我国城市生态学的体系构架

城市生态学论文优选范文10篇之第五篇： 我国城市生态学的体系构架

　　摘要：生态城市是按照生态学原理建立的经济、社会、信息高效率利用且生态良性循环的人类聚居地。我国城市生态学就是根据生态学研究城市居民与城市环境之间相互关系的学科。目前， 我国城市生态学还没有比较成熟的、为大家所公认的理论体系， 迫切需要在学科定义、研究对象、研究内容、研究方法等方面加快发展， 以利于走向社会主义生态文明新时代。

　　关键词：城市化； 生态城市； 城市生态学； 发展趋势；

　　Abstract:

　　Eco-city is the human inhabitation established in accordance with ecological principles. Economic and social resources and information are effectively utilized and the eco-environment is kept good in an eco-city. In China, urban ecology is the subject in which the relationship between urban residents and urban environments is studied according to ecological principles. Currently, a relatively mature, complete and widely-recognized definition as well as a theoretical system has not been developed yet in urban ecology in China. It is urgent that some work must be done immediately in the field of subject definition, research object, research content and research approach, etc. in order to have urban ecology it makes more contributions to the building of the socialist ecological civilization.

　　Keyword:

　　urbanization; eco-city; urban ecology in China; development;

　　随着城市化的不断发展， 人们对生态环境的关注， 已从谋求经济发展， 向谋求经济、社会、生态协调发展转变。城市作为特殊的地理单元， 是人类文明和智慧的反映。生态城市是按照生态学原理建立的经济、社会、信息高效率利用且生态良性循环的人类聚居地， 把城市建设成为人流、物流、能量流、信息流、经济活动流、交通运输流等畅通有序， 文化、体育、学校、医疗等服务行为文明公正， 与自然环境和谐协调、洁净的生态体系。我国城市生态学就是根据生态学研究城市居民与城市环境之间相互关系的学科。目前， 我国城市生态学还没有比较成熟的、为大家所公认的理论体系， 迫切需要在学科定义、研究对象、研究内容、研究方法等方面加快发展， 以利于走向社会主义生态文明新时代。

　　一、我国城市生态学的学科定义

　　国内外城市发展表明， 城市化具有正、负两方面效应：一方面， 城市化促进经济繁荣、社会进步和城市居民幸福；另一方面， 城市化为居民带来诸多益处的同时， 又产生一系列严重的生态环境问题， 影响居民身体健康。城市化负面效应主要表现在：城市气候变化 （如热岛效应） 和环境污染；自然资源耗竭与短缺；城市人口增加导致大量社会问题， 如住房紧张、交通拥挤、绿地减少、教育与卫生滞后， 甚至城市贫困， 其中住房一直是许多城市面临的主要问题之一。[1]由于上述负面效应， 世界各国开始重视城市生态建设。现代城市发展逐步摆脱过去传统的以建筑和视觉为中心的发展模式， 不断探索居民与自然协调发展道路， 生态城市由此应运而生。生态城市理论产生于20世纪80年代， 是对居民与自然的关系认识不断总结得以升华的结果。国际生态城市会议在1990年、1992年、1996年、2000年召开过4次， 但至今对生态城市的定义还没有统一明确的界定， 许多专家学者对此发表过不同见解， 一些国家还提出了生态城市的发展原则。我国学者认为， 生态城市是根据生态学原理， 综合生态工程、环境工程、系统工程等现代科学技术手段协调现代城市经济系统与生物的关系， 保护和合理利用自然资源与能源， 提高资源再生和综合利用水平， 提高人类对城市生态系统的自我调节、修复、维持和发展能力， 使居民、自然、环境融为一体， 互惠共生。从城市规划学角度看， 生态城市的空间结构布局合理， 基础设施完善， 生态建筑广泛应用， 人工环境与自然环境融合， 城市景观成为城市文化的空间构成。从城市生态学角度看， 生态城市的社会--经济--自然复合生态系统结构合理、功能稳定， 达到动态平衡状态。[2]生态城市与传统城市相比， 主要在于居民与自然、居民与居民之间的和谐关系。随着生态城市理论的产生， 生态学得到新的发展， 从而形成一门新的分支学科--城市生态学。

　　通说认为， 城市生态学形成于20世纪70年代， 历经萌芽、兴起和分化、发展、实践4个阶段。城市可持续发展是当代城市生态环境问题研究的重要动向和热点， 生态城市是人类可持续发展城市的理想模式， 城市生态学和城市生态环境学成为各国城市可持续发展及制定21世纪议程的科学基础。在当前城市化不断加速， 城市趋于空心化巨型化的现状下， 人们深切感到环境污染严重， 资源短缺， 身心健康受损。如何构建合理的生态城市景观生态系统空间结构， 保持景观要素在结构和功能上的多样性， 构筑具有浓郁地方特色的生态城市景观， 充分发挥景观的生产功效、经济价值、资源价值和美学价值， 是生态城市规划的重要内容。[3]我国古代人居环境、欧洲城市和美国西南部印第安人村庄， 都体现城市生态学思想。我国城市生态学起步稍晚， 但发展很快。1984年12月在上海举行首届全国城市生态学研讨会。1986年6月在天津召开全国第二届城市生态科学研讨会。1987年10月联合国教科文组织"人与生物圈"委员会在北京召开城市及其周围地区生态与发展学术讨论会， 为促进我国城市生态学研究与国际的广泛交流与合作创造了条件。1997年12月， 全国第三届城市生态学术讨论会和"城镇可持续发展的生态学"专题讨论会在深圳和香港相继召开。1990年我国生态学会在珠海和澳门展开生态城市研讨会。2002年8月在深圳召开国际生态城市大会， 通过关于生态城市建设的《深圳宣言》。[4]所有这些， 都对我国城市生态学的发展和生态城市建设产生了深远影响。

　　有人认为， 城市生态学是生态科学和城市科学的交叉学科。[5]也有人认为， 城市生态学是城市学、城市规划学、生态学、人类学相互交叉、相互融合形成的新兴科学， 包括城市生物环境、城市生态系统、城市系统环境等内容。[6]还有学者从生态学的学科定义和发展现状、城市生态学的发展历史与现状、未来发展趋势出发， 将我国城市生态学定义为"研究城市及其群体的发生、发展与自然、资源、环境之间相互作用的过程和规律的科学", 既能涵盖城市生态学已有的内容， 也能指导城市生态学未来的发展。在我国城市生态学的研究中， 城市与自然、资源、环境相互作用的具体机制应全面深入地展开， 城市生态系统的研究应更为精确， 城市生态学应进行可持续生态系统、生物多样性保护、全球气候变化等问题研究。[7]可见， 目前我国城市生态学还没有比较成熟的、为大家所公认的理论体系。[8]对我国城市生态学的学科定义， 笔者认为， 城市生态学是以城市空间范围内生命系统和环境系统之间的联系为研究对象的学科。换句话说， 我国城市生态学就是根据生态学原理研究城市居民与城市环境之间相互关系的学科。居民是城市中生命成分的主体， 居民与环境有着密不可分的关系， 因此， 我国城市生态学应该研究城市居民与城市环境之间的相互关系。无论过去、现在还是未来， 人类总是在不断地改造城市环境， 创造和使用美观的城市环境空间。城市所意味的， 不仅是建筑、街道、商店等人工建构物的堆积， 而且蕴涵着诸多功能性设施及城市生态环境系统。现代主义运动的兴起使得世界发达国家的城市开始以前所未有的速度向外扩张， 我国新型城镇化进程也是如此。高度发达的工业生产在丰富城市居民物质生活的同时， 却忽略对城市环境必要的关注， 最终导致全球性城市问题。我国必须高度重视城市生态环境问题， 加快城市生态学发展。我国城市生态学就是依据生态学理论， 以生态学视野， 研究和解决城市环境问题的新兴学科， 具有明显的跨学科特征。我国城市生态学是生态学的新分支， 是伴随城市环境问题的出现而产生和发展的综合性学科。与传统生态学不同， 我国城市生态学侧重于研究人类干扰下城市环境破坏所产生的影响及城市生态系统自身的一系列发展变化。

　　二、我国城市生态学的研究对象

　　我国城市生态学是最近几十年发展起来的一门独立学科， 系城市学、生态学、环境学、地理学等学科交叉的边缘学科， 其研究对象是非常重要的问题。城市作为人类聚集地的一种形式， 是以居民活动为中心的社会--经济--自然复合生态系统， 从而带来人口集中、产业集中、资源能源消耗集中、需水量增加、不透水地面增多、绿地面积减少等一系列生态环境变化。城市生态学研究历史表明， 城市环境保护作为城市生态学的一个基本内容， 首先引起人们的高度重视。二战后， 由于工业迅猛发展和城市化加剧， 产生了一系列密切相关的城市问题， 如人口密集、交通拥挤、住房紧张、水源短缺、空气污浊、垃圾成堆、能源耗竭、疾病流行、犯罪增多等， 其中以环境污染所造成的危害最直接、最明显、最严重， 如1952年英国伦敦烟雾事件， 4天内4 000多人死亡， 1953、1963、1966年美国纽约发生3次毒雾事件， 致死600多人。严峻的事实迫使城市政府在发展经济的同时， 不得不考虑环境问题， 于是城市环境保护研究应运而生。发达国家相继成立许多城市环境保护研究机构， 但基本上是相互独立， 没有形成世界性研究网络， 基本上是走"先污染， 后治理"的老路， 城市环境没有从根本上得到改善。随着生态学研究的深入和城市问题的进一步加剧， 人们试图从新的角度--生态学的角度， 把握、认识、解决城市环境等各种问题。20世纪70年代初， 国际上将城市生态学的研究列入"人与生物圈"计划第11项， 开始将城市作为一个生态系统来研究。[9]

　　进入新世纪， 伴随城市化进程的加快， 经济的高速发展， 特别是改革开放以来工业大发展， 城市环境污染、生态破坏达到极其严重的地步， 因此， 我国开始关注城市生存与发展问题， 研究城市居民活动对城市环境的影响， 研究城市社会经济发展与生态环境保护之间的关系。可见， 我国城市生态学的研究对象应该是以居民为中心的城市生态系统。在这个系统中， 居民既是自然人， 具有生物属性， 受自然规律的制约；居民又是社会人， 具有社会属性， 以群居形式在一定的生产条件下干预自然界的物质循环和能量流动， 这种干预具有技术行为的因素， 受社会规律制约。在城市空间范围内， 我国城市生态学就是围绕以居民为中心的城市住区各种物质实体 （如大气、水体、土地、生物、各种城市设施等） 和城市社会因素 （如人口、经济、科技、文化等） , 研究以居民为中心的自然环境、经济环境、社会环境的综合体， 探讨城市生态系统即城市居民与城市环境之间的相互关系。一般认为， 城市生态学以人类活动密集的城市生态系统为研究对象， 探讨其结构与功能的调节控制的生态学机理和方法， 将其应用到城市规划、管理和建设中， 为城市环境、经济持续发展和居民生活质量提高寻找对策和出路的科学。这是我国生态学界对城市生态学的最新表述。该定义指出， 城市生态学的研究对象是城市生态系统， 研究内容是城市结构、功能和调节机制， 研究目的是为城市持续发展和居民生活质量提高提出对策， 其核心是城市生态环境系统， 方法主要是系统学的方法， 该定义指导下的城市生态学研究， 为解决城市环境与城市经济社会的协调发展起到较大的建设性作用。[10]

　　国务院《国家新型城镇化规划 （2014-2020年） 》， 明确新型城镇化建设要坚持生态文明、绿色低碳原则， 把生态文明理念全面融入城镇化进程， 合理划定生态保护红线， 扩大城市生态空间， 增加森林、湖泊、湿地面积， 实现人与自然和谐。2014年4月修订的《环境保护法》提出， 国家在重点生态功能区、生态环境敏感区和脆弱区等区域划定生态保护红线， 实行严格保护。面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势， 必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念， 把生态文明建设放在突出地位， 融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程， 努力建设美丽中国， 实现中华民族永续发展。城市是人类的重要居住环境， 良好的城市生态环境是居民生存繁衍和社会经济发展的基础， 是社会文明发达的标志， 是实现城市可持续发展的必要条件。[11]城市的生态环境质量直接影响城市的可持续发展、经济的可持续发展和社会进步及现代化建设。我国城市生态学就是要以城市空间范围内生命系统和环境系统之间的联系为研究对象， 根据生态学研究城市居民与城市环境之间的相互关系， 促进社会主义生态文明建设。总之， 我国城市生态学的研究对象就是我国城市生态系统。

　　作为我国城市生态学研究对象的城市生态系统， 是指城市居民与城市周围生物和非生物环境相互作用而形成的具有一定功能的网络系统， 是我国在改造和适应城市自然环境基础上建立的特殊人工生态系统。我国城市生态系统的组成， 不同于自然生态系统， 注重城市居民和城市环境的相互关系， 是由城市自然系统、城市经济系统和城市社会系统组成的复合系统。城市自然系统包括居民赖以生存的基本物质环境， 如阳光、空气、淡水、土地、动物、植物、微生物等；城市经济系统包括生产、分配、流通和消费的各个环节；城市社会系统涉及城市社会、经济、文化等各个方面， 主要表现为居民与居民之间、居民与城市之间以及城市与城市之间的各种关系。三大城市系统之间通过高度密集的物质流、能量流和信息流相互联系， 其中城市政府的决策、建设和管理起着决定性的调控作用。[12]与自然生态系统相比， 城市生态系统有以下特点：以居民为核心；物质和能量的流通量大、运转快、高度开放；自动调节能力弱， 容易出现环境污染等问题；食物链简单化， 营养关系出现倒置， 产生城市生态系统的不稳定性。[13]

　　三、我国城市生态学的研究内容

　　城市化是人类社会发展不可避免的趋势。在城市化进程中， 人类将大多数野生生物限制在日益狭小的范围内， 而将自己圈在钢筋水泥和各种污染物构成的人工环境中， 远离人类祖先所拥有的野趣盎然的生活环境， 从而逐渐产生各种城市病。因此， 保护城市生态环境是城市建设和发展必须高度重视的课题。城市生态环境保护必须利用城市生态学理论优势， 遵循生态系统稳定性和经济发展规律， 解决人口、能源、资源、污染控制和土地利用等城市环境问题。我国城市生态学研究要后来居上， 必须发扬学科特色， 抓住热点难点问题， 重视生态系统空间关系的研究， 始终把握空间结构与生态过程相结合这一核心， 研究城市居民与城市环境之间相互关系， 实现生态学和城市学交叉， 自然科学与社会科学交叉。[14]

　　一般认为， 我国城市生态学的研究内容主要包括：城市居民变动及其空间分布特征， 城市物质和能量代谢功能及其与城市环境质量之间的关系 （城市物质流、能量流及其经济特征） , 城市自然系统的变化对城市环境的影响， 城市生态的管理方法和有关交通、供水、废物处理等， 城市自然生态的指标及其合理容量等。可见， 我国城市生态学不只是研究城市生态系统中的各种关系， 还要为把城市建设成为一个有益于居民生活的生态系统寻求良策。根据城市化发展要求及我国生态环境保护的需要， 在今后一段时间内， 我国城市生态学研究和生态城市建设应当着重于以下方面：重视城市生态学理论的探索， 特别是不同规模城市的结构与功能的研究；扩大城市学研究的范围， 即从由以城市为对象的单一研究， 转变为对城乡复合生态系统的研究， 包括半城市化地区的研究和乡村工业化与城市群的研究；建立生态城市建设适用技术体系， 促进现有技术的生态化；为生态城市建设提供生态景观规划和生态文化的方法论上的指导；完善相应的政策、法律和奖惩制度， 促进生态城市的发展；加强教育、培训和生态城市的能力建设， 增强城市生态意识。[15]生态城市目前还没有统一的定义， 但可以理解为与生态文明时代相适应的人类社会生活新的空间组织形式， 即为一定地域空间内城市居民与自然系统和谐、持续发展的人类住区， 是人类住区 （城乡） 发展的高级阶段、高级形式。生态城市的特征有：整体性、和谐性、高效性、多样性、全球性。生态城市是由自然、经济和社会三部分组成的复合系统， 各子系统既相互制约， 又相互补充。建设生态城市包括以下层面：生态安全、生态卫生、生态产业、生态景观和生态文明。生态城市要求具有良好的区域景观和生态环境， 各类土地得到合理利用， 因地制宜地确定植被覆盖率和乔、灌、草的合理组成与结构；大气环境、水环境达到清洁标准， 噪声得到有效控制， 固体废弃物综合利用和回收效率高；保护生物多样性及其生物环境， 人工环境与自然环境相融合， 生态建筑得到广泛应用。[16]生态城市要求建立生态经济体系， 即以产业生态学为基础的生产体系， 包括生态农业、生态交通、生态建筑、生态旅游等。目前， 对生态城市的评价应采用多种不同的方法， 如城市代谢方法、生态足迹法、生命周期评价法、模糊数学方法、单指标评价和综合指标评价模型等。[17]随着我国城市规模扩大和数量增加， 城市生态安全问题逐步成为我国城市生态学研究倍受关注的热点。因此， 了解我国城市生态安全的发展现状以及存在的问题， 提出解决的对策， 也是我国城市生态学研究不可或缺的重要内容。[18]

　　我国各级城市是脆弱的人工生态系统， 生态过程是耗竭性的， 管理体制是链状而非循环式的， 社会生态是不道德的， 这就要求我国未来城市环境建设， 要从物理空间需求上升到居民生活质量需求， 从污染治理需求上升到居民生理和心理健康需求。[19]为此， 我国城市生态学必须加强城市植物生存条件的研究， 这是正在起步、亟待深入研究的新领域。我国城市的地理环境、城市规模、城市结构等各不相同， 从而城市生态条件十分复杂。在城市地下环境的研究方面， 土壤密实及构筑物的影响是其"共性", 天津的盐碱、上海的地下水位高、北京古都土壤中大量城市废弃物侵入， 则是不同城市对植物产生不同影响的"个性".因此， 有关城市植物生存条件研究只能由不同城市根据其特点去做， 其成果可供借鉴而不能照搬应用。根据发展城市生态园林和解决当前存在的大量问题的要求， 我国城市生态学需要进一步重视这方面的研究。我国有关城市在植物抗污方面做了大量工作， 近年在小气候和地下环境的研究方面有了进展， 但相当多的城市尚未系统进行， 总的差距还较大。有关园林植物共生关系的研究报道甚少， 近年从北京的绿地植物调查中得知， 这方面的确存在一些问题需要去探索。[20]

　　总之， 我国城市生态学要对以下密切联系的许多问题下功夫：城市生态系统的组成和结构；城市生态系统的功能；城市生态系统的物质流、能量流、信息流等相互关系及其发展规律；城市生态系统的动态变化特征及其对居民的影响；城市生态系统管理和调节机制；生态城市建设和规划；等等。

　　四、我国城市生态学的研究方法

　　我国城市生态学的研究对象决定其学科性质的交叉性， 而城市的复杂性导致我国城市生态学研究对象的广泛性， 以及研究方法的多途径性。因此， 我国城市生态学必须运用生态学原理和系统论方法， 研究城市居民赖以生存的城市生态系统， 围绕城市居民活动与城市环境的关系展开， 如研究城市生态系统在居民社会经济的影响下结构、功能的变化， 污染物的环境行为和效应， 城市环境质量的评价及其发展预测与调控， 环境质量变化的规律及其对居民产生的后果， 涉及环境、生态、资源、时空分布和变化等各个方面。[21]

　　总之， 运用生态学原理和系统论方法， 进行我国城市生态学研究， 具体表现为： （1） 从我国城市生态学出发， 结合生态学、城市学、园林学等多学科理论， 对我国城市生态系统进行综合研究。在研究过程中， 城市与自然、资源、环境相互作用的具体机制应全面深入地展开， 城市生态系统的研究应更为精确， 应参与可持续生态系统、生物多样性保护、全球变化的研究。结合我国城市生态学的发展经验和目前面对的挑战， 案例研究与理论研究相结合， 现场观测资料与统计资料相结合， 对比研究与定位研究相结合， 自然科学和社会科学相结合， 并且充分利用现代新技术和数理模型分析方法。 （2） 运用城市环境学、城市规划学、城市管理学、城市社会学等相关学科的理论， 借鉴国内外学者的研究经验， 采取定性分析和定量分析相结合的方法。例如， 香港在研究城市生态学时， 成功地运用城市代谢法。在广州和青岛等城市生态学的研究中， 引入生态足迹的方法。 （3） 充分利用现代化手段进行研究。在我国城市生态学今后的研究中， 要充分利用遥感、遥测技术， 物质、能量、信息测试和分析技术， 模拟与实验技术， 信息计算与处理技术， 地理信息系统技术等各种现代化手段。

　　人类社会进入21世纪以来， 以环境污染和生态破坏为主要特征的环境问题， 呈现形势继续严峻与人类社会努力不断增强相交织攀升的状态。这种态势无疑对环境学、生态学以及与之相关的学科提出了新的挑战， 同时也为这些学科的发展提供新机遇。正是在这样的背景下， 我国城市生态学已经成为一门新兴的、正在深入开拓和迅速发展的交叉学科， 虽然研究起步较晚， 但自从20世纪90年代以来发展很快， 研究人员越来越多， 取得了较大的成绩。城市化和大城市的迅猛发展是人类进步的象征， 城市化是21世纪人类社会不可阻挡的发展主流， 从而未来城市发展的趋势必然是生态城市。在我国， 生态文明是社会主义现代化的重要内容， 生态化是现代化的重要标志。我国城市生态学研究必须立足国情， 突出重点， 以城市生态系统为主要研究对象， 以城市生态建设为研究重点。推动我国城市生态学的学科建设和发展， 必须进一步加强城市生态学的基础理论研究， 改善研究方法和完善指标体系， 使相关学科真正交叉、融合。我国城市生态学研究目前还不能满足高速的城市化进程与严重的城市生态环境问题的要求， 今后必须面向国家可持续发展、科学发展战略， 加强我国城市生态学的学科建设， 为我国城市生态建设提供理论、方法与技术支持， 无疑是我国城市生态学发展所面临的问题。今后， 我国城市生态学的重点领域， 应该包括城市生态学基础理论研究， 生态城市评价指标体系研究， 城市生态系统长期定位研究， 城市生态环境建设研究。近年来， 我国城市出现的"三废"污染加剧， 洪水灾害以及生态资源破坏所带来的城市巨大经济损失， 对居民生存环境和生命财产的威胁， 已经引起我国各级政府的高度重视， 已充分认识到我国城市生态环境保护工作的重要性。当前我国已将生态环境保护摆到与环境污染治理工作同等重要的位置， 大抓城市生态建设， 开展城市生态建设的理论与方法研究， 以指导城市生态建设工作， 大力创建生态城市。我国城市生态学的生命力在于应用， 应当努力扩大应用领域， 除了传统的自然保护、土地利用、景观规划等领域以外， 城市园林、风景旅游、景观建筑等也不可忽视。为此， 迫切需要加强与资源、国土、环境等管理部门的沟通， 开展产学研协作， 加强人才培养和技术手段更新， 实施学科跨跃式发展战略， 以利于迅速接近和赶上本学科的国际前沿水平， 并在某些我们有特色的方面实现创新， 促进我国走向社会主义生态文明新时代。

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