Patterns of Change and Successional Transition in a 47-Year Period (1973–2020) in Rangelands of the Tamaulipan Highlands, Northeastern Mexico
Abstract
:1. Introduction
2. Materials and Methods
2.1. Description of the Study Area
2.2. Data Acquisition and Preprocessing
2.3. Data Acquisition and Preprocessing
2.4. Succession Analysis
- Category 1. Constant disturbance: areas where anthropogenic activities persisted and remained unchanged during each of the five temporal stages up to 2020.
- Category 2. Currently modified: areas without a permanent disturbance but with the presence of anthropogenic activities in 2020.
- Category 3. Constant rangeland: areas of rangeland that remained unchanged during the five stages up to 2020.
- Category 4. Rangeland—47 Years of succession: areas that were disturbed in 1973 but showed rangeland vegetation in 1986 and persisted up to 2020.
- Category 5. Rangeland—34 Years of succession: areas that were disturbed in 1986 but showed rangeland vegetation in 2000 and persisted up to 2020.
- Category 6. Rangeland—20 Years of succession: areas that were disturbed in 2000 but showed rangeland vegetation in 2009 and persisted up to 2020.
- Category 7. Rangeland—11 Years of succession: areas that were disturbed in 2009 but showed rangeland vegetation in 2020.
- Category 8: Transition area to rangeland: areas of submontane scrub, pine–oak forest, or tascate forest in 2009 that changed to rangeland in 2020.
- Category 9: Submontane scrub/pine–oak forest/tascate forest: any area of these three categories that were present in 2020.
3. Results
3.1. Changes in Land Use and Vegetation Cover in San Rafael, Tula, Tamaulipas
3.2. Changes in Land Use and Vegetation Cover in San Antonio, Jaumave, Tamaulipas
3.3. Changes in Land Use and Vegetation Cover in La Peña, Miquihuana, Tamaulipas
3.4. Changes in Land Use and Vegetation Cover in San Vicente, Palmillas, Tamaulipas
3.5. Changes in Land Use and Vegetation Cover in El Llano y Anexas, Bustamante, Tamaulipas
4. Discussion
4.1. Permanence, Succession, or Recovery of Rangeland Areas
4.2. Successional Categories in Rangeland Areas
4.3. Use of Successional Categories as a Proposal for the Delimitation of Exclusion, Restoration, and Rotation Areas of Rangelands in the Tamaulipan Highlands
5. Conclusions
Author Contributions
Funding
Data Availability Statement
Conflicts of Interest
Appendix A
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Year | Satellite | Sensor | Location Coordinate (Path/Row) | Date of Scene | Spatial Resolution | Bands for False Color Image | Bands for Spectral Signature Extraction |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1973 | Landsat 1 | MSS | 029/044 | 10 May 1973 | 60 m | 1, 2, 3 | 1, 2, 3, 4, NDVI |
1980 | Landsat 1 | MSS | 029/044 | 9 October 1980 | 60 m | 1, 2, 3 | 1, 2, 3, 4, NDVI |
1986 | Landsat 5 | TM | 027/044 | 14 March 1986 | 30 m | 2, 3, 4 | 1, 2, 3, 4, 5, NDVI |
2000 | Landsat 7 | ETM+ | 027/044 | 9 December 2000 | 30 m | 2, 3, 4 | 1, 2, 3, 4, 5, NDVI |
2005 | Landsat 7 | ETM+ | 027/044 | 5 November 2005 | 30 m | 2, 3, 4 | 1, 2, 3, 4, 5, NDVI |
2009 | Landsat 8 | ETM+ | 027/044 | 19 July 2009 | 30 m | 2, 3, 4 | 1, 2, 3, 4, 5, NDVI |
2016 | Landsat 8 | OLI-TIRS | 027/044 | 1 April 2016 | 30 m | 3, 4, 5 | 2, 3, 4, 5, 6, NDVI |
2020 | Landsat 8 | OLI-TIRS | 027/044 | 28 April 2020 | 30 m | 3, 4, 5 | 2, 3, 4, 5, 6, NDVI |
Ejido | Category | Description |
---|---|---|
San Rafael (Tula), San Antonio (Jaumave), La Peña (Miquihuana), and El Llano y Anexas (Bustamante) | 1. Xerophytic scrub | Microphyllous desert scrub; rosetophyllous desert scrub; mezquital; and secondary scrub vegetation. |
San Rafael (Tula) and San Antonio (Jaumave) | 2. Submontane scrub | Dense submontane scrub vegetation. |
San Rafael (Tula), San Antonio (Jaumave), La Peña (Miquihuana), San Vicente (Palmillas), and El Llano y Anexas (Bustamante) | 3. Bare land | Urban and semi-urban areas; sparsely vegetated areas; rocks; dry rivers and tributaries without vegetation; bare soil areas; and roads and highways. |
San Rafael (Tula), San Antonio (Jaumave), La Peña (Miquihuana), San Vicente (Palmillas), and El Llano y Anexas (Bustamante) | 4. Agriculture | Annual, semi-permanent, and permanent rain-fed agriculture; and induced grassland. |
La Peña (Miquihuana) and San Vicente (Palmillas) | 5. Pine–oak forest | The dense vegetation of pine forests, oak forests, pine–oak forests, and oak–pine forests. |
San Vicente (Palmillas) | 6. Secondary shrubby vegetation of pine–oak forests | Secondary vegetation of bushy size of pine–oak forests. |
El Llano y Anexas (Bustamante) | 7. Tascate forests | The dense vegetation of coniferous trees (scale-shaped leaves) of the genus Juniperus. |
Ejido | 1973 vs. 1986 | 1973–1986 vs. 2000 | 1973–1986–2000 vs. 2009 | 1973–1986–2000–2009 vs. 2020 |
---|---|---|---|---|
1. El Llano and Anexas-Bustamante | 9 | 27 | 80 | 222 |
2. San Antonio-Jaumave | 9 | 27 | 77 | 193 |
3. San Vicente-Palmillas | 9 | 27 | 75 | 188 |
4. La Peña-Miquihuana | 9 | 25 | 65 | 148 |
5. San Rafael-Tula | 9 | 26 | 64 | 130 |
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Hernández-Hernández, L.; Almaguer-Sierra, P.; Barrientos-Lozano, L.; Sánchez-Reyes, U.J.; Rocha-Sánchez, A.Y.; Flores-Gracia, J. Patterns of Change and Successional Transition in a 47-Year Period (1973–2020) in Rangelands of the Tamaulipan Highlands, Northeastern Mexico. Forests 2023, 14, 815. https://doi.org/10.3390/f14040815
Hernández-Hernández L, Almaguer-Sierra P, Barrientos-Lozano L, Sánchez-Reyes UJ, Rocha-Sánchez AY, Flores-Gracia J. Patterns of Change and Successional Transition in a 47-Year Period (1973–2020) in Rangelands of the Tamaulipan Highlands, Northeastern Mexico. Forests. 2023; 14(4):815. https://doi.org/10.3390/f14040815
Chicago/Turabian StyleHernández-Hernández, Lucas, Pedro Almaguer-Sierra, Ludivina Barrientos-Lozano, Uriel Jeshua Sánchez-Reyes, Aurora Y. Rocha-Sánchez, and Juan Flores-Gracia. 2023. "Patterns of Change and Successional Transition in a 47-Year Period (1973–2020) in Rangelands of the Tamaulipan Highlands, Northeastern Mexico" Forests 14, no. 4: 815. https://doi.org/10.3390/f14040815
APA StyleHernández-Hernández, L., Almaguer-Sierra, P., Barrientos-Lozano, L., Sánchez-Reyes, U. J., Rocha-Sánchez, A. Y., & Flores-Gracia, J. (2023). Patterns of Change and Successional Transition in a 47-Year Period (1973–2020) in Rangelands of the Tamaulipan Highlands, Northeastern Mexico. Forests, 14(4), 815. https://doi.org/10.3390/f14040815