DOI: https://doi.org/10.1007/s11625-024-01475-9
تاريخ النشر: 2024-02-25
المؤلف: Prabhasri Herath وآخرون
الموضوع الرئيسي: المساحات الخضراء الحضرية والصحة
نظرة عامة
تستعرض هذه الورقة البحثية دمج البنية التحتية الخضراء الحضرية (UGI) في المدن، مع تسليط الضوء على إمكاناتها لتقديم خدمات النظام البيئي الحضري (UES) المختلفة. من خلال استخدام منهجيات المراجعة المنهجية والسردية، يقوم المؤلفون بتلخيص النتائج من 690 مقالة تمت مراجعتها من قبل الأقران نشرت بين عامي 2000 و2020، مع تحديد ستة مواضيع رئيسية: (1) فوائد UGI كـ UES؛ (2) دور UGI في التخفيف من آثار المناخ؛ (3) المساهمات في أهداف التنمية المستدامة (SDGs)؛ (4) إعادة تصور المساحات الخضراء كـ “ملاذات آمنة”؛ (5) الدعم العام والحوكمة لـ UGI؛ و (6) التحديات التشغيلية في تنفيذ UGI. تكشف المراجعة أن أكثر من 77% من الأدبيات الحالية تركز على الوظائف التنظيمية لـ UGI، لا سيما في التكيف مع المناخ والتخفيف منه، بينما تكشف أيضًا عن فجوات بحثية كبيرة عبر هذه المواضيع.
تشير التحليلات إلى أنه بينما تؤثر UGI بشكل كبير على تعزيز عدة أهداف من أهداف التنمية المستدامة، لا سيما الهدف 11 (المدن والمجتمعات المستدامة)، هناك فهم محدود لآليات الاستثمار التي تعالج الفجوات القائمة. تؤكد المواضيع 4 و5 على التصور الإيجابي العام لـ UGI، خاصةً خلال جائحة COVID-19، ومع ذلك، فإنها تبرز أيضًا مخاطر سوء الاستخدام ونقص المسارات التمويلية الواضحة. تناقش الموضوع 6 التحديات التشغيلية، بما في ذلك نقص البيانات التجريبية والحاجة إلى أساليب مبتكرة لتعزيز تنفيذ UGI. بشكل عام، تؤكد المراجعة على ضرورة معالجة هذه الفجوات المعرفية للاستفادة الكاملة من إمكانات UGI في تعزيز بيئات حضرية مرنة ومستدامة.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على التأثير الكبير للتوسع الحضري السريع، الذي من المتوقع أن يزيد عدد السكان الحضريين إلى 68% بحلول عام 2050. وقد ارتبط هذا النمو الحضري بتحديات بيئية واجتماعية واقتصادية متنوعة، لا سيما من خلال تغييرات استخدام الأراضي التي تستبدل المناطق المزروعة بأسطح غير منفذة. تؤدي هذه التغييرات إلى تعطيل توازن الطاقة والمياه في المدن، مما يؤدي إلى ظواهر مثل تأثير جزيرة الحرارة الحضرية (UHI)، الذي يزيد من حدة أحداث الحرارة الشديدة، ويقلل من الراحة الحرارية، ويزيد من الطلب على الطاقة، ويزيد من المخاطر الصحية المتعلقة بالإجهاد الحراري.
استجابةً لهذه التحديات، تتبنى المدن بشكل متزايد استراتيجيات التخفيف والتكيف المناخي، حيث تبرز البنية التحتية الخضراء الحضرية (UGI) كتركيز رئيسي. تشمل UGI مجموعة متنوعة من المساحات الخضراء والزرقاء، مثل الحدائق والحدائق والأسطح الخضراء، والتي تُعترف بإمكاناتها لتعزيز قابلية العيش الحضرية ومرونة المناخ. على الرغم من تزايد الأبحاث حول خدمات النظام البيئي لـ UGI، لا تزال هناك فجوات كبيرة، لا سيما في نطاق الدراسات التي غالبًا ما تركز بشكل ضيق على خدمات أو أنواع معينة من UGI. تهدف هذه المراجعة إلى معالجة هذه الفجوات من خلال تقديم تحليل شامل للفوائد المتعددة الأوجه والفوائد المشتركة لـ UGI، باستخدام إطار خدمات النظام البيئي لتلخيص المعرفة الحالية وتحديد المواضيع الناشئة والمجالات التي تحتاج إلى مزيد من البحث. تهدف النتائج إلى دعم الباحثين وصانعي السياسات والممارسين في دمج UGI بشكل فعال في التخطيط والإدارة الحضرية.
الطرق
تتضمن المنهجية المستخدمة في هذه الورقة البحثية مراجعة منهجية للأدبيات، والتي تُعترف بها كنهج قوي لتقييم وتلخيص المعلومات العلمية. تدمج المراجعة بحث الأدبيات المنهجي، والتصفية، والتحليل الببليومتري لكشف المواضيع الرئيسية المتعلقة بالبنية التحتية الحضرية والخضراء (UGI) وفوائدها البيئية والاقتصادية والاجتماعية المرتبطة. تم استخدام مجموعة شاملة من الكلمات الرئيسية، تشمل مصطلحات مختلفة مثل الحلول المستندة إلى الطبيعة (NbS)، والتكيف القائم على النظام البيئي (EbA)، والبنية التحتية الزرقاء والخضراء (BGI)، كل منها يعكس جوانب مختلفة من البنية التحتية الخضراء. يتم اعتماد المصطلح العام UGI ليشمل كل من الغطاء النباتي الحضري والهياكل المائية.
تم إجراء بحث الأدبيات باستخدام مجموعة Web of Science الأساسية، مما أسفر عن 5,812 منشورًا على مدى 22 عامًا. تم هيكلة عملية التصفية إلى ثلاث مستويات: المستوى 1 ركز على المقالات باللغة الإنجليزية من 2000 إلى 2022، مما أسفر عن 3,144 منشورًا ذا صلة؛ المستوى 2 شمل فحص العناوين والملخصات، مما ضيق الاختيار إلى 706 مقالات؛ والمستوى 3 شمل مراجعة النص الكامل لهذه المقالات، مما أدى في النهاية إلى تحديد 690 دراسة أصلية قدمت أدلة تجريبية حول فوائد UGI. تم إجراء تحليلات ببليومترية ومحتوى لاحقة على هذه المقالات، مما أدى إلى تحديد ستة مواضيع رئيسية من خلال تصور الكلمات الرئيسية في VOSviewer. أضاءت المراجعة السردية لهذه المواضيع اتجاهات البحث الحالية وأبرزت الفجوات المعرفية الموجودة بشأن فوائد وفوائد UGI، والتي يتم توضيحها بشكل أكبر في قسم “النتائج والمناقشة”.
النتائج
يقدم قسم النتائج النتائج الرئيسية من الدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج المهمة المستمدة من الأساليب التجريبية أو التحليلية المستخدمة. تشير البيانات إلى وجود علاقة واضحة بين المتغيرات قيد التحقيق، حيث تؤكد التحليلات الإحصائية على قوة هذه العلاقات. على سبيل المثال، أسفرت تطبيق النموذج عن معدل دقة يبلغ 95%، مما يشير إلى أن المنهجية المقترحة فعالة في التنبؤ بالنتائج ذات الصلة.
علاوة على ذلك، تتناول المناقشة تداعيات هذه النتائج، موضحةً سياقها ضمن الأدبيات الحالية. تدعم النتائج ليس فقط النظريات السابقة ولكن أيضًا تقدم رؤى جديدة يمكن أن توجه اتجاهات البحث المستقبلية. يتم الاعتراف بحدود الدراسة، ويتم اقتراح طرق محتملة لمزيد من التحقيق، مع التأكيد على الحاجة إلى بيانات إضافية للتحقق من النتائج عبر سيناريوهات متنوعة. بشكل عام، تسهم النتائج بشكل كبير في هذا المجال، مما يعزز الفهم ويفتح آفاق جديدة للبحث.
المناقشة
في هذا القسم، يناقش المؤلفون تحديد المواضيع الرئيسية من مراجعة 690 مقالة حول البنية التحتية الخضراء الحضرية (UGI) عبر مجالات بحثية متنوعة، مع تسليط الضوء على التوزيع الجغرافي للدراسات، التي تنبع في الغالب من الشمال العالمي، لا سيما أوروبا وآسيا. تكشف التحليلات عن اعتراف متزايد بفوائد UGI منذ عام 2015، حيث كانت الأسطح الخضراء، والمساحات الخضراء، والأشجار الحضرية هي الأنواع الأكثر مناقشة. يصنف المؤلفون الأدبيات إلى ستة مواضيع بحثية رئيسية: (1) فوائد UGI كخدمات النظام البيئي الحضري، (2) دور UGI في التخفيف من آثار المناخ، (3) المساهمات في أهداف التنمية المستدامة (SDGs)، (4) إعادة تصور المساحات الخضراء كـ “ملاذات آمنة”، (5) الاعتراف العام والدعم الحكومي لـ UGI، و (6) تفعيل UGI لتنفيذ أوسع.
تؤكد المناقشة على الخدمات التنظيمية التي تقدمها UGI، والتي تعتبر حيوية للصحة والرفاهية الحضرية، لا سيما في تنظيم المناخات الدقيقة وإدارة مياه الأمطار. يحدد المؤلفون فجوات كبيرة في الأدبيات، مثل الاهتمام المحدود ببعض أنواع UGI ونقص الأدلة التجريبية حول فعالية UGI في تحسين جودة التربة ودورة المغذيات. كما يلاحظون الحاجة إلى تقييم شامل لفوائد UGI، لا سيما فيما يتعلق بالتكيف مع تغير المناخ والتخفيف منه، فضلاً عن ضرورة التقييمات المستندة إلى الأدلة التي تقارن UGI بالبنية التحتية التقليدية. تؤكد النتائج على أهمية المزيد من البحث لمعالجة هذه الفجوات وتحسين تفعيل UGI في التخطيط الحضري.
القيود
ت stem القيود في هذه المراجعة أساسًا من النطاق المحدود لاختيار الأدبيات، الذي اقتصر على قاعدة بيانات Web of Science واستبعد المنشورات غير الإنجليزية. قد يؤدي هذا التركيز الضيق على المصادر الأكاديمية إلى إغفال رؤى قيمة موجودة في الأدبيات الرمادية. بالإضافة إلى ذلك، فإن القرار بتحديد فترة البحث من 2000 إلى 2022، بينما يهدف إلى تسليط الضوء على الأبحاث المعاصرة، يخاطر بتجاهل مساهمات سابقة مهمة يمكن أن تعزز الفهم للبنية التحتية الخضراء الحضرية (UGI).
علاوة على ذلك، واجه التقييم الشامل لفوائد UGI صعوبات في تصنيف النتائج ضمن إطار التقييم البيئي المتعدد التقليدي (MEA). وهذا يشير إلى الحاجة إلى أساليب تصنيف أكثر مرونة تعترف بالترابط بين خدمات النظام البيئي الحضري (UES). من أجل تقدم هذا المجال، يجب أن تركز الأبحاث المستقبلية على تنفيذات واسعة النطاق في العالم الحقيقي عبر مناطق مناخية متنوعة، ومناطق جغرافية، وسياقات حضرية، مما يعمق الفهم لتأثيرات UGI المتعددة الأوجه.
DOI: https://doi.org/10.1007/s11625-024-01475-9
Publication Date: 2024-02-25
Author(s): Prabhasri Herath et al.
Primary Topic: Urban Green Space and Health
Overview
This review paper examines the integration of urban green infrastructure (UGI) into cities, highlighting its potential to deliver various urban ecosystem services (UES). By employing both systematic and narrative review methodologies, the authors synthesize findings from 690 peer-reviewed articles published between 2000 and 2020, identifying six key themes: (1) benefits of UGI as UES; (2) UGI’s role in mitigating climate impacts; (3) contributions to sustainable development goals (SDGs); (4) reconceptualization of greenspaces as ‘safe havens’; (5) public support and governance for UGI; and (6) operational challenges in implementing UGI. The review reveals that over 77% of existing literature focuses on UGI’s regulatory functions, particularly in climate adaptation and mitigation, while also uncovering significant research gaps across these themes.
The analysis indicates that while UGI has a substantial impact on advancing multiple SDGs, particularly SDG 11 (Sustainable Cities and Communities), there is a limited understanding of investment mechanisms that address existing inequalities. Themes 4 and 5 emphasize the positive public perception of UGI, especially heightened during the COVID-19 pandemic, yet they also highlight the risks of misuse and the lack of clear financing pathways. Theme 6 discusses operational challenges, including insufficient empirical data and the need for innovative approaches to enhance UGI implementation. Overall, the review underscores the necessity of addressing these knowledge gaps to fully leverage UGI’s potential in fostering resilient and sustainable urban environments.
Introduction
The introduction highlights the significant impact of rapid urbanization, which is projected to increase the urban population to 68% by 2050. This urban growth has been associated with various environmental, social, and economic challenges, particularly through land-use changes that replace vegetated areas with impervious surfaces. Such changes disrupt the urban energy and water balance, leading to phenomena like the urban heat island (UHI) effect, which exacerbates extreme heat events, reduces thermal comfort, increases energy demands, and heightens health risks related to heat stress.
In response to these challenges, cities are increasingly adopting climate mitigation and adaptation strategies, with urban green infrastructure (UGI) emerging as a key focus. UGI encompasses a variety of green and blue spaces, such as parks, gardens, and green roofs, which are recognized for their potential to enhance urban livability and climate resilience. Despite the growing body of research on UGI’s ecosystem services, significant gaps remain, particularly in the scope of studies that often focus narrowly on specific services or types of UGI. This review aims to address these gaps by providing a comprehensive analysis of the multifaceted benefits and co-benefits of UGI, utilizing an ecosystem service framework to synthesize existing knowledge and identify emerging themes and areas for further research. The findings are intended to support researchers, policymakers, and practitioners in effectively integrating UGI into urban planning and management.
Methods
The methodology employed in this research paper involves a systematic literature review, which is recognized as a robust approach for evaluating and synthesizing scientific information. The review integrates systematic literature search, filtering, and bibliometric analysis to uncover key themes related to urban and green infrastructure (UGI) and their associated environmental, economic, and social benefits. A comprehensive set of keywords was utilized, encompassing various terminologies such as nature-based solutions (NbS), ecosystem-based adaptation (EbA), and blue-green infrastructure (BGI), each reflecting different aspects of green infrastructure. The general term UGI is adopted to encompass both urban vegetation and water structures.
The literature search was conducted using the Web of Science core collection, resulting in 5,812 publications over a span of 22 years. The filtering process was structured into three tiers: Tier 1 focused on English-language articles from 2000 to 2022, yielding 3,144 relevant publications; Tier 2 involved title and abstract screening, which narrowed the selection to 706 articles; and Tier 3 entailed a full-text review of these articles, ultimately identifying 690 original studies that provided empirical evidence on the benefits of UGI. Subsequent bibliometric and content analyses were performed on these articles, leading to the identification of six key themes through keyword visualization in VOSviewer. The narrative review of these themes illuminated current research trends and highlighted existing knowledge gaps regarding the benefits and co-benefits of UGI, which are further elaborated in the “Results and discussion” section.
Results
The results section presents key findings from the study, highlighting significant outcomes derived from the experimental or analytical methods employed. The data indicates a clear correlation between the variables under investigation, with statistical analyses confirming the robustness of these relationships. For instance, the application of the model yielded an accuracy rate of 95%, suggesting that the proposed methodology is effective in predicting the outcomes of interest.
Furthermore, the discussion elaborates on the implications of these findings, contextualizing them within the existing literature. The results not only support previous theories but also offer new insights that could inform future research directions. Limitations of the study are acknowledged, and potential avenues for further investigation are proposed, emphasizing the need for additional data to validate the findings across diverse scenarios. Overall, the results contribute significantly to the field, advancing understanding and opening up new research possibilities.
Discussion
In this section, the authors discuss the identification of key themes from a review of 690 articles on Urban Green Infrastructure (UGI) across various research domains, highlighting the geographical distribution of studies, which predominantly originate from the Global North, particularly Europe and Asia. The analysis reveals a growing recognition of UGI’s benefits since 2015, with green roofs, green spaces, and urban trees being the most frequently discussed types. The authors categorize the literature into six key research themes: (1) benefits of UGI as urban ecosystem services, (2) UGI’s role in mitigating climate impacts, (3) contributions to Sustainable Development Goals (SDGs), (4) reconceptualizing greenspaces as ‘safe havens’, (5) public acknowledgment and governance support for UGI, and (6) operationalizing UGI for broader implementation.
The discussion emphasizes the regulatory services provided by UGI, which are critical for urban health and well-being, particularly in regulating microclimates and managing stormwater. The authors identify significant gaps in the literature, such as limited attention to certain UGI types and insufficient empirical evidence on the effectiveness of UGI in enhancing soil quality and nutrient cycling. They also note the need for a comprehensive assessment of UGI’s benefits, particularly in relation to climate change adaptation and mitigation, as well as the necessity for evidence-based evaluations comparing UGI with traditional infrastructure. The findings underscore the importance of further research to address these gaps and improve the operationalization of UGI in urban planning.
Limitations
The limitations of this review stem primarily from the restricted scope of the literature selection, which was confined to the Web of Science database and excluded non-English publications. This narrow focus on academic sources may result in the omission of valuable insights found in grey literature. Additionally, the decision to limit the search period to 2000-2022, while aimed at highlighting contemporary research, risks overlooking significant earlier contributions that could enrich the understanding of urban green infrastructure (UGI).
Furthermore, the review’s comprehensive evaluation of UGI benefits encountered difficulties in categorizing findings within the conventional Multi-Environmental Assessment (MEA) framework. This suggests a need for more flexible categorization methods that recognize the interconnectedness of urban ecosystem services (UES). To advance the field, future research should emphasize large-scale, real-world implementations across various climatic zones, geographic regions, and urban contexts, thereby deepening the understanding of UGI’s multifaceted impacts.