Área de estudio

El estudio se llevó a cabo en el área arbolada de la Facultad de Ciencias Agrícolas y Forestales de la Universidad Autónoma de Chihuahua (FCAyF-UACH) en Delicias, Chihuahua (Figura 1). La plantación de árboles, tanto nativos como introducidos ha ocurrido de manera gradual desde la fundación de la escuela en 1967 en estacionamientos, explanadas y jardines, y en 2017 se establecieron ejemplares de Pinus eldarica Medw., durante el II Congreso Nacional de Estudiantes de Ciencias Forestales y Recursos Naturales (Coneciforn).

Figura 1 Ubicación de la FCAyF-UACH. 

Métodos

El Índice de Margalef (D _Mg ) se utilizó para calcular la riqueza de especies, y la diversidad se evaluó mediante el uso del Índice de Shannon-Wiener (H') (^{Magurran, 2021}). Asimismo, se empleó el Índice de Diversidad Verdadera de Shannon (D), el cual considera la abundancia relativa de cada especie en la comunidad y proporciona una medida más precisa de la diversidad (Cuadro 1).

Por otra parte, se evaluó la estructura horizontal mediante el cálculo de la abundancia (N ha^-1), la dominancia (m² ha^-1) y la frecuencia. Con esta información se determinó el Índice de Valor de Importancia (IVI), el cual puede expresarse en valores porcentuales en una escala del 0 al 100 (^{Alanís et al., 2020}) (Cuadro 1).

La caracterización morfológica del arbolado se llevó a cabo en función de la identificación de variables en tres secciones del árbol (base, fuste y copa). En la determinación de la composición de la base del árbol se consideraron las categorías de base normal, presencia de brotes adventicios, raíces expuestas y raíces presionadas. Se analizó el fuste del árbol con relación a su forma y se identificaron como fuste recto, inclinado, curvo o bifurcación en forma de V. Además, se clasificó el tipo de copa con base en las categorías: colgante, columnar, cónica, esférica, irregular, ovoide o palmiforme (^{López, 2009}).

Adicionalmente, se realizó una descripción detallada del estado actual de los árboles y se les clasificó como: árboles con buena vitalidad, débiles o muertos como lo indican ^{Sabrin et al. (2021)}. Esta forma de catalogar el arbolado facilitó la evaluación de la condición general de los árboles y su capacidad para mantenerse saludables y funcionales.

Por otra parte, la caracterización de los daños físicos y estructurales en el arbolado se registró en las tres secciones del árbol: base, fuste y ramas. Además, se describieron las obstrucciones presentes en la copa causadas por estructuras urbanas. En la base del árbol, se identificaron tres categorías de daños físicos: sin daño, concreto agrietado y concreto levantado de acuerdo con ^{Schütt et al. (2022)}. En el fuste se consideraron el fuste sin daño, la lesión simple y la lesión compleja descritas por ^{Jim y Zhang (2013)}. En relación con la copa se evaluaron diferentes categorías de daños o defectos de crecimiento, incluida las ramificaciones bajas, la unión codominante, los tallos múltiples, las ramas cruzadas y las ramas pérdidas (Saaverdra-Romero et al., 2019a).

Por último, se describieron las obstrucciones presentes en la copa del árbol. Se identificaron copas sin restricción (copas libres), copas afectadas por la competencia arbórea, la obstrucción de aceras o calles, presencia de cableado eléctrico o alumbrado público, y copas en contacto con edificios (^{Román-Guillén et al., 2019}). Esta forma de análisis se desarrolló para identificar de manera clara y precisa la condición actual de los árboles, lo que permite definir los tipos de afectaciones al arbolado, los daños más frecuentes, los defectos de crecimiento y las especies de mayor riesgo. Con esa información es posible tomar decisiones para el manejo y mantenimiento más eficientes que aseguren la salud y la seguridad del arbolado urbano y de la ciudadanía (^{Saavedra-Romero et al., 2019b}).

Diversidad y riqueza de especies

Se identificaron 48 especies arbóreas en la FCAyF-UACH, 21 (43.75 %) nativas y 27 (56.25 %) introducidas; pertenecientes a 35 géneros y 25 familias. ^{Alanís et al. (2014)} registraron 39 especies en un campus universitario de Linares, Nuevo León, de las cuales 27 (69.23 %) fueron nativas y 12 (30.77 %) introducidas. En esta misma ciudad se evaluó el arbolado urbano, de lo que resultó un total de 41 taxa, 14 (34.15 %) nativas y 27 (65.85 %) introducidas (^{Leal et al., 2018}).

Por otro lado, ^{Saavedra-Romero et al. (2019a)} estudiaron el Bosque San Juan de Aragón en la Ciudad de México y registraron 12 especies, ocho (66.67 %) nativas y cuatro (33.33 %) introducidas. ^{Alanís-Rodríguez et al. (2022)} analizaron el arbolado urbano de Hualahuises, Nuevo León, en donde detectaron 46 especies, 25 (55.26 %) nativas y 21 (44.74 %) introducidas. ^{Canizales et al. (2020)} señalan que el arbolado urbano de la ciudad de Montemorelos, Nuevo León, se compone de 13 taxones, de ellos seis son nativas (46.15 %) y siete introducidas (53.85 %).

Aunque el número de especies registrado fue mayor a lo descrito en otras áreas urbanas del país, el porcentaje de taxa nativos es menor en todos los bosques urbanos citados previamente, excepto con lo expuesto por ^{Leal et al. (2018)} para el arbolado de Linares, Nuevo León. Con base en el origen de los árboles en las ciudades, ^{Arriaga et al. (1994)} sostienen que es preferible utilizar especies nativas, ya que otorgan una identidad auténtica a la población en relación a su distribución original, se adaptan a las condiciones locales, resguardan la diversidad genética, proveen hábitat para la fauna local y presentan menor vulnerabilidad frente a enfermedades y plagas. Sin embargo, autores como ^{Sánchez y Artavia (2013)} señalaron que la elección de especies exóticas también es importante en la arborización urbana, porque tienen características significativas como resistencia a la contaminación, tamaño reducido, crecimiento rápido y atractivas floraciones y follajes; además, sugieren que se pueden combinar aproximadamente de 75.00 a 80.00 % de especies nativas con especies exóticas.

El arbolado de la FCAyF-UACH exhibe un índice de riqueza moderadamente alta (D _Mg =7.05). Este resultado es similar al obtenido por ^{Alanís et al. (2014)}, quienes registraron un valor de 7.62 para el arbolado urbano de un campus universitario en Linares, Nuevo León. Otras áreas con arbolado urbano evaluadas en el norte de México han mostrado una riqueza menor a la aquí calculada. Por ejemplo, ^{Leal et al. (2018)} en Linares, Nuevo León (D _Mg =5.24) y ^{Canizales et al. (2020)} en Montemorelos, Nuevo León (D _Mg =1.19). La diversidad de especies fue de H’=3.09 (D=21.98), la cual es similar a lo referido (H’=3.05) por ^{Alanís et al. (2014)} y por ^{Ortiz y Luna (2019)} (H’=3.15) en zonas urbanas de Linares, Nuevo León y la ciudad de Resistencia, Chaco, Argentina. Esa información indica que el campus evaluado presenta una riqueza y diversidad moderadamente altas, similar a lo registrado en otras áreas verdes del norte de México.

Índice de Valor de Importancia

Se realizó la medición total de 808 árboles correspondiente a una densidad de 139 N ha^-1 y una dominancia de 2 318.67 m² ha^-1 (Cuadro 2), lo que corresponde a 4 % de cobertura arbórea del área total evaluada. La frecuencia de especies fue igual en todas, ya que la población en dicho espacio fue censada y no se utilizaron sitios de muestreo. Thuja occidentalis L. es la especie que presenta mayor abundancia con 15 N ha^-1 (10.89 %), seguida de Pinus halepensis Mill. con 14 (10.27 %). Los taxones con mayor dominancia fueron Pinus halepensis y Fraxinus uhdei (Wenz.) Lingelsh. con 584.66 m² ha^-1 y 293.00 m² ha^-1, respectivamente.

De acuerdo con el IVI calculado para las 48 especies presentes, hay siete destacadas: Pinus halepensis, Thuja occidentalis, Fraxinus uhdei, Ligustrum lucidum W. T. Aiton, Sapindus drummondii Hook. & Arn., Platanus occidentalis L. y Morus alba L.; las cuales en conjunto representan 48.61 % del total y a los 41 taxa restantes constituyen 51.39 %; sin embargo, 21 de ellas tuvieron un IVI menor a 4.00 % y 20 más obtuvieron menos de 1.00 %. De forma semejante a lo anterior, diversos autores citan taxones de los géneros Fraxinus y Thuja entre las más representativas en bosques urbanos del norte de México (^{Leal et al., 2018}; ^{Canizales et al., 2020}; ^{Alanís-Rodríguez et al., 2022}).

La presencia recurrente de estas especies sugiere que están bien adaptadas a las condiciones específicas de la región norte del país, particularmente las del género Fraxinus con especies nativas en el lugar, lo que demuestra su capacidad de adaptación al entorno.

Morfología de la vegetación

La base de los individuos registrados se reconoció en una condición normal (89.25 %), lo cual se relaciona, principalmente, con suelos cubiertos de césped o vegetación nativa. Las raíces expuestas representaron 4.24 % del total de los árboles considerados en el estudio, resultado que se vincula con suelos compactados. ^{Martins et al. (2018)} realizaron un estudio en Brasil en el que asociaron la presencia de raíces sanas con suelos cubiertos de césped y con una infiltración de hasta 98.00 % de humedad; en cuanto a los suelos descubiertos, los autores indicaron una infiltración aproximada de 35.00 %; compactación que provoca raíces expuestas y bajo vigor en los individuos.

La forma del fuste de los árboles fue prácticamente recta (38.79 %), seguida de los fustes inclinados (27.38 %), lo que se explica por la baja densidad observada en la FCAyF-UACH (139 N ha^-1); la configuración de fustes inclinados se relaciona con árboles que compiten por la luz o que están plantados cerca de edificios. ^{Moser-Reischl et al. (2021)} indican que la dimensión y forma de los fustes responde al espacio superficial y subterráneo disponible para su desarrollo en ciudades del sur de Alemania.

La copa de forma ovoide fue la de mayor representatividad en los árboles muestreados (43.62 %), pero la copa menos abundante resultó ser la palmiforme (2.08 %) debido a una baja frecuencia de palmas dentro del campus. Las especies con copa ovoide suelen ser de las más frecuentes en las áreas urbanas, porque los espacios donde se desarrollan tienden a ser abiertos, lo que se prefiere ante la necesidad de proveer sombras amplias que regulen la radiación y temperatura de los espacios. En este sentido, ^{Zaki et al. (2020)} en un campus universitario ubicado en Malasia destacan que la cobertura arbórea tiene un papel importante por el efecto de enfriamiento que proporcionan, lo que reduce la temperatura de la superficie del suelo.

En la Figura 2 se muestra que 92.92 % de los individuos en la FCAyF-UACH (bajo una evaluación visual) ostentan una vitalidad alta, lo que sugiere que dichos ejemplares tienen una buena capacidad para asimilar nutrientes, resistir la sequía y fortaleza para soportar el ataque de plagas y enfermedades. Asimismo, con este análisis se identificó que existe una alta adaptabilidad y resiliencia por parte de las especies introducidas.

A = Condición de la base del árbol; B = Condición del fuste del árbol; C = Formación de la copa; D = Vigor del follaje.

Figura 2 Caracterización de la morfología y vigor de follaje de las especies registradas en la FCAyF-UACH. 

Por otra parte, las especies con los valores de vitalidad baja fuern Prunus persica (L.) Batsch, Salix alba L. y Salix babylonica L., las cuales no se han adaptado exitosamente a las condiciones semidesérticas de la región. El primer taxón se relaciona con climas templados y los siguientes son propios de caudales o terrenos con altos índices de humedad.

En general, las especies arbóreas registradas presentan características apropiadas para proveer servicios ecosistémicos como la regulación de temperatura y purificación del aire. Al respecto, ^{Martins et al. (2018)} y ^{Sabrin et al. (2021)} indican que un árbol con buena vitalidad es un ejemplar con mayores probabilidades de permanecer por un periodo más amplio en el ámbito urbano, y generará por mayor tiempo beneficios ambientales y regulación de temperatura a los centros urbanos. ^{Kokkonen et al. (2021)} y ^{Rodríguez-Santamaría et al. (2022)} destacan que la inclusión de los árboles en cualquier tipo de planificación o modelado urbanos relacionados con la calidad del aire es crucial, debido a que los árboles con copas amplias plantados en áreas abiertas mejoran la calidad del aire y reducen la movilización de partículas del suelo.

Daños físicos y estructurales

De acuerdo con el análisis realizado sobre la relación raíz-estructura, en su mayoría los árboles de la FCAyF-UACH no presentaron daños (96.94 %); sin embargo, el concreto levantado se verificó en 2.91 % de los casos. ^{Jim y Zhang (2013)} realizaron un estudio en Hong Kong y definieron que para las relaciones suelo-raíz, los problemas comunes fueron pavimentación levantada y pavimentación agrietada. Estos daños en la raíz se relacionan, principalmente, con la proximidad de los árboles con las edificaciones. En ese mismo sentido, ^{Jim (2023)} atribuye algunos defectos de la base del árbol a los sitios estrechos y sellados debido a que limitan el crecimiento de los árboles y provocan múltiples restricciones físicas. En cambio, ^{Östberg et al. (2012)} y ^{Schütt et al. (2022)} señalan que ese tipo de afectaciones se asocia con las especies plantadas y la limitada disposición de agua para algunas especies.

Los árboles de la FCAyF-UACH presentaron un fuste sano o sin daños en su mayoría (82.67 %), lo que se explica por el manejo regulado dirigido a los individuos existentes en el campus. Los principales daños resultaron ser la pérdida de corteza, pudrición de la madera y golpes mecánicos; lo cual hace referencia a perturbaciones significativas que requieren seguimiento.

Los resultados son similares a los de ^{Velasco et al. (2013)}, quienes identifican que el estado físico del fuste es bueno en 46.08 % de los individuos y el estado sanitario es sano en 80.95 % de los casos registrados en la Ciudad de México. Por su parte, en la ciudad de Sancti Spíritus en Cuba, ^{Delgado et al. (2021)} refirieron que la masa arbórea estudiada exhibió buenas condiciones, ya que 85.28 % de los ejemplares no tuvieron daños visibles en su constitución externa; la afectación en los troncos fue la más frecuente (8.67 %). ^{Zevgolis et al. (2022)} recomiendan que los árboles con defectos estructurales severos en el fuste deben inspeccionarse frecuentemente y evaluar su eliminación por razones de seguridad humana y riesgo de daños a las propiedades e infraestructuras.

La Figura 3 muestra que, en el campus universitario evaluado en la ciudad de Delicias, la mayor parte de los árboles presentaron una copa sana y sin daños (73.85 %); sin embargo, el daño físico más común fue la pérdida de ramas (14.30 %); detrimento que se debe, principalmente, a las fuertes rachas de viento y a la eliminación parcial de ramas sanas que obstruyen a los edificios, líneas de servicios de electrificación y senderos existentes en el lugar. Los datos de calidad de copa resultaron superiores a los descritos por ^{Velasco et al. (2013)}, quienes determinaron que 19.00 % de los árboles estudiados tuvieron una copa en estado físico bueno, mientras que 20.31 % deberían ser totalmente eliminados.

A = Daños a la base del árbol; B = Daños en el fuste del árbol; C = Daños y desorden de crecimiento en ramas; D = Restricción de la copa del árbol.

Figura 3 Caracterización de daños físicos y estructurales de las especies registradas en la FCAyF-UACH. 

^{Román-Guillén et al. (2019)} confirman que los árboles muestreados en Tuxtla Gutiérrez, Chiapas tienen una estructura mala (31.00 %), seguida de regular (28.00 %), pésima (26.00 %) y buena (15.00 %); lo cual sugiere que en su mayoría presentan bifurcaciones, ramas muertas y otros defectos.

Adicionalmente, los desórdenes de crecimiento del arbolado de la FCAyF-UACH responden a malas prácticas de poda y manejo (ramas cruzadas y tallos múltiples). En este mismo sentido, ^{Muñoz et al. (2022)} mencionan que aplicar una poda errónea en los árboles urbanos es un factor que puede causarle perjuicio y reducir su vitalidad, ya que propicia la aparición de brotes epicórmicos y potenciales daños de descomposición u otros desordenes.

Los individuos de la FCAyF-UACH sin restricciones de copa representan 38.64 % de las existencias totales, lo anterior supone que en su mayoría tienen algún tipo de restricción en dicha estructura. La competencia se calculó en 44.82 % de los casos, seguido de la presencia de cables de electrificación y comunicaciones (9.12 %) y restricción de edificaciones (7.35 %). Al respecto, la competencia entre individuos se relaciona con la selección de especies con desarrollo de fustes múltiples (principalmente los árboles de los géneros Vachellia y Celtis). Asimismo, la restricción referida con infraestructuras se debe a la mala elección de los sitios de plantación y a la existencia de cables de electricidad sin una adecuada planificación o eliminación total de individuos.

^{Román-Guillén et al. (2019)} concluyen que, en la capital del estado de Chiapas, 24.00 % de los individuos interfieren con el cableado eléctrico. Por su parte, ^{Jim y Zhang (2013)} estimaron que 7.95 % de los individuos registrados en un estudio en Hong Kong evidencian problemas de desarrollo en la copa; lo cual se asocia, en esencia, a edificios que provocaron un crecimiento desequilibrado o la eliminación parcial de la copa.