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为解决城市农业研究现存问题，台湾研究人员开展量化城市农业规划影响与权衡的研究。结果显示台北 9.4% 区域有农业潜力，不同规划各有利弊。该研究为城市可持续发展提供依据，推荐科研读者一读。
在城市不断扩张、人口日益密集的当下，城市面临着诸多挑战，比如食品安全、气候变化带来的影响等。而城市农业（涵盖地面耕种、屋顶花园以及建筑或社区规模的温室种植等多种形式），就像是城市发展中的一颗 “希望之星”，被寄予厚望。它不仅有望稳定城市的食物供应，增强食品安全保障，还能在节能减排、调节城市气候等方面发挥重要作用。比如，屋顶温室可以减少建筑能源消耗，回收利用水和食物垃圾，同时还能为城市居民提供新鲜的食物；家庭花园则能通过处理废水和有机垃圾，减轻环境负担。
然而，目前城市农业的研究还存在不少问题。过往研究大多聚焦于资源利用，像食物生产以及水和能源需求等方面，却忽视了城市农业在其他方面的影响。而且，在规划 “可食用城市” 时，不同策略之间可能存在权衡取舍，例如将社区花园和公园改造成农田，可能会改变这些区域原本的功能，像缓解热岛效应和改善空气质量等。此外，现有的研究往往局限于特定的耕作方式和可食用植物，忽略了种植方法和物种选择等因素对城市农业直接和间接影响的重要性。
为了解决这些问题，来自台湾的研究人员在《Sustainable Cities and Society》期刊上发表了题为 “Quantifying impacts and trade - offs of urban agriculture plans: An integrated framework for Taipei” 的论文。通过深入研究，他们得出了一系列重要结论，这对于推动城市可持续发展意义重大。
研究人员为开展这项研究，运用了几个关键的技术方法。首先是土地利用分类，借助空间分析，利用土地利用调查地图和建筑地图，依据特定的空间标准，识别出城市中适合发展农业的区域，并将其分类，像地面区域还进一步分为大规模和小规模。其次是离散设计生成，基于耕作地点、耕作方式、栽培方法和栽培物种这四个关键因素，系统地生成多种城市农业规划场景。最后是定量评估，通过计算农作物产量衡量生产效益，运用生命周期评估（LCA）量化环境影响，采用特定公式计算热岛效应的改善情况 。
下面来看看具体的研究结果。
3.1 可用于城市农业的潜在区域
研究人员通过空间分析确定了台北市可用于城市农业的潜在区域。结果发现，台北市可用于城市农业的总面积约为 25.5 平方千米，占全市总面积的 9.4%。在这些潜在区域中，地面区域里小规模区域占比最大，达 50%，主要分布在学校和河边公园等，是城市农业的主要发展区域；大规模区域占 13%，集中在台北北部靠近山区和西部靠近河流的地方。屋顶区域占潜在面积的 30%，多集中在人口密集的西南部，且多数屋顶面积小于 500 平方米。而高度低于两层的绿色墙壁区域占潜在农业面积的 6.2%。同时，研究还指出了常见和特殊的可用于城市农业的区域，特殊区域在用于农业时需要提前考虑诸如施肥导致的水污染等问题 。
3.2 城市农业的定量评估
研究人员对 16 种城市农业规划场景进行了深入的定量评估。从基本离散设计的结果来看，是否使用种植容器对环境影响的差异较大，而种植食用植物和观赏植物在损害程度上差异并不明显。不过，粮食作物种植的影响主要源于无机氮肥的使用，观赏植物种植的主要影响则来自自来水灌溉。对于地面耕作，露天无容器耕作的环境影响最小，温室耕作的粮食产量最高，种植观赏植物的水平区域对热岛效应的缓解作用更显著，绿色墙壁虽然能大幅降低热岛效应，但因土壤介质的使用导致环境影响较大。综合各规划场景，直接在地面耕作的环境影响相对较低；有绿色墙壁的场景在海洋富营养化方面有潜在益处；种植观赏植物的场景耗水量大，但能有效减轻热岛效应；S7 和 S15 场景的粮食产量最高，但环境影响也较大。
在研究结论和讨论部分，我们能看到这项研究有着多方面的重要意义。从对城市粮食安全的贡献来看，台北的城市农业多为家庭或社区规模，研究中得出的产量可能是潜在的最大产量。与当前的种植面积相比，城市农业的潜在区域能提供大量的耕作空间，可显著增加粮食产量，这对保障城市粮食安全至关重要。在环境影响方面，研究揭示了不同种植场景的潜在热点问题，为减少环境影响提供了方向。比如，观赏植物种植可以用雨水替代自来水灌溉，粮食作物种植可以增加堆肥使用、减少化肥施用量 。虽然种植容器及土壤介质是环境影响的重要因素，但考虑到其对作物产量、植物健康以及非专业园丁操作的重要性，仍推荐使用种植容器进行城市耕作。
此外，研究还指出了未来进一步研究的方向。以往研究大多强调城市农业的供给和调节服务，却忽视了其文化服务功能，像为农业食品教育、娱乐休闲提供场所，以及改善市民社交网络、有益心理健康等，而这些正是台北政府推广城市农业的重要原因，所以在未来研究中不能忽视其社会 benefits。同时，基于研究提出的评估框架制定的城市规模计划，当地社区可以依此实施具体方案，但还需要进行详细的特定场地评估，综合考虑人为操作、农药使用、施肥、用水以及防洪和建筑安全等当地环境问题。
总的来说，这项研究构建了一个系统的方法，包含土地利用分类、离散设计生成和定量评估，有助于全面了解城市农业规划对城市的影响。以台北为案例的研究表明，城市农业相比当前状况能大幅增加耕种面积和产量。研究结果还揭示了食物生产和热岛效应缓解与环境影响之间的关系，通过 LCA 方法进行定量评估，能够找出种植场景的关键问题，优化规划策略，提高生产效率。而且，研究提出的综合框架适用于空间有限的发达城市，能根据不同城市特点进行调整，为城市可持续发展提供科学依据，助力城市在发展城市农业时避免负面影响，实现更高效、更可持续的发展。
