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Bitte verwenden Sie diesen Link, wenn Sie dieses Dokument zitieren oder verlinken wollen: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-002406-6

Evaluation of the utilization of Common Reed (Phragmites australis) for local livelihood, biomass production and wetland restoration in Inner Mongolia, China

  • Da Feuchtgebiete nicht wie reguläres Ackerland genutzt werde können, werden sie oft als Ödland betrachtet und daher für Ackerbau trockengelegt. Diese sehr einseitige Perspektive auf Feuchtgebiete übersieht die vielfältigen Ökosystemleistungen, die es Menschen und Natur zur Verfügung stellt. Einige dieser Leistungen sind das Speichern und die Reinigung von Abwasser, die Bereitstellung von Lebensmitteln und Rohmaterialien, die lokale Klimaregulierung und die Nutzung als Habitat. Viele dieser Leistungen werden von der Natur „umsonst“ bereitgestellt und haben keinen monetären Wert auf traditionellen Märkten. In China bedecken Feuchtgebiete 8% der Gesamtfläche, sind aber in einer bedrohlichen Situation, auch wenn in den letzten Jahren einige Teile erfolgreich restauriert werden konnten. In den vergangenen 50 Jahren gingen mehr als 20% der Feuchtgebiete durch Verschmutzung, Wasserableitung und -aufstauung, Nutzbarmachung, Trockenlegung und Übernutzung der Resourcen verloren. Die Wasserressourcen und Feuchtgebiete – besonders in Nord- und Nord-Ost-China sind bedroht, da sie in ariden oder semi-ariden Regionen liegen. Feuchtgebiete stellen gleichwohl wichtige Ökosystemdienstleistungen für die genannte Region zur Verfügung und tragen signifikant und in vielfältiger Weise zu lokalem Lebensunterhalt bei, z. B. durch Nahrungs- und Rohstoffbereitstellung. Ziel dieser Arbeit war es, zu einer ökonomisch-ökologischen Bewertung des Gemeinen Schilfs (Phragmites australis) am Wuliangsuhai See zu kommen, in dem Schilf in großen Mengen vorkommt und lokal relevant ist. Schilf wurde an einem Fallbeispiel in der Inneren Mongolei, China, untersucht, ein Teil des Forschungsprojektes “Sustainable Water Management and Wetland Restoration in Settlement of Arid Central Asia” war, welches in der Inneren Mongolei, China, durchgeführt wurde. Meine Arbeit beeinhaltete vielfältige Apsekte: Zuerst wurde eine detaillierte Literaturanalyse durchgeführt, um die kommerzielle Nutzung von Schilf weltweit zu untersuchen. Es konnten vielfältige Verwertungen ausgemacht werden, viele lokal und nur in kleinem Maßstab (z. B. Nahrung), einige andere innovativ und/oder noch im Experimentierstadium (z. B. Ethanol). Im Bezug auf den Wuliangsuhai See kann geschlussfolgert werden, dass nur große, “einfache” Lösungen in Frage kommen. Besonders der Einsatz als Rohstoff zur Verfeuerung und als Baumaterial scheint erfolgversprechend. Daran anschließend wurde die Biomasseproduktivität am Wuliangsuhai See mit Hilfe zweier Feldkampagnen erhoben und dann auf den gesamten See projiziert. Diese Daten waren entscheidend, da sie Basis waren, um die totale verfügbare Biomasse sowie auch den Einfluss der Schilfernte auf das Nährstoff-Budget abzuschätzen, da ein erheblicher Anteil an Nährstoffen jährlich durch die Ernte dem See entzogen wird. Nach der Bestimmung der verfügbaren Schilfressourcen wurde deren Verwendung durch qualitative Interviews untersucht und mit dem „Netchain Approach“ dargestellt. Die verschiedenen Interessengruppen, die in das Schilfgeschäft involviert sind, sowie deren Einkommen wurden skizziert. Es wurde deutlich, dass die Verwertung zur Papierproduktionen aus einer Vielzahl von Gründen kaum profitabel ist. Basierend auf dieser Erkenntnis wurden vier verschiedene Szenarien für eine innovative Schilfenergienutzung am Wuliangsuhai See analysiert und bewertet. Die Schilfenergienutzung ist unter bestimmten Voraussetzungen profitabel, aber nur schwer wettbewerbsfähig gegenüber günstiger und lokal verfügbarer Kohle. Abschließend wurde der Wuliangsuhai See in einen umfassenderen Ausblick eingeordnet, welche auch das Bewässerungssystem stromaufwärts miteinschloss. Vier Szenarien beleuchteten, wie heutige Entscheidungen die Zukunft des Sees beeinflussen. Diese Arbeit präsentiert die folgenden Haupteinsichten und Empfehlungen für das Management des Wuliangsuhai Sees: 1. Ein übergreifendes Konzept für den Wuliangsuhai See ist nötig, welches auch das gesamte Hetao Bewässerungsgebiet miteinbezieht. 2. Der See ist in dieser sehr trockenen Gegend einzigartig und sollte nicht nur für die Bereitstellung von Marktgütern, sondern auch für „Nicht-Markt-Leistungen“, wie die Abwasserreinigung, beachtet werden. 3. Die Restorationsleistung der Schilfernte konnte in dieser Publikation gezeigt werden und sollte bei zukünftigen Managemententscheidungen berücksichtigt werden. 4. Die lokale Schilfökonomie wird von verschiedenen Seiten herausgefordert. Dennoch scheint auch die lokale Schilfenergienutzung kaum profitabel. 5. Aufgrund der hohen Relevanz der Schilfökonomie für die lokale Ökonomie und Ökologie sollte die Regierung die Seeverwaltung unterstützen. Zusammenfassend konnten die vielfältigen sozialen, ökologischen und ökonomischen Werte von Schilf am Wuliangsuhai See aufgezeigt werden. Da nur geringe Informationen vorhanden waren, stellt dies den ersten umfassenden Überblick dar und soll Entscheidungsträgern ermöglichen, auf diesen Informationen basierend Entscheidungen für die Zukunft des Sees zu treffen.
  • Wetlands are often considered as wastelands as they cannot be used as regular farmlands, for which they are usually drained to turn them into agricultural land. Such a limited perspective on wetlands overlooks the multiple ecosystem services that wetlands provide for humans and nature. Some of those services are the storage and purification of water, provision of food and raw materials, regulation of local climate and using as a habitat. Many of such services are provided by nature for ’free’ and therefore have no monetary value on traditional markets. In the case of China, wetlands cover 8% of the total area but are in a serious threatening situation through there is some success in restoring parts of them in recent years. In the last 50 years more than 20% of Chinese wetlands got lost due to pollution, water diversion and dams, reclamation, drainage and over-exploitation resouces. Water resources and wetlands −especially in North and North-East of China, are under pressure as these are arid or semi-arid regions. Yet, wetlands provide important ecosystem services for aforementioned region and contribute significantly to local livelihood in many ways, for instance the provision of food and raw materials. The aim of this thesis was to make an assessment- in both economic and ecologic terms, of Common Reed (Phragmites australis) at Lake Wuliangsuhai, where reed can be found in large amounts and is locally relevant. Reed was investigated at a case study in Inner Mongolia, China, which in turn was part of the research project “Sustainable Water Management and Wetland Restoration in Settlement of Arid Central Asia”, which took place in Inner Mongolia, China. My work includes several aspects: First, an in depth literature review was done to explore the commercialization of reed worldwide. Countless of utilization possibilities could be found, many only in a small-scale (e.g. food), some others innovative and/or still in an experimental stage (e.g. ethanol). Specifically regarding Lake Wuliangsuhai, it can be concluded that only large-scale, ’simple’ solutions seem to be feasible. In particular, the use of reed in energy combustion or as a building material seems to be promising. Afterwards the reed biomass productivity at Lake Wuliangsuhai was measured in two field campaigns and projected to the whole lake. This data were crucial as they were the basis to estimate both the available total biomass and the impact of harvesting on the lake’s nutrient budget, as a considerable amount of nutrients is removed annually from the lake by reed cutting. After determining the available reed sources, the reed utilization was explored by qualitative interviews and mapped with the Netchain Approach. The different stakeholders involved in the reed business and their income shares were outlined. It become clear that the reed utilization for paper production is hardly profitable due to a wide range of reasons. Based on these findings four possible scenarios for an innovative reed energy use at Lake Wuliangsuhai were analysed and evaluated. Reed energy use is economically feasible under certain conditions, but it is hardly competitive against the cheaper and locally available coal. Finally, Lake Wuliangsuhai was set into a more comprehensive perspective, which also involved the irrigation system upstream. Four scenarios illuminated how current decisions will impact the future of the lake. The work reported in this thesis revealed the following main insights and recommendations for the management of Lake Wuliangsuhai: 1. A more holistic management approach for Lake Wuliangsuhai is needed, including also the whole Hetao Irrigation Area. 2. The lake is unique in this extremely dry area and should be considered not only for providing market goods, but also for non-market services, such as wastewater treatment. 3. Reed role in lake restoration can be shown and should beconsidered in further management decisions. 4. The local reed economy is challenged from many sites. However, also a local energetic utilization seems barely profitable. 5. Due to high relevance of reed for the local economy and ecology, the government should support the management administration of the lake. In summary, the multiple social, ecologic and economic values of reed at Lake Wuliangsuhai can be shown. As previous information about the topic was exiguous, this thesis provides a first comprehensive overview which enables decision makers to come to information based decisions for the future of the lake.

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Metadaten
Author: Jan Felix Köbbing
URN:urn:nbn:de:gbv:9-002406-6
Title Additional (German):Bewertung der Verwendung von Gemeinem Schilf (Phragmites australis) für lokalen Lebensunterhalt, Biomasseproduktion und Feuchtgebietsrenaturierung in der Inneren Mongolei, China
Title Additional (English):Evaluation of the utilization of Common Reed (Phragmites australis) for local livelihood, biomass production and wetland restoration in Inner Mongolia, China
Advisor:Prof. Dr. Konrad Klaus Ott
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2016/01/12
Granting Institution:Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät (bis 31.05.2018)
Date of final exam:2015/10/13
Release Date:2016/01/12
Tag:Gemeines Schilf, Paludikultur
Common reed, paludiculture, paper, pulp, wetland
GND Keyword:Biomasse, China, Erneuerbare Energien, Feuchtgebiet, Innere Mongolei, Papier, Schilf, Schilfrohr
Faculties:Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät / Institut für Botanik und Landschaftsökologie & Botanischer Garten
DDC class:500 Naturwissenschaften und Mathematik / 580 Pflanzen (Botanik)