城市农业与绿地协同促进生态系统功能和生物多样性的系统综述与荟萃分析

这篇系统综述通过荟萃分析量化了都市农业对生态系统功能（土壤质量与气候调节）及生物多样性（植物、鸟类等五类生物）的影响。研究发现都市农业在环境影响上处于传统农田（+25%生态系统功能，+38%生物多样性）与城市绿地（-12%生物多样性）的中间状态，特别在植物多样性方面显著低于绿地39%（CI95:-59%至-10%）。研究强调需通过互补性规划（SDGs）提升城市可持续性。

　　

城市扩张与农业生态的博弈

过去30年城市面积扩张80%，其中70%直接侵占农田，威胁粮食安全与自然栖息地。都市农业作为替代性绿色基础设施，其生产模式与生态效益的平衡成为关键科学问题。本研究首次通过PRISMA框架对全球21项研究（243个效应值）进行系统分析，揭示了都市农业在生态功能与生物多样性方面的独特定位。

生态系统功能的中间态表现

相较于传统农田，都市农业展现出显著的生态优势：土壤质量提升25%（CI₉₅: +12%至+39%），气候调节功能与城市绿地相当。这种差异主要源于都市农业更注重土壤管理，如有机质积累和减少耕作强度。然而在温度调节方面，高植被覆盖的绿地仍保持优势，特别是在夏季热浪期间（Hamada & Ohta, 2010）。

生物多样性的矛盾图景

研究验证了"植物多样性悖论"：虽然都市农业比传统农田多支持38%的生物多样性（CI₉₅: -10%至+111%），但相较绿地却减少12%（CI₉₅: -29%至+8%）。具体表现为：

• 植物：多样性降低39%（CI₉₅: -59%至-10%）

• 传粉昆虫：无显著差异

• 节肢动物：群落结构改变但丰度稳定

  这种差异源于栽培作物对原生植被的替代，以及缺乏农田边界带（field margins）等过渡生境。

实践困境与改进路径

当前都市农业面临三大挑战：

1. 分类混乱：商业农场、社区花园等类型界定模糊

2. 规模局限：平均面积仅为绿地的1/5（McDougall et al., 2019）

3. 数据缺失：78%研究未报告地块规模参数

   改进方案包括：

   • 建立10-15%的半自然栖息地保留区

   • 采用阶梯式种植增加垂直多样性

   • 推广功能植物混作模式（Priyadarshana et al., 2024）

未来研究方向

为实现联合国可持续发展目标（SDGs），需重点突破：

• 开发城市农业-绿地协同指数（UA-GSI）

• 量化不同管理措施对CO₂封存的影响

• 建立跨大陆比较研究网络

  正如作者强调："都市农业要成为真正的再生农业（regenerative agriculture），必须从单一生产导向转向生态-社会-经济多维平衡发展"。这项研究为智慧城市规划和生态农业设计提供了重要基准。