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城市生态系统:理解与规划

【摘要】:由于城市系统具有生态系统的一般特征,所以从科学的角度讲,将城市系统改称为城市生态系统更确切。杨小波等提出的城市生态学概念,在前人提出的城市生态系统概念的基础上,进一步明确指出了城市生态系统的空间边界,明晰了城市生态系统三大组成部分的构成要素,并强调“三位一体”的理念,但未能反映出城市生态系统的动态变化特征和功能状态。

1935年,生态学家坦斯列(Tansley)将生态系统定义为:一定范围内的生物有机体(包括动物植物微生物等)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。即生态系统就是一定地域范围内生物群落与其无机环境的集合体。地球生物圈中存在着自然生态系统(如原始森林、远洋海岛)、半自然生态系统(如农业生态系统)、人工生态系统(如人工气候室、载人宇宙飞船)。由于城市生态系统中人工构筑物所占的比例很大,系统的运转过程对人为干预的依赖性很强,所以目前大部分人将城市生态系统划归到人工生态系统的范畴。

城市是一个经济实体、社会政治实体、科学文化实体和自然环境实体的综合体,是一个地区的政治、经济和文化中心;同时又是一定空间内组织生产力,实现社会分工和协作,推动社会生产力发展的空间存在形式。它集中了一个地区生产力最先进、最重要的部分,代表着一个国家或一个地区国民经济发展水平与方向。可见,城市不仅是一个系统,而且具有生态系统的一般特征。它既有动物、植物、微生物和人类等生物有机体以及围绕着它们的空气、水、土壤等自然环境和社会经济等人工环境,而且也具有物质循环、能量流动、价值转化和信息传递等功能。由于城市系统具有生态系统的一般特征,所以从科学的角度讲,将城市系统改称为城市生态系统更确切。当然,如果说自然生态系统以动物、植物为中心,那么城市生态系统就是以人为中心。也就是说,城市生态系统是人为改变了结构、改造了物质循环和改变了部分能量转化的、长期受人类活动影响的、以人为中心的生态系统。

由于城市生态系统既是自然生态系统发展到一定阶段的结果,也是人类生态系统发展到一定阶段的结果,因此,关于城市生态系统确切而又被广泛认同的定义一直在讨论与发展中,至今仍有各式各样的提法。

例如,我国学者宋永昌等认为:城市生态系统可以简单地表示为以人群(居民)为核心,包括其他生物(动物、植物、微生物等)和周围自然环境以及人工环境相互作用的系统。同时,他们还注明了这里所指的“人群”泛指人群结构、生活条件和身心状态等;“生物”即通常所称的生物群落,包括动物、植物、微生物等;“自然环境”是指原先已经存在的或在原来基础上由于人类活动而改变了的物理、化学因素,如城市的地质、地貌、大气、水文、土壤等;“人工环境”则包括建筑、道路、管线和其他生产、生活设施等。(www.chuimin.cn)

由于城市生态系统的人为特征以及生活和生产多方面联系的复杂特点,我国学者马世骏和王如松等认为:城市生态系统是由人类社会、经济和自然三个子系统构成的复合生态系统,并强调城市生态系统是在原来自然生态系统的基础上,增加了社会和经济两个系统所构成的复合生态系统。进入21世纪后,我国学者杨小波等人在总结、比较、分析的基础上,结合自己的工作体会,认为:城市生态系统指的是城市空间范围内的居民与自然环境系统和人工建造的社会环境系统相互作用而形成的统一体。同时指出,其中城市居民是由居住在城市中的人的数量、结构和空间分布(含社会性分工)三个要素构成;自然环境系统包括大气、水体、土壤、岩石、矿产资源、太阳能等非生物系统和动物、植物、微生物等生物系统;社会环境系统包括人工建造的物质环境系统(涉及各类房屋建筑、路桥及运输工具、供电、供能、通风和市政管理设施及娱乐休憩设施等)和非物质环境系统(涉及城市经济、文化与群众组织系统、社会服务系统、科学文化教育系统等)。杨小波等提出的城市生态学概念,在前人提出的城市生态系统概念的基础上,进一步明确指出了城市生态系统的空间边界,明晰了城市生态系统三大组成部分的构成要素,并强调“三位一体”的理念,但未能反映出城市生态系统的动态变化特征和功能状态。

基于以上论述,我们认为城市生态系统是人们在一定的时间和空间范围内,利用以人为主体的城市生物与城市非生物环境之间、城市生物种群之间,以及城市自然环境与社会经济环境之间的相互作用建立起来的,并在人为和自然共同支配下进行生物生产和非生物生产的综合体。这一定义,一方面指明了城市生态系统是在人类生产活动和经济活动影响下形成的,是人类利用社会资源对自然资源进行利用与加工形成的生态系统;另一方面,阐明了城市生态系统的各组成部分是如何共同构成一个系统整体而实现其转化、循环和协调发展功能的。