城市生态系统对城市化的响应研究

来源：职称驿站所属分类：环境科学论文
发布时间：2011-08-10浏览：76次

　　摘要：在城市化进程中，关于城市生态的问题日渐成为学术界探讨的热点，而城市生态对城市化的响应机制研究尚未引起足够的关注。本文在解读相关城市化与城市生态的概念和内涵的基础上，从定性和定量两个方面进行了城市生态系统对城市化的响应研究。
　　关键词：城市生态系统,城市化,城市生态化,响应模式
　　1城市生态系统是复合的人工生态系统
　　1.1生态系统
　　1935年英国生态学家A.G.Tansley首先提出生态系统概念。认为生态系统是一定范围内的生物有机体（包括动物、植物和微生物等）及其生活的周围无生命环境（包括空气、水、土壤等）所组成的统一体。由此生态系统包括有生命的生物成分和无生命的非生物成分，即生物群落和自然环境（图1）。生态系统只是一种泛称，应具有不同层次与类型。
　　
　　图1：生态系统（个人构想）图2：城市生态系统（个人构想）
　　但任何生态系统都具有以下共同特征：（1）具有能量流动、物质循环和信息传递三大功能；（2）具有自我调节能力，受到外力的胁迫和恢复；系统内物种数目越多，结构越复杂，则自我调节能力越强；（3）是一种动态系统，任何生态系统都有其发生和发展的过程，经历着由简单到复杂、从幼年到成熟的过程。
　　1.2城市生态系统
　　1971年联合国教科文组织在研究城市生态系统的人与生物圈计划中，从生态学角度研究城市人居环境，将城市作为一个生态系统来研究，把城市生态定义为：凡拥有10万或10万以上人口，从事非农业劳动人口占65%以上，其工商业、行政文化娱乐、居住等建筑物占50%以上面积，具有发达的交通线网和车辆，这样一个人类聚居区域的复杂生态系统，称之为城市生态系统。
　　我国学者马世骏和王如松（1984）把城市视为社会——经济——自然复合生态系统，认为：“城市的自然及物理组份是其赖以生存的基础，城市各部门的经济活动和代谢过程是城市生存和发展的活力与命脉，而人的社会行为和文化则是城市演替与进化的动力泵”。
　　概括而言，城市生态系统是由自然、社会、经济三个子系统共同组成的复合人工生态系统（图2）。
　　1.3城市生态系统的认知视角
　　“城市”一词给我们的印象往往是物质性的内容，如建筑、道路等，而“城市生态系统”一词是从生态学的角度，将城市作为一种系统去研究。在某种程度上，“城市生态系统”可以用“城市”简而代之。就城市的内涵而言，城市的确是一种生态系统，是人工化的生态系统；人口密集、经济和社会活动集中；具有生态系统的一般特征，是生态系统中最为复杂的类型（图3）。
　　
　　图3：城市生态系统认知（个人构想）
　　图3中状态1表示城市个体，状态2表示城市生态系统的和谐状态，状态3表示城市生态系统的危机状态。而城市生态系统从状态1到状态2，也示意了城市的扩展过程。
　　城市作为个体研究，势必考虑自身的良性运转，即作为城市生态系统的子系统的社会系统、经济系统与自然系统的协调发展。从生态系统的基本特征去考虑，城市作为有机个体其发展需要不断的输入与输出，只有输入才能满足基本需求并不断扩大；输出是城市排送废物并与大生态系统产生互影响。
　　2城市化的冲击
　　2.1城市化
　　城市化一般简单解释为农业人口及土地向非农业的城市转化的现象及过程，具体的分析包括人口职业的转变、产业结构的转变、土地及地域空间的变化。
　　2.2城市化的积极意义
　　1、加快城市化进程，是解决农民收入过低和农村经济增长乏力的根本出路。“三农”问题是我国全面建设小康社会进程中面临的最大难题。“三农”问题的核心是农民收入过低。在本世纪头20年中，若能通过加快城市化进程，使农村人口减少30%，即使其他条件都不变，农村人口的平均收入也可增加30%。
　　2、加快城市化进程，是创造更多就业岗位，缓解就业压力的有效途径。加快城市化进程，可以通过促进第三产业发展，为农村富余劳动力创造更多的就业岗位。世界各国经济发展的历程表明，第三产业是吸收就业的主要渠道。我国第三产业的就业比重只有27.7%，世界大多数低收入和中等收入国家一般为45%左右，发达国家在70%左右。如果我国第三产业的就业比重达到45%，就可以在现有基础上增加1.3亿人就业，基本可以吸纳目前农村的富余劳动力。
　　3、加快城市化进程，是扩大消费需求，促进国民经济持续快速增长的持久动力。内需不足已成为制约今后我国经济持续快速增长的首要因素。内需不足，主要是最终消费需求不足，尤其是农民的最终消费需求不足。若在本世纪前20年中，我国以每年提高1%个百分点的速度加快城市化进程（不包括市镇人口自然增加的1.4亿人），将使2亿左右的农村人口转为市民。如果这些新市民的消费支出达到目前城市居民消费支出的平均水平，可增加6000多亿元的消费需求。
　　4、加快城市化进程，是实现可持续发展的重要保证。人口总量不断增长、自然资源短缺、生态环境恶化等问题，已成为制约经济社会发展的瓶颈。实施积极的城市化战略，有利于改善生态环境，节约土地资源，提高人口素质，控制人口增长，推动整个社会走向人与自然和谐，生产发展、生活富裕、生态良好的可持续发展道路
　　3城市生态系统对城市化的响应
　　3.1定性理念
　　3.1.1城市问题就是区域问题——宏观区域
　　3.1.2回归“城市使生活更美好”——微观美化
　　（1）微循环——重建失去的环节—“降解者”
　　城市与自然地对立：生产、消费、降解三者的失衡。
　　分类：资源化垃圾——市场化回收（自组织循环）
　　有机垃圾——家庭或小区降解箱—肥料循环
　　灰色水——厨房水与洗澡水+洗衣机水+雨水+>冲便桶
　　黑色水——城市污水管或小区污水处理装置转化为中水循环
　　（2）微能源——建筑形式从单纯耗能到产能
　　传统集中式电力供热，整体效率≤30%；
　　风能、太阳能光伏与建筑一体化；
　　电梯下降能，城市有机物发电；
　　地热能与地质储能；
　　分布式能源+微电网+电动车储能=微能源系统。
　　（3）微冲击——城市与生态基质共存之道
　　不改变地表径流量分布；
　　不干扰原有的生态敏感区；
　　尽可能使地表透水——不干扰地下水系；
　　每个城市单元力求使污染水区域“0”排放。
　　（4）微更生——倡导“有机更生”，减少“大拆大建”
　　历史与未来“共生”；
　　吴良镛先生的“有机更生”；
　　历史文脉传承成为欧洲的城市的可持续资源；
　　从下而上的“社区魅力再造”。
　　（5）微交通——稀缺的城市空间资源应按空间利用效率与生态化程度重新布置
　　自行车空间利用效率高于私家车20倍；
　　适应老年化的电动自行车；
　　穿街入城的步行系统；
　　PRT——超越私家车的模式。
　　（6）微创业——“无线城市”与“高速信息网”使创业空间虚拟化
　　新加坡的“创业无定所”及硅谷的“车库故事”；
　　混合空间的活力——非编码知识及头脑风暴；
　　“798”的生命力；
　　对小摊小贩和跳蚤市场的容忍与引导。
　　（7）微绿地——从水蒸发量均衡到农产品供应的低碳化
　　屋顶、立体绿化、行道树、小公园已成克服城市热岛效应的主力军；
　　欧洲都市农业的勃兴（个人农庄）；
　　建筑外立面绿化与外遮阳可减少上海夏季50%的空调。
　　（8）微调控——建立在社区自治结构上的城市“良治”
　　农村“海选”的启示；
　　国外中小城市的市长职责；
　　社区网络——再造市民与政府的“共生”。
　　3.1.3城市生态化观念
　　城市生态化简单地说就是实现城市社会—经济—自然复合生态系统整体协调而达到一种稳定有序状态的演进过程。这里“生态化”已不再是单纯生物学的含义，而是综合、整体的概念，蕴含社会、经济、自然复合生态的内容，城市生态化强调社会、经济、自然协调发展和整体生态化，即实现人—自然共同演进、和谐发展、共生共荣，它是可持续发展模式。
　　3.2定量研究
　　3.2.1综合测度城市化发展水平
　　城市化是社会经济发展的结果，是历史的必然趋势，不仅仅表现为人口从农村向城市转移的过程，更重要的是反映了区域经济社会发展的质量和水平，包括经济、社会、文化、生态环境的全面进步。以城市人口占总人口的比重这一“单一指标”来衡量城市化发展水平是不够的，必须构建“复合指标”才能全面地反映城市化发展质量。相关研究中，赵艳霞等（2007）构建了经济城市化水平（人均GDP、第三产业增加值占GDP比重、工业增加值占GDP比重、城镇居民人均可支配收入）、人口城市化水平（非农业人口比重、第三产业从业人员比重、市区人口密度）、生活方式城市化水平（人均社会消费品零售额、人均住房使用面积、每万人拥有移动电话数、每万人拥有公共交通车辆、人均拥有道路面积）、地域环境城市化水平（建成区绿化覆盖率、污水处理率）等四个层面14个指标。此外，孙亚范等（2004）从经济城市化、人口城市化和生产生活方式城市化三个层次选取17个指标构建城市化水平评价指标体系，欧向军（2006）从人口城市化、经济城市化、生活方式城市化和地域景观城市化四个层次选取20个指标构建城市化水平评价指标体系。当然由于地域的差异，在指标的选取上也略有差异。
　　3.3响应模式
　　3.3.1生态城市的建构
　　城市走生态化发展之路，为城市发展提出了明确的目标———建设生态城市(ecocity)。“生态城市”是在联合国教科文组织发起的“人与生物圈(MAB)”计划研究过程中提出的一个概念。它的内涵随着社会和科技的发展，不断得到充实和完善。生态城市现已超越了保护环境即城市建设与环境保持协调的层次，溶合了社会、文化、历史、经济等因素，向更加全面的方向发展，体现的是一种广义的生态观。生态城市是城市生态化发展的结果，简单地说它是社会和谐、经济高效、生态良性循环的人类住区形式，自然、城、人溶为有机整体，形成互惠共生结构。生态城市的发展目标是实现人—自然的和谐(包含人与人和谐、人与自然和谐、自然系统和谐三方面内容)，其中追求自然系统和谐、人与自然和谐，是基础、条件，实现人与人和谐才是生态城市的目的和根本所在，即生态城市不仅能“供养”自然,而且满足人类自身进化、发展的需求，达到“人和”。
　　3.3.2城市群的发展
　　城市群的产生具有遍在性，而大都市带则是特殊区位条件、社会历史因素的产物，其濒临沿海交通要冲,具有极强的国际影响力。戴宾（2004）认为城市群的核心城市也可能是由多个规模相近的大中城市组成。城市群按其空间形态特征是否典型可分为非典型与典型形态城市群。非典型形态的城市群是城市群的初级形态，其要素集聚和扩散能力较低，形态特征不太明显。而典型形态的城市群空间聚合程度较好、形态特征较为显著，经济活动的空间运行方式呈现出较强的规律性。他认为都市圈、城市带、多中心城市群属于成熟的典型形态的城市群。顾朝林等（2007）指出城市群是指在特定的地域范围内由相当数量的不同性质、类型和等级规模的城市所构成的相对完整的城市集合体。《中国城市“十一五”核心问题研究报告》中提出将中国的城市化分为了3个级次，按空间范围由大到小排列分别为：城市群——城市圈——城市带。即以大城市为核心、建立直接承接国际化全球化影响的大城市群；在城市群内形成由若干中心城市为辐射源的城市圈，从而支撑起整个大城市群；由众多中小城市构成城市带，这些城市以特色化的产业中心镇为支撑，进而形成特色化的城市风格。
　　笔者认为，“城市群”现在作为城市化过程中的一种主要表现形态，其概念是广义的。即城市群是特定地域内一定数量、不同类型的城市，以一个或数个特大城市为核心，通过交通、信息网络进行着城市之间、城市与经济腹地之间密切的社会、经济、文化与环境交流，具有相对较高的经济发展水平和城市化水平的相对完整的城市“集合体”。
　　中国正进入快速城市化时期，大城市的发展逐渐由集聚发展走向扩散，单个城市的发展逐渐融入区域之中。由多个不同规模等级和功能、并具有一体化发展趋势的城市构成的城市群成为我国城乡地域空间组织的最主要特征，也成为我国区域发展的主导方向。
　　3.3.3低碳城市的构想
　　低碳城市应当被理解为通过经济发展模式、消费理念和生活方式的转变，在保证生活质量不断提高的前提下，实现有助于减少碳排放的城市建设模式和社会发展方式。低碳城市强调以低碳理念为指导，在一定的规划、政策和制度建设的推动下，推广低碳理念，以低碳技术和低碳产品为基础，以低碳能源生产和应用为主要对象，由公众广泛参与，通过发展当地经济和提高人们生活质量而为全球碳排放减少做出贡献的城市发展活动。
　　低碳城市的发展模式应当包括以下内涵：(1)可持续发展的理念:低碳城市的本质是可持续发展理念的具体实践。(2)碳排放量增加与社会经济发展速度脱钩的目标。(3)对全球碳减排做出贡献。(4)低碳城市发展的核心在于技术创新和制度创新。
　　
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