（环境科学专业论文）天津生态城市研究.pdf

a b s t r a c t ab s t r a c t e c o l o g i c a lc i t yi so n eo ff u t u r ec i t yi d e a l i z e dm o d e l s ，w h i c hp r o v i d e sn o to n l y s o l u t i o n st oc u r r e n tc i t yp r o b l e m s ，b u ta l s o u t i l i t yw a yo fc o n t i n u a b l ea i mo f d e v e l o p m e n t s t u d y i n go ne c o l o g i c a lc i t yi st h e r e f o r et r e m e n d o u s l ys i g n i f i c a n t t h i s t h e s i sf i r s ts u m m a r i z e st h ec o r r e l a t i o nt h e o r yo fe c o l o g i c a le i t ya n do fb u i l d i n g p r a c t i c e ，a n db u i l d se v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mo fe c o l o g i c a lc i t yo n ac l o s es t u d yo ft h e t h e o r e t i c a lt h i n k i n go ft h e i rp r e d e c e s s o r s ，a l s oe s t a b l i s h sc o m p u t a t i o n a lm o d e lo f e c o l o g i c a lc i t ye v a l u a t i o na n dw e i g h to fi n d e xs y s t e m t a k et h ec a s eo ft i a n j i 玛t h i s p a p e rb u i l d se c o l o g i c a lc i t y e v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mo ft i a n j i n o nt h i sp a p e r , e c o l o g i c a ld e g r e ei sr a n k e di nf i v el e v e l s ，a n dt h eo b j e c to fs t u d yi st i a n j i nf r o m2 0 0 2 t o2 0 0 6y e a r , r e s e a r c hm e t h o di st h ea n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s a c c o r d i n gt o e c o l o g i c a lc i t ye v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mo ft i a n j i n ，a n a l y z i n ge c o l o g i c a lc i t yd e g r e e d i f f e r e n c ef r o m2 0 0 2t o2 0 0 6y e a r ，e c o l o g i c a ld e g r e eo ft i a n j i ni si n c r e a s i n gy e a r a f t e ry e a r f i n d e de m p h a s i si n d e xa n dd i f f i c u l t yi n d e xa c c o r d i n gt oe c o l o g i c a lc i t y e v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mo ft i a n j i n t h et h e s i sa n a l y z e se x i s t e n tq u e s t i o ni nb u i l d i n g t i a n j i ne c o l o g i c a lc i t y , a n dg i v e sc o u n t e r m e a s u r ea n dr e c o m m e n d a t i o nf i n a l l y k e y w o r d s ：e c o l o g i c a lc i t y s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n ti n d e xs y s t e m e c o l o g i c a l d e g r e e 南开大学学位论文版权使用授权书 本人完全了解南开大学关于收集、保存、使用学位论文的规定， 同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版 本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、 扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供 本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有 关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前 提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名： 年月日 经指导教师同意，本学位论文属于保密，在年解密后适用 本授权书。 指导教师签名：学位论文作者签名： 解密时间：年月日 各密级的最长保密年限及书写格式规定如下： 内部5 年( 最长5 年，可少于5 年) 秘密1 0 年( 最长1 0 年，可少于1 0 年) 机密2 0 年( 最长2 0 年，可少于2 0 年) 南开大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行 研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文 的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的 作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任 由本人承担。 学位论文作者签名： 年月日 第一章概述 第一章概述 城市是经济、政治和人民精神生活的中心，是前进的主要动力，城市化是 人类进步的体现，是一个国家或地区经济和社会发展水平的重要标志【l l 。城市化 在促进区域发展与进步的同时，不可避免对自然生态系统和人类健康造成一定 的负面影响。随着可持续发展观念的发展，城市发展的决策者必须从城市长远 发展的角度出发来制定城市发展的政策，确定城市发展的健康方向，以求得城 市在经济、社会、自然环境三位一体的协调中得到发展。建设“生态城市”正是在 这种背景下应运而生，是人类向往理想的人居环境以及可持续发展理论在具体 地域的具体体现。 现代化生态城市建设是一个复杂、庞大的系统工程，涉及到方方面面的因 素。由于各城市的地域特征、规模大小、国内地位、经济发展水平、城市生态 环境等现状背景因素不同，因此在建设生态城市模式的选择定位上也应该从城 市的实际情况出发。目前国内外有些城市已经明确提出建设生态城市，本文以 天津市为例，研究生态城市的建设，希望能给天津市建成生态城市乃至其他城 市建设生态城市提供借鉴。 第一节选题背景和意义 1 1 1 国内外生态城市建设的浪潮 生态城市建设的浪潮己经席卷全球。国际上许多城市早就或正在按生态城 市目标进行规划和建设，例如丹麦的哥本哈根生态城市、新西兰的w a i t a k e r e 的 生态城市建设、澳大利亚的怀阿拉市、德国的e d a n g e n 生态城市建设、美国的 克利夫兰、波特兰大都市区、巴西库里蒂巴、瑞典马尔默和新加坡。此外，日 本也早在上个世纪八十年代就已经提出了生态城市的概念，并进行了大量的研 究和实践，开发出很多生态城市建设的手段和技术，并建设了北九州生态城。 在国内，据统计至少已有8 0 多个城市喊出了“建设生态城市”的口号，这个数目 看来还在增加。如：北京、上海、杭州、南京、天津、扬州、常州、成都、秦 第。章概述 皇岛、厦门等等3 1 。虽然与生态城市已有的丰富理论相比，这些实践并不很完善， 有的也并不是真正意义上的生态城市建设，但至少可以认为这些城市在向生态 城市迈进的道路上走得更近些。 1 1 2 天津市建设生态城市的契机 国务院对天津城市定位的要求是建设生态城市。生态城市的建设是建设资 源节约型、环境友好型城市的有效载体，是构建和谐社会的重要举措。天津市 在通过国家环保模范城市验收之后，又提出了“2 0 1 0 年中心城区和滨海新区率先 建成生态城区，2 0 1 5 年把天津建设成为生态城市”的目标，并将其纳入天津市 国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要。 1 1 3 研究目的和意义 城市是人类的重要居住环境，城市生态环境质量直接影响着城市的可持续发 展、经济的可持续发展和社会进步及现代化建设。保护城市生态环境，实现城 市的可持续发展，使子孙后代能够有一个永续利用和安居乐业的生态环境，已 成为时代的紧迫要求和人民的强烈愿望。城市既是人类技术进步、经济发展和 社会问题的汇合处，也是人类生态学和环境问题的重点 2 1 。因此，研究生态城市 的建设，实现城市环境的可持续发展，己成为当前我们急需解决的一项重要课 题。 但是，城市建设是一个复杂、曲折和不断演进的过程，要判定城市发展的生 态化程度，必须使用一种适合城市发展的评价方法和模型，因为，一种有效的 评价模型不但能反映城市系统的综合发展状况，具有监测功能，使决策者了解 城市的发展过程，而且还具有比较功能，不同时间段和不同地区的比较有助于 开拓决策者视角，认清城市的优势与不足，从而及时调整城市发展的路线、方 针与政策，所以，建立生态城市评价模型，能使我们在建设生态城市道路上少 走弯路，避免盲目建设，对我们生态城市建设具有重要的现实意义。 综上所述，本文的研究意义如下： ( 1 ) 进一步丰富生态城市理论和建设实践研究 生态城市的本质应该是结构合理、功能高效和关系协调的城市生态系统， 同时强调城市经济、社会和环境等子系统的生态化。本文就是在此认识的基础 2 第章概述 上，力争从多角度、多方位对生态城市理论及其建设实践进行评述，并从天津 市实际情况出发构建生态城市评价指标体系，提出天津市建设生态城市的对策 和措施。希望此文能够进一步丰富生态城市理论及其建设实践。 ( 2 ) 为天津市城市建设提供理论依据和实践指导 本文结合天津市实际情况，构建生态城市指标体系并采用层次分析方法对 天津市进行评价，计算天津市的生态综合指数，得出天津市的生态化程度；并 分析天津生态城市建设过程中存在的问题并提出对策和建议，以期为天津生态 城市建设提供一定的理论基础和依据。 1 2 1 国外研究进展 第二节生态城市研究概况 1 9 1 6 年和1 9 2 5 年人类与城市生态学奠基人、美国学者芝加哥学派的创始 人r e p a r k 分别发表了题为城市：环境中人类行为研究的几点建议及城 市的论文，他将生物群落的原理和观点，如竞争、共生、演替、优势度等， 应用于城市研究，揭开了城市生态学研究的序幕。开创了城市生态学研究的新 领域。 1 9 3 3 年“雅典宪章”规定城市规划的目的是要解决人类居住、工作、游憩、 交流四大活动功能的正常进行，进一步明确城市生态环境有机综合体的思想。 1 9 3 6 年p a r k 运用生命网络、自然平衡等生态学理论研究人与环境的关系，并把 其提到“居于地理学思想的核心地位”【4 1 。随后，h a w l e y 于2 0 世纪5 0 年代发表 的论文人类生态学：社区结构理论等都为城市生态学的发展打下坚实的理 论基础。 2 0 世纪6 0 年代以来，随着世界城市化的迅速发展，伴随而来的一系列城市 生态环境问题的出现，将人类对城市生态环境的研究推上了一个新台阶，城市 生态学在理论、方法与实践上都面临新的突破。1 9 6 2 年美国学者r 卡森 ( r a c h e l c a r s o n ) 在其寂静的春天一书中，揭示了城市生态环境遭受破坏的情 况，引起广泛的关注。 1 9 7 1 年联合国教科文组织( u n e s c o ) 帛g 订“人与生物圈( m a b ) ”研究计划，把 对人类聚居地的生态环境研究列为重点项目之一，开展了城市与人类生态研究 第章概述 课题，提出用人类生态学的理论和观点研究城市环境。2 0 世纪7 0 年代初，欧洲 罗马俱乐部发表增长的极限( m e a d o w s ，1 9 7 2 ) 、生命的蓝图( g o l d s t o i t b ， 1 9 7 4 ) ；丹都斯l 米都斯( d e n n i s l - m e a d o w s ) 、芭芭拉沃德( b a r b a r aw a r d ) 、勒内杜 博斯( r e n ed u b o s ) 等的只有一个地球等为代表的著作，阐述了经济学家和生 态学家们对世界城市化、工业化与全球环境前景的担忧，从而激起了人们系统 研究城市生态系统的兴趣，对城市生态的研究起了极大的推动作用。 进入2 0 世纪8 0 年代，城市生态研究更是异军突起。1 9 8 0 年，第二届欧洲 生态学术讨论会，以城市生态系统作为会议的中心议题，从理论、方法、实践、 应用等方面进行探索。f o r e s t e 及v e s t e 和h e s t e 对城市生态系统发展趋势进行了 研究。h t o d u m 认为城市生态系统和自然生态系统有相似的演替规律，都有 发生、发展、兴盛、波动和衰亡等过程，并且认为城市演替过程是能量不断聚 集的过程。香港、悉尼也进行过能流研究。 前苏联生态学家奥延尼斯基( 1 9 8 4 ) 提出：生态城市是一种理想的生态模式， 其中技术与生态充分融合，人的创造力和生产力得到充分的发挥，是居民的身 心健康和环境的质量得到最大限度的保护，物质、能量、信息高效利用，生态 良性循环的一种理想栖地。这个定义比较具体。 1 9 8 4 年，雷吉斯特提出了建立生态城市的原则p j 。包括以下四个方面：( 1 ) 以相对较小的城市规模建立高质量的城市。不论城市人口规模多大，生态城市 的资源消耗和废弃物总量都应大大小于目前城市和农村的水平。( 2 ) 就近出行。 就近出行是建立生态城市的一个重要原则。如果足够多的土地利用类型都彼此 临近，基本生活出行就能实现就近出行。此外，就近出行还包括许多政策性措 施。( 3 ) 小规模集中化。从生态城市的角度看，城市、小城镇甚至村庄在物质 环境上应该更加集中。同时，根据参与社区生活和政治的需要，适当分散。( 4 ) 物种多样性有益于健康。在城市、农村和自然的生态区域，多样性都是有益于 健康的。这说明建立基于混合土地利用观念上的城市是正确的方向。 1 9 8 7 年，雷吉斯特在论著中还提出了创建生态城市的原理1 5 】：( 1 ) 生命、美 丽、公平是生态城市的准则，创建生态城市是处于珍爱和捍卫地球上的生命， 城市的美学原则体现在多方面，城市应该是人与人之间公平的人工环境。( 2 ) 在 城市建设中充分运用生物学原则，并在城市周围提供绿带而非郊区，或在城市 内部( 在公园内，沿着修复的小溪和滨水岸线) 给予自然生物若干片自然环境。( 3 ) 生态城市应该是三维的，而非平面的。城市是高密度的，并且土地利用是混合 4 第一一章概述 用途的( 多样性的) 。( 4 ) 对邻里建设采取系列措施：保护中等密度的邻里；在生 态敏感或生态富裕的中等密度地区和低密度邻里地区拆除建筑物；把开发集中 在具有良好发展潜力的若干郊区中心，并停止远离郊区中心的开发；使大多数 街道更窄，增加花园空间；使用其它有效刺激措施。( 5 ) 建设生态上良好协调的 高楼区和相对较高密度的地区。( 6 ) 就近出行，没有机动车。( 7 ) 在新建市镇贯彻 生态城市的原则。( 8 ) 相关法律体系的修改。同时他提出：生态城市是指生态方 面健康的城市，它所寻求的是人与自然的健康发展，是紧凑、充满活力、节能 并与自然和谐共存的聚居地。生态城市理念并不是独立存在的，而是与其它相 关理念并存和包含了其它理念的；该图特意不使用箭头，不用线条，没有边界， 但它仍然应该被视为是一个整体的图示。如图1 1 。 图1 1 生态城市的概念 1 9 9 2 年6 月3 日至1 4 日，联合国在巴西的首都里约热内卢召开了具有划时 代意义的“人类环境与发展大会”。这次会议将环境问题定格为2 1 世纪人类面临 的巨大挑战，并就实施可持续发展战略达成一致。其中人类居住区及城市的可 持续发展，给城市生态环境问题研究注入了新的血液，成为当代城市生态环境 问题研究的重要动向和热点。 1 2 2 国内研究进展 我国在2 0 世纪6 0 年代环境科学尚处于萌芽状态，2 0 世纪7 0 年代初，联合 国教科文组织拟订“人与生物圈计划”，我国参加了该项研究。1 9 7 8 年城市生态 第一章概述 环境问题研究正式列入我国科技长远发展计划【6 j ，许多学科开始从不同领域研究 城市生态环境，对城市生态学研究在理论方面进行了有益的探索。 2 0 世纪8 0 年代以来，我国科学工作者在理论和实践中，提出了不少有创造 性的理论和方法。1 9 8 1 年我国著名生态环境学家马世骏教授结合中国实际情况， 提出以人类与环境关系为主导的社会一经济一自然复合生态系统思想，在近二 十年来己经渗透到各种规划和决策程序中，对城市生态环境研究起到极大的推 动作用【7 】。王如松进一步在城市生态学领域发展了这种思想，提出“生态系统的 自然、社会、经济结构与生产、生活还原功能的结构体系，用生态系统优化原 理、控制论方法和广泛目标规划方法研究城市生态”。从自然生态统到城市复合 生态系统的提出，标志着城市生态学理论的新突破，也是生态发展史上的一次 新综合，为城市生态环境问题研究奠定了理论和方法基础1 8 j 。 1 9 8 7 年l o 月在北京召开了“城市及城郊生态研究及其在城市规划、发展中 应用”国际学术讨论会，它标志着我国城市生态学研究已进入蓬勃发展时期。1 9 8 8 年城市环境与城市生态创刊。它是我国唯一的城市生态与环境的专业刊物， 它的出版发行对我国城市生态学的发展起到了很大的推动作用【9 j 。 国内城市生态系统研究从2 0 世纪8 0 年代开始起步，许多学者在此方面进 行了探索。马世骏、王如松等提出了城市生态位的概斜l o j ；王如松、刘建国提 出了生态库的概念，同时对北京和天津等地的生态库进行了专门研究【1 1 1 。王其 蕃、赵英魁等探讨了研究城市生态系统的适用方法l l2 j ；李宏文探讨了城市生态 系统的指标体系；吕永龙提出了城市生态系统的人机交互模拟模型等等。2 0 世 纪8 0 年代中期以来，随着生态城市作为可持续发展的理想模式提出以来，我国 许多学者从不同的方面先后开展了城市可持续发展及生态城市等方面的研究与 探索1 13 1 。王树功等提出了城市可持续发展的对策；杨芸等提出了城市可续发展 的生态支持系统理论；汤茂林探讨了城市可持续发展的生态原则；刘等提出了 城市可持续发展所具有的特定内涵等i l4 1 。2 0 世纪9 0 年代以后，生态城市作为人 类理想的聚居形式和人类为之奋斗的目标，已成为我国当代城市生态环境研究 新的热点，国内进行了许多该方面的研究。如黄光宇提出了创建生态城市的十 条评判标准【i5 】；宋永昌等从城市生态系统结构、功能、协调度三方面构建了生 态城市的指标体系，提出了生态城市的评价方法；张炯提出了设立生态城市的 五项原则；盛学良等对生态城市评价指标体系的建立进行了分析研究等掣1 6 】。 此外，董宪军认为生态城市最基本最深刻的思想渊源就是我国古代人与自 6 第一一章概述 然和谐相处的思想，即“天人合一”思想【1 7 1 。梁鹤年提出生态主义的城市理想原 则是生态完整性和人与自然的生态连接，而中心思想就是“可持续发展”i i 引。 我国学者黄肇义和杨东援( 2 0 01 ) 【2 2 】认为：生态城市是全球或区域生态系统中 分享其公平承载能力份额的可持续系统，它是基于生态学原理建立的自然和谐、 社会公平和经济高效的复合系统，更具有自身人文特色的自然与人工协调、人 与人之间和谐的理想人居环境。这个定义强调整个系统是内部协调的一个可持 续系统，具体提出了建设生态城市的目标指向。李文华2 0 0 2 年在第五届国际生 态城市学术会议上提出了设计一套可用于生态城市评价、具有指导意义的生态 城市评价指标体系的建议。 复旦大学王祥荣概括：生态城市是指社会、经济、自然协调发展，物质、能 量、信息高效利用，基础设施完善，布局合理，生态良性循环的人类聚居地； 生态城市的科学内涵是倡导社会的文明安定、经济的高效和生态环境的和谐， 生态城市既是人类社会发展的一种过程，也是一种在生产力高度发达、人的社 会文化、生态环境意识达到一定水平条件下渴望实现的目标境界。建设生态城 市的关键是要塑造一个结构合理、功能高效和关系协调的人工复合生态系统， 这也是当前人们对现代城市的需求。 北京师范大学学者认为，生态城市应该是结构合理、功能高效并且同自然 相协调的城市生态系统。一个城市不管它目前比较贫穷还是富有，只要它能够 高效的利用各种资源，在系统的内部与外部建立起和谐的关系，使城市充满活 力，这个城市就处于健康状态，即在朝向生态城市前进。 叶亚平等( 2 0 0 3 ) 认为生态城市是指在生态系统承载力范围内运用生态经济 学原理和系统工程方法去改变生产和消费方式，决策和管理方法，挖掘市域内 外一切可以利用的资源潜力，建设一类经济发达、生态高效的产业、体制合理、 社会和谐的文化以及生态健康、景观适宜的环境，实现社会主义市场经济条件 下的经济腾飞与环境保护、物质文明与精神文明、自然生态与人类生态的高度 统一和可持续发展【z 引。 在国内外的研究中，具有历史意义的是2 0 0 2 年8 月2 3 日在中国深圳召开 的第五届国际生态城市大会上讨论通过的“生态城市建设的深圳宣言”。其原 则为：“世纪之初，我们所生活的城市必须实现与自然的和谐共处，生态城市是 指生态健康的城市”。要求把生态整合方法和原则应用于城市规划和管理，建设 以适宜于人类生活的生态城市首先必须运用生态学原理，全面系统的理解城市 7 第一章概述 环境、经济、政治、社会和文化复杂的相互作用关系运用生态工程技术设计城 市、乡镇和村庄，以促进居民身心健康、提高生活质量、保护其赖以生存的生 态系统。这就迫切需要开展详实的城市生态规划和管理，促使有关受益者集团 参加规划和管理过程。生态城市旨在采用整体论的系统方法，促进综合性的行 政管理，建设一类高效的生态产业、人们的需求和愿望得到满足、和谐的生态 文化和功能整合的生态景观，实现自然、农业、和人居环境的有机结合。 深圳宣言提出建设生态城市包含以下五个层面： 1 、生态安全：向所有居民提供洁净的空气、安全可靠的水、食物、住房和就 业机会，以及市政服务设施和减灾防灾措施的保障。 2 、生态卫生：通过高效率低成本的生态工程手段，对粪便、污水和垃圾进行 处理和再生利用。 3 、生态产业代谢：促进产业的生态转型，途径资源的再利用、产品的生命周 期设计、可更新能源的开发、生态高效的运输，在保护资源和环境的同时，满 足居民的生活需求。 4 、生态景观的整合：通过对人工环境、开放空间( 如公园、广场) 、街道桥 梁等连接点和自然要素( 水路和城市轮廓线) 的整合，在节约能源、资源，减 少交通事故和空气污染的前提下，为所有居民提供便利的城市交通。同时，防 止水环境恶化，减少热岛效应和对全球环境恶化的影响。 5 、生态意识培养：帮助人们认识其在与自然关系中所处的位置和应负的环境 责任，尊重地方文化，诱导人们的消费行为，改变传统的消费方式，增强自我 调节的能力，以维持城市生态系统的高质量运行。 1 2 3 当前的发展趋势 生态城市采用可持续发展的生态发展模式，逐步构建以生态思维为主体的 社会环境伦理基础，实现意识、经济、社会的生态化。 ( 1 ) 发展观念生态化 传统生态发展观以经济增长为衡量社会发展唯一的尺度，并以牺牲资源和 环境为代价；而生态发展观是一种综合发展观，强调与环境相互协调、同步进 化【2 6 1 。 ( 2 ) 思想意识生态化 8 第一章概述 即要求人类摒弃或淡化“人类中心论”，形成良好的生态意识，平等对待地球 进化过程中其他的因子【1 9 】。 ( 3 ) 经济活动生态化 表现为采用可持续的发展模式，实现清洁生产和绿色消费。发展绿色技术， 逐步推行生态工业、生态农业为基础的生态产业，使经济循环化和生态化【2 叭。 ( 4 ) 科学技术生态化 即生态学的思想、方法渗透到现代科学知识结构的过程中，克服传统划分 学科模式的局限，应用“已分化的整体化”，体现世界与自然界的统一【2 1 1 。 1 3 1 主要研究内容 第三节主要研究内容和思路 l 、研究生态城市建设的理论基础。分析生态城市国内外研究进展及当前的 研究趋势；生态城市建设的主要理论； 2 、构建生态城市评价指标体系。确定评价指标体系的建立原则、指标体系 的筛选以及权重的确定方法； 3 、以天津市为例，运用层次分析法，计算天津市的生态综合指数，得出天 津市的生态化程度； 4 、找出天津市在发展中的重点指标和难点指标；提出天津生态城市建设中 存在的问题和对策建议。 1 3 2 研究思路 论文研究的思路和技术路线可以由图1 2 所示的流程图表示。 9 第一章概述 探讨生态城市理论的产生与发展 上 生态城市相关理论研究 上 构建生态城市评价指标体系 上 建立生态城市评价模型 上 天津生态城市评价分析 上 提出牛态城市建设对策和建议 图1 2 本文研究思路 l o 第二章生态城市建设的理论基础和建设实践 第二章生态城市建设的理论基础和建设实践 第一节生态城市理论基础 城市生态理论工作突出“以人为本”的中心思想，强调人与自然、人与生态环 境关系的协调，这些思想与观点主要来源于以下基础理论：田园城市论、芝加 哥古典人类生态学论、有机疏散论、城市复合生态系统理论和多流派的生态城 市理论。 2 1 1 田园城市论 1 9 世纪末由英国社会活动家霍华德( e h o w a r d ) 提出的关于城市规划与 建设的设想，2 0 世纪初以来对世界许多国家的城市规划产生了重大影响。霍华 德于1 8 9 8 年1 0 月出版了他的著作明日：一条通向真正改革的和平之路。从 其改名为明日的田园城市。他认为应该建设一种兼有城市和乡村优点的理想 城市，他称之为“田园城市”。1 9 1 9 年，英国田园城市和城市规划协会经与霍华 德协商，明确提出田园城市的定义：“田园城市是为了安排健康的生活和工业而 设计的城市；其规模要有可能满足各种社会生活，但不能太大；四周要有永久 性农业地带围绕，城市的土地归公众所有或托人为社区代管。”霍华德设想的田 园城市包括城市与乡村两个部分。城市的四周为农业用地所围绕；城市居民经 常就近得到新鲜农产品的供应；田园城市居民生活于此、工作于此；城市的规 模必须加以限制，使每户居民都能极为方便的接触乡村的自然空间。霍华德还 设想，若干个田园城市围绕中心城市，构建城市组群，为“无贫民窟无烟尘的城 市群”，他称之“社会城市”。霍华德针对现代社会出现的城市问题，提出带有先 驱性的规划思想；对城市规模、布局结构、人口密度、绿化带等城市规划问题， 提出一系列独创性的见解，是一个比较完整的城市规划思想体系。田园城市理 论对现代城市规划思想起到了重要的启蒙作用，对后来的城市规划理论，如“有 机耗散理论”、“卫星城镇理论”等产生了很大影响，也为城市生态规划的理论与 实践奠定了基础。 第二章生态城市建设的理论基础和建设实践 2 1 2 芝加哥古典人类生态学论 以美国芝加哥大学r e p a r k 为代表的学者于1 9 1 6 年发表了题为城市： 关于城市环境中人类行为研究的几点意见的论文，他们运用生态学的理论， 研究芝加哥城市的人口空间分布的社会原因与非社会原因，分析了城市土地利 用模式，对城市环境进行调查研究，人们称之为芝加哥古典人类生态学派。该 学派的主要理论是认为城市土地价值变化与植物对空间的竞争相似，土地的利 用价值反映了人们最愿意竞争有价值的地点，这种竞争作用导致了经济上的分 离，从而按土地价值的支付能力分化出不同的阶层。该学派还应用植物优秀种 的概念解释了城市有形群体的发展形式，土地价值决定了市民各种活动水平和 形式。此外，他们还将植物侵入和演替的概念应用于有形群体，特别是研究特 殊的种族及商业活动逐步进入居民区附近的情况。 2 1 3 有机疏散论 该理论是美国著名建筑学家e s a a r i n e n 为缓解由于城市过分集中所产生的 弊端而提出的关于城市发展及其布局结构的理论。s a a f i n e n 在他1 9 4 2 年写的城 市：它的生长、衰退和将来一书中对有机疏散论作了系统的阐述。他认为，今 天趋向衰败的城市，需要有一个以合理的城市规划原则为基础的革命性的演变， 使城市有良好的结构，以利于健康发展。s a a r i n e n 提出了有机疏散论的城市结构 的观点，他认为这种结构既要符合人类聚居的天性，便于人们过共同的社会生 活，而又不脱离自然。有机疏散论的城市发展方式能使人们居住在一个兼具城 乡优点的环境中。s a a r i n e n 认为城市是一个有机体，其内部秩序实际上是和有生 命的机体内部秩序一致的。有机疏散的两个基本原则是：把人们日常生活和工作 ( s a a r i n e n 称为“日常活动”) 的区域，作集中的布置；不经常的“偶然活动”的场 所不必拘泥于一定的位置，则作分散的布置。日常活动尽可能集中在一定的范 围内，是活动需要的交通量减少到最低程度，并且不必都使用机械化交通工具， 日常生活应以步行为主。往返于偶然活动的场所，可以使用较高的车速往返。 这种理论还认为，并不是现代交通工具使城市陷于瘫痪，而是城市的机能组织 不善，迫使在城市工作的人每天耗费大量的时间、精力往返于旅行，且造成城 市交通拥挤堵塞。 1 2 第二章生态城市建设的理论基础和建设实践 2 1 4 城市复合生态系统的理论 我国生态学家马世骏、王如松认为，城市生态系统可分为社会、经济、自 然三个亚系统，各个亚系统又可分为不同层次的子系统，彼此互为环境。社会 生态亚系统以人口为中心，包括基本人口、服务人口、抚养人口、流动人口等。 该系统以满足城市居民的就业、居住、交通、供应、文娱、医疗、教育及生活 环境等需求为目标，为经济系统提供劳力和智力，它以高密度的人口和高强度 的生活消费为特征。经济生态亚系统以资源( 能源、物质、信息、资金等) 为 核心，由工业、农业、建筑、交通、贸易、金融、信息、科教等子系统所组成， 它以物质从分散向集中的高密度运动，能量从低质向高质的高强度集聚，信息 以低序向高序的连续积累为特征。自然生态亚系统以生物结构和物理结构为主 线，包括植物、动物、微生物、人工设施( 房地产屋、道路、管线等) 和自然 环境( 土地、水域、大气、气候、景观等) 等，它以生物与环境的协同共生及 环境对城市活动的支持、容纳、缓冲及净化为特征。总之，自然亚系统是基础， 经济亚系统是命脉，社会亚系统是主导，各生态要素在系统一定的时空范围内 相互联系、相互影响、相互作用，导致了城市这个复合体复杂的矛盾运动。该 理论对我国生态城市理论影响颇大，一些学者仍沿用该理论来解释生态城市。 2 1 5 单体生态城市理论 美国生态城市学家理查德瑞吉斯特从建筑学的角度构建了单体生态城市 模型，该模型的基础是最大限度地利用三维空间和有机复合的思想，该模型将 城市看作一个大的建筑，城市的各个部分看作是建筑中的房间，内部应有宽敞 的公共场所，首先应该考虑的是阳光，通光和自然调节问题。在单体城市里， 人们全部的经济、社会和公众生活都在一定的距离内，大大节约了能量，在建 筑的大门口，就是大自然和农业用地，当然，也有星星点点的农业存在于建筑 中。在这里，人们的生活被维持在非常节俭的水平只有少量废物产生，资 源利用效率高而文化内涵丰富事实上几乎所有的废物都成了新的资源。在 这个城市里，人们的交通工具是自行车，它没有提供汽车行驶的制度安排和设 施保障，因此，又被称之为“自行车城”。 1 3 第二章生态城市建设的理论基础和建设实践 2 1 6 山水城市论 著名科学家钱学森最早提出“山水城市”的概念。所谓“山水城市”是借用了传 统说法来寄托一种全新的城市观，是中国人从传统文化观念追求2 1 世纪城市发 展的模式。创造山水城市是一项巨大的自然与人相结合、生态措施与工程措施 相结合的系统工程。它是把城市作为一个巨大的现代园林来建设。从美学意义 上看，它的追求称号是既有人工的艺术创造，又有大自然的艺术创造，正如中 国传统风水理论中所描述的山水城市的特征：人工艺术与自然景观“共生、共荣、 共存、共乐、共雅”。山水广而言之泛指自然环境，城市广而言之泛指人工环境。 因此，山水城市是人工环境与自然环境协调发展的，其最终目的在于建立“人工 环境”( 以城市为代表) 与自然环境相结合的人类聚居环境。 2 1 7 生态城市理论 1 9 3 3 年在雅典召开的“国际现代建筑会议”说通过的后来被称之为雅典宪 章的文件，其中便提到“居住”是城市的第一功能，并用大量篇幅批评了当时资 本主义各国居住条件的“恶劣”、“恶化”和“恶果”，提出“每个住宅一必须要求最 低限度的阳光照射时间，要根据住宅的类型和地形条件，来决定合适的密度”，“必 须给予居住地的所有儿童、青年及成年人以充分地用于消遣和体育活动所必需 的空地”，“要充分利用现有的自然地形、河流、森林、丘陵、山峦、谷底、湖泊、 海洋”等，至今仍具有现实意义。 2 1 8 城市生态学理论 城市生态学从宏观角度讲，是对城市自然生态系统、经济生态系统、社会 生态系统之间关系进行研究，把城市作为以人类为主体的人类生态系统来加以 考察研究。当代城市生态学的研究途径之一是从生态系统的理论出发，研究城 市生态系统的特点、结构、功能的平衡，以及它们在空间形态上的分布模式与 相互关系。城市生态学强调城市中自然环境与人工环境、生物群落与人类社会、 物理生物过程与社会经济过程之间的相互作用，同时把城市作为整个区域范围 内的一个有机体，揭示城市与其腹地在自然、经济、社会诸方面的相互关系， 分析同一地区的城市分布与分工合作以及规模、功能各异的人类聚落间的相互 1 4 第二章生态城市建设的理论基础和建设实践 关系。 城市生态学原理在生态城市的建设过程中的应用，体现在从生态学的角度 去探索城市人类生存所必需的最佳环境质量，运用城市生态系统中物质与能量 运动的规律，自觉地调节物质与能量运动中的不平衡状态，同时，运用先进的 科学方法和技术手段，充分合理地利用自然资源，使城市生态系统最低限度地 排出废弃物。城市生态学原理是建立城市生态模型的依据，为城市总体规划服 务。 2 1 9 可持续发展理论 所谓可持续发展，就是既满足当代人的需求，又不对后代人满足其自身需 求的能力构成危害的发展，其内涵强调人类的发展要有限度，不能危及后代人 的发展。可持续发展理论的核心是对自然资源合理利用和积极保护并重，人与 自然和谐，社会、经济、自然协调发展。 城市可持续发展理论与生态学原理结合，能够给予生态城市建设更丰富内 涵，能够促进城市这个人工复合生态系统的良性循环。可持续发展作为我国发 展的战略之一，对生态城市发展起到了指导性的作用，有助于搞好城市的合理 布局、完善基础设施、改善环境，有助于协调好城市环境、城市经济发展、城 市社会发展的关系。 2 1 1 0 人与生物圈的理论 人类生态系统是地球上生物圈在太阳系中长期演化的产物，人类是大自然 的一部分，是地球的主要成员，一方面人从自然界分离出来，站在自然的对立； 另一方面人又必须回归自然，与自然密切相联。研究人与自然相互关系及其规 律性，实现人与自然的高度和谐，正是社会发展的最高境界，也是实现和建设 生态城市的根本宗旨。生态城市建设目标就是以人为本，达到人与自然的高度 和谐，实现可持续发展i z 。 2 1 。11 循环经济理念 循环经济是可持续发展思想在经济发展领域的体现和实践，与传统经济相 第二章生态城市建设的理论基础和建设实践 比，循环经济就是把清洁生产和废弃物的综合利用融为一体的经济。循环经济 理论就是要求认识到地球资源的有限性，进而循环有效地利用各种资源，并融 环境保护理念于资源的开发利用中。循环经济理论的提出，要求应当转变人类 的经济发展模式，使其从主要依靠物质资源资本转向主要依靠人力资本，也即 依靠人的智力。循环经济本质上是一种生态经济，它运用生态学规律指导人类 社会经济活动，按照自然生态系统的物质循环和能量循环规律来重构经济系统， 使得经济系统和谐地纳入到自然生态系统的物质循环过程中，从而建立一种新 形态的经济【2 9 1 。循环经济是新型工业化的重要载体，其发展模式呈现出资源一 产品一再生资源的特征，它以减量化( r e d u c e ) 、再利用( r e u s e ) 、再循环( r e c y c l e ) 的3 r 原则为社会经济活动的行为准则。 第二节国内外生态城市建设实践 2 2 1 国外生态城市建设实践 目前，全球有许多城市正在按生态城市目标进行规划与建设，如：印度的 班加罗尔、巴西的库里蒂巴和桑托斯市、澳大利亚的怀阿拉市、新西兰的 w a i t a k e r e 市、丹麦的哥本哈根、美国的加州伯克利市、克利夫兰和波特兰大都 市区等 2 4 - 2 5 】。但各地的生态城市建设原则、内容和目标有较大的差异。 ( 1 ) 库里蒂巴的生态城市建设。位于巴西南部的库里蒂巴被认为是世界上最接 近生态城市的城市。该市以可持续发展的城市规划典范而享誉全球，也受到世 界银行和世界卫生组织的称赞，还因垃圾循环回收项目、联合国的环境项目、 能源保护项目而分别获奖。库里蒂巴的生态建设经验主要包括【2 6 】：公交导向式 的城市开发规划；关注社会公益项目；对市民进行环境教育，培养其环境责任 感等。 ( 2 ) 丹麦哥本哈根生态城市建设。丹麦哥本哈根生态城市建设是一个内容十 分丰富的综合性项目，试图在城市密集区内实现可持续发展。其生态城市建设 别具特色的内容如下：建立绿色帐户，绿色帐户记录一个城市、一个学校或者 一个家庭日常活动的资源消费，使用绿色帐户比较不同城区的资源消费结构， 确定主要的资源消费量，并为有效削减资源消费和资源循环利用提供依据；生 态市场交易日，从1 9 9 7 年8 月开始，每个星期六商贩们携带生态产品( 包括生态 1 6 第二章生态城市建设的理论基础和建设实践 食品) 在城区的中心广场进行交易，一方面鼓励生态食品的生产和销售，另方 面让公众了解到生态城市项目的其他内容；丹麦生态城市项目十分注重吸引学 生参与，在学生课程中加入生态课，甚至一些学校的所有课程设计都围绕生态 城市主题，还对学生和学生家长进行与项目实施有关的培训等。 ( 3 ) 新西兰w a i t a k e r e 的生态城市建设。w a i t a k e r e 生态城市建设围绕着可持续 的、动态的、公平的建设目标，在环境、经济和社会3 个方面开展建设活动。 w a i t a k e r e 生态城市建设最终是由社区居民而非市议会实现的，其重要成果包括 建立合作伙伴关系、建立绿色网络、减少固体垃圾量、实行更加清洁的生产以 及一些街区的更新改造等。 ( 4 ) 澳大利亚怀阿拉生态城市建设。1 9 9 7 年4 月1 日怀阿拉市政府通过了将 目前的所有环境计划融合到一起实施生态城市建设计划的决议，承诺为市民创 造一个更好的居住环境，长久地实现更加可持续的发展，降低社区的真正费用， 为实现澳大利亚的环境目标进行最好的实践。怀阿拉生态城市项目充分融合了 可持续发展的各种技术，其战略要点包括：设计并实施综合的水资源循环利用 计划；在城市开发政策上实行强制性的控制，对新建住宅和主要的城市更新项 目，要求安装太阳能热水器，并在设计上改进能源利用效率；对安装太阳能热 水器的居民给予财政刺激措施；实施2 l 世纪议程的环境规划过程；开展宣传优 良的、可持续的建筑技术的大众运动；形成一体化的循环网络和线状公园；建 立能源替代研究中心。 ( 5 ) 德国的e d a n g e n 生态城市建设。e r l a n g e n 是德国南部的一个1 0 万人e l 的 小城市，距幕尼黑2 0 0 公里。该市从上世纪7 0 年代起就开展生态城市建设，在 城市发展决策中同时考虑环境、经济和社会三方面的需求和效益。该市生态建 设成功的经验主要包括：在景观规划的基础上制定可持续发展总体规划；高度 重视重要生态功能区的保护，市域内森林、河谷及其他重要生态区域占总土地 面积4 0 ；在城区内及周边地区建设更多的绿地和绿带，确保人们能就近到达 绿地：城市区划规划中充分尊重生态限制，在生态承载力范围内确保经济和社 会快速发展：开展节能、节水及其他资源的活动，采用多种措施，强化污染防 治工作，防治水、气、土壤污染；实行步行、公交优先的交通政策，确保行人、 自行车与汽车享有同等权利；开展公众参与，在决策中广泛听取公众的意见。 ( 6 ) 美国克利夫兰生态城市建设。美国克利夫兰生态城市建设成功的避免了 许多城市化问题。工业革命的发展，使得克利夫兰也像其他城市一样处于交通 1 7 第二章生态城市建设的理论基础和建设实践 拥挤、住房紧张、环境恶化等问题之中。为此，它制订了一系列生态城市建设 计划，目标是把克利夫兰建设成大湖沿岸的绿色生态城市，为市民创造一个良 好的居住环境，采取综合手段来促成城市健康建设。克利夫兰市政府以可持续 思想为指导，制订了明确的生态城市议程，包括空气质量、能源、土地利用、 绿色建筑、绿色空间、基础设施、政府领导、邻里社区、公共健康、交通选择 等一系列的具体目标和知道原则，还成立了专项的基金会，启动生态城市建设 基金，用于该市生态城市的宣传、信息服务、职业培训、科学研究与推广，确 保生态城市建设顺利进行。从改变交通状况入手，颁布了市民出行交通计划， 这项计划对于解决城市交通拥挤和环境污染有决定意义。它鼓励非机动车出行， 为自行车、行人开辟专门道路，设计建造公交导向型交通体系，力图以公共交 通的发展限制私人汽车的使用，并且倡导合伙使用汽车计划，建立公共数据库 以满足各