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（专栏编辑：刘冰）
都市农业潜力评估：基于日本大阪与美国纽约的比较研究
来源：HARA Y, MCPHEARSON T, SAMPEI Y, et al. Assessing urban agriculture potential: a comparative study of Osaka, Japan and New York city, United States[J]. Sustainability Science, 2018(13): 937-952.
由于人口和地区规模的相似性以及历史地理与城市形成过程的差异性，该项研究比较考察了美国纽约和日本大阪的都市农业生产潜力。利用高分辨率土地利用和土地覆盖数据，分析当前城市规模、土地利用、都市农业的空间格局和都市农业空间的潜在拓展面积。基于当前蔬菜生产量和未来都市农业用地及人均蔬菜消耗量，估算出当地生产的蔬菜可以支持的潜在人口数量。研究结果显示，如果将所有可用的城市空地和其他开放空间最大化利用，纽约潜在的蔬菜生产可以每年为55万人提供食物；而大阪潜在的城市和城郊蔬菜产量可以为大约50万人提供食物。虽然根据区划中土地利用的清晰定义，纽约的社区农园和大阪剩余的水稻旱田都已经脱离了正式的城市规划，但这些农业活动怎样仍能成为地方粮食生产与营养供给的重要来源，并成为社会的福利，该文对此进行了探讨。
1. 背景
由于本地粮食供应系统在改善食品安全、人类健康、环境和可持续性方面的作用，正在全世界引起越来越多的公众关注。在美国，基于超市的供应链是由一个或多个供应商提供来自广阔地域的粮食，因而缺乏获得健康食品的机会。一个典型的美国城市附近很少生产或根本不生产食物，这种现象被称为“食品沙漠”。对这一问题的认识导致了当地粮食运动的增长，例如社区农园和“购买当地粮食”运动，这些运动被认为有助于稳定社区和环境可持续发展。
在日本，政府和保护团体最近推动了当地的粮食运动。尤其是受美国社区农园启发的“本地生产本地消费”运动正在蓬勃发展。这些运动的重点是新鲜粮食的生产地尽可能接近其消耗地，并且更多地使用有机生产方法来提升粮食安全。其他越来越来多的亚洲国家也观察到了本地生产本地消费这个趋势。菲律宾的许多贫困人口使用空地集中种植蔬菜，并能供给所在城市所需蔬菜总量的三分之一；在泰国，半城市化地区的农业支撑了大都市区的城市边缘人口。
这些运动正在世界各地的城市中创造出新的社会性和生产性城市景观。在纽约，社区农园和利用空地的城市农场已成为为社区生产新鲜蔬菜的主要场所，它们是解决“食品沙漠”、促进社区稳定和社会正义的关键，在解决低收入社区日常饮食难以获得蔬菜和相关健康问题方面也很突出。在大阪的市中心出现了屋顶菜园和其他类型的小型生产性绿地，并且在用于土地投机的空地上种植了菜田，在城市周边地区也出现了采摘农场。
在全球的本地粮食供应和都市农业运动兴起之后，世界各地的政府部门以及城市规划者和科学家们正在努力推动城市农业活动，并通过参考其他城市的成功案例来制定支持性计划。但在参照外国经验时，有可能会错过对于都市农业的实施成功至关重要的基本历史和地理条件，也会缺乏关于理解历史地理环境如何影响项目的管理机制或项目外在形式之下各利益相关者和体制结构的一些工作。然而，这些项目内在地包含了权益者之间建立一定社会共识的结果，并且是通过当地生态和自然土地条件调整的土地使用过程而形成其范围的土地空间上进行的。因此，当学习参考与城市规划和农业相关的其他成功项目时，接收方必须科学地了解项目的社会文化、历史和地理背景。
这些新景观在城市生态系统和生态系统服务领域也被作为重要的城市绿地空间和设施进行研究。而且，城市系统方法可以帮助将这些新的生产性城市绿地纳入可持续发展规划，以利于改变未来的土地利用来实现包括本地粮食生产的关键可持续发展目标。为实现这一目标，许多国际比较研究的经验积累对于提取、分类、优先排序和衡量世界各地城市生态系统的物理和社会结构中的全球共同点和区域不同点至关重要。对于这种极富意义的比较，其方法在数据可用性、精确性、准确度和校准方面是一项挑战，但高分辨率数字数据的积累和GIS科学的发展使这种比较得以开展。
考虑到这些要点，该研究选择美国纽约和日本大阪进行都市农业及其生态系统服务的比较研究。通过放大现有的高分辨率空间数据并利用农业生产的统计数据和数据库，考察了都市农业行动的详细空间模式及其作为城市最重要的生态系统供应服务之一的生产力。这两个城市在地区规模和人口方面相似，但具有对比性的历史发展过程，将它们作为比较案例城市用以识别和界定根植于历史农业和城市开发过程中的共同和特定问题是恰当的。
2. 方法
作者回顾了每个城市与都市农业相关的当前和过去的城市规划，确定了当地城市规划背景下都市农业的定义和现状。然后，考察了形成当前空间格局的历史、地理因素、内部机制以及两市都市农业的生产力以及它们之间的共性与差异。最后讨论了这种参考国际项目的定量比较研究在都市农业方面的可行性，从而拓宽城市生态系统的科学研究方法。
（1） 两个案例城市：大阪和纽约
大阪市主要的农田用地是水田和旱田夹杂着在冲积地貌上的城市土地，而纽约市主要的都市农业用地是空地里的社区农园，城市内几乎没有谷物生产。大阪以府界作为研究范围，因为它更清楚地与自然地貌系统相对应，且包含一个无缝的人口区域；纽约则选择了包括五个行政区的城市边界，其人口和面积与大阪府紧密匹配。
（2） 用于比较研究的数据源收集与校准
作者收集了两个城市的详细土地利用数据和农业生产力数据。首先使用最新的1：5000土地利用数据集而不是基于地块的数据，作为调查都市农业空间模式的基础地图。这些数据是基于航拍照片生成的矢量文件，大多数被路径和道路包围的农田能被清晰界定，因此在比例和精确性方面很有用。农业生产力数据需要进一步处理统计相关的比例、精确度、各种定义以及土地数据本身。
对于大阪的农业生产，使用了农业、林业和渔业部（MAFF）（2014） 提供的基于城市边界的年度稻米和蔬菜生产统计数据，还包括用于生产大米和每种蔬菜的土地的数据。蔬菜生产（供种植者自己使用和出售）的数据共包括MAFF设定的41种主要蔬菜，小规模生产的稀有蔬菜类型（特别是自我消费的）被排除在统计之外。因为大多数蔬菜生产被整合到数据中，数据是可靠和有代表性的。在整个研究区域中，41种主要蔬菜共可分为7种类型：夏秋黄瓜、冬春茄子、夏秋茄子、春卷心菜、冬甘蓝、洋葱和日本芋头。
研究发现，统计报告的蔬菜面积数据与2008年GIS土地利用数据集计算的面积数据差别很大。这些统计数据是根据选定的现场工作人员进行实地调查编制的。前者调查了有限数量、集中生产出售蔬菜的旱田，可能不包括私人用于种植蔬菜以供种植者自身消费的非集中旱地与投机土地上的旱地，以及少数新兴年轻个体农民持有的土地。稻米更具商业性和市场基础，且大多是由拥有大型共同销售渠道如日本农业合作社的家庭式劳动生产的，因此统计数据报告的面积与土地利用数据集的面积结果差异较小。为了与纽约市进行比较，定义当前生产率= （基于城市边界的统计报告中的生产数据） / （由土地利用数据集计算确定的面积）；并定义潜在生产率= （基于城市边界的统计报告中的生产数据） / （相同统计报告中的面积数据）。
对于纽约的农业生产，使用2016 年1；5000 的MapPLUTO数据集作为土地利用数据的基础。该数据集是为财产税评估而编制的，显示每一地块的土地利用、土地所有权及其他详细信息，适用于详细的地理、城市规划和其他相关分析。MapPLUTO数据集包括每片区土地利用中的空地，然而在这些空地上设立的社区农园和城市农场并不确定。因而通过独立提供的社区农园多边形数据来评估农业实践的实际地块大小。在情景估算中，还使用了精度1米的土地覆盖数据来确定可用于潜在蔬菜生产的草地/灌木覆盖和裸露地表的土地。
作者将Farming Concrete 数据库（2016） 应用于对纽约市的蔬菜生产率评估。该数据库包括由合作园区参与者统计的纽约市社区农园有效生产数据。因隐私问题，社区农园样本的名称基本上是隐匿的，位置精确到五个区的邮政编码边界。为此，作者先从该数据库中提取样本连续几年的蔬菜生产记录，然后查看上述土地利用数据集，识别每个农园的ZIP边界并提取其年度生产记录。从特定ZIP边界内提取社区农园的多边形数据，并计算该ZIP边界内社区农园的平均大小。定义特定ZIP边界内单位面积的蔬菜生产率=（特定ZIP边界内匿名农园中每个农园的平均蔬菜年产量） / （特定ZIP边界中社区农园的平均大小）。
使用该单位面积生产率数据和社区农园多边形数据，可估计当前的蔬菜生产。进一步将MapPLUTO数据集覆盖至1m的土地精确数据，可确定除现有土地利用之外的草地/灌木覆盖和裸露地表的空地，这些区域被认为是在纽约能种植蔬菜的潜在场所，由此获得潜在的蔬菜生产能力。
（3） 蔬菜生产力及其可以供给的人口比较
根据大阪和纽约的单位面积生产率数据，比较评估两个城市当前和潜在的蔬菜产量以及可通过这种蔬菜生产供给（“喂养”）的人口数量。基于大阪府当前生产量的情境，使用大阪的人均蔬菜消费数据计算出可以供养的人口数量。对于纽约，先将单位面积蔬菜生产数据乘以社区农园多边形数据的总面积来估算当前的蔬菜总产量；再根据纽约人均蔬菜消费数据，获得当前蔬菜生产情景下可以供给的人口数量。通过最大化可耕地面积来计算潜在的蔬菜生产量，以获得潜在的供养人口数。
（4） 确定两个城市土地利用规划中过去和现在的都市农业状况
根据收集到的出版物和规划文件档案，将过去和现在的都市农业用地和农业实践放在两市的城市规划和制度环境背景之下。作者提出了两个城市的共性问题和特定问题，并讨论了都市农业作为食品供应服务的城市生态系统要素时，其未来规划方向和可能出现的课题。
3. 结果和讨论
（1） 大阪和纽约城市农业的空间格局
大阪的旱田、稻田主要分布在城市边缘地区，然而在市中心也有一些旱田和稻田，这表明都市农业用地与城市住房与其他土地用途高度混合。几乎所有这些农田都是城市化之前存在的长期农业土地用途的残余，并在目前呈现高度破碎性与投机性。社区农园作为纽约主要的农业空间，相对均匀地分布在整个城市。这些农园始于内城发展过程中留下的空地，例如与安全相关的高犯罪率社区或是自下而上的社区运动。这意味着纽约的社区农园与以前的农田基本没有联系，不像大阪的残余旱田和稻田；它们多出现在城市更新造成的空地上，包括遍及全市的旧建筑拆除和投机持有私人与公共土地上的绿化运动。
就农业用地的规模和数量而言，大阪市稻田和旱田的平均多边形大于纽约社区农园和空地。然而，如“方法”中提到的，大阪的农田多边形与农场地块并不完全相同，特别是所使用的数据集有时会将航拍上没有明显可见脊线或路径的农场地块视为单个多边形。据报道，大阪每个农户的平均农场规模为5200平方米。而用于纽约的数据基本上是基于地块边界，其社区农园和空地平均规模的准确性很高。而且，纽约市社区实际的农业实践主要使用种植床，因而社区农园的场地往往不包括整个地块。根据这些信息，大阪的旱田和稻田面积约是纽约的社区农园和空地的三倍。就这些多边形的数量而言，纽约含社区农园在内的空地数量与大阪的旱地数量几乎相同。
（2） 大阪和纽约都市农业的生产力以及为城市人口提供食物的潜力
大阪基于统计数据计算得出的蔬菜生产力为5kg/m²/年，根据土地利用数据集的计算值则小于1kg/m²/年。这种差异一方面是因为基于统计的生产率仅反映了集约化蔬菜种植的生产力，大阪的许多农田被视为未来可能开发而持有的投机土地，对其耕种工作有所减少。而另一方面，业余种植的供自用的蔬菜不纳入主要的公共统计数据，这支持了由土地利用数据集计算得到的生产率指标的可靠性。
纽约市社区农园的单位面积生产率很低，这可能与这些农园的目标和设计有关。在食品公正和社区发展背景下，这些社区农园基本上已经发展成为各种社会阶层提供新鲜蔬菜，并解决与城市地区“食品沙漠”问题的产物。因此，纽约社区农园的设计形式多样，包括作为主要蔬菜生产空间的种植床、以及花坛、社区空间、堆肥设施等。这导致了它们的低生产率，即使这些社区农园可能具有其他社会价值并提供其他文化生态系统服务。与大阪相比，低生产率也表明社区农园和其他粮食种植空间可以进一步提高粮食生产的强度，从而增加纽约市的总体粮食生产潜力。
在大阪的当前情景下，当地的蔬菜生产可以供养大约50万人，而在潜在的情景下，这一数字约为340 万人。纽约的社区农园现状只能供养不到2000人，而潜在情景下可以供养约55万人。这表明，大阪主要用于土地投机的剩余分散农田，因其源于传统农田，可以在蔬菜供应的生态系统服务中发挥更大的潜在作用。特别是，大阪剩余的投机性稻田可为超过30万人提供食物，这不仅有助于地区的粮食安全，还具有强化传统景观、促进生物多样性、减轻洪水和地震等灾害的功能。而纽约的社区农园却几乎没有谷物产量，其功能主要是为社区提供社会功能、文化功能和食物。
总体上，从蔬菜产量来说大阪都市农业的供应服务要优于纽约市。然而，在这里必须注意两个城市的城乡联系和空间边界问题。该研究出于面积和人口规模的相似性，将大阪府和纽约市的边界设定为空间分析边界，但两市在城市化进程和模式方面的差异导致了其都市农业的模式、发展过程甚至定义上的差异。鉴于纽约国际移民的历史、依靠明确规划将荒野和广阔农田城市化的历史，以及特定城市社区与全国巨大粮食网络之间的社会隔离问题，人们把重点放在了社会、食物和环境正义上。而对于大阪，经过长期栽培并向全国尤其是在有限冲击平原上无缝扩张的稻田和旱田，已逐渐被城市化所侵蚀，特别是在农场规模、家庭劳动力结构和生产力等方面。因此，大阪都市农业的形象本质上是稻田/旱田的一部分，由剩余的兼职农民和来自周边新开发城市住房的业余农民来种植。
（3） 都市农业的规划问题和未来研究视角
就两市的都市农业在城市规划中的地位而言，都市农业显然在城市规划过程中并不是优先考虑的问题，都市农业在可持续发展背景下对当地粮食生产能力的重要性普遍被忽视。1968 年大阪的“城市规划法”旨在将城市土地利用（城市化促进区） 与农村土地利用（城市化控制区） 分开，但在该法实施前，已有研究人员（Ukita，1957） 认为在城市及其边缘区域的零散农业用地是向城市提供新鲜食物和接收生物资源（堆肥）的重要因素。然而，这项法案将城市化促进区内的农田视为用于近期城市开发、具有较高地产税的土地，这些农田因为是投机性土地而作为粗放的农田长期存在，即使它们变得愈加分散、面积也逐渐减少。随着公众环境意识的提高，这些剩余的稻田和旱田提供的生态系统服务得到了强调。1992 年，“生产性绿色土地法”生效，允许对已有30年实际耕种历史的这些农田征收较低的财产税。然而这仍是一项临时措施，而不是促进和保护都市农业的必要方法，导致这些都市农田进一步分散和减少，特别是因它被继承时需要缴纳高额的国家遗产税而使这一问题加剧。
在纽约市，都市农业也被排除在正式的城市规划过程之外，并且长期以来在土地使用权和可用性方面受到威胁。然而，最近政府机构正试图更正式地将在公共空地上开展的都市农业实践纳入城市规划过程，包括现有农园可在其空地开发时适当转移的农园审查机制和一些财政支持。但政府支持的进一步正规化十分必要，特别是协调不同机构和利益相关者以将都市农业纳入更正式的城市政策和规划之时。
4. 结论
在纽约和大阪，都市农业正在未被计入正式土地利用规划用途的土地上进行着。在大阪，这些土地仍然是分散的农田，而在纽约它们主要是空置的城市土地。该研究表明，这两个城市的都市农业都具有相当大的潜力，这些土地作为最重要的城市生态系统服务可以为当地人民提供健康食品。该研究还验证了大阪当前的蔬菜生产力情景可以为50 万人提供食物，这相当于纽约市潜在的55万人情景；即使在都市农业形成过程中存在着一定的差异，仍然显示出类似都市农业的生产力数值范围。未来的规划、政策制定和管理应致力于扩大当地粮食生产的土地面积，并考虑如何提高生产强度，以最大限度地发挥大阪和纽约当地的粮食生产潜力，通过鼓励城市居民参与都市农业来改善粮食安全、营养和其他各种社会效益。
虽然这项研究为纽约市和大阪市提供了强有力的都市农业生产定量分析，但在估算城市级别生产潜力的数据校准和空间推断方面仍有一些的局限性。特别是，无论从公共还是通过个人和社会网络可获得的信息来看，纽约和大阪基于场地的单位面积生产率数据都十分有限。这种新的生产率数据将是更新当前研究结果的重要数据来源。由于在许多城市的公共统计中经常未能考虑到都市农业的诸多阶段，研究人员必须与农民和其他食品生产者合作，收集有关都市农业生产的现场和二级数据。因此，未来的研究应包括对这些生态系统服务更可行的和更新的定量分析。此外，还要更充分地理解深植于历史地理环境的文化服务是如何影响农业生产的，这是一个在国际贸易谈判和宏观研究领域中相对忽视的问题。关注城市生态系统服务的可行的量化比较和有影响力的地方历史和地理因素，不断进行比较研究的积累，是进一步了解都市农业地区的潜在生产及其在提供关键城市生态系统服务中作用的必要一步。
（供稿：来佳莹，刘冰）
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