Conflicts of human land-use and conservation areas : the case of Asian elephants in rubber-dominated landscapes of Southeast Asia

Over the last decades, expanding rubber plantations in Southeast Asia have continuously diminished natural habitat, thereby increasing conflicts between human land-uses and nature conservation. The consequences are manifold, with short-term economic benefits for smallholder farmers and long-term costs for species diversity and ecosystem services (ESS). Sustainable wildlife populations are critical for ecosystem functioning but the ongoing habitat degradation and conflicts with people threaten the survival of larger mammal populations. This trend is particularly problematic if the respective species in decline are keystone species such as the Asian elephant (Elephas maximus), which holds important ecological functions in maintaining tree diversity. Continuous land-use transformations increase the importance of conservation efforts for biodiversity within the agricultural matrix. The major aim of this thesis’ work was to analyze the potential of rubber-dominated landscapes in sustaining wild mammal populations while considering the risk of conflicts due to wildlife damage as well as the ecological importance of mammals. As a first step, the literature on wild mammals in rubber and oil palm plantations was analyzed to provide an overview on species diversity found in these systems. Our review showed that species richness was highly reduced in the plantations compared to the forest and that most species in the farms were rather visitors than residents. For a detailed assessment of species richness and presence in rubber plantations, transect and camera trap surveys were conducted in the farm-forest transition zone of the Tai Rom Yen National Park in southern Thailand. Furthermore, farmers were interviewed on the kind and extent of wildlife damage. With 35 recorded wildlife species, the forest was found to hold the highest diversity while more than 70% of these mammals were still found at the forest edge. However, a strong decline of species diversity and presence was observed in the farmland. Crop damage by wildlife affected 40% of all interviewed farmers. In 85% of all rubber damage incidents, young trees were affected, which had not yet been tapped. Elephants were most frequently named as damage causing species. Nevertheless, damage to rubber occurred only in half of the elephant visits, indicating that this crop species was not particularly attractive to wildlife. To account not only for the costs inflicted through elephant damage but also for the ecological benefits elephants provide, the potential of these megaherbivores for seed dispersal was assessed as a crucial ecological function in forest ecosystems. Feeding experiments with elephants were conducted and germination success of ingested and fresh control seeds of a tree species with characteristic mega-faunal syndrome fruits (Dillenia indica L.) was monitored. Seeds ingested by elephants showed a significantly higher and earlier likelihood for germination compared to control seeds. The exemplary tree species in our experiments did not solely depend on but benefited from elephant consumption for germination. This highlights the risks of long-term negative implications for certain tree species and entire ecosystems if elephant and other large mammal populations further decline. Biodiversity is an integral component of ecosystem functioning and the provisioning of services. However, a challenge in the evaluation of ESS is the allowance for the many facets of biodiversity assessments. We therefore developed a methodology for including multiple levels of species diversity into an ESS evaluation model. Diversity data of animal groups and plants derived from our data collections and from literature were normalized using the most diverse habitat as benchmark. Through this approach we obtained a comparable habitat suitability matrix for different land-use systems, which was then applied to different land-use scenarios. The outcomes confirmed that a conservation focused scenario scored higher habitat suitability for all species as well as for threatened ones compared to two other scenarios with no or limited conservation measures. Increasing conflicts between human land-use and nature conservation as a result of shrinking resources pose imminent risks for the diversity and resilience of ecosystems. This thesis provides an assessment of the current state of and conflicts with wildlife diversity in rubber-dominated landscapes surrounding protected areas. The results of this thesis can serve as a basis for the development of measures to consolidate farming and conservation interests. Although intensively managed plantations cannot substitute for natural forests, efforts are required to conserve multiple levels of biodiversity within the farming landscape. High species diversity will maintain ecosystem functions and services sustainably, which both human and wildlife communities rely on for their long-term persistence.

In den letzten Jahrzehnten wurde der Kautschukanbau in Südostasien kontinuierlich ausgeweitet, was zu zunehmenden Konflikten zwischen menschlicher Landnutzung und Naturschutz beigetragen hat. Die Konsequenzen sind vielfältig und beinhalten sowohl wirtschaftliche Vorteile für kleinbäuerliche Betriebe als auch Kosten für die Artenvielfalt. Wildtierpopulationen nehmen essenzielle Funktionen in Ökosystemen ein, doch die Zerstörung von natürlichem Lebensraum bedroht das Überleben vieler Säugetierpopulationen. Dies ist vor allem dann problematisch, wenn eine rückläufige Art eine sogenannte „Schlüsselart“ ist, welche wichtige ökologische Aufgaben übernimmt. Der asiatische Elefant (Elephas maximus) ist solch eine Art, die zur Erhaltung der Vegetationsvielfalt in natürlichen Wäldern beiträgt. Als Folge des Landnutzungswandels wird der Schutz von wilden Säugetieren in der Agrarlandschaft immer wichtiger. Das Hauptziel dieser Arbeit war es, das Potenzial von kautschukdominierten Landschaften zum Erhalt von Wildtierpopulationen unter Berücksichtigung von Konfliktrisiken durch Wildschäden zu analysieren sowie die ökologische Bedeutung von wilden Großsäugern zu untersuchen. In einem ersten Schritt wurde die Literatur zu wilden Säugetieren in Kautschuk- und Ölpalmplantagen ausgewertet. Dies zeigte, dass die Artenvielfalt in den Plantagen im Vergleich zum Wald stark reduziert war und dass die meisten Arten im Farmland eher Besucher statt Bewohner waren. Um diese Literaturergebnisse zu verifizieren und detailliertere Kenntnisse zur Artenvielfalt und -präsenz in Kautschukplantagen zu erarbeiten wurden Untersuchungen in der Übergangszone zwischen Wald und Nutzfläche anhand sogenannter „Transekte“ und Kamerafallen in und um den Tai Rom Yen Nationalpark in Südthailand durchgeführt. Landwirte wurden zu dem Ausmaß von Wildschäden befragt. Mit insgesamt 35 dokumentierten Wildtierarten war der Wald am artenreichsten. Während immerhin noch mehr als 70% der Arten an der Waldgrenze gefunden wurden, war deren Anzahl und Präsenz in der Nutzlandschaft stark reduziert. Wildschäden betrafen 40% aller befragten Landwirte. In 85% der Fälle von Kautschukschäden waren junge, nicht gezapfte Bäume betroffen. Elefanten wurden am häufigsten als schadenverursachende Wildart genannt. Dennoch traten Schäden an Kautschukbäumen nur in der Hälfte der Fälle auf, in denen Elefanten Plantagen aufsuchten. Daraus lässt sich ableiten, dass Kautschuk keine besonders attraktive Futterquelle darstellt. Elefanten liefern allerdings auch umfassende ökologische Nutzen. Um solche Vorteile zu berücksichtigen wurde das Potenzial der Tiere für die Samenverbreitung als Beispiel für wichtige ökologische Funktionen untersucht. Hierfür wurden Fütterungsexperimente durchgeführt und der Keimerfolg verfütterter Samen der Baumart Dillenia indica L. und Kontrollsamen beobachtet. Verfütterte Samen wiesen eine signifikant höhere und frühere Keimwahrscheinlichkeit auf als die Kontrollsamen. Die exemplarische Baumart war nicht allein auf Elefanten für die Keimung angewiesen, profitierte aber von dem Konsum durch die Tiere. Dies verdeutlicht die langfristigen Risiken für bestimmte Baumarten und Ökosysteme, falls Elefantenpopulationen und andere Gruppen an Großsäugern weiter abnehmen. Biodiversität ist eine integrale Komponente in Ökosystemfunktionen und -dienstleistungen. Eine Herausforderung in der Evaluation dieser Services ist jedoch die Berücksichtigung der vielen Facetten von Biodiversitätsanalysen. Aus diesem Grund wurde eine Methode entwickelt um verschiedenste Ebenen der Artenvielfalt in ein Evaluationsmodel einzubeziehen. Daten zur Artenvielfalt verschiedener Tiergruppen und Pflanzen wurden normalisiert, mit dem jeweils artenreichsten Lebensraum als Referenz. Durch diesen Ansatz wurde eine vergleichbare Matrix zur Habitatseignung verschiedener Landnutzungssysteme geschaffen, welche wiederum auf zukünftige Szenarien angewandt werden konnte. Die Ergebnisse bestätigten, dass ein Naturschutz-Szenario eine höhere Eignung als Lebensraum erzielte als andere Szenarien ohne bzw. mit begrenzten Naturschutzkomponenten. Zunehmende Konflikte zwischen menschlicher Landnutzung und Naturschutz als Folge abnehmender Ressourcen stellen große Risiken für die Vielfalt und Stabilität von Ökosystemen dar. Diese Dissertation liefert eine Analyse des derzeitigen Zustandes der Artenvielfalt von Wildtieren sowie der Mensch-Tier Konflikte in Kautschuk-Landschaften um Schutzgebiete. Die Ergebnisse können als Grundlage für die Entwicklung von Maßnahmen dienen um landwirtschaftliche und ökologische Interessen zu vereinbaren. Obwohl Plantagen keine natürlichen Wälder ersetzen können, bedarf es dennoch Anstrengungen um Biodiversität auf landwirtschaftlichen Nutzflächen zu erhalten. Eine hohe Artenvielfalt ermöglicht den nachhaltigen Schutz von Funktionen und Dienstleistungen von Ökosystemen, auf welche sowohl Menschen als auch Wildtiere langfristig angewiesen sind.