東北地理所在npj Urban Sustainability發文揭示城郊農業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境問題。城市綠地規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，因其毗鄰城市的區位優勢，成為熱島緩解研究的核心焦點。
針對“城郊農業如何通過管理調控影響城市熱島”這一關鍵科學問題，生態系統監測與模擬研究團隊集成2003-2018 年長時間序列衛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）表征城郊農業管理強度，創新性地分離了農業管理與氣候變化對植被動態的影響，并利用有效轉移熵量化了二者的相互作用強度。
研究發現，城郊農業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：城郊農業集約化可使城市核心區平均降溫0.07-0.16℃，降溫貢獻率達16%-64%，此調節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進一步放大；而外圍城郊農業邊際化則會加劇城市核心區的熱環境惡化（圖1）。
圖1 城郊農業對城市熱島效應的調節機制
該研究首次量化了城郊農業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集約化管理的降溫潛力，為城市與周邊區域協同規劃提供了科學依據。未來通過優化城郊農業布局，尤其是強化城市10km范圍內的農田管理，可在保障農業生產的同時，為城市降溫提供低成本、可持續的解決方案。
研究成果近期在線發表于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計劃（2024YFD1501600）、中國科學院戰略性先導專項（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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