Dynamics of Land Cover and Land Use in the Laguna de Zapotlán Basin
DOI:
https://doi.org/10.28940/terralatinoamericana.v44i.2381Keywords:
geospatial analysis, watersheds, agricultural transformation, landscape transitions, urbanizationAbstract
Natural ecosystems are undergoing accelerated transformations that are profoundly af fecting biodiversity and water resources; therefore, monitoring land cover and use (LCU) is crucial for sustainable territorial management. This study characterizes the spatiotemporal dynamics of LCU in the Laguna de Zapotlán Basin (CLZ), Jalisco, Mexico, from 1976 to 2023. INEGI Vegetation and Land Use Maps (Series I–VII), standardized into eight classes, and a Sentinel-2 image (2023) were used to estimate gains, losses, transitions, and the annual rate of change (ACR). Current land use (2023) was mapped by photointerpretation and validated in QGIS–AcATaMa with 50 points per class (overall accuracy = 91.7%, Kappa = 0.91). Between 1976 and 2021, 63.7% of the CLZ remained unchanged, whereas 36.2% underwent transitions. The conversion from rainfed to irrigated agriculture was the dominant process, with irrigated agriculture gaining 9721 ha (+105.9% relative to its initial area). Forest land decreased by 4.4% and induced grassland by 78.6%, while human settlements increased by 214.2%. In 2023, agricultural land occupied 21 908 ha (47.8%), of which 3668 ha (8%) corresponded to protected agriculture, reflecting agroindustrial intensification driven by high-value markets and local policies. These transformations alter infiltration, runof f, and groundwater recharge, with critical implications for an endorheic basin and potential pressure on groundwater resources. The results underscore the need for continuous monitoring, regulation, and integrated policies that balance agricultural development with conservation, particularly of the Laguna de Zapotlán Ramsar wetland. The study provides an updated baseline and, despite the limited scale of of ficial series, of fers robust evidence to guide environmental planning and management in the CLZ.
Downloads
References
Agencia Espacial Europea. (2023). Imagen satelital Sentinel 2, del 11 de junio de 2023. Recuperado de https://www.esa.int/
Andrade-Carreño, I., Delgado, D., & Guillén Vivas, M. (2025). Evaluación de la vulnerabilidad del suelo por erosión hídrica en la provincia de Manabí (Ecuador) mediante la aplicación de un modelo geoespacial. Investigaciones Geográficas, (83), 109-128. https://doi.org/10.14198/INGEO.27414
Areu-Rangel, O. S., Hernández-Hernández, M. Á., & Bonasia, R. (2024). Land-Use-Change-Driven Erosion and Sediment Transport in the Yaqui River Sub-Basin (Mexico): Insights from Satellite Imagery and Hydraulic Simulations. Land, 13(11), 1846. https://doi.org/10.3390/land13111846
Bahadur, K. C. (2012). Spatio-temporal patterns of agricultural expansion and its effect on watershed degradation: a case from the mountains of Nepal. Environmental Earth Sciences, 65(7), 2063-2077. DOI 10.1007/s12665-011-1186-6
Bonilla-Moheno, M., & Aide, T. M. (2020). Beyond deforestation: Land cover transitions in Mexico. Agricultural Systems, 178, 102734. https://doi.org/10.1016/j.agsy.2019.102734
CONABIO. (2022). Ecosistemas de México, selvas secas. Recuperado de https://www.biodiversidad.gob.mx/ecosistemas/selvaSeca
CONAFOR. (2016). Sistema Nacional de Monitoreo Forestal 2016. Comisión Nacional Forestal. Recuperado de https://snmf.cnf.gob.mx/cobertura-del-suelo/.
CONAGUA. (2024). Actualización de la disponibilidad media anual de agua en el acuífero Ciudad Guzmán (1406), Estado de Jalisco. México. Recuperado de https://sigagis.conagua.gob.mx/gas1/sections/Edos/jalisco/jalisco.html
Chigbu, U. E. (2025). Connecting land tenure to climate change. Land Use Policy, 155, 107587. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2025.107587
FAO (1995). Evaluación de los recursos forestales 1990. Países tropicales. Estudio FAO Montes 112. Roma 1995. Pag. 11. Recuperado de https://openknowledge.fao.org/items/1c843941-ba24-4bef-884b-10eb759c7a8b
FAO (1996). Forest Resources Assessment 1990. Survey of tropical forest cover and study of change processes. Number 130, Rome. Recuperado de https://www.fao.org/4/w0015e/w0015e00.htm
FAO (2001). Global Forest Resources Assessment 2000. FAO Forestry Paper 140. Rome. Recuperado de https://openknowledge.fao.org/items/d011429d-9a08-4beb-a06b-a77fa9af4088
Foley, J. A., DeFries, R., Asner, G. P., Barford, C., Bonan, G., Carpenter, S. R., ... & Snyder, P. K. (2005). Global consequences of land use. science, 309 (5734), 570-574.
Gachuz, N., Olea-Olea, S., Escolero, O., & Medina-Ortega, P. (2023). Analysis of the relationship between land use change and piezometric levels in the Basin of Mexico. SSRN. https://ssrn.com/abstract=4615603 o http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.4615603
Galicia, L., & Rodríguez-Bustos, L. (2016). Causas locales de la transformación del paisaje en una región montana del centro de México. Acta Universitaria, 26(6), 83-94. doi: 10.15174/au.2016.1168
Ghaffari, G., Keesstra, S., Ghodousi, J., & Ahmadi, H. (2010). SWAT‐simulated hydrological impact of land‐use changes in the Zanjanrood basin, Northwest Iran. Hydrological Processes: An International Journal, 24(7), 892-903. DOI: 10.1002/hyp.7530
Guerrero-Morales, J., Fonseca, C. R., Goméz-Albores, M. A., Sampedro-Rosas, M. L., & Silva-Gómez, S. E. (2020). Proportional variation of potential groundwater recharge as a result of climate change and land-use: A study case in Mexico. Land, 9(10), 364. https://doi.org/10.3390/land9100364
Hannam, J. A., Keay, C. A., Mukherjee, K., Rugg, I., Williams, A., & Cooke, J. (2025). Changes in land capability for agriculture under climate change in Wales. Science of The Total Environment, 987, 179790. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2025.179790
Hernández-Juárez, R. A., Martínez Rivera, L. M., Peñuela-Arévalo, L. A., & Rivera-Reyes, S. (2020). Identificación de zonas potenciales de recarga y descarga de agua subterránea en la cuenca del río Ayuquila-Armería mediante el uso de SIG y el análisis multicriterio. Investigaciones geográficas, (101). DOI: dx.doi.org/10.14350/rig.59892
Hosseini, M., & Ashraf, M. A. (2015). Effect of land use changes on water balance and sediment yield in Iran. Application of the SWAT model for water components separation in Iran, 33-61.
Housni, F. E., Macías, A., Magaña, C. R., Bracamontes, H., & Najine, A. (2015). Cambio de uso de suelo por los invernaderos en el municipio de Zapotlán el Grande, Jalisco, México: Un análisis multitemporal. Ingeniantes, 2(1), 40-44.
Instituto de Información Estadística y Geográfica de Jalisco (IIEGJ) (2022). Zapotlán el Grande Diagnóstico del municipio, agosto 2022. Gobierno de Jalisco. Recuperado de https://iieg.gob.mx/ns/wp-content/uploads/2023/02/Zapotl%C3%A1n-el-Grande-1.pdf
IIEGJ (2022b). Gómez Farías Diagnóstico del municipio, agosto 2022. Gobierno de Jalisco. Recuperado de https://iieg.gob.mx/ns/wp-content/uploads/2023/02/Gom%C3%A9z-Far%C3%ADas.pdf
IIEG (2025). Población, estadísticas. Población total por edad desplegada según sexo y municipio,1990, 1995, 2000, 2005, 2010 y 2020. Disponible en línea en https://iieg.gob.mx/ns/?page_id=825
INEGI (1992). Conjunto de Datos Vectoriales de Uso del Suelo y Vegetación, Serie I (Continuo nacional), escala 1:250 000. México: INEGI.
INEGI (2001). 'Uso del suelo y vegetación, escala 1:250000, serie II (continuo nacional)', escala: 1:250000. Dirección General de Geografía. Instituto Nacional de Estadística y Geografía. Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI). Aguascalientes, Ags., México.
INEGI (2005). 'Uso del suelo y vegetación, escala 1:250000, serie III (continuo nacional)', escala: 1:250000. Dirección General de Geografía. Instituto Nacional de Estadística y Geografía. Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI). Aguascalientes, Ags., México.
INEGI (2009). 'Uso del suelo y vegetación, escala 1:250000, serie IV (continuo nacional)', escala: 1:250000. Dirección General de Geografía. Instituto Nacional de Estadística y Geografía. Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI). Aguascalientes, Ags., México.
INEGI (2010). Red hidrográfica. Escala 1:50,000, edición 2.0, Subcuenca hidrográfica RH12De Laguna de Zapotlán. Cuenca L. Chapala / R.H. Lerma - Santiago [Mapa, Escala 1:50,000]. Aguascalientes, México. INEGI Recuperado de https://www.inegi.org.mx/temas/hidrografia/#descargas
INEGI (2013). 'Conjunto de datos vectoriales de uso de suelo y vegetación escala 1:250 000, serie V (capa unión)', escala: 1:250000. Edición: 2a. Instituto Nacional de Estadística y Geografía. Aguascalientes, Aguascalientes.
INEGI (2014). Diccionario de datos uso del suelo y vegetación, escala 1:250,000. Ver. 3. Recuperado de https://www.inegi.org.mx/contenidos/productos/prod_serv/contenidos/espanol/bvinegi/productos/nueva_estruc/702825063443.pdf
INEGI (2016). 'Conjunto de Datos Vectoriales de Uso de Suelo y Vegetación. Escala 1:250 000. Serie VI (Capa Unión)', escala: 1:250 000. Edición: 1. Instituto Nacional de Estadística y Geografía. Aguascalientes, México
INEGI (2019). Cuenca hidrológica Laguna de Zapotlán, Humedales. Informe técnico. Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI). México. Recuperado de https://www.inegi.org.mx/contenido/productos/prod_serv/contenidos/espanol/bvinegi/productos/nueva_estruc/702825188009.pdf
INEGI (2021). 'Conjunto de Datos Vectoriales de Uso de Suelo y Vegetación. Escala 1:250 000, Serie VII. Conjunto Nacional.', escala: 1:250 000. edición: 1. Instituto Nacional de Estadística y Geografía. Aguascalientes, México.
López Pérez, J. E., & Cruz Romero, B. (2020). Dinámica forestal y uso de suelo en las cuencas que integran al municipio Tomatlán, Jalisco. Revista mexicana de ciencias forestales, 11(58), 47-68. DOI: https://doi.org/10.29298/rmcf.v11i58.619
López Vázquez, V. H., Balderas Plata, M. A., Chávez Mejía, M. C., Juan Pérez, J. I., & Gutiérrez Cedillo, J. G. (2015). Cambio de uso de suelo e implicaciones socioeconómicas en un área mazahua del altiplano mexicano. CIENCIA ergo-sum, Revista Científica Multidisciplinaria de Prospectiva, 22(2), 136-144.
López, E., Bocco, G., Mendoza, M., Velázquez, A., & Aguirre-Rivera, J. R. (2006). Peasant emigration and land-use change at the watershed level: A GIS-based approach in Central Mexico. Agricultural systems, 90(1-3), 62-78. doi:10.1016/j.agsy.2005.11.001
Lozano-Trejo, S., J. Olazo-Aquino, M. I. Pérez-León, E. Castañeda- Hidalgo, G. O. Díaz-Zorrilla y G. M. Santiago-Martínez (2020). Infiltración y escurrimiento de agua en suelos de una cuenca en el sur de México. Terra Latinoamericana 38: 57-66. DOI: https://doi.org/10.28940/terra.v38i1.443
Macías M. A., & Sevilla G. Y. L. (2021). Naturaleza vulnerada. Cuatro décadas de agricultura industrializada de frutas y hortalizas en el sur de Jalisco, México (1980-2020). Entre Diversidades. Revista de ciencias sociales y humanidades, 8(1), 64-91. DOI: https://doi.org/10.31644/ED.V8.N1.2021.A031
Megia-Vera, H. J., Peralta-Carreta, C., Medrano-Pérez, O., Palomeque-De la Cruz, M. A., Ramos-Reyes, R., & Galindo-Alcantara, A. (2025). Análisis de la Cobertura y Uso de Suelo de la Cuenca Baja del Río Usumacinta Mediante Técnicas de Teledetección. Terra Latinoamericana, 43, 1-15. e2075. https://doi.org/10.28940/terra.v43i.2075
Meli, P., Ellison, D., Ferraz, S. F. D. B., Filoso, S., & Brancalion, P. H. (2024). On the unique value of forests for water: Hydrologic impacts of forest disturbances, conversion, and restoration. Global Change Biology, 30(2), e17162. https://doi.org/10.1111/gcb.17162
Mellado, D. E. G., Mello, C. R. D., & Curi, N. (2021). Environmental degradation risk by water erosion in a water producer Colombian Andes basin. Ciência e Agrotecnologia, 45, e010021. http://dx.doi.org/10.1590/1413-7054202145010021
Mendoza, M. E., Granados, E. L., Geneletti, D., Pérez-Salicrup, D. R., & Salinas, V. (2011). Analysing land cover and land use change processes at watershed level: a multitemporal study in the Lake Cuitzeo Watershed, Mexico (1975–2003). Applied Geography, 31(1), 237-250. Doi:10.1016/j.apgeog.2010.05.010
Mewded, M., Abebe, A., Tilahun, S., & Agide, Z. (2021). Impact of land use and land cover change on the magnitude of surface runoff in the endorheic Hayk Lake basin, Ethiopia. SN Applied Sciences 3, 1-16. https://doi.org/10.1007/s42452-021-04725-y
Montelongo Ch. E. (2014). Plan de negocios de un modelo de macro túnel para la producción de zarzamora en la empresa agrícola Álvarez SPR de RL en el municipio de los Reyes Michoacán (Tesis de maestría). Universidad Michoacana de San Nicolas Hidalgo. Recuperado de http://bibliotecavirtual.dgb.umich.mx:8083/jspui/bitstream/DGB_UMICH/6023/1/FCCA-M-2014-0032.pdf
Muñoz‐Villers, L. E., & López‐Blanco, J. (2010). Land use/cover changes using Landsat TM/ETM images in a tropical and biodiverse mountainous area of central‐eastern Mexico. International Journal of Remote Sensing, 29(1), 71-93. DOI:10.1080/01431160701280967
Ochoa-Noriega, C., Velasco-Muñoz, J. F., Aznar-Sánchez, J. A., & López-Felices, B. (2022). Analysis of the acceptance of sustainable practices in water management for the intensive agriculture of the Costa de Hermosillo (Mexico). Agronomy, 12(1), 154. https://doi.org/10.3390/agronomy12010154
Olaya, V. (2020). Sistemas de información geográfica.
Ortiz-Jiménez J. M. A. (2006). Modelo de nutrientes-cadena alimenticia para el lago de Zapotlán. Tesis doctoral. Posgrado Interinstitucional, CONACYT.
Palomeque-de la Cruz, M. A., Ruíz-Acosta, S. C., Núñez-Magaña, T. G., Ramos-Reyes, R., Galindo-Alcántara, A., & Magaña-Alejandro, M. A. (2025). Modelación y Proyección del Cambio de Uso del Suelo en Tenosique, Tabasco, México. Terra Latinoamericana, 43, 1-14. e1821. https://doi.org/10.28940/terra.v43i.1821
Pérez-Vega, A., Regil García, H. H., & Mas, J. F. (2020). Degradación ambiental por procesos de cambios de uso y cubierta del suelo desde una perspectiva espacial en el estado de Guanajuato, México. Investigaciones geográficas, (103). DOI:dx.doi.org/10.14350/rig.60150
Ramos-Reyes, R., Megía-Vera, H. J., & Landeros-Pascual, D. (2021). Modelo del cambio de uso de suelo en el sistema lagunar Carmen-Pajonal-Machona, México. Terra Latinoamericana, 39. https://doi.org/10.28940/terra.v39i0.587
Romero, J., Ávila, J. A., Cortés, V. H. S., & Diakite, L. D. (2022). Transiciones del cambio de uso de suelo en el estado de Puebla (1980-2016), México. Investigaciones geográficas, (109), 7. DOI: https://doi.org/10.14350/rig.60621
Ruiz-García, V. H., Asensio-Grima, C., Ramírez-García, A. G., & Monterroso-Rivas, A. I. (2023). The hydrological balance in micro-watersheds is affected by climate change and land use changes. Applied Sciences, 13(4), 2503. https://doi.org/10.3390/app13042503
SADER (2020, 7 de enero). Agricultura protegida, otra manera de cultivar. https://www.gob.mx/agricultura/articulos/agricultura-protegida-otra-manera-de-cultivar
Servicio de Información sobre Sitios Ramsar (2024). Ficha Informativa de los Humedales de Ramsar (FIR). Recuperado de https://rsis.ramsar.org/es/ris/1466
SEMARNAT (2018). Informe del medio ambiente: Sistema Nacional de Información Ambiental y de Recursos Naturales (Capítulo 2). Recuperado en enero 23 de 2025, de https://apps1.semarnat.gob.mx:8443/dgeia/informe18/tema/cap2.html#tema1Sistema
SIAP (2023). Secretaría de agricultura y desarrollo rural. Cierre de la producción agrícola. Anuario Estadístico de la Producción Agrícola. https://nube.siap.gob.mx/cierreagricola/
SNIEG (2023). Catálogo de Tipos de Vegetación Natural e Inducida de México. https://www.snieg.mx/Documentos/Normatividad/Vigente/cat_tem_gen_tipos_veg_oct2016.pdf
Ware, H.H.; Chang, S.W.; Lee, J.E.; Chung, I.-M. (2024) Assessment of Hydrological Responses to Land Use and Land Cover Changes in Forest-Dominated Watershed Using SWAT Model. Water 2024, 16, 528. https://doi.org/10.3390/w16040528




