Analyse der Waldentwicklung in der nördlichen Mongolei seit dem politischen Umbruch im Jahre 1991 unter besonderer Berücksichtigung feuerökologischer Aspekte: Dargestellt am Beispiel der Provinz Selenge und in zwei ausgewählten Untersuchungsgebieten im Zeitraum 1990 - 2015

Abstract

Die vorgelegte Arbeit hat die Waldflächenveränderungen, Veränderungen in der Baumartenzusammensetzung sowie das Auftreten von Vegetationsbränden in der Provinz Selenge in der nördlichen Mongolei im Zeitraum 1990 bis 2015 untersucht. Mit dem Zusammenbruch des staatlichen Sozialismus im Jahre 1991 wurde der Mongolei eine sogenannte „Schocktherapie“ verordnet. Es vollzog sich ein abrupter Übergang von einem sozialistischen Wohlfahrtsstaat zu einem ultraliberalen System. Eine hohe Arbeitslosigkeit und der Wegfall der staatlichen Kontrolle führten zu einer Plünderung der natürlichen Ressourcen, insbesondere durch ungeregelte Weidenutzung, Wilderei und illegalem Holzeinschlag. Zusätzlich waren die Jahre 1997 und 1998 von Großfeuern in den Wäldern gekennzeichnet. Häufige Waldbrände unterschiedlichen Ausmaßes sind regelmäßig zu beobachten. Die Auswertung von Landsat 5 TM und Landsat 8 OLI Satellitenbildszenen mittels überwachter und unüberwachter Klassifizierung konnte zeigen, dass die Waldflächen in der Provinz Selenge im Untersuchungszeitraum 1990 bis 2015 insgesamt um ca. 15 % abgenommen haben. Eine exemplarische Auswertung der Veränderungen der Kiefernwaldflächen erfolgte für das Untersuchungsgebiet Bugant. Die Kiefernflächen nahmen um ca. 30 % ab. Hier war eine Verschiebung der Artenzusammensetzung nachweisbar. Eindeutig wurden Waldbrände anhand von MODIS-Daten für den Auswertungszeitraumes April 2000 bis Dezember 2015 als eine Hauptursache identifiziert. Die starke Saisonalität der Feuer, d.h. das Auftreten der Feuer im Frühjahr und Herbst, ließ sich durch die Datengrundlage erhärten. Ebenfalls konnte gezeigt werden, dass die Feuerereignisse in Abhängigkeit von der Höhenlage und Hangausrichtung auftreten. Die erhobenen Bodenstichprobenpunkte und die verfügbaren hochauflösenden Satellitenbildszenen ermöglichten eine Genauigkeitsbewertung der Ergebnisse. Aufgrund der eingeschränkten Datenverfügbarkeit war die Berechnung der differenced Normalized Burn Ratio (dNBR) nur exemplarisch möglich. Für das Untersuchungsgebiet Tunkhel wurde eine Eigenbefliegung mit einem Kleinflugzeug und einer montierten Kleinbildformatkamera durchgeführt. Für ein ausgewähltes Gebiet konnten die Szenen ausgewertet werden. Die exemplarische Auswertung der durch lokale Helfer erhobenen Daten zum illegalen Holzeinschlag und Abtransport am Rande des Untersuchungsgebiets Tunkhel ermöglichten weitere Rückschlüsse auf das zukünftige Potenzial der Methode.

The topic of this dissertation is the detection of forest cover changes, changes in tree species composition, and occurrence of vegetation fires in the Selenge Province in northern Mongolia over the time period between 1990 and 2015. With the collapse of the socialism in the year 1991, a “shock therapy” was prescribed to Mongolia. An abrupt transition from a socialist welfare state to an ultra-liberal system occurred. High unemployment and the loss of state control resulted in a pillage of natural resources, especially due to unregulated grazing, poaching, and illegal tree harvesting. In addition, the years 1997 and 1998 were characterized by mass forest fires. Frequent forest fires of various extents can be regularly observed. With the analysis of Landsat 5 TM and Landsat 8 OLI satellite imagery scenes and a supervised and unsupervised classification as applied methodology, it was possible to demonstrate that the total forest cover was reduced by 15 % in the selected survey area of Selenge Province between 1990 and 2015. An exemplary analysis of the Scots pine forest cover was conducted for the survey area Bugant. Here the Scots pine forest was reduced by 30 %. For this area a change of species composition to the detrimental of the Scots pine could be proven. Based on MODIS-data, forest fires could be identified as one of the main cause for the reduction of the forest cover for the analyzed period between April 2000 and December 2015. The high seasonality of forest fires in the Spring and Fall season could be validated as expected. Also, it could be demonstrated that the fire occurrence is dependent on elevation and exposition. The ground sample plots and the high-resolution imagery could be used for additional validation of the results in the survey areas. Due to very limited data availability, the calculation of the difference Normalized Burn Ratio (dNBR) was only possible with examples. For the assessment area Tunkhel a survey flight was organized with a light plane as platform and a 35-mm camera. For a small area it was possible to process the scenes. The evaluation of data on illegal logging and transports of illegal wood products, collected by local volunteers near the survey area Tunkhel, allowed conclusions on the future potential of such approach.