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新发现 地球科学 发表:2022年9月26日

连接过去与现在,历史,飓风,佛罗里达的城市森林与人类的影响

文摘

树木使我们的城市和城市更宜居。树木提供很多好处,称为生态系统服务,居民。经常使城市管理计划和照顾他们的树木增加城市森林提供的好处。这些计划通常包括增加树木覆盖的目标。本研究评估在300年佛罗里达(美国)城市树木覆盖。每个城市的城市树树冠覆盖率(占多大的城市覆盖着树的树梢上)进行了分析。目的是为了评估飓风的影响,过去的土地覆盖,和当地法律总树木覆盖。研究发现,飓风可以减少树树冠覆盖率。研究还发现,目前的土地覆盖类型城市建成之前预测现在的树冠覆盖。结果还发现,一些当地的法律可以保护或提高城市树树冠,即使在面对城市发展和自然灾害。

城市森林是什么?

城市森林是一个术语,用来描述一组植物在人类和周围社区(1]。城市森林提供了许多的好处,被称为生态系统服务他们的居民。这些服务包括减少冷却建筑所需要的能量,改善人类的健康,并提供食物。城市森林还可以减少空气污染,雨水径流,和在城市热环境的建设2]。木本植物树木和灌木等特别重要的城市社区。研究和资源应该被用来保存并加强这些植物。

城市森林在一个城镇或城市的数量可以通过测量它的估计城市树树冠(UTC)。UTC往往是衡量一个城市的地面覆盖面积的百分比高于树的顶部。这个比例可以以两种方式。研究人员可以数树在地上,估计着皇冠面积的大小,或开销照片可以用来找到树覆盖在每个区域的数量。

的数量树冠覆盖一个社区可以受环境和人为因素的影响。环境因素包括自然灾害和气候。人为因素包括土地是如何使用在过去和法律规范土地使用(图1)。本研究使用几种类型的地图数据来研究飓风的影响,过去的土地使用,和当地法律在UTC。

图1——环境和人为因素都可以影响UTC。
  • 图1——环境和人为因素都可以影响UTC。
  • 输入从专业人士在树上社区也可以影响一个城市如何关心UTC(图片来源:改编自索尔兹伯里et al。3])。

我们估计城市树树冠怎么样?

在这项研究中,我们研究了300名佛罗里达(美国)城市和开销的照片用来测量UTC。我们创建了随机点在地图上每个城市使用映射的软件。一组研究人员然后确定每个点每个地图“树”“没有树,”或“打开水。“然后我们估计树冠覆盖每个城市使用至少2000个点(不含“打开水”点)。点归类为“树”的总数除以总数量的点在城市(然后将结果乘以100),给我们一个UTC百分比。

飓风影响佛罗里达的城市森林吗?

随着气候变化增加,飓风越来越普遍,越来越强大。重要的是要了解飓风会影响UTC,这样我们就能想出方法来对付即将到来的气候挑战。一旦计算树冠覆盖每个城市,我们添加了风数据。我们的研究在最近在佛罗里达的飓风灾害声明。这是飓风多里安人,迈克尔,厄玛。确定每个城市是如何影响这些飓风,我们使用绘图软件,一个城市边界的地方映射层在与风数据映射层。进行分析,我们使用了最大风速在任何一个城市的三个飓风。如果一个城市被击中的不止一个飓风,我们使用的最高风速记录所有三个。

我们的研究发现,城市强大飓风风有更少的树覆盖。城市直接打击最严重的风暴(Michael),树冠覆盖下降了7.7%。这是很重要的,因为这减少降低了城市森林生态系统服务可以提供一个社区。

过去的土地覆盖的影响

土地覆盖描述地球表面上发现的是什么。例子是森林、草原和城市地区。过去土地覆盖可以帮助我们理解如何随时间变化。例如,看着以前的土地覆盖可能表明,森林被砍伐,为一个农场。

重要的是要理解什么样的土地覆盖出现在市区建成之前,因为它可以告诉我们是否自然会有树木,如果城市没有建成。例如,一个地区分为“非林地”城市建成之前,像一个极端干旱地区,可能没有树木生长的最佳条件。过去土地覆盖可以影响当前UTC。举个例子,一个是干燥和几棵树在城市建成现代林木覆盖率较低,除非更多的树被种植。

我们比较300年我们选择当前UTC佛罗里达城市历史土地覆盖的地图,显示了植被类型出现在佛罗里达州在1967年(图2)。通过这些数据,我们标记每个300个城市的“森林”或“非林地”历史土地覆盖。

图2——1967年佛罗里达的土地覆盖[4]。
  • 图2——1967年佛罗里达的土地覆盖(4]。
  • 佛罗里达气候研究所的许可复制。

从这些数据,我们发现72%的研究以前森林城市是建立在土地。的历史性城市土地覆盖类型影响了当前树覆盖。例如,城市的土地没有以前支持树木的生长(如不出所料和湿地)电流较低树比城市土地覆盖做了以前支持树木的生长。这是很重要的,因为一个城市可以使用历史土地覆盖的树冠计划目标。举个例子,一个社区不出所料历史土地覆盖区域,可能需要种植更多的树木。社区可能还需要提供更多的照顾新树相比,一个社区与森林历史土地覆盖。因为每个地区都是不同的,维护和提高城市树树冠是当地的一个责任。

当地法律的影响

在佛罗里达州,许多地区有几个类型的森林保护条例或法律,帮助照顾树的树冠。例如,传统的老树树法令禁止删除超过一定规模。Tree-removal许可证条例要求土地所有者获得许可之前,树木可以被删除。

去找到那些社区所处的条例,两种方法。首先,一项调查是城市研究邮件。另一种方法是网络资源的搜索,以确定哪些条例是在300个城市。条例中可以看到表1。信息收集后,我们比较了估计UTC树每个城市的条例。

条例 定义 本条例的城市
危险树条例 城市需要切除病、死或危险的树木 244例(81%)
树保护条例 在开发过程中社区需要保护树木 260例(87%)
种植requirements-new发展 社区需要植树/覆盖在新发展 268例(89%)
种植requirements-new停车场 社区需要植树/覆盖在停车场 268例(89%)
删除许可证条例 业主必须请求许可他们的财产上砍伐树木 138例(46%)
遗产树条例 社区识别和保护大或老树 211例(70%)
能力好 社区可以好树的人 252例(84%)
当地的特许 社区需要删除或移除树木的企业营业执照 53 (18%)
  • 表1 -法令在300年佛罗里达城市研究(表信贷:改编自Koeser et al。6])。

我们发现八tree-related条例,其中六人采用一半以上的300个城市进行了研究。最常见的条例包括种植新的发展要求和停车场。唯一的条例,积极的影响树覆盖树是遗产条例,这是存在于城市的70.3%。城市遗产条例有更多树树覆盖,因为年龄的增长,更大的树木受到保护。大的树木冠覆盖更多的区域,因此更大的树木将为UTC作出更大贡献。

并不是所有的保护法律与增加UTC。这些结果很重要,因为它们表明,有法律来保护树木并不一定意味着一个城市将会有更多的树冠覆盖。当社区为他们设立目标utc,他们应该考虑的典章和如何最好的利用这些法律来提高城市的树冠覆盖。

整体调查结果

所有这三个因素在这个研究(飓风、过去的土地覆盖和当地法律)影响UTC在我们研究的300个城市。通过查看飓风风,我们发现那棵树的报道hurricane-impacted地区低于地区打击不够努力。这表明飓风影响树覆盖。认为这是很重要的树冠在管理领域更有可能遭受飓风。过去的土地覆盖面积也解释了树覆盖的差异从一个城市到另一个地方。使用过去的土地覆盖信息可以帮助城市城市森林为他们创造更多的现实的目标。我们还发现,遗产树与更大的树冠覆盖有关条例,但其他森林保护条例没有相同的结果。知道这三个因素如何影响林冠覆盖率可以帮助人们创建计划增加和拯救他们的utc。这样,社区可以利用生态系统服务的城市树木和受益于这些服务多年。

资金

资助这项研究的经费由佛罗里达森林中心服务和佛罗里达大学的土地利用效率(线索)。匹配基金(50%)的文章出版费用由佛罗里达海岸大学的研究和教育中心。

术语表

城市森林:茂密的森林区域位于一个城市。通常指乔木和灌木。

生态系统服务:人类从大自然获得好处。

城市树树冠(UTC):绿叶的总面积,绿色覆盖从一个社区的城市森林的树木。作为一个百分比,它描述了多少土地被树木覆盖。

皇冠:植物的地上部分,包括茎,树枝,树枝,树叶,和生殖结构。

树冠:树上盖由树木和其他木本植物的冠。

映射层:数据映射的软件可以添加的航拍图像提供额外的信息,比如城市的边界或一组数据点。

土地覆盖:在地球表面的物理材料。

条例:法律制定的一个城镇。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。


原始的文章

索尔兹伯里,a, B。Koeser, a K。,hau r . J。希耳伯特·d·R。Abd-Elrahman, a . H。,安德鲁·m·G。,等。2022。飓风的遗产、历史土地覆盖和市政条例城市树树冠在佛罗里达(美国)。前面。对。水珠。改变。5:742157。doi: 10.3389 / ffgc.2022.742157


引用

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[2]Turner-Skoff, j·B。Cavender, n . 2019。树木为宜居、可持续社区的好处。植物地球人。1:323-35。doi: 10.1002 / ppp3.39

[3]索尔兹伯里,a, B。Koeser, a K。,hau r . J。希耳伯特·d·R。Abd-Elrahman, a . H。,安德鲁·m·G。,等。2022。飓风的遗产、历史土地覆盖和市政条例城市树树冠在佛罗里达(美国)。前面。对。水珠。改变。5:742157。doi: 10.3389 / ffgc.2022.742157

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[6]Koeser, a K。hau, r . J。唐尼·E·E。希耳伯特·d·R。麦克莱恩,d . C。,安德鲁·m·G。,et al。(2021)。市政应对州立法限制地方监督的私人城市树删除在佛罗里达州。土地使用政策。105:105398。doi: 10.1016 / j.landusepol.2021.105398