Городской лес — это лес или совокупность деревьев, растущих в пределах города , поселка или пригорода . В более широком смысле сюда могут входить любые виды древесной растительности, произрастающие в населенных пунктах и вокруг них. В отличие от лесопарка, экосистемы которого также унаследованы от остатков дикой природы, в городских лесах часто отсутствуют такие удобства, как общественные туалеты, мощеные дорожки или иногда четкие границы, которые являются отличительными чертами парков. Уход за городскими лесами и управление ими называется городским лесным хозяйством . Городские леса могут находиться в частной и государственной собственности. Некоторые муниципальные леса могут располагаться за пределами города, которому они принадлежат.
Городские леса во многих отношениях играют важную роль в экологии среды обитания человека. Помимо украшения городской среды, они предлагают множество преимуществ, таких как влияние на климат и экономику, а также предоставление убежища дикой природе и зоны отдыха для горожан. [1]
Во многих странах растет понимание важности естественной экологии городских лесов. В настоящее время реализуются многочисленные проекты, направленные на восстановление и сохранение экосистем: от простого устранения сгребания листьев и уничтожения инвазивных растений до полномасштабной реинтродукции оригинальных видов и прибрежных экосистем. [2] [3]
Некоторые источники утверждают, что самый большой искусственный городской лес в мире расположен в Йоханнесбурге в Южной Африке . [4] [5] Город расположен в хайвельде , луговом биоме, где обычно не хватает большого количества деревьев, однако Йоханнесбург по-прежнему остается городом с очень густым лесом, где, как сообщается, насчитывается 10 миллионов [6] искусственно выращенных деревьев, и он оценивается как город с восьмое место в мире по покрытию деревьев. [7]
Рио-де-Жанейро также является домом для двух самых обширных городских лесов в мире, один из которых, по некоторым источникам, считается самым большим. [8] [9] [10] Лес Тижука является самым известным. Это началось как политика восстановления в 1844 году, направленная на сохранение естественных остатков леса и засадку территорий, ранее расчищенных под сахар и кофе. [11] Несмотря на всемирное признание леса Тижука, другой лес в том же городе примерно в три раза превышает размер своего более известного соседа: Государственный парк Педра-Бранка занимает 12 500 гектаров (30 888 акров) городской земли по сравнению с 3953 гектарами Тижуки (9 768 акров). акров). [12] [8] Более крупный мегаполис окружает леса, которые смягчают влажный климат и обеспечивают источники отдыха для городских жителей. Вместе с семью другими более мелкими охраняемыми объектами в городе они образуют обширную природную территорию, в которую входит Тропа Транкариока — пешеходная тропа длиной 180 км. [13]
Национальный парк Санджая Ганди в Мумбаи , Махараштра , Индия, также является примером городского леса. Он занимает примерно 20% площади города. Лес наполнен множеством животных, свободно бродящих вокруг. Здесь также находится важный культурный объект древней истории, известный как пещеры Канхери . Национальный лес Небраски — крупнейший искусственный лес в США, расположенный в штате Небраска. Он расположен в нескольких округах штата и является популярным местом для отдыхающих круглый год. [14]
Несколько городов в Соединенных Штатах также взяли на себя инициативу по инвестированию в свои городские леса для улучшения благосостояния и экономики своих сообществ. [15] Некоторые известные города среди них — Остин , Атланта , Нью-Йорк , Сиэтл и Вашингтон, округ Колумбия. Нью-Йорк, например, взял на себя инициативу по борьбе с изменением климата , посадив миллионы деревьев вокруг города. [16] В Остине частные компании финансируют кампании по посадке деревьев в экологических и энергосберегающих целях. [17]
Городские леса играют важную роль в улучшении экологических условий своих городов. Они смягчают местный климат, замедляют ветер и ливневые воды, а также фильтруют воздух и солнечный свет. Они имеют решающее значение для охлаждения эффекта городского острова тепла , тем самым потенциально уменьшая количество нездоровых озоновых дней, от которых страдают крупные города в пиковые летние месяцы. [ нужна цитата ]
Поскольку города изо всех сил пытаются соблюдать стандарты качества воздуха, деревья могут помочь очистить воздух. Наиболее серьезными загрязнителями городской атмосферы являются озон, оксиды азота (NOx), оксиды серы (SOx) и твердые частицы. Приземный озон, или смог, образуется в результате химических реакций между NOx и летучими органическими соединениями (ЛОС) в присутствии солнечного света. Высокие температуры увеличивают скорость этой реакции. Выбросы транспортных средств (особенно дизельных) и выбросы промышленных предприятий являются основными источниками NOx. Выбросы транспортных средств, промышленные выбросы, пары бензина, химические растворители, деревья и другие растения являются основными источниками ЛОС. Загрязнение твердыми частицами, или твердые частицы (PM10 и PM25), состоят из микроскопических твердых частиц или капель жидкости, которые можно вдыхать и удерживать в тканях легких, вызывая серьезные проблемы со здоровьем. Большая часть загрязнения твердыми частицами начинается с дыма или дизельной сажи и может вызвать серьезный риск для здоровья людей с заболеваниями сердца и легких и раздражение здоровых граждан. Деревья являются важным и экономически эффективным решением для снижения загрязнения и улучшения качества воздуха. [ нужна цитата ]
Благодаря обширным и здоровым городским лесам качество воздуха может быть значительно улучшено. Деревья помогают снизить температуру воздуха и эффект городского острова тепла в городских районах. Такое снижение температуры не только снижает потребление энергии, но и улучшает качество воздуха, поскольку образование озона зависит от температуры. Деревья снижают температуру не только за счет непосредственного затенения: при большом количестве деревьев они создают разницу температур между местом, где они расположены, и соседним участком. Это создает разницу атмосферного давления между двумя областями, что создает ветер. Это явление называется циклом городского бриза, если лес находится рядом с городом, и циклом паркового бриза, если лес находится в городе. Этот ветер помогает снизить температуру в городе. [18]
Снижение температуры из-за тенистых деревьев на парковках снижает количество выбросов в результате испарения от припаркованных автомобилей. Незатененные парковки можно рассматривать как миниатюрные острова тепла, где температура может быть даже выше, чем в прилегающих районах. Кроны деревьев значительно снизят температуру воздуха. Хотя основная часть выбросов углеводородов приходится на выхлопные трубы, 16% выбросов углеводородов приходится на выбросы в результате испарения, которые возникают при нагреве систем подачи топлива припаркованных транспортных средств. Эти выбросы в результате испарения и выбросы выхлопных газов в первые несколько минут работы двигателя чувствительны к местному микроклимату. Если автомобили будут затенены на парковках, выбросы в результате испарения топлива и летучих пластиков значительно сократятся.
Летучие компоненты асфальтового покрытия испаряются медленнее на затененных парковках и улицах. Тень не только снижает выбросы, но и уменьшает усадку и растрескивание, что позволяет увеличить интервалы технического обслуживания. Меньше обслуживания означает меньше горячего асфальта (дыма) и меньше тяжелого оборудования (выхлопов). Тот же принцип применим и к кровле на основе асфальта.
Деревья также уменьшают загрязнение, активно удаляя его из атмосферы. Устьица листа , поры на поверхности листа, поглощают загрязняющие газы, которые затем поглощаются водой внутри листа. Некоторые виды деревьев более восприимчивы к загрязнению, что может отрицательно повлиять на рост растений. В идеале следует выбирать деревья, которые поглощают большее количество загрязняющих газов и устойчивы к негативным последствиям, которые они могут вызвать.
Исследование, проведенное в регионе Чикаго, показало, что в 1991 году деревья удалили примерно 17 тонн угарного газа (CO), 93 тонны диоксида серы (SO2), 98 тонн диоксида азота (NO 2 ) и 210 тонн озона (O 3 ). .
Управляющие городскими лесами иногда интересуются количеством углерода, удаленного из воздуха и хранящегося в лесу в виде древесины, по сравнению с количеством углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу при работе оборудования по уходу за деревьями, работающего на ископаемом топливе.
Помимо поглощения вредных газов, деревья действуют как фильтры, улавливающие частицы в воздухе и уменьшающие количество вредных твердых частиц. Частицы улавливаются поверхностью дерева и его листвой. Эти частицы временно задерживаются на поверхности дерева, так как могут быть смыты дождевой водой, снесены сильным ветром или упасть на землю вместе с упавшим листом. Хотя деревья являются лишь временным хозяином твердых частиц, если бы их не было, временно размещенные твердые частицы оставались бы в воздухе и были бы вредны для человека. Увеличение древесного покрова приведет к увеличению количества твердых частиц, улавливаемых из воздуха.
Городские леса и деревья помогают очищать источники воды, замедляя дождь, когда он падает на землю, и помогают ему впитываться в почву, тем самым естественным образом отфильтровывая загрязняющие вещества, которые потенциально могут попасть в источники водоснабжения. Они уменьшают сток ливневых вод и смягчают ущерб от наводнений, защищая окружающие реки и озера. [20] Деревья также помогают снизить нагрузку на «серую» инфраструктуру (например, канализацию и водостоки) посредством эвапотранспирации . Деревья идеально подходят, поскольку их кроны могут перехватывать воду (и обеспечивать густую растительность), в то время как их корни могут перекачивать значительное количество воды обратно в атмосферу в виде водяного пара, и все это занимает относительно небольшую площадь. [21]
Деревья в городских лесах служат пищей и убежищем для диких животных в городах. Птицы и мелкие млекопитающие используют деревья в качестве мест для гнездования, а рептилии используют тень, которую они создают, чтобы сохранять прохладу в жаркие летние месяцы. [22] Кроме того, деревья обеспечивают тень, необходимую для кустарников. Городские леса не только защищают наземных животных и растения, но также поддерживают рыб и водных животных, которым для выживания необходима тень и более низкие температуры. [20] В более богатых районах часто больше деревьев (как субсидируемых сообществом, так и находящихся в частной собственности), что приводит к накоплению выгод в этих частях города; Исследование окрестностей Лос-Анджелеса выявило более высокий уровень разнообразия птиц в исторически более богатых частях города и более крупные популяции синантропных птиц в исторически более бедных частях города. [23] [24]
Экономическая выгода деревьев и других растений понятна уже давно. В последнее время все больше этих преимуществ получают количественную оценку. Количественная оценка экономической выгоды от деревьев помогает оправдать государственные и частные расходы на их содержание. Одним из наиболее очевидных примеров экономической полезности является пример лиственного дерева, посаженного на юге и западе здания (в Северном полушарии) или на севере и востоке (в Южном полушарии). Тень укрывает и охлаждает здание летом, но позволяет солнцу согревать его зимой после опадания листьев. Физическое воздействие деревьев — тень (регулирование солнечной энергии), контроль влажности, контроль ветра, борьба с эрозией, охлаждение за счет испарения, звуковое и визуальное экранирование, контроль дорожного движения, поглощение загрязнений и осадки — все это имеет экономические выгоды. [ нужна цитата ]
Городские леса способствуют сокращению энергопотребления и выбросов CO 2 главным образом за счет косвенного воздействия эффективного лесного хозяйства. [25] [26] Тень, обеспечиваемая деревьями, снижает потребность в отоплении и охлаждении в течение всего года. [27] В результате достигается энергосбережение, что приводит к снижению выбросов CO 2 электростанциями. [26] Компьютерные модели показывают, что годовое потребление энергии можно сократить на 30 миллиардов кВтч, используя 100 миллионов деревьев в городских районах США. Такое снижение энергопотребления соответствует денежной экономии в размере 2 миллиардов долларов США. Кроме того, сокращение спроса на энергию приведет к сокращению выбросов CO 2 на электростанциях на 9 миллионов тонн в год. [25]
Удержание ливневых вод, обеспечиваемое городскими лесами, может обеспечить денежную экономию даже в засушливых регионах, где вода дорогая или где строго соблюдаются правила полива. [25] Один из примеров этого можно увидеть в исследовании, проводившемся более 40 лет в Тусоне , штат Аризона, в котором анализировалась экономия затрат на управление ливневыми водами. Было подсчитано, что за этот период удалось сэкономить 600 000 долларов США на очистке ливневых вод. [25] Также было замечено, что чистое потребление воды сократилось при сравнении воды, необходимой для орошения, с потреблением воды электростанцией из-за влияния городских лесов на потребление энергии. [25]
В другом случае руководители города Нью-Йорка в конце 1990-х годов решили заняться управлением природными ландшафтами вместо дорогостоящей системы очистки воды для очистки водораздела Катскилл/Делавэр. Сегодня жители Нью-Йорка наслаждаются одной из самых полезных для здоровья питьевой водой в мире. [20]
В Руководстве Министерства сельского хозяйства США [28] на странице 17 отмечается, что «бизнес процветает, люди задерживаются и делают покупки дольше, квартиры и офисные помещения сдаются быстрее, арендаторы остаются дольше, стоимость недвижимости увеличивается, новый бизнес и промышленность привлекаются» деревьями.
Городские леса связаны с увеличением стоимости недвижимости вокруг жителей. Эмпирическое исследование, проведенное в Финляндии, показало увеличение стоимости недвижимости на 4,9%, если она расположена всего на один километр ближе к лесу. [29] Другой источник утверждает, что это увеличение может достигать 20%. [30] Снижение загрязнения воздуха, света и шума, вызванное лесами, является причиной заметной разницы в ценах. [ нужна цитата ]
Городские леса приносят много пользы окружающим их сообществам. Удаление загрязняющих веществ и парниковых газов из воздуха является одной из ключевых причин, по которой города перенимают эту практику. Удаляя загрязняющие вещества из воздуха, городские леса могут снизить риск астмы и рака легких . [31] [32] В сообществах, которые полагаются на колодезную воду, также могут наблюдаться положительные изменения в чистоте воды благодаря фильтрации. [33] [34] Удобства, предоставляемые городом в каждом городском лесу, различаются. Некоторые удобства включают тропы и дорожки для прогулок или бега, столы для пикника и ванные комнаты. Эти здоровые пространства предоставляют сообществу место, где можно собираться и вести более активный образ жизни.
Жизнь рядом с городскими лесами оказывает положительное влияние на психическое здоровье. В качестве экспериментального вмешательства в области психического здоровья в городе Филадельфия мусор был вывезен с пустырей, некоторые из них были выборочно «озеленены» путем посадки деревьев, травы и установки небольших заборов. Жители близлежащих к «озелененным» участкам участков, у которых доходы были ниже черты бедности, сообщили о снижении чувства депрессии на 68%, а жители с доходами выше черты бедности сообщили о снижении на 41%. [35] Гипотеза биофилии утверждает, что люди инстинктивно тянутся к природе, в то время как теория восстановления внимания демонстрирует ощутимые улучшения в медицинских, академических и других результатах благодаря доступу к природе. Правильное планирование и вовлечение общественности важны для достижения положительных результатов. [36] [37]
Помимо экономической выгоды на уровне сообщества, деревья также приносят пользу отдельным домовладельцам. Дерево на ландшафте дома или вокруг него может увеличить денежную стоимость дома при продаже. Согласно одному исследованию, дерево, посаженное во дворе перед домом, может увеличить цену продажи дома на 7130 долларов и поднять цены продажи соседних домов. Здоровые городские леса также коррелируют с более высокими доходами. В сообществах, где есть процветающие городские леса, выше доходы, больше рабочих мест, связанных с этими сообществами, и выше производительность труда работников. [38]