Городская экосистема.

городская экосистема — любая экологическая система, расположенная в городе или другом густонаселенном районе, или, в более широком смысле, более крупная экологическая система, составляющая всю мегаполисную территорию. Крупнейшие городские экосистемы в настоящее время сосредоточены в Европе, Индии, Японии, восточном Китае, Южной Америке и США, преимущественно на побережьях с гаванями, вдоль рек и на пересечениях транспортных путей. Крупные городские территории были характерной чертой промышленно развитых стран Европы и Северной Америки с 19 века. Однако сегодня наибольший рост городов происходит в Африке, Южной и Восточной Азии и Латинской Америке, и к 2030 году там будет находиться большинство мегаполисов (то есть городов с населением более 10 миллионов человек).

Структура городских экосистем

Городские экосистемы, как и все экосистемы, состоят из биологических компонентов (растений, животных и других форм жизни) и физических компонентов (почвы, воды, воздуха, климата и топографии). Во всех экосистемах эти компоненты взаимодействуют друг с другом в пределах определенной территории. Однако в случае городских экосистем биологический комплекс также включает человеческие популяции, их демографические характеристики, их институциональные структуры, а также социальные и экономические инструменты, которые они используют. Физический комплекс включает в себя здания, транспортные сети, измененные поверхности (например, автостоянки, крыши и ландшафтный дизайн), а также изменения окружающей среды, возникающие в результате принятия решений человеком. Физические компоненты городских экосистем также включают использование энергии, а также импорт, преобразование и экспорт материалов. Такие преобразования энергии и материалов включают не только полезные продукты (такие как транспорт и жилье), но также загрязнение окружающей среды, отходы и избыточное тепло. Городские экосистемы часто теплее, чем другие экосистемы, которые их окружают, имеют меньшую инфильтрацию дождевой воды в местную почву и демонстрируют более высокие скорости и объемы поверхностного стока после дождей и ураганов. Тяжелые металлы, кальциевая пыль, твердые частицы и антропогенные органические соединения (например, удобрения, пестициды и загрязняющие вещества из фармацевтических препаратов и средств личной гигиены) также концентрируются в городах.

Расширение крупных городских территорий приводит к преобразованию лесов, водно-болотных угодий, пустынь и других прилегающих биомов в территории, предназначенные для жилого, промышленного, коммерческого и транспортного использования. Такое преобразование может привести к образованию бесплодной земли. Кроме того, процесс преобразования фрагментирует оставшиеся дикие или сельские экосистемы на все более мелкие участки, а на границах между оставшимися естественными экосистемами и теми, которые были модифицированы для использования человеком, обнаруживается относительно большое количество неоптимальной среды обитания. Такие «краевые среды обитания» подавляют специализированные виды растений и животных, то есть виды, которые могут переносить узкий диапазон условий окружающей среды. Кроме того, загородные экосистемы, находящиеся ниже и ниже по течению от городских экосистем, подвергаются высоким нагрузкам по загрязнению воды и воздуха, а также интродуцированным экзотическим видам.

В городских сообществах животных, как правило, доминируют представители среднего размера, такие как еноты, койоты, опоссумы, скунсы, лисы и другие животные, способные выживать в широком диапазоне условий окружающей среды. Напротив, загородные экосистемы, как правило, содержат специализированные виды и животных, размер которых варьируется в более широком диапазоне. В городской среде обитания, как правило, доминируют интродуцированные виды растений и животных, которые имеют долгую историю связи с человеком и демонстрируют адаптацию к городским условиям. Например, пение птиц в городских районах часто имеет более высокую высоту и громкость, чем слышно в негородских популяциях того же вида. Более громкая и пронзительная песня позволяет птицам общаться, несмотря на более высокий уровень шума, встречающийся в городах и вокруг них, а также в пригородных транспортных коридорах.

По сравнению с сообществами растений и животных, встречающимися в диких и сельских экосистемах по всему миру, биологические сообщества, обнаруженные в различных городских районах, как правило, похожи друг на друга. Это экологическое сходство является побочным продуктом структурного сходства городской среды (сопоставимые типы зданий, ландшафтный дизайн и инфраструктура), а также преднамеренного или случайного заноса сходных видов в города, пригороды и пригородные районы, а также субсидий на воду и питательные вещества. обеспечиваются людьми и их деятельностью. К интродуцированным группам относятся грызуны, дождевые черви, тенистые деревья, сорняки и насекомые-вредители. Кроме того, популяции животных в городских районах иногда демонстрируют признаки генетической дифференциации от сельских популяций того же вида.

Различия в дизайне

Хотя между городами мира есть много общего, различия возникают в культуре, истории, управлении и влиянии глобальной экономики. Некоторые из оставшихся различий возникают из-за физических условий, таких как засушливость, топография, стихийные бедствия (т.е. риск ущерба от землетрясений, вулканов и погодных явлений), а также удобства, представленные уникальным расположением городской территории на поверхности Земли. Во всем мире центры городов становятся менее плотными, поскольку люди переселяются в пригороды, которые, в свою очередь, становятся более плотными. Однако пространственное присутствие городов в разных частях мира различается. Североамериканские города, такие как Лос-Анджелес и Атланта, общеизвестно разрастаются, тогда как европейские города, такие как Будапешт и Париж, как правило, более сконцентрированы на общественном транспорте. Следовательно, энергоэффективность выше в концентрированных городах, чем в мегаполисах, демонстрирующих все признаки разрастания городов.

Хотя урбанизация традиционно ассоциировалась с более высоким качеством жизни горожан по сравнению с сельскими жителями, ряд проблем, таких как концентрированная городская бедность, экологическое неравенство и сокращение экономических возможностей, отравляют новые города в развивающихся странах, а также старые постиндустриальные города. центры. Такие проблемы могут быть решены за счет лучшего планирования и экологически сознательного городского проектирования. Одним из решений может быть увеличение количества «зеленых насаждений» и их более эффективное распределение по городскому ландшафту. Фактически, количество зеленых насаждений, фактически присутствующих в городах, трудно предсказать, исходя из плотности или возраста поселений. В некоторых густонаселенных старых американских городах зеленые насаждения присутствуют, как, например, парки Нью-Йорка площадью 6 000 акров (2 400 гектаров), которые являются частью почти 39 000 акров (около 15 800 гектаров) открытых пространств города. Бостон и Кливленд — два других старых города с хорошо развитыми сетями открытого пространства. В некоторых крупных городах, таких как Атланта, которые значительно выросли с 1970-х и 1980-х годов, очень мало парковой зоны, тогда как в других, таких как Финикс, поблизости расположены большие пустынные горные парки, но мало открытого пространства, интегрированного в городскую структуру. Городские зеленые насаждения, включая пустыни и водно-болотные угодья, предоставляют возможности улучшить экологическую обработку загрязнений и смягчить местный климат. Открытое пространство также обеспечивает зеленые удобства — тень от деревьев, эстетические преимущества природных пейзажей и пространство для отдыха — для всех горожан.

Городская экология

Развивающаяся наука городская экология, раздел экологии, изучающий взаимодействие между организмами и экосистемами, в которых доминируют люди, в которых они обитают, может предоставить дополнительные решения городских экологических проблем. Экологи впервые начали проводить комплексные исследования растений, животных, почв и условий окружающей среды в городах вскоре после Второй мировой войны, когда в европейских городах было много пустующих территорий. Они положили начало традиции исследования открытых пространств, которая поддерживала добровольные растительные сообщества и связанные с ними популяции животных. Экологическое планирование возникло как профессиональная дисциплина, которая применяла знания об открытых пространствах городских территорий с целью увеличения биологического разнообразия и удобств, создаваемых зелеными насаждениями в городах.

Другая традиция зародилась в социологии, которая применяла экологические концепции, такие как конкуренция и преемственность, к человеческим сообществам городов. В 1990-е годы экологические исследования в городских районах получили бурный рост. Чтобы справиться со сложной мозаикой землепользования, которая сегодня образует города, пригороды и пригороды, традиции были объединены вместе со знаниями, взятыми из других дисциплин, чтобы установить комплексный экологический подход к изучению городских экосистем.

Городская экология становится все более важной в результате миграции большей части мирового населения в города. Одним из побочных продуктов этого беспрецедентного явления является то, что городские территории мира расширяются, превращаясь в экологически чувствительные места, где они изменяют структуру экосистемы за счет загрязнения и преобразования землепользования в естественных средах обитания. Знания, полученные в результате изучения биологических сообществ в городах, могут помочь в разработке улучшенного городского дизайна и принятии решений для решения таких проблем.

СТА Пикетт