生态和社会 生态和社会
以下是引用这篇文章的既定格式:
Barbedo, J., M. Miguez, D. Van der Horst和M. Marins 2014。增强防洪生态系统服务:城市周边景观的保护策略?生态和社会19(2): 54。
http://dx.doi.org/10.5751/ES-06482-190254
研究,一部分的特别功能文化景观中持续的生态系统服务:分析和管理选择

增强防洪生态系统服务:城市周边景观的保护策略?

1里约热内卢联邦大学(UFRJ), Engenharia Civil program, Alberto Luiz Coimbra Instituto de Pós-Graduação (COPPE),2里约热内卢联邦大学(UFRJ),埃斯科拉Politécnica,3.爱丁堡大学地球科学学院,地理与生物环境研究所

摘要

一些生态系统服务被低估的一个关键原因是它们不容易被受益者和潜在提供者察觉。水文建模使我们能够评估、量化和可视化特定的人为干预及其对洪水的积极或消极影响之间的因果关系。本研究使用这样一个模型来测试巴西沿海城市帕拉提土地利用的假设变化。我们讨论了如何采用更高密度的城市发展模式来应对不断增长的人口需求,同时保护具有高环境价值的文化景观免受不可持续的城市扩张和侵蚀。模拟工作的结果显示了如何改善水流调节服务,以及在多大程度上恢复城市周边泛滥平原的自然功能和属性可以减少城市洪水。
关键词:生态系统服务;洪水风险管理;土地使用适应;城市周边的风景;水流的监管

介绍

在本研究中,文化景观被理解为一组自然和人为的形式,在特定的时刻,从特定的人类视角,表达了人与自然之间连续关系的遗产。1992年,《世界遗产公约》增加了文化景观的类别,以承认不同领土的独特性,文化和自然环境之间的关系为每个特定的景观提供了独特的身份。因此,在一定的文化景观内,生态系统为人类福利提供的服务可能是“自然”生态过程的结果,也可能是人类长期和特定空间内累积行动的结果。人类发展和自然禀赋之间的关系既是动态的,又是上下文的,但有一些反复出现的主题可以在其他非常多样化的文化景观的演变中发挥突出作用。其中一个反复出现的主题是发展模式和(改变的)水文之间的关系。我们探讨了这一特定主题,关注人类主导景观中假设的土地利用变化过程可能影响水流调节服务的方式。

在关于生态系统服务的文献中(例如,Acharya 2000, Emerton 2005, Batker et al. 2010),越来越强调水流调节服务对防洪的重要性。《欧洲水框架指令》(2011年总环境司)鼓励在缓解洪水方面采取措施,力求"与自然合作而不是对抗自然",认识到通过适应土地利用措施减轻洪水影响是"更好的环境选择"(《水框架指令》第4.7条)。关于调整土地利用变化过程对减轻洪水风险的益处,已有大量文献(例如,Kousky等人,2011年)。关于这些战略干预措施的实施,文献中发现了两种基本方法:一种是强调有必要通过促进紧凑城市来阻止进一步消耗土地资源(Rogers 1997),提出了对当前城市增长趋势进行彻底的重新规划或逆转。这种方法探索了河流恢复和城市周边泛滥平原适应的可能性,通过上游储存在事件期间和之后容纳洪水(Mitchell et al. 2006)。第二种方法试图通过发展创新的排水相关概念来处理城市化过程,如北美的低影响发展概念(美国国防部2004年,Kloss和Calarusse 2006年),澳大利亚发展的水敏感城市设计概念(BMT WBM 2009年)和英国的可持续城市排水系统概念(Andoh和Iwugo 2002年)。这些概念强调需要结合结构性和非结构性措施来减轻洪水风险(Mascarenhas和Miguez, 2002年),以便通过提高对水循环变化的恢复力、通过创造多功能景观和规范建筑标准来加强渗透和蓄水,减少城市化的影响。

在城市周边景观中采用这些概念性方法提出了两个一般性挑战:(1)如何促进现有自然功能和服务的保护;(2)如何利用新技术进一步转化和改造土地和水资源。城市周边泛滥平原面临着进一步发展的严重社会经济压力,对维持关键的水流调节服务构成了巨大挑战。由于改造的私人净收益往往超过保护的净收益(Vuuren和Roy 1993年),对缓解洪水的结构性措施的评估往往比非结构性措施进行得更彻底。在这方面,Corkindale(2007)指出,除非非结构措施和结构措施得到同等的评价,并且与传统的硬工程解决方案一样详细,否则极有可能选择后者而不是前者。Schuyt(2005)在一份概览论文中指出,政策制定者并不了解泛滥平原的全部经济价值,保护泛滥平原是一个真正值得考虑的选择,特别是考虑到泛滥平原的广泛使用或破坏。低估一个地区可以提供的生态系统服务的范围很可能导致不适当的使用,这反过来可能带来更低的经济效益(Haller 2010)。在这种情况下,有必要在当地决策环境和发展与保护之间冲突的当地景观中衡量和沟通水流调节服务。关于生态系统服务和景观价值的知识应该被清楚地传达,并使决策者、其他利益攸关方和公众成员容易获得(De Groot et al. 2010)。这在全球南部地区更加具有挑战性,那里的发展需求很难受到挑战,保护的斗争主要集中在原始自然地区。

通过研究城市周边景观水流调节服务的具体问题,我们强调了土地利用在降低洪水风险方面的作用。在我们的研究区域测试了当前和未来的情景,并借助水文模型估计了它们对城市洪水的影响。从建模工作中获得的结果将使我们能够基于一系列干预措施的水文效益的测量来探索“如果”问题,这些干预措施旨在恢复我们案例研究区域的河流流域的自然属性和功能。我们的分析将使我们提出这样一个问题:在城市周边泛滥平原优化水流调节服务能在多大程度上减少城市洪水?考虑这种特定的生态系统服务对文化景观的保护有多大用处?

研究区域的描述

巴西著名城市规划师卢西奥·科斯塔(Lucio Costa)将帕拉提形容为海洋之路与大地之路交汇交错的城市。这段简短的描述综合了南美洲最具价值的殖民定居点之一的独特景观。位于巴西两个大城市之间的里约热内卢de Janeiro州(见图1),Paraty是殖民主义的持久物质化产物,是巴西各种资源开采周期的结果,从18世纪所谓的“黄金周期”到Paraíba谷的咖啡单一种植。这座城市被岛屿和连绵的山脉包围,大西洋森林茂盛的植被包围着,经常被晨雾笼罩。根据Cury(2002)的说法,帕尔蒂与其他历史定居点的区别在于森林、海洋和城市之间不断的相互作用和相互联系。帕拉提周围的文化景观对其在1966年被认定为国家文化遗产至关重要,包括环境多样性和对保存现有自然资源的关注,以及当地社区在使用这些资源方面的作用。pary被认为是21世纪巴西独特的历史瑰宝,是联合国教科文组织世界遗产候选人。值得注意的是,教科文组织对这一候选资格的最新回应强调,需要更彻底地考虑城市所处的环境环境。巴西历史和建筑遗产研究所(IPHAN)对候选过程进行了诊断,确定了城市周围地区的许多自然和文化价值,覆盖了泛滥平原的水流调节服务。

16世纪,当第一批葡萄牙人在这里定居时,该地区是由湿地组成的,自那以后,由于殖民城镇的建设,湿地逐渐被排干。未被城市化的泛滥平原的残余部分已被改造为农业用地,作为城市和山区之间的缓冲区。流入市区的两个河流系统(Mateus Nunes和Perequê Açu)具有陡峭的坡度,将大量的暴雨水迅速排放到漫滩。最初的安置计划是为了应对定期的涨潮和常见的洪水事件;街道被故意设计成“V”形,从路边向中心倾斜,以便在街道变成运河时保持房屋干燥。如今,城市与自然环境之间脆弱的平衡正受到无计划的城市扩张的威胁,而近年来更为频繁的极端降雨事件又可能加剧这种情况。

我们的研究区域在两个分析尺度上进行了检验:更大的尺度考虑了Perequê-Açu和Mateus Nunes两条河流的整个流域,包括约16500公顷的面积(见图1位置和方法部分的水文特征);在更详细的层面上,这项研究的重点是盆地的较低区域,即帕提亚市的城市和城郊泛滥平原,其面积约为1000公顷。这片泛滥平原的很大一部分保持着植根于殖民土地所有权制度的古老特征,这就是为什么帕拉提周围的城市边缘景观仍然以大型开放空间的存在为标志。最重要的领域在图2的左侧图像中进行了描述和说明。从市区向西延伸约两英里,这片土地通常被称为“Bananal”(图2左图中的A区),属于前王室,至今仍呈现出19世纪Mateus Nunes河沿岸重新规划的大型农场的特征。自从在米纳斯吉拉斯州开采黄金以来,这些农场成为巴西西南部地区经济景观的特征,标志着与其他地区的明显区别。帕拉提的农业已经衰落,今天剩下的农场主要用作牧场。在老城北部,Jabaquara地区(图2A中的B区)主要由属于另一个大地主的湿地组成。尽管自1972年第一个总体规划以来,该地区一直被列为城市扩展区,但它仍然基本未被触及。机场区域(图2A中的C区)也是城市附近一个重要的开放空间。 The remnants of the floodplain along Pereque-Açu river (area D in Fig. 2A) still present large open areas, although urbanization is proceeding. In a broader study of the municipality of Paraty, the urban research group from the Federal University of Rio de Janeiro (PROURB) coordinated by Tardim has reflected upon the system of open spaces in Paraty and put forward three possible functions for these peri-urban areas: (1) Enhancement of the ecosystem services provided by the watersheds, with potential to preserve vegetation, hydrography, and land structure; (2) A landscape perception area, involving a possible relation between natural and man-made landscapes; (3) Urban occupation as an opportunity to structure areas already in danger of uncontrolled urbanization (Tardim 2010). The uncontrolled urbanization currently poses the biggest threat to the cultural landscape of Paraty. Along the rivers Pereque-Açu and Corisco (a tributary of Mateus Nunes river), urban development is already occurring at a fast pace.

在前面描述的大型物业的上游环境中,各种社区在过去25年里迅速发展,其中许多是由非正式占用和不受控制的土地使用变化过程所驱动的。从1985年起,对土地资源的压力更加强烈地表现为在原来的农村土地上出现新的居民区,洪水危险地区正式和非正式住区的增加,非法占领和部署城市分区,有时是由市政当局赞助的。这些地区的结构性问题包括最弱势的社会群体缺乏住房,以及他们居住的洪水易发地区卫生服务差。这些问题对当地社区的福祉造成严重后果,助长了社会不公平和环境不可持续的城市增长模式。针对这些问题,我们的目标是更好地理解上游城市化和下游洪水之间的动态关系,并利用这一理解开发土地使用场景,探索新住房需求和保护城市周边泛滥平原之间的权衡,后者为城市居民提供水流调节和其他生态系统服务。

方法

为了量化假设的土地利用变化对洪水的影响,有大量可用的建模工具,如使用保守或非保守方程的一维和多维模型(见Sousa 2010),每种模型都有其自身的优点和局限性。分析的复杂程度和解析并不一定如此根据建模过程开发中可用输入数据提供的详细级别,它们需要尽可能高,而不是“适合于目的”。在我们的研究中,由里约热内卢联邦大学计算水力学实验室(Mascarenhas and Miguez 2002)开发的数学模型MODCEL是一个现成的模型,为我们的实验提供了合适的选择。MODCEL具有准二维(见Cunge et al. 1980)水动力模型的特征,它基于流动单元的概念,在这个概念中,整个流域由一组相互连接的单元表示。美国陆军工程兵(1993年)和巴纳德等人(2007年)建议,当河流出现低坡度和在复杂系统中,如Mateus Nunes和Perequê河流域的下游地区,排水网被划分,然后沿着排水网重新连接时,使用水动力学模型。

MODCEL能够在城市景观中再现各种各样的水力模式,并考虑一套分布式措施,以测试城市排水网络的行为。与MODCEL相关的一个重要特征是,水流可能同时独立地发生在流域的不同部分,最终,随着洪水的增加,这些区域可能会联合行动。这个水动力模型,虽然它是通过一维的水力关系来工作的,但它能够在二维上表示水流。事实上,在城市流域的情况下,该模型能够表示地表单元与地下单元之间的流动交换,通常表示排水通道,从而实现了三维水流的表示。如果我们想考虑城市上游的城市周边河漫滩,准二维模型比一维模型更合适,因为它们允许对河流系统的功能进行更系统的观察。在我们的研究背景下,MODCEL允许测试不同的土地使用可能性,从而更好地理解它们对水流调节服务的影响,特别是当大淹没区发生严重的洪水问题时,当表层水流和地形起主要作用时。这项研究考虑了流经帕拉蒂市的Perequê-Açu河和Mateus Nunes河的整个流域。根据地形特征和城市类型对流域进行了细分,其中378个单元表示低地地区,88个通道单元表示Pereque-Acu河和Mateus Nunes河,67个单元表示山坡地区。

降雨数据来自于缔约方的雨量站。为了计算未来天文潮汐的变化,在自由软件SisBaHia中插入了潮汐制度(Rosman 2011)。根据研究流域的土壤覆盖特征,根据Wilken(1978)和美国土木工程师学会(1969)的研究得出了水流系数,即径流(与土壤的吸收能力有关)和流速(与土壤的粗糙度有关)。本研究定义的径流值和配人系数载于附录1。

在插入所有相关数据后,模型能够再现代表Perequê-Açu河和Mateus Nunes河流域现实的现状,这构成了比较未来情景的基准。在这个阶段,校正是一个重要的步骤,目的是减少真实系统的简化表示中的不确定性,并确保模型中可接受的置信度水平。通过调整水文参数对数学模型进行校正,使模型模拟的水流量与实际事件观测的相似。这是通过“试错”过程完成的,在此过程中,通过连续的模拟和观察流量与计算流量之间的比较手动调整参数,从而实现模型的验证(Bonganha et al. 2007)。因此,通过计算MODCEL计算的流量与现场记录的流量之间的偏差,根据每个水道的水流集中时间的表示和从现场访问收集的直接信息,调整Pereque-Acu和Mateus Nunes河的水文情况,对模型进行了校准和验证。偏差范围为-10.2% ~ 2.4%。除了流量,水的浓度时间也被用于模型校准。计算值与观测值之间的偏差允许在MODCEL中插入的建模参数进行调整。

在基于当前情况的正确表示对模型进行校准后,模拟了一个预测概率为5年1次(TR为5年)的强降水事件的时间复发(TR为25年)的未来情景。这一假想情景是根据导言中提出的概念拟订的,并考虑到盆地的物理组成部分,例如地形、城市占领和物理基础设施等。该方案强调河流恢复措施,重新连接Mateus Nunes河的曲流,通过沿漫滩植树(软性缓解措施)加强生态系统服务,并避免对漫滩上游地区的进一步占用。该方案还提出通过沿着BR101(巴西国道101,也称为里奥-桑托斯高速公路)开通一条新运河,将两个水文盆地连接起来,允许城市占领河漫滩下游地区,如图2右侧图像所示。

由于这一情景是作为本研究的假设而发展起来的,因此本研究所采取的措施将在以下段落中更详细地说明:

(1) Mateus Nunes河的恢复:Mateus Nunes河的重新规划旨在确保河流在更自然的环境中运行。以Pereque-Acu曲线为参考,恢复河岸植被,表示Mateus Nunes的新河流曲线。此外,还调整了径流值和人员系数,以反映土地覆盖的变化。

(2)紧凑的城市发展:城市增长指向BR101下游地区剩余的可用土地,为Jabaquara北部地区带来更高的占用率。BR101高速公路上游地区被保护起来,免受城市的进一步占领,作为市区和泛滥平原上游地区之间的缓冲区。

(3)在Pereque-Acu河和Mateus Nunes河之间建设连接湖泊:该措施旨在增加BR101上游地区的蓄水能力,使两条水道的水量共享,并减少小流域流入城市的水量。储存区域的尺寸经过了修改,以代表这些区域经过修改的地形,允许水从一个流域转移到另一个流域。

(4)开辟新水道,以补充现有的排水网络:新水道的设计旨在增加两个河流系统的灵活性,并恢复分布式水流的自然功能。为了找到最佳的宽深比(宽12米,深2.5米),在模拟试验后设置了连接通道,设计的目的是在不增加Mateus Nunes河的溢流的情况下从Perequê-Açu输送足够的水量。

(5) BR101高速公路下游的Mateus Nunes河和Perequê-Açu河的疏浚:由于这两条河的河岸几乎在其市区的整个长度上都受到了高度的干预,因此据信,河流下游目前阶段的沉积不是自然过程的结果。因此,在这种情况下,疏浚BR101高速公路下游的两个河流系统被认为是一种补充干预措施,以清除目前情况下观察到的多余沉积物。

结果

通过模拟Pereque-Acu河和Mateus Nunes河流域的水流状况,得到了如图3和图4所示的洪水图。在这些地图上,可以看到土地利用变化在市区的分布影响,以及为改善水流调节服务而提出的措施所产生的效益。

对于量级较低的水文事件来说,目前的洪水泛滥地区已经很严重,特别是在Perequê-Açu河周围的城市地区和Jabaquara地区。在这一地区,五年一遇的降雨事件导致的水深从20厘米到56厘米不等。25年1次,洪水达到79厘米。马特乌斯努涅斯河有些地方溢出,特别是在右岸。在一些社区,预计25年一遇的降雨量将达到26厘米。

在BR101河上游地区实施拟议的措施,加上开放拟议的新运河,将消除Perequê-Açu河在五年一次的降雨事件中溢出造成的洪水,如图3所示。在许多地区,25年一遇的降雨事件也消除了洪区,如图4所示。在Caborê和Jabaquara两个社区,在目前的条件下被认为有严重的洪水风险,防洪水平达到60厘米,市中心一些地区的最高水位下降了约50厘米。在Mateus Nunes河,如果5年一次降雨,最高水位将下降10厘米,如果25年一次降雨,最高水位将下降22厘米。

通过将当前情况的洪水图与5年和25年极端降雨事件的拟议情景进行比较,可以注意到,对于较小的洪水事件,土地利用变化的影响更为明显。所提出的措施已被证明对预测每5年一次的强降雨事件最有效,也显著降低了25年反复发生强降雨事件的情况下的水位。

图5显示了分别为Perequê-Açu河和Mateus Nunes河建模的两种情况下的最高水位剖面图,显示了穿过BR101河段的水流随时间的变化情况。

总的来说,拟议的设想情况显示,在大多数易受洪水侵袭地区,水位比目前的情况要低。从图5中可以观察到,在提议的方案中采取的措施通过减少Perequê-Açu河的峰值流量,减缓与涨潮同时发生的情况下(即当城镇受到来自两个方向的高水位的威胁时)的压力,为目前的情况带来了显著的改善。另一方面,该情景比Mateus Nunes河的当前情景显示出更高的峰值水平,而在Perequê-Aêu河则相反。这是由于这些河流之间拟议的连接;由于Perequê-Açu流域的水量贡献大约是Mateus Nunes流域的两倍,因此对这一连接进行了测试,以恢复之前的水流交换的自然功能,使Perequê-Açu流域的水可以溢出到Mateus Nunes流域。

讨论

研究结果显示了改善水流调节服务的潜力,这可能在很大程度上减少城市洪水。这些成果的可视化可以鼓励更全面地评价保护城市周边河漫滩的好处,为将这些领土改造和指定为受保护的景观,以减缓洪水和协同生态系统服务,如舒适、非侵入性娱乐和继续传统和非集约化农业活动提供有力的论据。洪水缓解效益的定量分析为评估地方湿地价值提供了重要信息,并可在设计城市周边景观保护战略时提供有用的参考。应该指出的是,在有关生态系统服务的文献中,最具争议的问题之一来自于精确确定服务的范围(Pearce 1998, Boyer和Polasky 2004)和可以对其进行评估的价值(Vandewalle et al. 2010)的困难。Carpenter et al.(2009)指出,一些旨在改善生态系统服务的评估实践是基于未经检验的假设和稀疏的信息,这使其变得困难把这些问题融入到决策过程中。考虑到这些限制,我们的建模场景提供了可量化的生态系统服务,可以对其进行定制,以检查相关当局实际正在考虑的决策中固有的权衡。同样重要的是,要考虑到水流调节服务构成了不可转让的生态系统服务(Liu et al. 2010),并为许多人带来了效益,但这是通过地理分布不均实现的。这意味着用于缓解洪水的战略资源与具体地点有关,需要适当确定。本研究的结果有助于更好地理解特定土地资源与水流调节服务之间的关系。将保护和加强特定自然资源的收益形象化,可以有效地为土地使用决策提供信息,有助于保护具有高度环境价值的文化景观。

模拟工作的结果表明,在建筑密集的城市地区的上游地区使用河流恢复措施可以恢复Perequê-Açu河和马特乌斯努内斯河流域的灵活性,在目前情况下,由于修改河流几何形状和逐步引进有形基础设施,这种灵活性已经丧失。根据我们的模型计算,通过共享两个流域的水量,恢复碎片化生态系统之间的联系可以有效减缓暴雨径流,并在洪水发生时减少峰值流量。这证实了旨在战略性地恢复湿地的流域规划,通过恢复维持水资源完整性的生态系统层面的过程(功能),具有提供巨大效益的潜力(White and Fennessy, 2005)。根据我们的模型计算,两个河流流域之间拟议的连接可以保护居民点和基础设施,因为当降雨事件与高海潮同时发生时,这些连接可以保留重要的一部分降雨水。作为这些措施的补充,生物工程措施的结合,例如在流域上游地区重新造林和在河流下游城市地区疏浚河流,已证明可以有效地降低目前易发生洪水的大部分较贫穷城市地区的水位和暴雨排放。这些发现证实,洪水管理的综合方法(Miguez等,2012),使用结构和非结构措施的适当组合(见Rezende, 2010)是在城市周边环境中减少洪水的最有效方法。

我们还看到,在流域较低的地区采用更高的密度率可以有效地减少城市化对洪水的影响。这些发现与强调推进紧凑型城市重要性的理论是一致的。在我们的实验中,虽然下游地区的高密度化对洪水风险的影响是最小的,但沿着漫滩的上游地区的进一步占用,不仅会导致最近城市化地区的洪水风险恶化,还会给下游地区带来额外的压力,危及现有的建筑遗产,并意味着未来硬工程基础设施和维护服务的高成本。这些发现表明了土地使用决策在地方一级的重要性,以及它们如何影响未来人类面临的洪水风险。在这方面,《全球环境展望》特别重视跨越阈值的风险,即达到人与环境关系转折点的可能性(联合国环境规划署,2007年)。

我们的建模结果表明,采用更集中的城市发展模式,同时保留防洪的关键资源,是一种可能转化为互利和多重利益的管理选择。关于设计激励政策以加强生态系统服务的提供的研究提供了有趣的可能性,很可能用于文化景观的保护。例如,可以利用生态系统服务资金,以实施森林等自然防洪缓冲区,从而也有助于实现再造林目标(Jha等人,2012年)。就缔约方而言,全球环境基金最近发起的“格兰德湾生态系统综合管理”项目(2011年全球环境基金)提供了一个特殊机会,将这些问题作为该区域更广泛的一套环境目标的一部分。该项目的主要目标是实现格兰德湾生态系统的长期保护和可持续利用,这里是佩雷克-阿苏河和马修斯努涅斯河流域所在的地方,也是城市化压力最大的地方。值得注意的是,该项目确定的目标之一是"减轻影响格兰德湾生态系统健康及其提供关键环境产品和服务能力的某些威胁"。这样一个雄心勃勃的项目可能为更全面评估本研究所确定的地区所提供的许多文化价值和其他生态系统服务提供了机会。

为了鼓励地方政府采取适当管理城市周边泛滥平原的政策,需要改变目前土地利用变化和城市扩张的趋势。为了支持这种转变,必须承认位于城市地区上游的湿地是一种集体利益,当地社区的安全和福祉最终取决于它。因此,至关重要的是要确保决策者能够获得有关城郊泛滥平原提供的全面服务的信息,并以能够评估不同决策选择的方式提供这些信息。承认这些“集体财产”意味着对这些领土的管理的观点的改变,不能再仅以私人利益和社会经济压力的总和来定义这些领土,而是要承认集体利益(Leis 1995)。值得注意的是,千年生态系统评估(2005年千年生态系统评估)承认,当湿地的市场和非市场经济效益都包括在内时,未改造土地的总经济价值往往大于改造土地的总经济价值。因此,有理由认为,如果综合考虑所有的经济、社会和环境效益,将河漫滩残余物改造成适当用途可能比将其改造成新的住宅区更有价值。

在我们的研究领域使用MODCEL已被证明是有用的,不仅可以估计优化水流调节服务在减少城市洪水方面的效果,而且还可以用于将公平和社会正义的原则引入到土地使用决策中。单元模型在土地使用的变化和下游土地所经历的洪水外部性之间建立了因果关系,从而影响了居住在那里的人们。正如发展中国家许多城市的情况一样,帕提亚最容易发生洪水的城市地区大部分居住着较贫穷的居民。了解不同土地用途之间的因果关系,使我们能够确定谁承担城市土地转变的成本,因为这些行动增加了洪水风险。它还可以确定水流调节服务的受益者和提供者,在生态系统服务的受益者和提供这些服务的人之间建立直接联系。

结论

城郊泛滥平原的管理不仅需要使用更多的工具来可视化与某一流域相关的生态系统服务,还需要管理者和公民更广泛地理解这些信息如何有助于管理文化景观。我们的研究显示,采取积极的措施,加强调节水流的服务,可为现有文物建筑的保育和城市居民的福祉带来重大裨益。我们的研究结果表明,采用生态系统方法可以为土地使用决策提供一个合理的依据,它带来了可量化的数据,可以支持城市周边地区的保护策略。保存或转换的优点取决于许多可能发生变化的因素,需要根据对土地利用变化过程有强烈影响的当前社会经济因素,特别是在涉及不可逆转损失的情况下,对城郊地区的土地分配决策进行适当评估。在这种情况下,为发展中城市的住房需要提供更可持续的解决办法,一方面旨在减少城市洪水的发生,另一方面可能意味着将某些地区转变为密度较高的城市发展地区,以补偿为调节水流而保护的战略自然资源。在这种情况下,由于城镇的吸引力和环境设置,建成区上游的土地城市化压力很大。因此,对现有建筑遗产保护的关注导致上游农村地区的扩张,这反过来威胁到城镇的保护地位和居民的安全,这在某种程度上是矛盾的。

文化景观的保护可以通过对我们生命维持系统价值的更全面的理解,认识到建筑遗产与其周围环境之间的相互依赖性来实现。城市外围地区的城市扩张过程和相关的土地使用变化使人们有充分理由关注维持人类福祉所需的生态系统服务的能力。随着气候因素造成的未来变化的不确定性得到承认,这些担忧增加了。party的例子展示了如何在与自然资源开采相关的经济条件下创建资本和文化遗产,但一旦城市环境发展起来,它就为使用周围景观提供了新的理由。因此,建立在经济增长基础上的城市创造过程,如果以不受控制的方式继续下去,就会对城市本身构成威胁。关于水流调节以及其他生态系统服务,可以通过制定战略和管理安排,把土地资源的保存和转换的好处结合起来,以便改善从自然条件和人类行动中获得的好处。这意味着,在文化景观中维持生态系统服务不仅仅是一个被动保护的问题,也可以是一个积极的追求。即使发展过程可能会产生破坏性的后果,丰富我们生活的环境也是我们力所能及的。

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致谢

作者感谢高等教育人才培养协调委员会(CAPES)、里约热内卢州研究支持基金会(FAPERJ,参考:100-223/2014)和自然环境研究委员会(参考:NE/I003819/1)的资助。

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