Classification of urban forest fragments based on landscape metrics

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5902/1980509830201

Keywords:

Urbanization, Forest fragmentation, Cluster analyses

Abstract

The urbanization in Campinas, São Paulo state, and the surrounding region had occurred in a fast and intensive way, causing big changes in the landscape and resulting in an expressive devastation of the forest areas and its natural vegetation cover. This circumstance had given rise to the forest fragmentation process. Therefore, mapping these fragments and evaluating them according to some environmental indicators is very important because it allows to evaluate the basin conditions and to identify the priority areas for the implementation of recovery and management actions. Thus, this work presents a classification of the forest fragments identified in ‘Ribeirão Anhumas’ watershed, Campinas, SP state, using as indicators the following landscape metrics: size, nuclear area and circularity index. Therefore, a Group Analysis was carried out using the statistical software XSTAT, as a way to identify the similarities between the fragments, considering the aforementioned indicators, and grouping them into classes. A correlation between them has also been developed in order to identify possible relationships of interdependence. It was found that this river basin is highly urbanized, where there are fewer fragments with smaller sizes and in most cases isolated. Although the fragments were generally classified as good, there is a considerable aggravating factor for the environmental quality of these fragments: the nuclear area index was quite low, about 25%, this implies that much of the area covered by fragments is subject to edge effects. Furthermore, through the cluster analyses the fragments had been grouped into three classes, where the size had been one of the most determinant factor. It was also identified the sub-basin of the low course as the less urbanized region, with larger fragments and greater potential for the implementation of management and recovery actions on the forest fragments, such as ecological corridors.

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Author Biographies

Alessandra Leite da Silva, Pontifícia Universidade Católica de Campinas - PUC-Campinas, Campinas, SP

Bolsista FAPESP na modalidade BEPE (Bolsa Estágio de Pesquisa no Exterior) na Universidade de Coimbra - Portugal (mai/2019 - ago/2019). Bolsista FAPESP no Programa de Mestrado em Sistemas de Infraestrutura Urbana, Pontifícia Universidade Católica de Campinas (jan/2019 - mar/2020). Bolsista CAPES no Programa de Mestrado em Sistemas de Infraestrutura Urbana,  PUC-Campinas (mar/2018 - dez/2018). Engenheira Ambiental e Sanitarista graduada pela  PUC-Campinas (2017). Bolsista de Iniciação Científica, modalidade FAPESP (dez/2016 - dez/2017), na  PUC-Campinas, Grupo de Pesquisa Sustentabilidade Ambiental nas Cidades. Estagiária na Embrapa Informática Agropecuária no Laboratório de Geotecnologia, modalidade estágio obrigatório não remunerado (fev/2017 - nov/2017).  Bolsista de Iniciação Científica, modalidade FAPIC, na  PUC-Campinas, (ago/2016 - dez/2016). Estagiária na Prefeitura Municipal de Hortolândia nas áreas de Licenciamento Ambiental, Arborização Urbana e Educação Ambiental (mai/2015 - mai/2016).

Regina Márcia Longo, Pontifícia Universidade Católica de Campinas - PUC-Campinas, Campinas, SP

Professora e pesquisadora em dedicação integral da Pontifícia Universidade Católica de Campinas e membro do corpo permanente de docentes dos cursos de mestrado em Sistemas de Infraestrutura Urbana (PUC-Campinas) e Sustentabilidade (PUC-Campinas). Possui graduação em Agronomia pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (1991), mestrado em Engenharia Agrícola pela Universidade Estadual de Campinas (1994) , doutorado em Engenharia Agrícola pela Universidade Estadual de Campinas (1998), pós-doutorado pela UNESP-Jaboticabal (2003) e estagio pós doutoral pela Universidade da Califórnia-Riverside (2015). Tem experiência na área de Agronomia e Engenharia Ambiental, com ênfase em Recuperação de Áreas Degradadas e Solos tropicais, atuando principalmente nos seguintes temas: solos, recuperação de áreas degradadas, indicadores de degradação/recuperação, floresta amazônica e remanescentes florestais urbanos.

Adriano Bressane, Pontifícia Universidade Católica de Campinas - PUC-Campinas, Campinas, SP

Professor at Universidade Estadual Paulista (Unesp). Postdoctoral in Urban Systems by Pontifical Catholic University (PUC). PhD in Environmental Sciences by Institute of Science and Technology of Sorocaba (ICTS). Environmental engineer with Masters in Urban engineering by Federal University of São Carlos (UFSCar). Professional experience as technical consultant in environmental projects. Researcher focused on artificial intelligence applied to environmental modeling (EnvAI). Scientific reviewer by Springer, SciELO, and Elsevier journals.

Marcius Fabius Henriques de Carvalho, Pontifícia Universidade Católica de Campinas - PUC-Campinas, Campinas, SP

Graduação em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Juiz de Fora (1974), mestrado em pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (1976) e doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade Estadual de Campinas (1986). É Professor Titular da PUC-Campinas nos Programas de Pós-Graduação em Sistemas de Infraestrutura Urbana e Engenharia Elétrica. Tem como tema principal de pesquisa o desenvolvimento de métodos para análise e melhoria dos sistemas produtivos . È atualmente pesquisador do CEATEC da PUC-Campians e tem como áreas de interesse aplicações de técnicas de pesquisa operacional a solução de problemas associados à Infraestrutura urbana em modelos de alocação de Centros de Distribuição de Carga em Ambiente Urbano, avaliação do transporte público urbano, sistemas distribuição de energia elétrica com geração distribuída.

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Published

2019-09-30

How to Cite

Silva, A. L. da, Longo, R. M., Bressane, A., & Carvalho, M. F. H. de. (2019). Classification of urban forest fragments based on landscape metrics. Ciência Florestal, 29(3), 1254–1269. https://doi.org/10.5902/1980509830201

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Vol. 29 No. 3 (2019)

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