The future of urban agriculture and biodiversity-ecosystem services: Challenges and next steps

• Published in: Basic and applied ecology Vol. 16; no. 3; pp. 189 - 201
• Main Authors: Lin, Brenda B., Philpott, Stacy M., Jha, Shalene
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Elsevier GmbH 01.05.2015
• Subjects: Agricultural management; Food security; Gardens; Green space; Urban planning; Vegetation complexity; Green space; Agricultural management; Gardens; Vegetation complexity; Urban planning; Food security
• ISSN: 1439-1791
• DOI: 10.1016/j.baae.2015.01.005

Urban landscapes are spatially constrained, and vegetative land uses that provide beneficial ecosystem services are difficult to maintain. Urban agricultural (UA) systems appear in many forms – from community farms and rooftop gardens to edible landscaping and urban orchards – and can be productive features of cities and provide important environmental services. As highly managed plant communities, UA can exhibit high levels of biodiversity, often exceeding that of other green space areas within the city. Additionally, it is likely that variation in vegetation cover, diversity, and structure influence not only the biodiversity in UA, but also the quantity and quality of ecosystem services supported by such systems. The biodiversity and ecosystem services (B&ES) of UA can have potentially large societal and environmental benefits for cities, such as enhanced food security, air quality, and water regulation. Yet few studies have synthesized knowledge regarding UA vegetation management impacts on the quantity, quality, and stability of B&ES provided. This article presents the first survey of the existing research on the characteristics of UA management and their potential to support ecosystem service delivery. Specifically, we examine: (1) biodiversity patterns in UA, (2) ecosystem services provided by UA, and (3) the challenges of promoting UA systems that support B&ES. Overall, our review reveals that varied vegetative structure, increased native plant diversity, and reduction of urban impervious surface are key features of UA systems that contribute significantly to urban biodiversity and provide important ecosystem services such as pollination, pest control, and climate resilience. We conclude with a discussion of critical gaps in current research and strategies to better understand and support UA and ecosystem services. Urbane Landschaften sind räumlich eingegrenzt, und Landnutzungen durch Pflanzungen, die nützliche Ökosystemdienstleistungen erbringen, sind schwer zu unterhalten. Systeme der urbanen Landwirtschaft (UL) erscheinen in vielerlei Formen -von Gemeinschaftshöfen und Dachgärten bis hin zu ‘edible landscaping’ und urbanen Obstplantagen- und können produktive Elemente in Städten sein und wichtige Umweltdienstleistungen erbringen. Als intensiv bewirtschaftete Pflanzengemeinschaften kann UL reiche Biodiversität aufweisen, die oft die von anderen urbanen Grünzonen übertrifft. Zudem ist es wahrscheinlich, dass die Variation der Vegetation, Diversität und Struktur nicht nur die Biodiversität in der UL beeinflusst, sondern auch Quantität und Qualität der Ökosystemdienstleistungen, die von solchen Systemen erbracht werden. Die Biodiversitäts- und Ökosystemdienstleistungen der UL können potentiell großen Nutzen für Gesellschaft und Umwelt der Städte haben, z.B. bessere Nahrungsv ersorgung, Luftqualität und Wasserregulation. Nur wenige Studien haben indessen den Wissensstand zum Einfluss des Managements der Vegetation in der UL auf die Quantität, Qualität und Stabilität der erbrachten Biodiversitäts- und Ökosystemdienstleistungen zusammengefasst. Dieser Artikel bietet den ersten Überblick über die Forschung zu den Merkmalen der UL und ihrem Potential Ökosystemleistungen zu unterstützen. Im Einzelnen untersuchen wir die Biodiversitätsmuster in der UL, die erbrachten Ökosystemdienstleistungen und die Schwierigkeiten bei der Förderung von UL-Systemen, die Biodiversitäts- und Ökosystemdienstleistungen unterstützen. Insgesamt zeigt unser Review, dass eine vielfältige Vegetationsstruktur, erhöhte Pflanzendiversität und die Reduktion von undurchlässigen urbanen Bodenoberflächen die Schlüsselfaktoren sind, die UL signifikant zu urbaner Biodiversität beitragen lassen und für wichtige Ökosystemdienstleistungen wie Bestäubung, Schädlingskontrolle und ein ausgeglicheneres Stadtklima sorgen. Abschließend diskutieren wir die kritischen Lücken der gegenwärtigen Forschung und Strategien, um die UL und ihre Ökosystemdienstleistungen besser zu verstehen und zu unterstützen.