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Department of Biology
Institute for Plant Science and Microbiology
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Biodiversity & Ecology

 Forest resources    Research article    Open Access 

Artificial and assisted natural regeneration of socio-economically important southern African tree species


Vera De Cauwer*, Mubita Chaka, Percy Maruwa Chimwamurombe, Derick George, Hannel Ham, Hleni Heita, Topoyame Makoi, Gloria Mashungwa, Barbara Reinhold-Hurek, Seoleseng Tshwenyane

Article first published online: 24 April 2018

DOI: 10.7809/b-e.00340

*Corresponding author contact: vdecauwer@nust.na

Biodiversity & Ecology  (Biodivers. Ecol.)

Climate change and adaptive land management in southern Africa - assessments, changes, challenges, and solutions,
edited by Rasmus Revermann, Kristin M. Krewenka, Ute Schmiedel, Jane M. Olwoch, Jörg Helmschrot & Norbert Jürgens
Volume 6, pages 324-331, April 2018
  PDF  (1.8 MB)

English

Abstract: Several socio-economically important indigenous tree species of southern Africa show limited natural regeneration while also being threatened by land conversion and overharvesting. Assisted tree regeneration ? both artifi cial regeneration in nurseries and assisted natural regeneration in forests ? is needed to allow the sustainable use of forest resources. Five studies of artifi cial and assisted natural regeneration of indigenous timber and fruit trees were performed independently from one another in Botswana, Namibia, and South Africa. They aimed to investigate and improve cultivation of seedlings, especially by testing the eff ects of temperature and diff erent seed pretreatments on germination in incubators and the eff ects of soil inoculation with plant growth?promoting bacteria in nursery conditions. One study compared direct seeding with enrichment planting in the forest. The germination tests showed that the seeds of most indigenous species tested should be given at least six weeks to germinate, with the exception of Bauhinia petersiana. Seed pretreatment, especially nicking and/or soaking, can improve germination for Strychnos cocculoides (+17%), Dialium englerianum (+68%), Erythrophleum africanum (+22%), and P. angolensis (+24%). Guibourtia coleosperma seed germinates well without any treatment. The germination rate of P. angolensis seed improved (+21%) after soil inoculation with plant growth?promoting and nitrogen-fi xing bacteria. The important fruit tree Schinziophyton rautanenii showed poor seed germination (7% to 30%), but the use of cuttings for S. rautanenii gave a 100% survival rate after about six months. Broadcasting seeds in the forest and covering them with soil resulted in more surviving seedlings than planting because of damage caused by rodents. Further nursery studies should focus on vegetative propagation and the optimal conditions for seedling growth and establishment of potential agroforestry tree species, while a range of assisted natural regeneration techniques remain to be tested for forests in the region.

Portuguese

Resumo: Diversas espécies de árvores autóctones de importância socio-económica no Sul de África demonstram uma regeneração natural limitada quando ameaçadas pela conversão de terras e sobreexploração. A regeneração assistida de árvores é necessária para permitir o uso sustentável dos recursos fl orestais, através da regeneração artifi cial em viveiros e da regeneração natural assistida em fl orestas. Cinco estudos sobre a regeneração artifi cial e natural assistida de árvores autóctones de fruto e produtoras de madeira foram realizados de forma independente uns dos outros no Botswana, Namíbia e África do Sul. O objectivo foi investigar e melhorar o cultivo de plântulas, em especial ao testar o efeito da temperatura e dos diferentes pré-tratamentos de sementes na germinação em incubadoras, e o efeito da inoculação do solo com bactérias promotoras do crescimento de plantas em condições de viveiro. Um estudo comparou sementeira directa com plantio de natuenriquecimento em fl oresta. Os testes de germinação mostraram que as sementes da maioria das espécies indígenas testadas devem ter, pelo menos, seis semanas para germinar, com excepção da Bauhinia petersiana. O pré-tratamento de sementes, em especial o seu corte e/ou imersão, pode melhorar a germinação de Strychnos cocculoides (+17%), Dialium englerianum (+68%), Erythrophleum africanum (+22%), e P. angolensis (+24%). As sementes de Guibourtia coleosperma germinam bem sem qualquer tratamento. A taxa de germinação de sementes de P. angolensis melhorou (+21%) após a inoculação do solo com bacterias fi xadoras de azoto e promotoras do crescimento de plantas. A importante árvore de fruto Schinziophyton rautanenii mostrou uma baixa germinação por semente (7% a 30%), mas o uso de estacas de S. rautanenii resultou numa taxa de sobrevivência de 100% após cerca de seis meses. A colocação de sementes na fl oresta e a sua cobertura com solo resultou em mais plântulas sobreviventes que através do plantio, devido aos danos causados por roedores. Futuros estudos de viveiro deverão concentrar-se na propagação vegetativa e nas condições óptimas para o crescimento de plântulas e o estabelecimento de potenciais espécies arbóreas agrofl orestais, ainda que uma série de técnicas de regeneração natural assistida continue por testar em fl orestas na região.

Suggested citation:
De Cauwer, V., Chaka, M., Chimwamurombe, P.M. , George, D., Ham, H., Heita, H. , Makoi, T., Mashungwa, G., Chaka, M., Reinhold-Hurek, B., & Tshwenyane, S. (2018) Artificial and assisted natural regeneration of socio-economically important southern African tree species In: Climate change and adaptive land management in southern Africa – assessments, changes, challenges, and solutions (ed. by Revermann, R., Krewenka, K.M., Schmiedel, U., Olwoch, J.M., Helmschrot, J. & Jürgens, N.), pp. 324-331, Biodiversity & Ecology, 6, Klaus Hess Publishers, Göttingen & Windhoek. doi:10.7809/b-e.00340