بوم‌شناسی سیمای شهری: گذشته، حال، آینده

چکیده:

شهرها منزلگاه بیش از نیمی از مردم جهان هستند. همانطوری که شهرها منابع بسیاری از مشکلات عمده زیست‌محیطی هستند مراکز توسعه اجتماعی و اقتصادی نیز بوده‌اند. شهر‌ها بوسیله‌ی قوی‌ترین شکل تعاملات انسان-طبیعت حفظ و برقرار شده‌اند. شهرها به صورت نوعی سیستم فضایی و انطباقی پیچیده‌ای توسعه یافته‌اند که ما به آن سیمای سرزمین می‌گوییم. آینده بشریت به طور فزاینده‌ای به شهر‌ها متکی است، و آینده بوم‌شناسی سیمای ‌سرزمین به‌ناچار بیشتر شهری خواهد بود. برای حل چنین چالشی شهرها باید به طور مداوم به صورت پایدار بنا شوند و برای نیل به این هدف بوم‌شناسی سیمای سرزمین حرف‌های زیادی برای گفتن دارد. در این مقاله، ما در مورد ریشه‌های فکری و توسعه اخیر اکولوژی سیمای شهری بحث می‌کنیم و چارچوبی برای حرکت آن به جلو پیشنهاد می‌کنیم. این چارچوب نظریه‌ها ودیدگاه‌هایی از بوم‌شناسی سیمای سرزمین، سیمای شهری، علم پایداری و نظریه انعطاف پذیری را با هم ادغام می‌کند.

مقدمه:

شهرنشینی از زمان انقلاب صنعتی بین سال‌های 1750 و 1850، نیروی محرک مهمی برای تغییرات محیط زیست جهانی و تحولات اجتماعی و اقتصادی در سراسر جهان بوده است. (Grimm et al. 2008; Wu2008a, 2010b). به خصوص این حقیقت در چند دهه گذشته، با توسعه سریع شهرهای جدید و گسترش مراکز قدیمی در کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه، نیز صادق است. به عنوان مثال، پکن، یکی از قدیمی‌ترین شهرهای جهان، و شنزن، یکی از سریع‌ترین شهرهای جوان در حال رشد چین، هر دو در چند دهه گذشته با گسترش یکباره شهر‌ها مواجه بودند.( .(Heetal.2006,2008,2011;Yuetal.2009فوئنیکس – شهر پروژه تحقیقاتی بوم‌شناسی مرکزی طولی آریزونا-فوئنیکس- یک شهر نسبتا جوان، اما با رشد سریع، در ایالات متحده است. (Wuetal.2011a, b; Grimm et al. 2012). بالتیمور –شهر پروژه تحقیقاتی بوم‌شناسی طولی بالتیمور-یک شهر بندری است که از سال 1914 از طریق تحول یک سیمای سرزمین عمیق شناخته شده است. (Zhou et al. 2011) (Fig. 3.1). از سال 2008، بیش از 50 درصد جمعیت جهانی انسانی در مناطق شهری زندگی می‌کنند، و تعداد ساکنان شهری در حال حاضر در هر روز 1 میلیون نفر افزایش می‌یابد. (Anonymous2010). با توجه به پیش‌بینی‌های سازمان ملل متحد، 80 درصد از جمعیت جهان تا سال 2050 شهری خواهد بود. حتی پس از آنکه جمعیت جهان در حدود 2050 ثابت شود، جمعیت شهری همچنان رشد می‌کند، و این رشد در آینده نیز ادامه می‌یابد.

شکل1. نمونه‌هایی از شهرنشینی در مقیاس سیمای سرزمین 4 شهر از بهترین شهر‌های مورد مطالعه در چین و ایلات متحده: پکن، چین (116º23 E، N 39º55) شنژن، استان گوانگدونگ، چین (22º39N ، 114º13 E)، فوئنیکس آریزونا ،امریکا (33º27N ، 112º04W)، و بالتیمور، مریلند، ایالات متحده آمریکا 76º37W) ،39º17 ). نقشه پس زمینه از http: // eduplace.com/ بدست آمد و تصاویر درج شده از چهار شهر از (www.google.com/earth/index.html) بود. الگوهای شهرنشینی برای چهار شهر از چندین منبع منتشر شده (He et al. 2006, 2008, 2011; Yu et al. 2009; Wu et al. 2011a, b; Zhou et al. 2011; Grimm et al. 2012).

افزایش جمعیت در مناطق شهری می‌باشد (بیشتر در کشورهای در حال توسعه آسیا و آفریقا). بنابراین مطمئن هستیم که آینده ما به طور فزاینده شهری خواهد بود.

شهرنشینی هم خیر و هم شر بوده است. (Wu 2008a, 2010b). شهرها موتورهای رشد اقتصادی و مراکز نوآوری و توسعه اجتماعی فرهنگی هستند. شهرها معمولا استفاده بیشتری از انرژی و مواد و همچنین دسترسی بهتر به تحصیل، شغل، مراقبت‌‌های بهداشتی و خدمات اجتماعی نسبت به مناطق روستایی دارند. علاوه بر این، با متمرکز شدن جامعه بشری، شهرنشینی باید بتواند، حداقل در قاعده کلی، زمین را برای گونه‌های دیگر و حفاظت از طبیعت حفظ کند. با این حال، شهر‌ها مکان‌هایی برای مشکلات شدید زیست محیطی، افزایش نابرابری اجتماعی و اقتصادی و ناپایداری‌های سیاسی و اجتماعی هستند. اگرچه شهری کردن فیزیکی زمین تنها 3 درصد از سطح زمین را پوشش می‌دهد اما رد‌پای اکولوژیک شهر‌ها صدها بار به طور غیر معمولی نسبت به اندازه فیزیکی آن‌ها بزرگتر است. (Luck et al. 2001; Jenerette and Potere 2010). مناطق شهری حدود 78 درصد از انتشار کربن، 60 درصد استفاده از آبهای محلی و استفاده 76 درصدی از چوب برای اهداف صنعتی را سبب می‌شوند. (Grimm et al. 2008; Wu2008a, 2010b). در نتیجه، شهرنشینی عمیقا بر تنوع زیستی، فرآیندهای اکوسیستم، خدمات اکوسیستم، اقلیم و کیفیت محیط زیست در مقیاس‌های مختلف ازمقیاس محلی تا کل جهان تأثیر گذاشته است.

با این همه، اکولوژیست‌ها اخیرا بیشتر بر روی اکوسیستم‌های طبیعی تمرکز کرده و شهرها را عمدتا با “تخریب اکوسیستم‌ها” مورد توجه قرار داده اند. (Collins et al. 2000) این بدان معنا نیست که اکولوژی شهری واقعا “جدید” است در حقیقت، رشته «بوم‌شناسی شهری» قبل از اینکه اصطلاح «اکوسیستم» و «بوم‌شناسی سیمای سرزمین» وجود داشته باشد، وجود داشت. با این وجود، در طول دو دهه گذشته، اکولوژی شهری، به طور فزاینده‌ای توسط اکولوژیست‌ها، جغرافیدانان و دانشمندان علوم اجتماعی به یک مطالعه بین رشته‌ای توسعه یافته است. این تحولات اخیر و بی‌سابقه در اکولوژی شهری به طور عام در افزایش اکولوژی سیمای سرزمین و به طور خاص در مطالعه سیمای شهری منجر به تحقیقات پویا و مهیج شده است. امروزه مطالعات متمرکز بر الگو‌های فضایی زمانی، محرک‌های بیوفیزکی و اجتماعی اقتصادی، و اثرات اقتصادی اجتماعی و زیست محیطی از شهرنشینی در سرتاسر جهان در حال افزایش است. (e.g., Fig. 3.1).

هدف اصلی این فصل ارائه یک دیدگاه در مورد دامنه، اهداف و تحولات اخیر اکولوژی سیمای شهری است. . قاعدتا این یک بررسی جامع از ادبیات در مورد اکولوژی شهری نیست. در عوض، این دیدگاه گذشته، حال و آینده اکولوژی سیمای شهری مبتنی بر تجربیات تحقیقاتی ما با شهرهای چین و ایالات متحده است.(شکل 1)

2.اکولوژی سیمای سرزمین و زمینه‌ی فزاینده‌ی شهری

ظاهرا، بوم‌شناسی سیمای شهری بخشی از بوم‌شناسی سیمای سرزمین است، و بنابراین در مورد اولی در درون دومی بحث می‌شود. بوم‌شناسی سیمای سرزمین علم مطالعه و بهبود رابطه بین الگوی فضایی و فرآیندهای اکولوژیکی (و اجتماعی و اقتصادی) در مقیاس‌های مختلف است.

شکل2. درصد مقاله‌های منتشر شده در مجله اکولوژی سیمای سرزمین بین سال‌های 1987 تا 2012 شامل مهم‌ترین اصطلاح از اکولوژی سیمای سرزمین در عنوان، واژگان کلیدی، و چیکده آن می‌ شود: a) رتبه‌بندی با توجه به فراوانی نسبی وقوع، و b) تغییرات در فراوانی نسبی وقوع در طول زمان (محاسبه شده توسط تقسیم دوره 1987-2012 به 5 بخش)

اگرچه بوم‌شناسی سیمای سرزمین مدتهاست انسان و فعالیت‌های آن را به عنوان بخشی از سیمای سرزمین مورد توجه قرار داده است اما مهم‌ترین ویژگی آن که خود را از دیگر زمینه‌های اکولوژیک (مثلا جمعیت، جامعه و اکولوژی اکوسیستم) متمایز می‌کند، تأکید صریح آن بر ناهمگونی یا الگو فضایی است. (Wu 2013a)

شکل3. 15 مقاله برتر که بیشتر در مورد اکولوژی سیمای سرزمین منتشر شده ( داده‌ها از سایت علوم ISI در تاریخ 5 دسامبر 2012 بدست آمده http://apps.webofknowledge.com/ a) رتبه بندی با تعداد کل نقل قول‌ها، b) رتبه‌بندی با تعداد استنادات در سال، و c) تغییرات زمانی در تعداد استنادها (ارزش میانگین محرک 5 ساله در اینجا برای خنثی کردن تغییرات سالانه استفاده می‌شود).

این تاکید بر ناهمگونی نباید فقط به عنوان تأکید بر« ساختار »یا تمرکز بر «عملکرد» تفسیر شود. پیش فرض در اکولوژی سیمای سرزمین این است که الگوی ساختار سیمای سرزمین وابسته به فرآیند‌های اکولوژیک یا عملکرد اکوسیستم است. به عبارت دیگر، هدف نهایی تجزیه و تحلیل الگوهای فضایی، دستیابی به فرآیندها یا عملکرد‌های اساسی است- تجزیه و تحلیل الگو یک ابزار است نه یک هدف. همچنین ویژگی‌های ساختاری و عملکرد سیمای سرزمین، الگوهای “فضایی” دارند که برای درک و مدیریت اکولوژیک مهم هستند.

 بازبینی همه نشریات در مجله فضانوردی- اکولوژی سیمای سرزمین- از زمان تاسیس آن در سال 1987 ثابت می‌کند که بوم‌شناسی سیمای سرزمین یک علم فضایی بین رشته‌ای صریح است. (شکل 2 و 3) اولاَ رایج‌ترین اصطلاحات در اکولوژی سیمای سرزمین آنهایی هستند که به طور مستقیم با ناهمگونی فضایی یا الگوی فضایی مرتبط هستند، از جمله ناهمگونی، الگو، انفصال، اختلال و اتصال.( شکل2 a). استفاده مکرر از کلماتی مانند زیستگاه، حفاظت،انفصال، و اتصال به عنوان یک موضوع تحقیق در مطالعات اکولوژیک سیمای سرزمین، غلبه بر حفاظت از تنوع زیستی را ترویج می‌دهد.

جدول1. 15 مقاله که بیشترین اشاره را به اکولوژی سیمای سرزمین دارد منتشر شده از وب علمی (5 دسامبر 2012 بدست آمده)

روند دیگری از فراوانی کاربرد لغات این است که شهرنشینی، تغییرات آب و هوایی، خدمات اکوسیستم و پایداری در طول دو دهه گذشته به طور فزاینده‌ای در بوم‌شناسی سیمای سرزمین حکمفرما بوده است. (شکل 2 b). علاوه بر این، 15 مقاله با عنوان اکولوژی سیمای سرزمین از سال 1987 منتشر شده است به شدت تحت تأثیر مباحث تجزیه و تحلیل الگوی فضایی و مسائل مربوط به مقیاس قرار گرفته است. (شکل 1 و شکل3 a ,b ). باز هم، این نشان‌دهنده تاکید بیشتر بر زمینه ناهمگونی فضایی و مقیاس است. به ویژه در رابطه با این فصل تعداد نشریات در مورد شهرنشینی یا مناظر شهری در مجله طی دو دهه گذشته به سرعت در حال افزایش است. این به دلایل مختلف تعجب آور نیست. اولا، مناظر شهری بیشترین مشخصه‌های ناهمگونی را در بین تمام مناظر نشان می‌دهد، و در نتیجه منظره‌ای ایده‌آل برای اعمال و آزمون معیار‌های سیمای سرزمین و روش‌های آماری فضایی است. از یک منظر پویا، شهرنشینی اساسا یک فرایند فضایی است، و درک متقابل آن متکی بر روش‌های صریح فضایی است که به بررسی مطالعات اکولوژیکی سیمای سرزمین می‌پردازند. دوما، شهرنشینی و تأثیرات بوم‌شناسی آن، در طی 20 سال گذشته انگیزه بی‌نظیر در تحقیقات بوده‌اند. سیمای شهری (شهر و مناطق اطراف آن و یا ناحیه شهری) به عنوان مقیاس اولیه برای مطالعات شهری مورد استفاده قرار گرفته است. در واقع، ممکن است استدلال کنند که رویکرد سیمای سرزمین نه تنها در نظریه مناسب است، بلکه در عمل برای اکولوژی شهری و پایداری شهری ضروری است. با توجه به ماهیت فزاینده‌ی سیمای مد نظر ما از شهر و تصویر انسان‌های آینده از این موضوع، پایداری شهری هدف اجتناب ناپذیر پژوهش‌‌های سیمای شهری خواهد بود.

3. از بوم‌شناسی شهری تا بوم‌شناسی سیمای شهری:

برای بحث در مورد وضعیت کنونی و آینده اکولوژی سیمای شهری، یادآوری نقاط قوت مهمی در تاریخ بوم‌شناسی شهری سودمند است .دلیل این موضوع این است اکولوژی سیمای شهری ممکن است به عنوان حاصل ادغام بین اکولوژی منظر و اکولوژی شهری مورد توجه قرار گیرد. چندین بررسی اخیر در مورد تاریخ بوم شناسی شهری در جای دیگر یافت می‌شود .بازبینی‌های زیادی در مورد تاریخ بوم‌شناسی شهری انجام گرفته است. (Pickett et al. 2001, 2011; Wu2008a, b, 2013b; McDonnell 2011). برای نشان دادن چگونگی وابستگی اکولوژی سیمای شهری به اکولوژی شهری، در اینجا ما خلاصه‌ای از تکامل دیدگاه‌ها و رویکردهای مختلف در تحقیقات بوم‌شناختی شهری را از سال‌های اولیه ارائه می‌دهیم. (Fig. 3.4). اولین نسخه “بوم‌شناسی شهری” در دهه 1920 به عنوان بخشی از بوم‌شناسی انسان، توسط مدرسه جامعه شناسی شیکاگو، تحت حمایت رابرت E. پارک و ارنست وات برگرز توسعه داده شد. (Park et al. 1925). به عبارت دیگر، اکولوژی شهری از یک خانواده علمی اجتماعی به عنوان یک رویکرد جامعه شناختی با استفاده از مفاهیم اکولوژیکی بوجود آمد. . (رقابت, ،آشیان اکولوژیک و موفقیت). تئوری انتخاب طبیعی به عنوان تجزیه و تحلیل سازمانی برای مطالعه زندگی اجتماعی و ساختارهای اجتماعی در شهر می‌باشد. ایده اصلی این رویکرد اکولوژی شهری این است که رقابت برای زمین و منابع در یک منطقه شهری منجر به ساخت و ساز مداوم فضای شهر به آشیان اکولوژیک می‌شود. (e.g., zones) از طریق چرخه “تهاجم و پیروزی(یعنی، فقرا و مهاجران وارد می‌شوند و افراد ثروتمند و اصیل نقل مکان می‌کنند) در نتیجه، تمایزات فضایی و اجتماعی رخ می‌دهد، و گروه‌های مختلف اجتماعی مناطق (زون) مختلف را اشغال می‌کند.(یا آشیان‌ها). این ایده در نظریه‌ی زون متحد‌المرکز شکل داده شده است. (Park et al. 1925). مکتب اکولوژی شهری شیکاگو برای چند دهه کاملا موثر بود، اما عمدتا از دهه 1950 نقش فرهنگی و عوامل اجتماعی، همچون برنامه‌ریزی و صنعتی سازی،نادیده گرفته شد (e.g., race and ethnicity) و همچنین برنامه‌ریزی و صنعتی سازی. این سنت جامعه‌شناختی بوم‌شناسی شهری امروزه همچنان زنده است، زیرا اغلب اوقات یک فصل یا بخش بر روی بوم‌شناسی شهری در اکثر کتاب‌های درسی جامعه‌شناسی پیدا می‌شود. (اما این موضوع به ندرت در متون زیست‌شناسی کلاسیک به چشم می‌خورد).

شکل4. دیدگاه‌های مختلف در بوم‌شناسی شهری و برجسته شدن رویکرد بوم‌شناسی سیمای سرزمین شهری در مطالعات شهرها حوزه‌های انسان محور (modified from Wu 2008a, b, 2013a, b)

در حقیقت، ممکن است استدلال کنند که شناخت رابطه بین ساختارهای فضایی و اجتماعی در شهر یک مولفه کلیدی در بوم‌شناسی منظر شهری است، به خصوص اگر پایداری شهری به عنوان هدف نهایی آن درنظر گرفته شود. (شکل4)

• در اواخر دهه 1940 اکولوژیست‌های اروپایی، بطور قابل ملاحظه‌ای در “مدرسه برلین” شروع به مطالعه اثر گونه‌های گیاهی و جانوری به صورت یک رویکرد زیست اکولوژیک یا رویکرد بوم‌شناسی در شهرها کردند (Grimm et al. 2000; Pickett et al. 2001; Wu2008a). بررسی های عالی از این مطالعات در Sukopp یافت می‌شود (1990, 2002). در سال‌های دهه 70، اکولوژیست‌های جنگلی(g., Forest Stearns) و اکولوژیست‌های اکوسیستم (e.g., the Odum brothers) حمایت از رویکردهای مبتنی بر اکوسیستم برای مطالعه ساختار و عملکرد شهرها (Stearns and Montag 1974; Odum 1983). رویکرد شهری مبتنی بر شفافیتH. T. Odum هنوز هم توسط برخی استفاده می‌شود (Huang and Chen 2009; Lee et al. 2013). از اوایل دهه 1990، بوم‌شناسی شهری شروع به حرکت به سوی جریان اصلی بوم‌شناسی کرد. یک مقاله اصلی در این دوره زمانی McDonnell و Pickett بود (1990) که روش تجزیه و تحلیل شیب مثبت در بوم‌شناسی جامعه گیاهی و علوم گیاهی را به مطالعه اکوسیستم‌های شهری – رویکرد شیب شهری و روستایی- معرفی کرد. در طول دهه 1980، بوم‌شناسی سیمای سرزمین به سرعت در آمریکای شمالی و فراتر از آن توسعه یافت، و بسیاری از مطالعات سیمای سرزمین مربوط به تغییر کاربری زمین و تغییر پوشش زمین شامل شهر‌سازی است. با وجود دسترسی فزاینده به داده‌هایی از جمله داده‌های سنجش از دور، GIS، و روش‌های تجزیه و تحلیل الگوهای فضایی، تعدادی از مطالعات در مورد الگوهای زمانی فضایی و محرک‌های اجتماعی و اقتصادی شهرنشینی شروع به افزایش کرد. (بسیاری از چنین «الگوهای مطالعاتی و محرک» همچنان توسط جغرافیدانان فیزیکی، دانشمندان سنجش از دور و غیره انجام می شود). راه اندازی دو پروژه تحقیقی درازمدت در زمینه اکولوژیک بر روی بوم‌شناسی شهری (Urban LTERs) توسط بنیاد ملی علوم ایالات متحده در سال 1997 نقش موثری در ترویج ادغام بین رویکردهای کاربردی مبتنی بر اکوسیستم انسان و رویکردهای سیمای سرزمین الگوگرا را داشت (Pickett et al. 1997; Grimm et al. 2000; Jenerette and Wu 2001; Luck et al. 2001; Luck and Wu 2002; Wu and David 2002; Wu et al. 2003; Jenerette et al. 2006; Buyantuyev and Wu 2009, 2012). بوم‌شناسی سیمای سرزمین شهری که الگوهای فضایی زمانی را با فرآیندهای اکولوژیکی مرتبط می‌کند در اوایل دهه 2000 شکل گرفت. از زمان نشر ارزیابی اکوسیستم هزاره در سال 2005، (و رابطه آن با بشریت)، خدمات اکوسیستم به طور فزاینده‌ای به جریان اصلی بوم‌شناسی تبدیل شده است. این روند با رشد سریع علم پایداری همراه است که بر ارتباط پویا بین جامعه و طبیعت تمرکز دارد (Kates et al. 2001; Wu2006). در نتیجه، یک جهت تحقیق تازه اما قوی در بوم‌شناسی سیمای شهری، در حال حاضر بر پایداری شهری متمرکز است (شکل 4). این رویکرد رو به رشد پایدار شهری، دیدگاه‌های مختلف بوم‌شناسی شهری را دربر می‌گیرد، و هسته علمی آن در اطراف ساختار، عملکرد و خدمات منظر شهری توسعه می‌یابد، که اغلب نظریه سلسله مراتب، نظریه سیستم‌های سازگار پیچیده و نظریه انعطاف پذیری را به کار می‌برد (Wu and David 2002; Alberti 2008; Wu2010b; Ahern 2013; Wu and Wu 2013).

4. چارچوبی برای بوم‌شناسی سیمای شهری

پس چگونه باید بوم‌شناسی منظر شهری را تعریف کرد؟ به عبارت ساده، بوم‌شناسی سیمای شهری بوم‌شناسی سیمای سرزمین از مناطق شهری است. به طور خاص، این علم مطالعه و بهبود روابط بین الگوی سیمای سرزمین شهری و فرآیندهای اکولوژیکی برای دستیابی به پایداری شهری است. در حالی که پایداری شهری می‌تواند به چندین روش تعریف شود، در اینجا ما این را به عنوان یک روند سازگار از حفظ و بهبود خدمات اکوسیستم و رفاه بشری در سیمای شهری می‌دانیم. (Wu 2010a, 2013b). به عنوان مثال، بوم‌شناسی سیمای شهری شامل سه بخش اصلی تعاملی می‌شود: الگوهای زمانی فضایی کوانتومی و درک محرک‌‌ها و سازوکارهای شهرنشینی (مطالعات الگو‌ها ومحرک‌ها)، ارزیابی اثرات بوم‌شناسی و زیست‌محیطی شهرنشینی (مطالعات اثرات)، و فهم و بهبود پایداری شهری (شکل 5 و 6).

اولین مولفه مشخص کردن الگوهای زمانی فضایی و فرایندهای محرک سیمای شهری است. این مولفه شامل نقشه‌برداری و اندازه‌گیری ویژگی‌های مورفولوژیکی شهری و الگوهای منظر در طول زمان، شناسایی محرک‌های کلیدی اجتماعی و اقتصادی و محیط زیستی و درک روابط فرآیند الگوهای شهری در مقیاس‌های چند متغیره بسته به منطقه شهری است. اکولوژیست‌های سیمای سرزمین و جغرافیدانان هر دو در این جلسه یک معامله بزرگ انجام داده‌اند (Jenerette and Wu 2001; Luck and Wu 2002; Batty 2005; Schneider and Woodcock 2008; Wu et al. 2011a, b). در سال‌های اخیر شاهد افزایش سریع تعداد این نوع مطالعات بوده‌ایم.

شکل5. حوزه بوم‌شناسی سیمای شهری: سه مولفه کلیدی و ارتباط آنها

شکل6. چارچوبی برای بوم‌شناسی سیمای شهری که “مطالعات الگوها / محرک‌ها” را با “مطالعات اثرات” ادغام می‌کند و پایداری شهری را به عنوان هدف نهایی آن ترویج می‌دهد.

برای مطالعات مربوط به نیازهای اجتماعی و سیاست گذاری، آنها باید با دو جزء دیگر هماهنگ شوند. یک نمونه از دو روش عمده در این موضوعات –الگو‌های استاندارد سیمای سرزمین و تجزیه و تحلیل شیب سیمای سرزمین- در شکل 7 و 8 بر اساس پروژه تحقیقات بوم‌شناسی بلند مدت آریزونا-فونیکس مرکزی نشان داده شده است.. (CAPLTER) در میان بسیاری از مطالعات دیگر با استفاده از این روش، کسانی که در بالتیمور، پکن و شنژن هستند (شکل 1).

شکل 7. مقیاس الگوهای زمانی و فضایی شهرنشینی در منطقه شهری فونیکس، آریزونا، ایالات متحده آمریکا، با استفاده از معیارهای الگوی سیمای سرزمین (modified from Wu 2004; Wu et al. 2011a, b) تعداد زیادی از معیارهای سیمای سرزمین برای توصیف الگوهای شهری استفاده شده است و هفت مورد از آنها در اینجا نشان داده شده است.

مولفه دوم بر “مطالعات اثرات” متمرکز است که چگونگی اثرات شهرنشینی بر روی تنوع زیستی، فرآیند جمعیت و جامعه، عملکرد توابع اکوسیستم و خدمات اکوسیستم را بررسی می‌کند. بیشتر مطالعات در مورد شهرها که توسط زیست بوم‌شناسان و دانشمندان زیست محیطی انجام شده است به این دسته تعلق دارند و چندین کتاب اخیر این مطالعات را مرور کرده‌اند (Carreiro et al. 2008; McDonnell et al. 2009; Niemela 2011).

شکل 8. تجزیه و تحلیل شیب الگوی سیمای سرزمین که در اندازه‌گیری الگوی فضایی منطقه فونیکس، ایالات متحده آمریکا مورد استفاده قرار می‌گیرد. (modified from Luck and Wu 2002).

شهرنشینی ممکن است غنای گونه‌های بومی را کاهش دهد، اما تعداد گونه‌های بیگانه را افزایش می‌دهد؛ افزایش سطح تولید اولیه اکوسیستم سیمای سرزمین ناشی از آبیاری، خواص خاک و چرخه‌های بیوگرافی و شیمیایی و هیدرولوژیکی را تغییر می‌دهد اما باعت کاهش کیفیت محیط زیست می‌شود (Pickett et al. 2001, 2011; Wu2013b). همچنین، جزایر گرمایشی شهری -افزایش دمای هوا و سطح (به ویژه در شب) بر سطوح فاقد پوشش گیاهی از طریق افزایش تابش طولانی مدت- و تأثیر آن بر کیفیت هوا و سلامت انسان، مورد بررسی قرار گرفته‌است (Oke 1982; Jenerette et al. 2007; Buyantuyev andWu2010;Jeneretteetal.2011;Lietal.2011). در حالی که درک اثرات مختلف شهرنشینی مهم و ضروری است، مطالعات «تأثیرات» باید به این نکته توجه کند که چگونه این اثرات را می توان از طریق طراحی و برنامه‌ریزی شهری کاهش داده حذف، یا سازگار کرد. این موضوع نیاز به یکپارچگی در میان سه جزء دارد (شکل 5). جزء سوم بوم‌شناسی سیمای سرزمین بر پایداری مناطق شهری و پایداری شهری تمرکز دارد. تحقیقات دقیق در زمینه پایداری شهری همچنان ادامه دارد و هنوز چارچوبی منسجم توسعه پیدا نکرده است. با این حال، چندین پرسش اصلی پژوهشی ، از جمله انواع، مقادیر و تعاملات فضایی خدمات اکوسیستم شهری، رفاه بشری (به عنوان درجه رضایت از نیازهای اساسی، روانی و معنوی انسان به عنوان ویژگی‌های ساختاری و عملکرد سیمای سرزمین شمرده شده است) و انعطاف‌پذیری سیستم‌های محیط‌زیست انسانی در سیمای شهری در حال ظهور است (Wu 2010b, 2013b). برای پاسخگویی به این سوالات، ضروری است که این سه جزء را ادغام کنیم (شکل 5). این تحولات جدید در پایداری سیمای شهری با مطالعات قبلی متمرکز بر شاخص‌های پایداری شهری از نظر سؤالات کلیدی تحقیق و روش‌شناسی متفاوت است. به عنوان مثال، رویکرد اکولوژی سیمای شهری به پایداری شهری به طور فزاینده‌ای بر خدمات اکوسیستم و رابطه آنها با رفاه انسان‌ها همراه با با روش‌‌های صریح مرسوم که هر دو ویژگی‌های اکوسیستم و ویژگی‌های ساختاری سیمای سرزمین را در نظر می‌گیرند تأکید می‌کند، (Ahern 2013; Wu2013b). از دیدگاه وسیع‌تر این علاقه به پایداری شهری از طریق بوم‌شناسی سیمای شهری بخشی از حرکت اخیر به سوی «علم پایداری سیمای سرزمین» است. (Wu 2006, 2012, 2013a; Musacchio 2009, 2011).

به عنوان مکملی در چارچوب سه جزء، یک استراتژی پنج مرحله‌ای جزیی‌تر خواهد بود که گام‌های اصلی را برای مطالعات بوم‌شناسی سیمای شهری مشخص می‌کند (شکل 6). برای دنبال کردن این استراتژی، قدم اول مفهوم‌‌سازی یک منطقه شهری به عنوان یک سیستم محیط زیست انسانی ناهمگن فضایی است (i.e., a landscape). به عنوان مثال، این را می‌توان بر اساس، مدل لکه-کریدور-ماتریس (Forman 1995) یا نمونه پویایی لکه سلسله مراتبی (Wu and Loucks 1995; Wu and David 2002). انجام داد. سپس، در قدم دوم، الگوهای زمانی فضایی، از جمله انواع، مقادیر، تنوع، اتصال، و تعریف فضایی سیمای شهری و تغییرات زمانی آن‌ها اصلاح شده و محرک‌های کلیدی بیوفیزیکی و اجتماعی و اقتصادی شناسایی شوند. این مطالعات الگوها و محرک‌ها می توانند اغلب با ترکیبی از روش‌های سنجش از دور، GIS، معیارهای سیمای سرزمین، آمار فضایی، مدل سازی، شبیه سازی، و به میزان بسیار کم، آزمایش‌ها (عمدتا طولی) انجام شوند. گام سوم این است که الگوهای فضایی و زمانی شهرنشینی را به متغیرهای زیست‌محیطی و بوم‌شناسی جذاب مرتبط سازید به طوری که اثرات شهرنشینی را بتوان ارزیابی کرد. مطالعات تأثیرات باید از کیفیت محیط زیست، تنوع زیستی، وظایف و خدمات اکوسیستمی و فراتر از آن فراتر بروند تا شامل متغیرهایی باشند که به طور مستقیم با رفاه انسان مرتبط هستند (آنهایی که مرتبط با بقای انسان،سلامت و روانشناسی). این مطالعات تأثیرات می‌تواند با استفاده از تعدادی از روش‌های آماری و مدل سازی، از جمله آنهایی که در مرحله اول انجام می‌شود، انجام شود. گام چهارم پایداری و انعطاف‌پذیری هر دو خدمات اکوسیستم و رفاه انسان در سیمای شهری است. همکاری و هماهنگی بین خدمات اکوسیستم و بین خدمات اکوسیستم و رفاه انسان در سیمای شهری، باید درک شود و باید شرایطی برای حفظ سرمایه و جریان طبیعی و نیز رفاه بشر مورد بررسی قرار گیرد. این سناریوها باید با برنامه‌ریزی و طراحی سیمای سرزمین مورد بررسی قرار گیرند چرا که آنها شامل تغییرات عمدی از ترکیب و ترتیب سیمای سرزمین می‌شوند. علاوه بر روش‌های ذکر شده در بالا، شاخص‌های پایداری ممکن است نقش مهمی در انجام این اهداف داشته باشند.

5.نتیجه‌گیری

جهان به طور فزاینده‌ای شهری شده است، و بوم‌شناسی سیمای سرزمین باید این واقعیت را در علم خود به تصویر بکشد. در واقع، این در چند دهه گذشته اتفاق افتاده است، و مطالعات مناطق شهری در حال حاضر در بوم‌شناسی سیمای سرزمین برجسته است. یک منطقه تحقیقاتی که می‌تواند به عنوان بوم‌شناسی سیمای سرزمین نامیده شود شناسایی شده است همچنین بخشی از بوم‌شناسی سیمای سرزمین مربوط به بوم‌شناسی شهری است. (و همچنین جغرافیای شهری و جامعه شناسی شهری). با این حال، مطالعات موجود در مورد این موضوع هنوز یک چارچوب منسجم یا یک هدف مشترک ندارند. در این فصل، ما ریشه‌های فکری بوم‌شناسی سیمای شهری را مورد بررسی قرار داده‌ایم و چارچوبی برای کمک به حرکت به جلو در پیش گرفتیم. سیمای سرزمین و مناطق منحصر به فرد، مقیاس عملیاتی برای تحقیق و عملکرد پایداری هستند. (Forman 1990, 2008; Wu2006). برای رسیدگی به چالش پایداری شهری، شهرها باید به عنوان فضایی قابل تعمیم ، سیستم‌های تطبیقی پیچیده با رویکردهای بین رشته ای، ادغام علوم زیست محیطی، اقتصادی، اجتماعی و طراحی / برنامه ریزی مطالعه شود (Wu 2013b). این موضوع به نظر می‌رسد موضوع اصلی بوم‌شناسی سیمای شهری است یا مسیر آینده به سوی آن در حرکت است. بوم‌شناسی سیمای سرزمین بیشتر باید “شهری” باشد؛ بوم‌شناسی شهری نیاز بیشتری به واقع بینی سیمای سرزمین دارد، هر دو باید بیشتر روی پایداری تمرکز کنند.

منبع:

Wu J, Huang G, He C. Urban Landscape Ecology: Past, Present, and Future. September 2013. DOI: 10.1007/978-94-007-6530-6_3

مشاهده ادامه این مطلب فقط برای اعضای سایت فراگیر علمی تخصصی محیط زیست فراهم می باشد. خواهشمنداست جهت مشاهده کامل این نوشته، ثبت نام کنید و به حساب کابری خود وارد شوید. ثبت نام در اینجا کاملاً رایگان است.

مشاهده ادامه این مطلب فقط برای اعضای سایت فراگیر علمی تخصصی محیط زیست فراهم می باشد. خواهشمنداست جهت مشاهده کامل این نوشته، ثبت نام کنید و به حساب کابری خود وارد شوید. ثبت نام در اینجا کاملاً رایگان است.