen erforderlich. Ziel der Dissertation ist es, die Reaktionen kleinbäuerlicher Kautschukbauern auf sinkende Kautschukpreise zu untersuchen und die Auswirkungen auf das Wohlergehen der Haushalte und die ländliche Entwicklung in Südwestchina abzuschätzen. Der Fokus hierbei liegt auf kleinbäuerlichen Kautschukbauern in der Autonomen Präfektur Xishuangbanna Dai (XSBN), die an der Südspitze der Provinz Yunnan in China liegt. Die Forschungsziele sind: (i) die Bewältigungsstrategien der kleinbäuerlichen Kautschukbauern als Reaktion auf die sinkenden Kautschukpreise und deren Auswirkungen auf das Wohlergehen der Haushalte und die sektor-interne Einkommensverteilung zu untersuchen; (ii) die Rolle von Standortfaktoren auf den Strukturwandel abzuschätzen; (iii) die Durchführbarkeit des Zwischenfruchtanbaus bei steigenden Arbeitskosten im Kautschukanbau zu analysieren; (iv) die Rolle der Wahrnehmung regionaler Klimaextreme auf die Akzeptanz des von der lokalen Regierung geförderten Konzepts einer umweltfreundlichen Landwirtschaft zu untersuchen; und (v) die Auswirkungen der Wahrnehmung von Temperaturänderungen auf die Umsetzung umweltfreundlicher Praktiken in der Landwirtschaft zu bewerten. Die empirische Grundlage dieser Arbeit ist ein zweijähriger Paneldatensatz von etwa 612 kleinbäuerlichen Kautschukbauern in XSBN, der im März 2013 bzw. März 2015 erhoben wurde. Die Kautschuk-Kleinbauern wurden aus 42 Dorfgemeinschaften in 8 Townships in den Bezirken Jinghong, Menghai und Mengla nach einem stratifizierten Zufallsstichprobenverfahren ausgewählt. Zu den Erhebungsinstrumenten gehörten Haushalts- und Dorffragebögen. Der Haushaltsdatensatz besteht aus sozioökonomischen Informationen aller Familienmitglieder, einschließlich aller einkommensschaffenden Aktivitäten wie Pflanzenbau und Viehzucht sowie außerlandwirtschaftlicher und nichtlandwirtschaftlicher Aktivitäten. Der Haushaltsfragebogen enthielt auch ein detailliertes Modul zur Kautschukproduktion, um den Arbeitseinsatz, den Materialeinsatz und die Erträge zu erfassen. Außerdem umfasst der Haushaltsfragebogen Informationen zu Vermögen und Konsum der Haushalte, erlebte Schocks und erwartete zukünftige Risiken. Der Dorffragebogen, der zusammen mit dem Dorfvorsteher durchgeführt wurde, umfasste Informationen zur Demographie, Infrastruktur und lokalen Institutionen. Der erste Aufsatz ist durch das Phänomen der wachsenden Ungleichheit der Wohlfahrt in China motiviert, wie Thomas Pickettys jüngste Forschungen über China zeigen. Der Aufsatz in Kapitel zwei trägt den Titel „Sinkende Kautschukpreise, Diversifizierung und ländliche Ungleichheit in Südwestchina.“ Es wird untersucht, auf welche Weise sich die Reaktion der Landwirte auf sinkende Kautschukpreise auf das Haushaltseinkommen und die sektorinterne Verteilung der Wohlfahrt in XSBN auswirkt. Der konzeptionelle Rahmen des Papiers ist ein dynamisches Modell des Lebensunterhalts eines Haushalts. Dabei wird zunächst die Hypothese aufgestellt, dass Kautschukbauern als Reaktion auf den Kautschukpreisschock ihr Anbauportfolio diversifizieren. Zweitens wird die Hypothese aufgestellt, dass die Einkommensungleichheit in Folge von Bewältigungsstrategien, die hauptsächlich in der Übernahme von außerlandwirtschaftlicher Lohnarbeit bestehen, verringert wird. Der Shannon-Index wird zur Messung der Diversifizierung von Land und Arbeit verwendet. Um die Determinanten der Diversifizierung zu identifizieren, werden ein Tobit-Modell und ein „Scheinbar Beziehungsloses Regressions-Modell mit den Paneldaten verwendet. Der Mundlak-Korrekturfaktor wird einbezogen, um mögliche Endogenitätsprobleme zu berücksichtigen, die sich aus unbeobachteter Heterogenität ergeben. Als nächstes werden eine Quantilsregression und ein Multinomiales Endogenes Switching-Regressionsmodell verwendet, um den Effekt der Diversifizierung auf das Haushaltseinkommen und die entsprechende intra-sektorale Einkommensverteilung zu messen. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass sinkende Kautschukpreise bei gleichzeitiger Verringerung der Einkommen aller Kautschukbauern einen positiven Effekt auf die Ungleichheit in der Stichprobe von 612 Kautschukbauern haben. Der Hauptgrund dafür ist, dass die Haushalte im Niedriglohnsegment flexibler sind Beschäftigung außerhalb der Landwirtschaft anzunehmen, und ihr Anbauportfolios zu ändern, wie z.B. Teeanbau. Die Studie über kleinbäuerliche Kautschukbauern in XSBN unterstützt Piketty’s Hypothese bezüglich der Rolle von Kapital und Arbeit bei der Erklärung des wachsenden Ungleichheitsphänomens. Die politische Schlussfolgerung des Papiers lautet, dass die nationalen und lokalen Regierungen Maßnahmen ergreifen sollten, die die Anpassungsfähigkeit der Kautschuk-Kleinbauern gegen Preisschwankungen und andere externe Schocks verbessern. Der zweite Aufsatz trägt den Titel „Standortfaktoren und ländliche Transformation in kautschukproduzierenden Gemeinden in Südwestchina.“ Der Aufsatz untersucht die Möglichkeiten und Hemmnisse des kleinbäuerlichen Kautschukanbaus in verschiedenen geografischen Gebieten in XSBN, sich an die veränderten wirtschaftlichen und institutionellen Bedingungen anzupassen, insbesondere an die sinkenden Kautschukpreise, die aufstrebenden Landverpachtungsmärkte und die wachsenden Arbeitsmärkte außerhalb der Landwirtschaft. Als konzeptioneller Rahmen wird ein landwirtschaftliches Haushaltsmodell entwickelt, um die Entscheidungsprozesse auf den Pacht- und Arbeitsmärkten außerhalb der Landwirtschaft empirisch zu untersuchen. Die empirischen Schätzverfahren beinhalten “Instrumentvariablen“ und ein “Rekursives Bivariates Probitmodell“, die der potentiellen Endogenität und den Selektionsverzerrungen Rechnung tragen. Die Ergebnisse zeigen, dass bei sinkenden Kautschukpreisen die Höhenlage der Plantage ein Schlüsselfaktor für die Transformationsmöglichkeiten landwirtschaftlicher Haushalte ist. Kautschukproduzenten in niedrigen Höhenlagen (unter 600 Meter über dem Meeresspiegel, ü. M.) erhalten einen besseren Zugang zu außerlandwirtschaftlichen Arbeitsmärkten und sind daher besser in der Lage, sich an sich ändernden wirtschaftliche Bedingungen anzupassen. Haushalte in höheren Lagen (über 800 ü. M.), in denen der Kautschukanbau später aufgrund der hohen Rohstoffpreise erfolgte, können sich auf neue Kulturen wie Tee umstellen, da sie mit geringeren Anpassungskosten und einer geringeren Abhängigkeit von Kautschukplantagen konfrontiert sind. Bemerkenswerterweise sind Landwirte in mittleren Höhenlagen (600-800 ü. M.) am engsten in der Lage, sich anzupassen, da sie mit hohen Anpassungskosten konfrontiert sind. Sie scheinen daher in eine Zwangslage zu geraten. Die Analyse bietet eine gute Grundlage für die Ableitung standortspezifischer Politikempfehlungen, die in der Vergangenheit gefehlt haben. Der dritte Aufsatz heißt „Steigende Arbeitskosten und die Zukunft des Kautschuk-Zwischenfruchtanbaus in China.“ Die Studie identifiziert Faktoren, die die Einführung von Zwischenfruchtanbaupraktiken für Kautschuk in XSBN verhindern. In dem Aufsatz wird die Hypothese aufgestellt, dass unter anderem die steigenden Arbeitskosten in China, die durchzunehmende Möglichkeiten auf dem außer-landwirtschaftlichen Arbeitsmarkt verursacht werden, nachhaltige Kautschuk-Landnutzungssysteme mit Zwischenfruchtanbau als Kernkomponente bedrohen können. Um den Wandel in der Praxis des Kautschuk-Zwischenfruchtanbaus zu messen, wird ein Panel-Modell verwendet. Darüber hinaus helfen „Instrumentvariablen“ und ein „Endogenes Switching-Modell“ mit der möglichen Endogenität und Selektionsverzerrung bei der Adoptionsentscheidung zum Zwischenfruchtanbau umzugehen. Die Ergebnisse zeigen, dass der Kautschuk-Zwischenfruchtanbau in XSBN zwischen 2012 und 2014 deutlich zurückgegangen ist. Wie vermutet, kann gezeigt werden, dass die Haupttriebkraft für den Rückgang des Zwischenfruchtanbaus, der sich rasch entwickelnde außerlandwirtschaftliche Arbeitsmarkt in den städtischen Gebieten in XSBN ist. Vor allem jüngere Landwirte nutzen diese Gelegenheit und lassen ihre Kautschukbäume, in Anbetracht weiter sinkender Preise, unangetastet. Die arbeitsintensive Zwischenfruchtanbaupraxis stützt sich zunehmend auf weibliche und ältere Haushaltsmitglieder, die weniger in der Lage sind, außerhalb der Landwirtschaft zu arbeiten. Der Rückgang des Zwischenfruchtanbaus stellt eine Bedrohung für das Ziel der lokalen Regierung dar, umweltfreundliche Kautschukplantagen und nachhaltige Landnutzungssysteme in XSBN zu fördern. Das Papier kommt zu dem Schluss, dass ein neues Konzept zur Förderung nachhaltiger Kautschuk-Landnutzungssysteme erforderlich ist. Der vierte Aufsatz hat den Titel „Regionale Klimaextreme und die Wahrnehmung der Landwirte: Auswirkungen auf die Akzeptanz von umweltfreundlichen Kautschukplantagen in Südwestchina.“ Er fokussiert auf die Wahrnehmung regionaler Klimaextreme (definiert als extreme Wetterereignisse) und ihre Auswirkungen auf die Akzeptanz von umweltfreundlichen Kautschukplantagen unter den Kleinbauern in XSBN. Die Rationalität der Entscheidungsfindung wird als ein indirekter und ein direkter Mechanismus konzeptualisiert. Der erste (indirekte) Mechanismus besteht darin, inwiefern die Erfahrungen der Bauern mit Klimaextremen und historischen Einkommensschwankungen die Wahrnehmung von Klimaextremen beeinträchtigt, und welche Auswirkungen sie auf die Akzeptanz nachhaltiger Landbewirtschaftungspraktiken hat. Zur Erfassung der Kausalität der Wahrnehmung wird ein „Endogenes Switching-Modell“ angewandt, das den ersten Mechanismus testet. Der zweite (direkte) Mechanismus dokumentiert die Auswirkungen von Erfahrung und Einkommensvolatilität auf die Akzeptanz. Dazu werden ein OLS- und ein „Scheinbar Beziehungsloses Regressionsmodell“ eingesetzt. Die Ergebnisse zeigen die heterogenen Auswirkungen der Wahrnehmung und Erfahrung der Landwirte mit Klimaextremen. Während die Erfahrung ein starkes Motiv für die Akzeptanz liefert, ist es unwahrscheinlich, dass Landwirte, die eine Zunahme regionaler Klimaextreme wahrgenommen haben, umweltfreundliche Kautschukplantagen akzeptieren. Diese Asymmetrie könnte auf die begrenzte Anpassungsfähigkeit der Landwirte und auf kognitive Verzerrungen zurückzuführen sein, die Einkommensschwankungen unterliegen. Die empirischen Ergebnisse untermauern die gegensätzlichen Auswirkungen der Erfahrungen und Wahrnehmungen der Bauern mit dem Klimawandel auf ihre Anpassungsabsichten. Der Titel des fünften Aufsatzes lautet „Klimawandel und die Wahrnehmung der Landwirte: Auswirkungen auf die Kautschukwirtschaft in der Oberer Mekong-Region.“ Diese Studie untersucht die Auswirkungen der Wahrnehmung von regionalen Temperaturveränderung auf die Praxis umweltfreundlicher Kautschukplantagen bei Kleinbauern. Ein Endogenes Switching-Probit-Modell und ein Endogenes Behandlungseffekt-Modell werden angewandt, um die Auswirkungen der Wahrnehmung von Temperaturänderungen auf die Umsetzung des Zwischenfruchtanbausystems, als eine wesentliche Komponente der umweltfreundlichen Kautschukproduktion, abzuschätzen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Jahresdurchschnittstemperatur in XSBN zwar gestiegen ist, aber nur 59% der Befragten diesen Trend wahrnahmen, während über 38% keine Veränderung sahen. Die Ergebnisse zeigen auch, dass die Wahrnehmung von Temperaturveränderungen vom Bildungsniveau, sozioökonomischen Charakteristika und der Erfahrung von Schocks im Zusammenhang mit regionalen Klimaveränderungen abhängt. Eine verbesserte Wahrnehmung steigender Temperaturen kann umweltfreundliche Praktiken erheblich fördern. Daher kann eine Politik, die das Bewusstsein für den lokalen Klimawandel fördert, die Anwendung von Bewältigungsstrategien wirksam unterstützen. Zusammenfassend zeigen die Forschungserkenntnisse aus dieser Arbeit sowohl die Anfälligkeit der kleinbäuerlichen Kautschukproduzenten gegenüber externen Schocks, als auch die Widerstandsfähigkeit des ländlichen Sektors in Südwestchina auf. Die fünf Aufsätze veranschaulichen ebenso die Fähigkeit der ländlichen Wirtschaft, sich angesichts der sich verändernden wirtschaftlichen und institutionellen Bedingungen zu wandeln. Die empirischen Studien liefern Erkenntnisse, die nicht nur für die Kautschukanbaugebiete in China wertvoll sind, sondern auch auf die Länder der Mekong Region in Südostasien übertragen werden können

Economic analysis of rubber land use systems in southern China

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Ethnobotany and Dai Medicine: Herbal Roots

Xishuangbanna is home to one of the most biologically and culturally diverse regions in China. Dai medicine from the Dai people has been recognized by China as one of the four major ethnic minority medicines. With over 2,500 years of practice, Dai medicine utilizes the herbs found in the diverse region mixed with principles and theories from Buddhism. There have been over 500 unique herbs used in Dai medicine, each with different properties and functions. As Xishuangbanna continues to develop as a city and expand its rubber and banana plantations, it has large impacts on the environment, living standard, education, and culture, overall, changing traditional Dai medicine and herbal collection. The records and experiences living in different Dai villages learning about herbalism are focused in this paper, documenting the traditional knowledge as well as noting the changing methods, limitations and lack thereof, and impacts development of the region has on Dai herbal medicine

Integrated systems research for sustainable smallholder agriculture in the Central Mekong: Achievements and challenges of implementing integrated systems research

Internal Revie

メコンガワ ジョウリュウイキ ニオケル ゴムエン ノ テンカイ カテイ : チュウゴク・ニシソウバンオサメ チホウ オ タイショウ トシテ

博士（農学)東京農工大

Impacts of land use and biophysical properties on soil carbon stocks in southern Yunnan, China

Für die montanen Regionen kontinental Südostasiens (Südwest China, Laos, Kambodscha, Myanmar, Nordost Thailand, Nordwest Vietnam) gibt es nur wenig Informationen über die organische Bodensubstanz (OBS) und ihre Beeinflussung durch Landnutzung, Bewirtschaftung und biophysikalische Eigenschaften. Zum Beispiel ist trotz großflächiger Entwaldung zu Gunsten von Kautschukplantagen der Einfluss dieser Landnutzungsänderung auf OBS Vorräte kaum bekannt. Auch wurde der Einfluss der Terrassierung, wie sie für den Kautschukanbau in montanen Regionen üblich ist, auf die Dynamik der OBS bislang nicht untersucht. Des Weiteren liegen nur begrenzt Informationen über die räumliche Verteilung von OBS Vorräten und die Rolle potentieller Regulationsfaktoren wie Landnutzung, Vegetation, Bodentextur und Topographie vor. Die vorliegende Arbeit zielte auf die genannten Wissenslücken und präsentiert in diesem Kontext drei Studien aus der montanen Region Xishuangannas, Süd Yunnan, China. In den ersten beiden, in einer tropischen Landschaft durchgeführten Studien, habe ich die Änderung des OBS Vorrats durch 1) die Umwandlung von Sekundärwald in Kautschukplantagen und 2) durch den Bau von Terrassen, quantifiziert. Um in der ersten Studie Landnutzungseffekte auf die OBS-Vorräte zu quantifizieren, habe ich den Ansatz der unechten Zeitreihe (space-for-time substitution) genutzt. Ich habe 11 terrassierte Kautschukplantagen im Alter von 5 bis 46 Jahren sowie sieben Sekundärwaldparzellen untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die Umwandlung von Sekundärwald in Kautschukplantagen eine Abnahme der OBS Vorräte von 37.4 Mg C ha-1 im Bereich bis zu einer Tiefe von 1.2 m hervorrief; diese Abnahme entsprach 19% des ursprünglichen OBS Vorrats im Sekundärwald. Im Oberboden nahm der OBS Vorrat exponentiell ab; in den ersten 5 Jahren nach der Landnutzungsänderung war die Abnahme am stärksten, nach ca. 20 Jahren hat sich ein Gleichgewicht eingestellt. Der mittlere OBS-Verlust von 37.4 Mg C ha-1 war viel höher als literaturbasierte Schätzwerte für Änderungen der oberirdischen Kohlenstoffvorräte, welche zwischen einem Verlust von 18 Mg C ha-1 und einer Steigerung von 8 Mg C ha-1 liegen. Im Gegensatz zur IPCC tier 1-Methode, die davon ausgeht, dass OBS Vorratsänderungen bei einer Umwandlung von Wald zu Kautschuk gleich 0 sind, zeigen meine Ergebnisse, dass OBS-Verluste in Betracht gezogen werden müssen, um potentiell große Fehler bei der Schätzung von Kohlenstoffflüssen von Ökosystemen zu vermeiden. Terrassierte Kautschukplantage bestehen aus schmalen Terrassen mit einer Baumreihe, die sich mit ursprünglichen geneigten Flächen abwechseln. Bei der Konstruktion der Terrassen wird Boden vom Hang abgetragen, und so eine innere Kante der Terrasse entsteht (Entnahmebereich); der entfernte Boden wird dann auf den Hang unterhalb der Grabungsfläche aufgehäuft und bildet die äußere Kante der Terrasse (Ablagebereich). Die zweite Studie untersucht den Einfluss der Terrassierung auf OBS Vorräte in 5, 29 und 44 Jahre alten Plantagen. In jeder Plantage habe ich die Terrassen systematisch in den verschiedenen Bodenverteilungszonen beprobt, die ursprünglichen Hangflächen zwischen den Terrassen diente als Referenz. Die Ergebnisse dieser Studie zeigten, dass die Terrassierung die OBS Vorräte der 5 Jahre alten Plantage nicht beeinflusst hat. In den 29 und 44 Jahre alten Plantagen wurden jedoch in 0-1.2 m Tiefe höhere OBS Vorräte auf den Terrassen als auf den Referenzflächen beobachtet. Der positive Effekt der Terrassierung auf die OBS Vorräte in den beiden älteren Plantagen wurde auf die Erholung des OBS Vorrats im freiliegenden Oberboden des Entnahmebereichs, und die teilweise Erhaltung von OBS im begrabenen Boden des Ablagebereichs erklärt. Die Erholung der OBS Vorräte im Entnahmebereichen konnte durch die Aufnahme neuer OBS des freiliegenden Unterbodens in Form von Wurzeln und Laubfall sowie durch die Sedimentation von erodiertem Oberbodenmaterial des Oberhangs erklärt werden. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass Terrassierung die Verluste von OBS verringern kann; ohne die Anlage von Terrassen könnte der Verlust von OBS durch die Umwandlung von Wald zu Kautschukplantagen größer sein. In der dritten Studie, durchgeführt in einer subtropischen Landschaft, habe ich die aktuellen OBS Vorräte pro dominanter Landnutzung quantifiziert und die Beziehungen zwischen OBS und Landnutzung, sowie Vegetation, Bodentextur und Topographie untersucht. In einem 10.000 Hektar großen Gebiet habe ich 28 ein Hektar große Probeflächen in Wäldern mit geschlossenem und offenem Kronendach, Teeplantagen und Buschland ausgewählt. Die OBS-Vorräte in einer Tiefe von 0-0.9 m waren unter den höchsten der Region: 228.6 ± 19.7 (SE) Mg C ha-1 in Wäldern mit geschlossenem Kronendach, 200.4 ± 15.5 Mg C ha-1 in Wäldern mit offenem Kronendach, 197.5 ± 25.9 Mg C ha-1 in Teeplantagen und 236.2 ± 13.7 Mg C ha-1 im Buschland. OBS Konzentrationen und Vorräte unterschieden sich nicht signifikant zwischen den Landnutzungstypen. Mehr als 50% der gesamten Varianz der OBS wurde innerhalb der ein Hektar großen Flächen beobachtet und war abhängig von der Variabilität der Grundfläche der Bäume, Kohlenstoffvorrat der Streuauflage und der Geländeneigung. Diese Ergebnisse illustrieren die Bedeutung lokaler Prozesse auf die Variabilität von OBS Vorräten in einer montanen Landschaft. Die Ergebnisse aller drei hier vorgestellten Studien tragen zu einem besseren Verständnis von OBS Vorräten und deren Dynamik in einer schnellen Änderungsprozessen ausgesetzten Region bei. Darüber hinaus bilden sie eine potentielle Grundlage für weitere Studien über Änderungen von Ökosystemdienstleistungen in montanen Regionen des kontinentalen Südostasiens

Developing a biodiversity evaluation tool and scenario design methods for the Greater Mekong Subregion

The Xishuangbanna Prefecture in Yunnan Province (PR China) is facing increasing conflicts between rural development and nature conservation because of an ongoing expansion and commercialization of farming. The rapid development of large-scale farming and the improvement of infrastructure throughout the region are posing serious threats to the conservation of endemic species of flora and fauna, while also offering possibilities for enhancing the livelihood of rural populations to an extend never seen before. The expansion of rubber (Hevea brasiliensis Willd Ex A. Juss) has caused a reduction and fragmentation of natural and secondary forest cover, thereby decreasing structural and species diversity as well as the loss of valuable ecosystem services. The establishment of intensified agriculture, especially plantations on sloping terrain, often leads to an increased erosion risk, nutrient run-off and sedimentation in water courses. Thus, large scale deforestation is not just a problem for nature conservation but also one for the rural economies. Rural development and simultaneous environment conservation often face trade-offs, especially in regions that host an exceptionally high biodiversity, such as many tropical areas. In order to adequately consider and evaluate these interactions, tools and methods have to be developed that allow decision makers to assess the impacts of different management and infrastructure options on the environment. The aim of the work presented in this thesis was to analyze and evaluate the effect of large-scale rubber cultivation on local and regional biodiversity by developing methods to integrate field studies from various disciplines into a comprehensive assessment model. This model was then used to highlight key aspects of anthropogenic influence on the plant species composition within the research area and to identify possible impacts of alternative land use decisions. Furthermore, the development of an interdisciplinary approach to scientific scenario design methods has been supplemented with a study on the acceptance of 3D-visualization as communication tool for land use planning in the background of nature conservation sciences. In order to achieve this, an overview of the agronomical and ecological aspects of rubber cultivation was provided. Literature sources referring to the impact of different cultivation systems on natural biodiversity were discussed and an introduction to the effect of rubber cultivation on Ecosystem Services was given. A method for projection of regionally adapted carbon capture properties of rubber cultivation under suboptimal growth conditions was presented and a comparative assessment of greenhouse gas emissions during the establishment of rubber plantations in regard to the preexisting vegetation was made. A biodiversity evaluation tool based on the combination of approaches from landscape ecology and empirical data within a Geographic Information System was developed. Detailed data on plant species diversity and distribution were combined with quality criteria like endemism or invasiveness to form spatially explicit biodiversity indices for different land use types in various elevation classes. Up-scaling in accordance to the land use distribution observed allowed the estimation of overall plant diversity and the evaluation of the effect of possible future land use scenarios. Habitat characteristics and spatial distribution were included into the analysis of the land use map derived from remote sensing information to allow for the assessment of fragmentation and landscape matrix structure. The methodology was tested with an array of possible present and future land use maps. It was possible not only to evaluate the different land use classes within and their distribution throughout the research area, but we were also able to compare distinct sub-regions based on topography or administrative status. The challenges stakeholders and nature conservation face in the different elevation zones of Nabanhe were highlighted and related to the findings of our partner workgroups from economy and social sciences. The feasibility of this approach to administration staff with limited experience in ecological modeling was one of the main goals in designing the methods. Given a reasonable data set on species diversity and distribution within any given tropical research area, this approach will enable planners and nature park administration to quickly project possible consequences on species diversity indices deriving from land use change within their respective research area. Using this approach, the importance of natural tropical forests for the maintenance of species diversity in tropical cultivated landscapes was highlighted. With the information gained from constructing this evaluation tool, the design and development process for a land use scenario based on the integration of multidisciplinary assessments and iterative scenario refinement with repeated stakeholder inclusion was promoted. By combining stricter conservation rules with alternative sources of income for the rural population in order to offer an alternative to monoculture rubber farming, the economic models and the land use allocation model predicted a stop in rubber and agriculture related deforestation, and the establishment of a considerable amount of reforested area. This was achieved by introducing an innovative land use type that is closely related to traditional local home garden agroforestry systems. By coupling reforestation efforts with the economic gain derived from intercropping Traditional Chinese Medicinal plants into degraded secondary forests, this scenario was, at least theoretically, able to remove deforestation pressure from the natural forest types and to offer an economic alternative to rubber cultivation. The methods used for this assignment can serve as guideline for future projects that want to implement scenario design procedures based on the combination of social sciences, economics, ecology and landscape planning. The acceptance and comprehensibility of computer based 3D visualization models for the communication of possible future land use scenarios was also tested. Two alternative scenarios were visualized and compared to the status quo, with questionnaires and guided interviews covering the acceptability and adaptability of such techniques for professionals from various fields of nature conservation. This thesis presents an overview over agronomic, economic and ecological aspects of rubber cultivation and highlights its implications on biodiversity and nature conservation. The methods discussed here can serve as a guideline for the integration of ecological indicators in land use planning and decision making processes. Although the concepts and topics introduced herein are closely interlinked within the framework of the Living Landscapes China (LILAC) research project, the methods and approaches can easily be applied to other areas in the Greater Mekong Subregion and beyond, be it the expansion of oil palm plantations in the Malayan Archipelago or the fragmentation of forests due to increased population pressure in Central Africa. Nature conservation is facing similar problems all over the developing world, and adaptable approaches such as the ones presented here are needed to support decision making processes in order to secure the preservation and long-term survival of the worlds? diversity in species and natural habitats.Die Präfektur Xishuangbanna in der chinesischen Provinz Yunnan sieht sich zunehmend mit Konflikten zwischen ländlicher Entwicklung und Naturschutz konfrontiert. Einer der Hauptgründe hierfür ist die ständige Ausweitung und Kommerzialisierung der Landwirtschaft in der Region. Die Entwicklung großflächiger Landwirtschaft und die Verbesserung der Infrastruktur über die gesamte Region hinweg stellen ernst zu nehmende Herausforderungen für den Schutz endemischer Arten der Fauna und Flora dar, gleichzeitig bieten sie aber auch nie gekannte Möglichkeiten zur Verbesserung des Lebensstandards der Bevölkerung im ländlichen Raum. Die Ausweitung des Kautschukanbaus (Hevea brasiliensis Willd Ex A. Juss) hat zu einer Reduktion und Fragmentierung der naturnahen und sekundären Waldbestände geführt, was einen Verlust an struktureller Vielfalt als auch an biologischer Vielfalt ebenso wie an wertvollen Ökosystemdienstleistungen mit sich brachte. Die Etablierung intensiver ackerbaulicher Praktiken führt insbesondere bei der Anlage von Plantagensystemen in topographisch anspruchsvollem Terrain, zu einem erhöhten Risiko von Erosion, Sedimentation und Nährstoffverlusten durch Ausschwemmung in umliegende Gewässersysteme. Dies macht die großflächige Abholzung tropischer Regenwälder zu mehr als nur einem Problem des Naturschutzes, sondern zudem auch zu einem Problem der Agrarwirtschaft und des ländlichen Raums als Ganzem. Um die Vielzahl an Einflussfaktoren berücksichtigen und bewerten zu können müssen passende Methoden und Werkzeuge entwickelt werden, die es Entscheidungsträgern ermöglichen die möglichen Konsequenzen verschiedener ordnungspolitischer Vorgaben, Landnutzungsplanungen und der Entwicklung ländlicher Infrastruktur abzuschätzen. Die Zielsetzung der hier präsentierten Arbeit war es die Auswirkungen des großflächigen Anbaus von Kautschuk auf die lokale und regionale Artenvielfalt zu analysieren und zu bewerten. Dafür wurden Methoden zur Integration von Feldstudien verschiedener Forschungsrichtungen in ein umfassendes Bewertungsmodell entwickelt. Dieses Modell wurde anschließend genutzt um zentrale Aspekte des menschlichen Einflusses auf die Artenzusammensetzung innerhalb des Untersuchungsgebietes aufzuzeigen und die möglichen Auswirkungen von alternativen Landnutzungsentscheidungen zu ermitteln. Weiterhin wurde die Entwicklung eines interdisziplinären Ansatzes zum Entwurf wissenschaftlicher Landnutzungsszenarien ergänzt durch eine Studie zur Akzeptanz von 3D-Visualisierungen, einem zurzeit im Kontext des Naturschutzes noch nicht allzu vertrauten Werkzeug der Landschaftsplanung. Um diese Ziele zu erreichen wurde zu allererst eine Übersicht zu den agronomischen und ökologischen Charakteristika des Kautschukanbaus zusammengestellt. Quellen aus der Literatur hinsichtlich des Einflusses von verschiedenen Anbausystemen auf die natürliche Artenvielfalt wurden erörtert und eine Einführung zu den Auswirkungen des Kautschukanbaus auf wichtige Ökosystemdienstleistungen wurde zusammengestellt. Ein Entwurf für die regional adaptierte Prognose des Potentials von Hevea-Beständen als Kohlenstoffdioxidsenken unter suboptimalen Wachstumsbedingen wurde erarbeitet und mit einer vergleichenden Analyse zur Etablierung solcher Plantagen unter Berücksichtigung unterschiedlicher Vorgängervegetation ergänzt. Durch die Kombination von Ansätzen aus der Landschaftökologie mit empirischen Datensätzen aus den Feldarbeitsphasen der Projektpartner unter Zuhilfenahme geographischer Informationssysteme wurde ein Bewertungswerkzeug für biologische Vielfalt entwickelt. Dafür wurden detaillierte Daten zur Artenvielfalt und Verteilung von Pflanzen mit Qualitätskriterien wie Endemismus oder Invasivität kombiniert, um räumlich explizite Biodiversität-Indices für die vorhandenen Landnutzungsklassen zu erhalten. Durch Hochskalierung anhand der im Feld und per Fernerkundung bestimmten Landnutzungsverteilung war es möglich eine Abschätzung zur Pflanzenvielfalt im gesamten Untersuchungsgebiet abzugeben, und die Auswirkungen möglicher zukünftiger Landnutzungs-szenarien zu bewerten. Die räumliche Verteilung und landschaftsökologischen Charakteristika der Landnutzung wurden in diese Analysen eingebunden, um zusätzlich Aspekte wie die Fragmentierung von Waldflächen und die Struktur der Landschaftsmatrix bewerten zu können. Diese Methoden wurden anhand einer Reihe von aktuellen und zukünftigen Landnutzungskarten getestet. Es war damit nicht nur möglich die verschiedenen Landnutzungsklassen und ihre Verteilung im Untersuchungsgebiet zu bewerten, sondern darüber hinaus auch noch klar abgrenzbare Teilregionen zu vergleichen. Die Herausforderungen, denen sowohl lokale Interessengruppen als auch Naturschutz gegenüberstehen konnten somit klar herausgearbeitet und unseren Partnerarbeitsgruppen kommuniziert werden. Eines der Hauptziele bei der Entwicklung dieser Methoden war die Anwendbarkeit durch Verwaltungspersonal mit nur eingeschränkten Erfahrungen auf dem Gebiet der ökologischen Modellierung. Unter der Vorrausetzung eines angemessenen Datensatzes zur Artendiversität und ?verteilung kann dieser hier vorgestellte Ansatz es Planern und Naturparkverwaltungen ermöglichen zeitnah die möglichen Konsequenzen des Landnutzungswandelns auf ihre Region abzuschätzen. Desweiteren konnte abermals die Bedeutung des tropischen Regenwaldes für den Schutz der Artenvielfalt in tropischen Kulturlandschaften gezeigt werden. Mit den Erkenntnissen, die durch die Entwicklung des Bewertungswerkzeugs gewonnen wurden war es möglich den Aufbau- und Entwicklungsprozess eines nachhaltigen Landnutzungsszenarios zu begleiten. Hierfür wurden die Erkenntnisse multidisziplinärer Forschungsarbeit durch schrittweise Anpassungen der ?storyline? nach wiederholter Einbindung verschiedener Interessengruppen kombiniert. Es war möglich durch die Kombination von strikteren Naturschutzvorgaben zusammen mit der Einführung alternativer Einkommensquellen für die ländliche Bevölkerung eine Alternative für die Kautschukplantagenwirtschaft zu entwerfen was dazu führte das die ökonomischen und Landnutzungsmodelle nicht nur eine Stagnation des Waldverlustes, sondern zeitgleich eine Ausweitung der Wiederaufforstungsflächen vorhersagten. Dies wurde erreicht durch die Einführung eines innovativen Landnutzungssystems das stark an lokal vorhandenen ?home garden? Systemen orientiert ist. Durch die Kopplung von Wiederaufforstungsbemühungen mit dem ökonomischen Gewinn aus dem Anbau von Traditionellen Chinesischen Medizinalpflanzen (TCM) in degradierten Sekundärwäldern war es mit diesem Szenario wenigstens theoretisch möglich den Abholzungsdruck auf naturnahe Wälder zu lindern und gleichzeitig eine Alternative zum Kautschukanbau zu liefern. Die Methoden die für diesen Prozess entwickelt wurden können als Leitlinie zukünftiger Projekte mit der Zielsetzung der Verbindung wissenschaftlicher Ansätze aus Sozialwissenschaften, Ökonomie, Ökologie und Landschaftsplanung für die gemeinschaftliche Entwicklung möglicher Landnutzungs-szenarien dienen. Weiterhin wurde die Akzeptanz und Verständlichkeit von computerbasierten 3D-Visualisierungen für die Kommunikation von möglichen Landnutzungsszenarien untersucht. Zwei alternative Szenarien sowie der Status quo wurden visualisiert und mit Hilfe von Fragebögen und strukturierten Interviews wurde die Aufnahmebereitschaft durch und Anpassungsfähigkeit für solche Techniken anhand von Experten aus verschiedenen Bereichen des Umweltschutzes untersucht. Diese Arbeit zeigt eine Übersicht über die agronomischen, ökonomischen und ökologischen Aspekte des Kautschukanbaus auf, und beleuchtet dessen Auswirkungen auf die Artenvielfalt und den Naturschutz. Die hier entwickelten Methoden können Leitlinien für eine Integration von ökologischen Indikatoren in Entscheidungsfindungsprozesse zur Landnutzungsplanung darstellen. Die vorgestellten Ansätze können, obwohl sie angepasst an die Rahmenbedingungen des Living Landscapes China Projektes entwickelt worden sind, problemlos auf andere Regionen angewandt werden. Mögliche Fragestellungen wären die Auswirkungen des sich ausbreitenden Ölpalmenanbaus im Malaiischen Archipel, oder die zunehmende Fragmentierung von Waldflächen aufgrund des Bevölkerungs-wachstums in Zentral- und Ostafrika. Der Naturschutz sieht sich in der gesamten sich entwickelnden Welt ähnlichen Problemstellungen gegenüber, und anpassungsfähige Ansätze wie die hier vorgestellten werden gebraucht, um Entscheidungsprozesse zur Erhaltung und Sicherung des Überlebens der gefährdeten Arten und vielfältigen Lebensräume dieser Welt zu unterstützen

Measuring and modelling carbon stocks in rubber (Hevea brasiliensis) dominated landscapes in Subtropical China

Rubber plantation has been rapidly expanded in Montane Mainland South East Asia in past decades. Limited by long-term monitoring data availability, the impacts of environmental change on rubber trees carbon stock development still not fully understood. Against global warming background, in order to better facilitate regional forest management, we applied synergetic approach combining field survey and modelling tools to improve predictions of dynamic carbon stock changes. The trade-off analysis regarding to rubber carbon stock and latex production optimization was further discussed in view of sustainable rubber cultivation. The first study explored the impact of regional land-use changes on landscape carbon balances. The Naban River Watershed National Nature Reserve (NRWNNR), Xishuangbanna, China, was selected as a case study location. Carbon stocks were evaluated using the Rapid Carbon Stock Appraisal (RaCSA) method based on tree, plot, land use and landscape level assessments of carbon stocks, integrating field sampling with remote sensing and GIS technology. The results showed that rubber plantations had larger time-averaged carbon stocks than non-forest land use types (agricultural crops, bush and grassland) but much lower than natural forest. During 23 years (1989-2012), the whole landscape of the nature reserve (26574 ha) gained 0.644 Tg C. Despite rubber expansion, the reforestation activities conducted in NRWNNR were able to enhance the carbon stocks. Regional evaluation of the carbon sequestration potential of rubber trees depends largely on the selection of suitable allometric equations and the biomass-to-carbon conversion factor. The second study developed generic allometric equations for rubber trees, covering rotation lengths of 4-35 years, within elevation gradient of 621-1,127 m, and locally used rubber tree clones (GT1, PRIM600, Yunyan77-4) in mountainous South Western China. Allometric equations for aboveground biomass (AGB) estimations considering diameter at breast height (DBH), tree height, and wood density were superior to other equations. We also tested goodness of fit for the recently proposed pan-tropical forest model. The results displayed that prediction of AGB by the model calibrated with the harvested rubber tree biomass and wood density was more accurate than the results produced by the pan-tropical forest model adjusted to local conditions. The relationships between DBH and height and between DBH and biomass were influenced by tapping, therefore biomass and C stock calculations for rubber have to be done using species-specific allometric equations. Based on the analysis of environmental factors acting at the landscape level, we noticed that above- and belowground carbon stocks were mostly affected by stand age, soil clay content, aspect, and planting density. The results of this study provide reference for reliable carbon accounting in other rubber-cultivated regions. In the last study, we explored how rubber trees growth and production response to climate change and regional management strategies (cultivation elevation, planting density). We applied the process-based Land Use Change Impact Assessment tool (LUCIA) calibrated with detailed ground survey data to model tree biomass development and latex yield in rubber plantations at the tree, plot and landscape level. Model simulation showed that during a 40-year rotation, lowland rubber plantations (< 900m) grew quicker and had larger latex yield than highland rubber (&#8807;900m). High planting density rubber plantations showed 5% higher above ground biomass than those at low- and medium-planting density. The mean total biomass and cumulative latex yield per tree over 40 years increased by 28% and 48%, respectively, when climate change scenarios were modelled from baseline to highest CO2 emission scenario (RCP 8.5). The same trend of biomass and latex yield increase with climate change was observed at plot level. Denser plantations had larger biomass, but the cumulative latex production decreased dramatically. The spatially explicit output maps produced during modelling could help maximize carbon stock and latex production of regional rubber plantations. Overall, rubber-based system required for appropriate monitoring scale in both temporal aspect (daily-, monthly-, and yearly-level) and in spatial aspect (pixel-, land use-, watershed-, and landscape- level). The findings from present study highlighted the important application of ecological modelling tools in nature resources management. The lessons learned here could be applicable for other rubber-cultivated regions, by updating with site-specific environmental variables. The significant role of rubber tree not limited in its nature latex production, it also lies in its great carbon sequestration potential. Our results here provided entry point for future developing comprehensive climate change adaption and mitigation strategies in South East Asia. By making use of interdisplinary cooperation, the sustainable rubber cultivation in Great Mekong Regions could be well realized.In den vergangenen Jahrzehnten wurde der Kautschukanbau in den Bergregionen des südostasiatischen Festlandes rasch ausgebaut. Die Auswirkungen von Umweltveränderungen auf die Entwicklung des Kohlenstoffbestandes von Kautschukbäumen sind durch die eingeschränkte Verfügbarkeit von Langzeit-Monitoring-Daten noch nicht vollständig geklärt. Vor dem Hintergrund der globalen Erwärmung und um die regionale Waldbewirtschaftung zu unterstützen, haben wir einen synergetischen Ansatz angewandt, der Feldmessungen und Modellierungswerkzeuge kombiniert, um die Vorhersage dynamischer Veränderungen der Kohlenstoffbestände zu verbessern. Die Kosten-Nutzen Abwägung für einen nachhaltigen Kautschukanbau bezüglich der Kautschuk-Kohlenstoffvorräte und der Optimierung der Latexproduktion wird im Weiteren diskutiert. Die erste Studie untersuchte die Auswirkungen regionaler Landnutzungsänderungen auf die Kohlenstoffbilanz der Landschaft. Das Naban River Watershed National Nature Reserve (NRWNNNR), Xishuangbanna, China, wurde als Fallstudienstandort ausgewählt. Die Bewertung der Kohlenstoffvorräte erfolgte mit der Rapid Carbon Stock Appraisal (RaCSA)-Methode. Diese basiert auf der Bewertung von Kohlenstoffvorräten auf dem Niveau von Bäumen, Grundstücken, Landnutzung und Landschaft, mit Einbindung von Feldprobennahme verbunden mit Fernerkundung und GIS-Technologie. Die Ergebnisse zeigten, dass Kautschukplantagen einen größeren zeitgemittelten Kohlenstoffvorrat hatten als nicht-forstliche Landnutzungsarten (Ackerland, Busch- und Grünland), aber viel weniger als natürliche Wälder. Während 23 Jahren (1989-2012) gewann das gesamte Gebiet des Naturschutzgebietes (26574 ha) 0,644 Tg C hinzu. Trotz Ausdehnung der Kautschukanbauflächen konnten die Aufforstungsaktivitäten in NRWNNR die Kohlenstoffvorräte erhöhen. Die regionale Bewertung des Kohlenstoffsequestrierungspotenzials von Kautschukbäumen hängt wesentlich von der Auswahl geeigneter allometrischer Gleichungen und des Biomasse-Kohlenstoff-Umwandlungsfaktors ab. Die zweite Studie entwickelte allgemeine allometrische Gleichungen für Kautschukbäume, basierend auf Daten aus Kautschukplantagen mit Umtriebszeiten von 4-35 Jahren, Höhenlagen von 621-1.127 m und lokal verwendeten Kautschukbaumklonen (GT1, PRIM600, Yunyan77-4) im bergigen Südwesten Chinas. Allometrische Gleichungen zur Berechnung der oberirdischen Biomasse (AGB), welche den Durchmesser in Brusthöhe (DBH), Baumhöhe und Holzdichte berücksichtigten, waren anderen Gleichungen überlegen. Wir haben auch die Anpassungsgüte des kürzlich vorgeschlagene pan-tropische Waldmodell getestet. Die Ergebnisse zeigten, dass die Vorhersage der AGB durch das mit der destruktiv bestimmten Biomasse und der Holzdichte kalibrierte Modell genauer war als die Ergebnisse des pan-tropischen Waldmodells, das an die lokalen Bedingungen angepasst wurde. Die Beziehungen zwischen DBH und Höhe, und DBH und Biomasse wurden durch die Anzapfung der Bäume beeinflusst. Aufgrund dessen müssen Biomasse- und C-Bestandsberechnungen für Kautschuk mit artspezifischen allometrischen Gleichungen durchgeführt werden. Basierend auf der Analyse von Umweltfaktoren, die auf Landschaftsebene wirken, stellten wir fest, dass die ober- und unterirdischen Kohlenstoffvorräte vor allem durch das Bestandsalter, den Tongehalt des Bodens, die Hanglage und die Pflanzdichte beeinflusst wurden. Die Ergebnisse dieser Studie liefern Anhaltspunkte für eine zuverlässige Kohlenstoffbilanzierung in anderen Kautschukanbaugebieten. In der letzten Studie haben wir untersucht, wie Kautschukbäume auf den Klimawandel und regionalen Managementstrategien (Anbauhöhe, Pflanzdichte) reagieren. Wir setzten das prozessbasierte Land Use Change Impact Assessment Tool (LUCIA) ein, das mit detaillierten Bodenuntersuchungsdaten kalibriert wurde, um die Entwicklung der Baumbiomasse und den Latexertrag in Kautschukplantagen auf Baum-, Parzelle- und Landschaftsebene zu modellieren. Die Modellsimulation zeigte, dass während einer 40-jährigen Rotationzeit die Flachland-Kautschukplantagen (< 900m) schneller wuchsen und eine höhere Latexausbeute hatten als die Hochland-Kautschukplantagen (&#8807;900m). Kautschukplantagen mit hoher Pflanzdichte zeigten eine um 5% höhere oberirdische Biomasse als solche mit niedriger und mittlerer Pflanzdichte. Der durchschnittliche Gesamtertrag an Biomasse und der kumulative Latexertrag pro Baum stieg in 40 Jahren um 28% bzw. 48%, wenn die Klimaszenarien vom Basisszenario bis zum höchsten CO2-Emissionsszenario (RCP 8. 5) durchsimuliert wurden. Dieser Trend der Zunahme der Biomasse- und Latexausbeute mit verstärktem Klimawandel wurde auch auf der Ebene der Parzelle beobachtet. Dichtere Plantagen hatten eine größere Biomasse, aber die kumulative Latexproduktion ging drastisch zurück. Die während der Modellierung erstellten räumlich expliziten Output-Karten könnten helfen, die Kohlenstoffvorräte und die Latexproduktion regionaler Kautschukplantagen zu maximieren. Allgemein ist für ein angemessenes Monitoring ein Kautschuk-basiertes System erforderlich, das sowohl in zeitlicher Hinsicht (Tages-, Monats- und Jahresebene) als auch in räumlicher Hinsicht (Pixel-, Landnutzungs-, Wassereinzugs- und Landschaftsebene) geeignet ist. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie verdeutlichen die Bedeutung ökologischer Modellierungswerkzeuge im Naturressourcenmanagement. Die hier gemachten Erfahrungen könnten auch auf andere Kautschukanbaugebiete übertragen werden, indem sie mit standortspezifischen Umweltvariablen aktualisiert werden. Die bedeutende Rolle des Kautschukbaums ist nicht nur auf dieHerstellung von Naturlatex beschränkt, sondern liegt auch in seinem großen Potenzial zur Kohlenstoffbindung. Unsere Ergebnisse lieferen den Ausgangspunkt für die künftige Entwicklung umfassender Strategien zur Anpassung an den Klimawandel und zur Eindämmung des Klimawandels in Südostasien. Durch interdisziplinäre Zusammenarbeit könnte der nachhaltige Kautschukanbau in den Großen Mekong-Regionen realisiert werden

Impact of rubber tree dominated land-use on biodiversity and ecosystem services in the Greater Mekong Subregion

Die vorliegende Dissertation analysiert den Einfluss von steigendem Kautschukanbau (Hevea brasiliensis) hinsichtlich Biodiversität und Ökosystemdienstleistungen (ÖSD) in der Greater Mekong Subregion. Kautschukplantagen beeinflussen die Bereitstellung verschiedener Ökosystemdienstleistungen wie Kohlenstoffspeicherung, Wasserverfügbarkeit und qualität und beeinträchtigt die Biodiversität. Um diese Einflüsse zu untersuchen war die erste Aufgabe die Erstellung eines Überblicks über Veröffentlichungen bezüglich ÖSD und Biodiversität in Kautschuk-Anbaugebieten. Die Literaturübersicht zeigte, dass die Mehrzahl der Publikationen nur eine einzige oder sehr wenige ÖSD behandelt. Dies entspricht nicht den Anforderungen von Entscheidungsträgern, die für fundierte Entscheidungen hinsichtlich Landnutzungsplanung oder die Entwicklung von Zahlungen für ÖSD ein holistisches Bild brauchen, das mehrere ÖSD simultan betrachtet. Um einen Beitrag zu einer holistischeren Sichtweise zu leisten, war die zweite Aufgabe die Analyse des Einflusses von Kautschuk auf die ÖSD Kohlenstoffspeicherung, Bodenerosion, Wasserverfügbarkeit und -qualität, sowie Einkommen und Existenzsicherung. Obwohl es bezüglich der Kohlenstoffbindung in verschiedenen Landnutzungsformen noch große Unsicherheiten gibt, verdichten sich die Hinweise darauf, dass in Kautschukplantagen weniger Kohlenstoff gespeichert ist, als in natürlichen Wäldern. Das Risiko von Erodibilität von Böden in Kautschukanlagen ist im Vergleich zu natürlichen Wäldern höher. Der lokale und regionale Wasserkreislauf wird von Kautschukplantagen ebenfalls beeinflusst. Die Wasserqualität für Menschen und wasserlebende Organismen wird ebenfalls beeinträchtigt. Zweifelsfrei hat die Einführung von Kautschuk eine signifikante Steigerung des Farmeinkommens bewirkt. Allerdings legen sich die Bauern mit der Kautschukproduktion auf Jahrzehnte fest und sind somit abhängig von einer einzelnen Kultur. Weitere ökologische Gefahren bestehen durch Pflanzenkrankheiten und schädlinge, ungünstige Witterung oder Klimaveränderung. Die Auswertung der Studien zeigte deutlich, dass der zunehmende Kautschukanbau in der GMS von verschiedenen Problemen und Bedrohungen für die Bauern und die Umwelt begleitet wird. Die Entwicklung von nachhaltigen Landnutzungskonzepten ist daher unabdingbar. Aufgrund der beschriebenen Ergebnisse basieren Vorschläge für eine nachhaltigere Landnutzung auf Diversifizierung der Plantagen und die Wiederaufforstungen von Wäldern, beides erfordert aber ökonomische Anreize für die Bauern. Ein weiterer Teil der Dissertation behandelt die Entwicklung eines Biodiversitäts-Indikators, der in bestehenden Biodiversitätsmodellen verwendet werden kann. Unser Datensatz umfasste Flora, Vertebraten und Invertebraten. Der resultierende Indikator wurde als Eingabe in ein bestehendes Modell zur Bewertung von ÖSD verwendet. Abschließend wurde eine Landnutzungskarte aus dem Jahr 2007 mit zwei Szenarien verglichen. Um ein differenzierteres Bild zu erhalten wurden zusätzlich Untergruppen analysiert. Die erste Untergruppe Arten für den menschlichen Gebrauch beinhaltete nur die Arten, die der Mensch direkt nutzt (Wildbienen für die Honigproduktion und Pflanzen für Traditionelle Chinesische Medizin). Die zweite Unter-gruppe Rote Liste Arten, bestehend aus Pflanzen und Säuger die auf der roten Liste verzeichnet sind, wurde getrennt untersucht, um Naturschutzaspekte mit einzubeziehen. Die Ergebnisse zeigten, dass es bei einer Beschränkung auf die Arten für den menschlichen Gebrauch weniger Unterschiede zwischen den Szenarien gibt, da die Medizinalpflanzen auch in Kautschukplantagen vorkommen, wenn auch mit anderen Arten (Generalisten und Ruderalpflanzen). Dies führt zu einer wichtigen Schlussfolgerung: Allein die Entscheidung Was untersucht wird ist nicht ausreichend (Biodiversität), sondern auch das Wie (Gruppierung von verschiedenen Artgruppen) ist wichtig, da es erhebliche Auswirkungen auf die Ergebnisse hat. In einem letzten Aspekt wurde die Übertragbarkeit der Projektergebnisse auf andere Regionen der Welt untersucht, um die Relevanz des Kautschukanbaus auch für Gebiete außerhalb des eigentlichen Untersuchungsgebietes zu ermitteln. Dafür wurde das System der Land-Archetypen benutzt, das eine große Auswahl von Landnutzungsintensitäten verwendet und gleichzeitig ökologische und sozio-ökonomische Gegebenheiten mit einbezieht. In einem ersten Schritt wurde der Projekt-Archetyp definiert, basierend auf der Zusammenführung von globalen Indikatoren mit deren Hilfe Landnutzung und Landeigenschaften beschrieben werden können. Für das Verbundprojekt Sustainable Rubber Cultivation in the Mekong Region wichen nur wenige der 32 untersuchten globalen Indikatoren von den realen lokalen Werten ab. Das Übertragbarkeitspotenzial für die GMS war relativ hoch und unterstützt damit die Wichtigkeit der Projektergebnisse für diese große Region.The present dissertation analyzes the impact of rubber tree (Hevea brasiliensis) dominated land-use on biodiversity and ecosystem services (ESS) in the Greater Mekong Subregion (GMS). Although originating from South-America natural rubber is mainly cultivated in South-East Asia. This expansion of rubber plantations affects different ESS such as carbon storage, availability and quality of water and threatens biodiversity in this highly biodiverse region. In order to analyze these impacts the first task was to give a comprehensive overview about publications concerning ESS and biodiversity in rubber cultivation systems. A thorough literature review showed that the majority of publications concentrated on single or few ESS, which does not match the demands of decision-makers. In order to make sound decisions for land-use planning or developing Payments for Ecosystem Services Schemes a holistic view including multiple services. In order to fill this knowledge gap, the second task was to analyze the impacts of rubber on the ESS carbon storage, soil erosion, water availability and water quality and economically and socially related ESS, such as income and livelihood security. Although there are still great uncertainties about carbon storage in different land-use systems there are hints that the carbon storage in rubber plantations is lower than in natural forests. Concerning erodibility, rubber plantations increase the soil erosion risk compared to natural forests. Rubber cultivation also affects the local and regional water balance. Since rubber production in monocultures requires the use of huge amounts of pesticides and chemical fertilizers which enter the aquatic system by rainfall-induced run-off, water quality for humans and aquatic organisms is as well threatened. Undoubtedly, from an economic point of view the introduction of rubber resulted in significant increases in household income and is hence a possibility to move households and communities out of poverty. However, by deciding to grow rubber, farmers are committing themselves for decades to come and are thus dependent on a single product, which exposes them to further risks. In addition, there are ecological hazards due to crop diseases, pests, unfavorable weather conditions or changes in climate. The review of studies clearly indicates that increasing rubber cultivation in the GMS is accompanied by various problems and threats to farmers and the environment. Therefore, the development of more sustainable land-use concepts is required. Concordantly, suggestions for land-use change are based on system diversification and forest restoration, which both require economic incentives for farmers. The next part of this dissertation deals with the development of a biodiversity indicator (based on selected flora and fauna species) that can be included in existing biodiversity models to show the impact that different rubber cultivation scenarios will have on various species groups. A combination of multi-species data supplemented with literature data was used and included flora, vertebrates and invertebrates. The resulting indicator was used as input into an established ESS assessment framework. Finally, a current land-use map from 2007 was compared with two scenarios. In order to get a more detailed picture, sub-groups of biodiversity were analyzed as well. First, a sub-group of human use species category was assessed which included only species which are directly used by humans. Second, the sub-group red list species, consisting of red list plants and mammals was analyzed separately to include the conservational aspect. The results showed that when considering the indices from the category human use species there is less of an impact between the scenarios, because medicinal plants for example are still commonly distributed within rubber plantations, albeit with different species (generalists, ruderal flora). This leads to an important conclusion: not only the decision on what is analyzed (biodiversity), but also how it is analyzed (groups of different species) considerably influences the results. To complete this dissertation the transferability of this place-based research to other regions of the world was tested to assess the relevance beyond the study area. To do this the system of land archetypes was used, which utilizes a wide range of land-use intensity metrics and incorporates simultaneously environmental and socio-economic conditions. In a first step, the project archetype was defined, based on a synthesis of global land system indicators. For the project Sustainable Rubber Cultivation in the Mekong Region, only few of the 32 global indicators did not closely match the local reality. The transferability potential for the GMS was quite high and therefore emphasizes the importance of the project results for this huge region