生態(tài)城市基本理念及規(guī)劃原理與模型方法

1、. 生態(tài)城市根本理念及規(guī)劃原理與模型方法毛志鋒 朱高洪摘要：從系統(tǒng)科學(xué)的角度探討了生態(tài)城市的根本理念與規(guī)劃目標(biāo)要求，提出了生態(tài)城市建立規(guī)劃所須遵循的根本原理。利用系統(tǒng)生態(tài)學(xué)的理論與方法，通過對(duì)生態(tài)城市系統(tǒng)的解析與重構(gòu)，建造了生態(tài)城市建立規(guī)劃模擬模型，并集成了一套生態(tài)城市建立規(guī)劃容、過程與方法體系，較好地解決了生態(tài)城市全面協(xié)調(diào)開展的問題，亦可供生態(tài)省、縣的綜合開展或可持續(xù)開展規(guī)劃參考。關(guān)鍵詞：生態(tài)城市，根本理念，建立規(guī)劃，模型方法生態(tài)城市是在聯(lián)合國教科文組織發(fā)起的“人與生物圈方案研究過程中提出的一個(gè)概念。隨著城市生態(tài)環(huán)境的普遍惡化和區(qū)域生態(tài)支撐能力的持續(xù)衰退，建立生態(tài)城市逐步成為城市開展的一種新

2、理念追求。國外諸多城市和都市區(qū)紛紛開展了生態(tài)城市建立的探索與實(shí)踐，如美國的伯克里、克里夫蘭和波特蘭都市區(qū)，丹麥的哥本哈根市，澳大利亞的懷阿拉市等。國目前已有、等東部8省的百余城市編制了生態(tài)城市建立規(guī)劃，而中西部眾多城市也逐步將生態(tài)城市建立納入城市開展的議程之中。雖然生態(tài)城市的理論與實(shí)踐均已取得了蓬勃開展，但迄今為止，全球尚未有一個(gè)公認(rèn)的生態(tài)城市，甚至對(duì)于生態(tài)城市也沒有一個(gè)完整而清晰的概念。縱觀國城市編制的生態(tài)城市建立規(guī)劃，其所依據(jù)的思維觀念、根本原理和采用的模型方法多有缺失和弊端，此中更不乏生態(tài)環(huán)境規(guī)劃或社會(huì)經(jīng)濟(jì)規(guī)劃的改裝。因此，完善生態(tài)城市的概念涵，探究規(guī)劃編制的根本理論和適宜的模型方法體系

3、，乃是當(dāng)前生態(tài)城市建立規(guī)劃中亟待解決的關(guān)鍵問題。1 生態(tài)城市的根本理念與目標(biāo)要求從生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)來看，城市是一個(gè)人為改變了自然構(gòu)造、物質(zhì)循環(huán)和局部能量轉(zhuǎn)化的、受人類生產(chǎn)活動(dòng)和消費(fèi)需求影響的人工生態(tài)系統(tǒng)。她以人為本，即以人的生存、開展和可持續(xù)開展需要為核心，通過人類活動(dòng)作用于自然界，且能與之和諧相處的社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合系統(tǒng)?；貧w于生態(tài)本征的城市開展要求用“生命原理規(guī)劃和建立城市，而不再以“機(jī)械原理裝備和污染城市。從可持續(xù)開展角度而言，協(xié)同人與自然、人與人之間的相依關(guān)系和能量轉(zhuǎn)化是實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)開展的根本。因此，建立生態(tài)城市，且能以其良好形象和功能帶動(dòng)轄域外的可持續(xù)開展，應(yīng)具有以下幾個(gè)方面的涵和目

4、標(biāo)要求：(1) 生態(tài)城市是一個(gè)中心城區(qū)與周圍城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村嚴(yán)密聯(lián)系、與國外都市相互競爭和補(bǔ)充的開放系統(tǒng)，既需以人口的適度聚集和持續(xù)宜居為根底，又要以社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科教文衛(wèi)的高度開展及其較強(qiáng)的輻射力帶動(dòng)周邊鄉(xiāng)村和與其他城鎮(zhèn)的協(xié)同開展為宗旨。因此，生態(tài)城市的功能定位和建立要考慮到自然條件、經(jīng)濟(jì)區(qū)位和轄域外物流、資金、人流的聚散，以及政治、文化、科技的凝聚與輻射。(2) 生態(tài)城市不僅僅涉及轄域外自然生態(tài)系統(tǒng)中的空氣、水體、土地、森林、動(dòng)植物、能源和其他礦產(chǎn)資源的供需保障，而且也與城市所處的人工環(huán)境系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和社會(huì)、文化系統(tǒng)的狀態(tài)有關(guān)。她是一個(gè)以人的開展需要和能動(dòng)作用為主導(dǎo)、自然環(huán)境系統(tǒng)為依托、資源流動(dòng)為

5、命脈、社會(huì)體制和管理體系為經(jīng)絡(luò)的復(fù)合機(jī)制系統(tǒng)。因此，應(yīng)該和諧人與自然、人與人之間的相依關(guān)系，協(xié)同各行業(yè)和不同區(qū)位間的開展，在改善和滿足當(dāng)代人生活質(zhì)量提高的同時(shí)，也能為未來人口留下較充裕的拓展空間和良好的生態(tài)本底。(3) 生態(tài)城市既要保證經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長，又要保障人們生活質(zhì)量的不斷提高。即生態(tài)城市建立要有超前且合理的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造、土地利用構(gòu)造、生產(chǎn)力和人口格局及其相伴的技術(shù)支持和資源配置構(gòu)造，擁有優(yōu)美的自然和人文景觀構(gòu)造、便利的交通和通訊網(wǎng)絡(luò)，以及高效、和諧的效勞、社會(huì)保障和調(diào)控體系，使城市經(jīng)濟(jì)、社會(huì)系統(tǒng)與區(qū)域生態(tài)、環(huán)境系統(tǒng)協(xié)同有序地開展和良性循環(huán)。(4) 建立生態(tài)城市，應(yīng)加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與修復(fù)，使

6、城市轄域及周邊具有多樣而合理的生物群落構(gòu)造、豐富的生物能量積蓄和持續(xù)增殖潛力，以及較強(qiáng)的環(huán)境調(diào)節(jié)能力和美好的生態(tài)景觀；要加強(qiáng)人口數(shù)量的膨脹控制和人口素質(zhì)的普遍提高，合理人口的消費(fèi)構(gòu)造和就業(yè)構(gòu)造，使人口的生活消費(fèi)在保障根本物質(zhì)消費(fèi)適度滿足后，轉(zhuǎn)向?qū)π?、文化教育和環(huán)境享受的有序追求，以及適時(shí)地轉(zhuǎn)移人力資源于這些部門就業(yè)；須加強(qiáng)“三廢治理和資源節(jié)約與高效利用，使社會(huì)生產(chǎn)和生活的消費(fèi)需求與消費(fèi)剩余不能超越人工參與下的生態(tài)環(huán)境的生產(chǎn)能力和消納能力，即不能因過度索取和污染而降低環(huán)境質(zhì)量和使生態(tài)循環(huán)功能退化。(5) 建立生態(tài)城市，應(yīng)正確處理開展與穩(wěn)定的相依關(guān)系，即以開展帶動(dòng)社會(huì)穩(wěn)定，以穩(wěn)定促進(jìn)城市有效開展

7、。也就是說，只有通過高效的經(jīng)濟(jì)開展，才能緩解就業(yè)壓力和消除貧困；只有堅(jiān)持教育奠基、制度創(chuàng)新、科技進(jìn)步和提高決策與管理水平，才能增強(qiáng)生態(tài)城市的開展活力和抵御社會(huì)、自然危機(jī)；只有合理收益分配，加強(qiáng)社會(huì)保障和法規(guī)體系建立，建樹全民共同富裕和平安互助道德規(guī)，推進(jìn)公眾參與、公平競爭的和現(xiàn)代文明進(jìn)程，才能和諧人們之間的相依關(guān)系，保障生態(tài)城市穩(wěn)定而有序地開展。2 生態(tài)城市建立規(guī)劃的原理城市開展規(guī)劃通常由社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境和根底建立四局部容組成。前三局部的規(guī)劃容既有聯(lián)系又有差異，形成了一種“交集，而根底建立規(guī)劃是上述三局部交集的“交集，如圖1所示。就是說，對(duì)于制定城市的經(jīng)濟(jì)開展規(guī)劃、社會(huì)開展規(guī)劃或生態(tài)環(huán)境規(guī)

8、劃，必須考慮到“兩兩和“三者之間的相互依存與制約關(guān)系；而對(duì)于城市的交通道路、房屋建筑、給排水系統(tǒng)、公共場(chǎng)所配備等根底建立規(guī)劃，均要考慮到上述三個(gè)方面的需求和保障。相較而言，生態(tài)環(huán)境規(guī)劃則是城市有序開展和良性循環(huán)的根底，其目標(biāo)旨在能夠保障其經(jīng)濟(jì)繁榮、景觀優(yōu)美、環(huán)境清潔、人居舒適及其與外部地區(qū)自然環(huán)境的諧和。而生態(tài)城市建立規(guī)劃恰是上述多元集合、多邊規(guī)劃的綜合協(xié)同，這是城市轄域人與自然生態(tài)生命系統(tǒng)有序演化的根本需求，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)開展和人口可持續(xù)宜居的根本需要。系統(tǒng)的在構(gòu)造和外部環(huán)境決定著系統(tǒng)的功能輸出與狀態(tài)演化，這是認(rèn)識(shí)城市開展的現(xiàn)狀和趨勢(shì)，解析城市的外關(guān)聯(lián)和機(jī)制，制定城市開展規(guī)劃所需遵循的根本

9、原理。處理好構(gòu)造部和構(gòu)造之間的聯(lián)系則是制定生態(tài)城市建立規(guī)劃成功的關(guān)鍵。城市作為一個(gè)有機(jī)關(guān)聯(lián)的多元復(fù)合系統(tǒng)，其產(chǎn)業(yè)構(gòu)造、土地利用構(gòu)造、生產(chǎn)力和人口的空間格局，以及社會(huì)構(gòu)造是各子系統(tǒng)、各元素關(guān)系的中樞。產(chǎn)業(yè)構(gòu)造既是生產(chǎn)能力和消費(fèi)需求的關(guān)聯(lián)映像，又決定著社會(huì)生產(chǎn)力的開展水平和改變著生態(tài)環(huán)境的演化狀態(tài)。城市的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造總是依據(jù)地域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的開展需要和生態(tài)環(huán)境的支撐能力而變化，但不同的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造形態(tài)既決定著城市經(jīng)濟(jì)和人口聚集的規(guī)模，又因相應(yīng)的資源配置和能源消費(fèi)構(gòu)造影響著城市生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量及可持續(xù)支撐的潛力，進(jìn)而亦帶動(dòng)著技術(shù)、文化、教育和就業(yè)構(gòu)造的協(xié)同調(diào)整。因此，改善城市和泛城市地區(qū)的生態(tài)環(huán)境必須依靠三次產(chǎn)業(yè)

10、及其部行業(yè)、產(chǎn)品構(gòu)造和與之相伴的技術(shù)支持構(gòu)造的有序調(diào)控，在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)開展、滿足就業(yè)和生活消費(fèi)需求的同時(shí)，借助產(chǎn)業(yè)、行業(yè)和產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新與清潔型生產(chǎn)工藝的改造，帶動(dòng)資源特別是能源消費(fèi)的構(gòu)造性轉(zhuǎn)移，以節(jié)約資源和提高資源的利用效益，減少污染排放和減輕環(huán)境的負(fù)荷壓力；并籍助經(jīng)濟(jì)開展的反哺和科技、管理體系的創(chuàng)新，以尋求和利用更多的可再生替代資源，積極治理“三廢污染，不斷改善和提高環(huán)境的質(zhì)量。“土地是財(cái)富之母，這意味著不僅人們的根本生存資料來自土地的富有和對(duì)自然力的轉(zhuǎn)化，而且經(jīng)濟(jì)的擴(kuò)空間、人口的聚集規(guī)模、景觀和生態(tài)建立的潛力均需要有限的土地資源和其可開發(fā)利用的強(qiáng)度來支撐。因此，城市的可持續(xù)開展需要依靠土地利

11、用構(gòu)造的合理調(diào)整，在保障工業(yè)、交通和城區(qū)第三產(chǎn)業(yè)開展、城鄉(xiāng)居住用地和根本農(nóng)作耕地需求的同時(shí)，通過生態(tài)廊道建立、果園和城鄉(xiāng)綠地面積的增加，以及林地面積的擴(kuò)大和林分構(gòu)造的優(yōu)化，以增強(qiáng)自然抗災(zāi)屏障和生態(tài)系統(tǒng)的消納、調(diào)節(jié)功能；通過自然保護(hù)區(qū)和人文景觀區(qū)面積的適度擴(kuò)大，在保障生物多樣性、特有和瀕危物種繁衍與歷史文化名勝觀覽的同時(shí)，增強(qiáng)生態(tài)自養(yǎng)功能和冶人們的自然、文化情操。地理空間的自然、人文特性和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的承載、調(diào)控能力，均需要因地制宜地合理產(chǎn)業(yè)和人口居住格局，才能有效地促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的開展，協(xié)同有序地改善生態(tài)環(huán)境。因此，制定生態(tài)城市建立規(guī)劃，必須立足于區(qū)位特征和依靠城市轄區(qū)不同等級(jí)城鎮(zhèn)規(guī)模、商貿(mào)和居住功能的

12、調(diào)整，工業(yè)轉(zhuǎn)型和格局的合理分布，以及建城區(qū)和工業(yè)園區(qū)土地配置構(gòu)造的優(yōu)化與園林、綠地及空間隔離林帶的建立，旨在能持續(xù)主導(dǎo)其社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的有序開展，且使各建城區(qū)、工商業(yè)組團(tuán)和村鎮(zhèn)居民點(diǎn)經(jīng)濟(jì)開展、人居舒適、環(huán)境消納和生態(tài)建立得以協(xié)同。社會(huì)構(gòu)造泛指社會(huì)政治體制、經(jīng)濟(jì)體制、管理體系和人口、文化、消費(fèi)、分配構(gòu)造等。上述元素構(gòu)造不同，往往對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的開展和生態(tài)環(huán)境的需求與影響也不盡一樣，進(jìn)展規(guī)劃時(shí)必須給予高度關(guān)注，且須與上述幾大構(gòu)造保持協(xié)同。因此，制定生態(tài)城市建立規(guī)劃必須以產(chǎn)業(yè)構(gòu)造、土地利用構(gòu)造、生產(chǎn)力和人口的空間格局，以及社會(huì)構(gòu)造調(diào)整為中樞，協(xié)同轄域外人與自然及人口、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的相依關(guān)系與互動(dòng)機(jī)制，以滿足

13、中心城區(qū)和轄域城鄉(xiāng)可持續(xù)開展的需要。通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)構(gòu)造和與之相伴的技術(shù)構(gòu)造，在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)開展和解決就業(yè)、貧富問題的同時(shí)引致資源或能源利用構(gòu)造的改變，節(jié)約資源和解決環(huán)境問題；合理調(diào)整土地利用構(gòu)造，在促進(jìn)三大產(chǎn)業(yè)、城鄉(xiāng)根本建立順利開展的同時(shí)加強(qiáng)植被建立，以保障土地資源綜合效益的提高；有序調(diào)控生產(chǎn)力和人居的城鄉(xiāng)、局地格局，在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、人居規(guī)模效應(yīng)的同時(shí)改善城鄉(xiāng)環(huán)境質(zhì)量，減少面源污染，以有效保護(hù)水源和生物多樣性的繁衍；科學(xué)地設(shè)計(jì)生態(tài)景觀構(gòu)造，使人文和自然景觀合理配置，美化城鄉(xiāng)環(huán)境和滿足人們的旅游欣賞需求；優(yōu)化經(jīng)營構(gòu)造、管理構(gòu)造、貧富差異構(gòu)造、人口和人力資本培育構(gòu)造，以及投資構(gòu)造等社會(huì)、調(diào)控構(gòu)造，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)高

14、效、社會(huì)穩(wěn)定地開展。3 生態(tài)城市建立規(guī)劃的容、過程與方法生態(tài)城市建立規(guī)劃的主要任務(wù)，一是摸清“家底，即從城市轄域開展的生態(tài)環(huán)境可支撐角度稔知生態(tài)環(huán)境的受損程度、污染危害和根源，洞悉人口和經(jīng)濟(jì)開展的現(xiàn)狀與就業(yè)、分配和社會(huì)保障壓力，辨識(shí)轄域外主要資源的保障能力、區(qū)域生態(tài)環(huán)境可調(diào)節(jié)的潛力，以及污染治理、生態(tài)補(bǔ)償?shù)纳鐣?huì)需求與經(jīng)濟(jì)、技術(shù)支撐的能力；二是主要從產(chǎn)業(yè)構(gòu)造、土地利用構(gòu)造、空間格局和社會(huì)構(gòu)造調(diào)整角度，在保障經(jīng)濟(jì)高效開展、社會(huì)穩(wěn)定和人們生活質(zhì)量持續(xù)提高前提下，如何節(jié)約資源、減少污染排放、加強(qiáng)生態(tài)屏障和消納能力的建立，以及有序地調(diào)控人口的齡級(jí)、素質(zhì)、就業(yè)構(gòu)造和定居規(guī)模，調(diào)節(jié)產(chǎn)業(yè)的開展方向和社會(huì)分配，

15、完善城市根底建立與保護(hù)文化遺產(chǎn)和自然物種；三是在不同時(shí)空域規(guī)劃目標(biāo)和方案確立的根底上，從社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境調(diào)節(jié)機(jī)制與政策、法規(guī)、管理措施和擬建工程工程等方面，探索和制定切實(shí)可行的對(duì)策方略。為了完成上述規(guī)劃任務(wù)，到達(dá)生態(tài)城市的目標(biāo)要求，除遵循前述根本原理外，還需按照一定的過程進(jìn)展系統(tǒng)分析和有序探索。在近年來進(jìn)展的幾例生態(tài)市、縣規(guī)劃過程中，曾運(yùn)用系統(tǒng)科學(xué)的方法論，以獨(dú)特的技術(shù)路線設(shè)計(jì)將規(guī)劃目標(biāo)、容、方法和過程融為一體(如圖2)，既能使復(fù)雜的對(duì)象系統(tǒng)有機(jī)關(guān)聯(lián)，又使參研者清楚地知悉自己所承當(dāng)?shù)娜蝿?wù)及與他人工作的配合；既從規(guī)劃研究上保障城市開展的整體性和各子系統(tǒng)規(guī)劃方案實(shí)施的協(xié)同性，又能順利而圓滿地完

16、成預(yù)定的任務(wù)和實(shí)現(xiàn)即達(dá)的目標(biāo)。規(guī)劃目標(biāo)與方案因地域空間、產(chǎn)業(yè)、行業(yè)構(gòu)造和時(shí)序演變而呈現(xiàn)出多維的合理組配，且需要適宜、協(xié)同和可操作的實(shí)施路徑與對(duì)策措施，以及階段評(píng)估和部門考核的指標(biāo)、方法等。因此，選擇科學(xué)、適宜的模型方法尤為重要。在規(guī)劃過程中，不僅需要評(píng)價(jià)現(xiàn)狀和確定單一目標(biāo)的一般統(tǒng)計(jì)學(xué)方法和時(shí)序、因果預(yù)測(cè)類模型，更須采用能夠反映多因素間相互依存和機(jī)制的關(guān)系構(gòu)造及其動(dòng)態(tài)演繹的模擬模型，以便能夠協(xié)同市域系統(tǒng)在構(gòu)造和主要狀態(tài)的關(guān)聯(lián)優(yōu)化，且能為不同外條件支持和可行策略實(shí)施下的多個(gè)規(guī)劃方案擇優(yōu)提供充分的科學(xué)依據(jù)。近年來，利用美國著名生態(tài)環(huán)境學(xué)家T.H.Odum教授創(chuàng)立的系統(tǒng)生態(tài)學(xué)建模原理和模擬方法開展了幾

17、例生態(tài)市、縣的建立規(guī)劃，所構(gòu)模型如下列圖3。實(shí)踐說明，該模型以提醒多元復(fù)合開放系統(tǒng)的在構(gòu)造和狀態(tài)的非線性關(guān)聯(lián)機(jī)理為特征，依據(jù)變?cè)g的相依函數(shù)關(guān)系融多種模型方法于一體，對(duì)城市或區(qū)域社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的協(xié)同開展及不同開展模式和策略進(jìn)展動(dòng)態(tài)模擬、比擬擇優(yōu)，這恰符合城市或區(qū)域系統(tǒng)開展的實(shí)際狀況與綜合決策需要，也使前述的規(guī)劃原理和研究式得以科學(xué)的應(yīng)用及完善。在規(guī)劃編制的過程中，加強(qiáng)地方政府、民眾與外部專家的密切合作，既能保障規(guī)劃的質(zhì)量、提高地方官員和民眾對(duì)當(dāng)?shù)亻_展的深層次認(rèn)識(shí)及執(zhí)行規(guī)劃的自覺性，而且能為地方培養(yǎng)一批規(guī)劃、決策和管理的人才，以便使其掌握先進(jìn)的開展理念和規(guī)劃方法而有助于未來實(shí)施過程的調(diào)整和研究。另則，在規(guī)劃過程中借助報(bào)紙、網(wǎng)絡(luò)、電視等媒體和多層面、多輪次的咨詢