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Epigaeic invertebrates were sampled at non-invaded (‘Indigenous Forest’ and ‘Indigenous Grassland’) and alien-invaded (‘Eucalyptus’ and ‘Mixed Alien’) sub-sites in the Nduli and Luchaba Nature Reserves using pitfall traps. A total of 2054 specimens belonging to three phyla (Arthropoda, Mollusca and Annelida) was caught and sorted into seven orders, 18 families, one tribe, 45 genera (22 identified to species level) and 20 morphospecies. Higher species richness occurred in ‘Indigenous Forest’ and ‘Mixed Alien’ sub-sites while higher specimen counts were made in invaded (‘Mixed Alien’ and ‘Eucalyptus’) sub-sites during summer months, peaking in January. Canonical Correspondence Analysis results show that some measured site variables, e.g. litter depth, grazing intensity, percentage of alien vegetation cover, and soil chemical properties accounted for invertebrate taxa composition and distribution trends at sub-sites. Although habitat-patch level characteristics (including abiotic factors) were important for determining species distributions, increased levels of infestation by invasive alien vegetation across sub-sites did not necessarily impact on epigaeic invertebrates in a predictable manner. For guiding management decisions, future studies on the effects of invasive alien plants on epigaeic invertebrates should distinguish between ecological effects and adverse impacts on species of conservation concern.

Die Nutztierhaltung in tropischen und subtropischen Regionen wird durch mehrere gewichtige Probleme in erheblichem Masse beeinträchtigt. Ähnlich schwer wie der saisonal bedingte Mangel an Futter, Weideland und Wasser wiegt eine durch Insekten verursachte Belastung. Besonders Vertreter der Ordnung Diptera sind bedeutende Lästlinge und Krankheitsüberträger bei Mensch und Tier und dabei auch potenzielle Überträger von Zoonosen wie z.B. dem Rift Valley- Fieber. Die Auswirkungen auf das allgemeine Wohlbefinden von Mensch und Vieh nehmen während der Regenzeiten bedrohliche Ausmaße an; sie schränken die lokale Nutztierhaltung ein und sind so für erhebliche wirtschaftliche Verluste verantwortlich. Die Situation wird durch einen allgemeinen Trend zur Intensivierung in der landwirtschaftlichen Produktion verschärft. In der vorliegenden Studie sollte eine umweltschonende und ökonomisch sinnvolle Methode der Insektenkontrolle unter subtropischen Bedingungen geprüft werden. Dabei wurde die Wirksamkeit Insektizid-behandelter Netze untersucht, die um Tiergehege (Kraals) gespannt wurden, um Nutzvieh vor dem Anflug von Insekten zu schützen. Innovativ war der folgende Versuchsansatz: Anstatt wie in vorhergehenden Studien einzelne Ställe, Gehege oder Weiden zum Schutz von (Nutz-)Tieren zu umzäunen, wurden erstmals sämtliche Rindergehege innerhalb eines Dorfes zeitgleich mit den Netzen umspannt. Als Studiendörfer (Kontroll- und Interventionsdorf) wurden zwei fulanische Siedlungen in Süd-West Burkina Faso, Westafrika, ausgewählt; beide liegen in der Region Bama nahe der Stadt Bobo-Dioulasso. Die halb-sesshaften Fulani praktizieren den sogenannten Agropastoralismus, bei dem es sich um eine Mischform aus Ackerbau und Viehhaltung handelt. Die Studientiere wurden großteils durch Kreuzungsprodukte aus Zeburindern und den trypanotoleranten Baoulé repräsentiert. Einerseits sollten Unterschiede in dem Insektenaufkommen vor und nach der Intervention festgestellt werden; dazu wurden verschiedene entomologische Methoden angewandt. Drei Insektenfallentypen (BioGents© Sentinel Schwarzlichtfallen, Ngu-Fallen und Klebstofffallen) wurden in wöchentlichen Abständen in beiden Studiendörfern ausgebracht. Zusätzlich wurden standardisierte Videosequenzen von geschützten und ungeschützten Tieren angefertigt, um Abwehrbewegungen gegen Insekten festzuhalten. Die Belastung von Melkutensilien durch Fliegenbefall wurde mithilfe von digitalen Fotoaufnahmen dokumentiert. Andererseits sollte der Einfluss der Insektizid-behandelten Netze auf die Produktivität der geschützten Rinder gemessen werden. Dazu wurden über den gesamten Studienzeitraum zweimal im Monat die Gewichtszunahmen von Kälbern und in wöchentlichen Abständen die Milchmenge laktierender Kühe protokolliert. Fragebogenerhebungen zu sozio-ökonomischen Aspekten und dem subjektiven Empfinden der Dorfbewohner bezüglich der Insektenproblematik und dem Nutzen der Insektizid-behandelten Netzzäune wurden zu Beginn und am Ende der Studie durchgeführt. Die Wirkstoffpersistenz des in das Netz eingearbeiteten Pyrethroids Deltamethrin wurde über 5 Monate verfolgt. Obwohl Hinweise auf eine Reduktion der Zielinsekten nach der Netz-intervention in mehreren Fällen vorliegen, sind die mit Hilfe von Insektenfallen erhobenen Daten nicht ausreichend zuverlässig. Dies ist durch eine Reihe von Irregularitäten bedingt, die technische Probleme im Gebrauch der Insektenfallen und Kommunikationsschwierigkeiten mit den Dorfbewohnern einschließen. Die Videosequenzen der Abwehrbewegungen zeigen eine eindeutige Verbesserung bei den netzgeschützten Tieren im Vergleich zu den Kontrolltieren; auch die Fotos von Milchgefäßen weisen eine signifikante Reduktion der Fliegenbelastung im Interventionsdorf nach. Obwohl die Aussagekraft beider Visualisierungsmethoden aufgrund nur kleiner Datenmengen begrenzt ist, sind diese Ergebnisse als deutlicher Hinweis auf den positiven Einfluss der Insektizid-behandelten Netzzäune zu werten. Die Auswertungen der Fragebogenerhebungen bestätigen die Vergleichbarkeit von Interventions- und Kontrolldorf, bestärken die These der Insektenreduktion nach der Netzausbringung und zeigen eine hohe Akzeptanz seitens der Viehhalter. Es konnte eine ausreichende Wirksamkeit des Netzmaterials auf pyrethroid-sensible Laborfliegen über einen Zeitraum von 5 Monaten nachgewiesen werden. Die Netzzäune stellten sich als robust und daher für den Gebrauch unter tropischen Feldbedingungen geeignet heraus. Nachfolgende Studien sollten sich auf die Klärung von Fragestellungen bezüglich der Nachhaltigkeit der Netze, einer Bedarfs-orientierten Verteilung und Befestigungsmethoden der Netze an verschiedenen Untergründen (wie z.B. Bäumen, Hauswänden usw.) fokussieren. Das Qualitätsmanagement der Datenerhebung insgesamt sollte verbessert werden., Livestock farming under tropical and subtropical climate conditions faces several major problems. Of similar importance as the seasonal lack of fodder and pastures and the lack of water are the biological constraints due to insects of medical and veterinary relevance. Insects especially of the order Diptera are causing severe nuisance, transmitting diseases to animals and humans and carry the possibility of transferring zoonotic diseases. During the rainy season the impact on the general well-being of animals and human beings takes on considerable dimensions and limits the local animal production causing significant economic losses. The situation is complicated by a general trend towards increasingly intensified agricultural production systems. In this study an ecologically sound and economically feasible innovative insect control method has been evaluated under subtropical climate conditions. The project studied the efficacy of insecticide treated nets which were attached around animal enclosures with the intent to protect the livestock against insect attacks. The innovative element was the simultaneous protection of all cattle kraals inside the intervention village whereas all previous studies on this subject had focused on protecting cattle in single animal enclosures, stables or pastures. Two Fulani settlements in south-west Burkina Faso, West Africa, were chosen as the study and the control site; they are located in the district of Bama near the city Bobo-Dioulasso. The semi sedentary Fulani practice the so called agro-pastoralism which means that their activity is focusing on keeping cattle and farm cropping. The study animals were mainly represented by crossbreeds of Zebu cattle and the trypanotolerant Baoulé. Differences in the abundance of relevant insects before and after the study intervention were determined; therefore different entomological methods were applied. Three models of insect traps (Ngu traps, sticky traps and BioGents© Sentinel traps) were deployed in weekly intervals in the two villages. Video sequences of protected and control animals were recorded to visualize defense movements against insects. The insect infestation on milking equipment was shown by taking digital photos. To demonstrate the impact of the insecticide treated nets on the productivity ratios, the weight gain of calves was recorded twice a month over the period of the study; additionally the milk yield of lactating cows was monitored in weekly intervals. Questionnaires about socio-economic aspects and the subjective perception by the villagers concerning the insect problem and the efficiency of the impregnated nets were carried out at the beginning and the end of the study. The persistence of the active substance in the net, the pyrethroid Deltamethrin, was evaluated over 5 months. Though reductions in problem insects after netting intervention were repeatedly observed, the results from the analysis of trapped insects were not consistent, which could be related to a variety of irregularities and complications including technical failures of the traps and difficulties in communication with the villagers. The video records of defensive movements showed improvements distinct for protected cattle compared to control animals; likewise, the photos of milk equipment show a marked reduction of flies on the intervention sites. These results are a clear indication of the benefits of the fence use though the significance of both visualization methods is limited by a small quantity of data points. The results of the weighing of calves were indicative of a positive influence of the protection though missing statistical significance. The records of milking yields by the study participants appeared to be heterogeneous, which reduced the validity of these results. The analysis of the questionnaires confirmed the comparability of study and control village, thereby emphasizing the hypothesis of a reduction of insect abundance after protection and showed a high level of acceptance by the livestock keepers. The net material proved sufficiently effective against pyrethroid-sensitive laboratory flies over a period of 5 months. The net material proved to be robust and therefore suitable for the use under tropical field conditions. Future studies should focus on answering questions concerning a demand-based distribution, the sustainability of insecticide treated nets and the attachment of the net to different substrates (as trees, house walls etc.). The quality management of data acquisition should be improved.

Nach dem derzeitigen weltweiten Trend der Urbanisierung werden in Zukunft Städte die dominierenden Lebensräume des Menschen darstellen. Auf dem Umweltgipfel in Johannisburg 2002 wurde die Implementierung der Konvention über die biologische Vielfalt in urbanen Räumen als eine neue Zukunftsaufgabe formuliert. Die Behandlung von Maßnahmen zu deren Umsetzung ist für die 9. Vertragsstaatenkonferenz im Jahr 2008 vereinbart. In dieser Arbeit werden am Beispiel der südbrasilianischen Stadt Porto Alegre die Umsetzungsmöglichkeiten der Biodiversitätskonvention in expandierenden Stadtrandlagen behandelt. Porto Alegre weist ein typisch für viele Städte in Lateinamerika weitgehend unkontrolliertes Wachstum der Stadtränder auf, welches zu einem steigenden Verlust und zunehmender Fragmentierung von Naturflächen führt. Die unmittelbare Umgebung der Hügellandschaft der Metropole Porto Alegre weist ein naturnahes Wald-Graslandmosaik auf. Die Wälder sind teilweise dem Biosphärenreservat des brasilianischen Küstenregenwaldes `Mata Atlântica´ zugeordnet, einem der weltweit am stärksten bedrohten „Hot spots“ der Biodiversität. Die Grasländer weisen eine immense Artenvielfalt auf. Zusammen beheimatet das Mosaik mit ca. 1100 Arten ungefähr ein Viertel der im Bundesstaat `Rio Grande do Sul´ bekannten Pflanzenarten. Für eine langfristige Erhaltung dieser Naturflächen bedarf es eines angepassten Managements und strikten Schutzes. Eine Weiterentwicklung von Methoden zur Datenerfassung ermöglichte die Erfassung notwendiger Daten, um eine naturschutzfachliche Planung im Rahmen eines Ökosystemaren Ansatzes für Städte zu realisieren (Kap. I). Als wesentliche planerische Grundlage wurde die aktuelle Vegetation und Landnutzung sowie der Fragmentierungszustand der Gemeinschaften in einem 141 km2 großen Untersuchungsgebiet kartiert. Durch den Vergleich von Zeitreihen verschiedener Luft- und Satellitenbilder wurde der Landnutzungswandel und die Stadtexpansion zwischen 1966 bis 2003 erfasst. Demnach expandieren die Randlagen von Porto Alegre zunächst entlang der Hauptausfallstraßen. Sie isolieren und fragmentieren zunehmend die verbliebenen Freiflächen der Hügel. Des Weiteren verdichten sich die Siedlungen und verkleinern so kontinuierlich die verbliebenen inselartigen Naturflächen. Marginalviertel (`Favelas´) dehnen sich in die naturnahen Grasländer der Nordhänge und entlang von Fließgewässern aus. Landwirtschaftliche Brachen werden von illegal errichteten Wohnsiedlungen (`loteamentos irregulares´) unterschiedlicher Struktur genutzt. Daneben werden luxuriöse Wohnanlagen (`condomínios fechados´) an den Hängen und auf den Kuppenlagen der seenahen Hügel errichtet und zerteilen zentrale Bereiche wertvoller Naturflächen. Naturschutzfachliche Bewertungskriterien des europäischen Raumes wurden auf ihre Anwendbarkeit in den humiden Tropen und Subtropen überprüft. Hierbei wurden generelle Probleme in der Praxis der naturschutzfachlichen Bewertung analysiert und mögliche Lösungen diskutiert. Zur nachvollziehbaren Gliederung des Verfahrens wurden Bewertungsebenen eingeführt (Kap. II). Speziell für die Anwendung in den humiden Tropen und Subtropen wurden Kriterienlisten und ihre notwendigen Datengrundlagen erarbeitet. Zur Auswahl schutzbedürftiger und schutzgeeigneter Flächen wurde die aktuelle Vegetation und Landnutzung naturschutzfachlich bewertet (Kap. III). Die Naturflächen weisen vielerorts Eingriffe und Degradierungen auf. Die Wälder sind durch Holzentnahme und Rodung in ein kleinräumiges Mosaik verschiedener Sukzessionsstadien unterteilt. Die Grasländer der Hanglagen weisen teilweise starke Erosionen auf. Dennoch konnten große Flächen als naturnah bewertet werden. Neben Vorschlägen zur Ausweisung potenzieller Schutzflächen wurden auch aus naturschutzfachlicher Sicht geeignete Gebiete für zukünftige Siedlungsflächen dargestellt. Innerhalb von Szenarien wurden mögliche Siedlungsentwicklungen unter Veränderung der sozioökonomischen Rahmenbedingungen in der Peripherie von Porto Alegre entwickelt und die Auswirkungen auf die Konfliktsituation zwischen Schutz der Flächen und Stadtentwicklung analysiert (Kap. IV). In die Szenarienentwicklung flossen sowohl demographische als auch räumliche Analyseergebnisse mit ein. In den Szenarien wurde der Faktor „stadtinterne Migration“ als ein Schlüsselfaktor der Stadtentwicklung der Randlagen herausgearbeitet und erstmals für ein Teilgebiet von Porto Alegre flächenbilanziert. Die bisherige Entwicklung zeigt eine massive Bewegung der Bevölkerung innerhalb Porto Alegres. Treibende Kraft ist eine soziale Verdrängung armer Bevölkerungsschichten in die Peripherie, aufgrund des Mangels an billigem Wohnraum innerhalb der Kernstadt. Eine Verbesserung der sozioökonomischen Situation hat entlastende Wirkung auf die naturschutzfachliche Konfliktsituation, indem illegale Siedlungstätigkeiten abnehmen. Unter den derzeitigen Vorgaben der Stadtentwicklungsplanung ist jedoch eine Isolierung der Biotopkomplexe der Hügel vorprogrammiert, da keine Verbundplanung der Freiflächen existiert. Im Syntheseteil wurden abschließend die Beiträge dieser Arbeit für die Umsetzung der Konvention über die biologische Vielfalt nach den Malawi-Grundsätzen zusammengefasst sowie Ökosysteme als Managementeinheiten definiert und Managementempfehlungen gegeben. Die Ergebnisse dieser Arbeit verstehen sich als Diskussionsgrundlage und Entscheidungshilfe für zukünftige Planungsentscheidungen zur Entwicklung der Stadtrandlagen in Porto Alegre. If the actual trend of worldwide urbanisation continuous, cities will be the dominant habitat form of humans. On the world summit in Johannisburg 2002, the implementation of the Convention on Biological Diversity (CBD) in urban areas was introduced as an important goal for future development. Detailed implementation measures are to be negotiated at the 9th conference of parties (COP) in 2008. This thesis is to demonstrate possibilities for the implementation of the CBD in urban expansion areas, using the example of Porto Alrege city (South Brazil). The rapid and mostly unregulated development at the outskirts of Porto Alegre is typical for many Latin American cities and leads to increasing loss and fragmentation of the last natural areas in the suburban parts. In the closer surroundings of Porto Alegre, in the hilly landscape around the core city, a mosaic-like pattern of forests and treeless grasslands dominates. The forest type found here is part of the biosphere reserve of the Atlantic coastal rain forest, one of the most endangered biodiversity-hot-spot regions. The grasslands contain an enormous species richness. The mosaic contains approximately 1100 plant species, nearly a quarter of all known species of the federal state Rio Grande do Sul. The long-term protection of these communities depends on proper management and strict conservation. The development of data processing methods allows to record necessary data to conduct an environmental planning proposal considering the ecosystem approach in urban areas (Chapter I). A current vegetation and land use map and the quantified fragmentation status of the natural communities were mapped for a 141 km2 large study area. Multi-temporal remote-sensing data were analysed considering changes in land cover and processes of suburban sprawl during this period. The suburban parts of Porto Alegre mainly expanded along the main roads and caused an increasing isolation and fragmentation of remnant areas of natural vegetation. The densification of settlement continuously reduced the isolated natural areas. Squatter settlements (favelas) expanded into natural grasslands on the northern slopes of the hills and along rivers and creeks. Agriculture fallows were used for unauthorized land divisions and construction of illegal settlements of different structure (loteamentes irregulares). In addition, luxury settlement areas (condomínios fechados) were constructed at the slopes and tops of the hill, fragmenting central areas of important natural areas. Criteria for conservation evaluation have been developed almost exclusively in the cultural landscape of temperate climate zones. For this reason, the applicability of these criteria for humid subtropical and tropical landscape was examined (Chapter II). Further, the general problems of the conservation evaluation practices were analyzed and possible alternative procedures were discussed. In order to give a more transparent organisation of the evaluation method, `evaluation layers´ were introduced. A set of criteria together with information on necessary efforts for data collection, is given, and possibilities for application of this evaluation system in the humid subtropics and tropics are demonstrated. For setting of conservation priorities within existing ecosystems, current vegetation and land use were evaluated from the conservationists point of view. The natural areas very often are degraded and influenced by human impacts. The native forests are influenced by collecting fuel wood and clearing. The grasslands are often degraded by erosion. Nevertheless, large areas can still be considered natural. In addition to proposals for location of potential nature reserves, areas were identified that are suitable for future construction of settlements, even under the overall aim of nature conservation for Porto Alegre (Chapter III). Presenting scenarios of the urban developments in the periphery of Porto Alegre that can be expected under possible changes of the socio-economic circumstances, the respective impacts on the remaining conflict situation between conservation and city development were analysed (Chapter IV). Data from demographic models and spatial analysis of land use changes were integrated into the scenarios. A central cause of urban expansion is the intra-urban migration from the inner city to the periphery; an overall balance could be calculated for the first time. Up to now, high land prizes and rental fees in urbanized areas near to the centre and lack of effective housing policy progressively force low-income population to move to the periphery. The scenarios showed that an improvement of the socio economic situation can relieve the conflict situation between conservation and urban sprawl, causing a decrease of illegal settlements. But under the actual planning situation, the spatial distribution of urban growth and expansion of settlements lead to degradation of the most valuable parts of the natural vegetation as well as isolation of biotope complexes. In the synthesis of the thesis, the results were summarized for their possibilities to implement the convention on biological diversity after the Malawi principles. Ecosystems as management units and management aims were presented. The results of this thesis should be seen as basis for discussion and as a tool for future planning decisions concerning the development of the suburban parts of Porto Alegre.