Multitemporal analysis of plant associations and land use changes in a high Andean locality, Puno-Peru
DOI:
https://doi.org/10.15359/ru.35-2.3Keywords:
satellite images, vegetation, degradation, crops, plateauAbstract
Unplanned changes in the use of high Andean territories have become more evident, leading to a loss of productive areas and important ecosystem services. Under this context, the objective of this study was to characterize the temporal changes in vegetation and land use in the high Andean district of Cabana (Peru). Vegetation types were determined based on the predominant species; these areas, together with the frequent forms of land use, were quantified using a supervised analysis of Landsat images with a 30 m spectral resolution, obtained during March and April 2000, 2005, 2010, and 2016. Six types of plant associations were identified whose areas decreased 2000 ha, from the initial 12500 in 16 years (16.27%). By 2000 the Muhlenbergetum fastigiatae association had the highest coverage (43.96%), but in 2016 Calamagrostio vicunaro - Festucetum dolichophyllae predominated (47.31%). Crop areas increased from 5133 ha (27%) to 7115 ha (37%) of the district surface, while degraded soils extended from 35 to 120 ha, sparsely vegetated areas from 17 to 30 ha and wetland reduced from 179 to 29.7 ha. Urban coverage grew 40.7 % annually. Land use with no territorial ordering basis caused detriment in vegetation and compromised the sustainable use of natural resources.
References
Abraira, V. (2001). El índice de Kappa. Semergen, 27(5), 247-249. https://doi.org/10.1016/S1138-3593(01)73955-X
Alcaraz, F. (2013). Método fitosociológico. Universidad de Murcia, España. https://www.um.es/docencia/geobotanica/ficheros/tema11.pdf
Álvarez, J. & Agredo, G. (2013). Perdida de la cobertura vegetal y de oxígeno en la media montaña del trópico andino, caso cuenca urbana San Luis (Manizales). Luna Azul, 37, 30-48.
Alwang, J., Norton, G., Barrera, V. & Botello, R. (2013). Conservation Agriculture in the Andean Highlands: Promise and Precautions. En S. Mann (Ed.), The Future of Mountain Agriculture. Springer Geography (pp. 21-38). Springer-Verlag. https://doi.org/10.1007/978-3-642-33584-6_3
Aly, A. A., Al-Omran, A., Sallam, A., Al-Wabell, M. & Al-Shayaa, M. (2016). Vegetation cover change detection and assessment in arid environment using multi-temporal remote sensing images and ecosystem management approach. Solid Earth, 7, 713-725. https://doi.org/10.5194/se-7-713-2016
Arteta, M., Corrales, M., Dávalos, C., Delgado, A., Sinca, F., Hernani, L. & Bojórquez, J. (2006). Plantas vasculares de la bahía de Juli, lago Titicaca, Puno-Perú. Ecología Aplicada, 5(1,2), 29-36. https://doi.org/10.21704/rea.v5i1-2.314
BCMF - British Columbia Ministry of Forests. (1996). Techniques and procedures for collecting, preserving, processing, and storing botanical specimens. (Working Paper 18/1996). Ministry of Forests Research Program.
Britto, B. (2017). Actualización de las ecorregiones terrestres de Perú propuestas en el Libro Rojo de Plantas Endémicas del Perú. Gayana Botánica, 74(1), 15-29. http://dx.doi.org/10.4067/S0717-66432017005000318
Camacho-Sanabria, J. M., Pérez, J., Pineda-Jaimes, N. B., Cadena-Vargas, E. G., Bravo-Peña, L. C. & Sánchez-López, M. (2015). Cambios de cobertura/uso del suelo en una porción de la Zona de Transición Mexicana de Montaña. Madera y Bosques, 21(1), 93-112. https://doi.org/10.21829/myb.2015.211435
CIFOR - Center for International Forestry Research. (2013). Bosques y agua: Lo que deberían saber los formuladores de políticas. (FactSheet n.° 12). Programa de Investigación sobre Bosques, Árboles y Agroforestería - CGIAR. https://doi.org/10.17528/cifor/004175
Condori-Castillo, G. (2012). Influencia de la fragmentación en la diversidad de la flora silvestre y en los cambios de uso de suelo y cobertura vegetal en Huerta Huaraya, Puno. Ecosistemas, 21(1-2), 230-234.
Cotler, H., Sotelo, E., Domínguez, J., Zorrilla, M., Cortina, S. & Quiñones, L. (2007). La conservación de suelos: Un asunto de interés público. Gaceta Ecológica, 83, 5-71.
Erener, A., Düzgün, S. & Yalciner, A.C. (2012). Evaluating land use/cover change with temporal satellite data and information systems. Procedia Technology, 1, 385-389. https://doi.org/10.1016/j.protcy.2012.02.079
Escandón, J., Ordóñez, J. A., Nieto de Pascual, M. C., & Ordóñez, M. J. (2018). Cambio en la cobertura vegetal y uso del suelo del 2000 al 2009 en Morelos, México. Revista Mexicana de Ciencias Forestales, 46(9), 27-53. https://doi.org/10.29298/rmcf.v9i46.135
FAO - Food and Agriculture Organization. (2018). Guía de buenas prácticas para la gestión y uso sostenible de los suelos en áreas rurales. Alianza Mundial por el Suelo y FAO.
FAO -Food and Agriculture Organization. (2014). Cordillera de Los Andes, una oportunidad para la integración y desarrollo de América del Sur. Alianza para las Montañas.
Flórez-Yepes, G. Y., Rincón-Santamaría, A., Cardona P. S., & Alzate-Alvarez, A. M. (2017). Análisis multitemporal de las coberturas vegetales en el área de influencia de las minas de oro ubicadas en la parte alta del sector de Maltería en Manizales, Colombia. DYNA, 84(201), 95-101. https://doi.org/10.15446/dyna.v84n201.55759
Foley, J. A., Defries, R., Asner, G., Barford, C., Bonan, G., Carpenter, S. R., Chapin, S., Coe, M., Daily, G., Gibbs, H., Helkowski, J. H., Holloway, T., Howard, E. A., Kucharik, C., Monfreda, Ch., Patz, J., Prentice, C., Ramankutty, N., & Snyder. P. K. (2005). Global Consequences of Land Use. Science, 309(5534), 570-574. https://doi.org/10.1126/science.1111772
Galán de Mera, A., Sánchez, I., Montoya, J., Linares, E., Campos, J., & Vicente, J. A. (2015). La vegetación del norte del Perú: De los bosques a la jalca en Cajamarca. Acta Botánica Malaciana, 40, 157-190. https://doi.org/10.24310/abm.v40i0.2505
Galán de Mera, A., Cáceres, C., & González, A. (2003). La vegetación de la alta montaña andina del sur del Perú. Acta Botánica Malacitana, 28, 121-147. https://doi.org/10.24310/abm.v28i0.7271
García-Orozco, J. A., Cedillo-Gutiérrez, J. G., Juan-Pérez, J. I., & Balderas, M. A. (2012). Procesos de cambio en el uso del suelo de una microcuenca en el altiplano mexicano, el caso del río San José en el Estado de México. Papeles de Geografía, 56, 63-73.
Gil-Leguizarron, P., & Morales-Puentes, M. (2016). Información espacial, herramientas de análisis en la transformación de las coberturas vegetales. Ingeniería e Innovación, 4(2), 15-22.
Giraldo-Cañas, D., & Peterson, P. (2009). El género Muhlenbergia (Poaceae: Chloridoideae: Cynodonteae: Muhlenbergiinae) en Colombia. Caldasia, 31(2), 269-302.
Granados-Sánchez, D., Hernández-García, M. A., Vázquez-Alarcón, A., & Ruíz-Puga, P. (2013). Los procesos de desertificación y las regiones áridas. Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente, 19(1), 45-66. https://doi.org/10.5154/r.rchscfa
Hamilton, L. S., Dudley, N., Greminger, G., Hassan, N., Lamb, D., Stolton, S., & Tognetti, S. (2009). Los bosques y el agua. Estudio FAO - Montes 155.
Hansen, M. C., Potapov, P. V., Moore, R., Hancher, M., Turubanova, S. A., Tyukavina, A., Thau, D., Stehman, S. V., Goetz, S. J., Loveland, T. R., Kommareddy, A., Egorov, A., Chini, L., Justice, C. O., & Townshend, J. R. (2013). High-Resolution Global Maps of 21st-Century Forest Cover Change. Science, 342, 850-853. https://doi.org/10.1126/science.1244693
INEI – Instituto Nacional de Estadística e Informática. (2018). Perú: Crecimiento y distribución de la población total, 2017. Censos Nacionales 2017.
INEI – Instituto Nacional de Estadística e Informática. (2011). Puno, compendio estadístico. Oficina Departamental de estadística e Informática.
INTECSA - lnternacional de Ingeniería y Estudios Técnicos S. A. (1993). Proyectos de riego y necesidades de agua en el sistema T.D.P.S. (Convenios ALA/86/03 y ALA/87/23). Repúblicas de Perú y Bolivia: Comisión de las Comunidades Europeas, Plan Director Global Binacional de Protección - Prevención de Inundaciones y Aprovechamiento de los Recursos del Lago Titicaca, Rio Desaguadero, Lago Poopo y Lago Salar de Coipasa (Sistema T.D.P.S.).
Liping, C., Yujun, S., & Saeed, S. (2018). Monitoring and predicting land use and land cover changes using remote sensing and GIS techniques, case study of a hilly area, Jiangle, China. PLoS ONE, 13(7), e0200493. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0200493
Liu, F., Qin, T., Girma, A., Wang, H., Weng, B., Yu, Z. & Wang, Z. (2019). Dynamics of land-use and vegetation change using NDVI and transfer matrix: A case study of the Huaihe River Basin. Polish Journal of Environmental Studies, 28(1), 213-223. https://doi.org/10.15244/pjoes/82900
Lupaca, N. K. (2018). El biocomercio de la quinua en el mercado global y sus efectos en los agricultores locales en Perú, estudio de caso: Cooperativa Agroindustrial Cabana (COOPAIN) Puno [Tesis Magister]. Pontificia Universidad Católica del Perú, Lima, Perú.
Matteucci, S. D. (2012). Ecorregión Puna. En J. Morello, S. Matteucci, A. Rodríguez, A. y M. Silva (Eds.). Ecorregiones y complejos ecosistémicos argentinos (pp. 87-127). Orientación Gráfica Editora SRL.
Matteuci, S. D., & Colma, A. (1982). Metodología para el estudio de la vegetación. Secretaría General de la Organización de los Estados Americanos.
MINAM – Ministerio del Ambiente. (2015). Mapa nacional de cobertura vegetal. Dirección general de Evaluación, Valoración y Financiamiento del Patrimonio Natural.
Molina, L.A., Serna, E., & Urrego, L. (2001). Clasificación fitosociológica de un bosque de niebla en la Reserva Natural Karagabi, Pueblo Rico, Risaralda. Crónica Forestal y del Medio Ambiente, 13(1), 1-17.
Molles, M. (2006). Ecología, conceptos y aplicaciones. Editorial MacGraw-Hill/Interamericana.
Montesinos-Tubée, D., Pinto, A., Beltrán, D., & Galiano, W. (2015). Vegetación de un bosque de Polylepis incarum (Rosaceae) en el distrito de Lampa, Puno, Perú. Revista Peruana de Biología, 22(1), 087-096. https://doi.org/10.15381/rpb.v22i1.11125
Mostacedo, B., & Fredericksen, T. (2000). Manual de métodos básicos de muestreo y análisis en ecología vegetal. Santa Cruz de la Sierra, Bolivia: Proyecto de Manejo Forestal Sostenible (BOLFOR).
Nath, B., Niu, Z. & Singh, R. (2018). Land use and land cover changes, and environment and risk evaluation of Dujiangyan city (SW China) using remote sensing and GIS techniques. Sustainability, 10(4631), 1-32. https://doi.org/10.3390/su10124631
Palacio-Prieto, J. L., Sánchez-Salazar, M. T., Casado, J. M., Propin, E., Delgado, J., Velásquez, A, & Márquez, R. (2004). Indicadores para la caracterización y ordenamiento del territorio. SEMARNAT-INE-UNAM.
Palacios, B. E. (2015). Análisis multitemporal de los cambios de la cobertura boscosa en la zona Pacifico Norte del departamento del Choco, 1990 – 2014 [Tesis Especialización]. Universidad de Manizales. Colombia.
Pestalozzi, M. U., & Torrez, M. (1998). Flora ilustrada altoandina. M&C, editores.
Peterson, P. M., & Giraldo-Caña, D. (2011). Las especies de Muhlenbergia (Poaceae: Chloridoideae) de Argentina. Caldasia, 33(1), 21-54.
Ramírez-García, A. G., Cruz-León, A., Morales-Carrillo, N., & Monterroso-Rivas, A. (2016). El ordenamiento ecológico territorial, instrumento de política ambiental para la planeación del desarrollo local. Estudios Sociales, 48(26), 69-99.
Ríos-Patrón, E., González-Mora, I. D., & Cotler, H. (2015). Suelos, bases para su manejo y conservación. Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales - SEMARNAT y CECADESU.
Roy, A. & Inamdar, A. (2019). Multi-temporal Land Use Land Cover (LULC) change analysis of a dry semi-arid river basin in western India following a robust multi-sensor satellite image calibration strategy. Heliyon, 5, 1-20. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2019.e01478
Ruiz, D. M., Martínez, J. P., & Figueroa, A. (2015). Agricultura sostenible en ecosistemas de alta montaña. Biotecnología en el Sector Agropecuario y Agroindustrial, 13(1), 129-138. https://doi.org/10.18684/BSAA(13)129-138
Ruiz, V., Savé, R., & Herrera, A. (2013). Análisis multitemporal del cambio de uso del suelo, en el Paisaje Terrestre Protegido Miraflor Moropotente Nicaragua, 1993 - 2011. Ecosistemas, 22(3), 117-123. https://doi.org/10.7818/ECOS.2013.22-3.16
Salvador, M. L. (2002). Manual de pastos nativos del Parque Nacional Huascarán. Tarea Gráfica Educativa.
Sánchez, M. (2017). Comprender la agricultura en los Andes peruanos: Economía y política en la comunidad de Yanque (Caylloma, Arequipa). Revista Antropologías del Sur, 4(7), 235 - 256.
Sanhouse-García, A. J., Bustos-Terrones, J., Rangel-Peraza, J. G., Quevedo-Castro, A., & Pacheco, C. (2017). Multi-temporal analysis for land use and land cover changes in an agricultural region using open source tools. Remote Sensing Applications: Society and Environment, 8, 278-290. https://doi.org/10.1016/j.rsase.2016.11.002
Santos, M. A. dos, & Santos, R. F. dos. (2007). Aplicación de índices de cambios para evaluación de las alteraciones en el uso de las tierras. Investigaciones Geográficas, (42), 163. http://dx.doi.org/10.14198/INGEO2007.42.08
SENAMHI - Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología. (2018). Información climática estación me¬teorológica Cabanillas. Ministerio de Ambiente. https://www.senamhi.gob.pe/main.php?dp=puno&p=descarga-datos-hidrometeorologicos
Smith L., & Smith, T. (2001). Ecología. Pearson Educación.
Song, X. P., Hansen, M., Stehman, S., Potapov, P. V., Tyukavina, A., Vermote, E. F., & Townshend, J. R. (2018). Global land change from 1982 to 2016. Nature, 560, 639–643. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0411-9
Sotelo-Caro, O., Chichia J., Sorani V., & Flores, A. (2015). Cambios en la dinámica de deforestación de la subcuenca de un río en México: La imposibilidad de recuperación de los hábitats originales después del cese de la deforestación. Revista de Geografía Norte Grande, 61, 221-227. https://doi.org/10.4067/S0718-34022015000200012
Soto S. F. (2015). Cálculo de la cobertura y densidad vegetal - Ecología. Ingeniería en Recursos Naturales Renovables, Universidad de Chile. http://franciscamsotosantander.blogspot.com/2015/11/calculo-de-la-cobertura-vegetal.html
Stancik, D. (2003). Las especies del género Festuca (Poaceae) en Colombia. Darwiniana, 41(1-4), 93-153. www.jstor.org/stable/23225112
Steffen, W., Richardson, K., Rockström, J., Cornell, S., Fetzer, I., Bennett, E., Biggs, R., Carpenter, S. R. de Vries, W., de Wit, C., Folke, C., Gerten, D., Heinke, J., Mace, G., Persson, L., Ramanathan, V., Reyers, B., & Sörlin, S. (2015). Planetary boundaries: Guiding human development on a changing planet. Science, 347(6223), 1259855. https://doi.org/10.1126/science.1259855
Suárez, G. M. (2014). Apuntes sobre la zonificación agroecológica de los cultivos, particularidades en Cuba. Cultivos Tropicales, 35(4), 36-44.
Tapia, M. (1971). Pastos naturales del altiplano de Perú y Bolivia. Editorial Ecuador, IICA.
Tovar, O., & Oscanoa, L. (2002). Guía para la identificación de pastos naturales alto andinos de mayor importancia ganadera. Instituto de Montaña.
Trucíos-Caciano, R., Estrada-Ávalos, J., Cerano-Paredes, J., & Rivera-González, M. (2011). Interpretación del cambio en vegetación y uso de suelo. 2011. Terra Latinoamericana, 29(4), 359-367.
USGS - United States Geological Survey. (2018). Earth Explorer. https://earthexplorer.usgs.gov/
Villalta, C., & Castaneda, L. (2003). Manual de manejo de cuencas hidrográficas. Universidad de El Salvador, Facultad de Ciencias Agronómicas.
Vuille, M. (2013). El cambio climático y los recursos hídricos en los Andes tropicales (Nota Técnica IDB-TN-517). Banco Interamericano de Desarrollo, Unidad de Salvaguardias Ambientales.
Weber, H. E., Moravec, J., & Theurillat, J. P. (2000). International Code of Phytosociological Nomenclature. Journal of Vegetation Science, 11, 739-768. https://doi.org/10.2307/3236580
Yallico, E. (1992). Distribución de Polylepis en el sur de Puno. Puno, Perú: Proyecto Arbolandino, Apoyo al Desarrollo Forestal Comunal de la Región Altoandina.
Yan, X., Li, J., & Yang, Z. (2018). Analysis on temporal-spatial changes of vegetation Cverrge in farming-pastoral ecotone of inner Mongolia. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 42(3), 2053-2057. https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLII-3-2053-2018
Yaranga, R., Custodio, M., Chanamé, F., & Pantoja, R. (2018). Diversidad florística de pastizales según formación vegetal en la subcuenca del río Shullcas, Junín, Perú. Scientia Agropecuaria, 9(4), 511-517. https://doi.org/10.17268/sci.agropecu.2018.04.06
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