Original paper

Analysis of species oscillations in tropical grasslands in Tanzania due to management and weather conditions

Klötzli, F.

Phytocoenologia Band 8 Heft 1 (1980), p. 13 - 33

44 references

published: Sep 4, 1980

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ArtNo. ESP024000801002, Price: 29.00 €

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Abstract

1. Near the Tanzanian coast grasslands on alluvial flats and colluvial rolling plains are interspersed with rests of dry deciduous forests and sclerophyllous woodlands, and are dominated chiefly by the following grassland types: Aristida/Cymbopogon type with other Andropogenae on shallow soils; Andropogon gayanus/Diheteropogon amplectens type on brown savanna soil; Heteropogon contortustype on sandy soils; Hyperthelia dissoluta type on grey savanna soil Dichanthium bladhii/Sporobulus-type on grumosol ("black cotton soil"). They all may contain the following fodder grasses: Panicum infestum, P. maximum, Digitaria milanjiana, Brachiaria leucacrantha, Eragrostis superba (and other species) and those marked with an asterisk. 2. In former days these grasslands were regularly burnt, whereas nowadays fires are more under control. Therefore, less fire resistent species tend to spread, and recently these grasslands show a considerable amount of bush regrowth, which is often more marked due to overstocking and other not appropriate management techniques. 3. In a period of dryer years management with brush-cutter and extensive grazing by Kenya Boran leads to a vicious circle: The grass sward is weakened, and by the time it has recovered, bush encroachment is nearly as far as to go in again with heavy equipment. Furthermore, by this treatment the number of shrub individuals is not lowered but raised. 4. To assess a more appropriate management a general vegetation and soil survey (including the resp. maps) was established. Exclosures were then installed (areas 10 km2), incorporating all grassland types, to allow the following controls on permanent plots: effects of controlled burning, resp. mulching - effects of brush-cutter, cattle, cattle and goats - effects of rotational grazing by the above-mentioned browsers. All permanent plots are regularly controlled as to their floristic composition, browsing intensity (palatibility assessed by direct observation), production capacity, nutrient content of grass and Leguminosae, soil activity and water regime. 5. Special effects: Fire tends to sponsor Hyperthelia dissoluta, whereas fire and appropriate pasturing gives a shift to the dominance of Paniceae and a retreat of Hyperthelia and Dichanthium. By the effects of severe drought (e.g. towards the end of a seven-year-period in 1976) several important fodder grasses were negatively influenced (e.g. Digitaria). Others hardly changed their cover values (Panicum maximum, Andropogon), and Panicum infestum seems to spread and be able to colonize the gaps. Rains, to the contrary, obviously have beneficial effects on Diheteropogon and the low palatable Hyperthelia, whereas Digitaria, Panicum infestum, Heteropogon, Brachiaria are negatively influenced (partly due to change of light conditions in high grass savanna). In no case has the type of grassland changed completely. Positive effects of brush-cutter treatment are clearly seen in the recession of the less palatable Heteropogon stalks and Hyperthelia, whereas within one year after the treatment and sufficient rain Digitaria, Heteropogon and Hyperthelia can be restored. So far goats do not seem to provoke a strong shift in the grass sward but are able to control most of the bushes. In certain pasture types the reaction to different management techniques is clearly visible on quantitative changes in certain more sensitive grasses. Especially in rotational pastures high growing grasses are nearly eliminated to the benefit of the creeping Paniceae. 6. These techniques can be directed as to achieve optimum yields from stable pastures, an imperative to conserve the general stability of the coastal area for the benefit of man.

Kurzfassung

Mit Ausnahme der Überschwemmungssavannen sind alle Grasländer der Küstenregion aus feuchten regengrünen Wäldern und regengrünen Trockenwäldern hervorgegangen, dies durch die kombinierte Wirkung von Rodung, Feuer und Beweidung. Dabei dominieren Aristida, Cymbopogon excavatus und Andropogon-Arten am trockensten Flügel, Andropogon gayanus und Diheteropogon amplectens auf etwas frischeren, Heteropogon contortus auf mittleren und Hyperthelia dissoluta auf etwas feuchteren bzw. wechselfeuchten Standorten, alle drei Typen mit zusätzlichen Paniceen, wie z. B. Panicum infestum, Digitaria milanjiana, und z. T. Eragrostis superba. Die wechselfeuchtesten Standorte auf Tirsböden werden je nach Feuchtestufe von Hyparrhenia rufa, Dichanthium bladhii, Sporobolus (fimbriatus) bzw. Echinochloa haploclada beherrscht. Auf ca. 160 speziell gezäunten Dauerflächen auf der Mkwaja Ranch (480 km2), ca. 100 km s Tanga, wurden die Schwankungen der Artzusammensetzung und Masse als Folge von Unterschieden in der Witterung und Bewirtschaftung (Feuer, Beweidung, Buschbrecher) mit speziellen Methoden von 1974-79 verfolgt. Bei der Nutzung der trockeneren Typen als extensiver Rinderweide traten durch Schwächung der Grasartigen Verbuschungsprobleme auf (namentlich in Trockenjahren), die nicht nur durch Stockausschläge auf den kahlgeschlagenen Waldflächen, sondern auch durch Wurzelbrut von Hyphaene und Mimosaceen und durch Neuanflug von Holzpflanzen entstanden. Dabei wurde die Individuendichte der Holzarten pro Flächeneinheit fast verdoppelt, dies vor allem dann, wenn die Kontrolle der Verbuschung durch den Buschbrecher versucht wurde. Bessere Ergebnisse, bei nachhaltiger Nutzbarkeit und guter Produktion, ergaben sich durch den Einsatz von Ziegen als komplementären Herbivoren sowie durch die Einrichtung von Rotationsweiden auf allen außer den extremen Standorten. Damit wurden vor allem hochwertige Paniceen und einige Andropogoneen gefördert. Dies ist der wichtigste Schritt zur Erreichung eines stabilen Landschaftszustandes mit einem Mosaik von offenem nutzbarem Grasland mit intensiv genutzten Weideinseln und natürlichen Waldflächen.

Keywords

grasslandsforestsLeguminosaesavannavegetationsoilTanzania