关于城市生态介绍

[拼音]：chengshi shengtai

[外文]：urban ecology

城市是人类密集居住的地方，通常表现出两个属性：一是以人类活动为中心的社会属性，二是城市所在地区的自然属性。城市生态工作就是研究两个属性之间的相互作用关系。近代城市生态研究集中在城市生态系统，主要是城市结构与物质流、能流及信息流之间的功能关系，从而为确定适于一定人口的生活、科学文化发展或经济活动的最佳城市结构提供根据。

第二次世界大战以来，由于城市人口暴增和工业迅速发展，带来了大量的三废排放，城市成为资源的主要消费地和污染物的重要制造场所，城市生态的研究日益受到人们的重视。

城市人类的活动包括政治活动、社会活动和生产活动；在生产活动中，又以工业生产最为活跃。因此，在一般城市建设中，有3类因素必须考虑，即人口问题、生产类型和环境质量。与人口问题直接有关的因素是人口增长率、就业(就学)情况和与生活水平相适应的物质供应及废物处理水平。与工业生产直接有关的因素则是原料、动力、产品的运销情况及工业三废处理水平。环境质量问题是人口增加和工业经济迅速发展的副产物。这些因素相互交联，彼此制约，构成城市网络，决定城市的形式和功能以及社会经济发展。

城市的形式

城市最初的形式是人们进行以物易物的交换场所，随着生产发展和社团组织的出现，分别发展为贸易集镇和某个民族或社团防御外侮的设施，后者又进而成为统治者居住的政治中心。近代城市虽然有性质上的区别，但一般都代表当时当地人类的技术进步、经济发展和社会文明的水平，是加工物质、积累信息的高效场所，也是政治动态和经济行为最活跃的地点。

城市的基本功能

（1）经济功能。为社会提供大量的物质和信息；

（2）生态功能。为市民创造良好的生活环境和便利的工作条件。两者的关系，一般说来，是经济发展导致城市人口、物质、能量的大量集结，容易引起生态关系的失调，降低城市环境质量；但单纯地追求和谐的生态关系及良好的自然环境，也会影响经济的发展，降低本来可以达到的经济效益。如何使两者协调，是现代城市生态工作中的主要研究课题之一。

城市生态系统

这个概念是由自然生态系统引伸而来，但两者之间又存在显著差别，这些差别也正是研究城市生态时必须加以重视的特点。

城市生态系统是高度发达的人工系统，是人类社会-经济－自然复合生态系统，是人类栖境从自然生态向人工生态、再向高度复杂的复合生态形式演替的最高阶段。它经历了游牧部落时代、农业经济时代、早期工业化时代以及现代大工业城市化时代的 4个历史阶段，其固有的一些自然属性和最优化机制正逐渐被社会属性和人的意志所取代。具体体现在：

（1）物质循环系统基本上是线状的而不是环状的，即缺少分解环节，如不另增加工艺流程对废弃物资加以利用，物质可能走向盲端。

（2）其结构不仅包括自然生产结构，还包括社会结构和经济结构，它们的关系可用一个金字塔图形（见图）来表示。每层均以其下层为基础，沿塔向上，从以物质流动为主转向以信息流动为主。

（3）能量的高度储存，体现在结构性（如工程建筑、名胜古迹等）和信息性（如科技情报、文化艺术等）上。

（4）最优化动力不是自然选择而是人工选择，选择过程中存在忽视长远的生态效益而偏重近期和局部经济效益的缺点。由于受自然地理条件、经济技术力量和社会生产关系的约束，物质和能量利用方面都存在着大量可以挖掘的潜力。

（5）系统关系以正反馈超过负反馈为特征，对不可再生资源的强烈依赖性以及系统结构的单调性，决定城市生态系统是不稳定的人工生态系统。

城市生态规划

要使城市比较合理地发展，不仅要重视总体规划的整体性，而且要有生态系统观念，把城市安排成为一个由多种成分构成的系统，有机地联络各个组成成分（亚系统），输通相互间的回路，使各环节各得其所、各尽其能，达到生产、加工、供销、再生产等环节彼此互相适应，协调发展。

要把由城市各部门相互联系组成的整个系统的最佳转化率作为城市生产力的标准。计算整个城市系统的物质和能量转化率，要包括社会资源和自然资源两个方面。前者如劳动力、生产效率，后者如生物资源、矿物资源以及光、热等恒定的区域性自然资源。

通过各组成成分之间的代谢转换及信息交流，保持城市物质循环和能量交换的动态平衡，是设计现代化城市的基本目标之一。要考虑的内容包括城市中心与郊区及卫星城市之间物质流与能流所引起的生态变化；人口变化及就业、升学、科学文化活动、娱乐等生活方式的改变对社会道德及环境质量的影响等。应力求把经济效益、环境效益和社会效益协调起来。

系统的约束条件可分为客观约束和主观约束两类。城市发展的客观约束，包括城市现存的自然地理条件、经济技术力量和社会生产关系。这是因时因地而异的，弄清这些客观约束是进行城市生态分析和规划的前提。主观约束是规划者对某些经济生态关系相对固定的期望，在这些主观约束下去追求一些主要目标的最优值。

一般说来，根据经济生态学原理，城市生态规划要达到的目标有：

（1）人口。劳力得到充分利用，需求关系得到最大满足。

（2）物质。物资得到充分循环利用，保持不可再生性资源的利用比例最小而可再生性资源利用率最高。

（3）能量。达到最高的能量利用率和最小的浪费。

（4）空间。力求最佳的土地利用格局，包括绿化空间比例、城郊比例、各经济部门及社会基础设施比例、交通网络密度等。

（5）时间。合理安排各部门之间的工艺流程(或事务流程)，使物质、能量、信息流通最快，而无效工时最少。

（6）信息。力求有用信息增殖速率最快，系统结构的多样性和稳定性最大。

任何一个城市都有自己特定的社会条件、自然条件和相应的经济生态问题。生态规划的任务就是要从这些特定的条件出发，研究出解决或减少这些问题，改善和提高城市经济效益与生态效益的战略对策。

（1）生态工艺设计。根据自然生态最优化原理，设计和改造城市工农业生产和生活系统的工艺流程，疏浚物质、能量流通渠道，开拓未被有效占用的生态位，以提高城市生态系统的经济效益和生态效益。

（2）数学规划。利用各种有约束的最优化方法来规划、调节和改造城市各有关组分间的数量关系。常用的有线性及非线性规划、动态规划、投入－产出分析、效益－代价分析、网络流分析及决策分析等。

（3）系统分析。是研究系统动态的有力工具。但城市生态系统是一类开放式人工生态系统，不仅包含非生物组分，还含有生物组分。由于一些社会心理现象尚难以定量测度，而各组分间的相互关系的数量等级亦过大，要想对整个城市系统作一确定性的预测模型是不易的。事实上，人们辨识事物的过程一般也不是完全定量的、全面的，而常是通过定性比较和抓住局部的主要（信息量最大）的特征来进行判断。因此，城市生态系统一般亦以定性分析、主特征分析为主，定量分析为辅。重在各组分间关系的变化趋势，而不重在各组分本身的数量预测。

参考文章

• 城市生态系统生态安全
• 什么是城市生态系统?生态安全
• 衡量城市生态平衡的标志有哪些?生态安全