温室气体排放和缓解措施在马拉维的林业和土地使用其他界别分组

文摘

分析过去的温室气体(GHG)排放的趋势仍然是不可或缺的理解当前温室气体排放,从而预测未来的碳排放发展他们的平静的通路。本研究量化温室气体排放在森林和其他土地利用(FOLU)界别分组在马拉维的2011年到2020年。结果表明,马拉维的温室气体排放FOLU界别分组波动但MtCO下降了0.84₂e(13%)从2011年到2020年,平均每年−1.3%。界别分组内的不同类别的温室气体排放是非常重要的( )和贡献最高的总变异(99.72%)。林地贡献最高(74%)的界别分组分类排放,其次是生物质燃烧(19%)。的不确定性估计温室气体排放较低(< 15%)。这表明FOLU界别分组内的估计温室气体排放明显降低。显著的干预措施,减少排放包括绿化和自然/协助再生;保护区的保护和保护REDD +机制;建立种子银行为提高耐旱树种;和繁殖快速增长和耐旱树种;以及疾病的筛查和抗虫害种类和促进生物防治。

1。介绍

气候变化,很大程度上归因于人为活动,仍然是一个至关重要的全球现象吸引政策制定者的关注以及所有维度的研究人员。这一挑战引发了一系列问题和约束,取决于社会文化、性别、和生态动力学。准确地说,这些都最终大量灾难与生态失衡,全球变暖,极端天气条件(海平面上升、洪水、飓风、干旱、热浪、飓风,和雹暴),导致可怜的经济增长,不安全感,和退化科技进步1- - - - - -4]。增加温室气体(GHG)排放的浓度被认为是一个关键的原因这些问题[1,2]。最近的研究指定和量化的三种主要温室气体排放(温室气体)显著影响环境,即二氧化碳(有限公司₂)为407.8±0.1 ppm,甲烷(CH₄在1869±2磅),一氧化二氮(N₂在十亿分之331.1±0.1 (O)3,5]。因此,减少温室气体排放已经成为国际社会的一个重要议程。

减少温室气体排放的悖论是,发展中国家仍然弱势群体由于缺乏资金和技术,这一困境将危及排放的理解和评估(4]。干燥热带雨林的南部非洲发展共同体(SADC)地区,大多数国家成员国接受减少砍伐森林和森林退化产生的排放(REDD +)作为解决气候变化的影响(6]。马拉维、南部非洲发展共同体副、主要行业温室气体排放的来源被分类如下:(i)工业过程和产品使用(IPPU),(2)浪费,(3)能源、及(iv)农业、林业和其他土地用途(AFOLU) [7),而AFOLU部门的关键因素是温室气体释放到大气中,和其他林业和土地用途(FOLU)界别分组活动不仅受到气候变化的影响,也有助于这一现象(8,9]。温室气体排放和删除从FOLU由有限公司₂和non-CO₂气体(甲烷和一氧化二氮)4]。

在马拉维,为主,虽然不完全,但是FOLU界别分组的贡献仍然是最重要的。FOLU马拉维的总排放的贡献已经被记载在一份技术报告(数量7,10]。据估计,FOLU仅占总马拉维温室气体排放的56%(2011年)7]。大兴安岭FOLU界别分组内的排放贡献部门排放量的70% (10]。相反,森林在马拉维扮演重要的角色在经济、社会和生态领域。马拉维的森林覆盖23677公里²(25%)的总土地面积。整个森林面积、林地覆盖22857公里²,而种植森林占用剩下的820公里²。松树和桉树种植园中占主导地位,而Brachystegia是最普遍的树属的林地11]。据估计,马拉维96%以上的人口使用木材燃料(木炭和柴火)家庭做饭和取暖。除了能源、森林提供木材和nontimber森林产品。此外,森林为马拉维的GDP贡献6.9%,通过国内和出口产品销售、就业、旅游(11,12]。而对森林产品的需求预计将继续增长,最近的一项研究预计,在2019年至2025年之间,马拉维的木头燃料需求将超过可持续供应(12]。因此,必须采取行动来满足这种需求,同时,控制对环境的不利影响。

指出分析过去的温室气体排放趋势已经成为一个有用的工具对当前温室气体排放的理解和艾滋病在预测未来的碳排放减排途径以及发展。它进一步预测,如果适当的重点不是给温室气体排放,目前的趋势可能会进一步增加在附近的未来(13- - - - - -16]。在这种背景下,马拉维的过去的场景只记录了从1990年到2011年,排放的温室气体量(10]。出现在这一领域的具有挑战性的问题是,从2011年到2020年这一趋势不可用文献中从而创建一个科学知识差距,帮助发展中国家温室气体排放的缓解。在此背景下,本研究进行了量化FOLU界别分组内的温室气体排放在马拉维的2011年到2020年。具体地说,这项研究被执行死刑(1)确定温室气体排放的趋势从2011年到2020年在FOLU界别分组在马拉维,(2)确定温室气体排放的贡献在FOLU界别分组,和(3)讨论他们的减排措施。

2。材料和方法

2.1。研究区域

马拉维是位于非洲东南部。莫桑比克接壤的东部和西南部,坦桑尼亚北部和东北部,和赞比亚在西部和西北部(图1)。马拉维有亚热带气候,分为三个赛季,即热还是干燥,温暖还是湿的,酷的旱季。热还是旱季明显从9月到10月平均温度范围为25°C到37°C。温暖潮湿季节从11月持续到4月与年均降水量725毫米到2500毫米。这是本赛季期间,95%的年降雨量发生。在交替,酷还是旱季从5月到8月平均温度范围4°C到10°C。尤其是在凉爽干燥的季节,还是在6月和7月,霜可能发生在偏远地区17]。

2.2。数据收集

国家森林监测记录系统(nfm)保持林业研究所的马拉维(无机玻璃钢)和林业部门的总部,GIS单元部分,,2011年1月至2020年12月,被用于这项研究。记录收集每月在规定期间,由森林大火,烧的地区土地覆盖变化,木材和薪材。获得的数据手动填充进IPCC库存软件2.691版本估计温室气体排放和不确定性。IPCC库存软件实现了2006年IPCC的国家温室气体清单指南。软件可用于整个库存还是单独的类别,它允许不同行业的库存同时开发,它允许用户灵活地使用自己的国别信息(18]。

2.3。数据分析

数据集在温室气体排放和不确定性进行正常和同质性Kolmogorov-Smirnov D和正态概率图测试。两个标准得到满足后,数据集受到方差分析(方差分析)。方差分量的来源变化也估计。使用GenStat 18.1为Windows执行统计分析。不同治疗手段分离使用费舍尔最显著差异(LSD)在0.05水平。图表绘制使用Microsoft Excel 16。数据分析使用以下模型: 在哪里(我) 响应变量(温室气体排放或不确定性)的吗jth的观察我th治疗,(2) 总体的意思是,(3) 在几年时间的固定效应(我= 2011,2012,2013,…,2020),(iv) 的固定效果FOLU界别分组的类别(j=生物质燃烧,耕地、林地和草地),(v) 是多年来时间和类别之间的交互效应FOLU界别分组,然后呢(vi) 是随机的剩余效应,∼N( )。

3所示。结果与讨论

3.1。FOLU界别分组内的温室气体排放趋势在马拉维(2011 - 2020)

总结的结果趋势FOLU界别分组内的温室气体排放在马拉维(2011 - 2020)提出了表1和图2。研究结果表明,有显著差异( )在温室气体排放在不同年。然而,年总变差(表的贡献只有0.12%1)。排放波动但下降了0.84 MtCO₂e(13%)从2011年到2020年,平均每年−1.3%(图2)。目前的结果在减少温室气体排放FOLU界别分组之前的结果相比略高(1990 - 2011)−0.6% (10]。FOLU界别分组的持续减少的温室气体排放的主要原因可能是林地的变化类别(19]。然而,马拉维的森林资源面临巨大压力从毁林和森林退化。根据马拉维的SNC [7),森林砍伐的主要直接和根本原因包括高人口增长,森林大火,燃料需求的增加,农业扩张和基础设施建设,更不用说。

3.2。分类的贡献在马拉维FOLU界别分组内的温室气体排放

结果对温室气体排放的贡献在FOLU界别分组展示在表1和图3。温室气体排放在不同类别的FOLU界别分组是非常重要的( )和贡献最高的总变异(99.72%)。FOLU界别分组中,林地分类排放最高(74%),其次是生物质燃烧(19%)和农田(5%)。草原分类排放的贡献最少(2%)。目前发现后同意这些反映在文学的研究(7,10]。美国国际开发署(10和马拉维的西门子数控(南京)有限公司4)报道,在FOLU界别分组,土地分类贡献了整个2011年排放量的70%。轻微增加林地(4%)的温室气体排放量可能归因于人口的严重依赖生物质能用于做饭和取暖(12]。据美国国际开发署(12),据估计,马拉维96%以上的人口使用木头家庭做饭和取暖的燃料。

3.3。不确定性分析,FOLU界别分组

不确定性估计温室气体排放在FOLU界别分组展示在表2。结果表明,不确定性较低(< 15%)。这表明FOLU子域内的估计温室气体排放在当下研究显著降低。温室气体排放估计总是伴随着不确定性,有必要减少他们(20.]。来源的错误估计的温室气体排放相关的计算方法和模型20.- - - - - -23]。计算方法错误最小化采用2006年IPCC软件2.691版本。适当使用软件导致的计算方法误差正态分布和对最终确定温室气体排放的影响很小(23]。特定场地的使用异速生长的造型在目前研究还有助于减少不确定性。站点特定的异速生长的模型显著( )不同于其他研究人员所使用的默认异速生长的模型(18在同一个网站。默认的异速生长的模型的不确定性很高(> 22%)。推荐的不确定性对REDD +机制是不到15%至95%置信区间(18]。

3.4。减缓气候变化的措施

为在非洲最不发达国家之一,马拉维是没有义务减少其温室气体排放。然而,这个国家继续探索创新的措施来减少温室气体排放,来自FOLU通过技术和政策干预措施,以减轻和适应气候变化的影响。的一些关键的干预逐渐减少温室气体排放做出贡献在FOLU界别分组包括以下。

3.4.1。绿化和自然/协助再生

减排措施,加强绿化和自然/协助再生预计将导致大约100万tCO的无条件的封存₂e每年通过计划造林种植园和惯常的土地上24]。投影是基于最近的造林率。自2011年以来,每年50多万树木被种植在马拉维(表3)。种植不同的树种已经包括了马拉维的所有土地所有权类别包括国有森林种植园和储备,惯常的土地和私有土地和/或房地产。截至目前为止,60%存活率已大量报道(25]。

此外,马拉维国际保护的目标和管理共计350万公顷,它承诺为非洲森林景观恢复计划(AFR100)。目标是致力于泛非洲,一个国家主导努力恢复全球1亿公顷退化和在2030年被砍伐的风景。马拉维寻求建立在过去和现在的努力保护和管理森林,等等,通过国家森林景观恢复策略(NFLRS) [11]。在这个计划下,国家已经确定和映射退化的网站在每个地区应对气候变化,适应,通过景观综合管理和减轻森林景观恢复的方法。NFLRS开发了以下与森林有关的恢复干预:(i)建立和社区森林和林地的管理;(2)森林管理(森林保护区和种植园);和(3)康复的流和河岸。

3.4.2。保护区的管理和保护

除了森林保护区的日常管理,国家公园,和野生动物保护区,马拉维建立了国家框架/政策REDD +巧妙地引导,显示器,告诉未来行为对温室气体排放来自雨林和土地使用有关。她正式受理后作为UN-REDD伙伴国家2014年3月,马拉维继续估计碳和其他温室气体排放的其他类别包括FOLU。这一部分国家温室气体核算和报告系统,作为《京都公约》的缔约国,迫使这个国家向联合国气候变化框架公约(UNFCCC)。

在这方面,实施REDD +行动涉及到马拉维政府各种合作伙伴参与监测森林和相关的温室气体排放主要是通过一系列的项目和研究(表4)。

3.4.3。2019年,国家森林参考水平

1 / CP的决定。16adopted at the UNFCCC Conference of Parties (COP) in 2010, identifying national reference emission levels (REL)/reference levels (RL) has become an integral prerequisite for parties aiming to undertake activities under the REDD+ umbrella. In this vein, Malawi conducted its own National Forest Reference Emission Level (FREL) study in 2019 and submitted its report to the UNFCCC. The report serves as an interim document, detailing the proposed FREL activities. These include historical period it represents, associated activities, methodologies applied for deriving the estimates, and key assumptions and rationalisations that underpin the decisions made [26]。更重要的是,它解释了马拉维的国家森林监测系统的作用(nfm),结构任务负责定期跟踪和报告温室气体排放的责任和删除从REDD +活动。引人注目的是,它作为切入点,通过它缓解和适应干预可以集成。必不可少,这也保证了会计方法和程序是符合政府间气候变化专门委员会(IPCC)的原则和指导方针的透明度、一致性、可比性,完整性和准确性26]。

3.4.4。建立种子银行提高耐旱树种

树种子银行保持森林部门的重要发展的再生和可持续性的树种。为了应对呼吁需要开发耐旱品种,无机玻璃钢会同Mulanje山保护信托基金(MMCT)期限内问题建立了树木苗圃和种子研究块Widdringtonia whytei(Mulanje雪松)Mulanje、Dedza Viphya种植园。土著马拉维,这个特殊的w . whytei种质是适合动态气候变得温暖和干燥机在马拉维。换句话说,这个物种已经发展到树木适应低和边际降雨条件下正在经历。此外,无机玻璃钢,通过其他措施如年种子银行项目和丘花园,英国也参与保护的稀有,濒临灭绝,特有树种的种子为未来种植练习(27]。

3.4.5。繁殖的快速增长和耐旱树种

马拉维的SNC [7)建议协调研究树方法繁殖,表示需要开发合适的物种在未来预测的温暖和干燥环境。作为回应,无机玻璃钢外包快速增长的混合松树种子(松果体patula,松果体kesiya,松果体oocarpa)。这些都是遗传型的改进育种材料的第四和第五代与前几代相比成熟更快。种质是高产、干旱和疾病,宽容。已种植在松巴试行,Dedza, Viphya森林种植园作为应对气候变化现象,马拉维继续体验。

3.4.6。筛选疾病和害虫的种类和促进生物防治

威胁到森林碳汇在马拉维被疾病和害虫的侵袭。的晚了,桉树物种不利出没了Glycaspis brimblecombei仙女和成人害虫造成损害的吸吮植物韧皮部汁液(28]。尽管如此,桉树物种是高度优先由于强劲的增长和多种用途和性质,即。柴火,波兰人,医学和被resitant火灾和干旱法术。在本地,这些属性使其管理缓解和适应气候变化的关键。正在进行的研究无机玻璃钢建立相对的易感性桉树物种和其他害虫、精确Leptocybe invasa表明,减少害虫的易感性收养在植树活动29日,30.]。作为缓解措施、生物控制研究也正在进行之中l . invasa侵扰,无机玻璃钢采购Selitrichodes neseri作为一个生物控制器的害虫。生物控制器发布2016年10月,但结果尚未记录的有效性。推荐另一个选择是高阻值树种的种植等桉树citriodora(28]。

3.4.7。多部门的方法

美国国际开发署(12),通过统计数据来自各级政府的综合调查,发现一般的比例增加家庭使用木柴和木炭在城市和农村地区。马拉维政府承认高依赖生物质能,专注于木炭,相对更具有破坏性。木炭生产被认为是导致无可挑剔的全国水平的森林砍伐和退化。作为回应,政府发达国家木炭战略(nc) 2017年,满足中长期计划(31日]。战略同盟多部门框架和方法,着重于支柱定义机会逐步解决问题的木炭生产和需求31日]。最终目标是逮捕和扭转毁林和森林退化的速度,最终将减少排放源自树生物质能源的使用。

nc提出了行动计划,否则称为支柱,2017 - 2027年期间,以降低温室气体排放,来自FOLU域。这些也相关的能源部门,它们主要但不限于包括促进替代家庭烹饪燃料,可持续的木材生产,和采用节能炉具技术如Chitetezo Mbaula。炉子是马拉维的本地生产的,它的目的是减少消费数量的木材生物质相比其他炉灶从而减少排放的木质生物质在最低水平。

4所示。结论

目前的研究表明,马拉维的温室气体排放FOLU界别分组波动但MtCO下降了0.84₂e(13%)从2011年到2020年,平均每年−1.3%。温室气体排放类别内的FOLU界别分组是非常重要和贡献最高的总变异(99.72%)。林地分类排放的贡献最高(74%),其次是生物质燃烧(19%),然后农田(5%)。草原分类排放的贡献最少(2%)。的不确定性估计温室气体排放很低。这表明FOLU界别分组内的估计温室气体排放明显降低。一些干预措施,帮助持续减少的温室气体排放在FOLU界别分组包括绿化和自然/协助再生;保护区的保护和保护REDD +机制;建立种子银行为提高耐旱树种;和繁殖快速增长和耐旱树种; as well as screening of disease and pest-resistant species and promotion of biological control.

数据可用性

的数据支持本研究的发现可以获得相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者感谢林业部门的员工总部和马拉维(无机玻璃钢)林业研究所提供的数据被用于这项研究。

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