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Revista Chapingo serie ciencias forestales y del ambiente

versión On-line ISSN 2007-4018versión impresa ISSN 2007-3828

Rev. Chapingo ser. cienc. for. ambient vol.23 no.3 Chapingo sep./dic. 2017

http://dx.doi.org/10.5154/r.rchscfa.2016.12.069 

Artículo científico

Análisis del patrón del paisaje del bosque urbano y la estructura de la red ecológica en el distrito de Pudong en Shanghái, China

Jianan Wang1 

Hui Liu*  1 

Zemin Wu1 

Yingying Li1 

1Anhui Agricultural University, The Institute of Forestry and Landscape Gardening. Hefei 230036, China.

Resumen

Introducción:

La urbanización ha alterado el paisaje natural del mundo. En China, la expansión urbana ha incrementado rápidamente.

Objetivo:

Analizar el patrón del paisaje del bosque urbano y la estructura de la red ecológica en el distrito de Pudong en Shanghái, China.

Materiales y métodos:

El área de estudio abarcó 553 km2, la cual incluyó 253 km2 de área urbanizada. Las características estructurales se analizaron utilizando Landsat 7 2008TM, 2007 Spot Image, Google Earth y City Maps. Los patrones del paisaje del bosque urbano y la estructura de la red ecológica se interpretaron con el software ArcGIS.

Resultados y discusión:

El área de los parches forestales urbanos (> 900 m2) y el área urbanizada en el distrito representaron 5.15 y 5.78 %, respectivamente. La red de corredores verdes urbanos fue de 80.27 km2 con densidad de 1.99 km·km-2. La conexión de la red ecológica fue de 1.30, el circuito de 0.19 y la conectividad de 0.47. La cubierta de dosel forestal fue de 7.02 % en toda el área de estudio y 10.27 % en el área urbanizada. La cubierta puede alcanzar 8.68 a 9.79 % en el área total de estudio, y 11.49 a 12.3 % en el área urbanizada.

Conclusión:

La red ecológica está construida, pero no fue bien diseñada, por lo que es necesario mejorar su estructura. Los árboles existentes no pueden modificar el ambiente forestal para toda el área urbanizada. La plantación de árboles es factible, para aumentar la cubierta de dosel forestal.

Palabras clave: Corredor verde; red ecológica; cubierta de dosel; gradiente de distribución; bosque urbano

Introducción

La urbanización ha alterado el paisaje natural del mundo, lo que inevitablemente ha afectado la estructura, función y dinámica de los sistemas ecológicos (Breuste, Feldmann, & Uhlmann, 1998). En los últimos 10 a 20 años, la expansión urbana en China se ha acrecentado cada vez más rápido; alrededor de 50 % de la población vive en ciudades, en comparación con el 26 % a finales de la década de 1980. El país continúa urbanizándose de forma acelerada (Wu, Huang, Wu & Zhang, 2008), por tanto, el enverdecimiento de las ciudades chinas y la mejora del medio ambiente se han convertido en temas importantes, ya que muchas tienen problemas de contaminación atmosférica (Shao, Tang, Zhang, & Li, 2006; Wu, McBride, Nowak, Yang, & Cheng, 2003). En los últimos años, el gobierno chino ha recomendado y promovido el desarrollo de bosques urbanos. En tales circunstancias, es importante obtener un conocimiento más detallado de la situación de los bosques urbanos en el país, en particular, de las características de estructura, como la red de patrones del paisaje (Liu, Liu, & Liao, 2009).

El bosque urbano se define como la suma de toda la vegetación leñosa y asociada en y alrededor de asentamientos humanos densos, que van desde comunidades pequeñas en entornos rurales a regiones metropolitanas (Miller, 1997; Nowak, 1994). En China, las palabras espacios o sistemas verdes se han empleado con mayor frecuencia como terminología de la naturación urbana en comparación con el término bosque urbano. Una clave para estudiar los bosques urbanos es entender su estructura y relación con la función forestal. En la mayoría de los casos, desde el punto de vista ecológico, se considera que la estructura del bosque urbano incluye la composición de las especies, la estructura de la población, el tamaño de los árboles y la situación sanitaria de los mismos (Rowantree, 1984, 1986). La información de la estructura proporciona la base para entender la función de los bosques urbanos que atañe a los habitantes de las ciudades y para mejorar el manejo con el fin de maximizar los beneficios ambientales y sociales (Li, Wang, & Huang, 2011; McPherson, Simpson, Peper, Maco, & Xiao, 2005). En los últimos años, un mayor número de investigadores han prestado atención a la estructura de los bosques urbanos a nivel de paisaje, debido a que la configuración de distribución tiene gran importancia para sus funciones (Kong, Chen, Zhao, Zhang, & Yin, 2002; Wu, Wu, Gao, & Zhang, 2003). Por lo tanto, un buen entendimiento del patrón de distribución de un sitio forestal urbano, a nivel de paisaje, es esencial para obtener información sobre su estructura. También es fundamental para la planificación del uso de suelo, manejo de los recursos naturales, protección de la biodiversidad de la ciudad y mejora del entorno urbano. No obstante, hasta la fecha se han reportado pocos estudios sobre bosques urbanos a nivel de paisaje. (Wu, 2000) indica que el tamaño del parche forestal urbano es pequeño en la mayoría de las ciudades estudiadas y que está distribuido de manera desigual, limitando así las funciones de los bosques urbanos. El establecimiento de un nuevo sistema forestal urbano no representa necesariamente una mejora del entorno ecológico. En China, esto se debe principalmente al conocimiento limitado de la distribución de los bosques urbanos a nivel de paisaje.

El objetivo de este estudio fue analizar el patrón del paisaje del bosque urbano y la estructura de la red ecológica en el distrito de Pudong en Shanghái, China.

Materiales y métodos

En este estudio se emplearon técnicas 3S (detección remota, sistema de posicionamiento global y sistema de información geográfica) para analizar los patrones de los bosques urbanos en el distrito de Pudong en la ciudad de Shanghái, China. Dicho distrito es una región con rápida urbanización y su modelo de desarrollo es representativo de tal tendencia en el país. Este trabajo se centró, principalmente, en corredores verdes y redes ecológicas. El análisis de gradiente de los parches forestales urbanos se llevó a cabo desde la zona comercial hasta la periferia a lo largo del eje oeste-este del desarrollo urbano, ya que su gradiente urbano-rural es también un paso importante en el estudio de la relación entre las actividades humanas y el patrón del paisaje del bosque urbano. Los resultados pueden utilizarse para examinar la relación entre el patrón del bosque urbano y el desarrollo urbano (Jenerette & Wu, 2001; Luck & Wu, 2002) e indicarán si el establecimiento del primero es razonable de acuerdo con el segundo.

En este estudio se empleó la terminología de corredores verdes, los cuales se definen como una entidad agregada que incluye árboles, arbustos, plantas terrestres y otros elementos. Por lo general se trata de franjas o espacios verdes lineales conectados con carreteras o ríos. En la planificación del paisaje, el diseño de un corredor o red es uno de los temas más importantes; sin embargo, se reportan pocos estudios sobre redes ecológicas en las ciudades (Li, Wang, & Song, 2008).

Área de estudio

El distrito de Pudong, situado en la parte este de la ciudad de Shanghái, delimitado al Oeste por el río Huangpu y al Este por el mar de China Oriental, fue seleccionado como el área de estudio. Pudong es un distrito administrativo urbano (Figura 1), localizado en las coordenadas 117° 11’ - 117° 22’ longitud este y 31° 48’ - 31° 58’ latitud norte. Shanghái se encuentra en el delta del río Yangtze en China; el área total del territorio es de 6 340.5 km2 y cuenta con una población de 23 millones. El área total de estudio cubrió 553 km2, la cual tenía una población de 1.94 millones en el 2009. Desde 1990, el distrito ha experimentado un proceso de urbanización veloz y el área urbanizada se ha extendido hacia el Este. Un anillo periférico alrededor de la ciudad puede considerarse como la línea de demarcación entre el área urbanizada (253 km2) y la periferia (300 km2). El porcentaje de naturación alcanzó 37.3 % en 2008, la cual aumentó 4.4 veces en comparación con 8.54 % en 1993 (Shanghái Municipal Statistic Bureau, 1994, 2009).

Figura 1 Ubicación del área de estudio y transecto muestra para el análisis de gradiente de los parches forestales urbanos. 

La ciudad se ubica en una zona climática subtropical con cuatro estaciones bien diferenciadas, con temperatura media anual de 15.7 °C, 234 días sin heladas por año y precipitación anual de 1 119 mm. La vegetación zonal es bosque perenne y bosque caducifolio; la vegetación primaria en la región ha desaparecido debido a la deforestación y actividades humanas. Las principales especies de árboles utilizadas en la naturación urbana son Cinnamomum camphora (Linn.) Pres, Platanus orientalis Linn., Sophora japonica Linn., Celtis sinensis Pers., Ligustrum lucidum Ait., Metasequoia glyptostroboides Hu et W. C. Cheng, Osmanthus fragrans (Thunb.) Lour., Photinia spp., Ulmus spp., Populus spp. y Magnolia spp.

Métodos de estudio

Las características estructurales del paisaje forestal urbano de Pudong se analizaron con Landsat 7 2008TM, 2007 Spot Image, Google Earth y City Maps. El uso de suelo se dividió en seis “parches” (o clases): bosque urbano, espacio verde general, superficie dura, campo agrícola, agua y suelo baldío. El suelo con más de 30 % de cubierta de dosel se consideró como parche forestal urbano, mientras que el suelo con menos de 30 % se clasificó como espacio verde general; en la categoría de superficie dura se incluyeron edificios, plazas, carreteras y otras superficies pavimentadas; la categoría campo agrícola comprendió parcelas de arroz y hortalizas; y la categoría agua estuvo integrada por ríos, lagos y estanques de peces.

Debido a la resolución de píxeles (30 m) para una imagen remota TM, solo las áreas mayores de 0.09 ha pudieron ser identificadas como parches de bosque urbano o suelos verdes. Por lo tanto, el área y porcentaje de estas dos categorías fue menor que los datos reportados oficialmente. Cada elemento de color en las imágenes de satélite fue identificado con ArcGIS para cada categoría de uso de suelo. Tras el análisis por computadora, el conjunto de datos se verificó utilizando Google Earth y GPS en el campo. La tasa de exactitud calculada fue de 64.5 %, alcanzando 89.3 % después de los ajustes.

Para detectar el gradiente del patrón del bosque urbano, se llevó a cabo una serie de análisis a lo largo de un transecto oeste-este atravesando toda el área de estudio, siendo el eje más largo del distrito (Figura 1). El transecto fue de 3 km de ancho y 25 km de largo. Los datos relevantes se calcularon utilizando una ventana móvil superpuesta de 3 × 3 km atravesando el transecto de oeste a este (Wang, Wu, Zhang, & Zhao, 2008); de este modo, el transecto tuvo continuamente 12 bloques muestra y abarcó 75 km2 del área usando 14.36 % del área total de estudio (Mao, Whang, & Pu, 2006). En el Cuadro 1 se muestra la distancia desde el extremo occidental del distrito para cada bloque muestra en el transecto.

Cuadro 1 Distancia desde el extremo occidental del distrito de Pudong para cada bloque muestra en el transecto lineal. 

Número ordinal 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Distancia (km) 0-3 2-5 4-7 6-9 8-11 10-13 12-15 14-17 16-19 18-21 20-23 22-25

Varios índices de paisaje se calcularon utilizando Fragstats 3.3 (Chen, Xiao, & Li, 2002) con el fin de describir las características del bosque urbano, los cuales fueron: área del parche, número de parches, dimensión fractal, índice de forma del paisaje, índice de cohesión del parche, índice de diversidad de Shannon, índice de uniformidad de Shannon y densidad del parche del paisaje (Cheng & Kang, 1996; Li & Wu, 2004).

Con base en las características de los corredores verdes en el área de estudio, las categorías se clasificaron en tres grupos: corredor verde en carretera, corredor verde en río y franja de anillo forestal. La franja de anillo forestal (500 a 1 000 m de ancho) que rodea la periferia del centro de la ciudad es de tipo especial. Para la estructura del corredor, se obtuvieron los índices de tamaño de malla, relación línea-nodo, circuito y conectividad (Forman, 2000; Hilty, Lidicker, & Merenlender, 2006). Para la cubierta de dosel forestal (CDF) se utilizó un parche muestra de 500 m × 500 m (Figura 2), y 100 cuadros muestra se distribuyeron de manera uniforme a través del área de estudio. Considerando la particularidad del parque y la franja del anillo forestal, se añadieron y estimaron siete cuadros muestra y se determinó la CDF de todas las áreas del parque. Por lo tanto, el área total muestra comprendió aproximadamente 5.64 % del área total de estudio. Estos parches muestra constituyeron la base para la interpretación y el análisis visual (Michael, Grove, & O’Neil-Dunne, 2006; Poracsky & Lackner, 2004; Walton, 2008; Walton, Nowak, & Greenfield, 2008).

Figura 2 Parche muestra para el dibujo de la cubierta de dosel forestal. A) Google Earth; B) cubierta de dosel destacada en verde. 

Resultados y discusión

Características generales del paisaje en Pudong

Los resultados mostraron que el área de los parches forestales urbanos fue de 2 743.47 ha en el área total de estudio y 1 459.44 ha en el área urbanizada (Figura 3). El espacio verde ascendió a 3 758.48 y 2 076.90 ha, lo cual corresponde a 12.2 % del suelo en todo el distrito y 14.01 % en el área urbanizada. En el caso del campo agrícola se registraron 8 220.81 y 2 679.62 ha en las áreas total y urbanizada, respectivamente, y finalmente en la categoría del agua se encontraron 1 972.30 ha en el área total y 974.67 ha en el área urbanizada.

Figura 3 Patrón de distribución de parches forestales urbanos (en rojo) en el distrito de Pudong, Shanghái. 

En el área total de estudio, el índice de diversidad del paisaje fue de 1.28 y el índice de uniformidad del paisaje fue de 0.61, mientras que en el área urbanizada fueron 1.22 y 0.58, respectivamente. La uniformidad del paisaje en Pudong fue más baja y más obvia en el área urbanizada. Esta situación es el estado normal para una ciudad china.

Parches forestales urbanos

De acuerdo con las estadísticas de las características de los elementos del paisaje, mostradas en el Cuadro 2, se encontraron 2 403 parcelas forestales urbanas en toda la zona del distrito y 1 548 en el área urbanizada; el área promedio de las parcelas fue 1.14 y 0.94 ha, respectivamente. El índice de forma del paisaje fue de 58.09 en el área total y 46.09 en el área urbanizada; la dimensión fractal del parche fue 1.48 en ambas áreas. Las formas de los parches forestales urbanos fueron complejas, ya que, en la mayoría de los casos, los parches se localizaron en parques de la ciudad, patios escolares o patios de oficinas que contaban con límites irregulares.

Cuadro 2 Valores característicos de los elementos del bosque urbano en el distrito de Pudong, Shanghái. 

Catálogos Área de estudio Área urbanizada
Número de parche 2 403 1 548
Área promedio del parche (ha) 1.14 0.94
Área máxima del parche (ha) 9.14 6.68
Densidad del elemento del paisaje en el parche 87.59 106.07
Densidad del parche del paisaje 4.51 6.13
Índice de forma del parche 58.09 46.09
Dimensión del parche fractal 1.48 1.48
Índice de cohesión del parche 85.61 88.31

Gradiente de distribución de los parches forestales urbanos de Oeste a Este

El elemento bosque urbano en cada bloque muestra del transecto se obtuvo de acuerdo con el porcentaje ocupacional y el número de parches. La Figura 4 ilustra la representación gráfica de estas variables. El número de parches aumentó desde el primer bloque muestra (centro comercial) en el transecto y alcanzó su punto máximo en el cuarto bloque, el cual se encontró a 8 km de la zona comercial. Posteriormente, el número de parches disminuyó al incrementar la distancia; desde el quinto al decimosegundo bloque muestra, los parches forestales urbanos fueron menos de 80. Los resultados mostraron que el área de los parches forestales urbanos (porcentaje del área total del paisaje) aumentó ligeramente desde la zona comercial (el primer bloque muestra en el transecto) hasta el borde del área urbanizada, alcanzando un máximo en el bloque muestra 7, localizado de 12 a 15 km de la zona comercial; posteriormente, el área disminuyó con el aumento de la distancia.

Figura 4 .Número de parches forestales urbanos y proporción ocupada en el transecto oeste-este del distrito de Pudong, Shanghái. 

Características de los corredores urbanos

Los principales tipos de corredores en el distrito de Pudong fueron identificados en caminos, ríos y parches verdes (Figura 5). Existen en total 1 218 corredores urbanos que abarcan 3 255.41 km de longitud, 140.05 km2 de área y 6.11 km·km-2 de densidad. Estos incluyen: 547 corredores en carreteras (1 494.7 km de longitud, 9.24 km2 de área y 2.81 km·km-2 de densidad); 179 corredores en ríos (700.5 km de longitud, 20,54 km2 de área y 1.31 km·km-2 de densidad); y 492 corredores en los parches verdes (1 060.21 km de longitud, 80.27 km2 de área y 1.99 km·km-2 de densidad).

Figura 5 Corredores en el distrito de Pudong en Shanghái: a) sistema de carreteras; b) río y arroyo; c) corredores verdes ( Corredor verde en carretera, corredor verde en río, franja de anillo forestal). 

El Cuadro 3 presenta las características de los corredores verdes encontrados en el distrito de Pudong. Un total de 318 corredores verdes en carretera (685.39 km de longitud y 35.87 km2 de área) se identificaron con base en la interpretación de la imagen Spot, representando 64.64 % del número total de corredores verdes, 64.65 % de la longitud total y 44.69 % del área total. El ancho del corredor varió de 9 a 122 m, con densidad de 1.29 km·km-2. Los corredores verdes en carretera se dividieron en dos subtipos: carretera y vía secundaria. Ambos tienen aproximadamente la misma longitud, pero el primero cubre más área.

Cuadro 3 Corredores verdes en el distrito de Pudong, Shanghái. 

Tipos de corredores verdes Densidad (km·km-2) Número de corredor Longitud de corredor Área del corredor
Número Porcentaje (%) Longitud (km) Porcentaje (%) Área (km2) Porcentaje (%)
I Corredor verde total en camino 1.29 318 64.64 685.39 64.65 35.87 44.69
Corredor verde en camino principal 0.60 98 19.92 321.72 30.35 26.75 33.33
Corredor verde en camino secundario 0.68 220 44.72 363.67 34.30 9.12 11.36
II Corredor verde en río 0.61 173 35.16 323.82 30.54 11.97 14.91
III Franja en anillo forestal 0.10 1 0.20 51 4.81 32.43 40.40
Total 1.99 492 1 060.21 80.27

Un total de 173 corredores verdes se encontraron en río, sumando 323.84 km de longitud, 11.97 km2 de área y 0.61 km·km-2 de densidad, y representando 35.16 % del número total de corredores verdes, 30.54 % de longitud total y 14.91 % del área total. El ancho del corredor varió de 6 a 33 m, con promedio de 20 m.

Como proyecto importante de ingeniería ecológica, la franja del anillo forestal, construida en la década de 1990, es un espacio verde abierto que rodea toda la zona urbana de la ciudad de Shanghái, la cual se extendió 51 km de longitud y cubrió 32.43 km2 de la zona del distrito de Pudong; el ancho varió de 500 a 635 m (Cheng & Kang, 1996). A pesar de que la franja ocupó solo 4.81 % de la longitud total del corredor verde, contribuyó con 40.40 % de la superficie total del mismo y casi igualó la superficie del corredor en carretera (Cuadro 3).

Estructura de la red ecológica

En este estudio se determinaron las características estructurales de la red ecológica tales como enlace, conectividad, nodo, nodo conectado y circuito. En el área de estudio, la relación línea-nodo para el corredor total fue de 1.30, 1.16 para el corredor verde en carretera y 1.13 para el corredor verde en río y arroyo. La relación línea-nodo más baja indicó que la estructura de la red no fue compleja, por lo que sus funciones, tales como flujo de energía o actividades de mamíferos pequeños, fueron menores. El corredor de vegetación es el corredor ecológico más importante en un entorno urbano; cuanto mayor sea la conexión de la red, más complejas y mayores serán las funciones ecológicas. Tras el análisis estructural de la red ecológica en el área de estudio, existe la necesidad de incrementar el vínculo para mejorar la estructura (Cuadro 4).

Cuadro 4 Estructura de la red ecológica en el distrito de Pudong, Shanghái. 

Tipo de corredor verde Número de líneas no conectadas Número de líneas conectadas Número de nodos Relación línea-nodo Circuito Conectividad
I Corredor verde en camino 23 295 249 1.166 0.21 0.504
Corredor verde en camino principal 13 85 70 1.214 0.373 0.644
Corredor verde en camino secundario 27 193 179 1.078 0.184 0.515
II Corredor verde en río 21 152 134 1.134 0.239 0.551
III Franja en anillo forestal 0 1 1 1.000 0.000 0.333
Total 17 476 384 1.301 0.196 0.478

La conectividad de toda la red ecológica fue de 0.47 con el corredor en río en primer lugar, seguido por el corredor en carretera y la franja de anillo forestal con valores de 0.55, 0.50 y 0.33, respectivamente. El circuito de la red fue bajo (0.19); esto se debió principalmente a la falta de conectividad de los diferentes corredores verdes y más fracturas (espacios). Tanto la conectividad como los circuitos son los niveles más urgentes en la estructura de la red, debido a su gran relevancia para las funciones que involucran los flujos del agua, nutrientes minerales y especies.

Nodo y malla de la red ecológica

En total, 384 nodos se identificaron en la red ecológica, 249 en el corredor verde en carretera y 134 en el corredor en río o arroyo. En la mayoría de los casos, un solo nodo de estos dos tipos cubrió un área menor, pero los nodos situados debajo de puentes en autopistas fueron mayores. La mayoría de estos tipos de nodos fueron diseñados para jardines pequeños o terrenos de recreación, los cuales se convirtieron en sitios donde los habitantes de la ciudad pueden realizar actividades sociales.

El tamaño de la malla de la red ecológica varió de 0.06 a 2.05 km2, con un promedio de 0.70 km2. La escala de la malla tiene gran relevancia para el hábitat de mamíferos y aves pequeñas de la ciudad; la escala es inversamente proporcional a la densidad del corredor. Cuanto mayor es la densidad del corredor, menor es el tamaño de la malla y menor la resistencia del paisaje para algunos animales y aves pequeños (Forman, 1995). Por lo tanto, las mallas de menor tamaño en la red ecológica favorecen el movimiento y la emigración de la fauna alrededor de paisaje urbano.

En total, se identificaron 87 nodos conectados a lo largo de los corredores, incluyendo parques, terrenos verdes más grandes, parches boscosos y viveros. El total de nodos conectados cubrió un área de 20.88 km2. Un total de 52 nodos con área de 15.50 km2 se conectaron con el corredor verde en carretera y 35 nodos con área total de 5.38 km2, con el corredor verde del río (Cuadro 5).

Cuadro 5 Nodo verde conectado a lo largo de corredores boscosos en el distrito de Pudong, Shanghái. 

Tipo de nodo adyacente Número total Área máxima (km2) Área mínima (km2) Área total (km2) Porcentaje ocupacional del total de nodos adyacentes (%)
Corredor verde conectado con el camino 52 1.44 0.04 15.50 74.23
Corredor verde conectado con el río 35 0.49 0.02 5.38 25.77
Total 87 20.88

El área de nodos conectados con los corredores verdes en caminos varió de 0.04 a 1.44 km2 y promedió 0.30 km2. El área de unión de los corredores verdes y la orilla del río osciló de 0.02 a 0.49 km2 y promedió 0.15 km2. Algunos nodos de gran tamaño fueron parques forestales, parques urbanos y tierras verdes; así, los corredores boscosos combinados con los nodos adyacentes fueron la característica distintiva del sistema verde de la ciudad de Pudong.

Cubierta de dosel forestal

Con base en las estadísticas derivadas de los datos de la muestra, en el área total del distrito hubo 3 743.15 ha de dosel, proporcionando una cubierta de 7.02 %. La CDF varió según el uso de suelo; la franja de anillo forestal ocupó el primer lugar (43.43 %) seguido por el parque (40.3 %), carretera (12.68 %), consejos vecinales (6.90 %), otras tierras (5.37 %), campo agrícola (3.04 %), suelo industrial (2.28 %) y centro comercial (1.01 %). La franja de anillo forestal con solo 6.10 % de la superficie terrestre contribuyó con alrededor de 37.60 % de la superficie de dosel forestal; los parques con 0.60 % de la superficie aportaron 3.56 % de la superficie de dosel forestal; y los árboles de alineación con 5.33 % de la superficie aportaron 9.62 % del dosel forestal. Por el contrario, los suelos industriales representaron 16.4 % del área total, pero solo contribuyeron con 5.30 % del dosel forestal.

En el área urbana hubo un total de 2 591.98 ha de área de dosel forestal y la CDF fue de 10.27 %. La CDF, al igual que en el área total, varió debido al uso de suelo; la franja de anillo forestal ocupó el primer lugar seguida por parque (34.01 %), carretera (13.11 %), consejos vecinales (7.52 %), otras tierras (4.58 %), tierras industriales (2.7 %), campo agrícola (1.51 %) y centro comercial (1.01 %). Excepto en el caso del parque, la franja de anillo forestal y los árboles en las carreteras, todas las demás categorías de uso de suelo tuvieron baja contribución de CDF en comparación con la tasa de posesión de suelo.

El distrito de Pudong tuvo 17 parques en total, que cubren un área de 330.32 ha; el tamaño del parque varió de 1.84 a 140.39 ha y su CDF varió de 16.49 a 51.11 %; solo siete parques tuvieron más de 40 %.

El área de suelo en los consejos vecinales fue de 24.48 % en el área urbana, por tanto, si se plantaran más árboles en el espacio disponible se obtendría mayor sombra de los mismos. El presente estudio estimó que la CDF en los consejos vecinales del área urbana varió de 3.92 a 14.21 %, con un promedio bajo de 7.52 %. Esto es mucho más bajo que el promedio del suelo del parque y del área urbana. La CDF promedio también es inferior al nivel en otras ciudades como Washington, D. C., donde ocupa 16 % de los terrenos residenciales de densidad moderada y 11 % de los terrenos residenciales de mediana y alta densidad (O’Neil-Dunne, 2009). Se concluyó que hubo menos árboles, particularmente árboles grandes. Si se plantan más árboles en el espacio verde del consejo vecinal, la CDF puede alcanzar de 30 a 50 %; es decir, la CDF vecinal podría incrementar 9 a 15 % lo que generaría más sombra. Del mismo modo, si las plantaciones de árboles aumentan en toda la zona urbanizada, entonces la CDF podría alcanzar 12.3 %, lo que representa un incremento de al menos 2 %.

El número total de árboles existentes en el área de estudio se estimó utilizando los métodos del área total y área promedio del dosel forestal (Michael et al., 2006). Se ha reportado que, en China, el diámetro promedio de las copas de los árboles de la ciudad es de 3.6 m (Wu, Xiao, & McPherson, 2008; Xuan, Hu, Wu, & Zhu, 2010). De acuerdo con la estimación, hubo aproximadamente 3.68 millones de árboles en todo el distrito y 2.55 millones en el área urbana. Es posible plantar 300 000 a 500 000 árboles al menos en la zona urbana y 870 000 a 1 450 000 árboles en todo el distrito para lograr la CDF meta. Sobre la base de la estimación anterior, la densidad poblacional de los árboles podría ser 127 individuos·ha-1 en el área urbana.

En este estudio, los corredores se identificaron mediante el uso de Spot Image y Google Earth; en algunos casos, el ancho del corredor fue la extensión de dosel forestal, lo cual no presenta la situación real en la superficie terrestre. Por otra parte, este trabajo describió y analizó el corredor verde sin profundizar. Cabe mencionar que la resolución de las imágenes TM, utilizadas para identificar los parches forestales urbanos, no fue lo suficientemente alta y, por consiguiente, no se observaron los parches menores de 900 m2. Para evitar lo anterior se necesitan imágenes de detección de mayor resolución.

Aunque Google Earth no es muy preciso en términos de área en un contexto geográfico, el hecho de que la cubierta de dosel se expresa como porcentaje de área hace que sea una medida espacialmente estandarizada. Esto significa que la diferencia entre los tamaños de área bruta no es un problema al hacer comparaciones entre distintas áreas; es decir, las diferencias en los tamaños de los dos lugares no afectan (Poracsky & Lackner, 2004). Por lo tanto, el uso de Google Earth para la estimación de CDF es factible, lo que no solo puede dar lugar a mayores resoluciones de píxeles, sino también reducir gastos del proyecto.

Dado que el patrón espacial, el ancho y la estructura de la vegetación de los corredores boscosos están vinculados con funciones previstas, su establecimiento debe llevarse a cabo con cuidado (Smith & Helmmund, 1993; Zhu, Yu, & Li, 2005). Los fondos para el estudio ecológico a largo plazo también deben presupuestarse para medir la efectividad de estos corredores con base en los propósitos previstos, en caso de que en el futuro se necesiten modificaciones de diseño.

En general, la CDF en Pudong es más baja en comparación con algunas otras ciudades de China, pero si consideramos la situación real de Shanghái como una metrópoli con una población grande y tierras limitadas, esto es un nivel aceptable para este momento. Sin embargo, se requiere un mayor porcentaje de CDF para la salud humana, por lo que se necesita un plan de desarrollo urbano más completo que preste mayor atención a la calidad ambiental en el futuro.

Conclusiones

La red ecológica está construida, pero no fue bien diseñada, por lo que es necesario mejorar su estructura mediante el incremento del grosor del corredor, mejorando así los circuitos y la conectividad. Los árboles existentes no pueden modificar el ambiente forestal para toda el área urbanizada como lo haría un bosque urbano, debido a que la cubierta de dosel y la densidad de población (127 individuos·ha-1) son bajas, particularmente en áreas residenciales que requieren mayor sombra. Esta investigación mostró que es probable que todavía exista suelo permeable restante y que la plantación de más árboles es algo factible. Si se plantan más árboles en sitios de suelo permeable en el área urbanizada, entonces la cubierta de dosel forestal podría alcanzar 12.3 %. De manera similar, la cubierta en los parques es baja (40.3 %); por tanto, la meta de 51 % también podría lograrse mediante la plantación de más árboles.

Agradecimientos

Este estudio fue financiado por the National Science Foundation of China (núm. 41301650) y el programa Key Research and Development de la provincia de Anhui (Otorgamiento núm. 1704f0704063). Los autores desean agradecer a Jim Kielbaso, Yuan Wang y Chenglin Huang por sus comentarios constructivos que ayudaron a mejorar este trabajo.

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Recibido: 18 de Diciembre de 2016; Aprobado: 11 de Julio de 2017

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