Landscape dynamics and habitat fragmentation in El Tokio priority land region
DOI:
https://doi.org/10.19136/era.a12nV.4632Keywords:
desert shrubland, landscape metrics, natural grassland, land useAbstract
Land-use change due to various anthropogenic activities generates habitat fragmentation. The objective of this study is to understand the dynamics of land-use change, classify the fragmentation index based on the Patton diversity index, and identify the activities that cause it in the El Tokio Priority Terrestrial Region (RTP-80), during the period 1995–2018. For this purpose, the vector data set of land use and vegetation of Series II, IV and VII of the National Institute of Statistics and Geography (INEGI) was used. Ten vegetation and land-use types were grouped in the analysis of land-use change, revealing a percentage loss of natural grassland cover (-30%) and desert scrubland (-9%), while the area under irrigated agricultural activities increased (105%). The degree of landscape fragmentation was determined as well as the diversity in the shape of the fragments of the natural vegetation type, which was classified into a low, medium, and high fragmentation index based on the surface area, obtaining a higher percentage with high fragmentation in 2018: 65.4% for natural grassland and 91.38% for desert scrub. The constant change in land use, due to the increase in agricultural activities in the region is challenging the permanence of its native vegetation.
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Arriaga L, Espinoza JM, Aguilar C, Martínez E, Gómez L, Loa E (2000) Regiones terrestres prioritarias de México. Comisión Nacional para el Conocimiento y uso de la Biodiversidad. México. 609p. https://doi.org/10.5962/bhl.title.118644
Bähr J, Borsdorf A (2005) La ciudad latinoamericana. La construcción de un modelo. Vigencia y perspectivas. Urbe. Revista de Ciudad, Urbanismo y Paisaje 2(2): 207-222.
Bestelmeyer BT, Peters DPC, Archer SR, Browning DM, Okin GS, Schooley RL, Webb NP (2018) The grassland–shrubland regime shift in the southwestern United States: Misconceptions and their implications for management. BioScience 68(9): 678-690. https://doi.org/10.1093/biosci/biy065
Blair J, Nippert J, Briggs J (2014) Grassland ecology. Grassland Ecology. In: Monson R (ed) Ecology and the environment. The plant sciences. Vol 8. Springer. New York, NY. pp. 389-423. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-7501-9_14
Bracalenti MA, Müller OV, Lovino MA, Berbery EH (2024) The agricultural expansion in South America's Dry Chaco: regional hydroclimate effects. Hydrology and Earth System Sciences 28(14): 3281-3303. https://doi.org/10.5194/hess-28-3281-2024
Boswell GP, Britton NF, Franks NR (1998) Habitat fragmentation, percolation theory and the conservation of a keystone species. Proceedings of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences 265(1409): 1921-1925. https://doi.org/10.1098/rspb.1998.0523
CONABIO (2024a) ¿Qué es la biodiversidad? Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad. https://www.biodiversidad.gob.mx/pais/quees. Fecha de consulta: 22 de agosto 2024.
CONABIO (2024b) Regiones Terrestres Prioritarias. RTP-80 El Tokio. https://www.conabio.gob.mx/conocimiento/regionalizacion/doctos/rtp_080.pdf. Fecha de consulta: 22 de agosto 2024.
Crutzen PJ (2006) The “anthropocene”. Earth system science in the anthropocene. En: Ehlers E, Krafft T (eds) Springer. Berlin, Alemania. pp: 13-18. https://doi.org/10.1007/3-540-26590-2_3
De-León-Mata GD, Pinedo-Álvarez AP, Martínez-Guerrero JH (2014) Aplicación de sensores remotos en el análisis de la fragmentación del paisaje en Cuchillas de la Zarca, México. Investigaciones Geográficas. Boletín del Instituto de Geografía 84: 42-53. https://doi.org/10.14350/rig.36568
Díaz CR, Bravo PLC, Alatorre CLC, Sánchez FE (2014) Análisis geoespacial de la interacción entre el uso de suelo y de agua en el área peri-urbana de Cuauhtémoc, Chihuahua. Un estudio socio ambiental en el norte de México. Investigaciones Geográficas. Instituto de Geografía, UNAM 83: 116-130. https://doi.org/10.14350/rig.32694.
Echavarría-Cháirez FG, Rubio-Aguirre FA (2020) Deterioro de los pastizales por agricultura y ganadería. En: Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad. La biodiversidad en Zacatecas. Estudio de Estado. CONABIO. México. pp. 407-411.
Estrada-Castillón E, Scott-Morales L, Villarreal-Quintanilla JA, Jurado-Ybarra E, Cotera-Correa M, Cantú- Ayala C, García-Pérez J (2010) Clasificación de los pastizales halófilos del noreste de México asociados con perrito de las praderas (Cynomys mexicanus): Diversidad y endemismo de especies.m Revista Mexicana de Biodiversidad 81(2): 401-416. https://doi.org/10.22201/ib.20078706e.2010.002.231
FAO (1995) Forest resources assessment 1990. Roma, Italia: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. https://www.fao.org/4/v5695e/v5695e00.htm. Fecha de consulta: 14 de abril del 2024.
Fletcher RJ, Didham RK, Banks-Leite C, Barlow J, Ewers RM, Rosindell J, Holt RD, González A, Pardini R, Damschen EI, Melo FPL, Ries L, Prevedello JA, Tscharntke T, Laurence WF, Lovejoy T, Haddad NM (2018) Is habitat fragmentation bad for biodiversity? Biological Conservation 226: 9-21. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2018.07.022
Gallardo M, Contreras I (2016) Fragmentación y biodiversidad del paisaje asociados a la construcción de la autopista Valle Biobío en Concepción. Tiempo y Espacio 37: 52-69.
Galván-Guevara S, Ballut-Dajud G, De La Ossa J (2015) Determinación de la fragmentación del bosque seco del arroyo Pechelín, Montes de María, Caribe, Colombia. Biota Colombiana 16(2): 149-157.
González M, Foroughbakhch R, Rocha L, Guzmán MA, González H (2017) Composición florística y caracterización estructural del matorral desértico micrófilo en Galeana, Nuevo León. Revista Mexicana de Ciencias Forestales 8(39): 83-98. https://doi.org/10.29298/rmcf.v8i39.45
González-Maya JF, Ceballos G, Zarza H (2022) Efectos de la fragmentación del hábitat sobre la distribución del berrendo en el norte de México. Acta Zoológica Mexicana 38: 1-18. https://doi.org/10.21829/azm.2022.3802487
Gustafson EJ (1998) Quantifying landscape spatial pattern: What is the state of the art? Ecosystems 1(1): 143-156. https://doi.org/10.1007/s100219900011
Haddad NM, Brudvig LA, Clobert J, Davies KF, Gonzalez A, Holt RD, Lovejoy TE, Sexton JO, Austin MP, Collins CD, Cook WM, Damschen EI, Ewers RM, Foster BL, Jenkins CN, King AJ, Laurance WF, Levey DJ, Margules CR, Melbourne BA, Nicholls AO, Orrock JL, Song DX, Townshend JR (2015) Habitat fragmentation and its lasting impact on Earth’s ecosystems. Science Advances 1(2): e1500052. https://doi.org/10.1126/sciadv.1500052
Hernández-Gómez MA, Valdez-Reyna J, Villarreal-Quintanilla JA, Hernández-Javalera II (2012) Análisis multitemporal del cambio de uso de suelo y vegetación en las Áreas Naturales Protegidas con perrito llanero Mexicano (Cynomys mexicanus Merrian) en el Estado de Nuevo León, México. Revista Agraria 9(2): 63-71. https://doi.org/10.59741/agraria.v9i2.485
Hernández-Pérez E, García-Franco JG, Vázquez G, Cantellano de Rosas E (2022) Cambio de uso de suelo y fragmentación del paisaje en el centro de Veracruz, México (1989 – 2015). Madera y Bosques 28(1): e2812294. https://doi.org/10.21829/myb.2022.2812294
Hoogland JL (1996) Cynomys ludovicianus. Mammalian Species 535: 1-10. https://doi.org/10.2307/3504202
INEGI (2020) Climatología. Instituto Nacional de Estadística y Geografía. https://www.inegi.org.mx/temas/climatologia/. Fecha de consulta: 08 de agosto de 2024.
INEGI (2001) Conjunto de datos vectoriales de uso de suelo y vegetación, Serie II (escala 1:250 000). Instituto Nacional de Estadística y Geografía. https://www.inegi.org.mx/app/biblioteca/ficha.html?upc=702825191235. Fecha de consulta: 14 de abril del 2024.
INEGI (2009) Conjunto de datos vectoriales de uso de suelo y vegetación, Serie IV (escala 1:250 000). Instituto Nacional de Estadística y Geografía. https://www.inegi.org.mx/app/biblioteca/ficha.html?upc=702825967543. Fecha de consulta: 14 de abril del 2024.
INEGI (2021) Conjunto de datos vectoriales de uso de suelo y vegetación, Serie VII (escala 1:250 000). Instituto Nacional de Estadística y Geografía. https://www.inegi.org.mx/app/biblioteca/ficha.html?upc=889463902836. Fecha de consulta: 14 de abril del 2024
IPBES (2019) Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services. UN Environment Programme. Bonn, Germany. https://doi.org/10.5281/zenodo.3831673
Jurado-Guerra P, Velázquez-Martínez M, Sánchez-Gutiérrez RA, Álvarez-Holguín A, Domínguez-Martínez PA, Gutiérrez-Luna R, Garza-Cedillo RD, Luna-Luna M, Chávez-Ruiz MG (2021) Los pastizales y matorrales de zonas áridas y semiáridas de México: Estatus actual, retos y perspectivas. Revista Mexicana de Ciencias Pecuarias 12: 261-285. https://doi.org/10.22319/rmcp.v12s3.5875
Laurance WF, Lovejoy TE, Vasconcelos HL, Bruna EM, Didham RK, Stouffer PC, Gascon C, Bierregaard RO, Laurance SG, Sampaio E (2002) Ecosystem decay of Amazonian forest fragments: A 22-year investigation. Conservation Biology 16(3): 605-618. https://doi.org/10.1046/j.1523-1739.2002.01025.x
Li X, Tian H, Lu C, Pan S (2023) Four-century history of land transformation by humans in the United States (1630–2020). Earth System Science Data 15(2): 1005-1035. https://doi.org/10.5194/essd-15-1005-2023
Linard C, Tatem AJ, Gilbert M (2013) Modelling spatial patterns of urban growth in Africa. Applied Geography 44: 23-32. https://doi.org/10.1016/j.apgeog.2013.07.009
López-Martínez JO, Arriaga L, Vázquez LB (2019) Transformación del paisaje y pérdida de biodiversidad en el Valle de Tehuacán-Cuicatlán. Ecología Aplicada 18(2): 23-35. https://doi.org/10.21754/rea.2019.18.02.03
López-Vázquez VH, Balderas-Plata MA, Chávez-Mejía MC, Juan-Pérez JI, Gutiérrez-Cedillo JG (2015) Cambio de uso de suelo e implicaciones socioeconómicas en un área mazahua del altiplano mexicano. Ciencia Ergo Sum, Revista Científica Multidisciplinaria de Prospectiva 22(2): 136-144. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=10439327004
Lou Z, Peng D, Shi Z, Wang H, Liu K, Zhang Y, Yan X, Chen Z, Ye S, Yu L, Hu J, Lv Y, Peng H, Zhang Y, Zhang B (2025) An annual cropland extent dataset for Africa at 30 m spatial resolution from 2000 to 2022. Earth System Science Data 17: 3777-3794. https://doi.org/10.5194/essd-17-3777-2025
McGarigal K, Cushman SA, Ene E (2012) FRAGSTATS v4: Spatial pattern analysis program for categorical and continuous maps. Computer software program produced by the authors at the University of Massachusetts- Amherst 15: 153-162.
MacGarigal K, Marks BD (1995) Spatial pattern analysis program for quantifying landscape structure. Gen. Tech. Rep. PNW-GTR-351. US Department of Agriculture, Forest Service, Pacific Northwest Research Station 10: 1-122.
Malhi Y (2017) The concept of the Anthropocene. Annual Review of Environment and Resources 42(1): 77-104. https://doi.org/10.1146/annurev-environ-102016-060854
McCready B, Mehlman D, Kwan D, Abel B (2005) The nature conservancy’s prairie wings project: a conservation strategy for the grassland birds of the Western Great Plains. USDA Forest Service General Technical Report PSW-GTR 191: 1158-1161.
Mittermeier RA, Robles-Gil P, Mittermeier CG (1999) Megadiversity: Earth's biologically wealthiest nations. Chelonian Conservation and Biology 3(3): 537-537.
Muñoz-Galicia D, Lara C, Castillo-Guevara C, Cuautle M, Rodríguez-Flores C (2023) Impacts of land use change on native plant-butterfly interaction networks from central Mexico. PeerJ 11: e16205. https://doi.org/10.7717/peerj.16205
Pando-Moreno M, Pérez-Damián JL, Mendoza-Aguilar DO (2014) Cambio de uso de suelo y fragmentación del paisaje. Región Citrícola de Nuevo León. Su complejidad territorial en el marco global. Primera edición. Universidad Nacional Autónoma de México. México. pp. 159-178.
Patton DR (1975) A diversity index for quantifying habitat" edge". Wildlife Society Bulletin 3(4): 171-173.
Pérez-Vega A, López-Medellín X, Vargas-Larreta B (2021) Dinámica de cambio de uso del suelo y fragmentación del paisaje en los Altos de Jalisco, México. Revista Mexicana de Ciencias Forestales 12(65): 1-21. https://doi.org/10.29298/rmcf.v12i65.1005
Plieninger T (2006) Habitat loss, fragmentation, and alteration–quantifying the impact of land-use changes on a spanish dehesa landscape by use of aerial photography and GIS. Landscape Ecology 21: 91-105. https://doi.org/10.1007/s10980-005-0001-4
Rzedowski JERZY (1993) El papel de la familia Compositae en la flora sinantrópica de México. Fragmenta Floristica Geobotanica. Supplementum 2(1): 123-138.
Rutledge DT (2003) Landscape indices as measures of the effects of fragmentation: can pattern reflect process. Department of Conservation. Doc Science Internal Series 98. Wellington, New Zealand. 26p.
Saunders DA, Hobbs RJ, Margules CR (1991). Biological consequences of ecosystem fragmentation: a review. Conservation biology 5(1): 18-32. https://doi.org/10.1111/j.1523-1739.1991.tb00384.x
Schmid M, Heinimann A, Zaehringer JG (2021) Patterns of land system change in a Southeast Asian biodiversity hotspot. Applied Geography 126: 102380. https://doi.org/10.1016/j.apgeog.2020.102380
SEMARNAT (2010) Norma Oficial Mexicana NOM-059-SEMARNAT-2010, Protección ambiental-Especies nativas de México de flora y fauna silvestres-Categorías de riesgo y especificaciones para su inclusión, exclusión o cambio-Lista de especies en riesgo. En línea disponible https://www.dof.gob.mx/normasOficiales/4254/semarnat/semarnat.htm. Fecha de consulta: 23 de octibre de de 2025.
SEMARNAT (2018) Informe de la Situación del Medio Ambiente en México. https://semarnat.gob.mx. Fecha de consulta: 14 de agosto del 2024.
SEMARNAT (2015) Ecosistemas terrestres. Informe de la situación del medio ambiente en México 2015. Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales. https://apps1.semarnat.gob.mx:8443/dgeia/informe15/tema/pdf/Cap2_Ecosistemas.pdf. Fecha de consulta: 17 de septiembre de 2024.
Su D, Yang K, Peng Z, Sun R, Zhang M, Ma L, Ma J, Li T (2024) Analysing the Spatial and Temporal Characteristics of Ecological Land Encroachment by Cropland Expansion and Its Drivers in Cambodia. Land 13(12): 2195. https://doi.org/10.3390/land13122195
Tinajero R, Rodríguez-Estrella R (2012) Efectos de la fragmentación del matorral desértico sobre poblaciones del aguililla cola-roja y el cernícalo americano en Baja California Sur, México. Acta Zoológica Mexicana 28(2): 427-446. https://doi.org/10.21829/azm.2012.282844
Trani MK, Giles Jr RH (1999) An analysis of deforestation: metrics used to describe pattern change. Forest Ecology and Management 114(2-3): 459-470. https://doi.org/10.1016/S0378-1127(98)00375-2
Treviño-Villarreal J, Grant WE (1998) Geographic range of the endangered Mexican prairie dogn (Cynomys mexicanus). Journal of Mammalogy 79(4): 1273-1287. https://doi.org/10.2307/1383019
Turner MG (1989) Landscape Ecology: The Effect o Pattern on Process. Annual Review of Ecology and Systematics 20: 171-197. https://doi.org/10.1146/annurev.es.20.110189.001131
Turner MG, Gardner RH, O'Neill RV (2001) Landscape ecology in theory and practice. Springer New York. USA. 499p.
Valdés A (2011) Modelos de paisaje y análisis de fragmentación: de la biogeografía de islas a la aproximación de paisaje continuo. Ecosistemas. Revista Científica de Ecología y Medio Ambiente 20(2-3): 11-20.
Villaseñor JL, Moreno CE, Durán E (2020) Cambios en el uso del suelo y pérdida de cobertura vegetal en la cuenca del río Apatlaco, Morelos. Revista Mexicana de Biodiversidad 91: e913130. https://doi.org/10.22201/ib.20078706e.2020.91.3130
Williams M, Zalasiewicz J, Haff PK, Schwägerl, Barnosky AD, Ellis EC (2015) The anthropocene biosphere. The Anthropocene Review 2(3): 196-219. https://doi.org/10.1177/2053019615591020
With KA, Crist TO (1995) Critical thresholds in species' responses to landscape structure. Ecology 76(8): 2446-2459. https://doi.org/10.2307/2265819
Yeaton RI, Flores-Flores JL (2006) Patterns of occurrence and abundance in colony complexes of the Mexican prairie dog (Cynomys mexicanus) in productive and unproductive grasslands. Acta Zoológica Mexicana 22(3): 107-130. https://doi.org/10.21829/azm.2006.2232028
Zaragoza-Quintana EP, Cotera-Correa M, Scott-Morales LM, Pando-Moreno M (2012) Uso histórico del pastizal en las áreas naturales protegidas para el perrito llanero mexicano (Cynomys mexicanus) en Nuevo León, México. Estudio sobre la Biología de Roedores Silvestres Mexicanos. Universidad Nacional Autónoma de México, Universidad Autónoma Metropolitana. México. 286p.
Zaragoza-Quintana EP, Cotera-Correa M, Scott-Morales LM, Pando-Moreno M, Estrada-Castillón AE, González-Rodríguez H (2022) Salud del ecosistema de pastizal y biomasa en áreas naturales protegidas para el perrito llanero mexicano (Cynomys mexicanus) en Nuevo León, México. Acta universitaria 32. http://doi.org/10.15174/au.2022.3495.
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