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Keywords:

  • agricultural intensification;
  • conservation planning;
  • conversion probability;
  • land-use change;
  • transition matrix
  • cambio de uso de suelo;
  • intensificación agrícola;
  • matriz de transición;
  • planificación de la conservación;
  • probabilidad de conversión

Abstract: Much of the remaining grassland, particularly in North America, is privately owned, and its conversion to cultivated cropland is largely driven by economics. An understanding of why landowners convert grassland to cropland could facilitate more effective design of grassland-conservation programs. We built an empirical model of land-use change in the Prairie Pothole Region (north-central United States) to estimate the probability of grassland conversion to alternative agricultural land uses, including cultivated crops. Conversion was largely driven by landscape characteristics and the economic returns of alternative uses. Our estimate of the probability of grassland conversion to cultivated crops (1.33% on average from 1979 to 1997) was higher than past estimates (0.4%). Our model also predicted that grassland-conversion probabilities will increase if agricultural commodity prices continue to follow the trends observed from 2001 to 2006 (0.93% probability of grassland conversion to cultivated crops in 2006 to 1.5% in 2011). Thus, nearly 121 million ha (30 million acres) of grassland could be converted by 2011. Conversion probabilities, however, are spatially heterogeneous (range 0.2% to 3%), depending on characteristics of a parcel (e.g., soil quality and economic returns). Grassland parcels with relatively high-quality land for agricultural production are more likely to be converted to cultivated crops than lower-quality parcels and are more responsive to changes in the economic returns on alternative agricultural land uses (i.e., conversion probability increases by a larger magnitude for high-quality parcels when economics returns to alternative uses increase). Our results suggest that grassland conservation programs could be proactively targeted toward high-risk parcels by anticipating changes in economic returns, such as could occur if a new biofuel processing plant were to be built in an area.

Resumen: La mayor parte de los pastizales, particularmente en Norte América, son propiedad privada, y su conversión a tierras cultivadas está dirigida principalmente por la economía. El entendimiento de porqué los propietarios convierten pastizales en tierras cultivadas facilitaría un diseño más efectivo de programas de conservación de pastizales. Desarrollamos un modelo empírico del cambio de uso de suelo en la Región Prairie Pothole (norte-centro de Estados Unidos) para estimar la probabilidad de la conversión de pastizales en usos de suelo agrícolas alternativos, incluyendo cultivos. La conversión fue dirigida principalmente por las características del paisaje y los beneficios económicos de los usos alternativos. Nuestra estimación de la probabilidad de conversión de pastizales en tierras cultivadas (1.33% en promedio de 1979 a 1997) fue mayor que estimaciones anteriores (0.4%). Nuestro modelo también predijo que las probabilidades de conversión de pastizales incrementarán si los precios de los artículos agrícolas continúan las tendencias observadas de 2001 a 2006 (0.93% de probabilidad de conversión de pastizales a tierras cultivadas en 2006 a 1.5% en 2011). Por lo tanto, casi 121 millones ha (30 millones de acres) de pastizales podrían ser convertidos en 2011. Sin embargo, las probabilidades de conversión son heterogéneas espacialmente (rango 0.2% a 3%) dependiendo de las características de una parcela (e. g., calidad del suelo y beneficios económicos). Las parcelas de pastizales con tierra de calidad relativamente alta para la producción agrícola tienen mayor probabilidad de ser convertidas a tierras cultivadas que las parcelas de menor calidad y son más sensibles a cambios en los beneficios económicos de los usos de suelo agrícolas alternativos (i.e., la probabilidad de conversión incrementa en una magnitud mayor en parcelas de alta calidad cuando incrementan los beneficios económicos de los usos alternativos). Nuestros resultados sugieren que los programas de conservación de pastizales podrían ser enfocados preventivamente hacia parcelas de alto riesgo mediante la anticipación de cambios en los beneficios económicos, tal como ocurriría sí una planta nueva de procesamiento de biocombustible fuera a ser construida en el área.