都市の森

都市の森は、都市、町、または郊外で成長する森または木の集まりです。より広い意味で、それは人間の居住地とその周辺で成長するあらゆる種類の木本植物植生を含むかもしれません。より狭い意味では（ 森林公園とも呼ばれます ）、荒野の残骸または残骸から生態系が継承される地域を表します。都市林の管理と管理は、 都市林業と呼ばれます。都市の森林は公有の地方自治体の森林である場合がありますが、後者はそれらが属する町または都市の外側に位置する場合もあります。

都市の森林は、人間の生息地の生態系においてさまざまな方法で重要な役割を果たします。空気、水、日光をろ過し、動物やレクリエーションエリアに避難所を提供します。彼らは地域の気候を緩和し、風と雨水を遅くし、エネルギーを節約するために家と企業を日陰にします。彼らは都市のヒートアイランド効果を冷却するために重要であり、したがって、夏のピーク時に主要都市を苦しめる不健康なオゾンの日数を減らす可能性があります。

多くの国では、都市林における自然生態学の重要性についての理解が深まっています。生態系の回復と保全を目的とした多くのプロジェクトが進行中で、単純に葉を掻き集めることや、侵略的な植物を排除することから、元の種と川岸の生態系の本格的な再導入にまで及んでいます。

世界最大の人工都市森林は南アフリカのヨハネスブルグにあると主張する人もいれば、神話かもしれないと主張する人もいますが、リオデジャネイロのチジュカ森林も最大のものと考えられています。

利点

美化、都市のヒートアイランド効果の削減、雨水流出の削減、大気汚染の削減、建物の日陰の増加によるエネルギーコストの削減、資産価値の向上、野生生物の生息地の改善など、都市の樹木および低木の利点は多数あります。全体的な都市環境への影響の緩和。

社会的、心理的、レクリエーション、野生動物

樹木の存在はストレスを軽減し、樹木は都市居住者の健康に利益をもたらすと長い間見られてきました。木陰やその他の都市の緑地は、人々が出会い、交流し、遊ぶための場所を作ります。バイオフィリア仮説は、人々は本能的に自然に引き寄せられ、注意回復理論は自然へのアクセスから医学的、学問的、およびその他の結果の具体的な改善を実証し続けると主張しています。適切な計画とコミュニティの関与は、肯定的な結果を実現するために重要です。

木や低木は、鳥や他の動物の営巣地と餌を提供します。人々は、都市の野生生物と彼らが住んでいる環境を見て、餌を与え、写真を撮り、絵を描くことに感謝しています。都市の木、低木、野生生物は、人々が自然とのつながりを維持するのを助けます。

経済的利益

樹木や他のさまざまな植物の経済的利点は、長い間理解されてきました。最近、これらの利点の多くが定量化されています。木の経済的利益の定量化は、それらを維持するための公的および私的支出の正当化に役立ちます。経済的有用性の最も明らかな例の1つは、建物の南と西（北半球）、または北と東（南半球）に植えられた落葉樹の例です。日陰は夏の間は建物を保護して冷やしますが、冬には葉が落ちた後、太陽が暖めます。

USDAガイドは17ページで、「ビジネスは繁栄し、人々は長く長く買い物をし、アパートとオフィススペースはより早く家賃を払い、テナントは長く滞在し、資産価値は増加し、新しいビジネスと産業は引き付けられます」と述べています。木の物理的効果-日陰（日射調節）、湿度制御、風制御、侵食制御、蒸発冷却、音響および視覚スクリーニング、交通制御、汚染吸収および降水はすべて経済的利益をもたらします。

大気汚染の削減

都市が大気質基準への準拠に苦労しているため、木は大気の浄化に役立ちます。都市大気中の最も深刻な汚染物質は、オゾン、窒素酸化物（NOx）、硫酸酸化物（SOx）、および微粒子汚染です。地上レベルのオゾン、またはスモッグは、日光の存在下でNOxと揮発性有機化合物（VOC）の間の化学反応によって生成されます。高温はこの反応の速度を高めます。車両の排出（特にディーゼル）、および産業施設からの排出は、NOxの主要な発生源です。 VOCの主な発生源は、車両排出物、産業排出物、ガソリン蒸気、化学溶剤、樹木およびその他の植物です。微粒子汚染、または粒子状物質（PM10およびPM25）は、吸入され肺組織に保持されて深刻な健康問題を引き起こすことがある微視的な固体または液滴で構成されています。ほとんどの微粒子汚染は煙またはディーゼルすすから始まり、心臓や肺の病気の人に深刻な健康リスクを引き起こし、健康な市民に刺激を与えます。樹木は、汚染を減らし、大気質を改善するための重要で費用対効果の高いソリューションです。

広範囲かつ健全な都市森林により、大気の質は劇的に改善されます。樹木は、気温を下げ、都市部でのヒートアイランド現象を緩和します。この温度の低下は、エネルギーの使用量を低下させるだけでなく、オゾンの形成が温度に依存するため、空気の質も改善します。樹木は、直接シェーディングするだけでなく、気温を下げます。樹木が多数ある場合、樹木がある場所と隣接する地域との間に温度差が生じます。これにより、2つのエリア間で気圧に差が生じ、風が発生します。この現象は、森林が都市の近くにある場合は都市のそよ風サイクルと呼ばれ、森林が都市にある場合は公園のそよ風サイクルと呼ばれます。その風は街の気温を下げるのに役立ちます。

• 温度が上昇すると、オゾンの形成が増加します。
• 健康な都市の森林は気温を下げ、オゾンの形成を減らします。
• 大きな日陰の木は、ローカルの周囲温度を3〜5°C下げることができます
• 樹木による日中の最大気温低下は、キャノピーカバーが1％増加するごとに0.04°Cから0.2°Cの範囲です。
• カリフォルニア州サクラメント郡では、樹冠面積を2倍にして樹木を500万本にすると、夏の気温が3度下がると推定されました。この温度の低下により、ピークオゾンレベルが最大7％、スモッグの日が50％減少します。

駐車場の日陰の木からの温度低下は、駐車中の車からの蒸発ガスの量を減らします。日陰のない駐車場は、気温が周辺地域よりも高くなる可能性のある小型のヒートアイランドと見なすことができます。樹冠は気温を大幅に下げます。炭化水素の排出の大部分はテールパイプの排気によるものですが、炭化水素の排出の16％は、駐車中の車両の燃料供給システムが加熱されたときに発生する蒸発による排出です。これらの蒸発エミッションとエンジン運転の最初の数分間の排気エミッションは、局所的な微気候に敏感です。駐車場で車が日陰になっていると、燃料と揮発したプラスチックからの蒸発ガスが大幅に削減されます。

• キャノピーカバーが50％の駐車場に駐車されている車は、キャノピーカバーが8％の駐車場に駐車されている車よりも、蒸発ガスによる排出が8％少なくなります。
• 樹木が駐車場の温度と蒸発ガスの削減にプラスの影響を及ぼしているため、カリフォルニア州デイビスのような都市では、舗装されたエリアの50％の天蓋カバーを義務付ける駐車場条例を制定しています。
• 「コールドスタート」エミッション

アスファルト舗装の揮発性成分は、日陰の駐車場や道路でよりゆっくりと蒸発します。シェードは、排出量を削減するだけでなく、メンテナンス間隔を長くすることができるように収縮と亀裂を減らします。メンテナンスが少ないということは、アスファルト（煙）が少なく、機器（排気）が少ないことを意味します。同じ原則がアスファルトベースの屋根にも適用されます。

また、木は大気から積極的に除去することで汚染を減らします。葉の気孔、葉の表面の毛穴は、汚染ガスを取り込み、それが葉の内部の水に吸収されます。ある種の木は汚染の吸収により影響を受けやすく、植物の成長に悪影響を与える可能性があります。理想的には、汚染ガスをより多く取り込み、それらが引き起こす可能性のある悪影響に耐える樹木を選択する必要があります。

シカゴ地域の調査では、1991年に木が約17トンの一酸化炭素（CO）、93トンの二酸化硫黄（SO2）、98トンの二酸化窒素（NO2）、および210トンのオゾン（O3）を除去したことが判明しました。

都市の森林管理者は、化石燃料を動力源とする樹木管理機器を運転している間、大気中に放出される二酸化炭素の量に関連して、空気から除去され森林として木材に貯蔵される炭素の量に興味を示すことがあります。

有害なガスの取り込みに加えて、樹木は空気中の粒子を遮断し、有害な粒子状物質の量を減らすフィルターとして機能します。粒子は、木の表面領域とその葉によってキャプチャされます。これらの粒子は、雨水で洗い流されたり、強風で吹き飛ばされたり、落ち葉で地面に落ちたりするため、一時的に木の表面に残ります。樹木は粒子状物質の一時的な宿主にすぎませんが、もしそれらが存在しなければ、一時的に収容された粒子状物質は空中に浮遊し、人間に有害なままです。樹木被覆が増加すると、空気から捕捉される粒子状物質の量が増加します。

• 葉が密集した大きな常緑樹が最も粒子状の物質を集めます。
• シカゴの研究では、1991年に木が10マイクロメートル（PM10）未満の約234トンの粒子状物質を除去したと判断しました。
• 幹の直径が75 cmを超える大きな健康な樹木は、直径が10 cm未満の小さな健康な樹木（0.02 kg /年）よりも年間約70倍（1.4 kg /年）大気汚染を除去します。

生体揮発性有機化合物

都市の森林の大気質への影響を評価する際に考慮すべき重要なことの1つは、樹木が生物起源の揮発性有機化合物（BVOC）を放出することです。これらは、植物が花粉媒介者を誘引し、捕食者を撃退するために使用するエッセンシャルオイル、樹脂、その他の有機化合物を構成する化学物質（主にイソプレンとモノテルペン）です。前述のように、VOCは窒素酸化物（NOx）と反応してオゾンを形成します。 BVOCは、都市部で排出されるBVOCの総量の10％未満を占めています。これは、樹木からのBVOC放出がオゾンの形成に寄与する可能性があることを意味します。それらの寄与は他の発生源と比較して小さいかもしれませんが、BVOC放出はスモッグ問題を悪化させる可能性があります。

ただし、すべての樹種が大量のBVOCを放出するわけではありません。イソプレン放出率が最も高い樹種は慎重に植える必要があります。

• カジュアリーナ （ビーフウッド）
• ユーカリ
• Liquidambar （Sweetgum）
• ニッサ （テュペロまたはブラックガム）
• プラタナス （平面）
• ポプラ （ポプラ）
• コナラ （オーク）
• ロビーニア （クロイナゴ）
• サリックス （ウィロー）

特定の環境によく適応し、繁栄しているツリーは、高BVOCエミッターであるという理由だけで交換するべきではありません。少量のBVOCを放出する可能性があるが、地域にはあまり適していないツリーの維持に費やされる放出量はかなりのものであり、低BVOC放出率の利点を上回る可能性があります。

大気質と排出量削減に対する総合的な利益が、オゾン濃度に対するBVOC排出の考えられる結果をはるかに上回るため、樹木は汚染者としてラベル付けされるべきではありません。 BVOCの放出は温度とともに指数関数的に増加します。したがって、より高い温度ではより高いエミッションが発生します。砂漠の気候では、干ばつ条件に適応した地元固有の木は、湿った地域に固有の植物よりも大幅に少ないBVOCを放出します。前述のように、オゾンの形成も温度に依存します。したがって、オゾンの生成とBVOCの放出を遅くする最良の方法は、都市の気温とヒートアイランドの影響を減らすことです。前に提案したように、気温を下げる最も効果的な方法は、天蓋のカバーを増やすことです。

オゾン生成に対する都市の森林のこれらの影響は、科学界によって最近発見されたばかりであり、そのため広範囲にわたる決定的な研究はまだ行われていない。オゾンの形成に対するBVOC放出の影響を定量化するいくつかの研究がありますが、都市の森林の影響を決定的に測定したものはありません。重要な質問は未回答のままです。たとえば、都市環境で有害な量のオゾンを生成するのに十分な化学反応がBVOC排出とNOxの間にあるかどうかは不明です。したがって、都市はこの研究がまだ継続中であり、適切な証拠が収集される前に結論を出すべきではないことを認識することが重要です。新しい研究はこれらの問題を解決するかもしれません。