生态学与社会 生态学与社会
以下是引用这篇文章的既定格式:
Mel - ndez- ackerman, E. J, R. Santiago- bartolomei, C. P. villa - ruiz, L. E. Santiago, D. Garc - a-Montiel, J. C. Verdejo-Ortiz, H. Manrique-Hern - ndez,和E. Hern - ndez- calo。2014.热带城市庭院可持续实践的社会经济驱动因素。生态学与社会 19(3): 20。
http://dx.doi.org/10.5751/ES-06563-190320
研究,一部分的特别功能理解热带地区城市社会生态系统的脆弱性和可持续性:来自圣胡安市的观点

热带城市庭院可持续实践的社会经济驱动因素

1波多黎各大学应用热带生态与保护中心Río Piedras,2波多黎各大学环境科学系Río Piedras,3.波多黎各大学规划研究生院Río Piedras,4位于Cayey的波多黎各大学生物系

摘要

越来越多的工作强调了居住区对城市整体绿色基础设施的重要性,并认识到与这些领域相关的成果最好使用社会生态方法进行研究。我们进行了植被调查,以评估与庭院植被状态相关的庭院实践,包括物种多样性和丰度、植被结构,以及在圣胡安都会区内Río Piedras分水岭的庭院绿地与铺装区域的比例。我们使用伴随的社会住户调查来评估家庭尺度上的社会经济和人口因素与这些植被特征的关系,以及与城市形态和海拔相关的景观水平特征的关系。我们对这个热带地区的研究结果与其他地方的研究一致,即更多家庭层面的社会因素在解释与庭院绿化程度相关的特征方面更重要。另一方面,我们未能检测到在许多地点遇到的所谓的城市植被奢侈效应。相反,我们发现植被与居民的年龄、房屋所有权,以及最重要的,与院子的大小有一致的关联。我们已经讨论了这些差异的潜在原因,以及家庭尺度上的人与自然联系对城市流域内这部分绿色基础设施未来动态的潜在后果。
关键词:生物多样性;绿色基础设施;住宅码;生态系统;社会经济;可持续性;热带的;城市

介绍

越来越多的人认为,在提供生态系统服务和在全球范围内实施保护战略方面,城市绿地与保护区一样是必要的(Puppim de Oliveira et al. 2010, Colding 2011, McDonnell 2011)。研究表明,在城市地区,住宅庭院可以占据城市绿地总量的很大一部分(Dunnett和Qasim 2000, Gaston等人2005,Loram等人2007)。越来越多的研究认为,这些空间在满足某些属性的情况下,可以在城市内提供各种生态系统服务方面发挥重要作用,因此,有助于城市环境的生态基础设施和可持续性(Hardy et al. 2000, Daniels and Kirkpatrick 2006, Goddard et al. 2010)。因此,评估城市地区的住宅庭院特征,以及那些可能调节其空间和时间动态的因素,已成为研究重点(Hope等人,2003年,Thompson等人,2003年,Cook等人,2012年),并可能影响城市规划和设计。

人们对城市绿色基础设施所提供的生态系统服务的兴趣日益浓厚,推动了各种组织为城市绿地的设计和维护(无论是公共的还是私人的)制定指导方针或建议,使这些服务得以最大化(城镇和国家规划协会2004年,Benedict和McMahon 2006年,可持续场地倡议2009年)。这些指导方针中的许多也与当前关于可持续园艺实践和庭院管理的观点一致(Cross and Spencer 1996, Tallamy 2007)。例如,生物多样性保护的支持者认为,可持续的庭院做法应该促进植物的生物多样性,并支持种植本地植物而不是非本地植物(Tallamy 2007),因为本地植物可以为野生动物提供优越的食物和住所(Tallamy and Shropshire 2009)。植树和绿化空间最大化也被认为是可持续的庭院功能,可以提供多种服务,包括温度调节、碳封存和雨水拦截等(Cross and Spencer 1996年)。减少庭院中不透水表面的数量也是可取的,因为这可以减少对土壤的渗透,增加城市地区的水径流和污染(Frazer 2005年)。评估城市内的住宅院落区域维持可持续植被做法的程度,需要对院落特征进行表征,例如树木覆盖率、绿地范围和物种数量,并评估这些之间的关系如何变化。

越来越多的工作强调认识到与城市绿色基础设施相关的结果在一定程度上是由人类决策调节的,最好使用社会生态方法进行研究(Pickett et al. 2011, Cook et al. 2012)的重要性。这种方法可能非常有用,不仅有助于理解家庭规模上绿色基础设施变化的潜在动机(Marco et al. 2010, Cook et al. 2012),而且有助于理解哪些因素可能限制或促进庭院管理向可持续实践的过渡。城市生物多样性研究表明,社会经济因素(我们用来指社会、人口和经济标准)的变化是城市住宅绿色基础设施变化的重要驱动因素(Cilliers等人,2012年及其参考文献)。这些研究产生了各种相互竞争的理论和概括,关于哪些社会经济因素在产生城市植被变化方面最重要,以及在什么情况下最重要(Kendal et al. 2012)。许多研究发现,植物多样性和数量与家庭财富之间存在正相关,这种关系被称为“奢侈效应”(Hope et al. 2003, Melles 2005)。这些趋势表明,许多城市的绿色基础设施质量分布不均(Hope et al. 2003, Martin et al. 2004, Lubbe et al. 2010),这与大多数公认的可持续性定义(Drexhage和Murphy 2010)不一致。一些机制解释包括富裕居民迁移到生物多样性高的地区(Hope et al. 2003)或高收入群体种植植被的更高经济能力(Mennis 2006)。另一方面,并非所有院落与住户的互动都有纯粹的经济基础,而是可能反映出各地不同的社会、人口或文化因素(Marco et al. 2010, Cilliers et al. 2012, Kendal et al. 2012)。例如,在一些城市,教育水平比收入更能预测城市社区的植被特征(Heynen and Lindsey 2003, Luck et al. 2009)。这种关系被归因于对植被效益的更高认识(Luck et al. 2009)或受教育程度更高的人对植被的价值更高(Lohr et al. 2004)。 Others factors, such as demographic stage, family size, and household ownership, can also be important contributors to vegetation variation in urban neighborhoods in addition to economic ones. Vegetation cover may show positive association to home ownership and resident’s age, which may stem from a higher degree of attachment to or time to spend on planting activities (Luck et al. 2009). Biophysical, e.g., yard area, and historical, e.g. housing age, factors may also interact with socioeconomic factors to influence biodiversity at the residential scale in urban areas (Grove et al. 2006, Mennis 2006, Kendal et al. 2012). From the point of view of residential green spaces, the general consensus of urban studies is that “bottom-up” factors, i.e., household socioeconomic and demographic factors, dominate the variation generated across urban households; whereas vegetation traits of public green spaces tend to be driven by “top-down” ones, i.e., top-down planning and management processes related to governance structures, institutions, and political factors (Kinzig et al. 2005, Heynen et al. 2006, Landry and Chakraborty 2009, Cook et al. 2012). Despite these generalizations, it is clear that a growing number of studies addressing urban residential areas from a social-ecological perspective argue that contextual differences across cities may lead to differences in which bottom-up factors may be most important at generating inequalities in vegetation characteristics across urban residential areas, and that the role of income and education as the most prevalent bottom-up factors is not universal (Grove et al. 2006, Kendal et al. 2012).

Kendal及其合作者(2012)警告说,现有的关于城市植被分布及其与社会经济因素联系的研究在地理范围上受到限制,大多数研究都是在北美、欧洲、南非和澳大利亚进行的,很少代表城市热带地区。有趣的是,在热带地区,在家庭花园的背景下,社会经济因素作为住宅庭院内植被驱动因素的作用已被广泛研究。家庭花园是典型的农村地区,作为小型生产系统,有助于家庭生计,并对社会-生态系统具有重要的生态功能(费尔南德斯和奈尔1986,Méndez等人,2001,普里多等人,2008)。然而,家庭花园的状态和动态并不一定反映城市化热带地区私人住宅庭院的现状。事实上,除了少数例外,关于热带地区社会经济因素与城市绿地之间联系的研究主要集中在公共空间而非私人空间(Pedlowski等人2002年,Escobedo等人2006年,Jim和Chen 2008年)。扩大城市研究在家庭尺度上的地理分布,将有助于我们更好地理解跨城市的社会生态因素的背景变化如何真正塑造城市居住空间中植被的不同社会、经济和人口驱动因素的相对作用。

波多黎各的圣胡安都会区是这个热带岛屿最大的城市中心,在过去的100年里经历了重大的人口、经济和土地使用变化(Lugo et al. 2011)。在可持续庭院实践的背景下,我们使用社会和植被调查来评估社会经济因素与描述Río Piedras流域(RPWS)住宅庭院绿色基础设施总体状态的参数之间的关系。就我们的目的而言,我们关注与植被特征和庭院绿地范围相关的庭院特征。我们对记录庭院的“绿色”感兴趣,以及“绿色”庭院是否在RPWS中平均分布。基于当前住宅尺度上社会生态反馈的“自下而上控制”范式(Kinzig et al. 2005),我们预期社会人口特征和绿地特征之间存在很强的关联。基于“奢侈效应”假说(Hope et al. 2003)和“教育水平”假说(Heynen and Lindsey 2003, Troy et al. 2007),我们还测试了家庭财富和教育相对于家庭规模的其他社会经济因素在驱动庭院植物多样性和丰富度方面的相对作用。这些测试还评估了社会经济因素与生物物理因素的相对作用,这些因素被认为对RPWS很重要,而且很容易测量。例如,岛屿生物地理学理论预测,随着面积的增加,物种数量会增加(MacArthur and Wilson 1967)。庭院面积与城市植被多样性呈正相关(Mennis 2006)。波多黎各当地的州法律规定沿河岸地区设置5米的绿色缓冲区,但也建议设置100米的缓冲区,以保持河岸绿地的最佳功能(De Jesús-Crespo和Ramírez 2011)。 Thus, we evaluated whether the distance of households to streams and yard vegetation characteristics were positively associated with each other. In addition to the household-level analyses, we also evaluated whether these yard characteristics were associated with landscape-level traits related to urban morphology and site elevation. Overall, we expected weaker associations between yard traits and landscape-level urban parameters than those related to social characteristics at the household scale.

材料与方法

研究区域和采样点

研究区域位于圣胡安市最大的流域RPWS内,面积为49平方公里(图1;Lugo等人。2011)。根据Holdridge的生活区系统(Holdridge 1947, Ewel and Whitmore 1973),该流域的最高点海拔为150米,位于亚热带湿润森林带内。流域的年平均降雨量从海岸的1509毫米到高地的1755毫米不等,Río Piedras的年平均气温据报道为25.7°C (Lugo et al. 2011)。RPWS的土地覆盖梯度范围从靠近海岸的高密度、建成区(即低流域区域)到上游周围的森林覆盖(即高流域区域)(Ramos-González等,2005年)。我们在此前为长期监测居民区而建立的流域内采样了6个监测点(图1)。监测点包括围绕流域住房密度梯度中心地理参考点的圆形缓冲区(直径1公里)。选址如下:圣帕特里西奥,城市覆盖和住房密度高,流域较低;纽埃沃港,城市覆盖和住房密度高,流域较低;中央大道,城市覆盖和住房密度高,流域较低;La Sierra,中间城市覆盖和住房密度,流域中部; Chiclana, low urban cover and housing density, upper watershed; and Cupey, low urban cover and housing density, upper watershed (Fig. 2A-F).

设计

在每个缓冲区内,我们随机选择了12条通道,每条通道至少有10座房屋。根据居民的可用性和参与意愿,将街道内的住户纳入其中。当每条街道不能达到至少6户时,抽样范围扩大,在现场选择新的通路,以包括更多的房屋。该抽样方案共产生了406个来自独户住宅的家庭(每圈46至80个)。2011年1月至7月在每个家庭进行了社会和植被调查,2011年10月又进行了一次调查。在所有情况下,调查都是由负责家庭庭院管理决策的居民回答的。在这些调查中,我们根据以下变量提取了每个家庭的社会经济概况:年龄、受访者是已婚还是未婚、受访者是业主还是租房者、受访者的正规教育水平、每户人数或家庭规模以及平均家庭收入。住宅庭院的植被变量分析集中在“木本”植物,即树木、灌木、棕榈树和桫椤,包括木本物种的数量、植物茎的总和数量、树茎的数量、原生茎的数量,以及作为植被结构度量的最高庭院植物的高度。我们还利用ArcGIS v.9.3 (ESRI 2009)计算了每个家庭的院子总绿地面积和院子绿化面积百分比,计算结果为绿地面积除以院子总面积,以及院子距离最近的小溪的估计距离。

为了评估家庭尺度上社会因素对庭院特征的作用,我们使用多元回归分析来检验这些性状对植被和庭院特征变化的贡献。在这些分析中,我们对所有计数变量使用log (N + 1)变换,对庭院绿地百分比使用arcsin (N + 1)变换,对庭院面积使用log变换以满足正态性要求。与多重回归相关的统计分析使用GeoDa 1.4.1 (Anselin et al. 2006)进行,并遵循Landry和Chakraborty(2009)描述的3步过程,旨在控制数据中的空间依赖性。首先,将每个植被变量作为因变量,构建具有社会人口家庭特征的普通回归模型(OLSs)(表1);生物物理特征,即原木(院子面积),住户院子到最近的小溪的距离;而场地变量,即控制场地效应的哑变量,作为因变量。其次,利用Moran’s I统计量对OLS模型的回归残差进行全局空间自相关检验。第三,当检测到空间相关性(p值I < 0.05)时,我们进行空间回归以解释数据中的空间自相关。这只是变量Log(院子面积)的情况,它也作为家庭特征的函数进行了回归。为了运行空间回归,我们基于观测值之间的欧氏距离构造了一个空间权重矩阵,阈值距离为105米,相当于确保每个位置至少有一个邻居所需的最小距离。 We ran both the spatial error regression (SER) model and the spatial lag regression (SLR) model and relied on decision rules recommended by Anselin (2005) to determine whether the SER or the SLR model was more appropriate. To that effect, we used Lagrange multiplier test statistics generated from the OLS model to select the most appropriate spatial regression model and used Akaike information criterion values to select the best spatial model fit for the data. In addition to independently evaluating household yard characteristics, we constructed a yard green infrastructure (YGI) index that summarized the relative contribution of households to the green infrastructure of residential areas. To construct this index, count vegetation variables were first corrected for yard area and thus were analyzed as density estimates for the pooled stems, tree stems, and native stems per household. Then, all 5 yard characteristics, i.e., pooled stem density, tree stem density, native stem density, plant height, and percentage of green area, were standardized by dividing each characteristic’s values by the highest value in the watershed such that all variables fell within a scale from 0 to 1. For each household, we then constructed the index by adding the standardized value for all 5 variables to generate a household YGI index with values that ranged from the lowest sustainability possible, i.e., 0, to the highest sustainability possible, i.e., 5. We then used one-way ANOVA to test for differences in yard characteristics, including yard area, and YGI index values across watershed sites and used multiple regressions to test for associations between the YGI index and socioeconomic factors at the household level. The number of households that were sampled across individual sites were as follows: San Patricio (N = 46), Puerto Nuevo (N = 65), Avenida Central (N = 80), La Sierra (N = 72), Cupey (N = 77), and Chiclana (N = 63).

为了测试城市形态和海拔对庭院特征的潜在作用,即景观层面的因素,我们评估了平均住房密度、平均人口密度和每圈平均海拔与庭院特征平均值(即六种植被性状、庭院绿地面积百分比和庭院面积)之间的关联,使用斯皮尔曼-秩相关性。我们还使用单因素方差分析(one-way ANOVA)测试了场地之间的庭院特征差异。这些分析在JMP版本7 (SAS Institute 2007)中进行。

结果

家庭社会经济植被分布图

表1提供了我们样本中RPWS家庭的社会经济概况的摘要。总体而言,家庭受访者中女性、已婚和有房者略占优势。在我们的样本中,受访者的中位年龄是58岁,他们的平均正规教育是13.7年。家庭收入中位数为25 000美元,家庭人数中位数为每户3人。

植被与家庭的社会经济特征有关

在家庭层面,植物的丰富性,即树木和汇集的茎;物种丰富度;丰富的原生茎;住宅庭院中最高植物的高度;庭院绿化面积的百分比;院子面积与家庭平均收入无关;被调查者的婚姻状况、性别或正规教育年限;或与院子到最近的溪流的距离(表2)。然而,大多数院子植被变量,除原生茎的丰度外,与院子面积显示出强烈的显著正相关。除去原生茎的丰度,所有植被变量都与家庭受访者的年龄呈显著正相关(表2)。较大的庭院和年龄较大的受访者与拥有更多物种、更多树木、更多植物茎和更高植被的庭院相关。物种、植物和树茎的丰富程度也与房屋所有权呈正相关。 Households occupied by owners had more species, plants stems, and tree stems in their yards than those occupied by renters. In all cases, vegetation associations were always stronger with yard area than with the resident’s age or house ownership (Table 2). The site variable yielded significant, although weak, regression coefficients only in 2 out of 5 vegetation variables, but in all 5, the spatial dependence of residuals disappeared by including this variable in the regression model. Overall, the regression models based on socioeconomic characteristics explained between 26% and 42% of the variation in vegetation (Table 2).

堆场管理活动

院子的大小只与正规教育年限呈正相关。其余的社会经济因素都无法解释家庭间庭院面积的变化(表2)。绿色庭院(即未建造的庭院)百分比的变化,部分可以用家庭受访者的年龄和住房拥有率来解释(表2),但庭院面积的影响更大。拥有大院子的家庭比拥有小院子的家庭拥有更多的绿色空间。同样,在有老年受访者和被业主占用的家庭中,绿色空间的百分比也更多(表2)。YGI指数的值在0到3.64之间(最大值为5),分水岭的平均值为0.94(±0.52 SD)。在家庭尺度上,YGI指数的变化也受到庭院面积的强烈影响,但也受到家庭受访者的年龄和家庭受访者的所有权状况的部分影响(表2)。有年龄较大的受访者和有业主的家庭,而不是有租户的家庭,拥有更绿的庭院,而更大的庭院更绿。其余的社会经济因素均与YGI指数无显著相关。

庭院特征和庭院管理与景观级别的指标

植被特征和堆场管理特征在站点之间表现出显著差异(图3)。对于某些变量,这些差异在站点之间是一致的,但对其他变量则不一致。位于流域上部的Cupey和Chiclana家庭拥有最大的庭院和最高的植物(图3)。相比之下,位于流域下部的Puerto Nuevo和Avenida Central地点的家庭拥有最小的庭院,最低的绿地比例,最短的植物,以及最低的树木密度(图3)。位于分水岭最低部分的San Patricio和位于分水岭中部的La Sierra的一些变量的值为中间值,而另一些变量的值高于平均值(图3)。La Sierra与所有其他地点相比,在园地内的原生茎密度最高,尽管整个分水岭的原生茎密度总体上较低(图3)。每站点平均家庭院子面积与人口密度负相关,与海拔高度正相关(表3)码和平均植株高度,以码为单位。然而,这些庭院变量与住房或人口密度无关。树茎密度与人口密度呈负相关,与平均海拔或平均房屋密度无关(表3)。对于其余变量,即平均混合茎密度和本地植物的平均密度,与房屋密度、人口密度或海拔无显著相关性(表3)。总体而言,YGI指数值在Puerto Nuevo、Avenida Central和San Patricio地点最小,在Cupey、Chiclana和San Patricio地点最高。和La Sierra站点(图4)。与平均景观指标相比,每个站点的平均庭院可持续性指数与站点平均海拔呈正相关,而与平均住房密度和人口密度不相关(表3)。

讨论

在家庭规模上,居民是前门和后院景观的主要决策者。与这一前提一致,各种研究表明,家庭的社会经济特征是其庭院特征的主要驱动因素(Cook等人,2012年,以及其中的参考文献)。我们的研究结果表明,一旦考虑到庭院大小的变化,所有权状况和居民年龄确实似乎是RPWS内植被和庭院特征的重要影响因素。对于这些家庭变量如何相互作用并转化为整个流域的场管理变化,可以提出许多机制解释。例如,有人认为,家庭所有权和植被之间的正相关关系可能反映了房屋所有者对财产的更大依恋,或者更大的动机来投资他们的私人花园(Grove et al. 2006, Luck et al. 2009)。然而,我们观察到的收入效应的缺失表明依恋假说更有可能存在。至少有两项研究(Dunnet和Quasim 2000, Bhatti 2006)报道了退休人员和老年居民花在园艺上的时间增加,这可能解释了观察到的居民年龄和庭院植被特征之间的正相关关系。同样,教育水平与庭院面积植被覆盖或物种多样性之间的正相关关系可能源于对植被的效益和服务的知识的增加或对植被的更高估值(Lohr et al. 2004, Luck et al. 2009)。

尽管回归结果未能显示植被特征与受教育程度之间的显著关联,但我们的结果并不一定与受教育程度假设不一致,而且很有可能,受教育程度通过更复杂的相互作用代表了对庭院植被的主要影响。教育水平是与院子面积相关的唯一家庭层面因素。反过来,院子面积是Río Piedras内住宅植被最重要的驱动因素,也是迄今为止影响私人花园植被最重要的因素。一种可能是,受教育程度更高的居民可能会选择住在院子更大的房子里。另一方面,Río Piedras的庭院面积分布并不均匀,较大的庭院更频繁地出现在分水岭的上部,高密度住房开发不太常见。

在什么家庭层面的特征对院子特征影响最大的问题上,我们的结果展示了另一个重要趋势。基于植被的丰富度和结构,我们未能发现家庭收入和庭院绿化之间的正相关关系。在城市研究中,这种关联通常被称为奢侈效应(Hope et al. 2003),在家庭或社区尺度上被反复记录,大多在发达国家的非热带城市(芝加哥:Iverson and Cook 2000;温哥华:梅莱斯2005;菲尼克斯:Hope et al. 2003, Martin et al. 2004;和塔斯马尼亚:Kirkpatrick et al. 2007)和至少一个发展中国家的亚热带城市(布琼布拉:Bigirimana et al. 2012)。然而,一些研究警告说,奢侈效应不一定是普遍的,在某些情况下,在决定居民区的植被管理决策时,诸如正规教育水平、移民身份变化、社区或住房年龄等因素可能比收入更重要(Grove et al. 2006, Luck et al. 2009, Kirkpatrick et al. 2011, Kendal et al 2012)。综合研究认为,特定社会经济因素与城市植被在家庭尺度上的当代关联必然受到城市特定社会经济条件的影响。社会生态环境的跨地点差异可能是圣胡安住宅植被缺乏奢侈效应的基础。从生态的角度来看,气候和水的可用性可能是主要的外部因素,将社会生态系统和前面提到的一些非热带城市地点与圣胡安市区分开来。 For example, an arid city like Phoenix would face limited water resources, a condition that may in turn create inequalities in the amount of household funds that are dedicated to yard maintenance. Because San Juan is a moist tropical site, households within the city of San Juan may be spared the need to water as often or replant as often as in temperate sites. Water usage estimates suggest that outdoor water use may indeed be lower in Puerto Rico than in the United States where on average 30% of the water consumed is used for outdoor activities (WaterSense 2008). This percentage is much higher in the Phoenix area, an arid site, where up to 75% of the domestic water is used for outdoor activities (Balling and Gobber 2007). For Puerto Rico, the residential water consumption for outdoor purposes is estimated at only 20% (Molina-Rivera and Gómez-Gómez 2008). Viewed from a socioeconomic standpoint, the degree of income inequality among cities may also determine the conditions by which household income becomes an important predictor of residential vegetation (Kendal et al. 2012). Households within the city of San Juan would be more similar to cities from developed countries given San Juan’s per capita annual gross domestic product (GDP) of US$24,753 (UNdata 2010). Indeed, reported maximum household incomes at the RPWS in our surveys were within the range of those surveyed in the city of Phoenix by Hope et al. (2003) where most of them were below US$100,000. In contrast, expected household incomes in the city of Bujumbura, where per capita GDP in Burundi is US$150, the lowest in the world (UNdata 2010), should be much lower. In this case, a much wider gap between the low-income and high-income groups in Bujumbura relative to those in San Juan may lead to a luxury effect on household biodiversity in Bujumbura despite its more appropriate climate for plant growth. In that city, the high cost of plants, and especially trees, at nurseries was cited as one important explanatory factor for the observed differences between high-income and low-income households (Bigirimana et al. 2012).

有限数量的庭院特征确实与海拔和城市形态相关的景观水平因素(即住房密度和人口密度)具有很强的相关性。在较高的海拔,即上游流域,绿色覆盖比例较大、树木较高的庭院更常见,但这些模式也可以用较大的庭院在较高的海拔也更常见来解释。在人口密度高的地区,树木密度降低。庭院面积与人口密度不相关的事实表明,树木密度和人口密度之间的联系可能源于人与自然之间的相互作用,需要更严格地探索。

根据我们的综合YGI指数,船厂的平均水平远远低于可能的最大值,这表明从规划的角度来看,还有很大的改进空间。从不同样点的性状变化规律来看,绿化率较高的庭院位于流域的上部,绿化率最低的庭院位于流域的下部。这些模式与庭院大小、绿地相对数量和平均植物高度在海拔梯度上的空间差异一致。与所有测量的植被特征一样,YGI指数受庭院面积的影响最大。住宅场地庭院面积的空间差异最可能与城市住宅开发的历史差异和整个流域住宅绿地损失率的潜在差异有关。分水岭最低的部分包含最古老的住宅遗址。Puerto Nuevo住宅项目是波多黎各第一个大规模的现代住宅开发项目,也是目前城市分散模式的开端,开发商寻找未开发的农业地区,将其转变为住宅项目(Sepúlveda-Rivera 2004)。Puerto Nuevo住宅区开发于1948年,最初设计的住宅面积非常小(250-300平方米;Sepúlveda-Rivera 2004)与目前的平均住宅面积相比。由于将绿地转化为建筑用地,该地区的住宅绿地也大量流失(Rodríguez-Meléndez 2012),其流失率远高于下游流域的其他居民区(Ramos 2012)。 At the same time, neighborhoods at the upper portion of the RPWS are a mixture of recent residential developments and lower density housing resulting from subdivisions of old farms among relatives. Yard areas in such subdivisions were on average much larger than those in high-density residential developments (未发表的数据).诸如YGI指数等环境指标的开发可能具有吸引力,因为它们可以以简化的方式将来自各种来源的信息传递给决策者,这些信息也可以用于决策和环境监测(Niemeijer和de Groot, 2008年)。然而,它们并非没有局限性,在采用它们之前应该进行评估。我们使用YGI指数作为一个潜在的指标,以衡量庭院对城市绿色基础设施的贡献,作为开发指标的初始步骤,这些指标可能对规划和管理目的有用。用于制定YGI指数的所有性状都被平等对待,而在实践中,不同植被指标的管理目标可能不同。然而,使用这一指标可能会掩盖重要的社会-生态相互作用,除非对个别变量进行评估,否则这些相互作用是不明显的。例如,本地植物的数量通常很低,与任何家庭水平的院子特征无关。然而,当我们检查本地植物密度的站点差异时,La Sierra庭院的本地茎的密度比其他站点更高。在这个场地上,有一个社区联盟,沿着Cupey植物园积极种植树木。这片城市河岸森林由La Sierra社区于1999年开发和发起,并于2010年被纳入圣胡安生态走廊,这是根据2003年第206号法律(立法服务办公室2004年)保护的城市森林。

从社会生态的角度来看,家庭尺度的社会特征,即自下而上的因素,相对于景观尺度的城市因素,即自上而下的因素,在庭院特征的变化中起主导作用。这与当前关于不同尺度治理结构对城市绿地作用的模型一致(Kinzing et al. 2005)。我们观察到,当现有的州法律要求沿河岸地区的绿色空间至少有5米的缓冲带时,这一点就更加明显了,即使当一些院子挨着小溪时,也没有导致庭院植被丰度或绿地数量与到最近小溪的距离之间的正相关。无论在家庭或景观尺度上推动RPWS的社会和自然组成部分之间观察到的相互作用的机制是什么,对它们的正确识别可以让我们了解这一热带分水岭的过去和未来动态。波多黎各岛经历了戏剧性的人口变化,根据我们观察到的社会和庭院因素之间的联系,可能会导致庭院的绿色状态的变化。例如,波多黎各55岁及以上的人口从2000年到2010年增加了6.1%(美国人口普查2000年)一个, 2010年一个).如果这种趋势继续下去,人们会期待院子里有更多的物种、树木、茎和绿色空间。另一方面,在圣胡安市,住房拥有率从55.6%下降到54.6%,在过去10年里,该市失去了39048名居民(美国人口普查2000年)b, 2010年b)通过生育率的降低和岛外移民的高比率(Marxuach 2012)。所有权的变化可能导致家庭尺度上植物数量的减少,而如果移民趋势继续下去,人口密度的变化可能反过来导致流域尺度上每户平均物种密度的减少。当同时进行调查时,受访者的年龄、家庭所有权和住房密度等变量可能会影响一些植被方面,但方向相反。这强调有必要评估这些关联背后的机制,以便能够对人口变化对猪场特性的影响作出知情的预测。

结论

在这个热带流域的住宅尺度上,由植被质量、数量和绿色覆盖所定义的整体可持续庭院实践的变化范围很大,但大多数庭院都落在YGI指数的低端。我们的研究结果表明,院子的特征与家庭人口特征高度相关,但与家庭收入状况无关。缺乏家庭收入效应与许多其他城市站点的观察结果形成了鲜明对比。这些发现与最近的一些研究一致,这些研究认为,城市间自然和经济环境的背景差异可能会消除奢侈效应,并强调了跨地点比较的必要性。庭院大小是该城市遗址植被多样性和质量的一个重要决定因素,但从理论上讲,它可能受到家庭社会生态系统内部和外部因素的综合影响。显然,要理解什么过程影响院子的尺寸以及不同社会人口学关联对院子特征的相对作用,就需要对产生它们的机制进行全面评估,并衡量院子特征的不同组合如何转化为实际的社会生态服务。只有这样,我们才能开始理解我们所遇到的那些关联的预测能力,并更有效地利用这些信息来规划和发展这一分水岭的城市绿色基础设施。

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本研究是圣胡安ULTRA合作项目(Sanjuanultra.org)的一部分,该项目解决了Río Piedras流域(RPWS)社会生态系统的脆弱性,由波多黎各大学(UPR) Río Piedras校区的NSF-ULTRA (DBI-0948507)、NSF-REU (DBI-1062769)、环境科学系、规划研究生院和应用热带生态与保护中心(CATEC, NSF-CREST: HRD-0206200)支持。我们感谢普遍定期审议系统的许多志愿人员和学生的合作,他们在研究的每一个阶段都提供了帮助,特别是感谢圣胡安和瓜伊纳博的居民,他们使实地数据收集成为可能。我们还要感谢A. Lugo、M. Alayón和M. Pérez以及两位匿名人士对本文的有益评论和建议。

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