Budapest ökológiai rendszere a város földrajzi és éghajlati adottságainak lenyomata, amelyet a domborzati kontrasztok, a Duna folyó jelenléte és az emberi tevékenység együttesen alakítanak. A Budai-hegység erdős dombjai, Pest urbanizált síksága és a Duna menti árterek eltérő ökológiai környezetet teremtenek, ahol a természetes élővilág és a városi ökoszisztéma szoros kölcsönhatásban áll. Bár az urbanizáció jelentős nyomot hagyott a területen, a természet még mindig megtalálja a módját, hogy alkalmazkodjon és fennmaradjon, így Budapest ökológiai jellemzői egyszerre mutatják a biodiverzitás gazdagságát és a modern kor kihívásait.
A Budai-hegység, amely Buda dombos tájképét adja, Budapest ökológiai szempontból legváltozatosabb területe. A hegység erdős lejtői – amelyek a Dunántúli-középhegység keleti nyúlványaként a Kárpát-medence nyugati peremén helyezkednek el – gazdag növény- és állatvilágot rejtenek. Az erdők túlnyomó részét lombhullató fafajok alkotják, elsősorban tölgyesek (például kocsányos tölgy és csertölgy) és bükkösök, amelyek a magasabb, hűvösebb régiókban dominálnak. A tölgyesek a hegység alsóbb, melegebb lejtőin terülnek el, ahol a talaj vékony, mészköves jellege kedvez a szárazságtűrő fajoknak, míg a bükkösök a nedvesebb, árnyékosabb völgyekben és a magasabb csúcsokon – mint a János-hegy (527 m) vagy a Hármashatár-hegy (495 m) – találhatók meg.
Az erdők aljnövényzete is változatos: tavasszal a medvehagyma zöld szőnyege borítja a talajt, míg nyáron a páfrányok és különböző vadvirágok – például a fekete hunyor és a tavaszi hérics – színesítik a tájat. A Budai-hegység mikroklímája – a hűvösebb hőmérséklet és a magasabb páratartalom – ideális feltételeket teremt ezeknek a fajoknak, és a domborzati tagoltság miatt különböző ökológiai rések alakulnak ki. A sziklás kiszögellések és meredek lejtők például a moháknak és zuzmóknak adnak otthont, míg a völgyekben a nedvesebb talaj a kétéltűek – például a foltos szalamandra – élőhelye.
Az állatvilág szempontjából a Budai-hegység valóságos menedék. A nagyobb emlősök közül az őz és a vaddisznó a leggyakoribb, bár az urbanizáció miatt számuk csökkent az elmúlt évtizedekben. Az erdők sűrűjében rókák, borzok és nyestek is előfordulnak, míg a kisebb gerincesek – például mókusok és sünök – a fák között és a talajszinten mozognak. A madárfajok különösen gazdagok: a harkályok (fekete harkály, zöld küllő), a baglyok (macskabagoly, füleskuvik) és az énekesmadarak (csilpcsalpfüzike, vörösbegy) mind otthonra találnak az erdőkben. A ragadozó madarak közül a héja és a vándorsólyom is megfigyelhető, különösen a hegység peremén, ahol a sziklás területek fészkelésre alkalmasak.
A Budai-hegység ökológiai jelentősége abban is rejlik, hogy zöld folyosóként szolgál a város és a környező vidéki területek között. Az erdők oxigént termelnek, javítják a levegőminőséget, és enyhítik a városi hősziget-jelenség hatását, különösen a nyári hónapokban. Azonban a túrázás, a terjeszkedő lakóövezetek és az invazív fajok – például az akác vagy a bálványfa – terjedése veszélyezteti ezt a törékeny ökoszisztémát.
Pest ökológiai környezete éles ellentétet mutat Budával, hiszen a Nagyalföld északnyugati peremén elhelyezkedő síkság eredeti vegetációját az urbanizáció szinte teljesen átalakította. Az egykor itt elterülő sztyeppés növényzet – amely füves pusztákból, löszgyepekben gazdag rétekből és szárazságtűrő cserjékből állt – a 19. és 20. századi városfejlesztés során jórészt eltűnt. A sztyeppék jellegzetes fajai, mint a pusztai csenkesz, a tavaszi hérics vagy a vetési konkoly, ma már csak elszigetelt foltokban, például a Kőbányai löszfalak mentén vagy a peremvidéki zöldterületeken lelhetők fel. A síkság termékeny, löszös talaja ideális lett volna a mezőgazdaság számára, de Pest gyors terjeszkedése – a rácsszerkezetű utcahálózat és a sűrű beépítettség – a természetes élőhelyeket aszfalt alá temette.
Az urbanizált környezetben a növényzet nagy része mesterséges: parkok, fasorok és kertek alkotják Pest zöldfelületeit. A Népliget, a Városliget és a kisebb közparkok – mint a Károlyi-kert – próbálják ellensúlyozni a betondzsungel hatását, de ezek az ökoszisztémák erősen emberi befolyás alatt állnak. A fák közül a platán, a hárs és a juhar a leggyakoribb, míg a madarak – galambok, varjak, verebek – alkalmazkodtak a városi léthez. A rovarvilágban a méhek és a pillangók még jelen vannak, különösen a parkokban, de a biodiverzitás itt jóval alacsonyabb, mint a Budai-hegységben.
A folyó menti árterek azonban Pest területén is megőrzik a természetes ökoszisztéma maradványait. A Duna partján, különösen a Rákos-patak torkolatánál vagy a Csepel-sziget északi részén, nádasok és mocsaras területek találhatók, amelyek fontos ökológiai szerepet töltenek be. Ezek az élőhelyek vízi madarak – például szürke gém, tőkés réce és jégmadár – fészkelőhelyei, és a nádasok között békák, siklók és kisebb halak is előfordulnak. Az árterek szezonális elöntése természetes szűrőként működik, és a város csapadékvíz-elvezetésében is segít, bár a szennyezés és a hajóforgalom ezeknek az érzékeny területeknek a állapotát folyamatosan veszélyezteti.
A Duna ökológiai szerepe kiemelkedő Budapest életében, hiszen a folyó nem csupán vízrajzi elem, hanem a város természetes ökoszisztémájának központi tengelye. A folyó halállománya az elmúlt évtizedekben részben regenerálódott a vízminőség javulásának köszönhetően, amelyet a szennyvíztisztítás fejlesztése és a környezeti szabályozások tettek lehetővé. A jellegzetes fajok – mint a ponty, a harcsa, a süllő és a ritkább kecsege – a folyó középső és alsó szakaszán egyaránt megtalálhatók, bár számuk még mindig elmarad a történelmi szinttől. A kecsege, egy ősi halfaj, különösen érzékeny a vízminőségre, így jelenléte a Duna budapesti szakaszán pozitív jel a folyó állapotáról.
A Duna menti árterek és szigetek – például a Margit-sziget és az Óbudai-sziget – további ökológiai változatosságot hoznak. A Margit-szigeten a parkosított területek mellett nádasok és kisebb mocsaras foltok is fennmaradtak, amelyek vízi élőlényeknek adnak otthont. Az Óbudai-sziget, amely részben természetvédelmi terület, a Sziget Fesztivál idején ugyan jelentős terhelést kap, de az év többi részében madarak és kisebb emlősök menedéke. A folyóparti vegetáció – fűzfák, nyárfák és bokrok – stabilizálja a partot, és élőhelyet biztosít a rovaroknak, amelyek a tápláléklánc alapját képezik.
A Duna ökológiai egyensúlyát azonban számos tényező veszélyezteti. A hajóforgalom hullámverése erodálja a partokat, és zavarja a sekélyebb vizekben élő fajokat, míg a múltbeli ipari szennyezés nyomai – például nehézfémek a mederben – még mindig éreztetik hatásukat. Az éghajlatváltozás miatti vízszintingadozás – mint a 2018-as rekordalacsony vagy a 2013-as rekordmagas vízállás – szintén megzavarja az élővilágot, különösen a költési időszakokban. A folyó menti szemétlerakás és a műanyag szennyezés további kihívást jelent, amit a civil kezdeményezések – például a PET Kupa – próbálnak mérsékelni.
Budapest ökológiai jellemzői szorosan összefüggenek a domborzattal és az éghajlattal. A Budai-hegység erdős magaslatai a biodiverzitás és a levegőminőség fenntartásában játszanak kulcsszerepet, míg Pest sík területein a városi zöldfelületek és az árterek próbálják ellensúlyozni az urbanizáció hatásait. A Duna ökológiai gerincként összeköti a két városrészt, és a folyó menti élőhelyek a természetes és mesterséges környezet közötti átmenetet képezik.
Az emberi tevékenység – az iparos distinto az urbanizáció, a közlekedés és a turizmus – jelentős nyomást gyakorol az ökoszisztémára, de a természet alkalmazkodóképessége és a védelmi erőfeszítések – például a Budai Tájvédelmi Körzet vagy a Duna-Ipoly Nemzeti Park részei – segítenek megőrizni a város ökológiai értékeit. Budapest így egy olyan terület, ahol a természet és a civilizáció folyamatos párbeszédben áll, és ez a dinamika a város egyik legizgalmasabb ökológiai jellemzője.