文章信息：Colin Polsky, J. Morgan Grove, Chris Knudson, Peter M. Groffman, Neil Bettez, Jeannine Cavender-Bares, Sharon J. Hall, James B. Heffernan, Sarah E. Hobbie, Kelli L. Larson, Jennifer L. Morse, Christopher Neill, Kristen C. Nelson, Laura A. Ogden, Jarlath O’Neil-Dunne, Diane E. Pataki, Rinku Roy Chowdhury, & Meredith K. Steele. (2014). Assessing the homogenization of urban land management with an application to US residential lawn care. Proceedings of the National Academy of Sciences: 111(12), 4432–4437. https://doi.org/10.1073/pnas.1323995111

整理人：杨文，2023级硕士生

整理时间：2024年7月25日

Abstract：Changes in land use, land cover, and land management present some of the greatest potential global environmental challenges of the 21st century. Urbanization, one of the principal drivers of these transformations, is commonly thought to be generating land changes that are increasingly similar. An implication of this multiscale homogenization hypothesis is that the ecosystem structure and function and human behaviors associated with urbanization should be more similar in certain kinds of urbanized locations across biogeophysical gradients than across urbanization gradients in places with similar biogeophysical characteristics. This paper introduces an analytical framework for testing this hypothesis, and applies the framework to the case of residential lawn care. This set of land management behaviors are often assumed—not demonstrated—to exhibit homogeneity. Multivariate analyses are conducted on telephone survey responses from a geographically stratified random sample of homeowners (n = 9,480), equally distributed across six US metropolitan areas. Two behaviors are examined: lawn fertilizing and irrigating. Limited support for strong homogenization is found at two scales (i.e., multi- and single-city; 2 of 36 cases), but significant support is found for homogenization at only one scale (22 cases) or at neither scale (12 cases). These results suggest that US lawn care behaviors are more differentiated in practice than in theory. Thus, even if the biophysical outcomes of urbanization are homogenizing, managing the associated sustainability implications may require a multiscale, differentiated approach because the underlying social practices appear relatively varied. The analytical approach introduced here should also be productive for other facets of urban-ecological homogenization.

摘要：土地利用、土地覆盖和土地管理的变化是21世纪一些最大的潜在全球环境挑战。城市化是这些转型的主要驱动力之一，通常被认为正在产生越来越相似的土地变化。这种多尺度同质化假设的一个含义是，与具有相似生物地球物理特征的地方相比，在某些类型的城市化地点，跨生物地球物理梯度的生态系统结构和功能以及与城市化相关的人类行为应该更相似。本文介绍了一个用于检验这一假设的分析框架，并将该框架应用于住宅草坪护理的案例。这套土地管理行为通常被假设为——而不是被证明——表现出同质性。对来自地理分层随机抽样的房主（n=9480）的电话调查回复进行了多变量分析，这些房主平均分布在美国六个大都市地区。研究了两种行为：草坪施肥和灌溉。在两个尺度（即多城市和单城市；36例中有2例）上发现对强同质化的支持有限，但在一个尺度（22例）或两个尺度都没有发现对同质化的显著支持（12例）。这些结果表明，美国的草坪护理行为在实践中比在理论上更具差异性。因此，即使城市化的生物物理结果是同质化的，管理相关的可持续性影响可能需要一种多尺度、差异化的方法，因为潜在的社会实践似乎相对不同。这里介绍的分析方法也应该对城市生态同质化的其他方面有所帮助。

研究背景

在美国，草坪不仅比任何其他灌溉作物覆盖的土地面积更大，而且预计在未来几十年内也会扩大。因此，草坪护理的潜在同质化已成为碳，氮，磷和水流动的主要关注点。

传统观点认为，单一的人类环境过程-城市化产生了类似的人类行为（如草坪护理实践），而不管生物物理环境（biophysical setting）如何，都会产生类似的环境成果。这种关系即所谓的“均质化假说”（homogenization hypothesis），尚未经过严格的关于草坪护理实践的检测。

与传统观点相反，对大陆尺度环境的充分理解必须允许合理的情况：不同的环境条件下类似的生物物理学结果是不同人类行为的产物，或者不同的生物物理学结果是类似的产物人类行为。

方法和数据

为了检验关于草坪护理实践和相关结果的同质化假设，本文分析了跨生物物理和社会梯度的草坪护理实践，提出了一个多尺度分析框架（下表所示），该框架也适用于除草坪护理以外的城市生态课题。该框架将土地管理模式分为城市内相似与否（即，沿着生物物理条件不变的社会梯度），城市之间相似或不相似（即沿着拥有社会分类常数的生物物理梯度）。

表 城市同质化和分化的类型和驱动因素分类分析框架

通过研究美国六个城市的社会特征、生物物理条件和土地管理实践之间的关联，说明了分析框架的实用性。由于城市（波士顿，巴尔的摩，迈阿密，明尼阿波利斯-圣保罗，菲尼克斯和洛杉矶）代表了生物物理条件的变化，因此各城市之间土地管理的差异很小表明多样性同质化。同样，城市内部的小变化也表明城市规模的同质化。相反，各城市之间土地管理的显着变化将表明生物物理因素正在产生多样性差异，而城市内部的显着差异表明社会因素正在产生城市规模差异。

图 按城市和人口密度等级（城市、郊区和农村）分析肥料使用调查结果

总样本量=9480个美国家庭，在每个城市的分布相似。χ2检验表明，每个城市的人口密度与过去一年自我报告的肥料使用量之间存在统计学关联，P值<0.05

原文链接：https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.1323995111