The effect of land use/land cover and its environmental attributes on the classification of priority zones for silvopastoral system adoption

Abstract

The Brazilian Cerrado, a biodiversity hotspot, faces severe threats from agricultural/livestock expansion and land degradation. This study investigates the potential for implementing autochthonous silvopastoral systems (SPS) as a sustainable land management strategy to conserve biodiversity and enhance ecosystem services in the landscape. Despite documented benefits, the adoption of these systems remains low. The first chapter aimed to conduct a bibliometric analysis to understand the global research state of the art on SPS adoption using the PRISMA methodology. A total of 58 documents were analyzed, with an average of 18.45 citations per document and 3.07 citations per document per year. The study identified the main countries in terms of publications on SPS adoption as the United States of America, Germany, Colombia, Brazil and Mexico. International collaborations were observed through co-authorships, which represented 48.28% of the listed works. The analysis highlighted the most relevant journals, with Agroforestry Systems being the leading journal. The results show a significant increase in research on SPS adoption in recent years, focusing on understanding the barriers and motivations for adoption. Additionally, in the second chapter, the study assesses the potential for conservationist use (PCU) in the Pardo River and São João do Paraíso hydrological watersheds, in the North mesoregion of the Minas Gerais state, estimates and map ecosystem services and identify priority zones for autochthonous SPS. Santo Antônio do Retiro, Montezuma, and Rio Pardo de Minas exhibit the highest PCU scores among the municipalities. The study highlighted good soil and slope conditions in the region but also faced challenges with low annual water yield. Thus, it is emphasized that the adoption of autochthonous SPS can bring benefits in high-suitability areas. In conclusion, the adoption of autochthonous SPS in high-suitability land cover types such as savanna formation, perennial crops, and forest plantations offers a viable strategy to enhance ecosystem services, support biodiversity conservation, and promote sustainable land use. This research also highlights the role of public policies, such as payment for environmental services, in promoting and facilitating the adoption of autochthonous SPS. Keywords: Agroforestry systems; Cerrado; Land degradation; Ecosystem services; Public policies;

O Cerrado brasileiro, um hotspot de biodiversidade, enfrenta sérias ameaças da expansão agropecuária e da degradação do solo. Este estudo investiga o potencial de implementação de sistemas silvipastoris autóctones (SSP) como uma estratégia de manejo sustentável da terra para conservar a biodiversidade e melhorar os serviços ecossistêmicos na paisagem. Apesar dos benefícios documentados, a adoção desses sistemas permanece baixa. O primeiro capítulo teve como objetivo realizar uma análise bibliométrica para entender o estado da arte da pesquisa global sobre a adoção de SPS usando a metodologia PRISMA. Um total de 58 documentos foram analisados, com uma média de 18,45 citações por documento e 3,07 citações por documento por ano. O estudo identificou os principais países em termos de publicações sobre a adoção de SPS: Estados Unidos da América, Alemanha, Colômbia, Brasil e México. Colaborações internacionais foram observadas através de coautorias, que representaram 48,28% dos trabalhos listados. A análise destacou as revistas mais relevantes, sendo Agroforestry Systems a principal. Os resultados mostram um aumento significativo na pesquisa sobre a adoção de SSP nos últimos anos, focando na compreensão das barreiras e motivações para a adoção. Além disso, no segundo capítulo, o estudo avalia o potencial para uso conservacionista (PCU) nas sub-bacias dos rios Pardo e São João do Paraíso, na mesorregião Norte do estado de Minas Gerais, estima e mapeia serviços ecossistêmicos, e identifica zonas prioritárias para SPS autóctones. Santo Antônio do Retiro, Montezuma e Rio Pardo de Minas apresentam os maiores escores de PCU entre os municípios. O estudo destacou boas condições de solo e declive na região, mas também enfrenta desafios com baixo rendimento hídrico anual. Assim, enfatiza-se que a adoção de SSP autóctones pode trazer benefícios em áreas de alta aptidão. Em conclusão, a adoção de SSP autóctones em tipos de cobertura de terra de alta aptidão, como formação de savana, culturas perenes e plantações florestais, oferece uma estratégia viável para melhorar os serviços ecossistêmicos, apoiar a conservação da biodiversidade e promover o uso sustentável da terra. Esta pesquisa também destaca o papel das políticas públicas, como o pagamento por serviços ambientais, na promoção e facilitação da adoção de SSP autóctones. Palavras-chave: Sistemas agroflorestais; Cerrado; Degradação da terra; Serviços ecossistêmicos. Políticas públicas.