洞察力，一部分的特别功能开普敦城市生态和社会生态研究

开普敦的城市生态:南非的比较与思考

• 摘要
• 开普敦的城市生态:南非的比较与思考
• 简介
• 生物多样性保护与生态系统服务“，
  • 生物多样性
  • 对生物多样性的威胁
  • 生态系统服务
• 控制措施与人与自然的分裂?
• 结论
• 对本文的回应
• 致谢
• 文献引用

介绍

“城市生态学”一词在南非的科学文献中并不常用。当使用时，它通常没有很好地定义，它指的是遵循不同方法的各种操作。在自然科学中，城市生态学最流行的定义是研究城市环境中生物和非生物之间的相互作用，使用与自然环境相似的方法和技术(Sukopp 1998年)。然而，这个定义太笼统了，如果把南非现代城市生态研究的人的方面和应用性质包括在内，那么Marzluff等人(2008)的定义似乎是最合适的。他们将城市生态学描述为“一个新兴的跨学科领域，旨在理解人类和生态过程如何在人类主导的系统中共存，并帮助社会努力变得更可持续。”我们认为，应该在这一定义中加上跨学科一词。Fry等人(2007)将非学术参与者，如管理者和公众，与来自不同非相关学科的学术研究人员结合起来，以努力开发新的知识和理论来回答常见的研究问题，从而区分了跨学科和跨学科研究。关于生态视角下的城市生态学历史的国际全面综述，见McDonnell(2011)和景观生态学视角下的城市生态学历史，见Wu(2008)。

我们对发表在生态和社会特殊特性开普敦城市生态与社会生态研究在南非的背景下。从文献中可以清楚地看到，南非城市地区的生态研究遵循了不同的方法，沿着不同的路线发展。开普敦的城市生态首先是由保护城市内外独特的生物多样性和自然区域的需求驱动的(Rebelo et al. 2011, Holmes et al. 2012)。相比之下，城市环境管理和城市开放空间提供的关键环境产品和服务的保护是德班最重要的驱动因素(Roberts 2001, Roberts et al. 2005)。东开普省中小城市的生态研究主要集中在公园、学校场地、运动场和街道树木等公共绿地(McConnachie and Shackleton 2010, McConnachie et al. 2008, Kuruneri-Chitepo and Shackleton 2011)。整个城市绿色基础设施的模式及其驱动过程(Cilliers et al. 2008, Davoren 2009, Cilliers and Siebert 2011, Molebatsi 2011)，包括私人花园(Lubbe et al. 2010, 2011)，构成了西北省城市生态研究的重点。

关于开普敦城市生态的论文可以用不同的方式分类，但是所有论文的主要思想之间的大量重叠可能会阻碍所有努力。尽管如此，我们还是试图对这些论文进行分组(表1)，并为逻辑讨论生成一个结构。开普敦论文确定的两个主要重点领域是保护，重点是生物多样性和生态系统服务和管理，其中包括控制措施的管理和人-自然分界线的管理的论文(表1)。将讨论每组主要论文，并与来自南非其他地区的研究进行比较。我们的目的不是详细概述南非的所有城市生态研究，并参考所有可用的文献。我们将主要关注期刊论文，书籍章节，并在一定程度上未发表的论文和报告。我们承认有大量的灰色文献，包括许多未发表的报告、网站，甚至报纸对南非许多城市地区城市生态不同方面的报道。

生物多样性和生态系统服务的保护

生物多样性

开普敦市的独特之处在于其高度的生物多样性，包括地方性和濒危植被类型和物种的大量多样性，因此应该得到保护(Holmes et al. 2012)。Holmes等人(2012)从当地和全球角度分析了开普敦的保护重要性:“....该国近一半最受威胁的生态系统都在开普敦。和“据我们所知，开普敦的红色名单上的植物数量比世界上大多数国家都要高，超过了其他任何城市。”由于开普植物区系的高度保护地位，人们对该地区较自然的地区的不同方面进行了广泛的研究。

新千年见证了各种研究行动的到来，为作为全球生物多样性热点之一的开普区区建立了系统的保护计划(Younge and Fowkes 2003, Cowling and Pressey 2003)。开普敦市位于这一热点地区，因此它的土地面积被纳入保护计划的一部分。这为开普敦城市生态学的早期势头提供了一个生物多样性主题。因此，该城市形成了若干研究的一部分，以确定特别保护关注的地区(Cowling等，2003年，roouget等，2003年)，最近，桌山被宣布为国家公园，并被授予世界遗产地位(Holmes等，2012年，Van Wilgen等，2012年)。开普敦的城市生态研究特别将城市化作为保护的主要挑战之一(Rebelo et al. 2011)。城市生态性质的生物多样性研究具有特殊的特征，认识到这一问题，并考虑管理当局和公众可以参与的方法，从纯学术练习(Knight等人，2008年)转向应用管理行动(Gelderblom等人，2003年)，以弥合保护规划中的研究和实施差距。这种方法的发展最好的例子是在开普敦市内清除外来植被和恢复这些土地以恢复其生物多样性(Pryke和Samways 2009)。因此，很明显，开普敦植物区保护规划的历史使开普敦在保护城市陆地生物多样性代表性区域方面成为南非领先的城市(Holmes et al. 2012)。因此，可以认为生物多样性问题为开普敦城市生态研究的发展奠定了坚实的基础。

在南非，围绕其他城市地区的自然区域的生物多样性没有得到与开普敦一样的研究。虽然开普敦选择进行系统的保护规划，但由于越来越多的人意识到，实施以保护为导向的城市开放空间规划和管理需要详细的生态数据，其他城市地区才刚刚开始记录其生物多样性(Cilliers et al. 2004)。在南非的几个城市地区，有一些旨在对植物群落进行分类的描述性植被研究的例子。在夸祖鲁-纳塔尔省的德班(Roberts 1993)、西北省的波切夫斯特鲁姆(Cilliers et al. 1998,1999)、自由州的布隆方丹(Dingaan et al. 2001)、约翰内斯堡和比勒陀利亚、豪滕(Grobler et al. 2002,2006)以及内斯普鲁特、普马兰加(Wilken 2007)，人们对城市周围自然区域和城市内部破碎区域的植被进行了描述。这些研究与开普敦最初的植被研究的区别在于对受干扰和退化地区植被的描述。此外，在这些地区的一些集中管理地点的植被，如公园和人行道，以及道路边缘和铁路路堤已被描述(Cilliers和Bredenkamp 1998,1999,2000)。

然而，所有这些描述性研究只有在数据不能以一种可理解的格式呈现给地方当局，以便在城市开放空间的规划和管理中实施时才具有学术价值(Cilliers et al. 2004)。开普敦生物多样性计划的制定和实施是正在进行的系统保护规划的一个很好的例子，当地政府实际上可以根据数据采取行动。开普敦的生物多样性网络包括现有的保护区，以及其他需要保护的地区，即关键生物多样性区和关键生态支持区(Holmes et al. 2012)。保护计划进一步设定了现实的生物多样性目标，这些目标是在与各利益攸关方协商后确定的(Holmes等，2012年)。研究还确定，进行保护评估的尺度在科学上是合理的，因为上述地区的生物多样性受到严重威胁，不可替代，而城市中自然地区的生物多样性的进一步完善不是优先考虑的事情(Holmes et al. 2012)。制定关键利益相关者参与的实施策略具有更高的优先级(Holmes等，2012)。根据Holmes等人(2012)的说法，开普敦市是幸运的，因为该市有一个“专门的生物多样性团队”，正努力弥合之前提到的保护科学知识和地面行动之间的差距。德班的植被描述研究为开放空间规划奠定了坚实的基础，它成为南非几个城市中第一个在城市自然保护中实施都市开放空间系统(MOSS)方法的城市(sepps et al. 1995, Cilliers et al. 2004)。该方法的目的是通过遵循岛屿生物地理学理论(Poynton和Roberts 1985)的生物地理学观点，将重点从保护单个物种转移到保护功能植物群落，保持最大的可持续生物多样性和减少灭绝(Roberts 1993, Seppings et al. 1995)。德班市不像开普敦那样有专门的系统保护计划，但该市被纳入夸祖鲁-纳塔尔省保护计划; which was compared by Knight et al. (2006) to other studies on systematic conservation planning in South Africa.

Potchefstroom的植被研究是基于德国城市所采用的方法(Sukopp和Weiler, 1988年)而进行的全面城市生物区图绘制工作的基础。在波切夫斯特鲁姆的研究中，所有的自然、半自然和人造的生物群落都按照分级分类的方法进行了描述和绘制，在此基础上，根据一套标准对生物群落的“保护价值”进行了评估(Cilliers等，2004年)。所有的信息都是明确的，并成功地转移到波切夫斯特鲁姆市的综合发展计划(IDP) (drew and Cilliers, 2004年)。(参见Cilliers等人[2011]对全球南方已解决和未解决的政策问题的讨论，以及对南非空间规划的关注，特别是综合发展计划[IDP的]和空间发展框架[SDF的]是如何制定的。)应用城市生态区制图方法需要耗费大量劳动力和成本，因此，如前所述，南非较大的城市选择了一种系统的保护规划方法，其中促进了代表性区域的保护(Holmes et al. 2012)。

对生物多样性的威胁

开普敦当地政府面临着保护这个生物多样性热点的巨大压力，这里的人均人口增长率也是南非所有城市中最高的(Holmes et al. 2012)。城市化进程的加快对独特的生物多样性造成了巨大威胁，主要是由于栖息地的改变和外来入侵植物(Holmes et al. 2012)。彼得森等人(2012)报告了另一种威胁，即为非正式贸易而采集本地动植物物种，其发生的程度比之前认为的要高。他们对这些行动的生态可持续性提出了质疑，并指出“不分青红皂白的采伐和生物多样性替代”正在导致保护区的“资源剥夺”。对传统药品、食品、建筑材料和柴火等产品的需求过度增长，主要是由于1994年后数百万南非农村人口向城市迁移，形成了开普敦一个不受监管、未注册的经济企业的支柱(Petersen et al. 2012)。Petersen等人(2012)将开普敦的药用植物种类数量与南非其他几个地区的植物种类数量进行了比较，尽管这些研究不仅关注城市，还包括对药用植物需求非常高的农村居民点。

专家对生态系统的变化高度敏感，而通才更能适应城市环境。Pauw和Louw(2012)指出，在城市地区，孔雀石太阳鸟等专家物种的数量正在下降。这可能导致生物同质化，从而威胁到本地的生物多样性(正如McKinney和Lockwood 1999年所描述的那样)，包括鸟类和植物物种。Van Rensburg等人(2009)在豪登州比勒陀利亚的城市梯度上进行的一项研究支持了城市地区生物同质化的观点。然而，他们也发现鸟类物种丰富度在城市明显高于城市边缘的半自然区域，但外来物种丰富度是最高的。

Pauw和Louw(2012)提出(在私人和公共开放空间)种植本地植物物种(长管花)可以恢复开普敦的蜜汁鸟类协会。然而，他们也提出了一个相关的问题:野生植物种群的基因库是否会被密切相关的园林植物污染。这个问题需要通过仔细研究园林植物的首选来源来解决。Avlonitis(2011)提到了社会干预对先前退化遗址的生态完整性的重要性，这也可能包括花园。恢复更多退化的城市碎片将增加自然区域之间的连通性(Avlonitis 2011年)。另一方面，wers和Cumming(2010)指出，保护高质量的生境比扩展现有的低质量生境网络更为重要。应该通过广泛的恢复项目来促进使用当地土著物种、亚种和生态型，以对抗生物同质化的负面影响(Holmes等，2012)。栖息地质量也可以通过处理外来入侵物种的同质化影响来保证(thos and Cumming 2010)。

对西北省偏远农村地区(Molebatsi 2011)、农村地区(Davoren 2009)、城市外围和城市地区(Lubbe 2011, Lubbe et al. 2010, 2011)的私人家庭花园的几项研究显示了私人花园的价值和研究其生物多样性和生态学的重要性，并表明它们不一定促进生物同质化。在全球范围内，越来越多的人认识到私人花园作为整个城市绿色基础设施的一部分的重要性。首先，由于它们在世界各地的每个城市都覆盖着巨大的表面积，其次，它们与其他绿地之间的联系，第三，正如Cilliers等人(2012)在几篇论文中讨论的那样，它们对城市生物多样性的贡献形成了几种生态系统服务的基础。在南非，对城市家庭花园的研究极为罕见，这不仅是因为可达性、花园的动态特性以及它们形成不受管制的栖息地的问题(Gaston et al. 2005a, Mathieu et al. 2007)，还因为人们认为花园植物主要是外来的，因此没有生态价值。然而，花园有很大的潜力保持本土多样性和受威胁物种，即使它们也包含有可能成为入侵的外来物种(Lubbe et al. 2011)。两者都是研究城市家庭花园的好理由。在特洛克韦市政地区，家庭花园的外来植物种类是其他任何土地使用类型的7倍(Lubbe et al. 2010)。在土著多样性方面，花园排在自然区域之后，但其数量是湿地、公园、空地、道路边缘和铁路保护区的两倍多(Lubbe et al. 2010)。

南非和国外的一些研究已经提出了从城市自然保护方法到将人类作为城市环境中重要的生态主体的普遍转变(Cilliers等，2004年)。在开普敦、德班和西北省的城市地区，已经以不同的方式将社会方面纳入城市生态研究(Cilliers 2010年)。社会方面的研究最适合在南非城市的家庭花园中进行，因为南非城市有着陡峭的社会经济梯度(Lubbe et al. 2010)。此外，对西北省巴茨瓦纳人的花园研究表明，花园在偏远的农村地区形成了一个重要的土著知识体系，但在城郊地区则不是这样，在城郊地区，黑人族群的花园布局与欧洲花园类似(Molebatsi et al. 2010)。这些研究为进一步研究实用植物(也是本土植物)如何改善贫困社区的生计提供了良好的背景。来自南非更多城市(也包括开普敦)的园林研究将极大地增加我们对整个城市绿色基础设施的社会和生态方面的知识。城市家庭花园有能力提供生态系统产品和服务、野生动物栖息地和半自然区域之间的走廊(Savard et al. 2000, Davies et al. 2009)。从财务的角度来看，城市的花园部分以管理成本的形式吞噬了大量的资金(Gaston et al. 2005b)。然而，如果正确地利用资源，花园也可以为增强城市地区的生物多样性作出巨大贡献。花园植物群极其重要，因为植物为其他类群提供了食物和栖息地(Smith et al. 2006a、b， Pauw和Louw 2012)。丰富的物种，以及城市私人花园的范围，为公众提供了许多保护的机会。

生态系统服务

即使在像开普敦这样位于生物多样性热点的城市，所有利益攸关方也不认为其独特的生物多样性足以成为保护城市内外剩余自然区域的理由。另一种显示生物多样性对人类福祉重要性的方法是自然生态系统提供大量商品和服务(O’farrell等，2012)。从生态角度对开普敦发展的历史分析显示，在其他方面，不同生态系统服务的重点发生了转变，因为某些生态过程要么被保护，要么被利用(Andersen和O’farrell 2012)。开发了空间模型，以展示三种不同的土地改造场景对9种不同生态系统服务的影响，这些服务分为四个主题，即农业供应、径流调节、地下水和沿海地带保护(O’farrell等，2012年)。水、放牧和柴火等基本供应服务已经转移到城市边界之外，这不是一个关键问题(Andersen和O 'Farrell 2012, O 'Farrell等，2012)。然而，沿海地区保护和洪水缓解等监管服务明显恶化，这对城市可持续性至关重要(O’farrell等人，2012年)。解决这一关键问题的唯一方法是在城市规划中纳入上述空间模型，这很可能需要权衡。尽管生态系统服务方法对于提高各利益相关者对生物多样性价值的认识是有价值的(Roberts等人，2005年)，但根据O’farrell等人(2012年)的观点，从生物多样性的角度来看，只选择和保护那些生态系统服务价值最高的地区的方法是有害的。因此，他们提出，在某些情况下，像开普敦这样的热点地区的生物多样性应该优先于生态系统服务，作为保护的理由。

南非的另外两项研究报告在某种程度上反驳了上述建议，因为它们建议保护工作应以提供生态系统产品和服务的优先领域为基础。两项研究中较近的一项是对南非草原生态系统服务管理优先领域的评估，而不是将重点放在城市地区(Egoh等人，2011年)，第二项研究是在德班较早应用环境分析系统和资源经济学方法(Roberts等人，2005年)。德班受到国际生态系统服务研究的影响，受到全球对可持续发展的关注和解决所有城市居民基本需求的必要性等问题的推动，早在1994年就实施了EGS方法(Roberts et al. 2005)。在德班，重点明显从生物多样性保护转移到德班都市开放空间系统(D’moss)网络提供的EGS(罗伯茨等，2005年)。德班严重依赖国际研究(Costanza et al. 1997)来选择生态系统服务类型。虽然对生态系统服务的评估比开普敦(17比9)更多，但德班的评估没有那么具体，只包括食品生产、天然气调节、气候调节和供水等一般方面(Roberts et al. 2005)。对各种开放空间覆盖类型的EGS进行了评估，确定洪泛平原、湿地和森林比任何其他开放空间具有提供更广泛服务的潜力。他们不仅关注城市开放空间对生态系统服务的供给，而且还确定了对这些服务的需求(Roberts et al. 2005)。无法获得高水平公用事业服务或基础设施的社区是对生态系统服务需求最高的社区，以满足其基本需求(Roberts et al. 2005)。

此外，利用Costanza等人(1997)确定的全球平均价值，确定了德班不同土地覆盖类型的不同生态系统服务的货币价值。德班空地提供的所有EGS的置换价值估计为每年31亿雷亚尔，不包括德班旅游业的价值(33亿雷亚尔)。人们承认，尽管资源经济学是一个有用的工具，但它仍然存在需要解决的不确定性，因为一些EGS是无形的，难以用经济术语量化(Roberts et al. 2005)。其中一些问题在开普敦讨论过，但在本专题的任何文章中都没有讨论。De Wit等人(2009)对开普敦城市决策者认为最重要的EGS(旅游、娱乐、美学和地方感、生物区系空间、水净化和废物处理以及自然灾害治理)进行了经济评估，重点关注金融决策者对城市自然资产的投资。这些EGS的经济估值似乎比德班更客观，因为使用了四种经济估值技术(市场价格、影子价格、直接代理或非市场方法)，单独或结合使用(De Wit et al. 2009)。然而，在城市管理和预算分配中应用这些努力是需要解决的重要挑战。根据经济和环境评估委员会(2011年)，环境服务评估过程已纳入开普敦的商业计划，但并未影响针对"绿色问题"的财政政策和预算拨款。这可能仍然是由于缺乏对城市自然资产价值的理解，以及强烈倾向于提供服务而不是保护生态系统服务的竞争需求。

控制措施与人与自然的分裂?

专题中的几篇论文承认，为了保护开普敦高人口密度和城市边缘非正式定居点的独特生物多样性，需要管理好几个方面，如环境控制措施(火灾和植物入侵)和人与自然之间的冲突(人与自然的分歧)。虽然这两个方面的管理在表1中是分开的，但它们将被集中讨论，因为控制措施往往突出了人与自然之间的区分。我们面临的挑战是将生态、保护、社会和经济问题整合到一个健全的管理计划中，该计划不仅包括具有独特生物多样性的自然区域，还包括整个城市。我们认为，开普敦的研究在这方面仍然缺乏，但在南非发表的大多数城市生态研究也是如此。一个例外是早期对开普敦莲花河的研究(Grobicki 2001)，该研究报告了解决城市集水区管理的综合方法。这是通过汇集委员会在数据收集、信息分享和管理方面采取参与性办法的一个例子，汇集委员会包括可参与决策和执行建议的主要利益攸关方。在研究中，物理化学、微生物、宏观无脊椎动物和植被信息与人口、社会经济和水文地质信息集成在一个GIS平台中(Grobicki 2001)。这种综合方法为南非其他城市地区的集水区管理提供了良好的范例。德班的环境管理工作(Roberts 2008, 2010, Roberts et al. 2011, Roberts and Diederichs 2002)，我们将在后面讨论，也旨在遵循一种综合方法。

如前所述，开普敦是南非境内唯一拥有国家公园的城市。这是一项巨大的资产，但它也产生了南非其他任何城市或国家公园都无法超越的复杂性和冲突。凡·威尔根(2012)和凡·威尔根等人(2012)详细讨论了桌山国家公园(mnp)面临的两个复杂管理问题。由于需要通过规定的燃烧来实现生态目标，以及为了公园外边界的人类安全而预防和抑制野火(Van Wilgen等人，2012年)，对TMNP中适应火灾和易着火的fynbos生态系统的管理充满了冲突。这需要在制定适应性火灾管理计划时综合考虑生态和社会方面的因素，因为人们还没有很好地理解火灾制度变化的影响。此外，公园的消防管理计划需要扩大，将城市和周边地区也包括在内，这是一个主要的挑战，因为安全将是主要目标，而不是生物多样性保护(Van Wilgen et al. 2012)。尽管在南非所有包含破碎的自然区域或城市边缘的自然和保护区的城市中，尤其是在草原和稀树草原生物群系(火灾是非洲稀树草原生态系统维护和保护的一个重要驱动力[戈文德等人，2006年])，火灾始终是安全和健康的危害，但在南非其他地区，没有明确关注城市地区火灾管理的文献。Cilliers等人(2008)提到了通过燃烧或割草去除城市草原中的生物量的重要性，并承认在城市地区燃烧需要仔细的规划和管理。

TMNP管理中的另一个复杂问题是清除外来入侵物种，包括在人工林中具有经济重要性的树木。这个问题引起了公众的广泛反应，从接受到当地媒体的极端批评。Van Wilgen(2012)给出了一个很好的例子，说明了如何处理公众的看法(通常是错误的)，即外来植物在保护区仍然很有价值。基于事实和科学解释，可以很容易地反驳其中一些观点(例如，高树木覆盖增加降雨)，而其他一些观点(例如，树木吸收碳)则具有一定的有效性，并被作为权衡来处理，当负面影响超过收益时(Van Wilgen 2012)。最难以解决的观念是那些从美学或价值驱动的基础上，而处理这些问题的唯一方法是在保护本土生态系统的全球责任方面，因为TMNP已被宣布为世界遗产(Van Wilgen 2012)。在当地媒体上处理公众所关注的问题也意味着某种形式的环境教育，并“提高对外来入侵植物问题的认识，以及控制它们的好处”(Van Wilgen 2012)。就南非的其他地区而言，为TMNP所使用的同样的论据并不总是有效地证明在城市中清除外来物种，甚至在城市的保护区也是如此。我们观察到一个严重的误解，特别是在桉树种植园的移除方面桉树camaldulensis而且大肠sideroxylon)在西北省的城市地区(不是生物多样性的热点!)，唯一的“权衡”，“林农”的经济剥削和过度的侵蚀(个人观察)．桉树南非北部的树木被广泛用作红表鹰(脆弱的)的休息场所，法尔科naumannii(红隼)，以及红隼的繁殖地卷vocifer(亨利·鲍曼，NWU鸟类学家个人沟通)．

Holmes等人(2012)提到了在南非进行的几项研究，这些研究表明，只有在考虑到社会经济问题并包括所有相关利益攸关方的情况下，才有可能实施保护原则。在开普敦的选定地区采用了管理方法，因为当地居民参与了生态重要地区的以保护为导向的管理(Graham和Ernstson 2012)。虽然开普敦在跨学科方面在南非各城市中起着领导作用，但让当地居民参与资源管理可能是一项挑战。对Macassar沙丘管理项目参与者的采访表明，他们认为这项工作是有价值的。教育、提高意识和改变价值观被认为是优点，但相反，在合法性、信任和承诺方面存在更多的负面问题(Graham和Ernstson 2012)。正如后面将要讨论的那样，德班市政府在其环境管理系统的整个开发过程中注重社区和其他关键利益攸关方的参与(Roberts et al. 2002)，最近还开发了“基于社区生态系统的适应(EBA)”方法来应对气候变化的挑战(Roberts 2010, Roberts et al. 2011)。beplay竞技

空间生态学被用来为开普半岛的人狒狒冲突管理提供信息，并表明景观管理是清除讨厌部队的首选管理方法(Hoffman和O 'Riain 2012)。管理人类与狒狒冲突的最可持续的方法包括保护低洼的栖息地，增加城市边缘和睡眠地点之间的距离，防止获得人为食物来源，迫使狒狒依赖自然食物来源，这将增加它们的活动范围，并减少与人类的冲突(Hoffman和O 'Riain 2012)。在南非的其他城市，城市野生动物管理研究相当罕见，很少有发表的报告。Tennent and Downs(2008)在德班UKZN的霍华德学院校园(一个注册的保护区)探索了使用喂食站来减少野猫对城市野生动物的影响和改善它们的管理。研究结果证实了英国早期的发现，即野猫的活动模式与猎物的活动无关，而是与喂食者带着食物的到来相一致。从保护城市野生动物的角度来看，这似乎是积极的，但野猫的密度正在增加，以应对丰富的食物供应，这肯定会涉及野猫管理(tenent and Downs 2008)。

如前所述，德班的城市生态是由环境管理方法驱动的，在这方面可以被视为南非的领先城市(Roberts 2008)。1994年，德班是第一个接受实施《21世纪地方议程》(LA21)挑战的地方政府，其主要目标是在与居民协商和达成共识后发展环境管理系统(EMS) (Roberts et al. 2001, Roberts and Diederichs 2002)。《21世纪议程》是1992年联合国地球问题首脑会议的一项地方行动计划，其重点是执行综合战略，以处理所有国家的环境退化问题和促进可持续发展(罗宾逊，1993年)。环境管理体系旨在将社会、经济和生态问题纳入德班的所有规划和发展行动中(Roberts和Diederichs 2002年)。从2002年到2006年，德班进入了一个将气候变化制度化的过程，这是南非倡议的一部分，以响应国际地方环境倡议理事会(ICLEI)的城市气beplay竞技候保护运动(CCP) (Roberts 2008)。该倡议的一个里程碑是完成了温室气体排放清单，并成功实施了几个节能项目，这也导致了城市气候保护计划(MCPP)的制定，重点是将德班气候变化辩论纳入主流(Roberts 2008年)。beplay竞技激励地方政府履行适应气候变化责任面临重大制度和资源挑战。beplay竞技还有人提出，生物多样性、气候保护和灾害管理功能之间的新联系对于应对气候变化挑战很重要(Roberts 2010)。beplay竞技认识到人类与生态系统之间的密切联系，导致了“基于社区生态系统的适应”(EBA)概念的发展和应用(Roberts et al. 2011)。EBA将生物多样性和生态环境服务纳入一项更大的战略，通过可持续管理、保护和恢复生态系统及其服务，帮助所有利益攸关方适应气候变化的负面影响。beplay竞技 A lack of research on important issues such as the impact of climate change on urban biodiversity, was also recognized (Roberts et al. 2011).

尽管南非的小型城市参与了ICLEI的CCP项目，但它们缺乏足够的城市生态基线数据(Cilliers 2010, Cilliers et al. 2011)，无法为IDP的发展提供建议。如前所述，在其中一些较小的城市进行了描述性研究，但缺乏关于城市化(人类影响)对生物多样性和生态过程的影响的资料。城市化梯度法(McDonnell and Pickett 1990)是一种国际公认和广泛应用的方法，被用作研究西北省人为景观变化的框架。城市化对草地植物、节肢动物和微生物物种和功能多样性的影响采用城乡梯度方法(Jonas 2007, Du Toit 2009, Janse Van Rensburg 2010)。城乡梯度是复杂的，需要比传统的线性梯度更详细地量化。最初采用的是V-I-S方法(Ridd 1995)，利用样本地块周围地区的植被覆盖百分比(V)、不透水表面百分比(I)和土壤覆盖百分比(S)之间的关系。后来，为澳大利亚开发了一种更精确的城乡梯度量化方法(Hahs和McDonnell 2006)，经过测试并成功地应用于南非(Du Toit 2009)。这种量化方法遵循了景观生态学的方法，并使用卫星图像和空间分析计算了两类12种不同的测量值，即景观指标、人口和物理变量(Du Toit和Cilliers, 2011年)。该研究的主要贡献在于建立了一套标准的城市化措施，可用于比较不同规模和不同国家的城市，并讨论了决定“有效的比较梯度研究”的七个重要方面(Du Toit和Cilliers 2011年)。

比较城市间的城市生态研究对于提高我们对城市化不同组成部分如何影响生态模式和过程的理解是极其重要的，其主要目标是提高保护成果和所有城市居民的生活质量(Hahs等，2009年)一个)．比较本地和国外的不同城市，将大大有助于我们对城市生态的认识。由于独特而多样的植被类型和独特而复杂的人为影响，以及陡峭的社会经济梯度，南非城市地区的异质性将加强这一点。在南非(除了西北省的研究)，还有其他关于城市化梯度的研究，这些梯度由单一因素表征，例如，开普敦最近的由太阳鸟授粉的自然植物的距离(Pauw和Louw 2012)，或使用土地覆盖类别，即比勒陀利亚每个研究地点250米半径内的城市、郊区和半自然(Van Rensburg等，2009年)。虽然这些类型的研究不能进行比较研究，但它可能有助于确定城市化(总体上)对当地环境下物种的影响。但是应当记住，如果对梯度的特征描述过于简单，就无法获得足够的信息来确定城市化的哪些变量能够更好地理解因果因素;而如果仅用距离来表征梯度，它可能与城市化的任何方面有关(Hahs et al. 2009a)。

在南非，比较城市生态研究的例子不多。Molebatsi等人(2010)比较了西北省偏远农村、农村和城郊地区巴茨瓦纳族(Batswana)家园的物种多样性和花园布局。结果表明:外来种增加，功利种减少，园林布局由传统向西化转变。在东开普省，McConnachie et al.(2008)和McConnachie and Shackleton(2010)量化了不同城市间公共绿地规模和状态的差异，并指出在低收入地区，绿地规模小得多，质量也低得多，这是过去独立发展的遗产。包括南非城市地区在内的全球比较就更罕见了。Hahs等人(2009b)将开普敦的植物物种多样性与其他21个城市进行了比较，以确定植物灭绝率。Cilliers等人(2008)报道了南非和澳大利亚城市和农村草原上外来植物入侵的类似模式。

结论

城市化是一个现实，也是对现有生态系统以及人类健康和福祉的重大威胁。城市生态学对促进合理发展和监测生态系统有很大贡献，特别是在全球生物多样性热点地区，而且在更广泛的南非背景下。尽管我们的城市周围有切实的环境退化，但对城市环境进行的研究很少，(除了开普敦和德班以及西北省和东开普省的一些城市地区)，以确定这些问题并找到解决方案。

城市生态研究需要利益相关方的参与和城市生态研究人员之间的合作，以深入了解不同城市化部门所取得的成就。在此之前，南非城市生态的历史和未来从未被考虑过。它是自然科学的“灰姑娘”;也许是因为它的“脚”也深深扎根于社会和自然科学中，在保护、空间规划和环境管理方面具有应用价值。因此，城市生态学可以被视为一门真正的综合科学。希望这一系列关于开普敦城市生态的信息丰富的论文，以及本文中的思考和比较，能让科学家了解城市生态对他们自己的研究专业和可能的应用的可能性。

很明显，城市生态是由各省乃至市级不同的需求和要求驱动的。开普敦的城市生态诞生于其丰富的生物多样性，科学家为城市生态的下一阶段奠定了良好的基础，希望这一阶段不仅是跨学科的，而且是跨学科的。早期迹象表明，考虑到这篇专题文章的内容，开普敦城市生态的前进道路确实是这样的。尽管南非的许多城市生态学研究具有很强的应用性质，但它们确实对城市生态学理论的发展做出了贡献。这些研究接受并解决了Cadenasso和Pickett(2008)为发展成功的城市生态系统理论而提出的大部分原则，即城市应被视为生态系统，具有空间异质性、动态性，包含相互作用的人类和自然过程，以及重要的功能生态过程。

南非城市生态学的进一步发展在很大程度上依赖于在这篇反思论文中提到的城市地区继续进行学术和应用研究，并将其扩展到其他城市地区。在南非的城市生态研究中使用了不同的方法，并将使用不同的方法。未来的研究应该集中在包括整个城市绿色基础设施(包括私人和公共开放空间以及人造栖息地)，整合不同的学术学科(和非学术贡献)，比较本地和全球城市的生态，研究生态模式和驱动它们的过程(生物、物理和社会经济)，以及理解过程背后的机制。因此，对南非和其他地方的城市生态系统的研究应该旨在调查、建模和监测生态系统和社会系统之间的联系，正如Zipperer等人(2011)所解释和总结的那样，并已经在南非农村地区进行了尝试，关注使用弹性方法的社会生态系统观点(Pollard等人，2008)。

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