Биоразнообразие городов: методы оценки и стратегии сохранения

Цель. Провести сравнительный анализ эффективности мер по сохранению биораз­нообразия на урбанизированных территориях на примере Сингапура, Кейптауна, Берлина и Москвы с использованием авторского индекса биоразнообразия (ИБ).

Процедура и методы. Исследование основано на расчёте авторского индекса био­разнообразия (ИБ), разработанного на принципах Сингапурского индекса (CBI) и учитывающего доступность данных для ключевых аспектов: видовое богатство (пти­цы, растения), доля аборигенных видов флоры и эндемиков, площадь зелёных зон и уровень загрязнения воздуха (PM2.5). Данные получены из открытых источников (eBird, GBIF, iNaturalist, OSM, OpenAQ, ВОЗ), официальной статистики городов и опубликованных данных.

Результаты. Расчёт ИБ выявил значительные различия полученных показателей: Кейптаун — 83 балла, максимальный балл обусловлен высокой долей эндемиков (68%) и видовым богатством, несмотря на ограниченную площадь зелёных зон (22%). Сингапур — 51 балл, когда технологичные решения компенсируют низкую долю аборигенных видов (47%) и эндемиков (15%). Москва — 46 баллов, где боль­шая площадь зелёных зон (54%) сочетается с низким видовым разнообразием рас­тений (1 647 видов) и эндемизмом (5%). Берлин — 44 балла, отличается самой разви­той сетью экокоридоров (44% территории), однако характеризуется ограниченным биоразнообразием (1 527 видов растений, 2% эндемиков). Корреляционный анализ показал сильную положительную связь ИБ с долей эндемичных видов (г = +0,997, р< 0,001) и видовым богатством флоры (г = +0,980, р<0,01), и значимую отрица­тельную связь с площадью зелёных зон (г = -0,938, р<0,01), что свидетельствует о приоритетном значении качества зелёных зон (естественность, эндемизм) над их площадью для биоразнообразия. Хотя площадь самих зелёных территорий в городах сохраняет важное значение для обеспечения среды обитания и выполнения разноо­бразных экосистемных услуг.

Теоретическая и/или практическая значимость. Разработанный индекс биоразноо­бразия (ИБ) может служить инструментом для сравнительного анализа городов в различных природно-климатических условиях. Применение методологии относи­тельной оценки при расчёте индекса (нормализация показателей к максимуму вы­борки, весовые коэффициенты) позволяет нивелировать различия в исходном био­логическом потенциале территорий. ИБ создаёт основу для оценки эффективности политики городов в области сохранения биоразнообразия и разработки адресных рекомендаций с учётом региональной специфики, что подтверждается выявленными особенностями для модельных городов: низкая доля аборигенных видов в Синга­пуре, фрагментация местообитаний в Кейптауне, преобладание декоративных ви­дов в озеленении Москвы. Установленные закономерности (приоритет сохранения естественных сообществ с доминированием аборигенных видов над расширением искусственных насаждений) обеспечивают научную основу для стратегий сохране­ния биоразнообразия. Выявленные связи с Целями устойчивого развития (ЦУР 11 — через оценку качества городской среды; ЦУР 13 — через мониторинг влияния за­грязнений; ЦУР 15 — через сохранение биоразнообразия) позволяют использовать ИБ для совершенствования национальных систем оценки, включая интеграцию качественны.х показателей в российский индекс качества городской среды.

1. Биоразнообразие биомов России. Равнинные биомы / под ред. Г. Н. Огуреевой. М.: ФГБУ «ИГКЭ», 2020. 623 с.

2. Биоразнообразие и способы его оценки / В. В. Корунчикова, И. С. Белюченко, Ю. Ю. Никифоренко и др. Краснодар: КубГАУ, 2018. 85 с.

3. Урбанофлористика в России: современное состояние и перспективы / А. С. Третьякова, О. Г. Баранова, С. А. Сенатор, Н. Н. Панасенко, А. В. Суткин, М. Х. Алихаджиев // Turczaninowia. 2021. Т. 24. № 1. С. 125–144. DOI: 10.14258/turczaninowia.24.1.15

4. Biodiversity in the city: key challenges for urban green space management / M. F. J. Aronson, C. A. Lepczyk, K. V. Evans, M. Goddard, P. P. Marra, J. S. MacIvor, C. H. Nilon, et al. // Frontiers in Ecology and the Environment. 2017. Vol. 15. Iss. 4. P. 189–196. DOI:10.1002/fee.1480

5. Handbook on the Singapore Index on Cities' Biodiversity / L. Chan, O. Hillel, P. Werner, N. Holman, I. Coetzee, R. Galt, T. Elmqvist. 2021. 70 p.

6. Díaz S., et al. Pervasive human-driven decline of life on Earth points to the need for transformative change // Science. 2019. Vol. 366. Iss. 6471. DOI: 10.1126/science.aax3100

7. Ecosystem Services of Russia: Prototype National Report. Vol. 3. In Green Infrastructure and Ecosystem Services of the Largest Cities in Russia / O. A. Klimanova, ed. Moscow, 2021. 100 p.

8. Urbanization, Biodiversity and Ecosystem Services: Challenges and Opportunities: A Global Assessment / T. Elmqvist, et al., eds. 2013. 771 p. DOI: 10.1007/978-94-007-7088-1_11

9. Implementing and managing urban forests: A much-needed conservation strategy to increase ecosystem services and urban wellbeing / T. Endreny, R. Santagata, A. Perna, C. De Stefano, R. F. Rallo, S. Ulgiati // Ecological Modelling. 2017. Vol. 360. P. 328–335. DOI: 10.1016/j.ecolmodel.2017.07.016

10. Francis R. A., Lorimer J. Urban reconciliation ecology: The potential of living roofs and walls // Journal of Environmental Management. 2011. Vol. 92. P. 1429–1437. DOI: 10.1016/j.jenvman.2011.01.012

11. Towards Green Cities: Urban Biodiversity and Ecosystem Services in China and Germany / K. Grunewald, L. Junxiang, X. Gaodi, K. S. Lennart. Cham: Springer, 2017. 197 p. DOI: 10.1007/978-3-319-58223-8

12. Urban air quality management-A review / S. Gulia, Shiva Nagendra S.M., M. Khare, I. Khanna // Atmospheric Pollution Research. 2015. Vol. 6. Iss. 2. P. 286–304. DOI:10.5094/APR.2015.033

13. Haase D., et al. A Quantitative Review of Urban Ecosystem Service Assessments: Concepts, Models, and Implementation // Ambio. 2014. Vol. 43(4). P. 413–433. DOI: 10.1007/s13280-014-0504-0

14. Javadi R., Nasrollahi N. Urban green space and health: The role of thermal comfort on the health benefits from the urban green space; a review study // Building and Environment. 2021. Vol. 202. P. 108039. DOI: 10.1016/j.buildenv.2021.108039

15. Beta diversity of urban floras / F. A. La Sorte, M. F. J. Aronson, N. S. G. Williams, L. Celesti-Grapow, S. Cilliers, B. D. Clarkson, R. W. Dolan, et al. // Global Ecology and Biogeography. 2014. Vol. 23. P. 769–779. DOI: 10.1111/geb.12159

16. Lepczyk C. A., et al. Biodiversity in the city: fundamental questions for understanding the ecology of urban green spaces for biodiversity conservation // BioScience. 2017. Vol. 67. № 9. P. 799–807. DOI: 10.1093/biosci/bix079

17. Manoj R., Ravish K., Rahul B. Vertical Greenery Systems: a comprehensive review // ICRRD JOURNAL. 2022. Vol. 3. № 3. P. 117–135. DOI: 10.53272/icrrd

18. Mcdonald R., Marcotullio P., Güneralp B. Urbanization and Global Trends in Biodiversity and Ecosystem Services // Urbanization, Biodiversity and Ecosystem Services: Challenges and Opportunities. Dordrecht: Springer, 2013. P. 31–52. DOI: 10.1007/978-94-007-7088-1_3

19. Nowak D. J., Crane D. E. Carbon storage and sequestration by urban trees in the USA // Environmental Pollution. 2002. Vol. 116. Iss. 3. P. 381–389. DOI: 10.1016/S0269-7491(01)00214-7

20. Onaindia M., Fisher J. Urban Growth and Biodiversity Conservation. In: Life on Land. Encyclopedia of the UN Sustainable Development Goals / W. Leal Filho, A. Azul, L. Brandli, et al., eds. Cham: Springer, 2020. DOI: 10.1007/978-3-319-71065-5_134-1

21. Plants of the Greater Cape Floristic Region. Vol. 1: The Core Cape Flora / J. Manning, P. Goldblatt, eds. Pretoria: SANBI, 2012. 360 p.

22. Rebelo A. G., et al. Field Guide to the Proteas of the Cape Peninsula. 2000. 130 p.

23. Shanahan D., Bush R., Gaston K., et al. Health Benefits from Nature Experiences Depend on Dose // Scientific reports. 2016. № 6. Р. 28551. DOI: 10.1038/srep28551

24. Singapore Biodiversity: An Encyclopedia of the Natural Environment and Sustainable Development. Singapore, 2011. 552 p.

25. Summary for policymakers of the global assessment report on biodiversity and ecosystem services of the Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services / S. Diaz, J. Settele, E. S. Brondízio, Hien T Ngo. Bonn, 2019. 56 p. DOI: 10.5281/zenodo.3553579

26. The Economic Case for Greening the Global Recovery through Cities: 7 priorities for national governments / M. Gulati, R. Becqué, N. Godfrey, A. Akhmouch, A. Cartwright, J. Eis, S. Huq, et al. 2020. 51 p.

27. United Nations Environment Programme and United Nations Human Settlements Programme (UN-HabitatGlobal Environment for Cities-GEO for Cities: Towards Green and Just Cities. UNEP, Nairobi, 2021. 146 p.

28. Votsi N.-E., et al. Urban Biodiversity Index for Trees: A Climate Adaptation Measure for Cities Based on Tree Inventories // Environments. 2024. Vol. 11. Iss. 144. P. 1–21. DOI: 10.3390/environments11070144

29. WHO global air quality guidelines. Particulate matter (PM2.5 and PM10), ozone, nitrogen dioxide, sulfur dioxide and carbon monoxide. Geneva: World Health Organization, 2021. 290 p.

30. Martins J. O., Sharifi A. World Cities Report 2022: Envisaging the Future of Cities/ United Nations Human Settlements Programme (UN-Habitat). 2022. 400 p.