第二章-环境规划学的理论基础

2020/6/6,1,第二章环境规划学的理论基础,第二章环境规划学的理论基础,本章教学内容,第一节环境容量与环境承载力第二节可持续发展与人地系统第三节复合生态系统第四节空间结构理论第五节循环经济理论与产业生态学,2020/6/6,2,第一节环境容量与环境承载力,本节教学内容：环境规划与环境系统；环境承载力与环境规划。本节教学要求：正确理解环境系统的涵义及其与环境规划的关系。掌握环境容量及环境总量控制的定义，并正确理解它们的涵义；熟悉环境容量及总量控制的分类。熟悉影响环境容量大小的决定性因素，及污染物总量控制的意义。掌握环境承载力的概念，正确理解其涵义及其与环境规划的关系。熟悉影响环境承载力大小的因素，以及环境承载力的特征表现。熟悉描述环境承载力的指标体系。了解环境承载力与环境容量的区别与联系。,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,2020/6/6,3,一、环境系统与环境规划（一）环境系统环境系统是指一定地理空间上各环境要素（包括自然要素如水、气、土壤、生物等和人为要素如人工构筑物、人造物质或或物体等）及其相互关系的总和，并具有特定的结构和功能。它是一个开放的自平衡系统。,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,2020/6/6,4,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,环境系统是自组织系统，它与其外部环境持续进行物质、能量、信息交换，并通过内部分配与调整，不断产生新的有序结构，实现自我动态平衡并发展演化；环境系统具有维持自身稳定和发展的基本能力；环境系统具有外部服务功能，可为人类生存发展提供自然资源和容纳/净化污染物。这是它的自然属性，也是它自身结构所决定的。,注意：,2020/6/6,5,（二）环境系统与环境规划关系,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,当前的自然环境已经是人类社会活动改造后的环境，环境问题更是直接由人类社会造成的。所以研究环境是离不开人类活动的，通过对环境系统的描述，我们知道环境系统与人类社会是紧密联系、不可分割的。,2020/6/6,6,（二）环境系统与环境规划关系环境系统是环境规划研究的主要对象之一，环境规划关注的重点是环境系统和人类社会之间的复杂关系，其目的是协调环境和社会经济发展之间的关系，实现环境与社会经济的和谐持续发展。,环境系统与环境规划关系图,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,2020/6/6,7,（二）环境系统与环境规划关系,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,环境规划既要研究环境系统本身的规律，例如人类排放出的污染物的传输过程、自净过程，又要研究人类社会的组织形式和管理方式，以便有效地减少环境破坏、治理污染。,要想科学地治理一条河流的污染：,了解水文特征及污染状况，掌握动态数据；了解河流的污染来源及排放情况；给出治理方案；论证如何公平有效地控制各个污染者的排放量；保障及监督措施；,2020/6/6,8,二、环境承载力与环境规划,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,环境容量通常意义上，环境容量（environmentcapacity）又称环境负载容量、地球环境承载容量或负荷量，是在人类生存和自然生态系统不致受害的前提下，某一环境所能容纳的污染物的最大负荷量，体现环境净化能力的量。它的生态学含义是：一个生态系统在维持生命机体的再生能力、适应能力和更新能力的前提下，承受有机体数量的最大限度。环境容量是在环境管理中实行污染物浓度控制时提出的概念，因此它有环境管理学上的意义。,（一）环境容量与总量控制1.概念与定义,2020/6/6,9,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,环境容量的制约因素环境规模、自我调节能力或自净能力、污染源结构与分布、环境目标等。,从环境管理角度出发，环境容量定义为：对某一区域环境整体或其各个环境要素，根据其自我调节能力，在特定的污染源布局和结构条件下及环境目标值许可范围内，所允许的污染物最大排放量。它包括基本环境容量（差值容量）和变动环境容量（同化容量），前者可通过拟定的环境标准减去环境本底值求得，即环境稀释容量；后者是环境单元的自净能力，即环境自净容量。,2020/6/6,10,环境容量的分类整体上可把环境容量分为整体环境容量和要素环境容量。但可考虑环境和环境污染物的不同属性，对其进行类型划分：按容量的目标类型分自然环境容量和管理环境容量按容量形成机制分稀释环境容量和自净环境容量按可再生性分可更新环境容量和不可新环境容量按容量的分配性质分可分配容量和不可分配容量按环境要素分大气环境容量、水环境容量、土壤环境容量,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,2020/6/6,11,总量控制,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,污染物总量控制是以环境质量目标为基本依据，以区域环境容量为基础，对区域内各污染源的污染物的排放总量实施控制的管理制度，也就是在规定时间内对某一区域或某一企业在生产过程中所产生的污染物最终排入环境的数量的限制。具体来讲，就是依据某一区域的环境容量确定该区域污染物允许排放总量，再依据一定的原则将允许排放量分配到各个排污单位，同时制订出一系列政策和措施，以确保区域污染物排放量不超过环境允许排放总量。因此，环境容量是区域污染物总量控制的基础，环境容量理论则是区域污染物总量控制的理论依据。,2020/6/6,12,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,注意：（1）在实施总量控制时，污染物的排放总量应小于或等于允许排放总量即区域环境允许纳污量。环境允许纳污量是由环境允许负荷量和环境自净容量确定。例如对一个河流段的污染物允许纳污量是由该河段控制断面的污染物允许负荷量（通常为该控制断面的水质标准浓度与水流流量之乘积）及水体自净容量两者累加确定的。,2020/6/6,13,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,注意：（2）污染物总量控制与实际的环境质量目标相联系。在排污量的控制上宽、严适度，可避免浓度控制中所引起的不合理稀释排放废水、浪费水资源等问题，有利于区域水污染控制费用的最小化。（3）总量控制的意义在于促进产业与经济结构优化、技术进步和资源节约，有利于实现环境资源的合理配置，有利于贯彻国家产业政策，有利于提高治理污染的积极性，有利于推动经济增长方式的根本转变。,2020/6/6,14,总量控制的类型容量总量控制环境容量所容许的污染物排放总量控制。从环境质量要求出发，运用环境质量计算模型，反推允许排污量，通过经济技术可行性分析，优化分配污染负荷，确定出切实可行的总量控制方案。它的特点就是把污染源控制水平与环境质量要求直接联系。因此，它是以环境质量标准为控制基点，从污染源可控性、环境目标可达性两个方面进行总量控制负荷分配。,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,2020/6/6,15,总量控制的类型目标总量控制根据环境目标提出的污染物排放总量和消减量控制。它是从现有污染物排放水平出发，针对特定的环境目标，确定分阶段的污染物总量控制和消减量，依循控制消减再控制再消减的程序，将污染物排放总量逐步控制到预期目标。它的特点是把环境规划按实际情况制订的环境目标作为总量控制的基础。因此，它是以排放限制为控制基点，从污染源可控性研究入手，进行总量控制负荷分配。,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,2020/6/6,16,总量控制的类型行业总量控制是从行业生产工艺着手，通过控制生产过程中的资源和能源的投入以及控制污染物的产生，使排放的污染物总量限值在管理目标所规定的限额之内，即行业总量控制的“总量”是基于资源、能源的使用水平以及“少废”、“无废物”工艺的发展水平。,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,以能源、资源合理利用为控制基点，从最佳生产工艺和实际处理技术两方面进行总量负荷控制分配。,2020/6/6,17,（二）环境承载力1.环境承载力的概念观点一：承载力是从工程地质领域转借过来的概念，其本意是指地基的强度对建筑物负重的能力。生态学最早将此概念转引到该学科领域内，即“某一特定环境条件下，某种个体存在数量的最高极限”。承载力概念引入生态学后发生了演化与发展，体现了人类社会对自然界的认识不断深化，在不同的发展阶段和不同的资源条件下，产生了不同的承载力概念和相应的承载力理论生态承载力。,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,2020/6/6,18,（二）环境承载力1.环境承载力的概念观点一：生态承载力是生态系统的自我维持、自我调节能力，资源与环境的供应与容纳能力，及其可维持的社会经济活动强度和具有一定生活水平的人口数量。对于某一区域，生态承载力强调的是系统的承载功能，而突出的是对人类活动的承载能力，其内容包括资源子系统、环境子系统和社会子系统。所以，某一区域的生态承载力概念，是某一时期某一地域某一特定的生态系统，在确保资源的合理开发利用和生态环境良性循环发展的条件下，可持续承载的人口数量、经济强度及社会总量的能力。,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,2020/6/6,19,观点二：承载力的起源于马尔萨期时代。他是英国教士和著名经济学家，其主要著作人口论（1798年）。他是第一个看到环境限制因子对人类社会物质增长过程有重要影响的科学家，他的资源有限并影响人口增长的理论不仅反映了当时的社会存在，而且对后来的科学研究产生了广泛的影响。达尔文在其进化论观点中采用了人口几何增长和资源有限约束的观点，将马尔萨期的理论用逻辑斯缔方程的形式表示出来，用容纳能力指标反映环境约束对人口增长的限制作用可以说是现今研究承载力的起源。,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,2020/6/6,20,观点二：生态学家将容纳能力定义为：对某一具体的研究区域，在不削弱其未来支持给定种群的条件下，当前的资源和环境状况所能支持的最大种群数量。由对生态系统与人类之间关系认识的不断深入，对于生态系统所提供的资源和环境与人类社会之间的关系的讨论，突破了以前的环境容纳能力的概念，提出了承载力的概念。环境承载力是指生态系统所提供的资源和环境对人类社会系统良性发展的一种支持能力。,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,2020/6/6,21,环境承载力又称环境承受力或环境忍耐力，是指在某一时期、某种状态或条件下，区域环境资源所能承受的人口规模和经济规模的大小即生态系统所能承受的人类经济与社会的限度。在研究过程中，生态承载力、环境承载力、资源承载力、土地承载力等的概念是根据研究需要而逐渐发展出来的。,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,2020/6/6,22,注意：（1）“某种状态或条件”是指现实的或拟定的环境结构不发生明显不利于人类生存方向改变的前提条件；所谓“能承受”是指不影响环境系统正常功能的发挥。由于地球的面积和空间是有限的，它的资源是有限的，显然它的承载力也是有限的，因此人类的活动必须保持在地球承载力的极限之内。（2）环境作为一种资源，环境承载力包含了两层涵义：一是指环境的单个要素（如土地、水、气候、动植物、矿产等资源）以及它们的组合方式（环境状态）的承载能力；二是指环境污染相对应的环境纳污能力即“环境自净能力”。,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,2020/6/6,23,2.环境承载力的定量描述环境承载力是环境系统结构与功能的外在表现之一，也是其固有的本质属性。因此，环境承载力的大小与环境系统结构及对扰动环境系统的外部活动人类经济行为的规模与方向两个方面有关。一定的时间和空间决定了环境系统本身的结构与功能，因此如果把环境承载力看成一个函数，应至少有三个变量：时间（T）、空间（S）和人类经济行为的规模与方向（B），表达式如下：EBC=f（T,S,B）,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,2020/6/6,24,2.环境承载力的定量描述环境承载力的特征表现环境承载力是一个表现环境客观特征的量，具体讲，它是表达环境系统与人类社会经济系统之间关系的一个参量。因此，它的特征表现为：时间性、区域性、实践性、主客观性以及人类社会经济行为的关联性。不同的时刻、不同的地点、不同的经济行为作用，具有不同的环境承载能力。,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,2020/6/6,25,3.环境承载力的指标体系鉴于环境系统与人类社会经济系统的复杂性、变动性，目前很难将环境承载力的概念模型进行量化处理后得到一个具体的量化值。但是可以从环境承载力的关联系统建立可以量化的指标体系，对其进行间接的定量描述。环境承载力是一个多维向量，其每一分量又可能有多维指标构成，所以描述环境承载力的指标构成一庞大的指标体系。这里不可能给出所有的指标，因为即使在同一地区，人类的社会经济活动在内容和方向上也可能有较大的差异。,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,2020/6/6,26,3.环境承载力的指标体系,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,从环境系统与人类社会经济系统之间物质、能量和信息的交换角度，可以将环境承载力指标分为三部分：,（1）资源供给指标：水资源、土地资源和生物资源等；（2）社会影响指标：经济实力、污染治理投资、社会文化、人口密度和人口素质等；（3）环境容纳指标：污染物排量，绿化状况和污染物净化能力等。,2020/6/6,27,4.环境容量与环境承载力的区别与联系,研究的承载对象不同。区域环境容量是指区域环境系统对污染物的最大负荷量，表征其大小的指标是污染物的种类和数量。而区域环境承载力是指区域环境系统对人类社会经济活动的最大承载量，其研究指标不仅要有各种污染指标，还应有社会经济方面的指标。服务对象不同。区域环境容量为污染防治提供量化依据，可在污染物总量控制、规划布局等领域得以应用；而区域环境承载力除了提供合理的污染物排放量外，还应提供与环境系统相适应的社会、经济指标，主要用于社会经济发展规划。,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,2020/6/6,28,它们是一个事物的两个方面。环境容量反映的是环境功能作用的外部性；环境承载力反映的是环境功能作用的内部性。环境承载力是以环境容量为基础的。环境对社会经济活动提供的最大支持，必须是建立在环境所能承受的最大负荷即环境容量基础之上的。所以环境承载力也可以定义为区域环境以最大的环境容量支持区域社会经济发展的承载能力。,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,4.环境容量与环境承载力的区别与联系,2020/6/6,29,（三）环境承载力与环境规划的关系环境规划不仅要对重点污染源的治理作出安排，还要以环境承载力为约束条件，在环境承载力的范围之内对区域产业结构和经济布局提出最优方案。环境规划的目标是协调环境与社会、经济发展的关系，使社会、经济发展建立在不破坏或少破坏环境的基础上，甚至在发展经济的同时不断改善环境质量。换句话说，其目标是不断提高环境承载力，在环境承载力范围之内制定经济发展的最优政策。,第二章环境规划学的理论基础第一节环境容量与环境承载力,2020/6/6,30,第二节可持续发展与人地系统,本节教学内容：可持续发展理论人地系统协调共生理论人地系统持续发展理论,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,2020/6/6,31,本节教学要求：了解可持续发展思想产生与发展的过程；掌握可持续发展的定义和内涵；熟悉可持续发展的原则与目标，以及可持续发展的实现途径；掌握人地系统的内涵及其运行机制；熟悉人地协调共生关系的状态描述并能正确理解不同的人地关系状态；了解人地协调共生的机制响应；了解人地系统发展的动力学过程，熟悉人地系统发展的人与地之间的相互作用。,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,2020/6/6,32,一、可持续发展理论,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,（一）可持续发展思想的产生与发展,20世纪50年代末，美国海洋生物学家蕾切尔.卡逊在潜心研究美国使用杀虫剂所产生的种种危害之后，于1962年发表的环境保护科普著作。她向世人呼吁：我们长期以来一直行驶的这条发展道路容易使人错认为是一条舒适、平坦的超级公路，而实际上，在这条道路的终点却有灾难在等待着，这条路的另一个岔路一条“很少有人走过的”岔路为我们提供了最后唯一的机会以保住我们的地球。,寂静的春天（1962年）人类的反思,2020/6/6,33,增长的极限（1972年）一剂清醒剂一个非正式的国际协会罗马俱乐部(TheClubofRome)(1968年)。1972年提交了俱乐部成立后的第一份研究报告增长的极限。是由以麻省理工学院D.梅多斯为首的研究小组，针对长期流行于西方的高增长理论进行了深入的研究后成果。报告认为：如果目前人口和资本的快速增长模式（指数增长非线性增长）继续下去，世界将会面临一场“灾难性的崩溃”。即地球的支撑力将会达到极限，经济增长将发生不可控制的衰退。因此，最好解决方法就是限制增长，即“零增长”。一般认为，虽然增长的极限的结论和观点，存在十分明显的缺陷。但是，报告指出的地球潜伏着危机、发展面临着困境的警告无疑给人类开出了一服清醒剂。增长的极限中所阐述的“合理的、持久的均衡发展”，为可持续发展思想的产生奠定了基础。,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,2020/6/6,34,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,联合国人类环境会议（1972年）全球的觉醒1972年，斯德哥尔摩召开了联合国人类环境会议，共同讨论环境对人类的影响问题。这是人类第一次将环境问题纳入世界各国政府和国际政治的事务议程。大会通过的人类环境宣言，宣布了37个共同观点和26项共同原则。作为探讨保护全球环境战略的第一次国际会议，尽管大会对环境问题的认识还比较粗浅，也尚未确定解决环境问题的具体途径，尤其是没能找出问题的根源和责任，联合国人类环境大会的意义在于唤起了各国政府对环境污染问题的觉醒和关注。,2020/6/6,35,我们共同的未来（1987年）可持续发展的提出,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,上世纪80年代初，联合国成立了以挪威首相布伦特兰夫人为主席的世界环境与发展委员会（WECD），以制订长期的环境对策，帮助国际社会确立更加有效地解决环境问题的途径和方法。经过3年多的深入研究和充分论证，该委员会于1987年向联合国大会提交了经过充分论证的研究报告我们共同的未来。报告在系统探讨了人类面临的一系列重大经济、社会和环境问题之后，正式提出了“可持续发展”的模式。报告指出：我们需要有一条崭新的发展道路，这条道路不是一条只能在若干年内、在若干地方支持人类进步的道路，而是一条直到遥远的未来都能支持全人类共同进步的道路“可持续发展道路”。报告把人们从单纯考虑环境保护的角度引导到环境保护与人类发展相结合，体现了人类在可持续发展思想认识上的重要飞跃。,2020/6/6,36,联合国环境与发展大会（1992年）重要的里程碑,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,1992年6月，联合国环境与发展大会（UNECD）在巴西里约热内卢召开，共有183个国家的代表团和70个国际组织的代表出席了会议，102位国家元首或政府首脑到会讲话。会议通过了里约环境与发展宣言和21世纪议程两个纲领性文件。前者提出了实现可持续发展的27条基本原则，旨在保护地球永恒的活力和整体性，建立一种全新的、公平的“关于国家和公众行为的基本准则”，它是开展全球环境与发展领域合作的框架性文件；后者旨在建立21世纪世界各国在人类活动对环境产生影响的各个方面的行动规则，为保障人类共同的未来提供一个全球性措施的战略框架，它是世界范围内可持续发展在各个方面的行动计划。大会为人类的可持续发展矗立了一座重要的里程碑。,2020/6/6,37,1.可持续发展的定义我们共同的未来（1987年）中对“可持续发展”定义“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”。偏重哲学层面1991年11月，国际生态学联合会和国际生物科学联合会联合举行了关于可持续发展问题的专题研讨会。会议认为：可持续发展是“保护和加强环境系统的生产和更新能力”，其含义为可持续发展是不超越环境，系统更新能力的发展。偏重自然属性,（二）可持续发展的定义与内涵,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,2020/6/6,38,1.可持续发展的定义1991年，由世界自然保护同盟、联合国环境规划署和世界野生生物基金会共同发表保护地球可持续生存战略，将可持续发展定义为“在生存于不超出维持生态系统涵容能力之情况下，改善人类的生活品质”，并提出了人类可持续生存的九条基本原则。偏重社会属性,（二）可持续发展的定义与内涵,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,2020/6/6,39,有些学者认为，可持续发展是“在保持自然资源的质量及其所提供服务的前提下，使经济发展的净利益增加到最大限度”(经济、自然资源:不足和发展，爱德华-B巴比尔，1987年)。皮尔斯(D-Pearce)（1989年）认为“可持续发展是今天的使用不应减少未来的实际收入”，“当发展能够保持当代人的福利增加时，也不会使后代的福利减少”。偏重经济属性斯帕思(JammGustareSpath)认为:“可持续发展就是转向更清洁、更有效的技术尽可能接近零排放或密封式工艺方法尽可能减少能源和其他自然资源的消耗”。偏重科技属性,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,2020/6/6,40,江泽民认为“所谓可持续发展，就是既要考虑当前发展的需要，又要考虑未来发展的需要，不要以牺牲后代人的利益为代价来满足当代人的利益”。教材：可持续发展是不断提高人群生活质量和环境承载力的，并满足当代人需求又不损害子孙后代满足其需求能力的；满足一个地区或一个国家的人群需求，不损害别的地区或别的国家的人群满足其需求能力的发展。,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,2020/6/6,41,2.可持续发展的内涵（1）共同发展这是由地球系统的整体性决定的。地球是一个复杂的巨系统，每个国家或地区都是这个巨系统不可分割的相互联系、相互依存、共同演进的子系统，因此，可持续发展追求的是整体发展和协调发展，即共同发展。（2）协调发展协调发展包括经济、社会、环境三大系统的整体协调，也包括世界、国家和地区三个空间层面的协调，还包括一个国家或地区经济与人口、资源、环境、社会以及内部各个阶层的协调，持续发展源于协调发展。,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,2020/6/6,42,2.可持续发展的内涵（3）公平发展世界经济的发展呈现出因水平差异而表现出来的层次性，但是这种发展水平的层次性可由发展的不公平、不平等而引发或加剧，进而影响到整个世界的可持续发展。可持续发展思想的公平发展包含时间和空间两个向度上的公平，即一个国家或地区的发展不能以损害其他国家或地区的发展能力为代价。（4）高效发展可持续发展的效率包括经济意义上的效率，也包含着自然资源和环境的效益的成分。可持续发展思想的高效发展是指经济、社会、资源、环境、人口等协调下的高效率发展，体现的是公平、高效。,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,2020/6/6,43,2.可持续发展的内涵（5）多维发展在全球整体性框架下，不同国家与地区现有发展水平存在较大差异，这是由其文化、科技、体制、环境等的差异性所决定的。因此，在可持续发展这个全球性共同目标下，各国与各地区在实施可持续发展战略时，应该从国情或区情出发，走符合本国或本区实际的、多样性、多模式的可持续发展道路。,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,2020/6/6,44,（三）可持续发展的原则,公平性公平是指机会选择的平等性。可持续发展的公平性原则包括两个方面：一方面是本代人的公平即代内之间的横向公平；另一方面是指代际公平性，即世代之间的纵向公平性。持续性持续性是指生态系统受到某种干扰时能保持其生产力的能力。资源环境是人类生存与发展的基础和条件，资源的持续利用和生态系统的可持续性是保持人类社会可持续发展的首要条件。由于资源环境的有限性，人类必须约束和限制自己的行为，合理开发、利用资源与环境。共同性可持续发展关系到全球的发展，要实现可持续发展的总目标，必须争取全球共同的配合行动。这是由地球的整体性和相互依存性所决定的，也是人类共同的道义和责任。,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,2020/6/6,45,（四）可持续发展的目标1.维持人类发展的连续性由生态连续性、经济连续性和社会连续性三个相互联系不可分割的部分组成。集经济、社会、文化等方面持续发展于一体的总体目标，社会格局合理、社会生活稳定和连续。2.维护地球环境的稳定性维护环境的稳定性和物种的多样性。3.保持整体发展的均衡性地区发展平衡和总体发展水平提高。4.维持地区发展的独立性地区发展的相对独立性。5.维护环境系统的更新性地球系统依靠自身维护系统更新发展，同时可促进人类物质生活水平的提高。,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,2020/6/6,46,（五）持续与发展的统一可持续发展是基于环境和自然资源提出的，关于人类长期发展的战略和模式。重点是自然资源与环境对人类长期存在和发展的支撑能力。可持续是指人类繁衍生存的不断延续；发展则是指人类社会生活水平的不断提高。发展可根据其最终结果，分为可持续发展和不可持续发展。前者是长期稳定的良性发展，发展的结果是人类生存条件的不断改善和生活水平的不断提高；而后者则是短期的暂时发展，其结果是地球生态和人类的共同毁灭。,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,2020/6/6,47,（五）持续与发展的统一可持续与发展的统一就是可持续发展，也是人类发展希望的最终目的。可持续和发展二者相辅相成，可持续是实现不断发展的保障，而发展可促进可持续性维持。可持续与发展的统一，实际上是地球系统的自然性、社会性、经济性以及技术性的统一，符合宇宙发展规律。综上所述，可持续发展是从环境和自然资源角度出发，对人类生存所提出的长期发展的战略和模式。它不是在一般意义上所指的发展经济，而是特别指出环境自然资源的长期承载能力，这里也揭示了环境规划对发展经济的重要性以及发展对改善生活质量的重要意义。,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,2020/6/6,48,（六）可持续发展的实现途径,1.推行可持续发展的产业政策生态型农业；清洁生产型工业；高效节约型运输业；适度与节约型生活服务业。2.改进经济增长模式由粗放式经济增长模式向集约式经济增长模式转变。3.转变消费方式消费方式：适度消费；消费意识：简约、节约意识；消费结构：可再生物品、资源消费为主；利用方式：循环利用。,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,2020/6/6,49,（六）可持续发展的实现途径,4.实行自然资源保护防止对自然资源的过度利用，保护自然资源。5.实现资源的可持续利用增加自然资源的供给，抑制对自然资源的需求。6.调整财经政策金融政策、财政政策、税收政策、价格政策。7.将资源、环境价值纳入国民经济核算体系,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,2020/6/6,50,二、人地系统协调共生理论（一）人地系统的内涵人地系统是指地球表层上人类和地理环境之间相互联结、相互作用而形成的开放性的有机整体。它是人类与地理环境之间关系的简称，由人类子系统和地理环境子系统组成。人地系统协调共生理论强调：人地系统的整体观念、人地关系之间的协调观及人地系统的发展观。,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,2020/6/6,51,（二）人地关系的运行机制,7,利用、改造适应,固有影响反馈作用,人地关系系统,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,2020/6/6,52,（三）人地协调共生系统状态描述1.耗散结构理论,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,耗散结构是在远离平衡区的、非线性的、开放系统中所产生的一种稳定的自组织结构，由于存在非线性的正反馈相互作用，能够使系统的各要素之间产生协调动作和相干效应，使系统从杂乱无章变为井然有序。,熵函数对于任何一个系统来讲，其状态的变化，归根结底是由于系统能量变化（流入、流出或系统内流动）（自发过程）引起的。因此，可以找到一种函数对系统自发过程的趋势大小进行说明，这种函数是一种状态函数，又是一个判别性函数（有符号差异），人们称这种状态函数为熵函数。,2020/6/6,53,熵熵函数就是一个系统中的热量与温度比值。熵函数值为正，称为熵增(即正熵)，表示熵函数的正向变化量；系统熵函数值为负值，称为熵减(即负熵)，表示熵函数的负向变化量。负熵流是指外界向系统不断输入物质和能量，使系统降低的熵值超过了系统内部产生的熵值的那一部分熵流。熵与负熵都是一个状态函数，它只能以一定的能量为载体，才能进行输入或输出，即推动系统的熵函数发生变化的动力源只能是能量(即有序化能量)，而不是“负熵流”。,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,2020/6/6,54,人地系统形成耗散结构过程，正是靠系统开放而不断向其内输入低熵能量物质和信息，产生负熵流得以维持。依据热力学第二定律，人地系统遵循熵方程：dS=diS+deS式中：diS人地系统的熵产生，diS0；deS人地系统与外部环境之间的熵交换引起的熵流，其值可正、可负、可为零。dS人地系统的熵变，可以衡量人地关系状态的变化。即：dS0：人地系统稳定、有序协调共生型；dS0：人地系统混乱、无序冲突型；dS=0：人地系统维护原有状态警戒协调型；dS=?：熵变无规律，方向不定混沌型。,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,2020/6/6,55,（四）人地协调共生的机制响应人地系统内人类与地理环境之间协调共生的充分必要条件是从外部环境不断获取负熵流。复杂系统的因果反馈关系，主要是自我强化的正反馈关系（破坏原有平衡）和自我调节维持稳定的负反馈关系（维护原有平衡）之间的相互偶合，决定着人地关系的行为和区域发展的前途。区域可持续发展战略是以人地关系协调共生为核心。区域环境规划是实现这一战略的重要手段和方法，必须要围绕人地关系协调共生理论进行，遵循自然规律、经济规律和人地关系的熵变规律，把人类系统的熵产生降至最低，把地理环境系统向人类系统持续提供的负熵流提至最高，维持人地系统熵变为负值。,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,2020/6/6,56,三、人地系统持续发展理论,（一）人地系统发展的动力学过程区域人地系统是人占主导地位的复杂系统。但是还应该清楚，人类源于地球系统，而属于地球系统的环境与资源是人类系统得以发生、存在和发展的空间基础和物质基础。人类的生存、享受和发展需求是驱动区域人地系统发展的人为动力源，也是决定人地能否协调共生的决定性因素。属于人类系统的科学技术和社会经济发展是“人”与“地”双向作用的桥梁和手段。在区域环境规划中，必须清醒地看到人地系统的动力学作用关系，要以科学技术进步作为主要手段，强化环境规划的宏观指导和管理作用。,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,2020/6/6,57,（二）人地系统持续发展的相互作用区域人地系统的持续发展，可以看作是资源开发、产业结构调整、经济增长、社会进步和环境保护等物质实体发展，又要包括科技教育、政策体制和法规标准等非物质实体发展的多维综合协调发展过程，提高社会整体宏观效益是核心。不同区域发展的水平和状况因人地系统的差异性表现出不同。有些地区是机械增长型发展状态，有些地区则是协调增长型发展状态，也有部分地区接近极限型增长发展状态。对不同的区域发展状态和水平要科学、准确的定位，合理的协调人地关系。在编制经济与环境协调型规划时，必须明确人地系统协调观念，在考虑效率的同时，要在维护人类良好生态与环境前提下，分析人地系统的交叉效率和整体协调程度，以保证人地系统协调持续发展。,第二章环境规划学的理论基础第二节可持续发展与人地系统,2020/6/6,58,第三节复合生态系统,第二章环境规划学的理论基础第三节复合生态系统,本节教学内容：一、复合生态系统理论二、复合生态系统的结构与功能三、复合生态系统的特性四、复合生态系统与环境规划的关系五、复合生态系统对环境规划的指导作用,2020/6/6,59,第二章环境规划学的理论基础第三节复合生态系统,本节教学要求：理解并掌握复合生态系统理论的基本内涵；熟悉复合生态系统的结构与功能；了解复合生态系统的特性；熟悉并理解复合生态系统与环境规划之间的关系。了解复合生态系统对环境规划的指导作用。,2020/6/6,60,一、复合生态系统理论,复合生态系统理论是我国生态学家马世骏教授1981年提出的，马教授认为：当今人类赖以生存的社会、经济、自然是一个复合大系统的整体。在社会、经济与自然构成的有机整体中，自然是整体的物质和空间基础，而社会是以人类为主体建立起来的关系体系，是上层建筑，经济则是社会联系自然的纽带。以人类活动为主体的系统，实质上是一个由人类活动（包括社会活动和经济活动）过程与自然过程的相互关系构成的社会经济自然复合生态系统。,第二章环境规划学的理论基础第三节复合生态系统,2020/6/6,61,社会经济自然复合生态系统示意图,2020/6/6,62,二、复合生态系统的结构和功能,（一）复合生态系统的结构,社会、经济、自然三个相互作用，相互依赖的子系统共同构成一个庞大的复合生态系统。自然子系统以生物结构及物理结构为主线，以生物环境的协同共生及环境对人类生活的支持、缓冲及净化为特征，它是复合生态系统的自然物质基础。社会子系统以人口为中心，包括年龄结构、智力结构和职业结构等，通过产业系统把它们组成高效的社会组织。,第二章环境规划学的理论基础第三节复合生态系统,2020/6/6,63,二、复合生态系统的结构和功能,（一）复合生态系统的结构,经济子系统和物质的输入输出，产品的供需平衡以及资金积累速率与利润，是促进社会进步、环境保护的必要条件。这种子系统之间相互联系、相互促进、相互制约的关系，构成了复合生态系统的结构。它决定着复合生态系统的运行机构和发展规律。,第二章环境规划学的理论基础第三节复合生态系统,2020/6/6,64,（二）复合生态系统的功能1.生产：即为社会提供丰富的物质和信息产品。自然为社会提供了原始的物质和物质生产条件，人类利用越来越发达的科学技术来丰富和改善它们，提高其生产能力。但也产出对自然无用甚至有害的物质。2.生活：即为人类提供方便的生活条件和舒适的栖息环境。但是人类生活的过程也会对环境造成负面的影响。,第二章环境规划学的理论基础第三节复合生态系统,2020/6/6,65,（二）复合生态系统的功能3.还原：即保证区域自然资源的永续利用和社会、经济、环境的协调持续发展。复合生态系统的这一功能保证了生产和生活这两个功能的持续，防止了地球的一次性利用式的灭亡。4.信息传递：人类一方面利用生物与生物，生物与环境的信息传递来为人类服务；另一方面，人类还可以应用现代科学技术，操纵生态系统中生物的活动，按照人类社会需要的方向发展。,第二章环境规划学的理论基础第三节复合生态系统,2020/6/6,66,三、复合生态系统的特性,复合生态系统具有人工性、脆弱性（依靠外界输入物质和能量）、可塑性（可适度介入）、高产性（人工系统）、地带性（自然系统）、综合性（三大系统联系紧密、互为因果、互相制约、互为补充）等，这为环境规划的编制和实施提供了可能。复合生态系统中的社会子系统受人口政策及社会结构的制约，文化、科学水平和传统习惯是分析社会子系统时必须考虑的因素；经济子系统受价值规律的制约，价值大小是衡量经济子系统结构与功能适宜程度的重要指标；自然子系统受自然生态规律的制约，自然界为人类生产提供的资源将不断扩大，但是也有限度，社会和经济建设与发展必须考虑自然的承受力。,第二章环境规划学的理论基础第三节复合生态系统,2020/6/6,67,复合生态系统各子系统是互为联系的有机整体，各子系统之间既相互制约又相互促进。因此，人类活动对复合生态系统的任何一个子系统或功能造成影响，都将干扰系统的运行机制及状态，破坏复合生态系统稳定。复合生态系统中，人是最活跃的积极因素，同时人也是最强烈的系统破坏因素。人类兼有复杂的社会和自然两种属性：人是主导着社会经济活动和自然环境的保护与建设，同时又是自然的一部分，受制于自然的约束，必须遵循自然的规律。在规划过程中必须掌握复合生态系统的特征，自觉的采取相应的对策措施，以便制定的环境规划能达到期望的目标，发挥其作用，实现规划的协调、发展作用。,第二章环境规划学的理论基础第三节复合生态系统,2020/6/6,68,四、复合生态系统与环境规划的关系,环境规划的对象是区域复合生态系统整体，环境规划的特征、目标、内容及规划方案等是由复合生态系统的结构和功能决定的，环境规划是解决复合生态系统内部矛盾和促进其协调发展的重要手段和方法。复合生态系统内部主要矛盾：（1）人类生活对自然生态环境条件的相对稳定性的要求与当前自然生态环境急剧变化的矛盾；（2）人类改变自然环境的快速性与自然环境恢复和调节的缓慢性之间的矛盾；（3）地球上蕴藏的矿产和地下水资源等的有限性与人类的需要及开采能力的无限性之间的矛盾；（4）地球空间和物质生产活动的有限性与人口发展的无限性之间的矛盾。,第二章环境规划学的理论基础第三节复合生态系统,2020/6/6,69,五、复合生态系统对环境规划的指导作用,环境规划一要对规划区域人类的经济和社会活动进行约束和指导，二要对环境的保护和建设做出时间和空间的安排和部署。因此，复合生态系统对区域环境规划具有很重要的指导作用。区域复合生态系统是不同的区域环境在人类活动的直接和间接影响下形成的而非纯自然演变形成的新环境，它是环境规划的对象。因此，区域环境规划必须在十分了解区域复合生态系统的基础上，充分考虑自然环境对人类社会经济的承受能力和社会、经济的发展及发展速度之后，确定规划目标、内容、方法、方案，充分体现地方特色，符合当地社会经济发展规划，有利于区域环境质量改善和环境、社会、经济的协调发展。,第二章环境规划学的理论基础第三节复合生态系统,2020/6/6,70,第四节空间结构理论,本节教学内容：城市空间结构理论与城市环境功能区划；城市空间结构的环境经济效应与集聚规模经济。本节教学要求：了解空间结构理论的内涵，及城市空间结构深化的四个过程；熟悉城市空间结构的环境经济效应；了解城市空间结构的集聚规模经济情况。,第二章环境规划学的理论基础第四节空间结构理论,2020/6/6,71,空间结构理论是研究人类活动空间分布及组织优化的科学。它是一门应用理论科学，为区域规划提供理论基础和方法支持。区域环境规划是区域规划的重要组成部分，它从环境保护目的出发，科学合理地安排生产规划、生产结构和布局，调控人类自身行为，它涉及到区域空间结构问题，需要空间结构理论提供支撑。,第二章环境规划学的理论基础第四节空间结构理论,2020/6/6,72,（一）城市空间结构理论,一、城市空间结构理论与城市环境功能区划,第二章环境规划学的理论基础第四节空间结构理论,城市空间结构理论即城市形态理论，城市的形态纷繁复杂，但也有规律可循。城市内部由于土地利用形态存在差异，因而形成了不同的功能区和地域结构。随着城市规模不断扩大，内部地域结构越来越复杂，各功能区之间的联系也趋向紧密。当旧的结构无法承担发展所带来的问题时，便会以一定的方式向外围扩展，形成新的空间结构。因此，城市处于不同的发展阶段具有不同的空间结构。,2020/6/6,73,（一）城市空间结构理论,一、城市空间结构理论与城市环境功能区划,第二章环境规划学的理论基础第四节空间结构理论,世界各国已提出了多种城市空间结构理论模式，如西方的同心带理论、扇形理论和多核理论等，前苏联、东欧和中国提出的分散集团模式、多层向心城镇体系模式等。认识城市空间结构的演化规律，才能因势利导地进行城市规划。,2020/6/6,74,扇形结构,多核心结构,多层向心结构,2020/6/6,75,第二章环境规划学的理论基础第四节空间结构理论,优点：1、城乡交错，有利于城市生态平衡；2、即分散又集中，微城市的发展留有余地；3、大型生活服务设施多中心布局，生产生活分片配套，有利于生产方便生活；4、有利于城镇抗震和备战疏散；5、为城市园林绿地的发展打下了有力的基础；,2020/6/6,76,第二章环境规划学的理论基础第四节空间结构理论,缺点：1、城市外围建立分散集团，市中心的吸引力并未减弱，由于市区扩大城市人口增加，市中心往往更加拥挤；新建团块的居民总是倾向于去市中心满足需要，所以中心区高档商业服务也以及交通规划要考虑全局并留有余地；2、新团块生活福利设施落后，因货物供应、文化生活和子女教育等原有有些居民宁愿在老城区挤在一起也不愿意迁出，市中心人口过密且难以疏散；3、由于许多工业企业及事业单位迁出市中心，旧城区称为单纯居住区，许多人需要往返于市区和外围团块甚至要穿过市中心，给失去交通带来了更大的负担；4、随着城市规模的扩大，外围团块相互张合，又使城市称为团块的组合，所谓城市交错的环境效应大为减弱，对原有市区尤为不利。,2020/6/6,77,第二章环境规划学的理论基础第四节空间结构理论,城市演化的四个过程：（1）城市膨胀阶段市区向四周扩散，形成向心环带的空间结构。如：发展中的小城市，富阳、台州等。（2）市区蔓生阶段城市形态有团块状变成星形，如杭州、宁波等城市。（3）城市向心体系出现了第三代卫星城市，上海、北京这类大城市的卫星城。（4）城市连绵带许多大城市互相衔接，连绵成带。如美国的大西洋沿岸的纽约、费城等城市群。,2020/6/6,78,（二）环境功能区划环境功能区划是从环境与人类活动相和谐的角度来规划城市或区域的功能区，它与城市和区域的总体规划相匹配。环境功能区是根据自然条件和土地利用现状和未来发展方向划分的，各功能区具有不同的环境承载力，因而对区域内城市的发展规模、产业结构和生产力布局产生一定限制和影响。城市功能区的分布千差万别，但基本上遵循距离衰减规律，大体上呈向心环带分布。也有可能出现地带性分布。,第二章环境规划学的理论基础第四节空间结构理论,2020/6/6,79,二、城市空间结