東北地理所在npj Urban Sustainability發(fā)文揭示城郊農業(yè)緩解城市熱島的關鍵機制
隨著城市化加速，城市熱島效應已成為全球性環(huán)境問題。城市綠地規(guī)劃是緩解熱島的常用手段，但往往受限于其內部日益緊張的空間格局。因此，拓展城市邊界外的降溫潛力成為應對氣候變化的全新視角。其中直接受人類活動影響的城郊農業(yè)，因其毗鄰城市的區(qū)位優(yōu)勢，成為熱島緩解研究的核心焦點。
針對“城郊農業(yè)如何通過管理調控影響城市熱島”這一關鍵科學問題，生態(tài)系統監(jiān)測與模擬研究團隊集成2003-2018 年長時間序列衛(wèi)星觀測數據與陸氣耦合模型（WRF-UCM），開展了跨中國290個主要城市的宏觀分析與長春城市的精細化模擬。研究通過葉面積指數（LAI）表征城郊農業(yè)管理強度，創(chuàng)新性地分離了農業(yè)管理與氣候變化對植被動態(tài)的影響，并利用有效轉移熵量化了二者的相互作用強度。
研究發(fā)現，城郊農業(yè)管理模式隨城市化壓力呈現顯著分化，城市邊界10km范圍內的城郊農業(yè)受邊際化影響，而16km以外則以集約化管理為主。長春市情景模擬進一步揭示核心機制：城郊農業(yè)集約化可使城市核心區(qū)平均降溫0.07-0.16℃，降溫貢獻率達16%-64%，此調節(jié)過程主要由對流效率提升驅動，且通過人為熱與土壤熱的正反饋循環(huán)進一步放大；而外圍城郊農業(yè)邊際化則會加劇城市核心區(qū)的熱環(huán)境惡化（圖1）。
圖1 城郊農業(yè)對城市熱島效應的調節(jié)機制
該研究首次量化了城郊農業(yè)對城市熱島的非局部冷卻效應，打破了傳統“城市內部治理”的思維定式。研究明確了城郊農業(yè)集約化管理的降溫潛力，為城市與周邊區(qū)域協同規(guī)劃提供了科學依據。未來通過優(yōu)化城郊農業(yè)布局，尤其是強化城市10km范圍內的農田管理，可在保障農業(yè)生產的同時，為城市降溫提供低成本、可持續(xù)的解決方案。
研究成果近期在線發(fā)表于Nature系列期刊npj Urban Sustainability。該研究由東北地理所閆卓冉特別研究助理、于靈雪副研究員（通訊作者）、李玄博士研究生、卜坤高級工程師、劉煥軍研究員，聯合東北大學李文博副教授共同完成。研究得到國家重點研發(fā)計劃（2024YFD1501600）、中國科學院戰(zhàn)略性先導專項（XDA28080503）、國家自然科學基金（42071025）等項目資助。
論文信息：Zhuoran Yan, Wenbo Li, Lingxue Yu, Xuan Li, Kun Bu & Huanjun Liu. Intensification or marginalization: peri-urban agriculture for mitigating urban heat island effects in summer. npj Urban Sustainability (2026) 6:19. https://doi.org/10.1038/s42949-025-00314-9
論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s42949-025-00314-9
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