原始研究的文章

前面。生态。另一个星球。,15 December 2022
秒。城市生态学
卷10 - 2022 | https://doi.org/10.3389/fevo.2022.944803

管理动态植物群落:居民在城市植被随时间变化

梅根·m·惠勒 ¹ ^*,

凯利·l·拉森 ²,

伊丽莎白·m·库克 ³和

莎朗·j·霍尔 ¹

¹生命科学学院,亚利桑那州立大学,坦佩阿兹,美国
²学校地理科学和城市规划和可持续发展,亚利桑那州立大学,坦佩阿兹,美国
³环境科学,巴纳德学院,纽约,纽约,美国

作品简介:整合社会和生态过程塑造城市植物群落,但颞动力学和潜在的变化在这些管理社区很少探讨。住宅码,涵盖城市土地面积的40%左右,个人决策控制植被的结果。这些决定可能导致相对静态的植物成分和结构,随着居民寻求花很少的力气去维持稳定的景观。另外,居民可能积极修改植物群落,以满足他们的偏好或解决感知问题,或者他们可能被动地让他们改变。在这个研究中,我们问,如何以及在多大程度上住宅的院子里植被随时间变化吗?

方法:我们进行了共存的生态调查码(2008年、2018年和2019年)和社会调查的居民(2018年)在四个不同社区的凤凰城,亚利桑那州。

结果:94%的居民做了一些变化或后院因为朝着前面。每码平均约60%的木本植物,改变了2008年和2018年之间,虽然物种的数量没有显著差异。相比之下,约30%的木本植被改变本机索诺兰沙漠参考地区超过10年。码中,约有15%的木本植物,改变平均在一年内,高达90%的变化在某些码。更大的营业额观察房屋售出,表明“脉冲”的管理。另外,我们观察到的更大的植被两老,营业额lawn-dominated社区调查,尽管社区社会经济因素的差异。

讨论:这些结果表明,住宅植物群落是动态的。社区年龄和其他特征可能是重要的司机的变化,而社会经济地位既不提倡也不抑制在社区范围内变化。我们的研究结果强调管理干预措施的机会,其中居民可能打开修改conservation-friendly如果他们已经改变的复合码。

介绍

城市在全球范围内迅速扩张,人类最下的城市土地管理(福利et al ., 2005;濑户et al ., 2011)。管理在公共和私人空间的选择可以提高生物多样性的结果和人类健康(卡克迪尔伯恩和,2010年;Hartig et al ., 2014)。特别是,管理城市植物群落可以增加提供文化服务,野生动物栖息地,和冷却服务(Jenerette et al ., 2011;奈斯比特et al ., 2017)。随着这些生态系统服务的兴趣,了解如何以及为什么城市土地管理者,包括个人居民,将新的植物群落或改变现有的通知方式会增加生物多样性在城市地区和其他服务提供。

自然植物群落动态的、随时间变化的随机或定向通过干扰和演替的过程,以及对营养的交互和其他环境驱动程序(克莱门茨,1916;Pickett et al ., 2009;Pulsford et al ., 2016)。城市化也在改变植被群落,包括通过缓慢、持续物种丧失后,随着时间的推移,最初的土地流转的影响,例如从本地沙漠或森林,一个新的住宅小区(诺瓦克和沃顿,2005年;罗杰斯et al ., 2009;沃克et al ., 2009;多兰et al ., 2011;青春痘et al ., 2017)。在城市土地利用变化改变植被,数目与修改绿色大小或形状随时间(综述加斯顿et al ., 2013)或土地放弃和振兴(Pearsall骤然加剧,2012年;Johnson et al ., 2018)。城市树木覆盖的时序动态已得到充分的研究相对于其他类型的植被,与林冠覆盖下降随着时间的记录在许多城市(诺瓦克和格林菲尔德,2012年,2018年;罗马et al ., 2017,2018年;郭et al ., 2018;史密斯et al ., 2019)。然而,在多大程度上城市植物群落组成的变化经验以外的土地利用转换的影响很少。

住宅码组成城市土地面积的25% - -40% (Loram et al ., 2007;马修et al ., 2007),在美国,他们代表了一种均匀,大陆范围内的宏观系统相对类似自然生态系统相比,生物物理属性(Groffman et al ., 2017)。然而,个人管理决策由居民(即。,homeowners or renters who reside in a home) influence local-scale ecological outcomes, such as plant resources available to support wildlife. Numerous studies have addressed the range of attitudinal and social-economic forces driving land manager decisions in urban, residential, and other private land-management contexts, and the ways these decisions shape existing landscapes (拉森et al ., 2010;Drescher et al ., 2017;惠勒et al ., 2020)。然而,土地管理决策驱动暂时的程度随时间动态城市植物群落没有评估。

之后我们知道个人的景观管理的选择,居民可以管理他们的码保持结构和成分一致性随着时间的推移,结合当地规范和个人偏好。居民绝大多数管理码保持整洁、审美的外观(拉森et al ., 2009;拿骚et al ., 2009;拉尔森和Brumand, 2014年),需要定期维护,如修剪和替代死去的植物。此外,居民倾向于优先考虑低庭院景观,建议他们可以选择花费最少的努力维持现有的植被,而不是选择新工厂(马丁et al ., 2003;拉森et al ., 2009;康威,2016)。随着时间的推移如果居民管理码结构一致性和一致的社区组成,它们可能替换删除植物相同的物种或类型的植被,导致随着时间的推移变化不大。规范性压力和规定,执行码符合社区也可以防止主要植被变化和需要维护一致的景观(拿骚et al ., 2009;布莱恩et al ., 2012;猎人和布朗,2012年)。这些社会压力尤其影响了可见的前院,邻居在哪里被视为更容易查看和批判码管理的选择(Zmyslony Gagnon, 1998;猎人和布朗,2012年)。例如,规范性规定住宅草坪需要维护一个一致的成分、高度、颜色(罗宾斯,2007;毛刺et al ., 2018),减少变化或改变。

除了规范的压力,社区和居民特征可能会影响场植被的方式会随着时间而改变。社会经济地位是一种行之有效的预测住宅植物多样性和丰富(希望et al ., 2003;格罗夫et al ., 2014;阿沃利奥正et al ., 2015;格瑞斯和沃特金斯,2018;梁et al ., 2018树生存(相关),也罗马et al ., 2014;Ko et al ., 2015)。社区与更大的金融资源可以动态植被减少因为居民能够保持一致的植物群落。相反,他们可能有更多的动态植被,因为居民可以使潜在的昂贵的变化如添加和删除树。在老社区,建立决策之前的居民继续影响今天的风景,而在新社区开发人员决定可能特别有效的(拉森et al ., 2017;罗马et al ., 2018)。这些语境因素可能会影响植被的程度仍然是静态的。

虽然居民管理的一致性,证据也表明,庭院景观经历明显的随时间变化。例如,码在菲尼克斯市区已经改变了从lawn-dominated景观类型低中水回用风景在过去的几十年里(霜,2016)。这种变化已经逐渐在加州比类似的转换在草坪被移除以应对干旱,短期用水限制,草坪替代程序(Pincetl et al ., 2019)。此外,住宅植物群落已经改变了在应对经济骚乱导致房屋止赎和减少管理(涟漪et al ., 2017)。随时间变化是由住宅增加程度还表示码匹配居民偏好居住在家里时间的延长和(肯德尔et al ., 2012 a)。环境行为和习惯的持久性研究已经确定了改变的机会之窗进入居民家庭后的3个月,建议快速变化的可能性在院子里特征房屋出售时(Verplanken和罗伊,2016)。因此,很明显,社会、生态和气候扰动能够引发城市植被的变化,像在自然景观(柯林斯et al ., 2011)。

理解的方式管理城市植被比较动态自然社区需要一个生态的方法。结构我们探索如何管理城市植物群落变化随着时间的推移,我们考虑变化和扰动特征在两个方面:长期、慢性变化(“按”),和短期,离散变化(“脉冲”),它可以包括生态和社会元素(补充图S1;柯林斯et al ., 2011)。住宅庭院内媒体干扰背景的例子包括主流规范的变化和景观,气候变化,和家庭人口变化。脉冲干扰包括从风暴中受损或其他离散事件,经理通过房屋销售或租赁土地变化的失误,家庭经济条件的突然变化或闲暇时间通过改变就业,和动机的变化或监管结构住宅庭院管理。所有这些干扰可能影响庭院植物群落组成,通过测试的稳定格局如果保持一致性,或引发小管理事件(例如,种植或删除单个植物)或大型管理事件(例如,re-landscaping整个院子里)。而生态扰动事件可能直接作用于植物群落(例如,树在暴风雨刮倒或被害虫),社会骚乱行为间接地通过脉冲或出版社管理行为的变化。

在本文中,我们提出四个问题随时间变化的住宅庭院植物:

1。居民改变他们的庭院绿化多少钱?

2。如何庭院植物群落动态结果,相比自然植物群落?

3所示。在多大程度上改变发生的“脉冲”在离散扰动响应?

4所示。院子里植被动力学neighborhood-scale特征如何影响?

要解决这些问题,我们进行了配对的社会和生态住宅码在凤凰城的四个社区的调查。我们评估前院木本植物群落营业额在2008年,2018年和2019年描述植被变化的模式,而营业额resident-reported特色。我们比较营业额住宅码营业额在沙漠周边社区内说明我们的发现,当地的自然景观。

材料和方法

研究区和样本选择

亚利桑那州凤凰城位于美国西南部的索诺兰沙漠。在这半干旱地区年降雨量低,夏季气温高,平均每年20厘米的降水和109天超过100°F (38°C;美国国家海洋和大气管理局,2019,b)。Phoenix-Mesa-Scottsdale市区目前在美国增长最快的城市之一(2019年美国人口普查局)。人口快速增长已经快速发展,以前在农业土地但越来越新转换的沙漠。凤凰历来被认为是沙漠中的一片绿洲,有丰富的景观,尽管干旱上下文(赫特et al ., 2008)。然而,替代荒凉的耐旱的码是越来越普遍,特别是在新发展(拉森和哈伦,2006;沃克et al ., 2009;霜,2016)。由于新建筑的变化特征和人们的迅速涌入,凤凰城的城市更有可能体验到比其他城市景观随时间变化。

我们采样码在四个街区位于南北样在凤凰城拉森et al ., 2010;拉尔森和Brumand, 2014年;惠勒et al ., 2022 a)。社区最初选为中央Arizona-Phoenix长期生态研究的一部分(CAP lte)菲尼克斯社会调查项目(拉森et al ., 2010,2017年),由2000名美国边界人口普查块组。

本研究中使用的四个街区被选来代表不同的社会经济地位和主导景观组合类型。两个采样社区主要mesic-type绿化修剪草坪草的草坪和两个主要是干旱的,而在这些景观组一个社区高收入和受教育程度低(表1,图1)。由于凤凰的历史性的特征和最近转向荒凉的景观,这两个介子的社区也比耐旱的社区(表1)。特别是在这项研究中,一个社区(“历史性的手掌区”)是一个指定的历史街区,和早在1900年代中期被认为是“最好的和最高档的住宅小区在凤凰城…高度受限…被越富裕的商业和专业人”(纳尔逊et al ., 2020)。因此,这个社区有着悠久的历史的财富和特权不共享的其他三个社区。当前历史保护限制可见建筑改变房屋。棕榈树(华盛顿蒲葵spp)维护草坪和人行道之间地带的道路在这附近,但其他植被是不受限制的历史名称。然而,强劲的规范性压力保持历史人物(包括草坪)曾被观察到在这个特定的社区(拉尔森和Brumand, 2014年)。

表1

表1。2018被人口的社会调查社区,社区人口从2010年美国人口普查和2017年美国社区调查的最接近重叠普查区为每个样本社区。

图1

图1。6码的照片包括在这项研究中,从2018年开始。(一)古老的西班牙裔核心介子的院子;(B)古老的西班牙裔核心光秃秃的院子;(C)新干旱的土地干旱的院子;(D)历史性的手掌区介子的院子;(E)富山绿洲绿洲院子里;(F)富山绿洲干旱的院子里。

在每个选择的社区,我们随机选择了~ 100包裹样品使用马里科帕县估税员记录。我们获得了建设年和去年销售日期为每个包裹从估税员记录。我们也计算前院区域为每个包裹使用ArcGIS匹配税收Assessor-defined包裹与2005年边界航拍照片(0.3米分辨率)和2009年从谷歌地图卫星图像。前院是手动计算概述院子里区(表1)。

我们抽样前院植被在2008年和2018年来衡量变化的十年,并在2019年再次捕捉变化的速度在一年内。428年包裹在2008年抽样(April-August), 417个包裹在2018年重新取样(5)和100包裹在2019年第三次采样(9月)。在2018年,我们还调查了居民理解他们的院子里管理行为和态度。一些包裹没有重新取样,因为他们不能明确搬迁或抽样的当时无法访问。

居民社会调查

解决我们的第一个研究问题,我们调查居民理解他们在多大程度上改变了前后码,相对于他们的居留时间在家里。2018年6月,我们联系425 428户家庭的植被调查于2008年与2008年(省略三个家庭地址不能唯一标识)。每个家庭收到了印刷调查手册,盖章寄回信封,和求职信一边用英语和西班牙语翻译在另一边。字母包括指令来请求一个西班牙语的调查。家庭被后续的明信片寄给感谢1周后调查受访者和提醒他人返回调查。作为一个激励参与,15 25美元签证礼物卡对象中进行,详细的求职信。105调查完成并返回,收益率25.7%的反应率(不包括16调查作为空返回或无法投递的;表2)。

表2

表2。社会和样本大小的植被调查社区。

在调查中,我们询问了居民多久他们住在家里,他们在多大程度上改变前后院子。反应(1)我没有变化;(2)我已经做了一些改变;(3)我犯了一个很大的变化;(4)我完全重做我的院子里。我们还要求居民是否种植或删除任何树木。

住宅植被调查

解决我们的第二、第三和第四个研究问题,我们调查了前院植被在2008年,2018年和2019年。前院调查从前面人行道上或从街上没有人行道。我们没有进入房地产,除非邀请的居民。植被地带的地面前面的人行道和街道之间,存在,并不认为是前院的一部分(补充图S2)。对于每个院子里,我们决定整个院子类型学和理清了院子里的植物。基于先前的研究(拉森和哈伦,2006;拉森et al ., 2009),院子里类型学广泛的类定义为:主要是草和一些树木和其他植物(“介子的”),一些草和压碎岩有或没有树木和其他植物(“绿洲”),主要是压碎岩与荒凉的树木和其他植物(“耐旱的”),主要是露台面积的树木和其他植物锅(“铺”),主要是裸露的泥土和植被(“裸”;图1)。

由于我们关注改变时间超过十年,季节性的差异2019采样时间,和我们的人行道上调查的方法,抽样只专注于多年生植物,省略草本和草地物种可能取代在更短时间尺度(如年度鲜花往往死在我们的2008年和2018年夏季采样周期)。我们包括所有的树木、灌木、仙人掌等肉质植物,和藤蔓,以及一些多年生半灌木,如芦笋densiflorus,Asclepias subulata,美人蕉×杰耐尔斯,和鹤望兰sp。(以后,“木本植物”;补充表S1)。

我们确定了前院木本植物从前面的人行道上使用尽可能低的分类单元总形态学特征和知识在本地可用的园艺品种。每个物种的个体数和记录,这可能是由于相对较低的密度种植在大多数码(图1)。现场小组领导人从2008年开始,2018年和2019年植物调查方法相比,以确保一致性在抽样工作。尽管我们发现许多个人的物种,我们进行了分析在属级由于难以区分常见的品种和混合动力车。一些人离开了未知数(每年4% - -5%的伍迪个人),如果他们不能很好识别,通常对于很小的工厂,最近修剪,前面的人行道上,或缺乏可见的识别特征。检查每一个未知的分类单元的照片在2018年对2008个物种列表院子里确认他们没有任何物种出现在2008年。在2019年,我们re-surveyed码使用2018种列表字段和记录的物种丰度和任何成分的变化。

物种命名遵循植物列表(2013),除了常见的加州佛树,一致认定为扁轴木属sp.虽然有些物种在植物分类列表扁轴木属和一些Cercidium。

参考植被调查

了解我们的发现,我们使用从帽lte生态植被数据中央亚利桑那在2005年和2015年进行的调查所在et al ., 2018)。抽样的努力包括植被调查在30 ~ 200 m×30 m取样地块在大都会凤凰分布在一个分层随机模式。两年来,我们只包括情节的采样相同的主要土地利用类型:城市,来评估是否取样住宅码代表城市土地使用更广泛,或本地索诺兰沙漠,对自然植被流动率比较。城市土地使用包括住宅、工业、商业、开放的(即。、高尔夫球场、公园和空地),和运输使用(即。、高速公路、公路和机场)。这导致了94块(37沙漠,57个城市)。在每一个调查,所有的树木和其他多年生植物内的阴谋被发现的物种和个体的数量被记录。

住宅的院子里分析

一个包裹返回社会调查被排除在植被数据将无法查看整个前院。返回一个额外的调查没有样本ID,因此不能与植被数据。三码返回社会调查不可能在2019年重新测量。因此,共有100个包裹的完整数据集2008年,2018年,2018年和2019年的植被数据和社会调查结果,103年包裹了2008年和2018年植被数据与社会调查结果,2008年和2018年和416年包裹植被数据(表2)。所有的数据都可以在线(惠勒et al ., 2022 b)。所有的分析进行了R,版本3.6.1 (R核心团队,2019年)。

调查对象主要是房主,相对较高的收入和教育相比,人口普查人口(表1)。因此,应采取谨慎在广泛推广resident-reported变化。然而,前院植被变化以具有代表性的四个焦点社区,因此这些措施包括范围广泛的居民和包裹特征(表1)。

找到植被群落随时间变化(以下简称“营业额”),我们计算Bray-Curtis不同每个院子里对自己从2008年到2018年(10年期不同),从2018年到2019年(1年不同)。不同计算在属级为木本植物,除身份不明的人,是一个保守估计的变化考虑到更换一个个人用一个新的个人在同一个属不会被视为一个变化。结果Bray-Curtis Jaccard不同显示,类似的趋势(补充表S2);因此,只有Bray-Curtis这里报道不同。比较我们与自然植被的住宅前院和更广泛的城市植被,我们比较树木、灌木、肉质植物,藤蔓在属级计算参考调查在2005年和2015年和10年期Bray-Curtis不同。

我们比较不同值的分布之间的住宅前院时期有两个示例使用ks Kolmogorov-Smirnov测试。测试函数。我们还比较了不同分布的沙漠参考地块与城市参考情节和与我们的住宅前院里使用两个示例Kolmogorov-Smirnov测试。

除了不同指标,我们计算每个码数的通用丰富独特的木本属礼物为了测试随时间变化的多样性。我们进行了一个学生的t以及使用t。test function to test whether change in generic richness of yards differed significantly from zero over the 10-year and 1-year periods.

评估脉冲变化的影响和解决我们的第三个研究问题,我们考虑了两种过程的变化预计将导致较高的植物群落营业额住宅码:院子里类型学和改变所有权的变化。院子类型学变化主要来自我们的实地调查的分类和主要地被类型(即反映变化。、草坪、压碎岩裸露的泥土,或为)。所有权的变化来自于估税员最近出售日期时获得2018年实地调查。我们比较Bray-Curtis不同码,或没有改变类型或所有权在2008年和2018年之间使用普通最小二乘法(OLS)回归。社区相比,我们也在这个模型来测试是否植被营业额由社区不同,并包含一个类型变化和社区之间的互动,以确定社区主导类型的差异和社会经济地位改变类型变化的影响(例如,类型变化可能更经常与大规模种植在富有的社区)。我们也比较通用的丰富社区和年(2008和2018)使用双向方差分析和图基因果检验。OLS模型残差正态分布(Shapiro-Wilk测试,p= 0.3)。我们运行了一个图基事后测试两两比较后的社区OLS模型。

结果

RQ1:报道院子里改变

大多数受访居民表示他们至少进行一些小的修改来前院(~ 75%的受访者)或后院自进入他们的家(~ 90%),只有6%的受访者表示在没有改变前面或后院(图2)。受访者曾在家里住了< 5年改变了仅略少于整个示例中,66%报告更改前院和后院的79%。仅考虑树社区,超过60%的受访者都种植和删除至少一个树自进入家中,和16%既没有种植,也没有树。

图2

图2。报道的数量的变化(一)前院,(B)后院的时间被申请人曾住在他们当前的家庭由深浅的灰色(如图所示)。N= 102。

住宅前院RQ2:大量的植被变化和参考植物群落

前院的意思是Bray-Curtis不同与自身所有的木本植物,2008年至2018年是0.58(相当于58%的营业额;值= 0.60;图3)。只有3码(样本的0.7%)有相同的两年来植被组成,而33码(样本的8%)经历了完整的营业额。测量了不同码在2008年和2018年有点高,居民报道更多的变化,尽管这种差异没有统计学意义(补充图S3)。

图3

图3。Bray-Curtis不同属的木本植被水平的住宅庭院和沙漠和城市土地调查作为中央亚利桑那的生态调查的一部分。面板显示不同(一)从2008年到2018年住宅码;(B)从2018年到2019年住宅码;(C)从2005年到2015年沙漠情节;和(D)从2005年到2015年城市土地。不同的指示完成营业额的木本植物群落。红线显示的意思是不同的价值观为每一个面板。分布差异显著(两个示例Kolmogorov-Smirnov测试;a - b:p< 0.0001;得了:p< 0.0001;模拟:p= 0.0003;c - d:p< 0.0001;c和罪犯没有测试)。

庭院植物丰富没有显著变化从2008年到2018年(t以及,p= 0.13,N= 416),平均每码七木本植物属两年。也没有显著改变丰富性从2018年到2019年(t以及,p= 0.09,N= 100),平均两年八木本植物的属。

属,有经验丰富的降幅最大,从2008年到2018年都是常见的园林植物中发现的面积:假虎刺属(所有假虎刺属macrocarpanatal李子),夹竹桃(所有夹竹桃夹竹桃夹竹桃),Leucophyllum(多个物种和品种),叶子花属(叶子花属海棠和品种,叶子花属)均拒绝逾100人在2018年比2008年(补充图S4)。增加最丰富的属典型的干旱的,低水分利用绿化,至少有100人芦荟和龙舌兰个人在2018年相比,2008年。

在一年内,码平均营业额18%,明显低于十年为一个周期(两个示例Kolmogorov-Smirnov 100重新取样测试码,D = 0.66,p< 0.0001;图3)。然而,几场植物群落保持完全相同的2018年至2019年,只有7%的码经历没有木本植物成分的变化(图3)。同时,5%的码在这一年经历了超过50%的营业额。

城市参考站点经历了73%的木本植物,营业额平均在10年时间内,明显高于我们衡量住宅码(两个示例Kolmogorov-Smirnov测试;D= 0.30,p= 0.0003;图3)。沙漠参考木本植物社区社区营业额的10年期间,只有30%,远远低于城市参考图(两个示例Kolmogorov-Smirnov测试;D= 0.75,p< 0.0001;图3)和我们的采样住宅码(两个示例Kolmogorov-Smirnov测试;D= 0.52,p< 0.0001)。

RQ3:脉冲变化的影响

样本的416码,138年销量在2008年和2018年和98年经历了一个变化在院子里类型学(基于主导地面植被类型)。码,销量也改变了类型学的27%,和38%的码改变类型学也卖(37码与变化)。植被营业额高码,经历了这些“脉冲”的变化比那些没有(表3,图4)。码与类型学的变化(例如,介子的草坪耐旱的或裸露的)经历了明显高于木本植被周转率相比没有改变类型学码(OLS;p= 0.002),和房屋销售的时期从2008年到2018年也经历了更大的营业额(OLS);p< 0.0001)。

表3

表3。预测的前院Bray-Curtis不同植被群落从2008年到2018年,包括社区和类型学变化之间的相互作用。

图4

图4。Bray-Curtis不同属的木本植被水平前院从2008年到2018年,有或没有改变所有权或类型学从2008年到2018年。面板显示码,有经验(一)所有权的改变和类型学的变化;(B)所有权的变化但不类型学;(C)类型学的变化而不是所有权;和(D)改变所有权和类型学。红线显示的意思是不同的价值观为每一个面板。

RQ4:社区比较

营业额不同的社区,随着时间的推移更大的植被群落不同在两个年长的和主要的社区(旧的拉美裔核心和历史性的手掌区)相比,新和主要干旱的社区(表3,图5)。配对与相同的主要景观类型社区,但不同的社会经济特征(即,Old Hispanic Core vs. Historic Palms District, and Wealthy Mountain Oasis vs. New Xeric Tracts) did not differ significantly in vegetation turnover (图5)。院子类型学变化导致植被大大减少营业额的拉美裔核心相比,富人山绿洲(OLS;p= 0.008;表3)。

图5

图5。Bray-Curtis不同属的木本植被变化水平的社区(一)2008年至2018年,(B)2018年到2019年。上面的注释框显示在不同社区之间的显著差异,由图基测试后OLS模型。盒子的颜色显示社区主导的类型学,介(lawn-dominated)或干旱的荒凉。邻域平均收入增加沿x设在。

当属丰富并没有改变随着时间的推移,这是显著降低两个低收入社区(西班牙裔核心和新老干旱的土地)相比,两个高收入社区(双向方差分析与图基事后测试;图6;补充表S4)。

图6

图6。伍迪通用在2008年和2018年丰富的社区。下面的注释框显示显著差异丰富社区和年之间,由图基测试后双向方差分析(补充表S4)。邻域平均收入增加沿x设在。

讨论

住宅庭院植物群落相比,在这项研究中有经验的高水平的变化相对于自然景观,与当地居民改变甚至长寿伍迪组件的码在年代际和年度的时间尺度。几乎所有的居民报告进行更改,即使是那些没有在家里住了很长时间,和测量的木本植物群落在前院显示积极管理的影响。10年间,前院木本植物社区经历了近两倍的营业额沙漠社区一样自然。虽然以前文献的重要性凸显了规范性压力和欲望的低维护居民绿化的决定,我们将导致较低的人员流动率,我们并没有发现静态的植物群落。相反,我们发现高度动态的社区。

一个潜在的解释住宅的高营业额比本地沙漠植物群落是高等植物的死亡率在城市与当地的生态系统。高城市死亡率可能是由于居民行为和城市条件的组合。独特的压力城市environment-such压实土,浇水过多,增加疾病的患病率(Scharenbroch et al ., 2005;肥胖的韦伯,2010;库克et al ., 2012;罗马et al ., 2014)可以导致增加死亡率,这可能导致居民取代植物。此外,城市的工作记录为树木相对较短的寿命,特别是对街道树(罗马和Scatena, 2011年;威德尼et al ., 2016;史密斯et al ., 2019)。在其他的研究中,居民移除树木最常报道称,这么做的原因是这棵树死了或健康状况不佳(康威,2016;阿沃利奥正et al ., 2018)。因此,虽然我们没有跟踪株死亡率,我们预计高死亡率的城市木本植物群落可能是营业额的关键驱动因素。

高流动率也可能造成居民选择植物或移除植被无论植物健康,为了应对当地的规范,个人喜好,与预期的使用空间(或冲突拉森et al ., 2009;肯德尔et al ., 2012 b;柯克帕特里克et al ., 2013;康威,2016)。在凤凰城,耐旱的绿化大致取代草坪节水支持(霜,2016)。因此,除观察到典型的景观灌木natal李子和夹竹桃等,提高肉质植物如芦荟和龙舌兰,可能反映了整体景观的转变趋势。而下降的所有四个灌木耐旱,生长在干燥的凤凰风景,他们经常发现在湿度适中的,长满草的风景以及更耐旱的的。同样,芦荟物种和许多龙舌兰物种种植不是原生的索诺兰沙漠,但肉质植物可能更好地适应居民的想象沙漠调色板低水使用,低维护景观。增加减少常见的灌木和选择多汁属表明随着时间的推移缓慢转变景观的方式。进一步的研究应该探索死亡率的相对重要性和居民选择机制来解释观察到的高营业额。

房屋销售和庭院类型变化的脉冲事件每个植被营业额增加住宅码,支持生态脉冲事件可以驱动随时间变化。此外,少量的码经历了一年的高营业额,表明管理一个脉冲的发生。这证据显示脉冲事件的重要性,另一个司机的整体高营业额。我们也希望生态脉冲扰动,如严重的风暴将导致营业额增加(康韦和叫喊声,2016年)。脉冲干扰的影响表明场变化的机会,在保护信息如鼓励居民植物耐旱或biodiversity-supporting植被可能会更有效的与房屋销售等干扰。

住宅植被营业额高,但院子多样性没有显著改变年或十年。相对稳定总属丰富结合观察社区营业额表明,更换不同类群植物是最常见的,随着时间的推移与类似的多样性水平保持在大多数码。码并没有随着时间的推移变得更加多样化,他们也没有失去的物种。因此,在市区城市生物多样性的分布不均,这些低收入社区往往降低生物多样性,随着时间的推移可能会持续尽管高营业额,至少在年代际时间尺度(克拉克et al ., 2013)。

我们发现营业额模式可以部分解释为社区特征,如占主导地位的社区景观类型和年龄,但推动变革的机制在不同的社区值得更多的研究。两老,lawn-dominated介子的社区在我们的研究中有更高的植被营业额比这两个更新、耐旱的社区。社区环境,包括家庭年龄和地方治理,往往被认定为植被多样性的重要预测因子,密度和覆盖(希望et al ., 2003;洛瑞et al ., 2012;克拉克et al ., 2013;阿伦森et al ., 2014)。在这项研究中,占主导地位的社区景观类型和社区年龄共变,要么因素可能使观察到的高湿度适中的营业额,老年社区。高营业额的一个解释mesic-style社区可以种植更多的物种,绿化的匹配的字符,但不适合沙漠气候,导致高死亡率。另外,社区年龄会使观察到的营业额模式如果更换老,过时的景观或超大的植被会导致更大的植被变化(柯克帕特里克et al ., 2013)。无论机制,更高的营业额在这些社区草地上表明,住宅的规范性规定一致的管理草坪不扩展到静态管理这些码的木本植物群落。同样,历史改变历史的手掌区限制并没有阻止营业额的木本植物群落。额外的研究区分因素变化将澄清这些机制是否导致营业额还是占主导地位。

我们的研究结果表明,虽然富裕社区和居民可能会有更多的植物多样性,基于奢侈品效果(如预期希望et al ., 2003;格瑞斯和沃特金斯,2018),一个广泛的社区体验高植被营业额。因此,变化不依赖于居民使昂贵的更新他们的庭院景观,也不产生主要通过忽视和自然的营业额。然而,类似的改变可能掩盖不同类型的改变。例如,类型学的变化往往是拉美裔核心老社区的草坪上裸露的泥土,草坪被允许死,这可能导致死亡的其他附近的植被。与此同时,在具有历史意义的手掌,类型转换通常是耐旱的绿化草坪,这可能包括沙漠种植的新物种。两个实例涉及植被高营业额,但出于不同的原因和不同的结果。进一步描述类型的变化主要在不同的城市环境和他们是否导致植物群落功能或生态系统服务提供有意义的变化是一个重要的下一步在描述植被动力学在城市空间。

在这项研究中,我们只考虑植被在住宅前面码。然而,我们认为植被模式在私人后院营业额可能更高。我们大多数的受访者报告更改前院,但更改变了后院。管理前后码由于规范性的影响可能不同压力和居民使用公共前相比,私人后院(拉森和哈伦,2006;拿骚et al ., 2009;拉尔森和Brumand, 2014年;洛克et al ., 2018;Ossola et al ., 2019),这可能会影响植被营业额如果死亡植物更快地删除或替换在前方,或如果需要更改可以更自由地在后面。此外,前院可能受到正式的规章制度,特别是对码由房主协会(马丁et al ., 2003;哈里斯et al ., 2012;特纳和斯蒂勒,2020年)。虽然我们没有具体地址规范约束的影响或正式规定在这项研究中,未来的工作比较前后院子植被变化的利率将会非常适合探索社会规范和前院的影响可能改变植被管理行为的规定。

我们检查了植被营业额在一个单一的,半干旱的城市,一个长,一个短的时间内,但表明,这些结果可能大致可归纳的。湿度适中的环境可能会看到城市植被周转率更类似于各自的自然环境中,如果城市环境不那么极端的温度和水的可用性。然而,树死亡率的研究在波士顿农村森林与城市街道树发现更高的死亡率街树(史密斯et al ., 2019),另一项研究估计平均街树的寿命在一系列城市28年(罗马和Scatena, 2011年)。这些发现表明,城市植被在各种气候条件下经历压力导致更高的死亡率。我们的研究从2008年到2018年,期间与一个主要经济衰退(2008 - 2009)。这个地区的其他研究表明植被响应这个大规模的事件,与植被变化对不断变化的经济条件(涟漪et al ., 2016,2017年)。当我们认为这个经济事件也影响了我们的示例站点,我们进一步展示零今年营业额从2018年到2019年,揭示植被变化不是一个独特的2008 - 2009年期间的经济特性不稳定。因此,我们建议我们观察到的动态社区并不是唯一的,这个时间和地点,虽然在其它情况下应该寻求进一步的研究来验证这些结论。

研究的意义

到目前为止,很少有研究调查随时间变化在城市植被以外的城市林业和土地利用变化。这项研究强调了未来工作卓有成效的途径,包括探索房屋销售和其他主要管理如何改变驱动营业额在城市植物群落;调查城市植物成分随时间的变化对本地植物或植物,在当地被视为适当;植物的死亡率和城市条件的作用在塑造社区动态;这里营业额中观察到的模式的普遍性气候和城市土地利用的类型;和高植被营业额的影响城市生态系统服务提供。

进一步研究植物流失率较高的观察这里的司机将帮助指导行动利用植被变化的积极成果。技术来减少营业额管理不善造成的死亡率,如教育活动和年轻的树保健援助,可以促进增加林冠覆盖和生态系统服务提供更大,老树(罗马et al ., 2015)。居民的兴趣支持生物多样性和栖息地创建可以通过教育和规范付诸行动直接变化的努力朝着扩大生态系统服务条款(范Heezik et al ., 2020;拉森et al ., 2022)。进一步研究区分机制推动变革和随时间变化的定性性质应该告知未来激励,法规,和编程,旨在推动住宅景观的变化(Pincetl et al ., 2019;范Heezik et al ., 2020)。

在继续研究住宅码,特别要注意在历史上处于弱势地位的群体可能生活在社区植被较少,可能持有不同的值或偏好院子植被,在抽样的代表性可能努力(兰德里和Chakraborty, 2009;悦et al ., 2012;Heberlein 2013;柯克帕特里克et al ., 2013)。外部因素,如工厂成本和可用性、incentivization项目,和地方性法规与内部驱动程序包括社会规范、个人价值观和个人能力塑造的路径偏好的结果。更好的理解这些途径,保护措施能直接向居民行为的积极改变对生物多样性和人类幸福的结果,包括公平获得城市植被提供的好处。

数据可用性声明

在这项研究中提出的数据集可以在网上找到:EDI数据门户:https://doi.org/10.6073/pasta/a94873b72bce159817469f2b65c183ce。

道德声明

涉及人类受试者的研究综述,分为免除根据联邦法规45 cfr46由亚利桑那州立大学(身份证:662)IRB-Social &行为研究小组。参与者提供了他们的书面知情同意参与这项研究。

作者的贡献

MW和SH概念化项目的想法。电子商务研究和收集了2008字段数据初始化。MW收集了2018和2019字段数据,进行数据分析,起草了最初的手稿。MW和KL设计和实现社会调查。MW, SH、KL和EC回顾和修订后的手稿。所有作者的文章和批准提交的版本。

资金

这种材料是基于工作支持下由美国国家科学基金会资助数字deb - 1832016、deb - 1637590、deb - 1026865,和deb - 0423704(中央Arizona-Phoenix长期生态研究计划,帽lte),和在格兰特号码deb - 1638725(美国住宅宏观系统替代期货)。额外的资金来自亚利桑那州立大学的研究生和专业学生协会和丽莎削弱纪念奖学金也支持这项工作。

确认

我们感谢凤凰城居民返回调查和讨论他们的码和我们在我们的生态调查。院子里进行了调查和帮助劳拉·威尔·米兰达伯纳德,Dena伯格曼,艾丽西亚弗洛雷斯,布列塔尼Strobel,米歇尔·克拉克,Kinley Ragan,杰夫•布朗朱丽安Vittal,马修·萨勒姆。由于Jeannine Cavender-Bares和南希·格林对早期评论这项工作。这项研究最初是作为论文的一部分(惠勒,2020)。

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。

出版商的注意

本文表达的所有索赔仅代表作者,不一定代表的附属组织,或出版商、编辑和审稿人。任何产品,可以评估在这篇文章中,或声称,可能是由其制造商,不保证或认可的出版商。

补充材料

本文的补充材料在网上可以找到:https://www.雷竞技rebatfrontiersin.org/articles/10.3389/fevo.2022.944803/full补充材料

引用

阿伦森·m·f·J。la分拣器,f。Nilon, c . H。Katti, M。,Goddard, M. A., Lepczyk, C. A., et al. (2014). A global analysis of the impacts of urbanization on bird and plant diversity reveals key anthropogenic drivers.Proc。r . Soc。B杂志。科学。281:20133330。doi: 10.1098 / rspb.2013.3330