Human activities may have, through land use and management changes, an impact on the large amounts of carbon sequestered in soils. Increasingly, inventories of Soil Organic Carbon (SOC) stocks are requested at the regional/national level for countries involved in the Kyoto Protocol and as input in biogeochemical models. However, SOC is characterised by a high spatial variability and a slow temporal dynamic, which reduce our ability to detect and explain SOC stock changes. At the regional scale, local (e.g. land use, topography) and global (e.g. climate) driving factors interact in a complex way and are likely to generate high uncertainties. This thesis represents an effort in assessing and detecting SOC stocks and SOC stock changes at the regional scale. Specifically, our objective was to explore two possible strategies to cope with spatial variability: (i) increase the sampling density using a fast analytical technique (reflectance spectroscopy) and (ii) use information on land use change history to decrease spatial variability in landscape units. In the first part of the thesis, we investigate the capabilities of laboratory, portable and imaging spectroscopy to determine SOC concentrations in croplands. It is shown that laboratory and portable spectroscopy can reach accuracy levels comparable to a standard analytical method (Walkley & Black). Imaging spectroscopy, even with somewhat lower performance, can enhance the estimation of mean SOC stocks by providing a very large sampling density. Outside of the controlled environment of a laboratory, portable and imaging spectroscopy fail to demonstrate reasonable calibration stability over a range of soil types and surface conditions. In the second part of the thesis, we found after re-sampling a soil database collected in 1950-1960 that land use change history has a significant impact on SOC dynamic in forest. Building on this, a bookkeeping model based on historical land use maps (1868-2005) and SOC response curves was developed to assess the temporal evolution SOC stocks. A small carbon sink was observed in the study area due to the reclamation of heathland and the establishment of coniferous plantations.

Ziele der Arbeit sind die Bestimmung der dominanten Landnutzungsarten im Untersuchungsgebiet von Edd Al Fursan (Sudan) sowie die Kartierung und Analyse der Veränderungen der Landnutzung im Zeitraum 1972 bis 2008 mit Hilfe von multi-temporalen Satellitenbildern (Landsat MSS, TM und ETM sowie Terra ASTER). Des weiteren erfolgt eine Evaluierung des Einflusses von Veränderungen der Landnutzung auf die Lebensbedingungen der ländlichen Bevölkerung in Hinblick auf die Verfügbarkeit von Ressourcen mit Hilfe von quantitativen Untersuchungsmethoden. Um diese Aussagen treffen zu können, werden drei Methoden der Bestimmung von Veränderungen der Landnutzung angewandt, und zwar Post Classification Comparison (PCC), Change Vector Analysis (CVA) basierend auf Tasseled Cap Transformation (TCT) sowie Iteratively Reweighted Multivariate Alteration Detection (IR-MAD) mittels Maximum Autocorrelation Factor (MAF). Neben den fernerkundlichen Untersuchungen wurde eine sozio-ökonomische Feldstudie durchgeführt, die vorstrukturierte Fragenkataloge, Interviews und Gruppendiskussionen mit Personen in regionalen und lokalen Schlüsselpositionen und mit älteren Menschen durchgeführt. Fünf Klassen der Landnutzung und Landbedeckung ergeben sich aus einer Klassifikation der Satellitenbilder mit der Methode der größten Wahrscheinlichkeit (Maximum Likelihood), explizit die Klassen Grasland, Waldland, Brachland, bebautes und landwirtschaftlich nicht genutztes Land. Die Klassifikation schafft eine genaue Grundlage für die Kartierung, Quantifizierung und Analyse der Änderungen. Die Gesamtgenauigkeit der Flächenermittlung beträgt 83% für die Jahre 1972 und 1984, 85% für 1989, 87% für 1999 und 92% für 2008. Die Untersuchungen zeigen, dass die Post Classification Comparison (PCC) eine vollinhaltlich geeignete und leicht anzuwendende Methode der Flächenanalyse darstellt. Change Vector Analysis (CVA) beruhend auf Tasseled Cap Transformation (TCT) wird ebenfalls für die Kartierung und Bestimmung von Landnutzungsänderungen verwendet. Durch TCT wird der spektrale Bildinhalt in die Komponenten Greeness und Brightness transformiert sowie in dem dadurch neu definierten Koordinatensystem die CVA durchgeführt. Die Ergebnisse in Form von Vektoren der Veränderung mit messbarer Richtung und messbarem Ausmass der Flächendynamik beweisen, dass die Methode für die Kartierung von Vegetationsbedeckung und insbesondere von Entwaldung und Wiederbewaldung geeignet ist. Durch die Anwendung der Multivariate Alteration Detection (MAD) in Kombination mit dem Maximum Autocorrelation Factor (MAF) werden Veränderungen der Landnutzungsklassen während des betrachteten Zeitraumes visualisiert. Die Ergebnisse beweisen, dass die MAD für die Veränderungsanalyse in multi-spektralen Satellitenbildern sehr gut geeignet ist. Darüber hinaus wird nachgewiesen, dass die Kombination mit dem MAF die Ergebnisse der MAD entscheidend verbessern kann, da Rauschen und geringfügige Änderungen unterdrückt und signifikante Änderungen klarer herausgestellt und damit besser interpretierbar werden. Um die Ursachen für die Veränderungen der Landnutzung und den Einfluss dieser Änderungen auf die Lebensbedingungen der ländlichen Bevölkerung im Projektgebiet zu identifizieren, wurde eine Befragung mittels vorstrukturiertem Fragenkatalog, Interviews und Gruppengesprächen mit 100 GesprächspartnerInnen im Alter zwischen 42 und 65 Jahren in vier nach dem Zufallsprinizip ausgewählten Dörfern ausgeführt. Die Auswertung der sozio-ökonomischen Daten erlaubt die Extraktion der Faktoren, die Landnutzung und deren Änderung beeinflussen, und die zu bestimmten Auswirkungen dieser Änderungen auf die Lebensbedingungen in den Dörfern in Hinsicht auf die Verfügbarkeit von Natur-Ressourcen führen. Die Ergebnisse der Forschungsarbeiten zeigen, dass Fernerkundung und sozio-ökonomische Datenanalyse effizient verknüpft werden können, um anthropogene Einflüsse auf Art und Dynamik von Landnutzung sichtbar zu machen. In bezug auf die gegenständliche Zeitreihe wird durch die Untersuchungen bewiesen, dass zunehmende Bevölkerungszahlen im Gebiet von Edd Al-Fursan in direktem Wirkungszusammenhang mit Veränderungen der Landnutzung stehen.

Large areas in the humid tropics are currently undergoing land-use change. The decrease of tropical rainforest, which is felled for land clearing and timber production, is countered by increasing areas of tree plantations and secondary forests. These changes are known to affect the regional water cycle as a result of plant-specific water demand and by influencing key soil properties which determine hydrological flow paths. One of these key properties sensitive to land-use change is the saturated hydraulic conductivity (Ks) as it governs vertical percolation of water within the soil profile. Low values of Ks in a certain soil depth can form an impeding layer and lead to perched water tables and the development of predominantly lateral flow paths such as overland flow. These processes can induce nutrient redistribution, erosion and soil degradation and thus affect ecosystem services and human livelihoods. Due to its sensitivity to land-use change, Ks is commonly used to assess the associated changes in hydrological flow paths. The objective of this dissertation was to assess the effect of land-use change on hydrological flow paths by analysing Ks as indicator variable. Sources of Ks variability, their implications for Ks monitoring and the relationship between Ks and near-surface hydrological flow paths in the context of land-use change were studied. The research area was located in central Panama, a country widely experiencing the abovementioned changes in land use. Ks is dependent on both static, soil-inherent properties such as particle size and clay mineralogy and dynamic, land use-dependent properties such as organic carbon content. By conducting a pair of studies with one of these influences held constant in each, the importance of static and dynamic properties for Ks was assessed. Applying a space-for-time approach to sample Ks under secondary forests of different age classes on comparable soils, a recovery of Ks from the former pasture use was shown to require more than eight years. The process was limited to the 0−6 cm sampling depth and showed large variability among replicates. A wavelet analysis of a Ks transect crossing different soil map units under comparable land cover, old-growth tropical rainforest, showed large small-scale variability, which was attributed to biotic influences, as well as a possible but non-conclusive influence of soil types. The two results highlight the importance of dynamic, land use-dependent influences on Ks. Monitoring studies can help to quantify land use-induced change of Ks, but there is a variety of sampling designs which differ in efficiency of estimating mean Ks. A comparative study of four designs and their suitability for Ks monitoring is used to give recommendations about designing a Ks monitoring scheme. Quantifying changes in spatial means of Ks for small catchments with a rotational stratified sampling design did not prove to be more efficient than Simple Random Sampling. The lack of large-scale spatial structure prevented benefits of stratification, and large small-scale variability resulting from local biotic processes and artificial effects of destructive sampling caused a lack of temporal consistency in the re-sampling of locations, which is part of the rotational design. The relationship between Ks and near-surface hydrological flow paths is of critical importance when assessing the consequences of land-use change in the humid tropics. The last part of this dissertation aimed at disclosing spatial relationships between Ks and overland flow as influenced by different land cover types. The effects of Ks on overland-flow generation were spatially variable, different between planar plots and incised flowlines and strongly influenced by land-cover characteristics. A simple comparison of Ks values and rainfall intensities was insufficient to describe the observed pattern of overland flow. Likewise, event flow in the stream was apparently not directly related to overland flow response patterns within the catchments. The study emphasises the importance of combining pedological, hydrological, meteorological and botanical measurements to comprehensively understand the land use-driven change in hydrological flow paths. In summary, Ks proved to be a suitable parameter for assessing the influence of land-use change on soils and hydrological processes. The results illustrated the importance of land cover and spatial variability of Ks for decisions on sampling designs and for interpreting overland-flow generation. As relationships between Ks and overland flow were shown to be complex and dependent on land cover, an interdisciplinary approach is required to comprehensively understand the effects of land-use change on soils and near-surface hydrological flow paths in the humid tropics. / Tropische Regionen sind einem andauernden Landnutzungswandel unterworfen. Einerseits wird tropischer Regenwald für Holz- und Flächengewinnung abgeholzt, andererseits fallen Flächen im Zuge der Urbanisierung brach. Diese werden zum Teil mit Nutzholz-Plantagen aufgeforstet, zum Teil entwickelt sich auf ihnen natürlicher Sekundärwald. Änderungen in der Landnutzung beeinflussen Bodeneigenschaften und dadurch implizit den Wasserkreislauf der Region. Eine dieser wichtigen landnutzungsabhängigen Bodeneigenschaften ist die gesättigte hydraulische Leitfähigkeit oder Permeabilität, die maßgeblich die Versickerungsrate im Boden bestimmt. Eine niedrige Permeabilität hemmt die (vertikale) Versickerung und kann dazu führen, dass laterale hydrologische Fließpfade wie z.B. Oberflächenabfluss aktiviert werden. Dadurch wird sowohl die Bodenerosion und Nährstoffverlagerung verstärkt als auch die Auffüllung des Grundwasserspeichers verringert. In welchem Maße jedoch die Änderung der Permeabilität während des Landnutzungswandels eine Änderung der hydrologischen Fließpfade nach sich zieht, ist noch unzureichend erforscht. Die Zielstellung der vorliegenden Dissertation war, mit Hilfe der Permeabilität als Indikatorvariable die Auswirkungen des Landnutzungswandels auf bodennahe hydrologische Fließpfade zu beurteilen. Dabei sollten die Quellen der Variabilität der Permeabilität anhand des Einflusses von Bodentyp und Landnutzung eingeschätzt, diese Variabilität in das Design einer Probenahmestrategie für die Permeabilität integriert und die Auswirkungen dieser Einflüsse auf die Aktivierung lateraler Fließpfade untersucht werden. Die Studien wurden in Panama durchgeführt, da dieses Land stark vom Landnutzungswandel betroffen ist, eine gute Forschungsinfrastruktur aufweist und sich durch die hohen Niederschläge des tropischen Klimas Änderungen im Wasserkreislauf besonders stark auswirken. Zwei Teilstudien zu den Quellen der Variabilität der Permeabilität lieferten Hinweise auf einen möglichen Einfluss des Bodentyps, der jedoch durch den lokal stärkeren Einfluss der Landnutzung überprägt wurde. Auf regionaler Skala wurde die Erholung der Permeabilität unter Sekundärwald nach einer vorhergehenden Weidenutzung belegt. Beide Studien deuteten auf einen maßgeblichen Einfluss der Landnutzung und der räumlichen Struktur der Permeabilität auf die untersuchten Prozesse hin. Für die effiziente Abschätzung zeitlicher Veränderungen der Permeabilität, wie sie im Zuge des Landnutzungswandels auftritt, ist die Einbeziehung dieser räumlichen Strukturen in das Design einer Probenahmestrategie für die Permeabilität von großer Bedeutung, wie in einem Vergleich vier verschiedener Designs gezeigt wurde. Der Zusammenhang zwischen der Permeabilität und der Entstehung von Oberflächenabfluss konnte nicht durch einfache Ansätze, wie dem Vergleich der Permeabilität mit Regenintensitäten oder der Betrachtung des Gebietsabflusses, erklärt werden. Vielmehr scheint ein komplexes Zusammenspiel aus meteorologischen, biologischen, bodenkundlichen und hydrologischen Faktoren zu wirken. So wurde die räumliche Struktur des Oberflächenabflusses im Untersuchungsgebiet vermutlich durch eine Kombination aus Landnutzungs- und Permeabilitäts-Einflüssen bedingt, zu deren Aufklärung weitere notwendige Messungen vorgeschlagen werden. Zusammengefasst konnte anhand der Permeabilität der Einfluss des Landnutzungswandels auf die hydrologischen Fließpfade gut aufgezeigt werden. Eine besondere Bedeutung kommt hierbei der Betrachtung der landnutzungsabhängigen räumlichen Struktur der Permeabilität zu. Für die Prozessaufklärung der Aktivierung lateraler Fließpfade müssen jedoch Messungen aus verschiedenen Disziplinen kombiniert werden.

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Land-use changes impact the energy balance of the Earth system, and feedbacks in the Earth system can dampen or amplify this perturbation. We analyze here from satellite data the response of clouds and subsequently radiation to a change of land use for the example of deforestation in the Amazon Basin. In this region, the characteristics of different cloud types over two vegetation types (forest and crop-/grasslands) were calculated for a time period of five years by using satellite data from the instruments MODIS and CERES. The cloud types are defined according to height, optical thickness, and fraction of cloud cover. For calculating the radiative forcing caused by deforestation, the dependency of spatial and temporal averages for the reflected shortwave and outgoing longwave radiation of the top of the atmosphere on vegetation types were determined as well. The results show distinct differences in cloud cover and radiative forcing over crop-/grasslands and forests for the two vegetation regimes, implying a potentially significant positive cloud feedback to deforestation.

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This thesis investigates the question how emissions from land‐use displacement can be assessed and accounted for, using the example of carbon‐leakage accounting in the planned UNFCCC mechanism on ‘Reducing Emissions from Deforestation and Forest Degradation’ (REDD). REDD serves here as example of an international forest conservation policy that might be effective locally but could lead to displacement of deforestation to other countries. Although leakage processes within countries are initially considered, the focus of the thesis is on international displacement effects. The first part of the thesis reviews existing accounting methods for land‐use displacement from different research fields and assesses their usefulness to quantify carbon leakage from REDD. Results show that it is very difficult to assess policy‐induced (or strong) carbon leakage due to the requirement to demonstrate causal links between the policy in question and the observed land‐use changes, especially at international scale. Other accounting methods focus on demand‐driven (or weak) carbon leakage, by establishing a link between international demand and consumption patterns and land‐use changes as their  distant effects. Methods to quantify such teleconnections commonly combine land‐use accounting with tradeflow assessments to link international trade streams and consumption with environmental impacts such as land use or land‐use changes arising in the production of traded commodities. A methodological challenge is currently the quantification of emissions from land‐use change generated by distant linkages between production and consumption locations. Responding to this shortcoming, in the second part of the thesis a new method to assess these teleconnections is developed. The ‘land‐use change carbon footprint’ allows quantifying the extent to which landuse changes and associated emissions in a given country are promoted by the production of export goods, and thus are due to international demand for ‐ and consumption of ‐ forest‐risk commodities. The understanding of such distant deforestation drivers can be useful in several contexts, such as the design of conservation policies like REDD, which risk being less effective as globalized deforestation drivers pose a high risk for international leakages; or the planning of demand‐side measures that could complement supply‐side action in decreasing global deforestation levels. Demand‐side measures, such as zero‐deforestation embargos, regulations or certification schemes, could eventually contribute to decrease the risk for international land‐use displacement by addressing global consumption levels and commodity demand as one of the underlying driving forces of land‐use change and deforestation. / Avhandlingen undersöker hur utsläpp av växthusgaser, genererade genom en förskjutning av markanvändning, kan bedömas och redovisas. Detta exemplifieras genom analys av UNFCCC’s mekanism ”Reducing emissions from deforestation and forest degradation ‐ REDD”. REDD betraktas här som ett exempel på en internationell skogsskyddspolicy som kan fungera effektivt på lokal nivå, men som ändå kan leda till förskjutning av avskogningen till andra länder. Den första delen av avhandlingen analyserar befintliga  redovisningsmetoder för förskjutning av markanvändning från olika forskningsområden och bedömer deras användbarhet när det gäller kvantifiering av koldioxidläckage från REDD. Resultaten visar att det är mycket svårt att bedöma policy‐genererat koldioxidläckage på grund av kravet att påvisa orsakssamband mellan policyn i fråga och de observerade förändringarna av markanvändningen. Andra redovisningsmetoder fokuserar på såkallade teleconnections, genom att upprätta en länk mellan internationell konsumtionsmönster och miljöpåverkan (t.ex. effekter på global markanvändning) som uppstår på grund av produktion av handelsvaror. Metoder för att bedöma sådant efterfrågestyrt koldioxidläckage brukar kombinera markanvändnings‐redovisning med bedömningar av handelsflöde för att knyta ihop internationella konsumtion med globala förändringar av markanvändningen. För närvarande är den metodologiska utmaningen att kvantifiera utsläppen från en förändrad markanvändning till följd av teleconnections. Ett förslag på en  metodlösning utvecklas inom den andra delen av avhandlingen. Indikatorn "land‐use change carbon footprint (LUC‐CFP) som kan kopplas med handelsflödesanalys ger möjlighet att kvantifiera i vilken utsträckning en förändrad markanvändning och tillhörande utsläpp i ett visst land främjas av produktionen av exportvaror. Därmed visas hur internationell efterfrågan och konsumtion av produkter fungerar som drivkraft bakom avskogning. Förståelsen för dessa globala drivkrafter kan vara användbar i flera sammanhang. Exempel är utformningen av bevarandepolicies som REDD, vilka riskerar att bli mindre effektiv när globaliserade drivkrafter bakom avskogning utgör en hög risk för internationellt läckage; eller planeringen av policyåtgärder från efterfrågesidan. Genom att ta itu med globala konsumtionsnivåer och efterfrågan på handelsvaror, som är en av de bakomliggande drivkrafterna för avskogning, kan man så småningom bidra till att minska risken för internationellt förskjutning av markanvändning.

Für die montanen Regionen kontinental Südostasiens (Südwest China, Laos, Kambodscha, Myanmar, Nordost Thailand, Nordwest Vietnam) gibt es nur wenig Informationen über die organische Bodensubstanz (OBS) und ihre Beeinflussung durch Landnutzung, Bewirtschaftung und biophysikalische Eigenschaften. Zum Beispiel ist trotz großflächiger Entwaldung zu Gunsten von Kautschukplantagen der Einfluss dieser Landnutzungsänderung auf OBS Vorräte kaum bekannt. Auch wurde der Einfluss der Terrassierung, wie sie für den Kautschukanbau in montanen Regionen üblich ist, auf die Dynamik der OBS bislang nicht untersucht. Des Weiteren liegen nur begrenzt Informationen über die räumliche Verteilung von OBS Vorräten und die Rolle potentieller Regulationsfaktoren wie Landnutzung, Vegetation, Bodentextur und Topographie vor. Die vorliegende Arbeit zielte auf die genannten Wissenslücken und präsentiert in diesem Kontext drei Studien aus der montanen Region Xishuangannas, Süd Yunnan, China. In den ersten beiden, in einer tropischen Landschaft durchgeführten Studien, habe ich die Änderung des OBS Vorrats durch 1) die Umwandlung von Sekundärwald in Kautschukplantagen und 2) durch den Bau von Terrassen, quantifiziert. Um in der ersten Studie Landnutzungseffekte auf die OBS-Vorräte zu quantifizieren, habe ich den Ansatz der unechten Zeitreihe (space-for-time substitution) genutzt. Ich habe 11 terrassierte Kautschukplantagen im Alter von 5 bis 46 Jahren sowie sieben Sekundärwaldparzellen untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die Umwandlung von Sekundärwald in Kautschukplantagen eine Abnahme der OBS Vorräte von 37.4 Mg C ha-1 im Bereich bis zu einer Tiefe von 1.2 m hervorrief; diese Abnahme entsprach 19% des ursprünglichen OBS Vorrats im Sekundärwald. Im Oberboden nahm der OBS Vorrat exponentiell ab; in den ersten 5 Jahren nach der Landnutzungsänderung war die Abnahme am stärksten, nach ca. 20 Jahren hat sich ein Gleichgewicht eingestellt. Der mittlere OBS-Verlust von 37.4 Mg C ha-1 war viel höher als literaturbasierte Schätzwerte für Änderungen der oberirdischen Kohlenstoffvorräte, welche zwischen einem Verlust von 18 Mg C ha-1 und einer Steigerung von 8 Mg C ha-1 liegen. Im Gegensatz zur IPCC tier 1-Methode, die davon ausgeht, dass OBS Vorratsänderungen bei einer Umwandlung von Wald zu Kautschuk gleich 0 sind, zeigen meine Ergebnisse, dass OBS-Verluste in Betracht gezogen werden müssen, um potentiell große Fehler bei der Schätzung von Kohlenstoffflüssen von Ökosystemen zu vermeiden. Terrassierte Kautschukplantage bestehen aus schmalen Terrassen mit einer Baumreihe, die sich mit ursprünglichen geneigten Flächen abwechseln. Bei der Konstruktion der Terrassen wird Boden vom Hang abgetragen, und so eine innere Kante der Terrasse entsteht (Entnahmebereich); der entfernte Boden wird dann auf den Hang unterhalb der Grabungsfläche aufgehäuft und bildet die äußere Kante der Terrasse (Ablagebereich). Die zweite Studie untersucht den Einfluss der Terrassierung auf OBS Vorräte in 5, 29 und 44 Jahre alten Plantagen. In jeder Plantage habe ich die Terrassen systematisch in den verschiedenen Bodenverteilungszonen beprobt, die ursprünglichen Hangflächen zwischen den Terrassen diente als Referenz. Die Ergebnisse dieser Studie zeigten, dass die Terrassierung die OBS Vorräte der 5 Jahre alten Plantage nicht beeinflusst hat. In den 29 und 44 Jahre alten Plantagen wurden jedoch in 0-1.2 m Tiefe höhere OBS Vorräte auf den Terrassen als auf den Referenzflächen beobachtet. Der positive Effekt der Terrassierung auf die OBS Vorräte in den beiden älteren Plantagen wurde auf die Erholung des OBS Vorrats im freiliegenden Oberboden des Entnahmebereichs, und die teilweise Erhaltung von OBS im begrabenen Boden des Ablagebereichs erklärt. Die Erholung der OBS Vorräte im Entnahmebereichen konnte durch die Aufnahme neuer OBS des freiliegenden Unterbodens in Form von Wurzeln und Laubfall sowie durch die Sedimentation von erodiertem Oberbodenmaterial des Oberhangs erklärt werden. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass Terrassierung die Verluste von OBS verringern kann; ohne die Anlage von Terrassen könnte der Verlust von OBS durch die Umwandlung von Wald zu Kautschukplantagen größer sein. In der dritten Studie, durchgeführt in einer subtropischen Landschaft, habe ich die aktuellen OBS Vorräte pro dominanter Landnutzung quantifiziert und die Beziehungen zwischen OBS und Landnutzung, sowie Vegetation, Bodentextur und Topographie untersucht. In einem 10.000 Hektar großen Gebiet habe ich 28 ein Hektar große Probeflächen in Wäldern mit geschlossenem und offenem Kronendach, Teeplantagen und Buschland ausgewählt. Die OBS-Vorräte in einer Tiefe von 0-0.9 m waren unter den höchsten der Region: 228.6 ± 19.7 (SE) Mg C ha-1 in Wäldern mit geschlossenem Kronendach, 200.4 ± 15.5 Mg C ha-1 in Wäldern mit offenem Kronendach, 197.5 ± 25.9 Mg C ha-1 in Teeplantagen und 236.2 ± 13.7 Mg C ha-1 im Buschland. OBS Konzentrationen und Vorräte unterschieden sich nicht signifikant zwischen den Landnutzungstypen. Mehr als 50% der gesamten Varianz der OBS wurde innerhalb der ein Hektar großen Flächen beobachtet und war abhängig von der Variabilität der Grundfläche der Bäume, Kohlenstoffvorrat der Streuauflage und der Geländeneigung. Diese Ergebnisse illustrieren die Bedeutung lokaler Prozesse auf die Variabilität von OBS Vorräten in einer montanen Landschaft. Die Ergebnisse aller drei hier vorgestellten Studien tragen zu einem besseren Verständnis von OBS Vorräten und deren Dynamik in einer schnellen Änderungsprozessen ausgesetzten Region bei. Darüber hinaus bilden sie eine potentielle Grundlage für weitere Studien über Änderungen von Ökosystemdienstleistungen in montanen Regionen des kontinentalen Südostasiens.

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Governments and policy-makers are currently dealing with some key issues as energy security in countries dependent on oil imports; global economic development, including increased food production; and controlling global climate change and greenhouse gas emissions. The perception that biofuel could solve these challenges simultaneously has led to the implementation of policy and regulatory mechanisms on the mandatory use of biofuels, resulting in a sharp increase in biofuel production and consumption. Serious concerns about large-scale ethanol production have been raised regarding loss of biodiversity and competition for land between food and ethanol production. It is also suggested that sugarcane-based ethanol increases GHG emissions due to indirect land use change. Furthermore, sugarcane harvesting has been criticised for causing air pollution and bad working conditions for cutters. These criticisms have mostly been denied by Brazilian actors. This thesis seeks to clarify these divergent views and conflicts concerning Brazilian ethanol. It was carried out within a KTH research programme that uses frames in the analysis of conflicts emerging from the development and implementation of new technologies. Frame analysis can help improve understanding of such conflicts, which derive from differences in values, world views and beliefs and can be difficult to resolve. Frame analysis seeks to identify the particular factors determining the actions taken by different stakeholders, giving equal treatment to all actors. The results showed that the international views expressed in the media captured the attention of the public and policy-makers, and led them to frame ethanol as a destructive for nature fuel. The analysis identified that the ethanol as a threat to food security frame combined with the ethanol as a destructive for nature frame led the public and policy-makers to frame ethanol as a brown fuel. However, Brazilian actors frame ethanol differently: as a green and safe fuel. These differences have raised the conflicts that are analysed in this thesis. Furthermore, the analysis identified that the changes in the harvesting system, from manual to mechanised –besides decreasing air pollution- will cost the job of hundreds of thousands of cane cutters. Values and beliefs orientating such changes are analysed in the thesis. / QC 20110912