Plans for expanding protected area systems (prioritizations) need to fulfill conservation objectives. They also need to account for other factors, such as economic feasibility and anthropogenic land-use requirements. Although prioritizations are often generated with decision support tools, most tools have limitations that hinder their use for decision-making. We outlined how the prioritizr R package (https://prioritizr.net) can be used for systematic conservation prioritization. This decision support tool provides a flexible interface to build conservation planning problems. It can leverage a variety of commercial (e.g., Gurobi) and open-source (e.g., CBC and SYMPHONY) exact algorithm solvers to identify optimal solutions in a short period. It is also compatible with a variety of spatially explicit (e.g., ESRI Shapefile, GeoTIFF) and nonspatial tabular (e.g., Microsoft Excel Spreadsheet) data formats. Additionally, it provides functionality for evaluating prioritizations, such as assessing the relative importance of different places selected by a prioritization. To showcase the prioritizr R package, we applied it to a case study based in Washington state (United States) for which we developed a prioritization to improve protected area coverage of native avifauna. We accounted for land acquisition costs, existing protected areas, places that might not be suitable for protected area establishment, and spatial fragmentation. We also conducted a benchmark analysis to examine the performance of different solvers. The prioritization identified 12,400 km2 of priority areas for increasing the percentage of species' distributions covered by protected areas. Although open source and commercial solvers were able to quickly solve large-scale conservation planning problems, commercial solvers were required for complex, large-scale problems.. The prioritizr R package is available on the Comprehensive R Archive Network (CRAN). In addition to reserve selection, it can inform habitat restoration, connectivity enhancement, and ecosystem service provisioning. It has been used in numerous conservation planning exercises to inform best practices and aid real-world decision-making.
Priorización de la conservación sistemática con el paquete prioritizr R Resumen Los planes para expandir los sistemas de áreas protegidas (priorizaciones) necesitan cumplir con los objetivos de conservación. También necesitan considerar otros factores, como la viabilidad económica y los requerimientos para el uso antropogénico del suelo. Aunque con frecuencia las priorizaciones se generan con herramientas de apoyo para decidir, la mayoría de estas herramientas tienen limitantes que complican su uso en la toma de decisiones. Esbozamos cómo el paquete prioritizr R (https://prioritizr.net) puede usarse para la priorización de la conservación sistemática. Esta herramienta de apoyo para decidir proporciona una interfaz flexible para construir problemas de la planeación de la conservación. También puede sacar provecho de una variedad de solucionadores exactos de algoritmos comerciales (p. ej.: Gurobi) y de fuentes abiertas (p. ej.: CBC y SYMPHONY) para identificar soluciones óptimas en un periodo breve. La herramienta también es compatible con una variedad de formatos de datos tabulares con espacialidad explícita (p. ej.: ESRI Shapefile, GeoTIFF) y sin espacialidad (p. ej.: hojas de cálculo de Microsoft Excel). Además, proporciona la funcionalidad para evaluar las priorizaciones, como el análisis de la importancia relativa de los diferentes lugares seleccionados por una priorización. Para mostrar la funcionalidad del paquete prioritizr R, lo aplicamos a un estudio de caso en el Estado de Washington, Estado Unidos, para el cual desarrollamos una priorización para mejorar la cobertura del área protegida de la avifauna nativa. Consideramos los costos de adquisición de tierras, las áreas protegidas existentes y la fragmentación espacial. También realizamos un análisis comparativo para examinar el desempeño de los diferentes solucionadores. La priorización identificó 12,400 km2 de áreas prioritarias para incrementar el porcentaje de la distribución de especies cubiertas por las áreas protegidas. Aunque los solucionadores comerciales y de fuente abierta lograron resolver rápidamente los problemas de conservación a gran escala, sólo los comerciales fueron requeridos para los problemas complejos de gran escala. El paquete prioritizr R está disponible en el Comprehensive R Archive Network (CRAN). Además de seleccionar las reservas, el paquete puede informar la restauración de hábitat, la mejora de la conectividad y el suministro de servicios ambientales. El paquete se ha usado en varios ejercicios para informar las mejores prácticas y ayudar a la toma de decisiones en el mundo real.
Keywords: biodiversidad; biodiversity; conservation planning; integer programing; optimización; optimization; planeación de la conservación; programación entera; protected areas; áreas protegidas.
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