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这个资料是真正的经典,你可以抄袭,可以学习,但是人们只认这个作者!发帖人: Eco-dealer 点击率: 6409Eco-integration for Urban Planning and Management城市规划与管理的生态整合方法王如松中国科学院生态环境研究中心,北京100085摘要城市是一类以环境为体、经济为用、生态为纲、文化为常的社会、经济、自然复合生态体。生态城市建设是基于城市及其周围地区生态系统承载能力的走向可持续发展的一种自整合、自适应过程,必须通过政府引导、科技催化、企业兴办和社会参与, 促进生态卫生、生态安全、生态景观、生态产业和生态文化等不同层面的进化式发展,实现环境、经济和人的协调发展和生态整合。生态城市的发展可分为四个阶段:理念策划与概念规划,详细规划和立法,生态工程设计与建设,生态系统调控与管理。关键词:复合生态系统, 生态整合, 生态城市, 生态卫生,生态安全,生态景观,生态产业, 生态文化一、城市生态整合城市是地球表层一种具有高强度社会、经济、自然集聚效应和大尺度人口、资源、环境影响的微缩生态景观。城即城池,指一类密集的人工景观格局和自然基础设施,是安全、权利、财富、吸引力、标识和文明的象征;市即集市, 指一定区域范围内物质、能量、信息、资金、人口的集散地,是人类交易、交流、交通等经济、社会活动场所。城市的生态环境包括人居环境(居住、交通、服务、游息、市政);发展环境(资源、市场、人才、技术、政策)和区域环境 (水域、土地、气候、生物、灾害)。城市是一类以环境为体、经济为用、生态为纲、文化为常的社会、经济、自然复合生态体。城市离不开水(上水的源、下水的汇、雨水的补、空气水的润)、离不开火(煤、油、气、电、太阳能)、离不开土(土壤、土地、景观)、离不开木(植物、动物、微生物)、离不开矿(有色、黑色金属、建材、化工原料)。城市的核心是人, 包括人口、人力、人文、人心、人气, 人的技术、体制、行为。城市是一个以人类行为为主导、自然生态系统为倚托、生态过程所驱动的社会-经济-自然复合生态系统(SENCE)。其自然子系统由中国传统的五行元素水、火(能量)、土(营养质和土地)、木(生命有机体)、金(矿产)所构成;经济子系统包括生产、消费、还原、流通和调控五个部分;社会子系统包括技术、体制和文化。城市可持续发展的关键是辨识与综合三个子系统在时间、空间、过程、结构和功能层面的耦合关系。SENCE理论通过内部与外部、宏观与微观、近期与远期、集中与分散相结合研究城市生态系统内部的竞争、共生和自生的控制论机制;过程、格局和秩序的耦合规律;结构的多样性、功能的健康程度和人的观念行为;效率、公平、活力的测度指标;能量、资金、权力和精神四种驱动力间的平衡;人类通过技术、体制和文化对系统的改造与适应(图1)。城市环境问题的生态学实质在于资源代谢在时间、空间尺度上的滞留和耗竭,系统耦合在结构、功能关系上的破碎和板结,社会行为在局部和整体关系上的短见和调控机制上的缺损,即物、事、人在城市发展过程中生态关联的失衡。解决城市环境问题不能就事论事,结果往往是按下葫芦浮起瓢。这就需要在时、空、量、构、序的范畴和结构、功能、过程层面上的生态整合. 包括结构整合:城市各种自然生态因素,技术物理因素和社会文化因素耦合体的等级性、异质性和多样性;过程整合:城市物质代谢、能量转换、信息反馈、生态演替和社会经济过程的畅达、健康程度;功能整合:城市的生产、流通、消费、还原和调控功能的效率及和谐程度; 以及在交通、建筑、社区、景观领域的方法整合:从技术、体制、行为三层次上开展生态系统的综合评价、规划、设计、建设、管理和调控。生态整合的理论基础是生态学。生态学是人类认识环境、改造环境的一门世界观和方法论或自然哲学、是包括人在内的生物与环境之间关系的一门系统科学、是人类塑造环境、模拟自然的一门工程学和美学。通俗地说,生态学是一种观念、一类方法、一门艺术, 是科学与社会的桥梁。城市生态整合的实质有三:一是认识论层次:如何去认识城市人与环境关系的生态学实质,揭示其复杂的动力学机制与控制论规律;二是方法论层次:如何去评价、模拟与调控城市复合生态系统的结构、功能与过程,测度系统发展的力度、稳度和可持续性;三是技术层次:如何去规划、建设与管理不同层次的城市复合生态系统,促进社会、经济与环境的协调发展。近年来,一场生态城市规划、建设与管理的运动已在中国一些省、市和农村蓬勃开展起来。生态城市是一类具有经济高产生态高效的产业、系统负责社会和谐的文化、结构健康生命力强的景观的行政单元。其建设目标是通过规划、设计、管理和建设生态景观、生态产业和生态文化来实现结构耦合的合理、代谢过程的平衡和功能的可持续性。生态城市是以生态经济学、系统工程学为理论基础,通过改变生产方式、消费行为和决策手段,实现在当地生态系统承载能力范围内可持续的、健康的人类生态过程。体制综合、科技孵化、企业投资、公众参与和政府引导是生态城市发展的关键。二、 生态城市建设的5个层面生态城市建设是基于城市及其周围地区生态系统承载能力的走向可持续发展的一种自适应过程,必须通过政府引导、科技催化、企业兴办和社会参与, 促进生态卫生、生态安全、生态景观、生态产业和生态文化等不同层面的进化式发展,实现环境、经济和人的协调发展。图2是生态城市建设的5个层面示意图,其中每一层都是一类五边形的社会-经济-自然复合生态系统问题,而五层之间又是相互联系、相互制约的。1 强化生态卫生 污水横流、垃圾遍野、蚊蝇孽生、异味冲鼻是大多数发展中城镇特别是其城郊接合部的通病。改善卫生状况、促进生态循环、保障环境健康是生态城市建设的首要任务。生态卫生通过鼓励采用生态导向、经济可行和与人友好的生态工程方法处理和回收生活废物、污水和垃圾,减少空气和噪声污染,以便为城镇居民提供一个整洁健康的环境。生态卫生是由技术和社会行为所控制,自然生命支持系统所维持,生态过程给予活力的人与自然间一类生态代谢系统,它由相互影响、相互制约的人居环境系统,废物管理系统,卫生保健系统,农田生产系统共同组成。生态卫生系统是人类与其工作、生活环境(包括食物、水、能量和其它物资的源;臭气、粪便、苍蝇、病原体和肥料的汇;具有物理、化学、生物和工程净化功能的流; 以及具有缓冲和储存厨房、洗澡间、厕所污水功能的库等)及其社会网络(包括文化、组织、技术等)组成的生态复合体系(图3)。生态卫生建立在对人与周围自然、经济和社会、文化环境间复杂生态关系的系统理解并根据生态学原理去综合规划和管理的基础上。作为一个有5千多年农耕历史的传统农业社会,古代中国特别注重水-土关系的可持续性。严酷的水、土自然条件迫使中国农民不得不精打细算地规划、设计和管理一切可以利用的自然资源。古代中国城乡从来没有废弃物可言。所有未被有效利用的生活废弃物都是可自然降解并可用为本地农牧业及社会生态系统的肥料、饲料或燃料。中国人有着废弃物循环再生和修补再用的优良传统。对饭菜、纸张和衣物的挥霍浪费和随意扔弃被认为是犯罪行为,会遭天打雷劈。中国城乡到处都有废品收购站和检破烂大军。废旧报纸书刊、废铜烂铁、瓶瓶罐罐、包装材料、直到牙膏皮都能分类回收、物尽其用。城里人的粪便、泔水被收集后运到乡下回收利用。中国的生态厕所可追溯到5000多年前。体现城乡营养物质大循环的马桶-粪车收集系统就是一个很好的例子。每天清晨,农民挨家挨户倒马桶,收集大小便运回田里作肥料。不用水、不用化肥、不污染环境、不占用土地,城乡营养物质的闭路循环,区域水文循环与物质代谢的脱钩,这是中国朴素生态厕所的六大特点。剩余的饭菜和农作物废弃物用作畜禽饲料,清洗衣服用的是天然植物清洁剂而非人工合成洗衣粉。害虫防治靠生物天敌和生态多样性的服务功能而非化学农药。数千年来,城镇居民通过与自然、与农民,与邻里共享生态卫生系统促进了农业的持续发展。相对而言,南方地区农民多将人畜粪便通过发酵产生沼气和液态肥料的方法实现灭菌、废弃物循环和生活燃料供应。而在北方干旱半干旱地区,人畜粪便多以干式肥料形态回田。近半个世纪以来,随着社会经济的快速发展和农业社会向城市化和工业化社会的转型,中国古代天人合一的优良传统正在受到人定胜天思想的冲击,还原论正在取代整体论,多样化的农村生态系统正在被单一作物、单种经营的脆弱生态系统所替代。自力更生的生产方式正在被高能耗、高环境影响的工业化模式所替代。卫生系统的转变也是这种转型的一种:马桶-粪车消失了,沼气池废弃了。人们方便了,但水体富营养化了,土壤板结了。坦率地讲,现代工业化社会高消费、高环境影响的生活方式是一种低效率、不道德、不健康、违背生态学原理、且缺乏活力的寄生型、高风险生活方式。其资源利用效率远远低于自然或农业生态系统。其福利的获得是通过周边地区和腹地生态系统的退化及环境污染为代价换来的。人与人之间物质代谢关系疏远而不是相互关联与合作。人工生活和工作环境远远不能满足人体健康的需求。人越来越依赖于电、水、气、车和人工合成化学品,人越来越脆弱,也越来越背离自然。为了脱离这种生态退化的文化,我们必须改变价值观、生活方式和行为习惯,只有当人们的生活方式与自然相和谐,人们的行为有利于保护环境而不是削弱环境,生态城市的目标才有可能实现。同西方工业化社会占主导地位的机械论思想不同,中国古代人类生态学思想十分强调事物间的系统关联和辨证思维,主张天人合一。天、地、人的辨证关系千百年来一直是中国学者关注的核心,并形成了中国社会可持续发展的方法论框架,主张人是顺应自然而生存发展的,人顺应天时而长,依赖太阳能而生,与环境交换物质而发展,但同时也在不断地改造和开拓着其周边环境。数千年来,中国农民以占世界7%的水资源和7%的耕地资源养活了占世界21%的人口,同时维持了产量的持续增长和土壤持续的生产力,生态卫生系统在其中发挥了很好的作用。卫生一词的“卫”在中文里含保卫或保护的意思,而“生”则为生命或生态。既可指人居环境的物理状态,如食物、水、空气、室内外环境,又可指居民的行为习惯如饮食、睡眠、居住与周围环境的关系,还可指人在同环境交流物质、能量、和信息时的生理和心理状态。生态卫生系统是人与自然间的一种由技术和社会行为为主导、由自然生命支持系统所维持、由生态过程所活化的物质代谢系统。它与人居环境系统、废物管理系统、卫生与保健系统以及农业系统相耦合。生态卫生系统的目标就是要实现人体健康、居室健康、农田健康和环境健康。其功能为:社会生态功能:健康、清洁、卫生、方便、私密、有利于减轻市政工程的处理负担;经济生态功能:低投入、低运行费、节水、节土、节能、节省资源;自然生态功能:使大气污染,地表和地下水污染,土壤施肥、蚊虫和病毒,碳减排等最小化或零排放。中国人口已超过13亿,其中25% 没有自来水或充足的安全水源供应,62%没有卫生厕所,90%的垃圾是自然堆置。即使在城里,32%的住户也没有合格的卫生厕所。每年产生5亿吨小便(含500万吨氮,50万吨磷和112万吨钾)和3-4千万吨大便(含66万吨氮,22万吨磷和44万吨钾)。如果这些肥料都回归农田,每公顷农田可以得到56公斤氮,7.2公斤磷和15.6公斤钾。我们曾经对市民对生态卫生厕所的好处的认同进行的社会调查,得到以下排序结果(依其需求的迫切性排序):无臭味、无蚊蝇、消毒杀菌、净化环境、使用方便、私密性好、低成本、易管理、有机肥还田、节水、对区域水体的零排放、雅观文明、有机废弃物循环和可再生能源的生产、将粪便处理、洗浴、垃圾处理和园林灌溉融为一体、享受现代化的生态文明。对这些需求的选择取决于用户社会、经济背景和生态意识。一般说来, 较贫困的家庭和地区倾向于选择前7项条件,而较富裕或教育水平较高的家庭和地区则往往选择后8项条件。推广生态卫生的关键因素在于生态意识和激励措施、示范案例、咨询、培训、配套产品和零部件供应、规划与设计、上门技术服务和维修、政策法规、经济可行性、以及周边生态系统条件。生态卫生要融合系统思维和线性思维、东方传统和西方技术、低技术和高技术、还原论和整体论。生态卫生应该闭合生态系统中的养分循环,但应切断水因性疾病的生态循环。依照生态卫生的整体、协同、循环、自生原理改水、改厕、改房、改路、改人,促进城乡生态现代化。生态卫生需要自下而上与自上而下结合;激励与规范结合;示范与咨询结合;硬件建设与软件服务结合;国内外经验与当地实际结合;集中性规划管理与分散式家庭责任制相结合;只有在家居范围内无法处理的废弃物才需要输出到邻近地区。这不仅适用于粪便,也同样适合于污水、垃圾以及诸如冰箱、空调、汽车等释放废弃物的装置。那些没有排污管道和水处理设施的城市家庭,有两种生态卫生厕所可供选择:一种是改进的自净式化粪池加上厌氧和耗氧生物处理及灰水回用系统;另一种是干式厕所与有机垃圾的生物降解联合系统。即使在有良好上下水设施的地区,这些能节水和循环用水的生态厕所也是值得鼓励的。而在公共厕所中,一种兼有节水节能、自我净化、生物质生产、废弃物降解、美化环境并能维持管理人员生计的新型自组织、自维持的多功能零排放公共厕所也在浙江金华等地广泛发展。要在保持厕所使用和净化方便的同时弱化水冲厕所的物质输送功能是生态卫生厕所研究的另一个方向,最终使厕所用水是为了冲洗而不是运送粪便。鼓励将家庭污水按其使用性质分类处理,并深入开展包括降低成本在内的可行性研究。废弃物的就地处理是生态卫生设计的一个基本原则。要使生态卫生系统简单化,复杂系统缺乏可行性。生态卫生是多种方法的系统组合,没有万能的适合所有地区的单一模式。生态卫生的核心是人而不是废弃物或环境,特别是贫困家庭、妇女、儿童、老人和残疾人。应建立社区生态循环站,在家庭分类的基础上分散化就地廉价、集中处理以家庭为单元处理不了的生活废弃物,在改善社区环境、创造经济效益的同时提供新的就业机会,并为社区提供生态教育、展示、参与的场所和机会。生态卫生系统需要政府引导和政策倾斜,科技催化和产业孵化,典型示范和宣传普及,技术培训和专家咨询,企业投入和系统服务,以及社区自助和市民的自愿参与。生态卫生也是一种产业,引进市场机制是生态卫生系统持续运行的关键。鼓励企业生产规模化的生态卫生器具、提供设计、施工、咨询和社会化维修服务,以降低投资和维护费。生态卫生系统与自然生态系统通过水、火、能、生物和营养物质循环相联系,同时又与人的经济条件、体制政策、居住条件、生活方式、价值习惯等因素与社会系统相关联。生态卫生是一种培养人们良好生活习惯和生态意识,不断改善环境卫生状况和促进生态系统健康发展的可持续发展过程,而不是一个乌托邦式的完美理想,要根据当地社会经济和自然条件采取适应性进化式发展战略。2。保障生态安全 生态城市的第二个基本目标是为市民提供基本生活的安全保障:清洁安全的饮水、食物、服务、住房及减灾防灾等。生态城市建设中的生态安全包括水安全(饮用水、生产用水和生态系统服务用水的质量、数量和持续供给能力的保障程度);食物安全(动植物食品、蔬菜、水果的充足性、易获取性及其污染程度);居住区安全(空气、水、土壤的面源、点源和内源污染);减灾(地质、水文、流行病及人为灾难);生命安全(生理、心理健康保健,社会治安和交通事故)。这些问题在发展中国家城市尤其是城郊接合部的边缘地带和贫困家庭中尤其突出。20世纪以来加速的城市化过程,47%以上的世界人口住进了以高楼、空调、汽车、自来水、电梯、超市、化石能、抗生素以及向郊外排放污水、垃圾的市政服务设施为特征的城市,过着与自然疏远的生活。现代化的交通方式,发达的航空、铁路、高速公路体系使得地球上任何两个大城市之间都可以朝发夕至, 在地球上任何两点之间都可能通过互联网、可视电话在线交流信息、情感、传送数据、声像。的确,我们有“千里眼”、“顺风耳”,可上九天揽月,可下五洋捉鳖。我们学会了孙悟空的本领,一个筋斗能翻十万八千里作探测火星、金星的天际飞行,一口气能变出模样相同的克隆生物;“天上方七日,世间已千年”的预言已不再是神话,“宏达天宇、细入丝微”的能力更毋庸置疑。小小基因中含万千纳米世界,茫茫太阳系不过是某一大“有机体”的“原子”组分。不过,在庆幸人类进入信息时代、空间时代的同时,人们也越来越感到这个世界的不稳定、不安宁和不听话:气候不正常,空气不干净,食物不安全,饮水不放心。口啼疫、疯牛病、内雌激素、二恶暎、癌突变、爱滋病、碳咀病、直至今天的非典等怪病恶魔此起彼伏;高血脂、高血糖、高血压、癌症、心脏病、肥胖症、空调病、汽车病、室内装修病等富贵病与日俱增。据有關部門調查,我國空氣質量滿足國家二、三級和超過三級標準的城市比例各佔1/3;90以上的城市水体污染,50以上的城鎮水源不符合飲用標準;40左右的城市居民生活在高噪音的污染之中。人们在欢庆征服大自然的胜利的时候突然发现:这个技术发达、经济腾飞、社会繁荣的时代,也是一个生态野蛮、健康退化、文明滞后的时代。人们的物质生活丰富了,可生态健康却衰弱了,社会经济繁荣了,可生态安全却萎缩了。现代城市生活使人的脑体越来越懒,身心越来越弱,对外界的依赖性越来越强,生态风险也越来越大。2003年春天SARS在亚洲及美洲大城市的爆发,夏天北美英伦大面积的城市停电激起人们对城市生态的空前关注和建设热情,以及上海前些年发生的31万人感染甲肝都是生态风险的具体体现。在某种意义上说,SARS是一种有21世纪全球化、城市化、现代化时代特征的生态病、文明病,即疫源、疫症、疫因的多元化,疫区分布的城市化,疫情传播的全球化,疫病感染群体的白领化。SARS给社会带来的精神创伤要远比经济损失大得多,它引起人们对城市健康的风险防范体制、对人类进化的调控机制、对现代化的发展模式和对现代化生活方式、生产模式和环境行为的反思。启迪我们要关爱生态、经营安全。生态安全指自然生态(从个体、种群、群落到生态系统)和人类生态(从个人、集体、地区到国家甚至全球)意义上生存和发展的风险大小,包括环境安全、生物安全、食物安全、人体安全到企业及社会生态系统安全。城市生态安全包括城市生态系统结构、功能、过程(城市人类活动对水、土、气、生物和矿产的开发、利用和保护过程)的失调和外围生命支持系统的退化给城市人类活动带来的威胁。其一是由于生命支持系统结构功能的破坏对生物生存的威胁和食物网的瓦解; 其二是由于生态环境的退化或资源的紧缺对经济基础构成的威胁,主要指环境质量状况和自然资源的减少和退化削弱了经济可持续发展的支撑能力;其三是环境破坏或资源短缺引发的社会问题如人体健康、环境难民、贸易壁垒、环境外交等,从而影响社会稳定。其四是突发灾害如洪涝、地震、火灾、流行病等对城市居民生命财产的直接威胁等。我国城市生态安全问题已在水、土地、能源、气候、健康和生物多样性等几方面突出表现出来。3. 产业生态转型城市是资源从自然流向城市再回到自然的循环过程,以及能量从太阳能及其转化而来的化石能的消费及耗散过程, 其主要活动包括生产、流通、消费、还原和调控。人类生产方式和消费模式究竟是怎样影响区域环境和受环境所影响的?其后果如何?企业和个人应怎样减缓和适应环境的这些变化?针对这些变化所选取的产业政策和生产工艺将如何影响现在和未来的社会、经济发展?这正是目前国际社会对城市化过程的环境影响研究的核心议题。为此,全球环境变化的人类影响国际研究计划(简称IHDP)专门组织了有关产业转型和人类影响的系统研究,包括宏观尺度下经济与环境的联系;建立调节生产和消费过程、环境管理规则及激励机制,包括影响环境的物质流的分析;生产系统和产业生态学;消费系统,包括消费者的需求、要求、偏好及其表达方式。98年以来,产业转型研究组先后在东欧、南亚、东亚、东南亚、北美、西欧、拉丁美洲及非洲召开了8次有关产业转型的区域性会议,并于99年2月24日至26日在荷兰召开了扩大的科学会议,在8个区域会议的基础上制定了产业转型与人类影响的科学研究计划(Vellinga,1999)。该计划提出了宏观环境经济、激励与调控政策、产业生态、消费模式等四大研究方向以及转型过程、分析方法与工具、管理监测与体制、城市和产业转型、能源、食物、信息与通讯等7个研究领域。该计划认为,为了满足世界人口增长的需要而可持续地利用环境资源,生产、生活体制及行为方式的改变是必需的。其目标在于理解复杂的社会经济相互作用,辨识变化的动力学机制,探索能显著减少环境影响的发展途径。旨在以产业为突破口,将生产者和消费者相关联,研究城市社会-经济-环境变化间的系统关系,及其与全球环境有关的系统变化,如水、交通、居住、食物、能源、物质利用、信息与通讯、金融服务、娱乐旅游等。其实质就是人类生态关系的系统研究。其内涵远远超过生产过程、效率或产品的“绿化”,或单个部门或行业的改造,它是一种系统创新(技术加体制);不能只靠单个行动者或单个部门,涉及大的地理尺度(跨国、跨洲)和时间及行业范围,要求多学科的系统研究。该计划还辨识了不同类型国家的转型重点。OECD国家需要在经济增长的同时如何减低环境影响;中、东欧国家需要促进政治、经济、产业和环境的同步转型;快速发展中国家需要实现高速的经济增长而又不以可再生资源的退化和不可再生资源的耗竭为代价;超级发展中国家(如中国和印度)要处理好快速的城市化过程、多元化的产业转型和地域多样性的关系;而对欠发达国家则要满足生态脆弱和政治敏感环境下的生存需求。2002年, 国际生态工业学会在荷兰正式成立。产业的生态转型强调产业通过生产、消费、运输、还原、调控之间的系统耦合,从传统利益导向的产品生产转向功能导向的过程闭合式的生产。这对于那些具有一定的产业基础,需要进行提高和改革而又缺乏经济增长动力的城市尤其紧迫。环境污染源于人类活动对生态系统耗竭与未被充分利用的资源在环境中的滞留,即系统的输入比起输出来或者过少,或者过多。为解决此类问题,生态城市建设中应大力发展生态产业。产业的生态转型应遵循以下原则:功能服务为导向而不是产品生产导向;企业间及部门间食物网式的横向耦合;产品生命周期全过程的纵向耦合;工厂生产与周边农业生产及社会系统的区域耦合;具有多样性、灵活性和适应性的工艺和产品结构,软件、心件优于硬件,进化式的管理,增加研发和售后服务业的就业比例,实现增员增效而非减员增效,尊重人格和知识经济等 (详见本书循环经济建设的产业生态学方法一文)。4。景观生态整合景观破碎与板结、过程滞留与耗竭、自然退化与灾变是当前我国大多数城镇共同面临的危机。景观生态学强调通过景观生态规划与建设,优化景观格局及过程来减轻热岛效应、水资源耗竭及水环境恶化、温室效应、污染效应等环境影响。为了使破碎与板结的生态系统得到恢复,人类必须借助景观生态规划提高生态整合度。这里的生态景观是社会-经济-自然复合生态系统的多维景观,包括地理格局、水文过程、生物活力、人类影响和美学上的和谐程度。生态景观规划是一种整体论的学习过程,以让人们认识生态景观是如何耦合、行使功能和具有生命活力的。它是一种整体性的设计过程以达到物理形态、生态功能和美学效果上的创新。中华民族在几千年的生存发展进程中,一直在谋求人同自然生态网络的和谐共生。这种生态网络由天、地、人所组成,它是一种人与自然合一的复合生态系统。长期的探索和实践使得中国文化的深层内涵中所本来包含的一整套管理人与其周围环境关系的系统原则,在经济发展和城镇化进程中越来越显示出其重要性和深远意义。这些原则包括道理(人同宇宙、地理、气候等的物理关系),事理(对人类事务,诸如农业、福利、政治、医学与人类活动的规划和管理),情理(包括生态伦理、情感、态度、动机、环境价值观等)。阴阳理论(一种正向和负向因子相互促进、相互制约构成生态系统生存演化的主要动力的理论),五行理论(一种生态系统中五种基本要素:金、木、水、火、土相生相克、循环再生的理论),中庸(事情不应走向它的极端,而是保持一个适中和稳态的位置)和风水理论(人居地同其自然环境之间的地理和生态关系)是其中的一些重要原理(王如松等,1991c),中国人运用这些理论以世界7%的耕地和7%的淡水养活了世界上21%的人口。景观生态学强调人类生态系统内部与外部环境之间的和谐,系统结构和功能的耦合,过去、现在和未来发展的关联,以及天、地、人之间的融洽性。它的目标是水、火(能源、气象)、土、木(生命)和金(矿产)之间的生态整合以及人与自然的整合。这种整合形成一个进化式的网络,我们称之为生态景观(ecoscape)。生态景观是一类社会一经济一自然复合生态系统,是由物理的、化学的、生物的、区域的、社会的、经济的及文化的组分在时、空、量、构、序范畴上相互作用形成的人与自然的复合生态体。它不仅包括有形的地理和生物景观,还包括了无形的个体与整体、内部与外部、过去和未来以及主观与客观间的系统生态联系。根据生态景观理论,一个好的人类居住区有四层内内涵: 物理层次:地理的、物理的、水文的、地球化学的、空间格局及进化过程的整体性、通达性、流通性及清净性程度。l 生命层次:动物、植物、微生物的生产力、多样性、还原再生能力,对环境的适应能力和协同进化能力。l 系统关系:系统的时间(过去、现在和未来),空间联系(与周边环境、区域生态系统乃至资源和市场腹地的关系)以及人类对生态系统的开发、利用、控制和保护的程度。l 文化层次:不只是生产和生存的环境,也是一种美学的、文化的、心理的及精神的实体,是一种传统、一种寄托、一种奉献和和奋斗的标志。l生态景观不同于传统的生物群落,它是一种人类占主导地、位受人类技术、社会行为所驾驭的生态系统,这种生态系统的代谢过程通过五行运动而激活,并由自然生命支持系统所维持。这是一类社会一经济一自然复合生态系统(马世骏、王如松,1984)。从中国人类生态哲学中我们可以总结出10条生态控制论原理(王如松、欧阳志云,1996),它们又可以被分为三大类:竞争(获得有效的资源和生态位并被高效地利用);共生(人与自然之间,不同人类群体之间,任何人类生态单元与它的上层生态系统之间合作与协同);自生(通过自组织和生态链循环维持其结构、功能和过程的稳定)。一个可持续的生态景观的发展应该由相互平衡的正负反馈关系的互动作用来推动。中国目前快速的城镇化过程的主导层面呈正反馈趋势,它以迫切的现代化需求和市场走向为特征。由于负反馈的整体规划、环境管理、生态恢复和民众的生态意识很薄弱,导致了对后代人、区域和会球生态系统的长时效、大尺度的生态影响。调整这种正负反馈间的平衡关系必须在全面理解生态景观的动力学机制和控制论原理的基础上,通过技术革新、体制改革和行为诱导来实施生态协调的规划、设计和管理。从整体生态观来看,生态景观理论的基本原则可以归纳为: 整合性:地理、水文、生态系统及文化传统的空间及时间连续性、完整性和一致性。l 和谐性:结构与功能,内环境与外环境,形与神,客观实体与主观感受,物理联系与生态关系的和谐程度。l 畅达性:水的流动性,风的畅通性,金(矿物质)、木(生物质)、水、火(能源)、土的纵向和横向滞留和耗竭程度。l 生命力:动物、植物、微生物(包括土壤、水体和大气中的生物群落)的多度、丰度和活力。l 淳朴性:水体和大气的纯净度、自然性,净化缓冲能力,景观及环境的幽静度和适宜度。l 安全性:气候上、地形上、资源供给上、环境健康上及生理和心理影响上的安全性。l 多样性:景观、生态系统、物种、社会、产业及文化的多样性。l 可持续性:自组织自调节机制,生态效率与社会效用。l规划是一种规划者、决策者、企业家和公众间的整合学习过程,最终实现景观在时、空、量、构、序上的功能性整合。规划也是一种设计过程,以实现物理、生态和美学的创新;一种环境合理,经济高效,行为合理的进化或适应过程。创建一个好的生态景观,就是要推进一种系统负责的规划,面向功能的设计和生态活跃的管理方法。就是要实现硬件(技术、资金、装备),软件(体制、政策、规划)和心件(行为诱导和能力建设)(王如松等,1998)。一个系统负责的规划其最终目标就是财富、健康和文明。财富是对货币资产的结构状态、自然资产(矿物、水、土、气、生物)、人文资产(劳力、智力与科技)的测度;健康是对功能状态的测度:人体健康,生态系统健康,社会经济系统的健康;文明是对社会秩序、文化传统、人类行为状态:价值、生活方式、消费方式、物质循环利用传统、生态伦理等以及精神关系(认识、概念和信念)等的测度(王如松等,1996)。时、空、量、构、序和脉、气、数、形、神是系统负责的规划的核心内容和精髓: 脉:连接和维持生态系统结构稳定性、代谢完整性和过程流通性的自然、经济和社会的主导主分。l 气:推动和平衡生态系统功能和谐性、环境和谐性和发展持续性的基本动力l 数:物质、能量、信息、资金、人员流的数量平衡关系,以及正负反馈强度的平衡关系,使其不出现生态滞留或耗竭现象。l 形:维护和改善系统的元、链、环、网及彼此之间和谐的结构,形成与格局匹配的耦合关系。l 神:培育生态系统的竞争、共生、自生秩序和可持续能力。l在城市发展过程中,我们面临着许多尖锐的矛盾:还原论与整体论、主观与客观、定量与定性、纵向与横向关联。需要在方法论上进行根本性改革:从物理空间到生态空间、从指标量化到关系序化、从数学优化到生态进化、从人工智能机到生态智能人(王如松,1996)。对生态景观的功能状况,我们可以从如下几方面来综合测度: 生态资产:森林蓄积量、生物多样性、土壤成熟度、湿地、水域、大气、景观的幽美、和谐、灾害频率,对健康的影响,环境意识。l 生态流:物质流、能量流、水流、营养流、资金流、人口流、信息流的畅通与滞竭程度。l 生态服务:生产能力、空间容纳能力、水及其它资源供给能力、废弃物净化及再生、气候调节、土壤熟化、灾害减缓、干扰缓冲、害虫调节、水土保持、交通运输、休闲游息及科研教育功能。l 生态整合性:景观、水文、生态系统、人居环境、基础设施、体制法规及文化的完整性、延续性和系统性。l 生态安全格局:系统结构和功能的灾变、突变或畸变,环境容纳量及资源承载力的超载量,开发活动的生态不适宜度以及系统的整合风险。l面向功能的生态景观设计强调系统物质能量代谢的整体平衡性;竞争、共生、自生机制的协调性;生产、消费和还原的完整性;社会、经济和自然发展的和谐性;第一、二、三产业以及废弃物再生业耦合的闭环性;财富、健康和文明目标的兼顾性;技术革新、体制改革和行为诱导能力的互动性。生态活跃的管理立足于价值观的转变和能力建设。其核心是自然生态活力与人文生态创造力的结合,东方深层的天人合一、个人与社会合一的文化传统与西方工业化社会的管理经验和技术手段的融合。也是物理、事理和情理综合方法的结合,是硬件、软件和心件调控手段的结合。5。诱导生态文化 财富、健康、文明是衡量城市生态建设成就的重要指标,三者缺一不可。财富是形,健康是神,文明则是本。城市生态建设必须从本抓起,促进形与神的统一。生态文化是生态城市建设的灵魂,涉及人的意识、观念、信仰、行为、组织、体制、法规以及其它各种有形式的文化形态。生态文化是物质文明与精神文明在自然与社会生态关系上的具体表现,是生态城市建设作用力的源泉。它是人与环境和谐共处、持续生存、稳定发展的文化。这里的文指人(包括个体人与群体)与环境(包括自然、经济与社会环境)关系的纹理、网络或规律,化指育化、教化或进化,包括自然的人化与社会的自然化。这里的“生态”反映人与环境间的物质代谢、能量转换、信息反馈关系中的生、克、拓、适、乘、补、滞、竭关系,而从神本文化,人本文化到生态文化,是世界文化发展的必然趋势,也是人类社会发展的必然结果。生态文化不同于传统文化之处在于其综合性、整体性、适应性、俭朴性和历史延续性,旨在处理好局部与整体、眼前与长远、竞争与共生、开发与补偿间的生态关系。生态文化建设的宗旨是以整体、协同、循环、自生的生态学原理为指导,培养一类具有高的生态意识、文化素质、合作精神、健强体魄和道德修养的群体生态智人。这是在生态城市建设中最重要和最困难的工作,需要自上而下和自下而上相结合的双向方法以及科学和行政上的诱导,改变人们的生活方式、生产方式和社会行为。生态文化建设在宏观上要逐步影响和诱导决策行为、管理体制和社会风尚,在微观上逐渐诱导人们的价值取向、生产方式和消费行为的转型,塑造一类新型的企业文化、消费文化、决策文化、社区文化、媒体文化和科技文化。生态文化包含如下领域:体制文化:管理社会、经济和自然生态关系的体制、制度、政策、法规、机构、组织等。认知文化:对自然和人文生态以及天人关系的认知和知识的延续(哲学、科学、技术、教育)。物态文化:人类改造自然适应自然的物质生产和生活方式及消费行为,以及有关自然和人文生态关系的物质产品(建筑、景观、古迹、艺术产品等)。心态文化:人类行为及精神生活的规范(道德、伦理、信仰、价值观等),以及有关自然和人文生态关系的精神产品(文学、音乐、美术、声像等)。生态文化的关键在于生态教育,包括学校教育、社会教育、职业教育;教育对象包括决策者、企业家、科技人员、普通国民和中小学生;教育方式包括课堂教育、实验启发、媒体宣传、野外体验、案例示范、公众参与等;教育内容包括生态系统、生态健康、生态安全、生态价值、生态哲学、生态伦理、生态工艺、生态标识、生态美学、生态文明等。行动主体包括政府、企业、学校、家庭、宣传出版部门、群众团体等。以上五个层面各个城市应根据自己的具体情况制定发展目标。基础比较差的发展中城市应从前三项抓起。而发达地区城市则应重点抓好后三项建设。三、 生态城市的规划与管理生态城市的发展可分为四个阶段:理念策划与概念规划,详细规划和立法,生态工程设计与建设,生态系统调控与管理。生态城市建设有赖于五种动力:政府引导,科技催化,企业赞助,公众参与和舆论监督。通过对过去20年中国不同规模和不同发展水平的多个城市生态规划和建设案例研究的简要总结,表1列出了城市复合生态系统的研究框架。表1 城市复合生态系统研究框架基础研究 生态资产动态(盈与亏,价值核算、指标体系)l 生态服务功能(强与弱,序的测度、冲突分析)l 生态代谢过程(滞与竭,水、能、土、木、矿)l 生态调控机制(乘与补,反馈控制,竞争、共生、自生)l 系统综合方法(时空量构序的综合,硬件、软件、心件的整合)l应用研究 生态产业与产业生态工程(纵横耦合,影响评价,产业孵化机制)l 生态社区与生态建筑(形与神的融合,价值准则、规划设计手段)l 生态景观与城郊边缘效应(构与序的协同,宏微调和l对策、远近补偿机制) 生态健康与生态文化(生理与心理健康、文化和历史的延续,能力建设方法)l 区域及流域的生态规划、生态恢复和生态管理方法及绩效评价指标l城市生态建设的前提是要搞好生态规划,促进硬件(资源、技术、资金、人才),软件(规划、管理、政策、体制、法规),心件(人的能力、素质、行为、观念)能力的三件合一。21世纪的城市生态研究对象上要从以物与事为中心转向以人为中心,空间尺度上要重视区域和流域研究,时间尺度上要重视中跨度间接影响的研究,研究方法上要从描述性转向机理性,研究目的上要从应急型、消耗型转向预防型、效益型;技术路线上要重视自下而上的生态单元研究(如生态建筑、生态企业、生态社区等)。用一句话概括,就是要引进天人合一的系统观,道法天然的自然观,巧夺天工的经济观和以人为本的人文观,实现城市建设的系统化、自然化、经济化和人性化: 系统化:针对传统城市建设中条块分割、学科分离、技术单干、行为割据的还原论趋势,引进生态学以及中国传统文化中的整体、协同、循环、自生的复合生态系统原理,重视景观整合性、代谢循环性、反馈灵敏性、技术交叉性、体制综合性和时空连续性。l 自然化:营建一种朴实无华、多样性高、适应性强、生命力活、能自我调节的人居环境,具有强的竞争、共生、自生的生存发展机制;强调水的流动性、风的畅通性、生物的活力、能源的自然性以及人对自然的适应性和低的风险。l 经济化: 以尽可能小的物理空间容纳尽可能多的生态功能,以尽可能小的生态代价换取尽可能高的经济效益,以尽可能小的物理交通量换取尽可能大的生态交流量,实现资源利用效率的最优化。l 人性化: 最大限度地满足居民身心健康的基本需求和交流、学习、健身、娱乐、美学及文化等社会需求,诱导和激发人们的自然境界、功利境界、道德境界、信仰境界和天地境界的融和与升华。l当前,我国城市生态研究要强调以可持续发展为宗旨的城市生态建设或生态城市建设,包括不同规模、不同性质、不同发展水平的新老城镇的生态建设。生态城市是人们对按生态学规律(包括自然生态、经济生态和人类生态)规划、建设和管理城市的简称。其实,任何一个城市都是自然和人文生态结合的生态城市, 只不过有些城市生态合理,有些城市生态恶化而已。人们所通称的生态城市是指生态良性循环的城市, 指在生态系统承载能力范围内运用生态经济学原理和系统工程方法去改变城市的生产和消费方式、决策和管理方法,挖掘市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,生态健康、景观适宜的环境,体制合理、社会和谐的文化,以及人与自然和谐共生的康实、健康、文明的生态社区。推动城市的生态转型就是要促进城市产业从产品经济走向服务经济,都市景观从均一性的工业景观走向多样化的生态景观,城市文化从人定胜天的掠夺文化走向天人合一的共生文化,实现有中国特色的社会主义市场经济条件下的可持续发展。生态市建设的宗旨是通过生态规划、生态设计与生态管理,将单一的生物环节、物理环节、经济环节和社会环节组装成一个有强生命力的生态系统,从技术革新、体制改革和行为诱导入手,调节系统的结构与功能,促进全市社会、经济、自然的协调发展,物质、能量、信息的高效利用,技术和自然的充分融合,人的创造力和生产力得到最大限度的发挥,生命支持系统功能和居民的身心健康得到最大限度的保护,经济、生态和文化得以持续、健康的发展,促进资源的综合利用,环境的综合整治及人的综合发展。我国生态城市建设的目标应包括:促进传统农业经济向资源型、知识型和网络型高效持续生态经济的转型,以生态产业为龙头带动区域经济的腾飞; 促进城乡及区域生态环境向绿化、净化、美化、活化的可持续的生态系统演变,为社会经济发展建造良好的生态基础;l 促进城乡居民传统生产、生活方式及价值观念向环境友好、资源高效、系统和谐、社会融洽的生态文化转型,培育一代有文化、有理想、高素质的生态社会建设者。l当前特别要注意区域城镇化的生态规划与管理、城郊结合部的生态关系、城市自然生态与人类生态建设的关系、生态产业建设与生态环境建设的关系、人居环境建设与景观生态建设的关系。生态市建设规划应包括结构规划,空间规划,时间规划,功能规划,数量规划。“生态城市”中的生态不是简单的天蓝地绿、山青水秀,其内涵包括: 生态是一种竞争、共生、自生的生存发展机制;l 生态是一种具有多样性、适应性、可持续性的活力结构;l 生态是一种时间、空间、数量和秩序持续与和谐的服务功能;l 生态是一种不断进化与完善的通向可持续发展的过程;l 生态是一种发展生产力同时又保育生存环境的战略举措;l 生态是一场技术、体制、文化领域的社会变革。l我国人居环境建设急需四类生态转型: 从物理空间需求到生活质量需求;l 从污染治理需求到生理和心理健康需求;l 从城市绿化需求到生态服务功能需求;l 从面向形象的城市美化到面向过程的城市可持续发展。l城市生态规划包括生态概念规划、生态工程规划和生态管理规划。城市生态概念规划包括自然和人类生态因子规划;生态关系规划;生态功能规划;生态网络规划;(1)自然生态因子规划: 水(水量、水质、水生、水景、水灾);火(太阳能、化石能、气候、大气);土(土壤、土地、地质、地理、景观);木(植被、作物、动物、微生物及其它生命有机体);金(矿产、建材, 营养物、废弃物)。(2)人类生态因子规划: 人口(数量、质量、结构、动态);人力(劳力、智力、购买力) ;人文(技术、体制、文化) ;人心(价值、信仰、伦理、道德、风尚) ; 人气(集聚效应、环境影响)。(3)生态关系规划空间: 区域流域政域城域街区;时间: 地质地理城建经济人文;数量: 规模速度密度容量足迹;结构: 人口产业景观社会基础设施;序理: 竞争共生自生再生进化(4)生态功能规划 生产功能(物质和精神产品);生活功能(就业、消费、居住、游息);流通功能(人、财、物、信息);还原功能 (环境净化缓冲、废物循环再生、医疗保健、教育改造);调节功能(人工管理和自然调节)(5)生态网络规划 物质代谢网络(输入、排出);能源聚散网络(供需、耗散);水代谢网络(量与质、自然与人工);交通运输网络(人、物、信息)

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