Game of Clones: Students Model the Dispersal and Fighting of Japanese Knotweed (<em>Fallopia japonica</em>)

Fallopia japonica as an invasive alien species in Europe and North America presents a significant problem to the existing flora as well as to infrastructures and agricultural land. That is why measures and attempts to control the plant are increasing rapidly. However, conservationists are not yet able to agree on the most suitable method. In the research project ‘Game of Clones’, a team of scientists together with the help of high school students is spatially modeling the spreading behavior of knotweed under different circumstances and is creating and providing a board game as well as a computer simulation as an experimental platform. To develop sustainable assumptions to be able to model the responses of knotweed to each control measure, a vast understanding of the plant is necessary. The chapter covers the results of research activities and experiments within the project and gives a comprehensive review about Japanese knotweed

Governing mountain commons between tradition and innovation

The high spatial, climatic and cultural diversity of the Alpine region has led to particular forms of traditional governance of commons with respective commoners’ organizations and rules. However, the traditional use of the commons has increasingly become subject to changes due to challenges of modern economies and different social compositions and practices. Accordingly, changing demands as well as new social and technological innovations are shaping the use of commons and their governance practices today. In this policy brief, UNESCO Chairs of the Alpine region present traditional models of governance of commons (water, pasture, forest, biodiversity, and protected areas) in the Alpine space. We discuss the relevance of traditional governance practices and their limitations in the light of current challenges linked to sustainability. We do this by using examples of different UNESCO sites (biosphere reserves, world heritage sites, geoparks) and surrounding regions, and we ask ourselves where social and technological innovations can contribute to social decisions on how to deal with the commons. According to the discussed examples and project results, we derive recommendations for policy makers. In this way, we would like to contribute to an international discussion on the management of common resources in general and of mountain protected areas in particular

Novel Technologies and Their Application for Protected Area Management: A Supporting Approach in Biodiversity Monitoring

State-of-the-art tools are revolutionizing protected area (PA) manager approaches to biodiversity monitoring. Effective strategies are available for test site establishment, data collection, archiving, analysis, and presentation. In PAs, use of new technologies will support a shift from primarily expert-based to automated monitoring procedures, allowing increasingly efficient data collection and facilitating adherence to conservation requirements. Selection and application of appropriate tools increasingly improve options for adaptive management. In this chapter, modern biodiversity monitoring techniques are introduced and discussed in relation to previous standard approaches for their applicability in diverse habitats and for different groups of organisms. A review of some of today’s most exciting technologies is presented, including environmental DNA analysis for species identification; automated optical, olfactory, and auditory devices; remote sensing applications relaying site conditions in real-time; and uses of unmanned aerial systems technology for observation and mapping. An overview is given in the context of applicability of monitoring tools in different ecosystems, providing a theoretical basis from conceptualization to implementation of novel tools in a monitoring program. Practical examples from real-world PAs are provided

Integriertes Management von Schutzgebieten - Beiträge zu Konzept, Prinzipien, Expertensystem und ausgewählten Instrumenten

Schutzgebiete sind Gebiete, die speziell zum Schutz und zur Sicherung der Biodiversität sowie natürlicher und damit verbundener kultureller Ressourcen ausgewiesen sind. Europäische Gesellschaften stellen im Schnitt zwischen 20 % und 30 % ihrer Flächen unter Schutz. Dadurch sind viele Interessen berührt. Der Umgang mit diesen erfordert zudem ein hohes Maß an Verantwortung. In der vorliegenden Dissertation werden neue beziehungsweise verbesserte Instrumente für die Planung und das Management von Schutzgebieten aufbereitet. Diese sind vom Autor an der Schnittstelle zwischen Forschung und Management-Praxis“ entwickelt worden. Die Dokumentation erfolgt vor dem Hintergrund der aktuellen Diskussion um Funktionen, Aufgaben und Entwicklung der globalen Schutzgebietssysteme. Schwerpunkt der Aufbereitung sind die technisch–planerischen Instrumente. Dabei wird das Konzept eines Integrierten Managements unter Zusammenführung ökologischer, ökonomischer und soziokultureller Aspekte hinterlegt. Die dargestellte IPAM-Toolbox (IPAM für Integrated Management of Protected Areas) ist ein interaktives Expertensystem, das für ein einzelnes Schutzgebiet eine Standortbestimmung (Self-Assessment), spezifische Empfehlungen (Recommendations) und den Zugriff auf vorselektierte Detailinformationen (Knowledge Base) ermöglicht. Es ist für alle europäischen und internationalen Schutzgebietstypen verwendbar. Die derzeit verfügbaren Informationen beziehen sich hauptsächlich auf (Zentral- und Ost-) Europa. Das System ist mittlerweile in Forschung, Lehre und Planungspraxis im Einsatz. Es ist multilingual (derzeit sieben Sprachen) und kostenlos verfügbar (www.ipam.info). Dem Expertensystem ist ein Lebenszyklusmodell für Schutzgebiete hinterlegt, welches Planung und Management in drei Phasen (Vorphase, Planungsphase, laufendes Management) und 25 Aktivitätsfelder (FoAs für Fields of Activity) untergliedert. Dadurch können die Informationen fokussiert bereitgestellt werden. Aufbauend auf Vorarbeiten wird Integriertes Schutzgebietsmanagement anhand von acht disziplinsformenden Prinzipien (Forming Principles) als neue wissenschaftliche Disziplin verstanden und definiert. Im zweiten Teil der Dissertation wird der Einsatz neuer bzw. weiter entwickelter Ansätze, Technologien und Instrumente anhand von Beispielen aus der Forschungs-, Planungs- und Beratungspraxis dargestellt. Diese Beispiele beleuchten die jeweiligen Gebiete, die Frage- und Aufgabenstellung, fokussieren aber auf die angewandten Methoden. Die Ergebnisse sind exemplarisch und illustrierend hinzugefügt. Die Projekte (Auswahl siehe unten) sind unterschiedliche Beispiele für aktuelle Fragen im Schutzgebietsmanagement bzw. in der Schutzgebietsplanung. Sie werden diskutiert unter den Aspekten: Methode im Kontext: Wie ist die angewandte Methode aus der Ergebnisperspektive zu beurteilen? Stellung im Lebenszyklus: Wie kann das Projekt im Lebenszyklus des Schutzgebietes eingeordnet werden? Disziplinen: Welches disziplinäre Design war erforderlich, die Planungs-/Managementaufgabe zu lösen? Bezug zu Forming Principles? Welche der postulierten Grundprinzipien von Schutzgebietsmanagement als neuer Wissenschaft sind durch das Projekt berührt? Als Selektionskriterien für die Projekte werden Innovationsgrad, Relevanz und Übertragbarkeit sowie die Praxistauglichkeit bzw. praktische Relevanz herangezogen. Da die Projekte allesamt Auftragsprojekte sind, wird unterstellt, dass sie zu einem hohen Grad den aktuellen Bedarf im Schutzgebietsmanagement widerspiegeln. Die Aufbereitung der Projekte folgt der Struktur der FoAs. Durch Beispiele abgedeckt sind die folgenden FoAs: Entwicklung von Idee und Vision, Machbarkeitsprüfung, Eingliederung in Schutzgebietssysteme, Planungshandbuch, Kommunikation und Partizipation in der Planungsphase, Grundlagenerhebung, Einrichtungskonzept, Leitbild und Rahmenkonzept, Entwicklung von (regionalen) Wirtschaftsprogrammen, Ermittlung der Management-Effektivität, Verträglichkeitsprüfungen und Beschränkungen, Forschung und Monitoring, Kommunikation und Partizipation im laufenden Management, Entwicklung der Schutzgebietsregion sowie der Bereich Besuchermanagement, Dienstleistungen und Infrastrukturen. Naturgemäß illustrieren die Beispiele jeweils nur Teilaspekte der umfassenden FoAs. Durch die Darstellung soll der aktuelle Stand des Methodenwissens in diesem Bereich gesichert und für kritische Reflexion und Weiterentwicklung zur Verfügung gestellt werden. In der zusammenfassenden Aufbereitung kann gezeigt werden, dass die Forming Principles sich in den Projekte tatsächlich identifizieren lassen, dass sie in Planungsschritten sowie in der Evaluierung in besonderer Intensität festzustellen sind. Planung und Evaluierung haben auch einen starken Bezug zu anderen FoAs und einen hohen interdisziplinären Ansatz. Sie werden als besonders anspruchvolle und erfolgskritische FoAs identifiziert. Als möglicherweise weiterführende Forming Principles wären Wissensmanagement und Ethik zu diskutieren. Die dargestellten Projekte lassen sich einem, meist mehreren FoAs zuweisen, die Liste der FoAs scheint für mitteleuropäischen Kontext vollständig zu sein. Darüber hinaus werden als zusätzliche FoAs Law Enforcement und Entwicklungszusammenarbeit zu prüfen bzw. zu erarbeiten sein. Im Abgleich der angewandten Schutzgebietskonzepte wird diskutiert, ob integriertes Management von Schutzgebieten auch einen neuen Typ von Schutzgebieten, nämlich „Schutzgebiete der dritten Generation“ konstituieren kann. In Schutzgebieten der dritten Generation spielen die Forming Principles für integriertes Management eine konstituierende Rolle. Ein weiterführender Handlungs- und Forschungsbedarf wird sichtbar.Protected areas are designated to protect biodiversity and natural as well as corresponding cultural ressources. In Europe some 20% to 30% of a country´s surface are protected by law. This leads to the necessity of an effective management of these sites. The PhD-thesis presents news or newly adapted instruments for the planning and management of these protected areas. These were developed and discussed against the background of most recent discussion on functions, roles and development of global systems of protected areas. The presented tools refer to the IPAM-toobox, an online expert system (www.ipam.info) and the Fields of Activities (FoAs), as presented in the toolbox

Willingness-To-Pay for Improving Marine Biodiversity: A Case Study of Lastovo Archipelago Marine Park (Croatia)

The sustainable financing of marine protected areas is still an important issue on the conservation agenda even in European countries with strong governance and regulatory frameworks. With the example of the Lastovo Archipelago Marine Park in Croatia, this paper discusses options for funding based on visitors’ willingness-to-pay to conserve marine biodiversity. The site is attractive to general tourists coming by ferries and sailors with private boats alike, which is at the same time a challenge and an opportunity for designing an efficient and effective funding scheme. The authors investigate the willingness-to-pay (WTP) of these two groups of visitors for the conservation of characteristic habitats and species based on the visualization of three different scenarios. In the statistical analysis, the authors find a significant WTP that could contribute to the long-term management and financing of the site, taking into account the perceptions and attitudes of the different groups of tourists. All in all, this study provides several conclusions for levying entry fees depending on a segmentation of tourists with respect to their preferences, behavior, socio-economic characteristics, and alternative destinations

Environmental DNA-Based Methods in Biodiversity Monitoring of Protected Areas: Application Range, Limitations, and Needs

Novel methods for species detection based on collection of environmental DNA (eDNA) are not only important in biodiversity assessment in a scientific context, but are also increasingly being applied in conservation practice. The eDNA-based biodiversity detection methods have significant potential for regular use in biodiversity status assessments and conservation actions in protected areas (PAs) and other effective area-based conservation measures (OECMs) worldwide. Species detection based on DNA from environmental samples, such as water, sediment, soil, air, or organic material, has a broad application scope with precise, comprehensive, and rapid species identification. Here, we provide an overview of the application range of eDNA-based methods for biodiversity monitoring in PAs, evaluate environmental assessments in which this technology has already been implemented for nature conservation, and examine the challenges that can hamper further application in real world practice. Based on the outcomes of two projects, practical experience, and current scientific literature focusing on their application, we conclude that eDNA-based species detection methods provide promising novel approaches that have strong potential as supplement methods, or in some cases even as substitutes for the conventional monitoring methods used for PAs. This advancement is expected to affect decision-making in biodiversity conservation efforts in PAs and OECMs

Environmental DNA-Based Methods in Biodiversity Monitoring of Protected Areas: Application Range, Limitations, and Needs

Novel methods for species detection based on collection of environmental DNA (eDNA) are not only important in biodiversity assessment in a scientific context, but are also increasingly being applied in conservation practice. The eDNA-based biodiversity detection methods have significant potential for regular use in biodiversity status assessments and conservation actions in protected areas (PAs) and other effective area-based conservation measures (OECMs) worldwide. Species detection based on DNA from environmental samples, such as water, sediment, soil, air, or organic material, has a broad application scope with precise, comprehensive, and rapid species identification. Here, we provide an overview of the application range of eDNA-based methods for biodiversity monitoring in PAs, evaluate environmental assessments in which this technology has already been implemented for nature conservation, and examine the challenges that can hamper further application in real world practice. Based on the outcomes of two projects, practical experience, and current scientific literature focusing on their application, we conclude that eDNA-based species detection methods provide promising novel approaches that have strong potential as supplement methods, or in some cases even as substitutes for the conventional monitoring methods used for PAs. This advancement is expected to affect decision-making in biodiversity conservation efforts in PAs and OECMs