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INTRODUCCIÓN
La urbanización sin planeación es causa de un sin número de problemas ecológicos, entre ellos la degradación y pérdida de áreas con vegetación (Sjöman et al. 2018, Sikuzani et al. 2019). El arbolado urbano es un componente importante de estudio principalmente por los servicios ecosistémicos que provee como la filtración de contaminantes del aire, mitigación de ruido, infiltración de agua, incremento de fauna, mejora en la salud física y psicológica de las personas, entre otros (Leal et al. 2018, Scholz et al. 2018). El análisis de la diversidad y estructura de la vegetación arbórea toma relevancia por la estrecha relación con la condición de salud del bosque urbano (Dangulla et al. 2019, Morgenroth et al. 2020, Martínez-Trinidad et al. 2021). El arbolado en condiciones favorables repercute de forma directa en el tema de sostenibilidad urbana, planeación, manejo, adaptación y mitigación del cambio climático (Dangulla et al. 2019, Morgenroth et al. 2020), lo que contribuye al bienestar de la población y mejora del ambiente urbano (Scholz et al. 2018).
Las áreas verdes urbanas (AVU) son elementos importantes de la infraestructura como indicadores del sistema ambiental urbano, sin embargo, en algunos casos son de un tamaño reducido y presentan un alto grado de fragmentación (Krajter et al. 2017), lo que reduce los servicios que proveen (Bingqian et al. 2020, Canizales et al. 2020, Morgenroth et al. 2020). A pesar de lo anterior, las AVU presentan una condición de diversidad y estructura arbórea muy particular (Sjöman et al. 2018), comprendiendo especies nativas y no nativas. La diversificación de las especies mejora su condición de salud y estabilidad a través del tiempo (Dangulla et al. 2019, Bihunova et al. 2021, Mehraj et al. 2021). Dicha condición influye en la capacidad de las comunidades vegetales para adaptarse y sobrevivir a cambios ambientales adversos, así como al afrontar de forma eficiente el ataque de plagas y enfermedades (Velasco et al. 2013, Saavedra-Romero et al. 2019, Bihunova et al. 2021). Por otra parte, la remoción de las especies autóctonas e introducción de no nativas (exóticas) genera competencia entre estos grupos e incrementa la condición de estrés, la cual, dependiendo de su persistencia e intensidad, puede afectar el crecimiento, la salud y la esperanza de vida de la vegetación arbórea (Saavedra-Romero et al. 2019).
La estimación del grado de vulnerabilidad del arbolado urbano con vitalidad pobre es común a través del análisis de la diversidad y estructura de la vegetación arbórea, reuniendo información sobre la altura, diámetro a la altura del pecho, composición, riqueza específica y origen de las especies, entre otras (Velasco et al. 2013, Saavedra-Romero et al. 2019, Bingqian et al. 2020). Cabe indicar que existen métodos que utilizan procesos fisiológicos para cuantificar la respuesta del arbolado al estrés (Callow et al. 2018), uno de ellos es la evaluación de la fluorescencia de la clorofila denotada por el cociente Fv/Fm, siendo esta una relación normalizada creada al dividir la fluorescencia variable (Fv) entre la fluorescencia máxima (Fm) (Uhrin y Supuka 2016). Este índice provee información sobre la eficiencia del sistema fotosintético, en consecuencia, una menor eficiencia fotosintética está relacionada con una menor condición de salud del arbolado (Morales-Gallegos et al. 2019).
Existen pocos trabajos en México relacionados con la diversidad y estructura de la vegetación arbórea y su condición de salud en áreas verdes urbanas (Alanís et al. 2014, Saavedra-Romero et al. 2019), promover un enfoque de desarrollo urbano sostenible implica, entre otras cosas, estudiar la diversidad y estructura del arbolado en áreas verdes urbanas como factores que influyen en su condición de salud (Dangulla et al. 2019, Mehraj et al. 2021). Por lo anterior, los objetivos del presente trabajo son: 1) describir la composición y estructura del arbolado ubicado en las AVU de la ciudad de Texcoco de Mora, Estado de México, México, 2) determinar y comparar la riqueza y diversidad de la vegetación arbórea de las AVU, 3) evaluar y comparar a nivel de especie y AVU la salud del arbolado y 4) correlacionar variables dasométricas para registrar asociaciones que permitan dar recomendaciones de manejo y planeación del arbolado urbano. Las hipótesis planteadas son: a) la riqueza y diversidad de la vegetación arbórea no es diferente entre AVU y b) no existe diferencia en la salud del arbolado urbano entre sitios con mayor o menor diversidad de especies arbóreas.
MÉTODOS
Área de estudio
El estudio se realizó en las áreas verdes de la ciudad de Texcoco de Mora (19° 30’ 52,30’’ N y 98° 52’ 57,73’’ O), en el Estado de México, México (figura 1). La ciudad tiene una elevación promedio de 2.240 m s.n.m, un clima templado con una temperatura media anual de 15,9 °C y una precipitación media de 686 mm anuales; los suelos son en su mayoría Vertisoles de textura arcillosa alterados por acciones antropogénicas (Gutiérrez y Ortiz 1999).
Figura 1 Ubicación de las áreas verdes urbanas en la ciudad de Texcoco de Mora, Estado de México, México. Location of urban green areas in the city of Texcoco de Mora, State of Mexico, Mexico.
Se seleccionaron 21 áreas verdes bajo los siguientes criterios: ubicación (dentro de la ciudad de Texcoco), administración (mantenimiento a cargo de la ciudad) y acceso (abiertas o de libre acceso al público) (cuadro 1). Se utilizaron imágenes de Google Earth del año 2021, las cuales se descargaron al sistema de información geográfica QGIS versión 3.28.4 Firenze, utilizando el complemento “QuickMapServices” para ubicar y digitalizar las áreas verdes; posteriormente, se determinó la superficie, perímetro y se generó una base de datos en Microsoft Excel® incorporando la tipología con base en su función, infraestructura y artículos relacionados (Saavedra-Romero et al. 2019, Alanís et al. 2020, Morales-Gallegos et al. 2021).
Levantamiento de la información
Se realizó un censo del arbolado que se encuentra establecido en las AVU; la información se levantó en los meses de junio a agosto de 2021, que es una etapa de crecimiento activo de la vegetación arbórea (Velasco et al. 2013). Se consideraron los árboles con un diámetro ≥ 5 cm (Dangulla et al. 2019, Saavedra-Romero et al. 2019). Para cada árbol fueron evaluadas las siguientes variables: la altura total (At) con un clinómetro electrónico Haglöf ECII D®, el diámetro normal (Dn) con una cinta diamétrica (Forestry Suppliers Inc®. Jackson, MS) y en los casos en que el tronco se encontró bifurcado por debajo de 1,3 m de altura, cada tronco se consideró como un árbol individual (Morgenroth et al. 2020), además, se estimó el área basal (Ab) y la cobertura de copa (Cc) con una cinta métrica de 50 m de longitud (Truper®) de una línea de goteo a otra y en sentido de los puntos cardinales (cuadro 2); en gabinete se calcularon ambas variables (Saavedra-Romero et al. 2019, Alanís et al. 2020). Finalmente, para realizar comparaciones estadísticas entre índices y AVU, se aplicó un muestreo con sitios circulares de dimensiones fijas, con una intensidad de muestreo del 15 %, estableciendo 66 parcelas de 0,04 ha cada una (400 m2) (r = 11,28 m) ubicadas de forma aleatoria dentro de las AVU, con base en la metodología del Inventario Nacional Forestal de México (Saavedra-Romero et al. 2019, CONAFOR 2011).
Cuadro 1 Áreas verdes evaluadas dentro de la ciudad de Texcoco de Mora, Estado de México, México. Green areas evaluated within the city of Texcoco de Mora, State of Mexico, Mexico.
Se identificaron las especies por nombre común y científico, esto a través de claves botánicas y guías de campo; cuando por este medio no se lograron identificar las especies arbóreas, se realizó una colecta botánica y se llevó al herbario Hortorio (CHAPA) del Colegio de Postgraduados para su identificación; se determinó el origen (nativa o no nativa) y se contabilizó el número de árboles por AVU (Número de árboles AVU-1), así como la densidad arbórea (Número de árboles ha-1) (Sikuzani et al. 2019, Alanís et al. 2020, Martínez-Trinidad et al. 2021). Finalmente, se verificó la nomenclatura correcta de las especies utilizando la plataforma web Tropicos ® (Tropicos 2021).
Diversidad y estructura
Fueron calculados en una hoja de Microsoft Excel® los índices de riqueza de las especies utilizando el índice de Margalef (D Mg ), la diversidad con el índice de Shannon-Wiener (H’) y el índice de Simpson (ID s ), así como un índice foráneo (Sa), que indica el porcentaje de especies no nativas con relación a las nativas, es decir, el porcentaje de aquellas especies que no son originarias de la región (Leal et al. 2018) (cuadro 2). Para facilitar la interpretación del índice de Simpson, el valor fue expresado como el complemento del índice: 1-ID S (1-D), indicando, que cuando el valor se aproxima a 1, la diversidad tiende a ser mayor (Saavedra-Romero et al. 2019). Se evaluó el índice de valor de importancia (IVI), el cual resulta de la suma de los valores porcentuales de la abundancia (N ha-1), dominancia (m2 ha-1) y frecuencia, y determina la presencia de cada especie dentro de la comunidad evaluada, considerando el ajuste en la escala propuesto por Alanís et al. (2020), para que el resultado sea en una escala de 0 a 100, lo que permite una interpretación más sencilla (cuadro 2).
Cuadro 2 Fórmulas utilizadas para determinar la riqueza, diversidad, especies foráneas e índice de valor de importancia, encontradas en las áreas verdes evaluadas dentro de la ciudad de Texcoco de Mora, Estado de México, México. Formulas used to determine richness, diversity, alien species and importance value index, found in the green areas evaluated within the city of Texcoco de Mora, State of Mexico, Mexico.
Evaluación de la condición de salud
Para evaluar la fluorescencia de la clorofila (Fv/Fm), se implementó un muestreo aleatorio simple de los árboles censados por cada AVU con una confiabilidad del 95 %, utilizando la fórmula de Sosa-Martínez et al. (2020).
[1]
Donde:
n = tamaño de muestra mínimo
N = tamaño de la población
σ = 0,5
Z = nivel de confianza 1,96 (95 % de confianza)
e = límite aceptable de error (0,05)
Se utilizó un fluorímetro portátil Pocket PEA (Hansatech Instruments Ltd., King’s Lynn, UK), con los parámetros de detección de 1s y una emisión de luz a una longitud de onda de 650 nm con una intensidad de 3.500 μmol m-2 s-1. Las mediciones se realizaron a través de adaptar a la obscuridad (10 minutos) con los clips del fluorímetro un total de 5 hojas elegidas al azar alrededor de la copa de cada árbol (Morales-Gallegos et al. 2019).
Análisis de datos
La información recolectada en campo se compiló en una base de datos en Microsoft Excel®, esta se organizó a través del uso de tablas dinámicas con fines descriptivos y se utilizó la función “agrupar” del mismo software para establecer intervalos de clases diamétricas y de alturas (Alanís et al. 2020). Se empleó la prueba de Kruskal-Wallis para comparar las AVU por tipología y entre especies, se compararon las medias a través de la función kruskal (n > 2) del paquete agricolae del software R, el cual utiliza el criterio de Diferencia Mínima Significativa de Fisher (LSD). Finalmente, se emplearon correlaciones de Pearson (r) entre las variables tomadas del arbolado urbano, índices de diversidad y fluorescencia de la clorofila, a través de la versión Studio del Software R (R Core Team 2021).
RESULTADOS
Composición y diversidad
La superficie total evaluada de AVU fue de 177.009 m2, con una densidad arbórea de 130 N ha-1. Las familias más representativas fueron Cupressaceae y Rosaceae con cuatro taxones cada una, Oleaceae y Fabaceae con tres; y finalmente, Pinaceae y Bignoniaceae con dos. Las angiospermas representaron el 75,31 % de la población censada, mientras que las gimnospermas el 24,69 %. Se registraron 1.543 árboles, identificando 53 especies distribuidas en 36 géneros y 24 familias; de estas 16 son nativas y 37 introducidas (cuadro 3). Las 21 AVU presentaron una superficie y funciones variadas, la diversidad fue diferente (P < 0,05) entre las áreas verdes (figura 2). Se identificaron y clasificaron cuatro tipos principales de áreas verdes, de los cuales tres fueron del tipo alineación (se identifican como camellones, bulevares o vías transitadas), cinco del tipo deportivo (presentan mobiliario para el desarrollo de diversas actividades físicas o deportivas), cinco de tipo parque (cuentan con fuentes, quioscos, monumentos) y ocho clasificados como parques de contemplación (cuentan únicamente con bancas). Se encontraron diferencias significativas (P < 0,05) en la riqueza y diversidad a nivel de tipos de AVU (cuadro 5), presentando el mayor valor de riqueza y diversidad el AVU de tipo parque (H’ = 1,912, DMg = 2,774), caso contrario, el AVU de tipo alineación presentó los valores más bajos (H’ = 1,031, DMg = 0,842).
Cuadro 3 Especies arbóreas y promedio de variables dasométricas encontradas en 21 áreas verdes de la ciudad de Texcoco de Mora, Estado de México, México. Tree species and average of dasometric variables found in 21 green areas of Texcoco de Mora, State of Mexico, Mexico.
Nn = No nativa, Na = Nativa, Dn = Diámetro normal (cm), At = Altura total (m), Ab = Área basal (m2), Cc = Cobertura de copa (m2).
Figura 2 Índices de riqueza y diversidad encontrados en 21 áreas verdes de la ciudad de Texcoco de Mora, Estado de México, México. H’ = Índice de Shannon-Weiner; 1-D = Índice de Simpson; D Mg = Índice de Margalef; Sa = Índice Foráneo. Las barras indican el error estándar. Letras distintas indican diferencias significativas (P < 0,05). Richness anddiversity indices found in 21 green areas of Texcoco de Mora, State of Mexico, Mexico. H' = Shannon-Weiner index; 1-D = Simpson's index; D Mg = Margalef Index; Sa = Alien Index. The bars indicate the standard error. Different letters indicate significant differences (P < 0.05).
En cuanto a las especies más representativas estas fueron Casuarina equisetifolia L. con una densidad de 17,32 N ha-1 (13,35 %), Jacaranda mimosifolia D. Don con 14,13 N ha-1 (10,89 %), Fraxinus uhdei (Wenz.) Lingelsh. con 10,93 N ha-1 (8,43 %), Cupressus sempervirens L. con 10,34 N ha-1 (7,97 %), Ficus benjamina L. con 10,09 N ha-1 (7,78 %) y Cupressus macrocarpa Hartw. con 9,42 N ha-1 (7,26 %); lo cual representa un 55,67 % de la población arbórea censada (cuadro 4).
Cuadro 4 Parámetros ecológicos encontrados de las especies arbóreas más frecuentes (≥ 3 N ha-1) en las áreas verdes de la ciudad de Texcoco de Mora, Estado de México, México. Ecological parameters found in the most frequent tree species (≥ 3 N ha-1) in the green areas of Texcoco de Mora, State of Mexico, Mexico.
Con relación a las clases diamétricas, las especies arbóreas presentaron una distribución asimétrica positiva (figura 3A), en la cual, la mayor abundancia se registró en la clase diamétrica de 5,09 - 18,09 cm con 724 N ha-1. Referente a las alturas (figura 3B), se encontraron pocos árboles de porte bajo, la mayor parte de los individuos se ubicó en la clase de 4 a 6,99 m con un total de 58,45 N ha-1.
Figura 3 A. Abundancia arbórea encontrada en las diferentes áreas verdes evaluadas dentro de la ciudad de Texcoco de Mora de acuerdo a su diámetro normal (cm). B. Abundancia arbórea encontrada en las diferentes áreas verdes de la ciudad de Texcoco de Mora de acuerdo a su altura total (m). Tree abundance found in the different green areas evaluated within the city of Texcoco de Mora according to diameter at breast height (cm). B. Tree abundance found in the different green areas of the city of Texcoco de Mora according to total height (m).
Salud del arbolado
Se evaluaron 2.745 registros de fluorescencia de clorofila (Fv/Fm) provenientes de 549 árboles muestreados. La Fv/Fm en las especies arbóreas indicó que la mayoría de los árboles presentan algún tipo de estrés. El rango de Fv/Fm de las especies evaluadas fue de 0,497 (Eriobotrya japonica (Thunb.) Lindl.) a 0,847 (Cedrus atlantica (Endl.) Manetti ex Carrière). Se consideró el rango de menor estrés (saludables) a los valores entre 0,780 y 0,850 ya que diversos estudios en árboles caducifolios y perenifolios indican que dentro de este rango se encuentra arbolado saludable poco estresado, con un óptimo comúnmente alrededor del valor de 0,830 (Percival 2005, Johnstone et al. 2013, Callow et al. 2018), por lo que sólo 16 de las 53 especies estudiadas presentaron una condición libre de estrés, dentro de las cuales encontramos a Prunus salicifolia Kunth, Cupressus lusitanica Mill., Pinus patula Schltdl. & Cham., Pinus greggii Engelm. ex Parl., Cupressus macrocarpa Hartw. y Ligustrum lucidum W.T. Aiton (figura 4), sin embargo, la Fv/Fm por tipo de área verde presentó diferencias estadísticas significativas (P < 0,05) (cuadro 5).
Figura 4 Fluorescencia de la clorofila obtenida de las especies arbóreas más frecuentes (≥ 3 N ha-1) en las áreas verdes de la ciudad de Texcoco de Mora, Estado de México, México. Chlorophyll fluorescence obtained from the most frequent tree species (≥ 3 N ha-1) in the green areas of Texcoco de Mora, State of Mexico, Mexico.
Cuadro 5 Índices de diversidad y fluorescencia de la clorofila (Fv/Fm) obtenidos por tipo de área verde dentro de la ciudad de Texcoco de Mora, Estado de México, México. Diversity indices and chlorophyll fluorescence (Fv/Fm) obtained by type of green area within the city of Texcoco de Mora, State of Mexico, Mexico.
Letras distintas indican diferencias significativas (P < 0,05), ± = error estándar.
Correlación entre las variables estudiadas
Los resultados de la correlación de Pearson (r) se presentan en el cuadro 6. La correlación entre las variables estudiadas indicó algunas asociaciones, como, por ejemplo, la correlación positiva de la altura con el diámetro, esto a pesar de que se realizan actividades como la poda de la copa, lo que reduce considerablemente la altura total del árbol, por otra parte, se encontró una correlación negativa de la altura con la Fv/Fm, también se relacionó el tipo de área verde con la longitud de su perímetro, así una asociación entre el número de especies arbóreas por tipo de área verde y por superficie. Por otro lado, no se encontró ningún tipo de asociación entre la Fv/Fm, la riqueza o diversidad arbórea en las áreas verdes de la ciudad.
Cuadro 6 Matriz de correlación de Pearson (r) obtenida entre las variables estudiadas, índices de diversidad y fluorescencia de clorofila (Fv/Fm) dentro de la ciudad de Texcoco de Mora, Estado de México, México. Pearson correlation matrix (r) obtained between the studied variables, diversity indices and chlorophyll fluorescence (Fv/Fm) within the city of Texcoco de Mora, State of Mexico, Mexico.
Nivel de significancia alfa = 0,5; **** P < 0,0001; *** P < 0,001; ** P < 0,01; * P < 0,05.
DISCUSIÓN
La composición arbórea encontrada en las AVU de la ciudad de Texcoco resultó superior a la que presenta la ciudad de Montemorelos, Nuevo León, México, con 918 árboles distribuidos en 13 especies y 11 géneros (Canizales et al. 2020), e inferior a ciudades como Mérida y Playa del Carmen en el sureste mexicano, donde se han documentado hasta 134 especies por AVU (De la Concha et al. 2017). En otras ciudades del mundo, como por ejemplo, Srinagar, India, presentaron 342 especies pertenecientes a 66 familias ubicadas en 18 AVU (Mehraj et al. 2021); mientras en el noroeste de Nigeria, África, estudios florísticos urbanos han contabilizado hasta 56 especies en 46 géneros y 22 familias (Dangulla et al. 2019). La diferencia en composición arbórea en AVU puede atribuirse a diferentes variables como lo son las condiciones climáticas, superficie de AVU y acciones de manejo sobre el arbolado (Canizales et al. 2020, Morgenroth et al. 2020).
La densidad arbórea fue superior a la encontrada en otras AVU de México, por ejemplo, se han reportado valores de 74,43 N ha-1 (Linares, Nuevo León), 96 N ha-1 (Mérida) y 104 N ha-1 (Playa del Carmen) (De la Concha et al. 2017, Leal et al. 2018). Sin embargo, es inferior a lo reportado por Canizales et al. (2020) para la ciudad de Montemorelos, Nuevo León, México con un valor de 194,6 N ha-1, así como por lo evaluado en cuatro parques de la ciudad de Texcoco con un valor de 167 N ha-1 (Martínez-Trinidad et al. 2021). Una alta densidad arbórea en AVU se asocia con problemas de competencia por recursos, reducción de copa, baja densidad de follaje y deformaciones en la forma de copa (Bihunova et al. 2021), lo que altera negativamente la condición de salud, por ejemplo, al reducir la actividad fotosintética y consecuentemente la producción de carbohidratos como fuente energética (Morales-Gallegos et al. 2019). La variabilidad en la densidad puede explicarse debido a la forma y superficie de las AVU, así como a la función y tipos de áreas verdes dentro de la red urbana. También existen factores climáticos, selección de especies, adaptabilidad o manejo, que influyen en la densidad del arbolado urbano (Dangulla et al. 2019, Bingqian et al. 2020, Canizales et al. 2020).
Las clases diamétricas mostraron una asimetría positiva (figura 3A), esto indica que la proporción de la población disminuye exponencialmente con cada aumento de clase (Morgenroth et al. 2020). Lo anterior indica que la población arbórea está compuesta por arbolado con pocos ejemplares maduros y longevos, existiendo mayormente arbolado joven el cual tiene el potencial de seguir aumentando su biomasa (Alanís et al. 2014, Alanís et al. 2020, Canizales et al. 2020); sin embargo, el propio entorno urbano limita el crecimiento y desarrollo del arbolado, debido a diversos factores de estrés como el tipo de suelo, sequías, espacio de crecimiento de las raíces, entre otros (Bihunova et al. 2021), por lo que se vuelve impreciso por este medio determinar el estado de madurez de la vegetación y su composición (Dangulla et al. 2019). La estimación de la composición arbórea permite integrar adecuadamente las actividades de manejo necesarias para mantener en óptimo estado el arbolado urbano, como el riego a corto plazo y la poda a largo plazo, remoción y sustitución de especies, entre otras (Morgenroth et al. 2020).
Las clases de altura encontradas en las AVU de la ciudad de Texcoco (árboles jóvenes de 4 a 7 m de altura) (figura 3B) son similares a las encontradas por Canizales et al. (2020) en áreas verdes de la ciudad de Montemorelos, Nuevo León, México, esto posiblemente por acciones similares en el manejo de los espacios verdes. En este sentido, la altura de los árboles en AVU (generalmente de porte bajo), al menos en Latinoamérica, está condicionada por labores de mantenimiento, programas de reposición de arbolado, así como por las especies utilizadas e infraestructura presente, siendo un reflejo de las actividades que se llevan a cabo (Saavedra-Romero et al. 2019). Algunas de las relaciones alométricas en arbolado utilizan la altura como una variable para el estudio de biomasa y captura de carbono, sin embargo, en áreas urbanas puede no ser preciso debido a la pobre correlación que existe derivado de las acciones antropogénicas llevadas a cabo sobre las especies arbóreas (Scholz et al. 2018).
Riqueza y Diversidad
La diversidad fue diferente para las áreas verdes evaluadas (P < 0,05) (figura 2); el índice de Shannon-Weiner (H’) se ubicó dentro del rango de 0,53 a 1,73, cuyos valores corresponden a “Parque Arteaga” y “Parque del Ahuehuete” respectivamente, lo cual indica por tanto que Parque Ahuehuete es el área verde que presenta la mayor riqueza de especies. El índice de Simpson (1-D), obtuvo valores de 0,35 (Parque Arteaga) y 0,80 (Parque Heberto Castillo y Parque del Ahuehuete); dado que este índice es más intuitivo que el de Shannon-Weiner para estimar diversidad con base en la dominancia de las especies, se corrobora el parámetro de diversidad en algunas áreas verdes (valor cercano a 1); mientras que el índice de Margalef (D Mg ) presentó valores de 0,46 a 2,42, valores de riqueza que son congruentes con los índices anteriores. La diversidad en la vegetación urbana está relacionada con su condición de salud, ya que una mayor diversidad de especies, es indicativo de una mejor condición de salud de los individuos, esto debido a que la homogeneidad de géneros y especies es poco recomendable pues incrementa la vulnerabilidad ante plagas y enfermedades (Saavedra-Romero et al. 2019). Sin embargo, se encontró que a nivel de tipos de AVU, un valor alto de diversidad (H’ = 1,912), no indica que se encuentren en una mejor condición de salud, esto al evaluar el estrés (Fv/Fm = 0,753), por lo que pueden existir factores no estudiados en este trabajo como la cantidad de usuarios que visitan un espacio verde y que inducen estrés al arbolado, lo que puede demeritar su condición de salud a largo plazo.
La diferencia en los valores de riqueza y diversidad encontrados se pueden explicar a través de la tipología de AVU (cuadro 5), por ejemplo, en áreas verdes de alineación (i.e. vías transitadas, bulevares, camellones, entre otras) es común utilizar pocas especies predominando el monocultivo, debido principalmente a preferencias estéticas o por la generación de barrearas vivas con características uniformes (Cowett y Bassuk 2020) y que se corrobora en este trabajo con una H’ = 1,031. Un estudio realizado por Bingqian et al. (2020) a lo largo de varias ciudades de los Estados Unidos, encontró que el arbolado ubicado en calles presentaba mayor diversidad a una escala global y cuando se reducía la escala (i.e. local) la diversidad también disminuía, algo similar sucedió en el área de estudio, donde la diversidad se determinó como la más baja en arbolado ubicado cerca de calles. También se observó que, de los cuatro tipos de áreas verdes estudiados, los parques de contemplación presentaron valores de diversidad bajos (H’ = 1,221, 1-D = 0,599 y DMg = 1,364), esto posiblemente a que son menores en tamaño por lo que tienden a albergar menor cantidad de especies. El tamaño del área verde es un factor importante que define la biodiversidad no solo de plantas, sino también de insectos y fauna (Bingqian et al. 2020, Canizales et al. 2020). Esta relación especies-área también puede explicar porque el tipo de área categorizado como parque, presentó valores altos de diversidad vegetal, dado que estos espacios son los de mayor superficie en el área de estudio.
Por otro lado, el índice foráneo mostró que la mayor parte de las AVU estudiadas presentaron un alto porcentaje de especies no nativas (> 50 %) (cuadro 5), siendo “Boulevard Jiménez Cantú” (tipo Alineación) y “Parque Arteaga” (tipo Parque de contemplación) quienes cuentan exclusivamente con especies de origen exótico; por el contrario, el área “Las vegas 2” (tipo Parque de contemplación) presentó el valor más bajo de especies exóticas (40 %). Las AVU cuentan con especies arbóreas tanto nativas como no nativas, las cuales proveen de diversidad vegetal (Velasco et al. 2013), la cual puede ser inclusive mayor al de entornos naturales aledaños, situación común en diversas ciudades dentro y fuera de México (Dangulla et al. 2019, Saavedra-Romero et al. 2019, Martínez-Trinidad et al. 2021), sin embargo, la implementación de especies exóticas puede afectar los mecanismos de dispersión y reproducción de las especies nativas, alterando negativamente la diversidad. El valor más alto de IVI fue para Schinus molle L. con 11,35 %, seguido de Casuarina equisetifolia L. con 9,82 % y Jacaranda mimosifolia D. Don con 8,75 %, siendo todas especies no nativas para México (cuadro 4).
El uso de especies no nativas responde a varios factores, entre los que se encuentran el que sean de fácil adaptación al sitio de plantación, de fácil cultivo y propagación, gustos y preferencias por vegetación ornamental exótica, una mayor resistencia a factores de estrés urbano o poca disponibilidad de planta nativa, entre otros (Velasco et al. 2013, Dangulla et al. 2019, Cowett y Bassuk 2020, Martínez-Trinidad et al. 2021). Este uso puede afectar la condición de salud del arbolado nativo y llevar a un manejo intensivo del no nativo, incrementando los costos del mantenimiento (Velasco et al. 2013), así como también, existe el riesgo de naturalización de las especies exóticas, el cual puede tener impactos adversos en la biodiversidad nativa y los servicios ecosistémicos que proveen (Mehraj et al. 2021), lo que implica un mayor estudio de los efectos adversos sobre la vegetación nativa y el ambiente (Sjöman et al. 2018, Mehraj et al. 2021).
Salud
La evaluación de la fluorescencia de la clorofila (Fv/Fm), siendo un método de diagnóstico rápido, no destructivo que detecta el daño en el aparato fotosintético de la hoja de los árboles en respuesta al estrés ambiental (Percival 2005), fue utilizado como una medida indirecta de la condición de salud del arbolado; el cual indicó que el área tipo parque de contemplación obtuvo un valor de Fv/Fm por arriba de los demás tipos de áreas (0,772) (P < 0,05), mientras que el área tipo parque presentó el valor más bajo siendo este significativo (P < 0,05); a pesar de esto, los tipos de AVU en este estudio se encuentran por debajo del valor de 0,780 lo que indica que el arbolado se encuentran en situación de estrés, condición que reduce la vitalidad y consecuentemente demerita la salud del arbolado (Callow et al. 2018, Morales-Gallegos et al. 2019). Un estudio con Acer pseudoplatanus L. compara la Fv/Fm en condiciones rurales y de ciudad reportando valores de 0,829 y 0,814, respectivamente, concluyendo que los árboles se encontraban libres de estrés (Uhrin y Supuka 2016), y a pesar de que se obtuvo un valor significativamente menor en el área urbana, los autores lo atribuyeron al ambiente urbano adverso, sin embargo, aún el valor de 0,814 es mayor al promedio obtenido en el presente estudio (cuadro 5).
Existen factores no estudiados en el presente trabajo que pudieran alterar e influir en la vitalidad de las especies arbóreas como los visitantes a las áreas verdes de la ciudad, malas prácticas en manejo, mantenimiento, conservación y vandalismo, lo que demerita de forma general su condición de salud. Una condición libre de estrés repercute en una mayor vitalidad y por tanto en una mejor condición de salud (Morales-Gallegos et al. 2019).
Por otra parte, las correlaciones de Pearson (r) (cuadro 6) señalan la relación positiva entre el diámetro (variable independiente) y la altura de los árboles (variable dependiente) (r = 0,676; P < 0,001), siendo una relación comúnmente encontrada en la evaluación de árboles (Scholz et al. 2018); cabe mencionar que dadas algunas de las prácticas comunes en arbolado urbano en Latinoamérica como lo es la poda excesiva de la copa de los árboles (desmoche), esta relación puede verse afectada (Scholz et al. 2018), sin embargo, no es el caso del arbolado de las AVU en Texcoco, lo que puede indicar que existen las condiciones que permiten que los árboles mantengan una altura de acuerdo a su diámetro, lo cual puede conducir a estudios en el futuro sobre biomasa y captura de carbono con mayor precisión.
Se encontró una relación negativa de la altura con la Fv/Fm de los árboles (r = - 0,521; P < 0,001), lo que puede estar relacionado con la edad, debido a que los árboles más altos generalmente tienen una edad mayor, es decir, a mayor edad menor condición de vitalidad y por tanto de salud; sin embargo, pocos estudios han evaluado la vitalidad en arbolado urbano en México (Morales-Gallegos et al. 2019). Existen estudios en otros países (i.e. Eslovaquia), donde se evalúa la vitalidad del arbolado con base en la condición de la copa y la altura, entre otras variables, encontrado una correlación significativa entre la métrica de la copa y la vitalidad, no así con la altura (Bihunova et al. 2021), aspecto encontrado en el presente trabajo.
Referente a los tipos de AVU, existe una relación positiva entre el tipo de área verde de alineación con el perímetro (r = 0,799; P < 0,0001), dado que las áreas de alineación son vías a lo largo de caminos transitados, es de esperar una relación de este tipo, situación que tiene implicaciones en el mantenimiento debido a la dificultad de acceso; cabe mencionar que dadas estas limitaciones, estos espacios son poco frecuentados por los usuarios de áreas verdes en la ciudad, sin embargo, este diseño tiene implicaciones en la forma en la que se canaliza el crecimiento urbano. Para el tipo de área verde de parque de contemplación se observó que posee menos especies no nativas, en otras palabras, el incrementar estos espacios en la ciudad bajo el actual esquema en el que se establecen o diseñan en la ciudad de Texcoco pueden reducir la presencia de especies exóticas (r = - 0,581; P < 0,001); bajo un enfoque de sostenibilidad, la presencia de un mayor número de parques de contemplación, puede limitar los beneficios de la diversidad vegetal, al no contemplar el uso de especies exóticas (Velasco et al. 2013, Bihunova et al. 2021). Sin embargo, es posible, que la presencia únicamente de especies nativas pueda alterar la condición de salud del arbolado de forma positiva, ya que estos espacios presentaron una diferencia significativa en el valor de Fv/Fm entre los tipos de AVU y el cual fue inversamente proporcional a la presencia de un mayor número de especies exóticas (cuadro 5).
Finalmente, las áreas de tipo parque se correlacionaron con un mayor número de especies (r = 0,501; P < 0,01), es de mencionar que algunos de estos espacios verdes son los que tienen la mayor superficie, encontrando una relación especies-área como en otros trabajos, sin embargo, presentan los valores más bajos de Fv/Fm (0,753 ± 0,081); por tanto, en una AVU de mayor superficie es posible encontrar un mayor número de especies (diversidad), y al menos en las AVU de Texcoco no existe evidencia estadística de que esto sea un factor positivo para la condición de la salud del arbolado (Sjöman et al. 2018, Bingqian et al. 2020, Cowett y Bassuk 2020, Bihunova et al. 2021). Por lo anterior, no se encontró relación entre la condición de la salud del arbolado evaluado de manera indirecta (Fv/Fm), con la riqueza y diversidad de las AVU.
CONCLUSIONES
El estudio reveló que la densidad arbórea de las AVU en Texcoco fue superior a otros espacios verdes urbanos reportados en México, mientras que la composición y estructura muestran un arbolado conformado mayormente por especies jóvenes, lo que indica que existe un alto número de individuos con el potencial de convertirse en un posible reservorio de biomasa para el futuro. El uso de índices de riqueza y diversidad en el arbolado urbano de la ciudad de Texcoco, permitió evaluar la presencia de un mayor número de especies no nativas, así como también, encontrar diferencias en la diversidad arbórea entre tipos de áreas verdes en la ciudad. Por su parte, los valores de Fv/Fm utilizados como un indicador indirecto de la salud del arbolado, muestran que la mayor parte de la vegetación se encuentra en estrés posiblemente debido a los diversos factores ambientales que prevalecen en el área urbana; sin embargo, no se encontró relación entre los valores de Fv/Fm, riqueza y diversidad alcanzada a nivel de especies, no así por tipo de AVU. La tipología de áreas verdes estudiada presentó diversas formas y superficies, se encontró que se relacionan positivamente con la riqueza y diversidad, así como con la salud a pesar de obtener valores por debajo del rango libre de estrés (Fv/Fm < 0,780). A pesar de lo anterior, los resultados contribuyen en el diseño de áreas verdes con base en las tipologías estudiadas a fin de modificar, por ejemplo, la diversidad en las AVU, origen de la vegetación y consecuentemente el manejo de las AVU. En estudio futuros, se recomienda incorporar variables como: la afluencia de usuarios a las AVU, prácticas de mantenimiento, nivel de contaminación, entre otras; que permitan dar una visión integradora de los factores que alteran la condición de salud del arbolado en las AVU.
