ebook img

integrated modeling of land use and climate change impacts on multiscale ecosystems of central PDF

490 Pages·2017·10.12 MB·English
by  
Save to my drive
Quick download
Download
Most books are stored in the elastic cloud where traffic is expensive. For this reason, we have a limit on daily download.

Preview integrated modeling of land use and climate change impacts on multiscale ecosystems of central

UUnniivveerrssiittyy ooff MMaassssaacchhuusseettttss AAmmhheerrsstt SScchhoollaarrWWoorrkkss@@UUMMaassss AAmmhheerrsstt Doctoral Dissertations Dissertations and Theses Summer November 2014 IINNTTEEGGRRAATTEEDD MMOODDEELLIINNGG OOFF LLAANNDD UUSSEE AANNDD CCLLIIMMAATTEE CCHHAANNGGEE IIMMPPAACCTTSS OONN MMUULLTTIISSCCAALLEE EECCOOSSYYSSTTEEMMSS OOFF CCEENNTTRRAALL AAFFRRIICCAANN WWAATTEERRSSHHEEDDSS Simon Nampindo University of Massachusetts Amherst Follow this and additional works at: https://scholarworks.umass.edu/dissertations_2 Part of the Agricultural and Resource Economics Commons, Biodiversity Commons, and the Population Biology Commons RReeccoommmmeennddeedd CCiittaattiioonn Nampindo, Simon, "INTEGRATED MODELING OF LAND USE AND CLIMATE CHANGE IMPACTS ON MULTISCALE ECOSYSTEMS OF CENTRAL AFRICAN WATERSHEDS" (2014). Doctoral Dissertations. 199. https://doi.org/10.7275/6067129.0 https://scholarworks.umass.edu/dissertations_2/199 This Open Access Dissertation is brought to you for free and open access by the Dissertations and Theses at ScholarWorks@UMass Amherst. It has been accepted for inclusion in Doctoral Dissertations by an authorized administrator of ScholarWorks@UMass Amherst. For more information, please contact [email protected]. INTEGRATED MODELING OF LAND USE AND CLIMATE CHANGE IMPACTS ON MULTISCALE  ECOSYSTEMS OF CENTRAL AFRICAN WATERSHEDS          A Dissertation Presented  by  SIMON NAMPINDO          Submitted to the Graduate School of the  University of Massachusetts Amherst in partial fulfillment  of the requirements for the degree of    DOCTOR OF PHILOSOPHY    September 2014                Environmental Conservation © Copyright by Simon Nampindo 2014  All Rights Reserved INTEGRATED MODELING OF LAND USE AND CLIMATE CHANGE IMPACTS ON MULTISCALE  ECOSYSTEMS OF CENTRAL AFRICAN WATERSHEDS      A Dissertation Presented      by      SIMON NAMPINDO            Approved as to style and content by:        _____________________________________  Timothy O. Randhir, Chair        _____________________________________  Curtice Griffin, Member        ___________________________________  Steven DeStefano, Member        _____________________________________  Stanley Stevens, Member                     _________________________                Curtice Griffin, Department Head              Department of Environmental Conservation DEDICATION  I dedicate my dissertation to the memory of my mother ROSE‐MARY KYESUMBE (RIP). ACKNOWLEDGEMENTS  First of all, I wish to express my sincere thanks to my principle advisor, Professor  Timothy O. Randhir, who encouraged me all through the development process and write‐up  of this doctoral thesis for his sincere and valuable guidance, help and expertise through the  length of this work. I greatly acknowledge the valuable advice and contribution of my  committee members: Professors Curtice Griffin, Stephen DeStefano, and Stanley Stevens  and would like to thank them for accepting to be part of my doctoral committee and all the  assistance and encouragement they provided. Special thanks to Prof. Jack Finn for helping  with data analysis.  I am sincerely grateful to my mentors and colleagues in Wildlife Conservation  Society, particularly Dr. Andrew Plumptre, Dr. Alastair McNeilage, Dr. Grace Nangendo, Mr.  Deo Kujirankwinja, WCS Eastern DR Congo Program, Mr. Samuel Ayebare, Geoffrey  Mwedde, and Dr. Glenn Kumar Bush, and Dr. Nadine Laporte of Woods Hole Research  Center.   I acknowledge the funding support from the following institutions and individuals:  Wildlife Conservation Society, and Beineckie Scholarship Fund, Department of  Environmental Conservation, University of Massachusetts who provided the funding for two  years of attending classes at UMass. My sincere gratitude to World Wide Fund for Nature –  Kathryn Fuller Fellowship, Sydney Byer/Wildlife Conservation Network, Woods Hole  Research Center, Falmouth, MA USA, and Institute of Tropical Forest Conservation who  funded my doctoral research. Special thanks to Dr. Anton Seimon, University of Appalachian  State, Boone, North Carolina who funded my travel and stay at UMass to complete the  analyses and dissertation write‐up.  Great thanks to my field assistants D. Ninsiima, I. Mpiriirwe, N. Naturinda, B.  Katabazi, D. Ahimisibwe, N. Byaruhanga, S.Kamugisha, A. Arinaitwe, C. Tondo,   v G. Ndemere who worked with me to conduct the socioeconomic survey data. I also  extend my sincere thanks to my UMass colleagues Dennis Babasa, Supagit Vinitpornsawan,  Meagan Mezzarano, Malik Morjan, Olga Tsetkova and Dmitry Family for all forms of support.  I give my sincere gratitude to my dear wife, Annah Nampindo Agasha, for her  constant encouragement, patience and support through all these years.  I also give my special thanks to my Daddy Sosan Takozekibi, my sister Jennifer Bafumba for  accepting to take care of our children while I was at UMass. I highly appreciate the patience  and endurance of my sons Isaac Hills Takozekibi, Daniel Mugisha Mufumbiro, Timothy Kirabo  Nampindo Jr. and David Birungi Bagiire while I was away for all three years.      vi ABSTRACT  INTEGRATED MODELING OF LAND USE AND CLIMATE CHANGE IMPACTS ON MULTISCALE  ECOSYSTEMS OF CENTRAL AFRICAN WATERSHEDS    SEPTEMBER 2014    SIMON NAMPINDO, B.S., MAKERERE UNIVERSITY, UGANDA  M.S., MAKERERE UNIVERSITY, UGANDA  Ph.D., UNIVERSITY OF MASSACHUSETTS AMHERST      Directed by: Professor Timothy O. Randhir    Assessment and management of ecosystem services demands diverse knowledge  concerning the processes that impact the flow of those services. Land use land cover change  occurring mainly through deforestation, colonization, expansion of agriculture and  unregulated extraction of natural resources are the greatest challenges of the 21st century.  The Congo basin, located in central Africa known for supporting a relatively intact forest  served by the second longest river in Africa faces many environmental and human‐driven  threats. Extraction of timber, minerals, and now oil and gas, if uncontrolled or properly  managed, the biodiversity of the basin will diminish very fast. Wildlife species are at the  center of major conflicts in the region resulting in increased poaching, bushmeat hunting,  and habitat destruction to provide settlement for refugees fleeing the war tone regions.  Furthermore, the increase in human population coupled with poverty is likely to exacerbate  resource degradation.   vii This study undertook to implement an integrated modeling of land use and climate  change impacts on multiscale ecosystems of central African watersheds. The study was  organized in such a way that implementation of the research was conducted at three varied  scales namely the watershed or regional scale, landscape, and household or community  scale. At the regional scale, watershed analysis, and hydrological assessment was done using  remotely sensed data and modeling of surface runoff and soil loss using Geographical  information System, specifically ArcGIS‐based software. At the same time, species  distribution modeling using generalized linear models that depend on presence only and/or  presence and pseudo absence data were used to develop the species distribution maps. The  data used to implement this study was requested for and accessed from various institutions  that are involved in the research. Land use land cover map produced by USGS, the carbon  map developed by NASA’s Jet Propulsion Laboratory, environmental data from IPCC’s  Worldclim, and species inventory data or selected endangered and threatened species was  provided mainly by Wildlife Conservation Society, IUCN and Birdlife International among  other conservation organizations was used to compile the biodiversity values.   The major findings are that ecosystem services for the Congo basin are spatially  varied and there are significant differences in their distribution of ecosystem services at a  subwatershed level three and six. Equally, the distribution of endangered and threatened  species is more concentrated in the central part of the basin and most of these species occur  mainly inside protected areas. Poaching and sustained civil wars were the biggest threat to  elephant conservation in the region. Improvement in law enforcement, monitoring, and  increasing household incomes for communities living adjacent to protected areas would help  to reduce the impact of poaching on elephant population dynamics. More so, if wars and  poaching are not controlled, the region may witness an elephant population dominated by  juveNile and subadult elephants. Climate change did not show immediate direct impacts on  viii the elephant population, but thermal and latent heat effects could be occurring. An increase  in the suitable habitat by 50 % resulted in an upward trend in elephant population for all age  classes suggesting that improvement in habitat management, particularly reducing the fires,  encroachment, and degradation due to extraction of resources by local communities and  corporate would facilitate elephant population increase and stability.   As the national governments pursue REDD+ initiatives, an attempt to pursue this  strategy as a single policy approach, would compromise biodiversity, and watershed values.  The local communities who depend heavily on these ecosystem services will also become  more vulnerable to food insecurity and water scarcity associated with land use change. It is  therefore recommended that 1) institutions with the mandate to manage and protect  wildlife received greater funding to strengthen law enforcement and monitoring, 2) multiple  or coupled policy options be considered in order to maximize ecosystem benefits;3) regional  governments should invest in revitalizing the existing meteorological stations and water  monitoring centers in order to generate information needed for water resources  management 3) poaching needs to be treated as regional, and global security issue and  attempts should be made by the international community to reduce the demand for ivory  and other wildlife body parts. Lastly, since most of the wild species that exist in the Congo  basin are very mobile and move beyond international boundaries, creation of partnerships  and research networks need to be promoted. Existing transboundary collaboration  initiatives should continue and be supported by the donor community in order to build  peace and dram support for wildlife and wild habitat protection. ix

Description:
change impacts on multiscale ecosystems of central African watersheds. The study was In the Albertine Rift, there is evidence of rising temperatures in the . Home ranges of species especially birds, landscape species such as elephants, . Baccini, A., N. Laporte, S.J. Goetz, M. Sun, and H. Dong.
See more

The list of books you might like

Most books are stored in the elastic cloud where traffic is expensive. For this reason, we have a limit on daily download.