Trade‐offs between biodiversity and agriculture are moving targets in dynamic landscapes. Issue 10 (21st July 2020)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Macchi, Leandro; Decarre, Julieta; Goijman, Andrea P.; Mastrangelo, Matías; Blendinger, Pedro G.; Gavier‐Pizarro, Gregorio I.; Murray, Francisco; Piquer‐Rodriguez, María; Semper‐Pascual, Asunción; Kuemmerle, Tobias
• Editors: Peralta, Guadalupe
• Is Part Of: Journal of applied ecology. Volume 57:Issue 10(2020)
• Page Start: 2054
• Page End: 2063
• Publication Date: 2020-07-21
• Subjects: adaptive management -- biodiversity loss -- bird assemblages -- deforestation frontiers -- Gran Chaco -- land‐use intensity -- multi‐species occupancy -- tropical dry forests and savannas; Agriculture -- Periodicals; Biology, Economic -- Periodicals; Agricultural ecology -- Periodicals; Applied ecology -- Periodicals; 577
• DOI: 10.1111/1365-2664.13699
• Languages: English
• ISSNs: 0021-8901

Abstract

Abstract: Understanding how biodiversity responds to intensifying agriculture is critical to mitigating the trade‐offs between them. These trade‐offs are particularly strong in tropical and subtropical deforestation frontiers, yet it remains unclear how changing landscape context in such frontiers alters agriculture–biodiversity trade–offs. We focus on the Argentinean Chaco, a global deforestation hotspot, to explore how landscape context shapes trade‐off curves between agricultural intensity and avian biodiversity. We use a space‐for‐time approach and integrate a large field dataset of bird communities (197 species, 234 survey plots), three agricultural intensity metrics (meat yield, energy yield and profit) and a range of environmental covariates in a hierarchical Bayesian occupancy framework. Woodland extent in the landscape consistently determines how individual bird species, and the bird community as a whole, respond to agricultural intensity. Many species switch in their fundamental response, from decreasing occupancy with increased agricultural intensity when woodland extent in the landscape is low (loser species), to increasing occupancy with increased agricultural intensity when woodland extent is high (winner species). This suggests that landscape context strongly mediates who wins and loses along agricultural intensity gradients. Likewise, where landscapes change, such as in deforestation frontiers, the very nature of the agriculture–biodiversity trade–offs can change as landscapes transformation progresses. Synthesis and applications . Schemes to mitigate agriculture–biodiversity trade–offs, such as land sparing or sharing, must consider landscape context. Strategies that are identified based on a snapshot of data risk failure in dynamic landscapes, particularly where agricultural expansion continues to reduce natural habitats. Rather than a single, fixed strategy, adaptive management of agriculture–biodiversity trade–offs is needed in such situations. Here we provide a toolset for considering changing landscape contexts when exploring such trade‐offs. This can help to better align agriculture and biodiversity in tropical and subtropical deforestation frontiers. Abstract : Schemes to mitigate agriculture–biodiversity trade–offs, such as land sparing or sharing, must consider landscape context. Strategies that are identified based on a snapshot of data risk failure in dynamic landscapes, particularly where agricultural expansion continues to reduce natural habitats. Rather than a single, fixed strategy, adaptive management of agriculture–biodiversity trade–offs is needed in such situations. Here we provide a toolset for considering changing landscape contexts when exploring such trade‐offs. This can help to better align agriculture and biodiversity in tropical and subtropical deforestation frontiers. Resumen: Comprender cómo la biodiversidad responde a la intensificación agropecuaria es fundamental para alcanzar un balance entre ambas. Esta necesidad es particularmente crítica en las fronteras de deforestación tropicales y subtropicales. Sin embargo, el efecto de las características del paisaje sobre el balance entre agricultura y biodiversidad aun no ha sido estudiado en profundidad. Para explorar dicho efecto, nos enfocamos en la comunidad de aves del Chaco argentino, un área clave de deforestación global. Utilizamos un método de sustitución "espacio por tiempo", la integración de un gran conjunto de datos de aves (197 especies, 234 sitios), tres medidas de intensificación agropecuaria (rendimiento de carne, rendimiento energético, ganancia económica) y covariables ambientales en modelos jerárquicos de ocupación con un enfoque Bayesiano. La respuesta de las aves a la intensificación agropecuaria, a nivel de especie y de comunidad, está fuertemente mediada por la extensión de bosque en el paisaje. Muchas especies cambian su respuesta de manera radical y pasan de disminuir su ocupación a medida que aumenta la intensificación, en un contexto de baja extensión de bosque, a aumentar su ocupación cuando se intensifica la producción agropecuaria y la extensión de bosque en el paisaje es alta. Los resultados sugieren que las características del paisaje afectan en gran medida qué especies se benefician y cuáles se perjudican a lo largo del gradiente de intensificación agropecuaria. En este sentido, en un paisaje cambiante, como el que se presenta en las fronteras de deforestación, el balance entre conservación y producción es también dinámico y puede cambiar al tiempo que estas transformaciones se suceden. Síntesis y aplicación . Las estrategias orientadas a lograr el balance entre producción agropecuaria y biodiversidad, tales como separación ( land sparing ) o integración ( land sharing ) de tierras para la conservación, deben tener en cuenta las características del paisaje. Utilizar datos específicos de un punto temporal puede resultar inadecuado en paisajes dinámicos, particularmente donde la actividad agropecuaria tiende a reducir los ambientes naturales. En lugar de una estrategia fija, es conveniente implementar un manejo adaptativo que apunte a lograr el mejor balance entre agricultura y biodiversidad. En este estudio proponemos un conjunto de herramientas para mejorar el análisis de este balance cuando los paisajes son dinámicos y para ayudar a definir la estrategia más eficiente en fronteras de deforestación.