Measuring Protected-Area Isolation and Correlations of Isolation with Land-Use Intensity and Protection Status

Authors


Université du Québec à Montréal, email isseiferling@hotmail.com

Raphaël Proulx, Chaire de recherche en biologie systémique de la conservation, Université du Québec à Trois-Rivières, 3351, boul. des Forges, C.P. 500, Trois-Rivières, QC G9A 5H7, Canada, email raphael.proulx@uqtr.ca

Abstract

Abstract:  Protected areas cover over 12% of the terrestrial surface of Earth, and yet many fail to protect species and ecological processes as originally envisioned. Results of recent studies suggest that a critical reason for this failure is an increasing contrast between the protected lands and the surrounding matrix of often highly altered land cover. We measured the isolation of 114 protected areas distributed worldwide by comparing vegetation-cover heterogeneity inside protected areas with heterogeneity outside the protected areas. We quantified heterogeneity as the contagion of greenness on the basis of NDVI (normalized difference vegetation index) values, for which a higher value of contagion indicates less heterogeneous land cover. We then measured isolation as the difference between mean contagion inside the protected area and mean contagion in 3 buffer areas of increasing distance from the protected-area border. The isolation of protected areas was significantly positive in 110 of the 114 areas, indicating that vegetation cover was consistently more heterogeneous 10–20 km outside protected areas than inside their borders. Unlike previous researchers, we found that protected areas in which low levels of human activity are allowed were more isolated than areas in which high levels are allowed. Our method is a novel way to assess the isolation of protected areas in different environmental contexts and regions.

Abstract

Resumen:  Las áreas protegidas cubren más de 12% de la superficie continental de la Tierra, sin embargo muchas no protegen especies y procesos ecológicos como se esperaba originalmente. Los resultados de estudios recientes sugieren que una razón crítica para este fracaso es el incremento en el contraste entre las áreas protegidas y la matriz circundante de cobertura de suelo muy degradado. Medimos el aislamiento de 114 áreas protegidas distribuidas mundialmente mediante la comparación la heterogeneidad de la cobertura vegetal dentro de las áreas protegidas con la heterogeneidad fuera de ellas. Cuantificamos la heterogeneidad como el continuo de verdor con base en valores del INDV (índice normalizado de diferencia de vegetación), para el cual un mayor valor de continuidad indica una cobertura de suelo menos heterogénea. Posteriormente medimos el aislamiento como la diferencia entre el continuo dentro del área protegida y el continuo promedio en 3 áreas de amortiguamiento con incremento de distancia al borde del área protegida. El aislamiento del área protegida fue significativamente positivo en 110 de las 114 áreas, lo que indica que la cobertura de vegetación fue consistentemente más heterogénea entre 10 y 20 km afuera del área protegida que dentro de sus límites. A diferencia de investigaciones previas, encontramos que las áreas protegidas en las que se permiten bajos niveles de actividad humana estuvieron más aisladas que las áreas en las que se permiten altos niveles. Nuestro método es una forma novedosa de evaluar el aislamiento de las áreas protegidas en contextos ambientales y regiones diferentes.

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