Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Markförsämring i tropiska regioner kan ha förödande konsekvenser för vattentillgänglighet.
Vattenkvalité och kvantitet är oerhört viktiga för lokalbefolkningar och är grundförutsättningar för
socioekonomisk utveckling då stora delar av befolkningen i många tropiska länder är direkt
beroende av jordbruk och boskapshållning för sin inkomst. En strategi för att öka mängden
tillgängligt vatten i torra tropiska ekosystem är att öka hastigheten och kvantiteten av
vattennederbörd som infiltreras i jorden. Olika faktorer samspelar i infiltrationskapaciteten,
däribland vegetation, jordart och markanvändning. Förståelsen för hur olika variabler påverkar
markens hydrologiska funktioner på landskapsnivå är begränsad. Det behövs mer forskning kring
hur biologisk mångfald och vegetationsmängd påverkar infiltration. En vetenskaplig förståelse för
hur dessa variabler påverkar infiltrationskapacitet är avgörande för effektiviteten av
restaureringsinitiativ i tropiska områden som har försämrade vattentillgångar. Syftet med detta
examensarbete är att undersöka huvudfaktorerna som påverkar infiltrationskapacitet i tre
kontrasterande lokaler i Kenya, för att förstå vad som driver infiltration på en övergripande
landskapsnivå.
Linjära mixade modeller användes för att urskilja de viktigaste variablerna både i, och mellan
de tre lokalerna. Variabler relaterade till markegenskaper, vegetationsmängd, funktionell
biodiversitet, markanvändning och markförsämring inkluderades i modellerna. Resultaten visade
att de statistiskt viktigaste variablerna var jordart, markanvändning, erosion och funktionell
biodiversitet, för den modell som beskrev alla tre lokaler. Tre ytterligare modeller konstruerades
och kunde påvisa att resultaten på enskild lokalnivå var annorlunda, då infiltrationskapaciteten i
grovkornig jord var mest påverkad av jordart. I finkornig jord var andra variabler viktigare, så som
markanvändning och markförsämring. Infiltrationskapaciteten är naturligt högre i grovkornig jord,
därför har restaureringsinitiativ minimal effekt. Finkornig jord har lägre infiltrationskapacitet som
i högre utsträckning skulle kunna påverkas av anpassad restaurering inriktad på att öka befintlig
vegetation och minimera markanvändning som leder till markförsämring. Den här studien visar att
olikheter i infiltrationskapacitet är relaterade till markegenskaper, vilket understryker behovet av
restaureringsinitiativ som är anpassade till lokala förhållanden.

Land degradation in the tropics has severe impacts on the availability of water and can lead to
decreased rates of infiltration. Reduced infiltrability leads to less water availability, which
negatively impacts livelihoods and hinders socioeconomic development. Understanding the
drivers of infiltrability is essential for managing landscapes in the tropics, particularly when
implementing restoration measures to improve soil hydrological function. The aim of this thesis is
to identify the factors driving infiltrability across three different landscapes in Kenya.
Linear mixed effects models were conducted to identify the main factors affecting infiltrability
across and within sites, based on data from the Land Degradation Surveillance Framework.
Variables related to inherent soil properties, land use, land degradation, functional diversity and
vegetation cover were included in the model. Results indicate that the main factors increasing
infiltrability across the three sites are land use, functional evenness and soil texture, while erosion
decreases infiltrability. In coarse-grained soils, texture is the dominating factor while in finegrained
soils land use and degradation are more important. Hence, as infiltrability is inherently
high in coarse-grained soils, improving soil hydrological function is not necessary. On the
contrary, fine-grained soils have lower infiltrability that can be improved by adaptive restoration
measures that target increasing continuous vegetation cover and minimizing land use practices that
lead to land degradation. Therefore, this study demonstrates that differences in infiltrability are
related to inherent soil properties, which emphasize the need for restoration measures adapted to
an understanding of local site conditions.