弹性城市目标下都市农业多功能性

弹性城市目标下都市农业多功能性研究——以北京为例郭华，任国柱弹性城市的研究在国外比较多，该理念广泛应用于城市规划以及建筑设计，主要集中在四方面：生态弹性、经济弹性、社会弹性和工程弹性，但在国内尚未开展。分析在突发事件以及正常情景下，都市农业如何使我们生活的城市更具有弹性，应对潜在的各种危机。正是通过都市农业多功能性的发挥，人类赖以生存的城市才会更具弹性。未来城市面临重重挑战与危机，如何保存自己并且保持发展活力，都市农业将发挥着重要作用。中国正处于城市化超常规发展阶段，出现了各种城市问题，特别是城市扩张与蔓延、基础设施超负荷运转、产业结构失衡等，造成城市在面临外来冲击(金融危机、卫生疫情或自然灾害)时，表现出极大的脆弱性，亟须一种新的理念来指导城市发展。弹性城市理念在解决这些问题上具有优越性，但目前国内学术界对弹性城市研究尚缺乏。都市农业的多功能性毋庸多言，包括生产功能、生态功能和生活功能，而这正是都市农业在弹性城市建设中作用的基石。弹性城市概念及起源“弹性”一词起源于生态科学领域，是指系统有效地抵御外界干扰，并通过重建恢复平衡的能力，包括系统经受功能变化的能力、自组织的能力、学习和适应能力；在人类社会系统里，它则往往指人类预期和规划未来的一种能力，不管是人类社会还是生态系统的弹性，其共同内涵是对外界压力和冲击的适应能力。弹性城市界定为：城市应对外来冲击的能力，当灾害发生或者新的挑战发生时，城市能够迅速地调整发展状态，保存自己并且保持发展活力。最本质的特征是自我依赖性和处理危机的能力。弹性城市设计原则1)降低碳排放。城市规划设计必须考虑到化石燃料的减少使用，提高能源利用效率；必须采取有效的策略降低CO2和其他温室气体的排放，减轻未来气候变化可能带来的压力。2)系统多样性。增加城市的系统多样性，有利于城市在外来压力和冲击下，迅速恢复并继续发展。一旦城市中某个系统出现坍塌，系统多样性可以降低负面效应。增加系统多样性意味着必须最大化地增加不同类型的商业、组织、产业和食物来源等。3)适度系统冗余。全球气候变化所带来的极端天气越来越频繁，意味着我们的城市和社区必须增强弹性，来应对将来可能随时出现的环境冲击和压力。关键基础设施的冗余(包括电厂、燃料供应、污水处理以及食物和饮用水)是增强城市弹性的关键，一旦某个系统被毁坏，还有备用系统去填补需要。尽管系统冗余会降低效率，却是增加城市弹性的必然选择。4)基础设施的耐久性。在城市规划设计时，需要考虑未来气候变化所带来的自然灾害对城市的可能损害，以及高频率和高等级的灾害对基础设施的影响，并充分考虑基础设施的耐用持久性。5)系统反馈灵敏性。反馈灵敏性是指系统探测和应对其组成部分发生变化的能力，也就是说，系统越快地探知这些变化，越能有效地应对这些变化，它的潜力就越大。为此必须设计社会、经济和技术系统反馈环路。6)本地自给能力。城市和社区需要创造可持续的产品和服务供应体系，包括食物、燃料、水和其他日常生活用品和服务，大城市的自给自足应该是在地区或者邻域实现。7)顺应自然法则。城市规划设计必须考虑到当地自然系统，如：何种资源丰富，何种资源匮乏。以此来规划设计城市建筑，降低基础设施的建造和维护成本。规划设计应该是为了实现城市增长，对城市生态系统有正面的影响。弹性城市内容框架的建设是不断完善的过程。1997年10月，美国国会定义了7项基础设施作为构建弹性城市的关键设施：银行金融系统、电力系统、油气资源的生产系统、存储—运输系统、应急服务系统、信息系统、供水系统。这个名单不包括农业，但包括储存和运输系统，说明他们已经认识到维持必要的食物储备对于弹性城市建设的重要性。2002年，这个名单已经增加到13个，根据荷兰安全部门的总结，包括农业、食物、水、公共健康、应急服务、政府、防御产业基地、通讯部门、能源、交通、银行金融部门、化工行业、邮政部门。到这个阶段，可以看到农业和食物的重要性排在最前面，都市农业在建设弹性城市中的作用已得到认可。2007—2008年的全球粮食危机使国际社会和城市权威部门意识到需要加倍关注城市食品安全，加强城市食物系统的弹性建设。都市农业多功能性生态弹性——改善城市环境管理，建成生态可持续性的城市经济弹性——促进本地经济发展，实现生产性城市的目标社会弹性——降低社会脆弱性，满足精神层次需要工程弹性——减少灾害造成的影响都市农业如何参与弹性城市建设？？弹性城市城市食品保障提高土地利用效率，实现多功能利用危机中城市保存自身的能力弹性食物系统弹性用地系统应急缓冲功能都市农业参与构成参与构成参与构成关键要素关键要素生存基础都市农业有助于弹性食物系统的建立(1)提供新鲜本土食品，保障食品质量(2)减少流通成本，减少损耗，降低系统连接度，提高弹性(3)增加食物得到途径都市农业的本地化食物生产到底扮演什么样的角色？长途运输以及保存食物的能力，使城市从当地生产食物的境况中解放出来，但是目前的这种模式有没有潜在的问题？食物的当地生产是否可有可无，特别对大城市来说？当地食物生产又能在大都市体系中扮演什么样的角色？（1）社会——促进就业（2）食品安全战略（4）环保——降低运输过程中碳排放对环境的危害（3）健康——提供更新鲜的食品社区支持农业（CommunitySupportAgriculture）简称CSA，20世纪70年代起源于瑞士，并在日本得到最初的发展。指社区的每个人对农场运作作出承诺，让农场可以在法律上和精神上，成为该社区的农场，让农民与消费者互相支持以及承担粮食生产的风险和分享利益，恢复农民和消费者之间的友好关系，农民在具有生态安全的农业系统中生产能带来健康的食物，消费者也要承担生产耕作的风险，比如可能遇到自然灾害等等。对生产者来说可以打开自己的销路，对于消费者来说能吃到放心的菜。在不减少生产者利润的前提下，省去中间环节，降低菜价。表1不同运输方式下的能源消耗和碳排放运输方式铁路水运公路航空主要能源消耗/kJ·Tonne-km1677423289015839各种排放物数量/g·Tonne-km1CO241302071260碳水化合物0.060.040.32.0不稳定有机化合物0.080.11.13.0NO20.20.43.65.5CO0.050.122.41.4数据来源:文献[15]。食物里程/km消耗热量/kJ·Tonne-km1CO2排放量/g·Tonne-km1北京延庆9026010018630山东寿光5001445000103500海南海口29008381000600300表2公路运输方式下的热量消耗以及CO2排放量北京本地蔬菜流向可以看出北京农产品的不同流向，可以看出，北京所生产的蔬菜有相当部分并未进入批发市场，但这部分蔬菜仍以直销及自食的形式留在北京市内。尽管这部分所占份额自2001年以来逐渐减少，从2002年的88.63%下降到2009年的67.58%，但仍是主体份额，这说明北京市蔬菜除却出口之外，绝大部分还是进入了北京消费市场，只是未通过批发市场进入而已。与之对比的是本地蔬菜上市率(本地蔬菜上市率=本地蔬菜上市量/蔬菜产量)却在波动中呈现出上升的趋势，稳定在8-10%之间，甚至在2010年达到24.6%，这说明北京蔬菜产业的市场化及商品化进程正在加速。都市农业虽然不是解决城市食品保障问题的全部方案，但却是保障居民健康的必要组成部分，对于城市来说，最重要的工作是将都市农业整合到城市管理之中，视为城市发展的必要组成部分以及城市管理的一个有效工具，以支持和重视都市农业。都市农业在突发情况下应急功能一旦发生危机，外来农产品无法运输到城市内部，这种情况下，都市农业应急系统的启动，最大限度的满足居民生存的需求，缓解灾害带来的社会影响，安抚民心。根据要求，都市农业的应急储备系统，在突发事件发生之后的瞬间，开始启动，一般情况下，应急储备系统应该能够满足城市人口七天的需求。目前，根据北京市菜篮子工程，肉类、蔬菜以及禽蛋的储备分别要达到7天。选择速生的蔬菜品种，危机时刻人的饮食结构会发生调整，以满足基本生活需求，享受型需求将减少。粮食、蔬菜作为基本生活需求，肉类则是享受型需求。以蔬菜为例，蔬菜有生长期，危机时刻需要调整种植品种，选择生长周期短的蔬菜，包括：豆芽、绿叶菜。在短期内，即应急储备系统消耗完之前，满足居民生活需求。都市农业有助于构建弹性用地系统都市农业是一种动态的土地利用，可以随着城市的成长很快做出调整。都市农业的土地利用讲求“见缝插针”和“游击战术”，城市内部的闲置土地和三台空间亦成为都市农业耕作空间拓展的有效途径；而游击战术则是根据土地利用变化的时间特点，只要没有正式转化成建设用地，在政策的支持下，仍然可以用来发展都市农业。北京屋顶农业发展状况区位代表人物经验东城区东花市北里高剑锋屋顶葡萄等作物种植，多种盆栽花卉和盆栽菜蔬高低错落的摆放，充分利用了露台与房顶。东城民安社区18号楼6层牛健搞阳台绿化和屋顶种植，技术含量相对较高，西城平安胡同1号院李正华方法简单，用条形箱和池子，种植小萝卜、小白菜、韭菜和辣椒等，无复杂设施。崇文区珠市口西草市街张贵春强调观赏效果，目前他家的屋顶绿化已达到了一定的园艺观赏水平。石景山远洋山水小区孙民宽开发了用生活垃圾在屋顶种菜的绿化方式，并带动周围居民用有机垃圾换新鲜蔬菜，朝阳区十八里店乡吕家营村黄国贺100多m2大的菜园，使用容器栽种，防止屋顶防水层遭毁坏，并专门铺设毯子加以保护，目前已有30余种蔬菜和水果。昌平区小汤山镇酸枣岭村周开国动手绿化屋顶已有7年时间，常见蔬菜均有种植，充分利用空间，打造成田园景观，房山区周口店镇新街村曾宪忠开展民俗旅游，种植白薯、花生、西红柿、大葱等蔬菜，并且摸索出一套防漏、节水的措施。房山区十渡镇西河村杨文顺农家乐，客房房顶的可承重处修建种植池，种植小葱、菠菜、油菜等20多种蔬菜，到他家来休闲度假的消费者可自己选择蔬菜，随摘随做。可以看出，分别从从事者、利用空间以及其空间分布进行总结，发现以上案例具有如下特征：①从事者：年龄比较大，有专业知识背景，平均年龄在60岁之上，孙民宽毕业于农业院校，高剑锋亦是农学专业出身。一方面他们闲暇时间较多，另一方面他们的专业知识比较雄厚，意识相对领先，他们作为屋顶农业的领先者，已经证明了屋顶农业的巨大潜力。②建筑：基本都是中低层建筑，基本为6层(18m)左右，亦有属于农家院落，作为开发空间，更适合发展空中农业；北京的气候条件不甚优越，降水少，风力大，对屋顶农业而言，是比较大的阻力，高层建筑的屋顶农业会受到更多影响。③空间分布：有5个案例位于北京市内城区，一个位于半城市化地区的朝阳区，三个位于远郊区。可见对于屋顶农业而言，无论在城市内部的中低层建筑，还是在农村居民的低层建筑，均可以开展，北京市域范围内均可以。2009年5月，美国达拉斯举办了一场名为“达拉斯远景”的国际设计大赛。葡萄牙里斯本的阿特利尔-达塔(AtelierData)和莫夫(MOOV)所设计的“推进达拉斯”方案成为获奖作品之一。建筑外表覆盖植被，内部包括住宅公寓、咖啡馆、体育馆、日常护理场所以及其它公共空间，集农业生产、能源自给、生活居住等多种功能为一体的综合城市社区，于2011年左右开始动工兴建。加拿大滑铁卢大学的高登-格拉夫设计了一种“空中农场”，实现在城市里植物作物和能源自给自足。在“空中农场”设计方案中，这栋55层的建筑表面覆盖一层植被。这种水耕农场通过燃烧自身的农场废物进行发电，产生的能量可以满足整栋建筑50%的能源需求，而另一半的能源则来自城市废物。“城市农业中心”在2007年举办的“生态建筑挑战大赛”中，美国Mithun建筑设计事务所凭借“城市农业中心”作品而入围。集居住和农业等功能为一体的建筑。不仅仅可以实现农业生产，还包括了318套公寓。首先，都市农业是弹性城市食物系统的重要环节，使食物来源多样化，提供了基本的食品保障，在危机爆发时起到稳定社会的作用；其次，都市农业食物的本地生产简化食物的流通环节，避免更多的能源消耗以及损