Forest ecosystem services governance, supply and demand in Tajikistan

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Mislimshoeva, Bunafsha:
Forest ecosystem services governance, supply and demand in Tajikistan.
Bayreuth , 2016 . - XXIV, 124 S.
( Dissertation, 2016 , Universität Bayreuth, Graduiertenschule für Mathematik und Naturwissenschaften - BayNAT)

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Abstract

In the last few decades the worldwide population growth and consequently the in-creasing demand for resources have put enormous pressure on the environment. To such an extent that in technically advanced countries some services of nature are replaced or expanded by anthropogenic inventions. For many services the spatial dimension of supply and demand go beyond a single region, thereby creating in-creased globalized environmental impacts. In other parts of the world, especially rural areas of developing countries, the flow of ecosystem goods and services re-mains local, thus also increasing local environmental impacts. This is especially the case in arid high mountainous areas, where isolation, scarce resources, and harsh climatic conditions additionally make people’s livelihood more challenging. Here, the demand for energy, mainly for heating and cooking, is significantly high. However, the local heterogeneity of energy usage, flow and management remains largely un-known (chapter 3).
Against the global and regional backgrounds, this thesis aims at understanding the local energy consumption patterns. Additionally, it focuses on households’ fire-wood consumption and evaluating the factors influencing it. Furthermore, forest firewood supply, demand and governance at the local and national scales were ana-lyzed in the context of developing countries as well as countries in transition. Tajiki-stan was selected as a research area, due to its unique, but at the same time “repre-sentative” history of energy use. The local population currently needs to cope with the energy situation, and so understanding the heterogeneity of energy use in the arid high mountainous areas of the country is of special interest (chapter 5). Here, many factors (biophysical, socio-economic, governance) can potentially influence the amount of energy used. This was analyzed in the first research paper of this thesis, where data was collected through household interviews. The paper concluded that animal dung and firewood count as the main sources of energy in the rural moun-tainous areas of Tajikistan. The amount of consumed firewood was positively influ-enced by elevation, size of a household’s private garden and total hours of heating, while education level and access to a reliable supply of electricity influenced fire-wood consumption negatively. The results of the paper also showed that the main sources of firewood are private gardens, forests, gorges, along the roads and agricul-tural fields (chapter 6.1). While quantification of firewood sources outside of forests remains a challenge for a number of reasons, in the second paper forest firewood supply and demand was analyzed. The results suggest that in most case study areas the budget between forest firewood supply and demand remain positive, but are subject to uncertainties and must be interpreted with caution (chapter 6.2 and 9). Closely related to the second paper, in the third, forest biomass was estimated for the research area with high-resolution RapidEye satellite data. This paper showed that in the semi-arid to arid regions red edge and texture attributes improve the model results for woody biomass estimation (chapter 6.3 and10). The opportunities to inte-grate the results of this study in spatial analysis with forest firewood demand are highlighted in the research outlook (chapter 13).
Management of not only firewood, but overall forest governance is an important aspect of sustainable use of these resources. The fourth paper captured a broader context of current pathways of forest governance in Tajikistan and the enhancement of forest ecosystem services (ES). In-depth interviews were conducted with experts at national level. The results indicated that establishment of new institutional networks leads the sector towards good forest governance. However, challenges in creating sound legal frameworks, decision-making transparency and implementation en-forcement remain to be overcome (chapter 6.4 and 11).
Though several uncertainties and limitations are attached to this thesis (chapter 12 and 13), it nevertheless contributes new empirical insights to advance under-standing of: i) the energy situation, ii) the role of ES to meet the energy demand, iii) the situation of supply and demand and iv) governance of ES. The results are not only of significance for the high mountainous areas of Tajikistan, but also regions with similar history, socio-economic and climatic conditions, such as former Soviet countries. Further research priorities should be set to further qualitative and quanti-tative empirical and ecological data collection in order to improve understanding of the changes in the availability and usage of ES in people’s livelihood. The changes are likely to become extremer, given a broader context of climate change in vulnera-ble mountainous areas of Central Asia. In this context, many issues remain critical for research and can help lead to decreasing the pressure on the scarce natural re-sources of the region (chapter 13). These include the impact of climate change on land use; the provision of multiple ES; adaptation strategies for occurrences of defi-cient ES; spatial and temporal ES flows and their synergies and trade-offs; alterna-tive strategies for increasing ES supply and decreasing demand.

Abstract in weiterer Sprache

Der Druck auf natürliche Ressourcen ist in den letzten Jahrzehnten durch das welt-weite Bevölkerungswachstum und dem daraus resultierenden Bedarfsanstieg enorm gestiegen. Das geht soweit, dass in weiter entwickelten Ländern Dienstleistungen der Natur schon durch anthropogene Eingriffe ersetzt oder erweitert werden müssen. Die räumliche Dimension der Nutzung und Bereitstellung von natürlichen Dienst-leistungen geht in vielen Fällen über einzelne Region weithinaus, dementsprechend haben Umweltauswirkungen einen globalen Charakter. In anderen Teilen der Welt, vor allem in den ländlichen Gebieten von Entwicklungsländern, ist der Fluss von Ökosystemdienstleistungen rein auf die lokale Ebene begrenzt. Hier steigen dann dementsprechend lokal die Umweltauswirkungen enorm an. Dies trifft besonders auf isolierte, aride Hochgebirgsregionen zu, wo klimatisch bedingt knappe Ressour-cen und extreme Umweltbedingungen das Leben der Bevölkerung erschweren. Der Energiebedarf, besonders für Heizen und Kochen, ist signifikant hoch. Jedoch, ist bisher wenig über die Heterogenität der Energienutzung und deren Management sowie räumliche Dimension bekannt (Kapitel 3).
Vor diesem globalen und regionalen Hintergrund, zielt diese Dissertation darauf ab ein besseres Verständnis über das lokale Energienutzungsmuster zu erlangen. Zu-sätzlich legt sie ihren Fokus auf den Verbrauch von Feuerholz auf Haushaltsebene und welche Faktoren diese beeinflussen. Des Weiteren wurden der Bedarf, die Ver-fügbarkeit und das Wirtschaften von Feuerholz auf der lokalen und nationalen Ebe-ne analysiert und im übergreifenden Kontext von Entwicklungs – und Transformati-onsländer. Tadschikistan wurde auf Grund seiner einzigartigen und „repräsentati-ven“ Geschichte zur Energienutzung als Forschungsregion ausgewählt. Da die lokale Bevölkerung mit dem Ernst der Lage in der Energiesituation umgehen muss, ist ein besseres Verständnis der Energienutzung in der ariden Hochgebirgsregion des Lan-des von sehr großer Bedeutung (Kapitel 5). Hierbei können mehrere Faktoren (bio-physikalische, sozio-ökonomische, steuerungstechnische) potenziell den Bedarf an Energie beeinflussen. Dies wurde im speziellen im ersten Artikel untersucht. Dafür wurden Daten mit Hilfe von Interviews auf Haushaltsebene gesammelt. Der Artikel zog den Schluss, dass Viehdung und Feuerholz als Hauptenergiequellen in den länd-lichen Regionen von Tadschikistan gelten. Die Menge genutzten Feuerholzes korre-lierte positiv mit der Höhe, Gartengröße eines Haushalts, und Gesamtstunden fürs Heizen. Wobei Bildungsniveau, und Zugang zu verlässlicher Elektrizitätsversorgung Feuerholznutzung negativ beeinflusste. Weitere Ergebnisse zeigten, dass Hauptbe-zugsquellen für Feuerholz Gärten, Waldflächen, Felsschluchten, Straßenverläufe und landwirtschaftliche Flächen sind (Kapitel 6.1). Da die verlässliche Quantifizierung von Feuerholzquellen außerhalb von Forstflächen noch eine große Herausforderung darstellt, wurden im zweiten Artikel die Nachfrage und Verfügbarkeit von Feuer-holz analysiert. Die Analyse hat ergeben, dass für die meisten untersuchten Flächen das Budget zwischen Angebot und Nachfrage von Feuerholz positiv ist. Jedoch müs-sen diese Ergebnisse wegen großer Unsicherheiten im Modell mit Vorsicht betrachtet werden (Kapitel 6.2 und 9). Eng mit dem zweiten Artikel verbunden, wurde im drit-ten Artikel holzige Biomasse mit Hilfe von hochaufgelösten RapidEye Satellitendaten für sieben Forstflächen in der Forschungsregion beziffert. Der Artikel zeigte, dass die Einbringung von Spektralinformation des Bandes Red Edge und Textureigenschaften der multispektralen Bilddaten die Modellergebnisse zur Messung von holziger Bio-masse erheblich verbesserten (Kapitel 6.3 und 10). Die Möglichkeiten diese Ergebnis-se der Studie in die räumliche Analyse der Nachfrage von Feuerholz einfließen zu lassen wird im Kapitel zu Forschungsausblick diskutiert (Kapitel 13).
Nicht nur die reine Nutzung von Feuerholz, sondern auch die generelle Steue-rung, Bewirtschaftung und Kontrolle von Wald sind ein wichtiger Aspekt wenn eine nachhaltige Verfügbarkeit von Ressourcen gegeben sein soll. Der vierte Artikel er-fasste somit einen breiteren Einblick in die gegenwärtigen Entwicklungen des Forst-sektors in Tadschikistan und inwiefern forstliche Ökosystemdienstleistungen (ÖSL) gestärkt werden. Umfassende und ausführliche Interviews wurden mit Experten auf nationaler Ebene durchgeführt. Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass die Einrich-tung von neuen institutionellen Netzwerken momentan zu positiven Entwicklungen im Forstsektor und einer verantwortungsvolleren und besser geregelten Forstwirt-schaft führen. Jedoch wurden noch einige Herausforderungen in der Schaffung von gesetzlichen Rahmenbedingungen, Transparenz bei Entscheidungsfindungsprozes-sen und deren Umsetzungen identifiziert, die es noch zu überwinden gilt (Kapitel 6.4 und 11).
Obgleich diese Dissertation forschungsbedingt noch einige Unsicherheiten und Limitierungen beinhaltet (Kapitel 12 und 13), trägt sie zu neuen empirischen Er-kenntnissen bei und verbessert das Verständnis von: i) der Energiesituation, ii) der Rolle von forstlichen ÖSL um den Energiebedarf zu decken, iii) der Situation von Angebot und Nachfrage und iv) der Steuerung und Kontrolle von ÖSL. Zudem sind die Ergebnisse nicht nur für die Hochgebirgsregion Tadschikistans von Relevanz, sondern lassen sich auch auf andere Regionen mit ähnlicher Historie und sozio-ökonomischen Entwicklungen, wie z.B. Nachfolgestaaten der Sowjetunion, sowie ähnlichen klimatischen Bedingungen übertragen. Weitere Forschungsschwerpunkte sollten auf die weitere Erfassung von quantitativen und qualitativen empirischen und ökologischen Daten gelegt werden, um ein besseres Verständnis über Verände-rungen in der Verfügbarkeit und im Verbrauch von ÖSL als Lebensgrundlage für die Bevölkerung zu erlangen. Im Hinblick auf klimatische Veränderungen in den vul-nerablen Hochgebirgsregionen Zentralasiens ist es anzunehmen, dass die Bedingun-gen extremer werden. Vor diesem Hintergrund sind Fortschritte in der angewandten Forschung entscheidend, um einen Beitrag zur Verringerung des Nutzungsdrucks auf die ohnehin schon knappen Ressourcen in der Region leisten zu können (Kapitel 13). Forschungsschwerpunkte sollten hierbei die Auswirkungen des Klimawandels auf die Landnutzung sein; die Bereitstellung von multiplen ÖSL; die Entwicklung von Anpassungsstrategien an unzureichender Versorgung von ÖSL; räumliche und zeitliche Versorgung von ÖSL und deren Bereitstellungssynergien sowie – Konflikte; alternative Strategien um die Verfügbarkeit von ÖSL zu erhöhen und gleichzeitig die Nachfrage zu senken.