城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展文獻(xiàn)述評

漆宇　蔣志華

[提要] 城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展問題，備受學(xué)者關(guān)注，相關(guān)研究文獻(xiàn)頗豐。以生態(tài)城市、可持續(xù)發(fā)展等相關(guān)理論為指導(dǎo)，對國內(nèi)外城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展問題的相關(guān)研究進(jìn)行梳理，歸納分析現(xiàn)有研究的不足以及需要進(jìn)一步研究的問題。

關(guān)鍵詞：城市生態(tài)系統(tǒng);可持續(xù)發(fā)展;文獻(xiàn)述評

中圖分類號：F127;X21 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

收錄日期：2018年4月19日

生態(tài)環(huán)境惡化是全球共同面臨的重大問題，推動生態(tài)文明建設(shè)是人類社會可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。城市作為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的載體，承擔(dān)著協(xié)調(diào)其發(fā)展的重要職能。城市生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)是可持續(xù)發(fā)展理論在城市發(fā)展中的具體應(yīng)用，是實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的具體行動，有利于構(gòu)建自然系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和社會系統(tǒng)三者相統(tǒng)一的城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展。

一、國外相關(guān)研究

（一）生態(tài)城市理論。20世紀(jì)初，自美國帕克教授在《城市》中明確提出城市研究的人類生態(tài)學(xué)方向后，學(xué)者們開始著手研究城市生態(tài)學(xué)。1971年教科文組織（UNESCO）制定“人與生物圈”（MAB）計劃，針對日趨嚴(yán)重的人口、資源、環(huán)境等問題，提出從生態(tài)學(xué)角度研究城市人居生態(tài)環(huán)境及“生態(tài)城市”的概念。1980年，美國國家科學(xué)基金會（NSF）支持了5個核心領(lǐng)域的生態(tài)系統(tǒng)研究，開啟了長期生態(tài)學(xué)研究（LTER）計劃，建立了以城市生態(tài)系統(tǒng)為核心的城市生態(tài)系統(tǒng)理論框架。

（二）系統(tǒng)動力學(xué)理論。20世紀(jì)50年代美國福雷斯特教授發(fā)表《工業(yè)動力學(xué)》，提出系統(tǒng)動力學(xué)的方法論，用以研究認(rèn)識系統(tǒng)問題和解決系統(tǒng)問題，并對城市的興衰問題進(jìn)行研究并提出城市模型。20世紀(jì)60年代羅馬俱樂部提出增長的極限，但也無法解決人類目前及未來所面臨的困境等問題，最后福雷斯特運用系統(tǒng)動力學(xué)理論，以五大重要因素建立起“世界模型”，在宏觀和微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)之間展開討論。

（三）可持續(xù)發(fā)展理論。1980年國際自然保護(hù)聯(lián)盟首次公開使用“可持續(xù)發(fā)展”的概念。此后，關(guān)于可持續(xù)發(fā)展的研究就成為專家和學(xué)者研究的熱點問題之一，同時可持續(xù)發(fā)展的理念也逐漸被滲透到社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各個領(lǐng)域。1992年“地球會議”通過了《21世紀(jì)行動議程》等3項文件，為保護(hù)全球環(huán)境和資源，在可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程上邁出了重要的一步。此后，可持續(xù)發(fā)展開始成為世界各國政府重要的行動綱領(lǐng)，對可持續(xù)發(fā)展的理論研究上升到一個新階段并獲得新的共識。

二、國內(nèi)相關(guān)研究

（一）生態(tài)足跡理論。高長波等人研究發(fā)現(xiàn)1990～2002年間廣東城市生態(tài)系統(tǒng)處于高壓、高強度下，可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)不穩(wěn)定;大部分研究者研究發(fā)現(xiàn)城市生態(tài)處于不可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，張燕通過測算2003～2004年廣西區(qū)域生態(tài)足跡狀況，得出人均生態(tài)赤字逐年增大，經(jīng)濟(jì)社會活動對生態(tài)環(huán)境的需求強度超過了生態(tài)承載力的供給，廣西城市生態(tài)不可持續(xù)。

（二）能值理論。20世紀(jì)70年代美國生態(tài)學(xué)家H.T.Odum教授創(chuàng)立了能值理論，基于物質(zhì)將原本難以統(tǒng)一度量的各種能流、信息流、經(jīng)濟(jì)流聯(lián)系在一起，使其能夠進(jìn)行比較分析。羅昆燕等人從生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)境影響的角度，剖析了國際現(xiàn)行可持續(xù)發(fā)展能值指標(biāo)的不足之處，選取能值自給率、進(jìn)出口能值比等6個指標(biāo)進(jìn)行分析，提出實現(xiàn)城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)的前提是從提高資源能值利用效率出發(fā)優(yōu)化調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

（三）系統(tǒng)動力學(xué)理論。20世紀(jì)70年代楊通誼、許慶瑞等人將系統(tǒng)動力學(xué)引入我國。此后，王雷等人在分析城市生態(tài)系統(tǒng)水資源利用與城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、污染物排放等指標(biāo)之間的關(guān)系的基礎(chǔ)上，提出與姚平不同的4種城市生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展模式，通過分析其水資源的利用情況，得出綜合發(fā)展模式能大幅度提高水資源利用率，實現(xiàn)城市可持續(xù);李昊（2017）從低碳經(jīng)濟(jì)角度進(jìn)行模擬預(yù)測，提出調(diào)整城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高污染治理能力，從源頭上控制大氣污染才是城市可持續(xù)發(fā)展的有效對策。

（四）耗散結(jié)構(gòu)理論。1969年，普里戈金教授提出耗散結(jié)構(gòu)理論，基于該理論，國內(nèi)學(xué)者引入信息熵從城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)熵變來定量分析城市可持續(xù)發(fā)展能力。張衛(wèi)民等人從“經(jīng)濟(jì)-社會-環(huán)境”三個子系統(tǒng)進(jìn)行評價;陳玉娟等人從“經(jīng)濟(jì)-社會-環(huán)境-支撐”復(fù)合系統(tǒng)角度出發(fā)，構(gòu)造評價城市可持續(xù)發(fā)展的可持續(xù)系數(shù)和協(xié)調(diào)系數(shù)，合理地解決了張衛(wèi)民等人尚未解決的關(guān)于發(fā)展水平、速度和子系統(tǒng)協(xié)調(diào)性關(guān)系的問題，且評價結(jié)果與實際情況較為吻合;張妍、陳雷等人對城市生態(tài)系統(tǒng)演化進(jìn)行了熵變分析，均得出城市生態(tài)系統(tǒng)不斷向健康可持續(xù)方向演進(jìn)，但系統(tǒng)活力有待改善;王龍、徐剛等人進(jìn)一步采用GM（1，1）灰色預(yù)測模型對城市演化趨勢和方向進(jìn)行了預(yù)測分析。

三、國內(nèi)外現(xiàn)有研究差異

（一）時間維度上看，我國的相關(guān)研究相對滯后。早在20世紀(jì)初期，帕克教授明確提出城市研究的人類生態(tài)學(xué)方向后，國外研究者們就開始著手城市生態(tài)學(xué)及城市生態(tài)系統(tǒng)的研究，而我國城市生態(tài)系統(tǒng)研究在20世紀(jì)中后期才開始緩慢起步。1971年我國參與聯(lián)合國教科文組織（UNESCO）的MAB計劃，開始我國城市生態(tài)系統(tǒng)研究之路，而此時國外研究者們已經(jīng)從單純的城市生態(tài)系統(tǒng)一體化研究上升到生態(tài)能否維持平衡、社會經(jīng)濟(jì)能否可持續(xù)發(fā)展等問題，尤其是1992年聯(lián)合國里約“地球會議”之后，可持續(xù)發(fā)展開始成為世界各國政府重要的行動綱領(lǐng)，對城市生態(tài)系統(tǒng)的理論研究上升到一個新階段。同時期，我國發(fā)布《中國21世紀(jì)議程》（1994），著手研究我國城市生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展問題。

（二）理論層面，我國更關(guān)注資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會可持續(xù)發(fā)展。國外城市生態(tài)系統(tǒng)研究從單純的城市生態(tài)學(xué)研究逐步上升到可持續(xù)層面的研究，著重于從系統(tǒng)論的角度，把城市生態(tài)系統(tǒng)看作是一個結(jié)構(gòu)合理、動態(tài)平衡狀態(tài)的整體，強調(diào)人與人、人與自然的和諧共生，而我國的研究著重于將城市生態(tài)系統(tǒng)看作一個復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行評價研究，重點關(guān)注資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會等能否實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

四、文獻(xiàn)研究評析

（一）研究視角：城市復(fù)合生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)研究有待拓寬。城市作為一個復(fù)雜的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，其子系統(tǒng)之間存在著相互影響、相互促進(jìn)的關(guān)系，這一點眾多學(xué)者經(jīng)過研究論證已經(jīng)達(dá)成了普遍共識，但是由于學(xué)科研究的差異性，已有的相關(guān)研究成果對于復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)子系統(tǒng)的界定上仍存在較大分歧，尚未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，也未能從城市復(fù)合生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)視角進(jìn)行全面分析，存在一定的欠缺。

（二）研究數(shù)據(jù)：時間和空間多維度結(jié)合研究有待完善。研究者們大多集中于單要素的分析，要么從縱向時間序列數(shù)據(jù)研究某個城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)能力，要么從橫向空間比較城市之間生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，缺少時間和空間多維度結(jié)合的比較研究。然而，我們不能忽視城市之間比較研究、相互學(xué)習(xí)、相互競爭的重要性。通過時間和空間多維度結(jié)合，對比分析不同城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力，找出各自的發(fā)展優(yōu)勢和制約其發(fā)展能力的影響因素，能夠讓城市在可持續(xù)發(fā)展過程中更加準(zhǔn)確地定位自身綜合能力的狀況，進(jìn)而提出相應(yīng)的優(yōu)化對策去改善城市生態(tài)系統(tǒng)，朝著更可持續(xù)的方向發(fā)展。

（三）研究方法：評價理論與方法匹配研究有待創(chuàng)新。城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)能力研究的評價理論與方法較為豐富，但由于該研究本身特有的復(fù)雜性、跨學(xué)科性等決定了城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展評價方法是一項極為困難的工作。雖然目前的評價方法在一定程度上都滿足評價的要求，但均存在一些問題。比如生態(tài)足跡模型單純強調(diào)人類發(fā)展對環(huán)境系統(tǒng)的影響，而不關(guān)心經(jīng)濟(jì)、社會及技術(shù)因素方面的可持續(xù)性，高估了城市的生態(tài)狀況;能值法要用能值轉(zhuǎn)換率來計算各種物流、經(jīng)濟(jì)流、信息流的能值，但是能值轉(zhuǎn)換率的確定比較困難;系統(tǒng)動力學(xué)模型對數(shù)據(jù)的要求特別高，如果數(shù)據(jù)的真實可靠性存在問題，往往會得到非常不準(zhǔn)確的結(jié)果;信息熵法在遇到負(fù)值、極值的情況下表現(xiàn)不足。到目前為止，尚未形成公認(rèn)的統(tǒng)一方法。因此，采用何種理論何種方法，怎樣設(shè)計指標(biāo)體系才能更加合理、有效地評價城市生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展能力值得進(jìn)一步探討。

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