Published January 21, 2020
| Version v1
Publication
Open
Understanding Landscape Multifunctionality in a Post-forest Frontier: Supply and Demand of Ecosystem Services in Eastern Amazonia
Creators
- 1. Wageningen University & Research
- 2. University of Montpellier
- 3. Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement
- 4. International Maize and Wheat Improvement Center
- 5. University of Groningen
- 6. Polytechnic University of Bari
- 7. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
Description
Sustainable food production requires approaches that reconcile agricultural production with the conservation and sustainable use of natural resources, biodiversity and associated ecosystem services. While the contribution of agriculture to the provision of individual ecosystem services has received considerable scientific attention, little is known about the extent to which tropical landscapes can meet societal expectations related to food production and environmental sustainability simultaneously. We assessed how the spatial configuration of pedo-morphology and land uses influences the provision of three soil-based ecosystem services in eastern Amazonia: carbon storage (CS), habitat for biodiversity (HB) and agricultural commodity production (CP). We use the Functional Land Management framework to assess the supply and demand of these ecosystem services in a spatially explicit manner to identify areas of (mis)matches and trade-offs in the municipality of Paragominas, Brazil. The supply of ecosystem services was informed by a literature review for the various combinations of pedo-morphological characteristics and land uses in the region. The demand for ecosystem services was mapped based on federal and state policy targets. Mapping the supply and demand of CS indicated that half of the carbon in the region is stored in remnants of undisturbed forest which cover only a third of the municipality. Demand for HB in terms of forested area is met but it does not guarantee safeguarding biodiversity. Roughly a third of the territory shows scarce quality of HB even when compliant with legislation. Concerning CP, we identified areas where both supply and the demand to increase production are relative high due to road access and lower intensification costs. The demand for agricultural production can eventually incentivize the expansion of agriculture on fertile soils, which could compromise environmental targets. Our results suggest that the simultaneous delivery of multiple ecosystem services may require land-use pathways that combine land sparing and sharing approaches. Our analysis can inform integrated land-use planning initiatives where, historically, the supply and demand for CP have been the single dominant driver for the current landscape configuration.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يتطلب الإنتاج الغذائي المستدام نُهُجًا توفق بين الإنتاج الزراعي وحفظ الموارد الطبيعية والتنوع البيولوجي وخدمات النظم الإيكولوجية المرتبطة بهما واستخدامها المستدام. في حين أن مساهمة الزراعة في توفير خدمات النظم الإيكولوجية الفردية قد حظيت باهتمام علمي كبير، إلا أنه لا يُعرف سوى القليل عن مدى قدرة المناظر الطبيعية الاستوائية على تلبية التوقعات المجتمعية المتعلقة بإنتاج الغذاء والاستدامة البيئية في وقت واحد. قمنا بتقييم كيف يؤثر التكوين المكاني لتشكل الأطفال واستخدامات الأراضي على توفير ثلاث خدمات للنظم الإيكولوجية القائمة على التربة في شرق الأمازون: تخزين الكربون (CS)، وموئل التنوع البيولوجي (HB) وإنتاج السلع الزراعية (CP). نستخدم إطار الإدارة الوظيفية للأراضي لتقييم العرض والطلب على خدمات النظام الإيكولوجي هذه بطريقة واضحة مكانيًا لتحديد مجالات التطابق (الخطأ) والمفاضلات في بلدية باراغوميناس بالبرازيل. استرشد توريد خدمات النظام الإيكولوجي بمراجعة الأدبيات للتركيبات المختلفة للخصائص الشكلية للأطفال واستخدامات الأراضي في المنطقة. تم تحديد الطلب على خدمات النظام الإيكولوجي بناءً على أهداف السياسة الفيدرالية وسياسة الولاية. أشار رسم خرائط العرض والطلب لـ CS إلى أن نصف الكربون في المنطقة مخزن في بقايا غابات غير مضطربة لا تغطي سوى ثلث البلدية. يتم تلبية الطلب على HB من حيث المساحة الحرجية ولكنه لا يضمن حماية التنوع البيولوجي. يُظهر ما يقرب من ثلث الأراضي ندرة في جودة HB حتى عند الامتثال للتشريعات. فيما يتعلق بحماية الطفل، حددنا المجالات التي يكون فيها العرض والطلب على زيادة الإنتاج مرتفعين نسبيًا بسبب الوصول إلى الطرق وانخفاض تكاليف التكثيف. يمكن أن يحفز الطلب على الإنتاج الزراعي في نهاية المطاف التوسع الزراعي في التربة الخصبة، مما قد يضر بالأهداف البيئية. تشير نتائجنا إلى أن التسليم المتزامن لخدمات النظام الإيكولوجي المتعددة قد يتطلب مسارات استخدام الأراضي التي تجمع بين نهج تجنيب الأراضي وتقاسمها. يمكن لتحليلنا أن يوجه مبادرات التخطيط المتكامل لاستخدام الأراضي حيث كان العرض والطلب على الحماية الكاثودية، من الناحية التاريخية، المحرك المهيمن الوحيد لتكوين المناظر الطبيعية الحالي.Translated Description (French)
La production alimentaire durable nécessite des approches qui concilient la production agricole avec la conservation et l'utilisation durable des ressources naturelles, de la biodiversité et des services écosystémiques associés. Alors que la contribution de l'agriculture à la fourniture de services écosystémiques individuels a reçu une attention scientifique considérable, on sait peu de choses sur la mesure dans laquelle les paysages tropicaux peuvent répondre simultanément aux attentes de la société liées à la production alimentaire et à la durabilité environnementale. Nous avons évalué comment la configuration spatiale de la pédomorphologie et des utilisations des terres influence la fourniture de trois services écosystémiques basés sur le sol dans l'est de l'Amazonie : le stockage du carbone (CS), l'habitat pour la biodiversité (HB) et la production de produits agricoles (CP). Nous utilisons le cadre de gestion fonctionnelle des terres pour évaluer l'offre et la demande de ces services écosystémiques de manière spatialement explicite afin d'identifier les zones de (mauvaises)correspondances et de compromis dans la municipalité de Paragominas, au Brésil. L'offre de services écosystémiques a été éclairée par une revue de la littérature pour les différentes combinaisons de caractéristiques pédomorphologiques et d'utilisations des terres dans la région. La demande de services écosystémiques a été cartographiée en fonction des objectifs politiques fédéraux et étatiques. La cartographie de l'offre et de la demande de CS a indiqué que la moitié du carbone de la région est stockée dans des restes de forêts non perturbées qui ne couvrent qu'un tiers de la municipalité. La demande en HB en termes de superficie boisée est satisfaite mais cela ne garantit pas la sauvegarde de la biodiversité. Environ un tiers du territoire montre une qualité rare d'HB même lorsqu'il est conforme à la législation. En ce qui concerne la PC, nous avons identifié des domaines où l'offre et la demande d'augmentation de la production sont relativement élevées en raison de l'accès routier et des coûts d'intensification plus faibles. La demande de production agricole peut éventuellement inciter à l'expansion de l'agriculture sur des sols fertiles, ce qui pourrait compromettre les objectifs environnementaux. Nos résultats suggèrent que la prestation simultanée de multiples services écosystémiques peut nécessiter des voies d'utilisation des terres qui combinent des approches d'épargne et de partage des terres. Notre analyse peut éclairer les initiatives intégrées d'aménagement du territoire où, historiquement, l'offre et la demande de CP ont été le seul moteur dominant de la configuration actuelle du paysage.Translated Description (Spanish)
La producción sostenible de alimentos requiere enfoques que concilien la producción agrícola con la protección y el uso sostenible de los recursos naturales, la biodiversidad y los servicios ecosistémicos asociados. Si bien la contribución de la agricultura a la prestación de servicios ecosistémicos individuales ha recibido una atención científica considerable, se sabe poco sobre la medida en que los paisajes tropicales pueden satisfacer simultáneamente las expectativas sociales relacionadas con la producción de alimentos y la sostenibilidad ambiental. Evaluamos cómo la configuración espacial de la pedomorfología y los usos de la tierra influyen en la provisión de tres servicios ecosistémicos basados en el suelo en la Amazonía oriental: almacenamiento de carbono (CS), hábitat para la biodiversidad (HB) y producción de productos básicos agrícolas (CP). Utilizamos el marco de Gestión Funcional de la Tierra para evaluar la oferta y la demanda de estos servicios ecosistémicos de una manera espacialmente explícita para identificar áreas de (des)coincidencias y compensaciones en el municipio de Paragominas, Brasil. La oferta de servicios ecosistémicos se basó en una revisión de la literatura para las diversas combinaciones de características pedomorfológicas y usos de la tierra en la región. La demanda de servicios ecosistémicos se mapeó en función de los objetivos de las políticas federales y estatales. El mapeo de la oferta y la demanda de CS indicó que la mitad del carbono en la región se almacena en restos de bosques intactos que cubren solo un tercio del municipio. La demanda de HB en términos de área boscosa se cumple, pero no garantiza la salvaguardia de la biodiversidad. Aproximadamente un tercio del territorio muestra escasa calidad de HB incluso cuando cumple con la legislación. En cuanto a CP, identificamos áreas donde tanto la oferta como la demanda para aumentar la producción son relativamente altas debido al acceso por carretera y a los menores costes de intensificación. La demanda de producción agrícola puede eventualmente incentivar la expansión de la agricultura en suelos fértiles, lo que podría comprometer los objetivos ambientales. Nuestros resultados sugieren que la prestación simultánea de múltiples servicios ecosistémicos puede requerir vías de uso de la tierra que combinen enfoques de conservación y uso compartido de la tierra. Nuestro análisis puede informar iniciativas integradas de planificación del uso de la tierra donde, históricamente, la oferta y la demanda de PC han sido el único impulsor dominante para la configuración actual del paisaje.Files
pdf.pdf
Files
(3.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:426eab1774b9f3a78a2dab6a35c0b711
|
3.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- فهم تعدد وظائف المناظر الطبيعية في حدود ما بعد الغابات: العرض والطلب على خدمات النظم الإيكولوجية في شرق الأمازون
- Translated title (French)
- Comprendre la multifonctionnalité du paysage dans une frontière post-forestière : offre et demande de services écosystémiques en Amazonie orientale
- Translated title (Spanish)
- Comprender la multifuncionalidad del paisaje en una frontera post forestal: oferta y demanda de servicios ecosistémicos en la Amazonía oriental
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3002800149
- DOI
- 10.3389/fenvs.2019.00206
References
- https://openalex.org/W1047749695
- https://openalex.org/W1491831832
- https://openalex.org/W152735669
- https://openalex.org/W1549245399
- https://openalex.org/W1594353274
- https://openalex.org/W1626806761
- https://openalex.org/W1741070401
- https://openalex.org/W1882432381
- https://openalex.org/W1963607554
- https://openalex.org/W1965069943
- https://openalex.org/W1974691356
- https://openalex.org/W2000443486
- https://openalex.org/W2001660122
- https://openalex.org/W2021134532
- https://openalex.org/W2028875687
- https://openalex.org/W2031911930
- https://openalex.org/W2036030738
- https://openalex.org/W2039294942
- https://openalex.org/W2060603009
- https://openalex.org/W2066978892
- https://openalex.org/W2071491866
- https://openalex.org/W2080690467
- https://openalex.org/W2083482386
- https://openalex.org/W2084073547
- https://openalex.org/W2087414554
- https://openalex.org/W2094479644
- https://openalex.org/W2105578821
- https://openalex.org/W2108744281
- https://openalex.org/W2109926304
- https://openalex.org/W2110406941
- https://openalex.org/W2112304036
- https://openalex.org/W2117570176
- https://openalex.org/W2130152406
- https://openalex.org/W2133491912
- https://openalex.org/W2134491045
- https://openalex.org/W2155334722
- https://openalex.org/W2156614819
- https://openalex.org/W2159601295
- https://openalex.org/W2163122597
- https://openalex.org/W2218819709
- https://openalex.org/W2265731484
- https://openalex.org/W2299544720
- https://openalex.org/W2399941622
- https://openalex.org/W2464739551
- https://openalex.org/W2504653956
- https://openalex.org/W2505343976
- https://openalex.org/W2518423487
- https://openalex.org/W2528217289
- https://openalex.org/W2529675832
- https://openalex.org/W2530964769
- https://openalex.org/W2560756680
- https://openalex.org/W2564060417
- https://openalex.org/W2592312513
- https://openalex.org/W2605036280
- https://openalex.org/W2620261220
- https://openalex.org/W2725403984
- https://openalex.org/W2732308866
- https://openalex.org/W2753068266
- https://openalex.org/W2773212852
- https://openalex.org/W2776454076
- https://openalex.org/W2788321407
- https://openalex.org/W2791167881
- https://openalex.org/W2800668812
- https://openalex.org/W2805020783
- https://openalex.org/W2807151493
- https://openalex.org/W2887713204
- https://openalex.org/W2902494138
- https://openalex.org/W2941987556
- https://openalex.org/W31493290
- https://openalex.org/W602673990