تبیین روشی جهت سنجش و افزایش میزان تابآوری شهری به تغییرات اقلیمی بر پایه اصول اکولوژی سیمای سرزمین در مقیاس محله شهری (مطالعه موردی: محله یوسف‌آباد تهران)
محورهای موضوعی : شهرسازی
المیرا شیرگیر
1
,
مصطفی بهزادفر
2
,
رضا خیرالدین
3
1 - پژوهشگر دکتری، شهرسازی، دانشکده مهندسی معماری و شهرسازی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران.
2 - استاد، شهرسازی، دانشکده مهندسی معماری و شهرسازی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران.
3 - دانشیار، شهرسازی، دانشکده مهندسی معماری و شهرسازی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران
کلید واژه: مقیاس محله شهری, تابآوری اقلیمی, اکولوژی سیمای سرزمین, زیرساختهای سبز شهری, محله یوسف‌آباد شهر تهران,
چکیده مقاله :
تابآوری اقلیمی، به تابآوری شهرها به تغییرات اقلیمی گویند. نقش زیرساختهای سبز شهری به‌عنوان یکی از عوامل ایجاد سازگاری با تغییرات اقلیمی برای بهبود تابآوری اقلیمی در شهرها محرز شده است. این سؤال مطرح است که چگونه و بر اساس کدام ویژگیهای زیرساختهای سبز می‌توان وضعیت تابآوری اقلیمی را در یک شهر مورد ارزیابی و تحلیل قرار داد؟. درنتیجه، از اصول و تئوریهای اکولوژی سیمای سرزمین و برقراری ارتباط بین این اصول با زیرساختهای سبز در شهرها، استفاده شد. ارتباط برقرارشده در محله یوسف‌آباد شهر تهران با استفاده از عکس هوایی، بازدید میدانی و تهیه نقشه‌های پایه و تحلیلی با نرم‌افزار GIS، به‌صورت کیفی مورد آزمایش قرار گرفتند و فاکتورهای مؤثر در سنجش و ارزیابی میزان تابآوری اقلیمی در شهرها با استفاده از زیرساختهای سبز شهری و بر پایه علم اکولوژی منظر به دست آمد.
The growing number of cities in the world face a wide range of hazards, which are affected by factors such as the increased urban population and climate change. Urban development and climate change are closely related and interlinked. Today, the direct and indirect effects of climate change can be seen in countries with the lowest effect on global warming and climate change. Cities that are exposed to the risk of climate change are very vulnerable. Climate change is a globally widespread phenomenon. These cities can be said susceptible. In recent years, to cope with the adverse challenges caused by climate change, the concepts of urban ecological resilience, specifically, climate resilience have been introduced. Climate resilience is a type of urban ecological resilience, which is defined as urban resilience to climate change. In this respect, in recent years, two urban resilience concepts have been introduced to reduce these negative effects. Resilience is the ability of a system to absorb the disturbances while maintaining the basic structure in the same way and the functional methods, the capacity for self-organization and the capacity to adapt to stress and change and the capability to build back the system into its condition before a shock or intense change. Adaption to climate change focuses on reducing the vulnerability to these negative changes. Resilience has different aspects, among which climate resilience as a subcategory of urban ecological resilience is considered in this study, which includes the adaptation to and mitigation of the risks and adverse effects of climate. However, urban green infrastructure has various vital functions, including environmental, social, etc. The urban green infrastructure (UGI), according to research, has been effective in reducing the impacts of climate change in cities and enhancing climate resilience. Reviewing existing literature on the urban green infrastructure related to its role in creating urban (climate) resilience, it seems that the features of green infrastructure and which one is effective based on the development, analysis, and evaluation of urban resilience to climate change. These have not been properly addressed so far, and in general, no exact factors have been provided to assess this kind of resilience. It seems that the characteristics of urban green infrastructure can be used as an important factor affecting climate resilience in cities to achieve such factors for assessing the quality of climate resilience. Moreover, the neighborhood scale has not been fully studied in the existing literature. Given the theoretical gap existing in this field, this question arises: "How and based on which features of the green infrastructure can we assess and analyze climate resilience in a city?” To answer this question, landscape ecology principles and the relationship between them and green infrastructure in cities were studied. The relationship was developed in the Yousef Abad neighborhood of Tehran and was qualitatively tested using aerial images, field surveys, and preparation of basic and analytical GIS maps. Finally, ‘effective qualities in assessing climate resilience in cities using UGI based on landscape ecology were obtained.
Adhya, A. (2010). Definitions sustainable urbanism: towards a responsive urban design. Conference Paper, Conference on Technology & Sustainability in the Built Environment, At King Saud University, Saudi Arabia.
Asian Development Bank. (2014). Urban climate change resilience: A synopsis, DB Annual report, Retrieved on July 2020 from https://www.adb.org/documents/adb-annual-report-2009.
Birkman, J., Garschagen, M., Kraas, F., & Quang, N. (2010). Adaptive urban governance: new challenges for the second generation of urban adaptation strategies to climate change, Sustainability science online Journal, 5,185–206 DOI 10.1007/s11625-010-0111-3.
Byrne, J.A., Matthews, T., & Lo, A. (2015). Reconceptualizing green infrastructure for climate change adaptation: Barriers to adaptation and drivers for uptake by spatial planners, Journal of landscape and urban planning, 138,155-163.
Childers, D. L., & Cadenasso, M.L. (2015). An ecology for cities: A transformational nexus of design and ecology to advance climate change resilience and urban sustainability. Journal of Sustainability, 7(4), 3774-3791, Doi.org/10.3390/su7043774.
Clark, W. (2010). Principles of Landscape Ecology. Nature Education Knowledge, 3(10), 34,210-213.
Connell, R., Shaw, R., & Colley, M. (2017). Climate change adaptation by design: a guide for sustainable communities. London: TCPA.
Coutts, A., & Harris, R. (2013). Urban Heat Island Report: 'A multi-scale assessment of urban heating in Melbourne during an extreme heat event and policy approaches for adaptation, Melbourne, Australia, Published by VCCCAR, 146.
Dayland, A,. & Brown, A. (2012). From practice to theory: emerging lessons from Asia for building urban climate change resilience, E-Journal of Environment and urbanization, 24(2):531-556, Doi.org/10.1177/0956247812456490.
Demuzere, M., Orru, K., Heidrich, O., & Olazabal, E. (2014). Mitigating and adapting to climate change: Multi-functional and multi scale assessment of green urban infrastructure, Journal of Environmental management, 146, 107-115.
Ducuy, P., & Nakagoshi, N. (2008). Application of land suitability analysis and landscape ecology to urban green space planning in Hanoi, Vietnam, Journal of Urban Forestry & Urban Greening, 7(1), 25-40, Doi.org/10.1016/j.ufug.2007.09.002.
Fahrig, L. (1997).Relative effects of habitat loss and fragmentation on population extinction. Journal of Wildlife Management: 61, 603–610.
Forman, R.T.T., & Godron, M. (1986). Landscape ecology, University of Minnesota: Wiley.
Forman, R.T.T. (1995). Some general principles of landscape and regional ecology, Landscape ecology,, 10, 133-142.
Fortin, M. J., & Dale, M. R. T. (2016). Spatial Analysis: A Guide for Ecologists. New York (NY): Cambridge University Press.
Foster, J. Lowe, A., Winkelman, S., & Foster, J. (2015). The value of green infrastructure for urban climate adaptation, Center for clean air policy, Retrieved on March 2019 from www.ccap.org.
Galderisi, A., & Ferrara, F. F. (2012). Enhancing urban resilience in face of climate change: a methodological approach. TeMA-Journal of Land Use, Mobility and Environment, 5(2), 69-88.
Galderisi, A. (2014). Climate adaptation challenges and opportunities for smart urban growth, Tema. Journal of Land Use, Mobility and Environment, 7(1), 43-67, DOI: 10.6092/1970-9870/2265.
Gill, S.E. Handley, J.F., & Ennos, A.R. (2007). Adapting cities for climate change: the role of green infrastructure, E-Journal of Built Environment, 33(1). 115-133. DOI: 10.2148/benv.33.1.115.
Haddad, N. M., & Bowne, D. R. (2003). Corridor use by diverse taxa. Ecology, 84(3), 609–615.
Houghton, R. A. (1995), Land-use change and the carbon cycle, Journal of Global change biology, 1(4),275-287, Doi.org/10.1111/j.1365-2486.1995.tb00026.x22.
IPCC. (2008). Climate change and water, Intergovernmental Panel on Climate Change, WMO, UNEP.
Koc, C.B., Osmond, P., & Peters, A. (2016). A Green Infrastructure Typology Matrix to Support Urban Microclimate Studies, 4th International Conference on Countermeasures to Urban Heat Island (UHI), Journal of Procedia Engineering, 169, 183 – 190.
Koc, C.B., Osmond, P., & Peters, A. (2019). Mapping and classifying green infrastructure typologies for climate-related studies based on remote sensing data. Journal of Urban Forestry & Urban Greening, 37, 154–167.
Leichenko, R. (2011). Climate change and urban resilience, Journal of Environmental Sustainability, 3(3) 164-168, Doi.org/10.1016/j.cosust.2010.12.014.
Leuzinger, S., Vogt, R., & Körner, C. (2010). Tree surface temperature inan urban environment. Agricultural and Forest Meteorology, 150(1): 56–62. Doi.org/10.1016/j.agrformet.2009.08.006.
McGarigal, K., & Urban, D. (2001). Introduction to Landscape Ecology, Landscape Ecology course notes, Duke University.
Miller, N., Condon, P.M., & Cavens, D. (2009). Urban planning tools for climate change mitigation, MA, USA: Lincoln Institute of Land policy.
Mishra, P. K. (2017). Socio-economic Impacts of Climate Change in Odisha: Issues, Challenges and Policy Options. Journal of Climate Change, 3(1), 93-107, DOI: 10.3233/JCC-170009.
Norton, B. A., Coutts, A., Livesly S.J., & Haris R.J. (2015). Planning for cooler cities: A framework to priorities green infrastructure to mitigate high temperatures in urban landscapes, E-Journal of Landscape and Urban Planning, 134, 127–138, DOI: 10.1016/j.landurbplan.2014.10.018.
Oliver, T. H., & Morecroft, D. (2014). Interactions between climate change and land use change on biodiversity: attribution problems, risks, and opportunities, Journal of WIRES Climate change, 5(3), 317-335. Doi.org/10.1002/wcc.271.
Pataki, D.E. (2011). Coupling biogeochemical cycles in urban environments: Ecosystem services, green solutions, and misconceptions. E-Journal of Frontiers in Ecology and the Environment, 9(1): 27-36. Doi.org/10.1890/090220.
Schipper, E. L. F. (2007). Climate change adaptation and development: Exploring the linkages. Norwich, UK: Tyndall Centre for Climate Change Research.
Sheikhi, S. (2016). Integrating climate change adaptation and mitigation with urban planning for a livable city in Tehran. Unpolished Ph.D. thesis at Tarbiat Modarres University, Tehran, Iran.
Shirgir, E., Kheyroddin, R., & Behzadfar., M. A. (2019). Developing Strategic Principles of Intervention in Urban Green Infrastructure to Create and Enhance Climate Resilience in Cities—Case Study: Yousef Abad in Tehran, Journal of Climate change, 5(1), 61-73. DOI 10.3233/JCC190007.
Shirgir, E., Kheyroddin, R., & Behzadfar, M. B. (2019). Defining urban green infrastructure role in analysis of climate resilience in cities based on landscape ecology principles. TeMA. Journal of Land Use, Mobility and Environment, 12 (3), 227-247. Doi:10.6092/1970-9870/6250.
_||_
تبیین روشی جهت سنجش و افزایش میزان تاب آوری شهری به تغییرات اقلیمی بر پایه اصول اکولوژی سیمای سرزمین در مقیاس محله شهری (مطالعه موردی: محله یوسف آباد تهران) *
المیراشیرگیر**، دکتر مصطفی بهزادفر *** ، دکتر رضا خیرالدین****
چکیده
تاب آوری اقلیمی، به تاب آوری شهرها به تغییرات اقلیمی گویند. نقش زیرساخت های سبز شهری بعنوان یکی از عوامل ایجاد سازگاری با تغییرات اقلیمی برای بهبود تاب آوری اقلیمی در شهرها محرز شده است. این سوال مطرح است که «چگونه و بر اساس کدام ویژگیهای زیرساخت های سبز می توان وضعیت تاب آوری اقلیمی را در یک شهر مورد ارزیابی و تحلیل قرار داد؟». درنتیجه، از اصول و تئوریهای اکولوژی سیمای سرزمین و برقراری ارتباط بین این اصول با زیرساخت های سبز در شهرها، استفاده شد. ارتباط برقرار شده در محله یوسف آباد شهر تهران با استفاده از عکس هوایی، بازدید میدانی و تهیه نقشه های پایه و تحلیلی با نرم افزار GIS ، به صورت کیفی مورد آزمایش قرار گرفتند و فاکتورهای موثر در سنجش و ارزیابی میزان تاب آوری اقلیمی در شهرها با استفاده از زیرساخت های سبز شهری و بر پایه علم اکولوژی منظر به دست آمد.
کلید واژه ها:
اکولوژی سیمای سرزمین، زیرساخت های سبز شهری، تاب آوری اقلیمی، مقیاس محله شهری، محله یوسف آباد شهر تهران
*این مقاله برگرفته از رساله دکتری شهرسازی، خانم المیرا شیرگیر با عنوان «تبیین الگوی مداخله در زیرساخت های سبز شهری با هدف ایجاد تاب آوری اکولوژیک شهری با تاکید بر تغییرات اقلیمی (نمونه موردی: محله یوسف آباد شهر تهران) »در دانشگاه علم و صنعت ایران، با راهنمایی آقای دکتر رضا خیرالدین و مشاور آقای دکتر مصطفی بهزادفر میباشد.
**پژوهشگر دکتری، شهرسازی، دانشکده مهندسی معماری و شهرسازی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران.
Email:shirgir_e@arch.iust.ac.ir
***استاد، شهرسازی، دانشکده مهندسی معماری و شهرسازی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران. (نویسنده مسئول)
Email:behzadfar@iust.ac.ir
****دانشیار، شهرسازی، دانشكده مهندسی معماری و شهرسازی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران
Email: reza_kheyroddin@iust.ac.ir
مقدمه
شهرهای سراسر جهان در مواجهه با طیف وسیعی از مخاطرات اند که تحت تاثیر عواملی مانند افزایش جمعیت شهری و تغییرات اقلیمی، تشدید می یابند(IPCC, 2008). شهرسازی و تغییرات اقلیمی در ارتباط تنگاتنگ با یکدیگرند. امروزه تاثیرات مستقیم و غیر مستقیم تغییرات اقلیمی را در کشورهایی که کمترین تاثیر را در گرمایش زمین و تغییرات اقلیمی داشته اند، می توان دید (Adhya , 2010). شهرها در معرض خطرات تغییرات اقلیمی هستند و بسیار آسیب پذیرند، (Mishra, 2017).
تاب آوری توانایی یک سیستم برای جذب اختلالات است، در حالی که ساختار پایه اش به همان شکل حفظ شده و راه های عملکردی آن، ظرفیتی برای خود سازمان دهی و ظرفیتی برای سازگاری با استرس ها و تغییرات داشته باشد(IPCC, 2008). سازگاری با تغییرات اقلیمی بر کاهش آسیب پذیری به این تغییرات، تمرکز دارد (Leichenko, 2011).تاب آوری دارای ابعاد گوناگونی است، در این میان تاب آوری اکولوژیک شهری و از زیرمجموعه های آن،« تاب آوری اقلیمی»، مدنظر این تحقیق است (Childers & Cadenasso, 2015)، که شامل سازگاری و تقلیل خطرات و تاثیرات منفی تغییرات اقلیمی می باشد (Asian Development Bank, 2014) .از سوی دیگر زیرساخت های شهری، دارای عملکردهای حیاتی مختلفی اعم از عملکرد محیط زیستی و اجتماعی و غیره هستند. زیرساخت های سبز شهری طبق تحقیقات انجام شده، در تقلیل اثرات تغییرات اقلیمی در شهرها موثر بوده و باعث ارتقاء تاب آوری اقلیمی می گردند، (Byrne et al., 2015).
ویژگیهای زیرساخت های سبز و اینکه کدامیک از آنها بر ایجاد، تحلیل و ارزیابی میزان تاب آوری شهرها به تغییرات اقلیمی، موثرند تا کنون به درستی بررسی نشده است.با بررسی رشته تحقیق های انجام شده بر روی زیرساخت های سبز و نقش آنها در تقلیل اثرات اقلیمی، می توان اظهار داشت، این مطالعات به طور تقریبی ابتدا در سال 2007 ، توسط گیل و همکاران، در کشور انگلستان، در ارتباط با نقش زیرساخت های سبز شهری در تقلیل اثرات منفی تغییرات اقلیمی، آغاز گردید که به طور کلی به مقایسه میزان حرارت چند محله در شهر منچستر انگلستان در مناطق با و بدون پوشش گیاهی پرداخته است و ارتباط سطح اشغال شده توسط پوشش سبز را با میزان حرارت این چند محله بررسی کرده است. با بررسی پژوهشهای مرتبط موجود، به نظر میرسد بین سال 2016 تا 2019، مطالعاتی نه چندان گسترده در کشور استرالیا در این زمینه توسط فورتین و همکاران ، بر روی «بررسی تیپولوژی ماتریس زیرساختهای سبز شهری در ایجاد خرد اقلیم های شهری» و«نقشه برداری و تیپ بندی زیرساخت های سبز شهری بر پایه تاثیر آنها بر اقلیم با استفاده از نرم افزارهای سنجش از دور» انجام شده است که در این موارد تازه، تنها به شکل حجمی و ساختار کلی درختان جهت ایجاد تعدیل درجه حرارت پرداخته شده است و سایر ویژگیهای این گیاهان بررسی نگردیده است. در ایران اینگونه مطالعات با کلید واژه های تغییرات اقلیمی، تاب آوری و زیرساخت های سبز شهری، یافت نشد. می توان اظهار داشت، تاکنون عوامل و فاکتورهای دقیقی جهت ارزیابی و سنجش این نوع از تاب آوری ارائه نگردیده است. به نظر می رسد بتوان از ویژگیهای زیرساخت های سبز شهری، بعنوان یک فاکتور مهم تاثیرگزار بر تاب آوری اقلیمی در شهرها، جهت دستیابی به چنین فاکتورها و عواملی برای ارزیابی میزان تاب آوری اقلیمی دست یافت. برای دستیابی به چنین هدفی، ارتباط علم اکولوژی سیمای سرزمین و اصول آن، جهت تحلیل پتانسیلهای تاب آوری زیرساخت های سبز شهری، می توانند راهگشا باشند. این ارتباط در مقاله حاضر، به صورت تئوریک بررسی خواهد شد و سپس اصول و نتایج به دست آمده از این بررسی بر روی محله یوسف آباد شهر تهران، بعنوان شهری که دارای معضلات فراوان ناشی از تغییرات اقلیمی از جمله آلودگی هوا، خشکسالی، افزایش دما و کمبود منابع آب می باشد، با انجام بررسی میدانی، استفاده از عکس هوایی محله و تهیه نقشه های پایه و تحلیلی با استفاده از نرم افزار GIS آزمایش خواهد شد. در این این تحقیق براساس پرسش اصلی، روشی پیشنهادی و چهارچوبی برای استفاده از زیرساختهای سبز موجود در یک شهر برای سنجش و ارزیابی کیفی میزان تاب آوری اقلیمی، برپایه اصول اکولوژی منظر تهیه شد. در دنباله چهارچوب نظری مورد نیاز برای انجام تحقیق، معرفی می گردند.
چهارچوب نظری پژوهش
تغییرات اقلیمی و تاب آوری به آنها در شهرها
شهری شدن و تغییرات اقلیمی تاثیرات منفی روی کیفیت زندگی، وضعیت اقتصادی و ثبات اجتماعی دارند. مناطقی با تمرکز جمعیت، صنایع و زیرساخت ها، تحت بیشترین تاثیرات تغییرات اقلیمی هستند (Asian Development Bank,2014).پویایی شهرها، تاثیرات اقلیمی را شدت می بخشد، رشد سریع شهرها باعث جایگزینی پوشش گیاهی با سطوح سخت ساختمانی می شود (IPCC, 2008). تقلیل تغییرات اقلیمی به این 5 فاکتور کلیدی متمرکز شده است: شکل شهر، ساخت و ساز،محیط مصنوع،زیرساختهای شهری،حمل و نقل و تولید کربن .(Connell et al., 2017) مفهوم تاب آوری شهری، جهت تقلیل و سازگاری با این تغییرات در سالهای اخیر مطرح گردیده است، که در این پژوهش تاب آوری اکولوژیک شهری و از انواع آن،«تاب آوری به تغییرات اقلیمی» مورد بحث قرار گرفت است.
برای تعریف دقیق مفهوم تاب آوری اقلیمی1، لازم است ابتدا تعریفی دقیق از مفهوم تاب آوری ارائه گردد: تاب آوری به مفهوم « بازگشت به وضعیت گذشته» است و حتی «توانایی بازگشت آسان و بی درنگ به وضعیت پیشین» معنا شده است و منظور از آن قابلیت «الاستیک» یا ویژگی انعطاف پذیری است(Adhya, 2010) .از انواع تاب آوری می توان به تاب آوری اکولوژیک شهری، تاب آوری شهری- منطقه ای- اقتصادی، تاب آوری در جهت کاهش خطرات و سوانح شهری وارتقاء تاب آوری از طریق حکمروایی شهری اشاره کرد (Childers & Cadenasso, 2015).تاب آوری اکولوژیک شهری، به ظرفيت سامانه های اكولوژيكي براي جذب اختلالات و نيز براي حفظ بازخوردها، فرآيندها و ساختارهاي لازم و ذاتي سامانه گفته می شود یا به عبارت دیگر، شدت اختلالي كه سامانه می تواند آن را جذب كند، پیش از اینکه ساختار سامانه بوسیله تغییر متغيرها و فرآيندهايي كه رفتار آن را كنترل می کنند، به ساختار متفاوتي تبديل شود. از زیرشاخه های تاب آوری اکولوژیک شهری، «تاب آوری اقلیمی» می باشد (Schipper, 2007) .با توجه به تعریف تاب آوری اکولوژیک و با در نظر گرفتن مفهوم تغییرات اقلیمی، تاب آوری اقلیمی شامل: ظرفیت یک واحد مستقل یا یک جمع یا یک سازمان برای پاسخگویی به تغییرات اقلیمی به صورت پویا و موثر، در حالیکه همچنان در یک رده قابل قبول در حال ادامه دادن به فعالیتهای روزمره خود می باشد را گویند. این قابلیت شامل توانایی مقاومت در برابر تغییر و همچنین بهبود یافتن پس از شوک و سازماندهی مجدد می باشد جهت جلوگیری از نابود شدن سیستم که همان شهر است در اینجا و ادامه حیات (Dayland & Brown, 2012). در کل تاب آوری شهرها به تغییرات اقلیمی را «تاب آوری اقلیمی» گویند.در شکل 1، ارتباط بین تاب آوری اقلیمی با سایر انواع تاب آوریهای ترسیم گردیده است.
زیرساخت های سبز شهری و تاثیر آنها بر تاب آوری اقلیمی در شهرها
از عوامل موثر بر ایجاد تاب آوری اقلیمی شامل زیرساختها، موسسات، اکوسیستمها و توانایی های سازمانها و مسئولین می باشد (Miller et al., 2009) که در شکل 2 به نمایش گذاشته شده است. همانگونه که مشاهده می گردد از عوامل موثر بر ایجاد و ارتقاء تاب آوری اقلیمی در شهرها، زیرساخت ها می باشند که از انواع آن زیرساخت های سبز شهری هستند.یکی از مهمترین عناصر شهری، زیرساخت های سبز شهری هستند. زیرساخت های سبز شامل شبکه ای مرتبط از فضاهای سبز می باشد که به صورت استراتژیک مدیریت شده اند و دارای عملکردهای گوناگون می باشند و از لحاظ اکولوژیکی، اجتماعی، و اقتصادی سودمندند (Pataki et al., 2011). زیرساختهای سبز شهری خود نوعی سیستم اجتماعی اکولوژیک هستند، که نتیجه تعاملات عناصر مختلف به خصوص انسان می باشند. در نتیجه طراحی مناسب در این فضاها می تواند باعث تاثیرات به سزایی در زندگی روزمره شود، که طراحی تاب آور یکی از مناسب ترین اصول و ضوابط برای طراحی اینگونه فضاها به شمار می رود (Oliver & Morecroft, 2014). به طور کلی زیرساخت های سبز شامل: بام های سبز، سطوح سبز قابل نفوذ، مسیرهای سبز و خیابان ها، جنگل های شهری، پارک های عمومی، باغ های همسایگی و تالاب های شهری می باشند (Demuzere et al., 2014).
زیرساخت های سبز شهری در سازگاری با تغییرات اقلیمی، یکی از مهمترین «استراتژیهای سازگاری با تغییرات اقلیمی» محسوب می شوند. زیرساخت های سبز مانند حائلی، شهرها را در بر گرفته اند و قابلیت کاهش اثرات تغییرات اقلیمی در آینده را دارند (Foster et al., 2015). اثرات ساختارهای سبز بر کاهش تاثیرات تغییرات اقلیمی و افزایش تاب آوری در شهرها را می توان به چند دسته تقسیم کرد: تاثیرات فیزیکی،افزایش آسایش دمایی و کاهش مصرف انرژی،کاهش اثرات منفی سیل و افزایش کیفیت آب و کاهش خشکسالی، تاثیر بر کیفیت هوا، تاثیرات مثبت روانشناختی و اجتماعی، تاثیر بر سلامت ، تاثیر بر فعالیت های اجتماعی و فردی ، آموزشی (Demuzere et al., 2014).درشکل 3، تاثیر زیرساخت های سبز شهری بر تاب آوری اقلیمی و ایجاد سازگاری با تغییرات اقلیمی به نمایش گذاشته شده است.
استراتژیهای سازگاری با تغییرات اقلیمی و ارتقاء تاب آوری به تغییرات اقلیمی با استفاده از زیرساخت های سبز شهری
زیرساخت های سبز شهری، همانطور که قبلا ذکر شد، از استراتژیهای سازگاری با تغییرات اقلیمی به حساب می آیند. این استراتژیهای سه گانه که بیشتر با مناطقی با آب و هوای گرم و خشک قابل انطباق هستند، در اینجا معرفی می گردند. حفظ و تقویت پوشش گیاهی موجود:یکی از استراتژیهای مهم جهت تقلیل دما در فصول گرم سال، شناسایی پوشش گیاهی موجود و حفظ و تقویت آن می باشد، چه در باغهای خصوصی، چه به صورت فضاهای سبز عمومی و یا فضای سبز موجود در خیابان ها(Byrne et al., 2015). با این حال در بسیاری از مناطق شهری، زیرساخت های سخت و ساخته شده، از قبل موجودند و تغییر کاربری آنها و جایگزین کردن آنها با قطعات سبز بزرگ، غیر ممکن است. در این شرایط پوشش سبز باید با خلاقیت و استفاده از ترفندهای خاص به محیط اضافه گردند. از جمله این روشها استفاده از بام های سبز، نماهای سبز،کاشت درختان ردیفی در امتداد خیابان ها و خطوط راه آهن، تبدیل خیابانها به مسیرهای سبز می باشد.اولویت باید به مناطقی داده شود که آسیب پذیری مردم در آنها در برابر تغییرات اقلیمی، بالاست (Birkman et al., 2010 ).
-استفاده از گیاهان مقاوم به تغییرات اقلیمی: استراتژی دیگر، استفاده از گیاهان مقاوم به شرایط اقلیمی است، بعنوان مثال مقاوم به خشکی و کم آبی.مسلما یکی از تاثیرات منفی تغییرات اقلیمی، ایجاد خشکسالی می باشد. در چنین شرایطی استفاده از گیاهانی با نیاز آبی کمتر و حساسیت کمتر به شرایط اقلیمی موثر است. برخی انواع گیاهان، به شرایط اقلیمی خاص از جمله خشکسالی بسیار مقاومند. (Gill et al., 2007).
-استفاده از علم «اکولوژی سیمای سرزمین» در مکانیابی مناسب پوشش سبز در پروژه ها جدید شهری: جهت مقابله با تغییرات اقلیمی، محل و موقیعت و نحوه قرارگیری پوشش سبز بسیار اهمیت دارد. از نظر فورمن و گوردون(1986)، زیرساخت های سبز را می توان به سه دسته زیر تقسیم بندی کرد: لکه، دالان و ماتریس. هر کدام از این اشکال دارای فوایدی هستند، بعنوان مثال، دالانها در ذخیره آب حاصل از سیل و کنترل جریان سیل موثرند، لکه ها بیشتر در ذخیره آب باران، در زمان طغیان رودها، موثر هستند. در مقایسه با ماتریس ها، خنک کردن فضا از طریق تبخیر توسط لکه بیشتر انجام می شود ، همچنین ایجاد میکرواقلیمهای مناسب. ماتریس ها در تصفیه آب باران موثرتر از لکه ها هستند. فضاهای سبز وقتی مساحتی بیشتر از یک هکتار دارند، میکرواقلیم ها مناسبی را ایجاد می کنند (Gill et al., 2007). سایه اندازی در لکه ها و ماتریس ها انجام می گیرد که منجر به خنک شدن مناطق مسکونی می گردد (Forman, 1995).در کل می توان این استراتژیهای سه گانه را در شکل 4، خلاصه کرد.در ارتباط با مفاهیم لکه،کریدور و ماتریس در بخش بعد توضیحات بیشتری آورده شده است.
ارتباط علم «اکولوژی سیمای سرزمین»2 با زیرساخت های سبز شهری و تاب آوری به تغییرات اقلیمی
در سالهای 1980، زمانیکه تحلیل ماهواره های سنجش از دور و تصاویر هوایی، از طریق GIS امکان پذیر گردید و روش های آماری- فضایی(Fortin & Dale, 2005)، معرفی گردیدند، این امکان به اکولوژیست ها داده شد تا بتوانند ناهمگنی فضایی در زیستگاههای بومی را تا یک قاره بررسی و تحلیل نمایند. اکولوژی سیمای سرزمین، شامل بررسی الگوهای منظر، کنش و واکنش بین عناصر این الگوها و نحوه تغییر این الگوها در طول زمان می باشد(Ducuy & Nakagoshi, 2008) تمرکز اصلی این شاخه از علم بر روی: ناهمگنی فضایی،بررسی وسیعتری از لحاظ فضایی در مقایسه با علم اکولوژی،نقش انسان در خلق و تاثیر بر الگوها و فرآیندهای منظر می باشد(Forman, 1995). منظور از ناهمگنی فضایی و الگویی: شناسایی آن، منشاء بوجود آمدن آن و نحوه تغییر آن در طول زمان وعلت اهمیت آن و اینکه چگونه انسانها آن را مدیریت می کنند می باشد( Forman & Godron, 1986).براساس نظریات فورمن و گودرون(1986)، عناصر تشکیل دهنده زیرساخت های سبز می توانند به سه دسته تقسیم گردند: لکه3، دالان4 و ماتریس5. لکه ها شامل زیستگاههایی هستند که با مناطق اطرافشان متفاوتند، معمولا کوچکترین بخش اکولوژیک در نقشه ها و سیستم های دسته بندی، منظر هستند. ویژگیهای لکه ها دارای اهمیت اند( اندازه، شکل، محیط آنهاو غیره). ماتریس بخش غالب منظر می باشند، این بخش تاثیر بسزایی بر فرآیندهای منظر دارد. دالانها شامل لکه های باریکی هستند که ممکن است بعنوان عنصر ارتباط دهنده یا حائل در منظر عمل کنند. همچنین دالانها، شامل ساختارهای عملکردی مهم در منظر هستند و در پراکنش گیاهان و حیوانات تاثیر گذارند (Haddad et al., 2003). اکولوژیست ها همواره درباره نحوه تاثیر پراکنش فضایی عناصر بر فرآیندهای اکولوژیک، حساس بوده اند (Mc Garigal & Urban, 2001). توسعه و پویایی فضایی، بخش مهمی از مطالعات اکولوژیک است، به خصوص در مبحث تبدیل اکوسیستم های طبیعی به سیستم های تحت سلطه انسان ها مانند زیرساختهای سبز یا کاربریهای شهری. زمانیکه بخشی از منظر طبیعی به شهر تبدیل می شود در آن تغییراتی رخ می دهد که به آن «قطعه قطعه شدن»6 می گویند( در شهرها، فضاهای سبز و طبیعی در اثر توسعه شهر، قطعه قطعه می گردند، (Fahrig, 1997). این پدیده باعث به وجود آمدن یک نمونه از موزاییک پویا، گردیده است (Haddad et al., 2003) که پارادایم لکه-دالان- ماتریس را کامل می کند. مفاهیم منظر در ارتباط با قطعه قطعه شدن یا نابودی پوشش گیاهی در دنیا، به ادراک چرخه کربن و پیش بینی تاثیرات تغییرات اقلیمی، کمک می کنند(Houghton, 1995) . از پارادایم لکه- دالان-ماتریس در این پژوهش بعنوان روشی برای تحلیل پوشش گیاهی موجود، که از استراتژیهای تقلیل تغییرات اقلیمی میباشند، استفاده خواهد شد. برای مقابله با تغییرات اقلیمی، تحلیل فضایی عناصر تشکیل دهنده منظر، ضروری است و موقعیت پوشش سبز اهمیت به سزایی دارد. بیشترین کارکرد و ارتباط علم اکولوژی سرزمین با زیرساخت های سبز شهری، مکانیابی مناسب پوشش سبز در پروژه های جدید شهری می باشد. جهت مقابله با تغییرات اقلیمی، محل و موقیعت و نحوه قرارگیری پوشش سبز بسیار اهمیت دارد. از نظر فورمن و گوردون (1986)، تکنولوژی نقشه برداری از طریق تصاویر هوایی، منجر به تحلیل بهتر وضعیت لکه-دالان-ماتریس در علم اکولوژی سیمای سرزمین گردیده است (Clark, 2010).در این مقاله هدف اصلی استفاده از این تکنیک در تحلیل وضعیت زیرساخت های سبز شهری بر پایه پتانسیلهای آنها در تقلیل اثرات تغییرات اقلیمی می باشد. با استفاده از این تکنیک، تحلیل ناهمگنی عناصر اکولوژی منظر، عملکرد آنها و ارتباط بین این علم با زیرساخت های سبز شهری امکان پذیر می گردد و امکان مکان یابی پوشش سبز پیشنهادی در پروژه های جدید شهری، با هدایت لکه-دالان و ماتریس ها به سمت یکپارچگی و تجانس و در جهت کاهش قطعه قطعه شدن در اثر توسعه شهری، ایجاد می گردد. بر اساس نظریه گالدریسی (2014)، برای استفاده از زیرساخت های سبز شهری در جهت کاهش تغییرات اقلیمی: فضای سبز موجود شهری باید حفاظت گردد و تصمیم گیران و سیاست گذاران باید در شهرها فضاهای سبز و آبی بیشتری در نظر بگیرند تا دالانها و لکه های سبز، با یکدیگر ارتباط بیشتری داشته باشند.
جدول 1.گونه شناسی زیرساختهای سبز شهری برای سازگاری با تغییرات اقلیم از نقطه نظر علم اکولوژی سرزمین (Gill et al., 2007). | |||
| دالان | لکه | ماتریس |
ذخیره آب حاصل از سیل | ⋆⋆⋆ | ⋆⋆ | ⋆ |
خاصیت تصفیه کنندگی آب و هوا | ⋆ | ⋆⋆ | ⋆⋆⋆ |
خنک کننده گی از طریق تعریق | ⋆ | ⋆⋆⋆ | ⋆⋆ |
سایه اندازی | ⋆ | ⋆⋆ | ⋆⋆⋆ |
موارد ذکر شده در جدول1، هم برای مناطق و پروژه های جدید شهری می توانند مورد استفاده قرار گیرند و هم می توان از این اصول برای حفظ و تقویت پوشش گیاهی موجود در یک منطقه بهره گرفت، در جدول 1مشخص می گردد که نوع(گونه شناسی) زیرساختهای سبز بر اساس طبقه بندی اکولوژی منظر، چگونه می تواند بر تاب آوری به تغییرات اقلیمی موثر باشد.
علاوه بر نوع زیرساختهای سبز، علم اکولوژی سرزمین بیان می کندکه، موقعیت و نحوه قرارگیری و نقش لکه ها، دالانها و ماتریس ها در ارتقاء تاب آوری موثر می باشند. همچنین اندازه این عوامل می تواند بر میزان تاب آوری اقلیمی موثر باشد. بر این اساس، هر اندازه لکه های سبز وسیعتر باشند، میزان تاب آوری آنها بیشتر است و هر چه کریدورهای طبیعی و مصنوع امتداد و اتصال بیشتر داشته باشند، تاب آوری تضمین می گردد. این سنجه ها و داده های قابل اندازه گیری، می توانند نقش مهمی جهت اندازه گیری میزان تاب آوری اقلیمی داشته باشند. با بررسی یک شهر و اندازه گیری تعداد لکه ها، تعداد دالانها و انسجام شبکه ماتریس آن شهر، وجود و یا عدم وجود آنها، نحوه قرارگیری آنها در کنار هم، وضعیت اتصال و یکپارچگی آنها، سلامت و صحت پوشش سبز موجود در این شهر و اندازه گیری آنها ، می توان ارزیابی ای صحیح از وضعیت تاب آوری در شهرها ارائه کرد. بدیهی است با انجام چنین تحلیل هایی، در گامی دیگر می توان پیشنهادها و اصول و روشهایی جهت بهبود وضع موجود و تقویت فضاهای سبز از هر نوع در شهرها، ارائه کرد. بر این اساس در شکل5، اصول و نحوه سنجش و تحلیل وضعیت زیرساختهای سبز شهری بر پایه علم اکولوژی سرزمین، به تصویر کشیده شده است .با توجه به این شکل و با استفاده از اصول استخراج شده از رابطه بین علم اکولوژی سرزمین با زیرساختهای سبز شهری و تاب آوری اقلیمی، می توان مکانیابی صحیحی برای زیرساخت های سبز قابل تقویت و جدید با استفاده از تئوریهای لکه، کریدور و ماتریس، (مکانیابی صحیح زیرساخت های سبز پیشنهادی) ارائه کرد (Norton et al., 2015). این ادعا در نمونه موردی که یک محله از شهر تهران در ایران می باشد، مورد آزمایش قرار گرفته است.
روش پژوهش
برای شناخت و بررسی زیرساخت های سبز شهری یک روش معتبر نیاز است. نورتون(2015)، روشی را برای شناخت و تحلیل پوشش سبز موجود با تکیه بر پتانسیلهای تقلیل تغییرات اقلیمی، ارائه کرده است بویژه برای مقیاس محله. این روش یک چارچوب 6 مرحله ای است جهت ارتقاء زیرساخت های سبز شهری و پیشنهاد گونه های گیاهی جهت مقابله با افزایش دما در درجه نخست و تقلیل آلودگی هوا و خشکسالی در درجات بعدی. این مراحل 6 گانه شامل: اولویت بندی محله ها و انتخاب محله ای با اولویت بیشتر جهت مداخله، شناسایی و دسته بندی زیرساخت های سبز و خاکستری موجود در محله، استفاده و تقویت زیرساختهای سبز موجود برای سازگاری با تغییرات اقلیمی و جهت افزایش تاب آوری اقلیمی، اولویت بندی خیابان های اصلی و فرعی و زیرساخت های سبز موجود در یک محله بر اساس تقویت زیرساخت های سبز موجود و جدید.، انتخاب زیرساخت های سبز جدید و مناسب با توجه به وضع موجود محله و پتانسیلهای اقلیمی آنها. مکانیابی صحیح زیرساخت های سبز قابل تقویت و جدید با استفاده از تئوریهای لکه، دالان و ماتریس، می باشد، (Norton et al., 2015).در اینجا از تلفیق این چارچوب 6 مرحله ای با استراتژیهای سه گانه (Gill et al., 2007) مطرح شده در بخش چارچوب نظری (شکل4) و تئوریهای اکولوژی سیمای سرزمین مطرح شده (Forman & Godron, 1986) (شکل 5) ، یک روش تلفیقی کمی-کیفی تولید گردید (شکل 6). به بیان دیگر این روش تلفیقی، چارچوب و الگویی جهت ارتقاء تاب آوری به تغییرات اقلیمی بر پایه زیرساخت های سبز، ایجاد می کند (Shirgir et al., 2019).
مورد پژوهی
با توجه به وضعیت تغییرات اقلیمی در شهر تهران شامل آلودگی هوا، افزایش دمای شهر تهران در طول سالهای اخیر، کمبود بارش و تغییر روند بارش در شهر تهران و کاهش آن، کمبود منابع آب و کاهش کیفیت آن، افزایش ریز گردها و غبار و مسئله خشکسالی، کلیه محله ها و مناطق شهر تهران و حومه آن در معرض خطر تغییرات اقلیمی هستند (Sheikhi, 2016). محله یوسف آباد تهران یکی از محله‌های قدیمی و معروف تهران است که در منطقه ۶ شهرداری تهران واقع شده‌است (شکل 7). از آنجاکه هدف پژوهش، دستیابی به الگویی جهت تحلیل و بررسی وضعیت زیرساختهای سبز موجود در شهرها بر حسب پتانسیلهای تاب آوری آنها می باشد، ابتدا وضعیت موجود این نوع زیرساختها، در این محله از شهر تهران مورد بررسی قرار گرفت و سپس با اصول علم اکولوژی منظر، با استفاده از عکس هوایی و نرم افزار GIS و بررسی میدانی، این وضعیت مورد تحلیل و بررسی کیفی قرار گرفت.
یافته ها
در اینجا متدولوژی پژوهش، (استراتژیهای سه گانه بعلاوه مراحل شش گانه نورتون،(شکل6)، به صورت تلفیقی و خلاصه، آورده شده است. الف-ابتدا نقشه زیرساختهای سبز موجود در محله یوسف آباد شهر تهران به منظور شناسایی نوع و موقعیت و وضعیت سلامت گونه های گیاهی با انجام مطالعه میدانی، استفاده از نرم افزار GIS و عکس هوایی مورد بررسی کیفی قرار گرفتند، (شکل 8).
ب-همچنین در دنباله در جداولی2 و3 ، این گونه های گیاهی بهمراه نام علمی، وضعیت سلامتی، نیاز آبی، میزان مقاومت به آلودگی هوا و میزان سایه اندازی و محل قرارگیری آنها (در خیابان های اصلی-فرعی) و تعداد گونه های آنها مورد شناسایی قرار گرفت.از این شناسایی، نوع گونه ، موقعیت قرارگیری و وضعیت سلامت گونه ها برای این پژوهش دارای اهمیت است. سپس گونه های گیاهی، با تکیه بر پتانسیلهای تاب آوری به تغییرات اقلیمی، در جدول3 و شکل 8، ارائه گردید.
ج- مکانیابی صحیح زیرساخت های سبز پیشنهادی قابل تقویت و جدید با استفاده از پارادایم لکه، کریدور و ماتریس، در این پژوهش، بر پایه اصول اکولوژی منظر، می توان وضعیت کلی ماتریس سبز موجود را بر حسب وضعیت انسجام و یکپارچگی و پیوسته بودن لکه ها و دالان های سبز، . تاثیر این انسجام و یکپارچگی بر تاب آوری اقلیمی محله، مورد تحلیل و سنجش قرار داد و الگویی جهت بهبود وضعیت این ماتریس در راستای ارتقاء تاب آوری اقلیمی، ارائه گردید.می توان یافته های پژوهش را اینگونه دسته بندی کرد:
دستیابی به روشی جهت مکانیابی صحیح زیرساخت های سبز قابل تقویت و پیشنهادی با استفاده از تئوریهای علم اکولوژی سیمای سرزمین (لکه،دالان،ماتریس) :این نکته، بر روی محله یوسف آباد تهران منطبق گردید. در ارتباط با وضعیت قرار گیری لکه ها، دالان های سبز و ماتریس ها نیز در محله یوسف آباد، بر روی تصاویر هوایی تحلیل هایی انجام شده که در اینجا ارائه گردیده است. وضعیت فعلی لکه ها، دالانها و ماتریس سبز در محله یوسف آباد شهر تهران در عکس هوایی سمت چپ ارائه گردیده است. بر حسب آنچه در بخش مبانی نظری ارائه گردید، هرچه دالانها پیوسته تر و در تعداد بیشتر باشند، هر چه لکه های وسیعتر و در ارتباط بیشتر با یکدیگر باشند و هرچه پیوستگی ماتریس در این محله بیشتر باشد، این محله تاب آوری اقلیمی بیشتری خواهد داشت. برپایه این اصول، در سمت راست لکه، دالان ها و ماتریس کلی برای محله یوسف آباد پیشنهاد گردید. از تلفیق این ماتریس پیشنهادی با پیشنهاد گونه های گیاهی با پتانسیل های اقلیمی مناسب برای یک محله، می توان موقعیت های جدیدی برای وضعیت زیرساخت های سبز شهری در یک محله بهمراه گونه های تاب آور، پیشنهاد کرد. این روش همچنین می تواند برای موقعیت یابی لکه های سبز و گونه های گیاهی در پروژه های جدید شهری، مورد استفاده قرار گیرد.
دستیابی به اصولی جهت ارتقا تاب آوری اقلیمی با استفاده از زیرساخت های سبز شهری در مقیاس محله جهت تقلیل خشکسالی، افزایش دما و آلودگی هوا و کمبود آب: با توجه به یافته های بخش مبانی نظری و استراتژیهای سازگاری با تغییرات اقلیمی از طریق زیرساخت های سبز ارائه شده در بخش پایانی این مبحث، چارچوب ارائه شده جهت مداخله در زیرساخت های سبز شهری، کاملا در انطباق و هماهنگی با این استراتژیهاست و از تلفیق این دسته از استراتژیها در مقیاس شهر و چارچوب مداخله پیشنهادی در مقیاس محله، می توان به اصولی جهت ارتقاء تاب آوری اقلیمی با استفاده از زیرساخت های سبز شهری در مقیاس محله جهت تقلیل خشکسالی، افزایش دما و آلودگی هوا و کمبود آب، دست یافت.. در تصاویر هوایی و تفسیر وضعیت لکه ها، دالانها و ماتریس های سبز موجود و الگویی پیشنهادی، برای موقعیت یابی گیاهان پیشنهادی بر اساس تئوریهای اکولوژی منظر، در شکل3 ارائه گردیده است.
7- بحث
اول-با بررسی وضعیت زیرساخت های سبز در نقشه ها مربوط به آنها، مشخص گردید که کدام گونه های گیاهی در این محله یافت می شوند و اینکه این گونه های گیاهی به چه صورت در محله استقرار یافته اند. به نظر می رسد، این گونه ها در برخی نقاط به صورت گروهی(توده ای)، در برخی ردیفی و در برخی موارد به صورت تکی قرار گرفته اند. با بررسی این گونه ها، انقطاع فراوان در بین آنها در طول محله یوسف آباد دیده می شود. همچنین با بررسی وضعیت سلامت گونه ها گیاهی مشخص شد که برخی از این گونه ها ناسالم هستند، که این امر می تواند از قابلیت های اقلیمی آنها بکاهد. همچنین این گونه ها، بر اساس پتانسیل های موثر بر تاب آوری اقلیمی در آنها مورد بررسی قرار گرفتند: نیاز آبی، میزان مقاومت به آلودگی هوا و میزان سایه اندازی، همه مواردی هستند که می توانند معضلات اقلیمی شهر تهران از جمله آلودگی هوا، خشکسالی، منابع آبی محدود و افزایش دما را تحت تاثیر و کاهش قرار دهند. در نتیجه بررسی گونه های گیاهی بر اساس این ویژگی ها، در تصمیم گیری های آتی، حائز اهمیت است. دوم-اینکه گونه های گیاهی از چه نوع و در چه تعدادی، در کدام مکانها قرار گرفته اند نیز بررسی شدند.در جدولهای ارائه شده، گونه های گیاهی، پیشنهاد گردیده اند تا جایگزین گونه های گیاهی ناسالم، یا دارای خاصیت های پایین جهت تقلیل اثرات اقلیمی، گردند و همچنین موقعیت مناسب قرارگیری آنها بر حسب ویژگیهای آنها تعیین گردیده است.
سوم-همانطور که در شکل 9 مشاهده می شود، وضعیت زیرساختهای سبز شهری با استفاده از اصول استخراج شده در علم اکولوژی منظر مورد شناسایی قرار گرفته است. در وضع موجود محله مورد نظر از شهر تهران، وضعیت فعلی لکه ها، دالانها و ماتریس سبز در محله یوسف آباد شهر تهران در عکس هوایی سمت راست (وضع موجود) ارائه گردیده است. بر این اساس آنچه از موقعیت قرارگیری و اندازه لکه های سبز قابل قرائت است، شامل این موارد می باشد: در این محله بر اثر ساختمان سازیهای پی در پی، لکه های سبز دچار انقطاع گردیده اند. این لکه ها پراکنده می باشند و اتصال بین آنها بسیار ضعیف است. بر حسب آنچه در بخش چهارچوب نظری ارائه گردید، هرچه دالانها پیوسته تر و در تعداد بیشتر باشند ، و هر چه لکه های وسیعتر و در ارتباط بیشتر با یکدگیر باشند و هرچه پیوستگی ماتریس در این محله بیشتر باشد، این محله تاب آوری اقلیمی بیشتری خواهد داشت (Forman & Gordon, 1986). براساس این اصول ذکر شده، الگویی پیشنهادی، در سمت راست بر حسب اصول اکولوژی منظر(لکه، دالان ها و ماتریس)، برای محله یوسف آباد پیشنهاد گردید. چهارم-در ارتباط با زیرساخت های سبز به طور خاص نیز، می توان گفت تحلیل وضعیت گونه های گیاهی موجود در یک منطقه بر حسب نوع گونه های گیاهی، موقعیت قرارگیری، مساحت تحت پوشش و میزان و تعداد این گونه ها، وضعیت سلامت گونه های گیاهی، و مقایسه این فاکتورها بعنوان مثال در دو دوره زمانی، می تواند روش مناسبی جهت سنجیدن پتانسیل تاب آوری اقلیمی در زیرساخت های سبز یک محله باشد.پنجم-در اصل برای اولین بار در این پژوهش روشی کیفی جهت ارزیابی وضعیت زیرساخت های سبز بر پایه تاب آوری اقلیمی و چگونگی دخل و تصرف در این زیرساخت ها جهت افزایش تاب آوری اقلیمی به دست آمده است. ششم-همچنین بر پایه علم اکولوژی منظر می توان وضعیت کلی ماتریس سبز موجود را بر حسب وضعیت انسجام و یکپارچگی و پیوسته بودن لکه ها و دالان های سبز، مورد تحلیل و سنجش کیفی قرار داد.این مفاهیم در نمودار زیر نمایش داده شده است.(در شکل 10 به برای بررسی ویژگیهای کیفی زیرساخت های خاکستری نیز، نکاتی ارائه گردیده است که می توان در مطالعات آتی این موارد را تدقیق تکمیل کرد). این فاکتورهای مهم پس از بررسی و اندازه گیری کمی، می توانند طبقه بندی شوند و پس از رویهم اندازی اطلاعات مربوط به هر فاکتور می توان به یک نقشه کلی که به یک برنامه جهت تصمیم گیری در ارتباط با مداخله در کمیت و کیفیت زیرساخت های سبز موجود است، منجر می گردد.
جدول 2.تحلیل وضعیت پوشش گیاهی موجود در محله یوسف آباد تهران بر اساس میزان تاب آوری اقلیمیb. Shirgir et al.,2019)) 7* | |||||||
نام گونه به فارسی | نام علمی | وضعیت سلامتی (سالم/ناسالم) | نیاز آبی (کم/زیاد) | میزان مقاومت به آلودگی هوا(مقاوم/نامقاوم) | میزان سایه اندازی (کم/زیاد) | محل قرارگیری در محله (در خیابان های اصلی یا فرعی/شمالی-جنوبی یا شرقی-غربی) | تعدادگونه (غالب یا در تعداد محدود) |
چنار | Platanus Spp. (Platanus orientalis) | ناسالم | زیاد | مقاوم | کم | اصلی/شمالی-جنوبی | غالب |
توت سفید | Morus Spp. (Morus alba) | سالم(نامناسب برای پیاده راه) | زیاد | نامقاوم | زیاد | اصلی/شمالی-جنوبی | غالب |
عرعر | Ailantus altissima | سالم | کم | مقاوم | کم | اصلی/شمالی-جنوبی | محدود |
ارغوان | Cercis siliquastrum | سالم | کم | مقاوم | کم | اصلی/شمالی-جنوبی | محدود |
اقاقیا | Robinia pseudacacia | سالم | کم | مقاوم | زیاد | فرعی/شرقی-غربی | محدود |
نارون | Ulmus carpinifolia | ناسالم |
| نامقاوم | زیاد | فرعی/شرقی-غربی | محدود |
کاج تهران | Pinus eldarica | ناسالم | کم | مقاوم | زیاد | اصلی/شمالی-جنوبی | محدود |
سرو درختی | Cupressus sempervirens | سالم | کم | مقاوم | کم | اصلی/شمالی-جنوبی | محدود |
زبان گنجشگ | Fraxinus exelsior | سالم | کم | نامقاوم | زیاد | اصلی/شمالی-جنوبی | محدود |
انجیر | Ficus carica | سالم | زیاد | نامقاوم | کم | اصلی/شمالی-جنوبی | محدود |
تبریزی | Poplus deltoides | سالم | زیاد | نامقاوم | زیاد | اصلی/شمالی-جنوبی | بسیار محدود |
*اطلاعات ارائه گردیده در ارتباط با ویژگیهای اکولوژیک گیاهان مانند نیاز آبی، میزان مقاومت به آلودگی هوا و غیره از کتاب جنگلها،درختان و درختچه های ایران نوشته حبیب الله ثابتی در سال 1387،استخراج گردیده است در نهایت، یافته ها و نتایج حاصل از این پژوهش در جدول 3، به طور خلاصه نمایش داده شده است. نتیجه گیری با توجه به بررسی های انجام شده در این تحقیق، به نظر می رسد تا به امروز زیرساخت های سبز شهری ونقش آنها در طراحی و برنامه ریزی شهری به درستی تدوین نشده اند. در حالیکه این نکته اثبات شده است که استفاده از زیرساخت های سبز شهری یکی از استراتژیهای مهم در جهت تقلیل وسازگاری با تاثیرات اقلیمی در مناطقی با آب و هوای مدیترانه ای و گرم وخشک می باشد، تاکنون استراتژیهای دقیق برای استفاده صحیح از این زیرساختها در شهرها ارائه نگردیده بود. در اینجا با انجام این تحقیق بر روی شهر تهران، چهارچوبی جهت مستند سازی و سنجش کیفی زیرساخت های سبز شهری در راستای ارتقاء کیفیت و کمیت آنها و موقعیت قرارگیری آنها برای سازگاری با تغییرات اقلیمی به دست آمد | |||||||
. | |||||||
. این یافته ها، قابلیت تعمیم به شهرها و محله های آنها بر حسب موقعیت جغرافیایی و تاثیر منفی تغیییر اقلیم خاص خود آنها، را دارد. بدیهی است برای تعمیم دادن این روش به شهرهای دیگر، تحقیقات بیشتر مورد نیاز است. همچنین هنوز جای خالی روشی کمی برای سنجش تاب آوری اقلیمی در شهرها بر پایه زیرساخت های سبز و حتی خاکستری و ویژگیهای آنها، وجود دارد که می توان در تحقیقات آتی به آنها پرداخت.در عین حال مسئله مقیاس نیز اهمیت می یابد، یافتن روشی کمی-کیفی برای مداخله در زیرساخت های سبز شهری جهت ارتقاء تاب آوری اکولوژیک(اقلیمی)، نیز می تواند برای انجام مطالعات آتی، مدنظر قرارگیرد.
جدول 3. یافته ها، نتایج و پیشنهادات
خلاصه یافته ها و نتایج حاصل از این پژوهش |
نتایج حاصل از بخش چهارچوب نظری | بررسی مقهوم تاب آوری اقلیمی بعنوان یک مفهوم جدید و ارتباط آن با شهرها، بررسی ارتباط علم «اکولوژی سیمای سرزمین» با زیرساخت های سبز شهری و تاب آوری به تغییرات اقلیمی برای اولین بار، گونه شناسی زیرساختهای سبز شهری برای سازگاری با تغییرات اقلیم از نقطه نظر علم اکولوژی سرزمین، دستیابی به اصول استراتژیک مداخله در زیرساخت های سبز شهری با زبان علم اکولوژی سرزمین (لکه،دالان،ماتریس)، دستیابی به چارچوب استراتژیهای سازگاری با تغییرات اقلیمی با استفاده از زیرساخت های سبز شهری. |
نتایج حاصل از بخش روش پژوهش | دستیابی به روش و چارچوب مداخله در زیرساخت های سبز در مقیاس محله شهری جهت ارتقاء تاب آوری به تغییرات اقلیمی در مقیاس محله. | |
نتایج حاصل از بخش مورد پژوهی | دستیابی به روشی جهت مکانیابی صحیح زیرساخت های سبز قابل تقویت و پیشنهادی با استفاده از تئوریهای علم اکولوژی سیمای سرزمین (لکه،دالان،ماتریس). دستیابی به اصولی جهت ارتقا تاب آوری اقلیمی با استفاده از زیرساخت های سبز شهری در مقیاس محله جهت تقلیل خشکسالی، افزایش دما و آلودگی هوا و کمبود آب. بررسی پوشش گیاهی در یک محله پتانسیل های موثر بر تاب آوری اقلیمی برای اولین بار در این پژوهش، بررسی گونه های گیاهی بر اساس این ویژگی ها. بررسی گونه های گیاهی براساس نوع و تعدادی و مکان قرارگیری،پیشنهاد گونه های گیاهی مناسب، جهت تقلیل اثرات اقلیمی، گردند و تعیین موقعیت مناسب قرارگیری آنها بر حسب ویژگیهای اقلیمی آنها. بررسی وضعیت زیرساختهای سبز شهری با استفاده از اصول استخراج شده در علم اکولوژی منظر. | |
نتایج کلی | از تلفیق ماتریس پیشنهادی به دست آمده، با پیشنهاد گونه های گیاهی با پتانسیل های اقلیمی مناسب برای یک محله، می توان موقعیت های جدیدی برای وضعیت زیرساخت های سبز شهری در یک محله بهمراه گونه های تاب آور، پیشنهاد کرد. این روش همچنین می تواند برای موقعیت یابی لکه های سبز و گونه های گیاهی در پروژه های جدید شهری، مورد استفاده قرار گیرد. در این پژوهش روشی کیفی جهت ارزیابی وضعیت زیرساخت های سبز بر پایه تاب آوری اقلیمی و چگونگی دخل و تصرف در این زیرساخت ها جهت افزایش تاب آوری اقلیمی به دست آمده است. بر پایه علم اکولوژی منظر می توان وضعیت کلی ماتریس سبز موجود را بر حسب وضعیت انسجام و یکپارچگی و پیوسته بودن لکه ها و دالان های سبز، مورد تحلیل و سنجش کیفی قرار داد. این فاکتورهای مهم پس از بررسی و اندازه گیری کمی، می توانند طبقه بندی شوند و پس از رویهم اندازی اطلاعات مربوط به هر فاکتور می توان به یک نقشه کلی که به یک برنامه جهت تصمیم گیری در ارتباط با مداخله در کمیت و کیفیت زیرساخت های سبز موجود است، منجر می گردد. ارائه فاکتورها موثر در سنجش و ارزیابی میزان تاب آوری اقلیمی در مقیاس محله بر حسب زیرساخت های سبز. | |
پیشنهادها برای پژوهش های آتی | هنوز جای خالی روشی کمی برای سنجش تاب آوری اقلیمی در شهرها بر پایه زیرساخت های سبز و حتی خاکستری و ویژگیهای آنها، وجود دارد که می توان در تحقیقات آتی به آنها پرداخت.در عین حال مسئله مقیاس نیز اهمیت می یابد، یافتن روشی کمی-کیفی برای مداخله در زیرساخت های سبز شهری جهت ارتقاء تاب آوری اکولوژیک(اقلیمی)، نیز می تواند برای انجام مطالعات آتی، مدنظر قرارگیرد. ارائه الگویی محلی- ملی در راستای افزایش تابآوری اقلیمی یک جغرافیای مشخص با مراحل زیر:شناسایی مولفههای مؤثر بر افزایش سطح تابآوری اقلیمی (در مقیاس بین المللی)، شناسایی مولفههای مؤثر بر افزایش سطح تابآوری اقلیمی (در مقیاس ملی-محلهای)،بومی سازی مدلهای مداخله جهانی (مدل نورتون) با استفاده از تحلیلهای مرحله دوم. در ارتباط با زیرساخت های سبز به طور خاص نیز، می توان گفت تحلیل وضعیت گونه های گیاهی موجود در یک منطقه بر حسب نوع گونه های گیاهی، موقعیت قرارگیری، مساحت تحت پوشش و میزان و تعداد این گونه ها، وضعیت سلامت گونه های گیاهی، و مقایسه این فاکتورها بعنوان مثال در دو دوره زمانی، می تواند روش مناسبی جهت سنجیدن پتانسیل تاب آوری اقلیمی در زیرساخت های سبز یک محله شهری باشد. | |
پی نوشت ها:
1تاب آوری اقلیمی: Climate resilience،
2 علم اکولوژی سیمای سرزمین: Landscape ecology،
3لکه: Patch،
4 دالان: Corridor،
5 ماتریس: Matrix،
6قطعه قطعه شدن:Fragmentation،
7در توضیح پارامترهای بررسی شده در جدول شماره3 می توان گفت:-از دلالیل اهمیت محل قرارگیری گیاهان: دسته بندی خیابانها به خیابان های فرعی و اصلی اهمیت فراوانی دارد زیرا در این خیابانها میزان دریافت انرژی خورشید و حرارت بسته به جهت جغرافیایی آنها متفاوت است. خیابان های شمالی-جنوبی اصلی، در صورت نداشتن پوشش سبز کافی و مناسب، حرارت زیادی را در طول روز دریافت می کنند.-میزان سایه اندازی: میزان سایه ای که درختان ایجاد می کنند بستگی به فرم تاج آنها و فشردگی بافت آن دارد (Pataki et al., 2011). این گیاهان می توانند در یک بازدید میدانی لیست بندی شوند (Leuzinger et al., 2010).-نیاز آبی: گیاهانی که نیازمند آبیاری فراوان هستند ممکن است در شرایط خشکسالی و حرارت زیاد، برگهای خود را از دست بدهند(Gill et al., 2006) ،لذا با بررسی وضعیت سلامت گیاهان موجود در منطقه، می توان گیاهانی را لیست بندی کرد که برای منطقه مناسب نیستند (Coutts & Harris, 2013).-وضعیت سلامت گیاهان: این وضعیت با برداشت میدانی قابل بررسی است و همچنین با استفاده از نقشه های GIS، که در نمایش میزان سایه اندازی گیاهان موثر است و وضعیت شاخ و برگ گیاهان و میزان سایه اندازی و عملکرد تصفیه هوا وغیره در آنها بسیار به میزان سلامت آنها بستگی دارد. درنتیجه پس از لیست برداری از گونه های ناسالم، می توان آنها را حذف کرد (Norton et al., 2015).
فهرست مراجع
1. Adhya, A. (2010). Definitions sustainable urbanism: towards a responsive urban design. Conference Paper, Conference on Technology & Sustainability in the Built Environment, At King Saud University, Saudi Arabia.
2. Asian Development Bank. (2014). Urban climate change resilience: A synopsis, DB Annual report, retrieved from https://www.adb.org/documents/adb-annual-report-2009.
3. Birkman, J.; Garschagen M.; Kraas F. Quang N. (2010). Adaptive urban governance: new challenges for the second generation of urban adaptation strategies to climate change, Sustainability science online Journal, 5:185–206 DOI 10.1007/s11625-010-0111-3.
4. Byrne J.A.; Matthews T.; Lo A. (2015). Reconceptualizing green infrastructure for climate change adaptation: Barriers to adaptation and drivers for uptake by spatial planners, Journal of landscape and urban planning, 138:155-163.
5. Childers, D.L.; Cadenasso, M.L. (2015). An ecology for cities: A transformational nexus of design and ecology to advance climate change resilience and urban sustainability. Journal of Sustainability, 7(4), 3774-3791, Doi.org/10.3390/su7043774.
6. Clark, W. (2010). Principles of Landscape Ecology. Nature Education Knowledge, 3(10), 34.
7. Connell R.; Shaw, R.; Colley M. (2017). Climate change adaptation by design: a guide for sustainable communities, London: TCPA.
8. Coutts, A.; Harris, R. (2013). Urban Heat Island Report: 'A multi-scale assessment of urban heating in Melbourne during an extreme heat event and policy approaches for adaptation, Melbourne, Australia, Published by VCCCAR.
9. Dayland, A.; Brown, A. (2012). From practice to theory: emerging lessons from Asia for building urban climate change resilience, E-Journal of Environment and urbanization, 24(2):531-556, Doi.org/10.1177/0956247812456490.
10. Demuzere, M.; Orru K.; Heidrich O.; Olazabal E. (2014). Mitigating and adapting to climate change: Multi-functional and multi scale assessment of green urban infrastructure, Journal of Environmental management, 146: 107-115.
11. Ducuy P.; Nakagoshi N. (2008). Application of land suitability analysis and landscape ecology to urban green space planning in Hanoi, Vietnam, Journal of Urban Forestry & Urban Greening, 7(1): 25-40, Doi.org/10.1016/j.ufug.2007.09.002.
12. Fahrig, L. (1997).Relative effects of habitat loss and fragmentation on population extinction. Journal of Wildlife Management: 61: 603–610.
13. Forman, R.T.T. & Godron, M. (1986). Landscape ecology, University of Minnesota: Wiley.
14. Forman, R.T.T. (1995). Some general principles of landscape and regional ecology, Landscape ecology, 10: 133-142.
15. Fortin M. J.; Dale M. R. T. (2016). Spatial Analysis: A Guide for Ecologists. New York (NY): Cambridge University Press.
16. Foster J.; Lowe A.; Winkelman, S. ; Foster, J. (2015). The value of green infrastructure for urban climate adaptation, Center for clean air policy, retrieved from www.ccap.org.
17. Galderisi, A.; Ferrara, F.F. (2012). Enhancing urban resilience in face of climate change, Tema. Journal of Land Use, Mobility and Environment, 5(2).
18. Galderisi A. (2014). Climate adaptation challenges and opportunities for smart urban growth, Tema. Journal of Land Use, Mobility and Environment, 7(1), 43-67, DOI: 10.6092/1970-9870/2265.
19. Gill, S.E.; Handley J.F.; Ennos, A.R. (2007). Adapting cities for climate change: the role of green infrastructure, E-Journal of Built Environment, 33(1). 115-133. DOI: 10.2148/benv.33.1.115.
20. Haddad, N. M. & Bowne, D. R. (2003). Corridor use by diverse taxa. Ecology, 84(3), 609–615.
21. Houghton R.A. (1995), Land-use change and the carbon cycle, Journal of Global change biology, 1(4):275-287, Doi.org/10.1111/j.1365-2486.1995.tb00026.x22.
22. IPCC. (2008). Climate change and water, Intergovernmental Panel on Climate Change, WMO, UNEP.
23. Koc C.B.; Osmond P.; Peters A. (2016). A Green Infrastructure Typology Matrix to Support Urban Microclimate Studies, 4th International Conference on Countermeasures to Urban Heat Island (UHI), Journal of Procedia Engineering, 169, 183 – 190.
24. Koc C.B.; Osmond P.; Peters A. (2019). Mapping and classifying green infrastructure typologies for climate-related studies based on remote sensing data. Urban Forestry & Urban Greening, 37, 154–167.
25. Leichenko, R. (2011). Climate change and urban resilience, Journal of Environmental Sustainability, 3(3) 164-168,Doi.org/10.1016/j.cosust.2010.12.014.
26.Leuzinger S. ;Vogt. R.; Körner, C. (2010). Tree surface temperature in an urban environment. Agricultural and Forest Meteorology, 150(1): 56–62. Doi.org/10.1016/j.agrformet.2009.08.006.
27.McGarigal ; K. Urban D. (2001). Introduction to Landscape Ecology, Landscape Ecology course notes, Duke University.
28.Miller N.; Condon P.M. ;Cavens D. (2009). Urban planning tools for climate change mitigation, MA, USA: Lincoln Institute of Land policy.
29.Mishra P.K. (2017) . Socio-economic Impacts of Climate Change in Odisha: Issues, Challenges and Policy Options. Journal of Climate Change, 3(1), 93-107, DOI: 10.3233/JCC-170009.
30.Norton B.A.; Coutts A.; Livesly S.J.; Haris R.J. (2015). Planning for cooler cities: A framework to priorities green infrastructure to mitigate high temperatures in urban landscapes, E-Journal of Landscape and Urban Planning, 134: 127–138, DOI: 10.1016/j.landurbplan.2014.10.018.
31.Oliver, T.H. ; Morecroft, D. (2014). Interactions between climate change and land use change on biodiversity: attribution problems, risks, and opportunities, Journal of WIRES Climate change, 5(3): 317-335. Doi.org/10.1002/wcc.271.
32.Pataki D.E. (2011). Coupling biogeochemical cycles in urban environments: Ecosystem services, green solutions, and misconceptions. E-Journal of Frontiers in Ecology and the Environment, 9(1): 27-36. Doi.org/10.1890/090220.
33.Schipper, E.L.F. (2007). Climate change adaptation and development: Exploring the linkages. Norwich, UK: Tyndall Centre for Climate Change Research.
34.Sheikhi S. (2016). Integrating climate change adaptation and mitigation with urban planning for a livable city in Tehran. Ph.D. thesis at Tarbiat Modarres University, Tehran, Iran.
35.Shirgir E. ;Kheyroddin R. ;Behzadfar M. a(2019). Developing Strategic Principles of Intervention in Urban Green Infrastructure to Create and Enhance Climate Resilience in Cities—Case Study: Yousef Abad in Tehran, Journal of Climate change, 5(1): 61-73. DOI 10.3233/JCC190007.
36.Shirgir, E.; Kheyroddin, R. ;Behzadfar, M. b)2019(. Defining urban green infrastructure role in analysis of climate resilience in cities based on landscape ecology principles. TeMA. Journal of Land Use, Mobility and Environment, 12 (3), 227-247. Doi:10.6092/1970-9870/6250.