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Regionalized ammonia emission abatement by urease inhibitor treatment of urea for agro-environmental conditions of Western Central Europe
Full text linkUrea is the most widely used synthetic fertilizer worldwide, covering 16% of fertilizer consumption in Germany in 2022. It has a notable propensity to release nitrogen (N) in the form of ammonia (NH3) when applied to soil, contributing to environmental pollution, and indirectly increasing nitrous oxide (N2O) emissions. This loss of NH3 from urea also represents a loss of N for crop production. Consequently, urease inhibitors (UIs) are increasingly applied in agricultural practice to mitigate N losses, and to ensure compliance with regulations recently introduced in some European countries. This development should be reflected in reported emissions at national level. Representative emission and abatement factors are, therefore, required for a precise calculation of NH3 losses from urea application. While some meta-studies suggest abatement factors on a global scale, their applicability across countries is questionable, due to variable environmental and crop conditions, especially within Europe. We conducted an analysis of the current international literature to derive a new emission factor for NH3 losses after application of urea with UIs for Western Central Europe, that is suitable for integration into the German emission inventory and inventories of other countries with similar cropping conditions. Based on a linear mixed-effects model, we found an abatement factor of 60 %. In contrast to theoretical expectations, environmental factors, such as temperature, soil pH, soil CEC and land use had no significant influence on this abatement effect. Our findings emphasize the need for further comprehensive data sets to refine emission calculations at the national level, reflecting effects of regional weather and cropping conditions on the NH3 abatement by use of UIs
Demografischer Wandel im Wald - Vitalität und Alterserwartung
Full text linkWald und Holzwirtschaft stehen wie kaum ein anderer Sektor mit dem Klima in Wechselwirkung. Während auf der einen Seite der Erhalt der Wälder sowie eine nachhaltige Waldbewirtschaftung und Holznutzung einen Beitrag zum Klimaschutz leisten [1], wirken sich auf der anderen Seite die Folgen der Klimaänderungen negativ auf die Entwicklung der Ökosystemleistungen unserer Wälder aus. Dies wurde vor allem durch die Trocken- und Dürrejahre seit 2018 und die daraus entstandenen Kalamitäten deutlich sichtbar, von denen insbesondere ältere Bestände besonders betroffen sind [2]
How does rural in-migration affect forest clearing and smallholder land use in tropical forest frontiers? Evidence from the Zambian Miombo woodlands
Full text linkOne of the main sources of increasing population pressure in forested landscapes of Zambia is in-migration from other rural areas. This in-migration is driven by environmental degradation and limited employment options in the villages of origin, and, to a limited extent, in-migration from urban areas due to widespread unemployment and increased cost of living in cities. The current study examines the relationship between in-migration, forest clearing, and land use change in forested landscapes in Zambia. This question is especially relevant considering that in 2020, 85% of total carbon dioxide emissions in the country were attributed to Land Use, Land-Use Change, and Forestry (LULUCF). Based on a dataset of 1123 households living in or near the Miombo woodlands in Zambia, we estimate a multivariate tobit model to explain forest clearing and the area under annual crops at the household level. Households reported the availability of agricultural land, natural resources, or fertile soils as their main reason for migration. Regression results showed that being an in-migrant household was associated with 28% more forest area cleared for crop production during the 5 years prior to data collection and with an 8% increase in area cultivated with annual crops. Our results add to limited available quantitative evidence on the impacts of in-migration on forest clearing and land use in tropical forest frontiers at the micro-scale. With rising in-migration in the future that leads to further forest clearing in migrant-receiving areas, the cycle can repeat itself, where increasing population pressure and deforestation can lead to environmental degradation and migration to other forested landscapes. To address this chain, future policy should aim to deal with the root causes of internal migration, including by investing in landscape restoration and sustainable agricultural intensification in origin areas
Benefits of organic agriculture for environment and animal welfare in temperate climates
No full textAlthough scientists have been researching the impacts of organic agriculture on the environment and animal welfare for decades, the conclusions drawn by the scientific community remain controversial. Against this background, this paper provides a comprehensive assessment of the benefits of organic farming in both areas by analysing results of all relevant scientific comparative studies between organic and conventional farming that have dealt with this topic over the last thirty years. So far, this study is the largest one of its kind and the first one that adds the aspect of animal welfare to a comprehensive array of impact categories. The systematic review of the scientific literature from pairwise comparisons found that organic management showed clear advantages over conventional management in the fields of environmental protection and resource conservation, which can be mainly explained by the system approach pursued in organic farming. No clear conclusion was drawn regarding animal welfare indicating that farm-specific management factors are of greater importance than the production system (organic vs conventional). Consequently, organic farming may contribute to solving current environmental and resource challenges and is rightly considered a key approach for sustainable land use. The positive effects should be further strengthened by decreasing the yield gaps between organic and conventional farming, i.e. by improving yields based on organic principles as well as by altering their relevance through changes in consumption as feed for livestock and food for humans
Economic Evaluation of Forest Protection Measures against the Pine Tree Lappet Moth (Dendrolimus pini L.): A Case Study from Brandenburg
Full text linkDie Überwachung von Schadinsekten und die Anwendung von Insektiziden mit Hilfe von Hubschraubern haben sich beim Schutz von Wäldern vor nadelfressenden Schadinsekten als wirksam erwiesen. Im Rahmen solcher Waldschutzmaßnahmen ergibt sich auch die Frage ihrer wirtschaftlichen Tragfähigkeit, die bisher jedoch nur in wenigen Studien untersucht wurde. In dieser Studie wird eine Kosten-Nutzen-Analyse der Überwachung von Schadinsekten und der Anwendung von Insektiziden für 5.600 ha bewirtschaftete Kiefernwälder durchgeführt. Die Fallstudie ist die Massenvermehrung des Kiefernspinners (Dendrolimus pini L.) in Brandenburg im Jahr 2014. Die Kosten der Waldschutzmaßnahmen wurden anhand von Informationen aus standardisierten Fragebögen und semistrukturierten Experteninterviews bestimmt. Der Nutzen wurde analysiert, indem die durch den Kiefernspinner verursachten Ertragsverluste mit den Kosten der Überwachung und der Anwendung von Insektiziden in zwei Szenarien der Kiefernproduktion (mit Schutzmaßnahmen vs. ohne Schutzmaßnahmen) verglichen wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass die Überwachung des Kiefernspinners und die Anwendung von Insektiziden betriebswirtschaftlich vorteilhaft sind. Der gesamte Nettokapitalwert (NKW) des Schutzes betrug 1.965 EUR ha-1 bei einem Diskontierungszinssatz von 0 % und das Nutzen-Kosten-Verhältnis (NKV) betrug 22,14. Der NKW und das NKV pro Hektar waren am höchsten für den Schutz von Beständen mit hoher Bonität und für Bestände in der Altersklasse 20−39 Jahre. Aus den Ergebnissen der Fallstudie wird geschlussfolgert, dass die Überwachung von Schadinsekten und die hubschraubergestützte Anwendung von Insektiziden ökonomisch tragfähige Optionen zum Schutz von Wäldern vor nadelfressenden Schadinsekten sind.Monitoring of insect pests and aerial spraying of insecticides have proven to be effective in protecting forests against needle-feeding insect pests. The economic viability of these measures is a relevant issue for forestry authorities and forest owners, but has only been analyzed in a few studies. This research conducts a cost-benefit analysis of monitoring insect pests and aerial spraying of insecticides for 5600 ha of managed pine forests. The case studied is the mass outbreak of the pine tree lappet moth (Dendrolimus pini L.) in Brandenburg (Germany) in 2014. Costs were estimated based on information from standardized questionnaires and semi-structured expert interviews. Benefits were analyzed by comparing the loss of revenue due to D. pini with the costs of insect monitoring and insecticide spraying in two scenarios of pine production (with protection vs. without protection). The results show that monitoring the pine tree lappet moth and aerial spraying of insecticides are economically beneficial to forest owners. The total net present value (NPV) of protection was about EUR 1965 ha−1 at a discount rate of 0% and the benefit–cost ratio (BCR) was about 22.14. NPVs and BCRs per hectare were highest for protecting stands with high site index and stands in the age class of 20–39 years. The authors conclude that monitoring insect pests and aerial spraying of insecticides are economically viable options to protect forests against needle-feeding insect pests
Perspektiven der Waldmodellierung zur verbesserten Darstellung der trockenheitsbedingten Baumsterblichkeit
Full text linkWe are currently observing increased tree mortality following multi-year drought events, particularly in low mountain ranges like the Harz Mountains in Germany, where over 70% of spruce stands have died. Forest models are useful tools for understanding the long-term effects of climate change on forest ecosystems, yet struggle to reproduce this massive dieback. In this study, we simulated spruce mortality in the Harz Mountains using five forest models (ForClim, FORMIND, 3-PG-Hydro, LPJ-GUESS, GOTILWA+) of very different complexity. Estimated from the crown condition survey, spruce mortality in the Harz region increased to values above 30% during recent drought years (2018-2020). We found that most models failed to capture these observed high mortality rates, although they showed a clear signal in reduced forest productivity during drought. This discrepancy between the observed high spruce mortality and simulated forest dynamics highlights the need for improved modelling approaches to accurately represent tree mortality processes during and after extreme drought events. We discuss several perspectives for enhancing dynamic forest models by integrating missing processes prospectively. This includes novel (i) process-based drought mortality approaches, (ii) enhanced description of eco-physiological processes like plant hydraulics, (iii) data-driven and AI approaches, and (iv) improved representation of biotic damaging agents (i.e., insects and pathogens). Incorporating these perspectives into forest models has the potential to improve their ability to simulate forest dynamics under extreme drought, ultimately contributing to the assessment of forest resilience and informing adaptive management strategies in Germany and beyond.Derzeit beobachten wir ein erhöhtes Baumsterben nach mehrjährigen Dürreperioden, insbesondere in Mittelgebirgen wie dem Harz in Deutschland, wo über 70 % der Fichtenbestände abgestorben sind. Waldmodelle sind nützliche Instrumente, um die langfristigen Auswirkungen des Klimawandels auf Waldökosysteme zu verstehen, können aber dieses massive Absterben nur schwer wiedergeben. In dieser Studie haben wir das Fichtensterben im Harz mit fünf Waldmodellen (ForClim, FORMIND, 3-PG-Hydro, LPJ-GUESS, GOTILWA+) von sehr unterschiedlicher Komplexität simuliert. Die anhand der Waldzustandserhebung geschätzte Fichtensterblichkeit stieg in den zurückliegenden Dürrejahren (2018–2020) auf Werte von über 30 % pro Jahr. Wir stellten fest, dass die meisten Modelle diese beobachteten hohen Sterblichkeitsraten nicht simulieren konnten, obwohl sie ein deutliches Signal für eine verringerte Waldproduktivität während der Trockenheit in den Simulationsergebnissen aufwiesen. Diese Diskrepanz zwischen der beobachteten hohen Fichtensterblichkeit und der simulierten Walddynamik unterstreicht die Notwendigkeit verbesserter Modellierungsansätze, um die Prozesse der Baumsterblichkeit während und nach extremen Dürreereignissen besser darzustellen. In dieser Studie zeigen wir mehrere Perspektiven zur Verbesserung von Waldmodellen durch die Integration fehlender Prozesse auf. Dazu gehören (i) verbesserte prozessbasierte Ansätze zur Baummortalität nach Dürren, (ii) eine verbesserte Beschreibung ökophysiologischer Prozesse wie der Pflanzenhydraulik, (iii) datengetriebene Mortalitätsansätze und KI, (iv) eine verbesserte Abbildung biotischer Schadfaktoren (d. h. Insekten und Krankheitserreger) in Modellen. Die Einbeziehung dieser Perspektiven in Waldmodelle hat das Potenzial, deren Fähigkeit zur Simulation der Walddynamik bei extremer Trockenheit zu verbessern und letztlich zur Bewertung der Widerstandsfähigkeit von Wäldern und zur Information über adaptive Managementstrategien in Deutschland und darüber hinaus beizutragen
Verbot des Einkaufs von Lebensmitteln und Agrarerzeugnissen unterhalb der Produktionskosten: weitere Erfahrungen in Spanien, Frankreich und Italien (Stand 2024)
Full text linkDieser Bericht baut auf die im Jahr 2023 veröffentlichte Analyse zum Verbot des Einkaufs von Agrarerzeugnissen und Lebensmitteln unterhalb der Herstellungskosten (Forstner, 2023) auf. Vor allem die jüngsten Erfahrungen und Einschätzungen bezüglich der Regulierungsmaßnahmen der Agrarerzeugerpreise in Spanien, Frankreich und Italien stehen dabei im Fokus. Zentrales Ziel der Gesetze in den drei Ländern, die 2018 bzw. 2021 in Kraft getreten sind, ist die Verbesserung der Einkommen in der Landwirtschaft durch die Sicherstellung von sogenannten kostendeckenden bzw. fairen Preisen für die Primärerzeuger. Dazu sollen auch Maßnahmen zur Veränderung der aus Sicht der Gesetzgeber bestehenden asymmetrischen Machtstrukturen in der Lebensmittel-Wertschöpfungs-kette zugunsten der Primärerzeuger beitragen. Die rechtlichen Regelungen der Länder unterscheiden sich. Während Spanien und Italien ein striktes Verbot des Kaufs unter Produktionskosten mit Bezug auf unlautere Handelsbeziehungen formulierten, wählte Frankreich ein flexibleres Konstrukt, bei dem die Produktionskosten auf der Primärebene bei den Handelsverträgen lediglich zu berücksichtigen sind. Alle drei Länder zielen auf die gesamte Wertschöpfungskette und die kostenbezogene Preisermittlung von unten (Landwirtschaft) nach oben (Verarbeitung, Handel), wobei Frankreich mit Regelungen zu Kostentransparenzvorschriften, zur automatischen Preisanpassung bei Kostenänderung und zur Nichtverhandelbarkeit der Agrarrohstoffe in den weiteren Stufen der Wertschöpfungskette besonders weitreichende und detaillierte Vorschriften erlassen hat. In Frankreich wurde mit mehreren Gesetzen (EGAlim 1 bis 3) wiederholt nachgesteuert, weil Defizite bei den bis dahin geltenden Regelungen sowie weiterer Regelungsbedarf gesehen wurden ...This report builds on the analysis published in 2023 on a ban on purchasing agricultural products and food below the cost of production (Forstner, 2023). In particular, it focuses on recent experiences and evaluations of regulatory measures on agricultural producer prices in Spain, France and Italy. The central aim of the laws in the three countries, which will enter into force in 2018 and 2021 respectively, is to improve incomes in agriculture by ensuring so-called cost-covering or fair prices for primary producers. Measures to change the asymmetrical power structures in the food value chain in favour of primary producers are also expected to contribute to this. The legislation varies from country to country. While Spain and Italy have formulated a strict prohibition on buying below production costs, with reference to unfair trade relations, France has opted for a more flexible construct in which production costs at primary level are only to be taken into account in trade contracts. All three countries target the entire value chain and cost-based pricing from the bottom (agriculture) to the top (processing, trade), with France enacting particularly far-reaching and detailed regulations with provisions on cost transparency rules, automatic price adjustment in case of cost changes and non-negotiability of agricultural commodities in the further stages of the value chain. In France, several pieces of legislation (EGAlim 1 to 3) have been introduced several times, as shortcomings in the regulations in force at the time were identified and further regulation was required ..
Evaluation der Charta für Holz 2.0
No full text• Die Kennzahlen des Clusters Forst & Holz spiegeln die großen Herausforderungen im Lichte multipler Krisen wider. • Die Möglichkeiten einer zirkulären Bioökonomie für mehr Resilienz sind vielversprechend; das praktisch-konkrete Zukunftsbild im Cluster Forst & Holz sollte weiter geschärft werden. • Die Charta für Holz 2.0 birgt ein beträchtliches Potenzial für die Transformation der Forst- und Holzwirtschaft