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文檔簡介
第二章
城市生態(tài)學(xué)概論及基本原理2.1城市生態(tài)學(xué)概念2.2
城市生態(tài)學(xué)的發(fā)展階段及概況2.3
城市生態(tài)學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)、研究層次及研究內(nèi)容2.4
城市生態(tài)學(xué)基本原理2.1城市生態(tài)學(xué)概念2.1.1城市生態(tài)學(xué)的起源2.1.2城市生態(tài)學(xué)的概念2.1.3城市生態(tài)學(xué)的分支2.1.1城市生態(tài)學(xué)的起源
城市生態(tài)學(xué)由芝加哥學(xué)派的創(chuàng)始人帕克(RobertEzraPark.1864~1944)于1920年代提出。芝加哥學(xué)派是以美國芝加哥大學(xué)社會學(xué)系為代表的人類生態(tài)學(xué)及其城市生態(tài)學(xué)術(shù)思想的統(tǒng)稱。興盛于1920一1930年代,開創(chuàng)了城市生態(tài)學(xué)研究的先河,其代表人物有帕克、伯吉斯(E.W.Buurgess).麥肯齊(R.D.Mckenzie)等。他們以城市為研究對象,以社會調(diào)查及文獻(xiàn)分析為主要方法,以社區(qū)即自然生態(tài)學(xué)中的群落、鄰里為研究單元,研究城市的集聚、分散、入侵、分隔及演替過程,城市的競爭、共生現(xiàn)象、空間分布格局、社會結(jié)構(gòu)和調(diào)控機(jī)理;運(yùn)用系統(tǒng)的觀點將城市視為一個有機(jī)體,一種復(fù)雜的人類社會關(guān)系,認(rèn)為它是人與自然、人與人相互作用的產(chǎn)物,其最終產(chǎn)物表現(xiàn)為它所培養(yǎng)出的各種新型人格。芝加哥學(xué)派的代表作是1925年由帕克等人合著的《城市》(TheCity)。2.1.2城市生態(tài)學(xué)的概念至于城市生態(tài)學(xué)的定義,PeterM.Blau(1977)認(rèn)為麥肯齊(1925)最先從狹義上對它作出定義,“城市生態(tài)學(xué)是對人們的空間關(guān)系和時間關(guān)系如何受其環(huán)境影響這一問題的研究”。這一定義比較側(cè)重于社會生態(tài)學(xué)的內(nèi)容。許多學(xué)者對城市生態(tài)學(xué)的發(fā)展作出了貢獻(xiàn),對城市生態(tài)學(xué)概念的理解及其定義也日益深化?,F(xiàn)代城市生態(tài)學(xué)的定義一般為:城市生態(tài)學(xué)是研究城市人類活動與周圍環(huán)境之間關(guān)系的學(xué)科,城市生態(tài)學(xué)將城市視為一個以人為中心的人工生態(tài)系統(tǒng),在理論上著重研究其發(fā)生和發(fā)展的動因,組合和分布的規(guī)律(特征)、結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系,調(diào)節(jié)和控制的機(jī)理;在應(yīng)用上旨在運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理規(guī)劃、建設(shè)和管理城市,提高資源利用效率,改善城市系統(tǒng)關(guān)系和環(huán)境質(zhì)量,促進(jìn)城市的生態(tài)化發(fā)展。2.1.3城市生態(tài)學(xué)的分支根據(jù)研究對象的不同,城市生態(tài)學(xué)可分為城市自然生態(tài)學(xué),城市經(jīng)濟(jì)生態(tài)學(xué)和城市社會生態(tài)學(xué)三個分支。
城市自然生態(tài)學(xué)著重研究城市密集的人類活動對所在地域自然生態(tài)系統(tǒng)的枳極和消極影響(包括城市植被、動物,微生物及城市氣候、水文.土壤.景觀等)以及城市生物和地理環(huán)境對城市居民的作用。
城市經(jīng)濟(jì)生態(tài)學(xué)的研究重點是城市代謝過程和物流能流的轉(zhuǎn)化,利用效率等。
城市社會生態(tài)學(xué)著重研究城市人工環(huán)境對人的生理和心理的影響,效用及人在建設(shè)城市.改造自然過程中所遇到的城市問題.如人口、交通問題等。2.2城市生態(tài)學(xué)的發(fā)展階段及概況2.2.1萌芽階段2.2.2初級階段2.2.3蓬勃發(fā)展階段2.2.1萌芽階段盡管城市生態(tài)學(xué)在生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的各個分支中比較年輕,但生態(tài)學(xué)的思想?yún)s是伴隨著城市的產(chǎn)生及城市問題的出現(xiàn)就已有了。由于當(dāng)時尚未形成大的影響,故將20世紀(jì)以前稱為城市生態(tài)學(xué)的萌芽階段。2.2.1萌芽階段1、中國古代的生態(tài)學(xué)思想首先,我國古代生態(tài)思想反映在人口思想、人與土地(食物)關(guān)系上。公元前390年商鞅提出了具有生態(tài)學(xué)思想的認(rèn)識.即:①人口與土地必須平衡,并提出具體比例:方圓百里土地可養(yǎng)活5萬人;生態(tài)系統(tǒng)的組成為山、丘陵10%,湖沼10%,溪谷、河流10%,城鎮(zhèn)道路10%,劣田20%,良田40%。②主張增加農(nóng)業(yè)人口,首次提出農(nóng)業(yè)與非農(nóng)業(yè)比例為100:1,最多不小于10:1。公元前238年,茍子提出了減少工商業(yè)人口國家才能強(qiáng)盛的主張.即工商業(yè)入口的多少取決于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者所能提供的剩余糧食。公元前289年后的重要著作《管子》進(jìn)一步主張商鞅的思想,土地與人口的比例改為方圓50里養(yǎng)1萬人。到了近代1885年,包世臣提出了農(nóng)業(yè)和非農(nóng)業(yè)勞力比例關(guān)系,設(shè)每20個人按6個勞動力計.則士、工商占1/6,農(nóng)占5/6。顯然非農(nóng)業(yè)人口的限制影響了城市的規(guī)模。2.2.1萌芽階段1、中國古代的生態(tài)學(xué)思想其次,在人與自然的關(guān)系上,我國古代也有一定的生態(tài)學(xué)思想萌芽。如《孟子》一書中載”數(shù)罟不入灣池,魚鱉不可勝食“,意思是說魚池中不用細(xì)網(wǎng)打魚,則水產(chǎn)吃不完。《淮南子》:“草木未落.刀斧不得入山林”,意即森林正在生長發(fā)育季節(jié),不要上山砍伐林木。賈思勰所著的《齊民要術(shù)》一書中,生態(tài)學(xué)的觀點非常突出,如“順天時,量地理,則用力少而成功多”,“任情返道,勞而無獲”,“良田宜種晚,薄田宜種早”,“良地非獨宜晚,早宜無割,薄地宜早,晚必不成實也”,說明種植農(nóng)作物符合當(dāng)?shù)貧夂蚝屯寥赖纳鷳B(tài)條件,可收事半功倍之效。第三,在城市選址、城市布局、城市建設(shè)、城市經(jīng)營等方面,中國古代城市也有一定的生態(tài)學(xué)思想。如在選址方面.古代中國城市注重生態(tài)與自然環(huán)境條件,講究城市位置選在依山傍水(不受淹,且取水方便),肥田沃野(糧食高產(chǎn)),森林資源豐富,宜農(nóng)宜牧,氣候宜人之處。春秋戰(zhàn)國時代的《管子·度地篇》中就記載了關(guān)于居民點的選址要“高勿近阜而水用足,低勿近水而溝防省?!?.2.1萌芽階段2、國外古代的生態(tài)學(xué)思想
2000多年前的古希臘就已有生態(tài)思想的萌芽。公元前600年,希臘地理學(xué)家美勒(ThalesoleMilet)提出了生態(tài)區(qū)劃酌設(shè)想,按陽光照射引起地區(qū)溫度和供水的不同.將地球分為北極帶、夏熱帶、赤道帶、冬熱帶和南極帶等五大區(qū)。公元前300年古希臘的哲學(xué)家提奧夫拉斯特(Theophrastus)注意到了各地植物分布與氣候和土壤等的關(guān)系,指出熱帶海邊紅樹林等植物分布與氣候,土壤之間的關(guān)系特征與類型。2.2.2初級階段
20世紀(jì)初,國外一批科學(xué)家將生態(tài)學(xué)思想運(yùn)用于城市問題研究中,如英國生物學(xué)家格迪斯(Geddes)在《城市開發(fā)》(CityDevelopment.1904)和《進(jìn)化中的城市》(CitiesinEvolution.1915)中.就試圖將生態(tài)學(xué)原理運(yùn)用于城市的環(huán)境、衛(wèi)生、規(guī)劃、市政等綜合研究中。20世紀(jì)20~30年代,美國的芝加哥學(xué)派則將生物群落的原理和觀點用于研究城市社會.并取得了一些成果,影響較大。芝加哥學(xué)派明確提出了社會和城市研究的人類生態(tài)學(xué)方向。他們的研究集中在“當(dāng)時大量的歐洲移民和鄉(xiāng)村人口遷移造成美國城市迅速擴(kuò)張引起的社會變化”上。首先.帕克等人運(yùn)用一些生態(tài)學(xué)概念,如演替、競爭、新陳代謝來描述人口遷移的不同階段的社區(qū)功能和社會秩序,并提出一些社會無序的標(biāo)識,如疾病、犯罪.瘋狂與自殺等。其次,該學(xué)源將城市看作一個封閉的功能系統(tǒng)社區(qū)).這一功能系統(tǒng)可以視為有機(jī)體.特別關(guān)注有機(jī)體的時空變化特征。2.2.3蓬勃發(fā)展階段
城市生態(tài)學(xué)的蓬勃發(fā)展始于1960年代后期。1962年卡森(RachelCarson)在《寂靜的春天》一書中,揭示了城市生態(tài)環(huán)境遭受破壞的情況,引起廣泛的關(guān)注。城市生態(tài)學(xué)在理論,方法與實踐上都面臨新的突破。
1971年聯(lián)合國教科文組織(UNESCO)制訂“人與生物圈”研究計劃,把對人類聚居地的生態(tài)環(huán)境研究列為重點而目之一,并開展了城市與人類生態(tài)研究課題,提出用人類生態(tài)學(xué)的理論和觀點研究城市環(huán)境。1970年代初,羅馬俱樂部發(fā)表了《增長的極限》、《生命的藍(lán)圖》、《只有一個地球》等著作,對城市生態(tài)的研究起了極大的推動作用。麥克哈格(lan.L.Mchrg)在《設(shè)計結(jié)合自然》(1969)中運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理,研究大自然的特征,充分結(jié)合自然進(jìn)行設(shè)計,并創(chuàng)造了科學(xué)的生態(tài)設(shè)計方法。此后,1978年西蒙茲(J.O.Simonds)在《大地景觀——環(huán)境規(guī)劃指南》中進(jìn)一步完善了麥克哈格的生態(tài)規(guī)劃方法,對城市規(guī)劃、景觀規(guī)劃和建筑學(xué)產(chǎn)生了重大影響。1973年日本的中野尊正等編著的《城市生態(tài)學(xué)》,闡述了城市化對自然環(huán)境的影響以及城市綠化,城市環(huán)境污染及防治等。1975年國際生態(tài)學(xué)會主辦的《城市生態(tài)學(xué)》季刊創(chuàng)刊。1977年Berry發(fā)表了《當(dāng)代城市生態(tài)學(xué)》,系統(tǒng)闡述了城市生態(tài)學(xué)的起源、發(fā)展與理論基礎(chǔ),應(yīng)用多變量統(tǒng)計分析方法研究城市化過程中的城市人口空間結(jié)構(gòu)、動態(tài)變化及其形成機(jī)制,奠定了城市因子生態(tài)學(xué)的研究基礎(chǔ)。2.2.3蓬勃發(fā)展階段
進(jìn)入1980年代,城市生態(tài)研究更是異軍突起。1980年,第二屆歐洲生態(tài)學(xué)術(shù)討論會,以城市生態(tài)系統(tǒng)作為會議的中心議題。Forester.Vester和Hester對城市生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展趨勢進(jìn)行了研究。H.T.Odum認(rèn)為城市生態(tài)系統(tǒng)和自然生態(tài)系統(tǒng)有相似的演替規(guī)律,都有發(fā)生、發(fā)展、興盛、波動和衰亡等過程,并且認(rèn)為城市演替過程是能量不斷聚集的過程。此后,各類城市生態(tài)研究工作蓬勃發(fā)展,各種有關(guān)出版物、論文集和國際學(xué)術(shù)會議不斷涌現(xiàn)。例如法蘭克福、羅馬、墨西哥城、多倫多、東京、香港、曼谷、柏林、莫斯科等幾十個城市先后從不同角度開展了城市生態(tài)研究,取得了可喜的成效。
1992年6月,聯(lián)合國在里約熱內(nèi)盧召開了具有劃時代意義的“人類環(huán)境與發(fā)展大會”。這次會議將環(huán)境問題定性為21世紀(jì)人類面臨的巨大挑戰(zhàn),并就實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略達(dá)成一致。其中人類住區(qū)及城市的可持續(xù)發(fā)展,給城市生態(tài)環(huán)境問題研究注入了新的血液,成為當(dāng)代城市生態(tài)環(huán)境問題研究的重要動向和熱點。2.2.3蓬勃發(fā)展階段
隨著現(xiàn)代生態(tài)學(xué)的發(fā)展,現(xiàn)代生態(tài)學(xué)與城市研究的結(jié)合,自然地要求建立生態(tài)城市。自1970年代以來.國外學(xué)者分別從不同的角度來研究生態(tài)城市的內(nèi)涵、主要特征、指標(biāo)體系、發(fā)展規(guī)劃思路與方向、基本框架、具體目標(biāo)及步驟等。1987年美國生態(tài)學(xué)家理查德·瑞杰斯特(RichardRegister)在其《生態(tài)城市:伯克利》(EcocityBerkeley-BuildingCitiesforaHealthyFuture)中提出其所期望的理想的生態(tài)城市應(yīng)具有的6點特征。1990年瑞杰斯特又提出了“生態(tài)結(jié)構(gòu)革命”的倡議,并提出了生態(tài)城市建設(shè)的10項計劃。國際生態(tài)學(xué)會城市生態(tài)專業(yè)委員會于1995年1月和5月召開了“可持續(xù)城市”系列研討會,就城市可持續(xù)發(fā)展問題進(jìn)行了深入討論。1997年6月在德國萊比錫召開了國際城市生態(tài)學(xué)術(shù)討論會,內(nèi)容涉及了城市生態(tài)環(huán)境的各個方面,但研究的目標(biāo)逐漸集中在城市可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)上,城市生態(tài)學(xué)和城市生態(tài)環(huán)境學(xué)已成為城市可持續(xù)發(fā)展及制定21世紀(jì)議程的科學(xué)基礎(chǔ)。2.2.3蓬勃發(fā)展階段國際上有關(guān)城市生態(tài)學(xué)的研究除了聯(lián)合國教科文組織的人和生物圈計劃外,國際生態(tài)學(xué)會(INTECEL)于1974年在海牙召開的第一屆國際生態(tài)學(xué)大會上成立了“城市生態(tài)學(xué)”專業(yè)委員會。此外,國際森林研究組織聯(lián)盟(IUFRO)在1986年的會議上建立了“城市森林”計劃工作組,開展城市森林的研究。世界氣象組織(WMO),世界衛(wèi)生組織lWHO),國際城市環(huán)境研究所(IIUE)、國際景觀生態(tài)學(xué)協(xié)會(IALE)以及歐洲聯(lián)盟(EU)、經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)都開展了相關(guān)研究。2.3城市生態(tài)學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)、研究層次及研究內(nèi)容2.3.1城市生態(tài)學(xué)的主要學(xué)科基礎(chǔ)2.3.2城市生態(tài)學(xué)的研究層次2.3.3域市生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容2.3.1城市生態(tài)學(xué)的主要學(xué)科基礎(chǔ)1、生態(tài)學(xué)城市生態(tài)學(xué)從某一角度而言,是一應(yīng)用生態(tài)學(xué),是傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)及現(xiàn)代生態(tài)學(xué)應(yīng)用于城市的產(chǎn)物,因此,生態(tài)學(xué)作為其學(xué)科基礎(chǔ)是不言而喻的。2、城市學(xué)
城市生態(tài)學(xué)是生態(tài)學(xué)與眾多城市學(xué)相關(guān)學(xué)科的交叉結(jié)合后形成的新學(xué)科。“城市學(xué)“一詞最早見于日本磯村英一的《城市學(xué)》(1975),是以城市為研究對象,從不同角度、不同層次觀察、剖析,認(rèn)識,改造城市的各種學(xué)科的總稱。城市學(xué)作為城市生態(tài)學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)之一,既為城市學(xué)研究領(lǐng)域的拓展,研究思路的更新提供了條件,也為城市生態(tài)學(xué)的“成長壯大“提供了充足的養(yǎng)分。2.3.1城市生態(tài)學(xué)的主要學(xué)科基礎(chǔ)3、人類生態(tài)學(xué)人類生態(tài)學(xué)是研究人與周圍環(huán)境之間的相互關(guān)系及其規(guī)律的科學(xué)。即研究當(dāng)代人口、資源、環(huán)境與發(fā)展的關(guān)系.研究人類生態(tài)系統(tǒng)中各要素之間能量。物質(zhì)和信息的交換關(guān)系。其研究方法是把人口、資源,環(huán)境視為一個巨大的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行綜合研究。4、地理學(xué)地理學(xué)是以地區(qū)的山川.氣候等自然環(huán)境及物產(chǎn)、交通,居民點為研究對象的學(xué)科。地理學(xué)與城市生態(tài)學(xué)在解決城市矛盾的諸多方面存在著相似之處,許多重要的概念相互交疊。例如,當(dāng)代城市生態(tài)學(xué)家所著重分析的關(guān)鍵問題之一,即人類聚居地究竟是如何組織形成并不斷變遷以適應(yīng)環(huán)境的變化,而同樣地,現(xiàn)代城市地理學(xué)家也在試圖解釋城市的環(huán)境如何影響人們在環(huán)境中的場所及空間行為。此外,城市生態(tài)學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)還包括環(huán)境學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、生態(tài)工程學(xué)等學(xué)科。2.3.2城市生態(tài)學(xué)的研究層次1、城市生物環(huán)境層次研究所謂生物環(huán)境層次研究,即是從傳統(tǒng)的生物生態(tài)學(xué)理論出發(fā),把城市作為一種特定的生物環(huán)境,研究此種環(huán)境中各種生物生態(tài)問題。如城市的動植物區(qū)系分布,城市工業(yè)污染條件下的植物群落特點,鳥類行為變化等。這類工作如法蘭克福的敏感度模型.邦卡姆IR.Bomkamm)的《城市生態(tài)學(xué)》等,后者試圖以城市中植物生長及動物行為變化來揭示城市環(huán)境的狀況,尋求解決污染,改善環(huán)境質(zhì)量的途徑。2、城市生態(tài)系統(tǒng)層次研究生態(tài)系統(tǒng)層次研究是把城市作為以人類活動為主體的人類生態(tài)系統(tǒng)來加以考察研究。當(dāng)代城市生態(tài)學(xué)的研究途徑之一即是從生態(tài)系統(tǒng)的理論出發(fā),研究城市生態(tài)系統(tǒng)的特點、結(jié)構(gòu)、功能的平衡,以及它們在空間形態(tài)上的分布模式與相互關(guān)系。強(qiáng)調(diào)城市中自然環(huán)境與人工環(huán)境、生物群落與人類社會、物理生物過程與社會經(jīng)濟(jì)過程之間的相互作用。這些可以說是城市生態(tài)學(xué)研究的主導(dǎo)方向之一。2.3.2城市生態(tài)學(xué)的研究層次3、城市系統(tǒng)生態(tài)層次研究
系統(tǒng)生態(tài)層次的研究即是從區(qū)域和地理概念的高度來觀察城市本身,站在歷史發(fā)展的高度來考察城市問題,把城市作為整個區(qū)域范圍內(nèi)的一個有機(jī)體,通過研究城市的興表,揭示城市與其腹地在自然、經(jīng)濟(jì)、社會諸方面的相互關(guān)系,分析同一地區(qū)的城市分布與分工合作以及規(guī)模,功能各異的人類聚落間的相互關(guān)系;研究城市在不同尺度范圍內(nèi)的中心作用、吸引力和輻射作用;分析城市有機(jī)體在生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)位勢。這是目前世界上廣為流行的一種城市和城市群研究途徑。
4、全球?qū)哟纬鞘猩鷳B(tài)學(xué)研究的全球?qū)哟纹湓蛴卸浩湟?,從全球角度開展生態(tài)學(xué)研究,是現(xiàn)代生態(tài)學(xué)的發(fā)展趨勢之一,全球生態(tài)學(xué)(生物圈生態(tài)學(xué))的出現(xiàn)可為佐證。作為生態(tài)學(xué)的分支之一的城市生態(tài)學(xué)也應(yīng)順應(yīng)這一學(xué)科發(fā)展趨勢。其二,當(dāng)前人類面臨的六大挑戰(zhàn)(即人口、食物,資源.能源、工業(yè)發(fā)展及城市膨脹)都是與占人口40%以上的城市人口分不開的。由于城市發(fā)展對全球生態(tài)環(huán)境演化的巨大影響,并在一定程度上決定了全球生態(tài)環(huán)境的走向。因此,從全球?qū)哟芜M(jìn)行城市生態(tài)學(xué)研究,顯示了城市生態(tài)學(xué)對全球環(huán)境變化的重視和責(zé)任,也是具有深遠(yuǎn)歷史意義的研究角度和研究層次。2.3.3城市生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容1、城市與生態(tài)環(huán)境相互關(guān)系的角度從相對比較宏觀的角度,城市生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容可以從城市人類及活動與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系,或者兩者之間的相互影響及作用的角度加以認(rèn)識。如此,城市生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容包括如下內(nèi)容:
(1)研究城市生態(tài)系統(tǒng)的主體——城市人口的結(jié)構(gòu)、變化速率及其空間分布特征,以闡明城市人口與城市生態(tài)環(huán)境的相互關(guān)系的一個側(cè)面。
(2)研究城市物質(zhì)代謝功能(物質(zhì)與能量流動的特征與速率)與城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化之間的關(guān)系。
(3)研究城市發(fā)展及其制約條件,闡明城市發(fā)展與城市生態(tài)環(huán)境問題的相互關(guān)系。如自然資源(土地,水、礦藏等)的開發(fā)與利用對城市生態(tài)環(huán)境的影響。
(4)研究城市生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境質(zhì)量之間的關(guān)系,建立城市生態(tài)系統(tǒng)模型。
(5)研究城市環(huán)境質(zhì)量與城市居民健康的相互關(guān)系。2.3.3城市生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容1、城市與生態(tài)環(huán)境相互關(guān)系的角度
(6)研究城市生態(tài)系統(tǒng)中除人以外的生物體的構(gòu)成與變化,以及環(huán)境因子對生物體的影響。
(7)從區(qū)域環(huán)境質(zhì)量管理的角度,研究城市生態(tài)系統(tǒng)與其他生態(tài)系統(tǒng)(如農(nóng)田.河流及海洋生態(tài)系統(tǒng)等)的相互關(guān)系。
(8)研究社會環(huán)境對城市居民及其活動的影響。
(9)研究各種生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)的合理標(biāo)準(zhǔn)。
(10)研究城市生態(tài)規(guī)劃、城市環(huán)境規(guī)劃的原理、內(nèi)容與方法。2.3.3城市生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容2、改善、控制城市生態(tài)環(huán)境的角度從相對比較微觀(技術(shù))的層面和改善、控制城市生態(tài)環(huán)境的角度,城市生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容比較集中于城市生態(tài)安全、生態(tài)工程的應(yīng)用等方面。具體內(nèi)容如下(王如松等.2000):
(1)鄉(xiāng)村城市化、城鎮(zhèn)化生態(tài)效應(yīng)與生態(tài)風(fēng)險分析的定量研究。
(2)城市災(zāi)變生態(tài)評估,預(yù)測與控制研究,特別是城鎮(zhèn)化過程的誘導(dǎo)性生態(tài)調(diào)控研究,包括大城市、中小城市和小城鎮(zhèn)人口及人類活動規(guī)模,農(nóng)村剩余勞動力去向和生態(tài)管理的研究。
(3)居住區(qū)及人類活動密集區(qū)生態(tài)工程應(yīng)用研究,包括城市生活質(zhì)量、城市景觀生態(tài)設(shè)計、立體綠化、生活垃圾及污水的循環(huán)利用等。
(4)舊城改造的生態(tài)對策及污染.衰落城鎮(zhèn)的生態(tài)恢復(fù),包括為改善舊城的經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行的系統(tǒng)研究以及針對城市住宅、交通及服務(wù)設(shè)施等問題的人類生態(tài)研究。2.3.3城市生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容2、改善、控制城市生態(tài)環(huán)境的角度
(5)新建工礦及城鎮(zhèn)的生態(tài)規(guī)劃與設(shè)計,生態(tài)工程建設(shè)與調(diào)控的研究。
(6)城鎮(zhèn)可持續(xù)發(fā)展的先進(jìn)實用技術(shù)的篩選、開發(fā)和應(yīng)用,包括無公害型產(chǎn)品,無廢或低廢工藝、可再生資源的永續(xù)和高效利用,廢棄物的循環(huán)再生工藝等。
(7)城市特殊區(qū)域(如市場、街道、車站、工礦、機(jī)關(guān)或擁擠的公共汽車或火車上)的個體生態(tài)機(jī)理生態(tài)及疾病防治的生態(tài)醫(yī)學(xué)研究。
(8)國內(nèi)外不同形態(tài),規(guī)模城市可持續(xù)發(fā)展的比較研究,包括橫向與縱向比較。
(9)坡市與其郊區(qū)及腹地生態(tài)經(jīng)濟(jì)支持關(guān)系與社會發(fā)展模式的研究.包括相互協(xié)調(diào)與矛盾關(guān)系的定量模型。
(10)城市可持續(xù)發(fā)展生態(tài)決策支持系統(tǒng)的研究,包括管理信息系統(tǒng)(數(shù)據(jù)庫、圖庫和知識庫等)、方法系統(tǒng)(各種定性與定量的方法和模型)和城市與人的相交界面等。2.4城市生態(tài)學(xué)基本原理2.4.1城市生態(tài)位原理2.4.2多樣性導(dǎo)致穩(wěn)定性原理2.4.3食物鏈(網(wǎng))原理2.4.4限制因子原理2.4.5生態(tài)環(huán)境承載力原理2.4.6共生原理城市生態(tài)學(xué)的原理可以分成兩種基本的類型:其一是應(yīng)用生態(tài)學(xué)原理對城市發(fā)展的一些內(nèi)在機(jī)理(規(guī)律)的概括和描述,即,對城市發(fā)生和發(fā)展的動因,城市要素組合和分布的規(guī)律(特征)、城市結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系、城市調(diào)節(jié)和控制的機(jī)理的概括和描述;其二是對城市的生態(tài)化發(fā)展目標(biāo)的闡釋。2.4.1城市生態(tài)位原理:促進(jìn)城市發(fā)展的內(nèi)在原因1、內(nèi)涵
“生態(tài)位”(niche)指物種在群落中所占的地位。一種生物的生態(tài)位既反映該物種在某一時期某一環(huán)境范圍內(nèi)所占據(jù)的空間位置,也反映該種生物在該環(huán)境中的氣候因子、土壤因子等生態(tài)因子所形成的梯度上的位置,還反映了該種生物在生態(tài)系統(tǒng)(或群落)的物質(zhì)循環(huán)、能量流動相信息傳遞過程中的角色。
生態(tài)位的大小用生態(tài)位的寬度來衡量。生態(tài)位的寬度是指在環(huán)境的現(xiàn)有資源譜當(dāng)中,某種生態(tài)元能夠利用多少(包括種類、數(shù)量及其均勻度)的一個指標(biāo)。生態(tài)位寬度越大,說明其在生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮的作用越大,對社會、經(jīng)濟(jì).自然資源的利用越廣泛,利用率越高,效益也越大,競爭力越強(qiáng)。反之,生態(tài)位寬度越小,在生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮的作用越小,競爭力越弱。物種之間的生態(tài)位越接近,相互之間的競爭就越激烈,分類上屬于同一屬的物種之間,由于親緣關(guān)系較接近,因而具有較為相似的生態(tài)位,可以分布在不同的區(qū)域。如果它們分布在同一區(qū)域,必然由于競爭而逐漸導(dǎo)致其生態(tài)位分離。2.4.1城市生態(tài)位原理:促進(jìn)城市發(fā)展的內(nèi)在原因1、內(nèi)涵城市生態(tài)位(urbanecologicalniche.urbanniche.cityniche)的內(nèi)涵是很豐富的。首先,城市生態(tài)位是一個城市的生境給人們生存和活動所提供的生態(tài)位,是城市提供給人們的或可被城市人類利用的各種生態(tài)因子(如水、食物、能源、土地、氣候、建筑、交通等)和生態(tài)關(guān)系(如生產(chǎn)力水平、環(huán)堍容量、生活質(zhì)量與外部系統(tǒng)的關(guān)系等)的集合。就城市擁有的生態(tài)因子而言,具有數(shù)量屬性和空間屬性。而這種數(shù)量和空間屬性對每個城市、城市的不同區(qū)位而言具有明顯的差異,這種差異可以“城市占有率”來反映。其次,城市生態(tài)位反映了一個城市的現(xiàn)狀對于人類各種經(jīng)濟(jì)活動和生活活動的適宜程度,反映了城市整體的或分系統(tǒng)的、分區(qū)段的滿足人類生存發(fā)展所提供的各種條件的完備程度。這里,“適宜程度”和“完備程度”實際上是對“城市宜居性”的表征。第三,城市生態(tài)位反映了一個城市的性質(zhì),功能、地位、作用及其人口、資源、環(huán)境的優(yōu)劣勢,從而決定了它對不同類型的經(jīng)濟(jì)以及不同職業(yè)、年齡人群的吸引力和離心力,以及對外部區(qū)域的影響力和輻射力。所以,從某種程度上而言,“城市生態(tài)位”概念的內(nèi)涵涵蓋了“城市占有率”、“城市宜居性”、“城市影響力”及“城市輻射力”等多個概念的內(nèi)涵。2.4.1城市生態(tài)位原理:促進(jìn)城市發(fā)展的內(nèi)在原因2、類型城市生態(tài)位從城市人類的基本活動角度大致可分為兩大類:一類是資源利用、生產(chǎn)條件生態(tài)位,簡稱生產(chǎn)生態(tài)位;一類是環(huán)境質(zhì)量、生活水平生態(tài)位,簡稱生活生態(tài)位。其中生產(chǎn)生態(tài)位包括了城市的經(jīng)濟(jì)水平(物質(zhì)和信息生產(chǎn)及流通水平)、資源豐盛度(如水、能源、原材料、資金、勞力、智力、土地、基礎(chǔ)設(shè)施等);生活生態(tài)位包括社會環(huán)境(如物質(zhì)生活和精神生活水平及社會服務(wù)水平等)及自然環(huán)境(物理環(huán)境質(zhì)量、生物多樣性、景觀適宜度等)。城市生態(tài)位類型也可從整體(廣域)和部分(窄域)的角度進(jìn)行孝察。一個城市既有整體意義上的生態(tài)位,如一個城市相對于其外部地域的吸引力與輻射力;也有城市空間各組成部分因質(zhì)量層次不同所體現(xiàn)的生態(tài)位的差異。如有學(xué)者認(rèn)為,城市市中心的生態(tài)位在城市各個空間組成部分是最優(yōu)越的。上海在1980年代前期的“寧要浦西一張床,不要浦東一間房”的民諺,實際上是上海市民對浦東、浦西生態(tài)位價值判定的形象反映。2.4.1城市生態(tài)位原理:促進(jìn)城市發(fā)展的內(nèi)在原因3、特征
(1)多維性城市是自然一經(jīng)濟(jì)一社會復(fù)合生態(tài)系統(tǒng),由多種要素構(gòu)成。城市生態(tài)位也體現(xiàn)出多維特征,其組成因素包含了生產(chǎn)、生活、資源、自然、社會、經(jīng)濟(jì)等多種維度。城市生態(tài)位的多維性與城市的復(fù)雜性密切相關(guān)、體現(xiàn)了人類活動的多樣性特征。
(2)競爭性從資源角度而言,城市的資源是有限的,城市從外部獲得的資源也是有限度的。城市各系統(tǒng)的增長和發(fā)展必然會使得某些資源成為限制因子。城市之間、城市各系統(tǒng)之間為了獲得資源,就必然會彼此競爭,互相抑制。從空間和用地角度,城市之間,城市各系統(tǒng)之間也會對具有優(yōu)越條件的空間和用地進(jìn)行競爭。其余城市要素與生態(tài)因子基本上也是如此。2.4.1城市生態(tài)位原理:促進(jìn)城市發(fā)展的內(nèi)在原因3、特征
(3)開拓性城市具有生長性。城市從某種角度而言,是一個可自我繁殖,自我增長的有機(jī)體(王如松.1998),具有不哳增長和發(fā)展的內(nèi)在需求及其本能,尤其表現(xiàn)在生產(chǎn)系統(tǒng)上:城市生產(chǎn)系統(tǒng)通過擴(kuò)大再生產(chǎn),不斷地開拓和占領(lǐng)一切剩余的,尚未被利用的資源、技術(shù)、資金、土地.勞動力等,使城市規(guī)模擴(kuò)大,勢力增強(qiáng)——這種拓展性從某種程度上說,在一定的歷史時期內(nèi),是無止境的。因為,城市的生態(tài)位只有得到持續(xù)的擴(kuò)大,其對于外界的吸引力和輻射力才能得到增強(qiáng),城市才能持續(xù)地獲得資源。由此,資源需求——發(fā)展能力——生態(tài)位擴(kuò)大——資源需求就構(gòu)成了一個環(huán)狀結(jié)構(gòu),使得城市生態(tài)位的寬度和范圍不斷得到增強(qiáng)。2.4.1城市生態(tài)位原理:促進(jìn)城市發(fā)展的內(nèi)在原因3、特征
(4)趨適性城市生態(tài)位的趨適性,實際上是對城市人類行為特征的概括。城市人類活動的趨適性從生態(tài)位角度而言就是在不同的層面上尋求并占據(jù)更為良好的空間位置,這是人類生產(chǎn)和生活活動的共同特征之一。這種趨適行為既包括人類適應(yīng)環(huán)境的行為,也包括人類改造環(huán)境的行為;同時,也是人類在城市空間和區(qū)域中的遷移、流動行為原因的表征。對城市的主體——人及其集團(tuán)而言,在城市發(fā)展過程中,不斷創(chuàng)造、尋找、占據(jù)比原先更為良好的生態(tài)位是人們生理和心理的本能。人們向往生態(tài)位高的城市地區(qū),從某種意義上說,是城市發(fā)展的動力與客觀規(guī)律之一。因為,要滿足人們的這種需求,城市就必須發(fā)展。從這個角度而言,城市生態(tài)位原理是解釋促進(jìn)城市發(fā)展的內(nèi)在原因的原理。趨適性在某種程度上具有一定的盲目性和自利性,具有一定程度的“公用地”現(xiàn)象的特征,即眾多人群對良好質(zhì)量的生態(tài)位的占據(jù)和追求,將可能導(dǎo)致城市局部地區(qū)或子系統(tǒng)的生態(tài)壞境的破壞。2.4.1城市生態(tài)位原理:促進(jìn)城市發(fā)展的內(nèi)在原因3、特征
(5)平衡性平衡性是對長周期的城市生態(tài)位總體運(yùn)行方向及狀況的描述。即城市生態(tài)系統(tǒng)總是向著盡力減小生態(tài)位勢的方向演替,這種演替將一定程度上保持城市之間以及城市內(nèi)部各社區(qū)之間的相對穩(wěn)定。因為在城市發(fā)展的某一階段,城市要素會傾向于向高生態(tài)位地區(qū)集聚,其結(jié)果是資源被過度開拓和利用,環(huán)境容納量下降、機(jī)會減少、風(fēng)險增加,從而降低了其生態(tài)位的水平,甚至變?yōu)樨?fù)值,出現(xiàn)企業(yè)、人口流和資源流的停滯或倒流。這種負(fù)反饋式的平衡作用保持了城鄉(xiāng)之間、城市之間以及城市內(nèi)部各社區(qū)之間人口流和物質(zhì)流的相對穩(wěn)定,使得城市生態(tài)位水平走向一種相對的平衡狀態(tài)。城市生態(tài)位的平衡性是組成生態(tài)位多種因子間的一種綜合平衡,并不是否認(rèn)某些生態(tài)位單因子間的差別的存在。城市生態(tài)位的平衡是相對的,暫時的,城市生態(tài)位的變化,差異則是絕對的、長期的,而后者可能正是推動無數(shù)城市不斷變革的動力和原因。專欄:城市生態(tài)位的表征城市生態(tài)位的表征最主要的目的是反映城市對各類生態(tài)因子、各種資源的占有程度,城市在一定范圍內(nèi)的地位及其作用。而要做到這些,可以通過如下兩個方面著手。
(1)態(tài)指城市能源、資源的占有總量、人口數(shù)量、經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展水平等。它是城市發(fā)展過程中長期積累的結(jié)果。一般,城市生態(tài)位的“態(tài)”以“總量”的形式加以反映。
(2)勢指城市的現(xiàn)實影響力和支配力(或者是影響力和輻射力)。包括:能量、物質(zhì)的交換速率、生產(chǎn)事、人口增長事,經(jīng)濟(jì)增長事等。一般以入均值或比重值反映。態(tài)和勢的有機(jī)結(jié)合充分反映了城市生態(tài)位的寬度,印生態(tài)位的大小。專欄:城市生態(tài)位的表征生態(tài)位的計算可用下列方程式來進(jìn)行:其中,i,j=I,2,…,n;Ni為城市i的生態(tài)位.Si為城市i的態(tài),Pi為城市i的勢,Sj為城市j的態(tài),Pj為城市j的勢,Ai和Aj為量綱轉(zhuǎn)換系數(shù)。城市的態(tài)即是城市在特定時刻的狀態(tài),對于不同的城市或城市在不同的地區(qū)或不同的發(fā)展階段可以采用不同的指標(biāo),也可能是多個指標(biāo)的綜合。而城市的勢即是城市在特定時間內(nèi)對環(huán)境的影響力或支配力,其測定也可采用不同的指標(biāo)或多個指標(biāo)的綜合。上式中的分子項,即城市i的態(tài)+Ai乘以城市i的勢可視為該城市的絕對生態(tài)位,與其他城市絕對生態(tài)位之和的比值則是該城市的相對生態(tài)位,即城市i的生態(tài)位。由此可見,一個城市的生態(tài)位的衡量必須在一定的區(qū)域范圍內(nèi)才能進(jìn)行,才有意義。專欄:城市生態(tài)位評價體系專欄:城市生態(tài)位評價體系2.4.2多樣性導(dǎo)致穩(wěn)定性原理:城市穩(wěn)定、富于活力的原因1、內(nèi)涵
生物多樣性可以在三個概念層次進(jìn)行討論,即:生態(tài)系統(tǒng)多樣性,物種多樣性和基因多樣性。大量事實證明,生物群落與環(huán)境之間保持動態(tài)平衡的穩(wěn)定狀態(tài)的能力,是與生態(tài)系統(tǒng)物種及結(jié)構(gòu)的多樣、復(fù)雜性呈正相關(guān)的。也就是說,生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)愈多樣、復(fù)雜,則其抗干擾的能力愈強(qiáng),因而也愈易于保持其動態(tài)平衡的穩(wěn)定狀態(tài)。多樣性的主耍類型之一的物種多樣性對人類具有極其重要的意義。研究表明,在美國用途最廣泛的150種醫(yī)藥中.118種來源于自然.其中74%源于植物.18%來源于真菌.5%來源于細(xì)菌.3%來源于脊椎動物。在城市中,多樣性也是使城市產(chǎn)生活力,并使其達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的重要因素。比如,城市多種資源(包括水.生物資源.礦物資源,能源)的供應(yīng)及充足程度使城市的發(fā)展順暢平穩(wěn);各種人力資源及多種性質(zhì)保證了城市各項事業(yè)的發(fā)展對人才的需求;各種城市用地具有的多種屬性保證了城市各類活動的展開;多種城市功能的復(fù)合作用與多種交通方式使城市具有遠(yuǎn)比單一功能城市大得多的吸引力與輻射力:城市各部門行業(yè)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的多樣性導(dǎo)致了城市經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定性和整體的城市經(jīng)濟(jì)效益高:城市空間結(jié)構(gòu)的自然構(gòu)成元素如農(nóng)田.森林、湖泊.河流、海濱.濕地.荒野.山體.山脊線,自然保護(hù)區(qū)等的豐富多彩.使得城市具有較強(qiáng)的藝術(shù)性和吸引力——所有這些,都是多樣性導(dǎo)致穩(wěn)定性原理在城市生態(tài)系統(tǒng)中的體現(xiàn)。2.4.2多樣性導(dǎo)致穩(wěn)定性原理:城市穩(wěn)定、富于活力的原因2、類型從不同的角度,城市多樣性可以分許多類型,如城市生物多樣性、空間多樣性、人口多樣性、景觀多樣性、文化多樣性、物種多樣性、植被多樣性、用地多樣性等。城市用地多樣性是指城市用地斑塊的形狀、類型、規(guī)模、數(shù)量、布局結(jié)構(gòu)關(guān)系的豐富度和復(fù)雜度。用地多樣性是城市多樣性的重要類型,是城市健康發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)之一,也是城市可持續(xù)發(fā)展的外在表現(xiàn)之一。值得指出的是,以上諸類型皆屬要素多樣性,但城市生物(包括城市人類)活動多樣性也是城市多樣性的重要類型。而且,活動多樣性是比要素多樣性更為重要的多樣性類型(RichardRegister.1987)。因為,要素多樣性不是目的.只是手段:而活動多樣性則是目的,且說明了城市的活力。2.4.2多樣性導(dǎo)致穩(wěn)定性原理:城市穩(wěn)定、富于活力的原因3、城市多樣性的特征(1)天然性——城市存在的理由之一城市多祥性是城市的天然性特征之一,也是城市作為非農(nóng)村居民點的核心特征之一。這是因為,作為一個人類的各種物質(zhì)性財富和精神性財富高度集中的區(qū)域,城市具有高度的集聚性,具有形成多樣性的先天條件(同樣,緊湊性也類似)。多樣性實際上是城市的”城市性”的表現(xiàn)。由城市發(fā)展歷史可以發(fā)現(xiàn),在城市的發(fā)展過程中.城市的多樣性是普遍存在并起很大作用的。《清明上河圖》描繪的就是一幅城市多樣性的豐富多彩的畫面。2.4.2多樣性導(dǎo)致穩(wěn)定性原理:城市穩(wěn)定、富于活力的原因3、城市多樣性的特征(2)功能性——城市發(fā)揮作用的基礎(chǔ)城市多樣性是城市功能發(fā)揮的基礎(chǔ)條件之一.反過來,功能的豐富性、功能的重疊性也形成了城市多樣性。城市的多樣性正是通過城市各項物質(zhì)要素所具有的滿足城市人類和城市外部人類的各種需求的功能才得以實現(xiàn)和體現(xiàn)的。城市多樣性的形成及發(fā)揮積極的作用,必然要與城市的基本功能(四大功能)發(fā)生聯(lián)系,并且必然要與城市四大功能的正常發(fā)揮作用產(chǎn)生聯(lián)系。只有城市多樣性對城市的四大功能的運(yùn)行產(chǎn)生積極的作用,城市多樣性才有存在的價值和理由。此外,城市多樣性還對城市人類行為的綜合和協(xié)調(diào)功能的達(dá)成起了至關(guān)重要的作用。劉易斯·芒福德指出:“城市環(huán)境中的每一種活動,都是開放性的鄉(xiāng)村環(huán)境中所早已熟知,并且卓見成效地進(jìn)行了許鄉(xiāng)世代的。但是,惟獨有一種功能,卻只有城市才能完成,這就是綜合與協(xié)調(diào)這許許多多的人類活動,其具體方式就是人群的長期聚居及直接的、頻繁的面對面的交往活動?!?.4.2多樣性導(dǎo)致穩(wěn)定性原理:城市穩(wěn)定、富于活力的原因3、城市多樣性的特征
(3)物質(zhì)性與非物質(zhì)性(生物性)——屬性的多元化城市多樣性的物質(zhì)性由產(chǎn)業(yè)、用地,建筑、空間……等物質(zhì)要素來體現(xiàn)。城市的物質(zhì)結(jié)構(gòu).如城市建筑、街區(qū)風(fēng)格、地形地貌和可利用資源的多樣性等,使得城市多樣性的物質(zhì)性得到充分的反映。城市多樣性的生物性則由城市中的生物(人與其他的生物)來體現(xiàn),包括民族,族群,人種(人類):種群、群落(人類以外的生物)等。此外,城市的社會因素.如文化習(xí)俗、創(chuàng)業(yè)精神.包容能力、社會網(wǎng)絡(luò)、法規(guī)制度.政府管理等等,對城市多樣性的物質(zhì)性與非物質(zhì)性也產(chǎn)生了直接和間接的各種影響。2.4.2多樣性導(dǎo)致穩(wěn)定性原理:城市穩(wěn)定、富于活力的原因3、城市多樣性的特征
(4)超加性——作用的放大性美國學(xué)者斯科特·佩奇(ScottPage)很重視多樣性帶來的知識收益。他認(rèn)為,“多樣性”并不一定意味著種族、民族或者是宗教的多樣性,而是一系列觀點和技能的交叉,產(chǎn)生“超加性”,即解決問題的能力比其各部分之和還要大(王一竹.2007)。簡·雅各布斯認(rèn)為,城市需要一種相互交錯,互相關(guān)聯(lián)的多樣性.這樣的多樣性從經(jīng)濟(jì)和社會角度都能不斷產(chǎn)生相互支持的特性(簡·雅各布斯.1961)。2.4.3食物鏈(網(wǎng))原理:城市活動的能量、物質(zhì)利用(流)原理1、食物鏈(網(wǎng))內(nèi)涵及作用在普通生態(tài)學(xué)里,食物鏈指以能量和營養(yǎng)物質(zhì)形成的各種生物之間的聯(lián)系。食物網(wǎng)則指一個生物群落中許多食物鏈彼此相互交錯連接而成的復(fù)雜營養(yǎng)關(guān)系。食物鏈?zhǔn)翘柲軓囊环N生物轉(zhuǎn)到另一種生物的載體,是物質(zhì)和能量在不同物種之間流動和轉(zhuǎn)變的特有方式,是大自然經(jīng)過幾億年而形成的特有結(jié)構(gòu)。因此,食物鏈?zhǔn)巧鷳B(tài)系統(tǒng)中的一種結(jié)構(gòu)類型,或者其具有結(jié)構(gòu)特征。食物鏈?zhǔn)蔷S系生態(tài)系統(tǒng)平衡的重要手段,健全的食物鏈可以保持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。這是食物鏈的對生態(tài)系統(tǒng)的積極意義之一。2.4.3食物鏈(網(wǎng))原理:城市活動的能量、物質(zhì)利用(流)原理1、食物鏈(網(wǎng))內(nèi)涵及作用所有生物都不能離開食物鏈和食物網(wǎng)單獨存在,食物鏈、食物網(wǎng)是一切群落賴以存在的基礎(chǔ)。群落內(nèi)的任何生物,都不是孤立存在的,它們之間存在著直接的和間接的營養(yǎng)聯(lián)系,這種營養(yǎng)聯(lián)系借助于食物鏈而達(dá)成。也就是說,沒有脫離食物鏈,食物網(wǎng)而獨立存在的生物I郭依泉等.1992)。食物網(wǎng)包含了系統(tǒng)中的所有物種相互之間的聯(lián)結(jié)作用,所以,其表達(dá)和反映了所有物種之間的復(fù)雜關(guān)系。食物網(wǎng)具有調(diào)節(jié)作用,有助于生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。在生態(tài)系統(tǒng)中,各種生物之間通過取食關(guān)系存在著錯綜復(fù)雜的聯(lián)系,形成生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的多種食物鏈互相交織、互相聯(lián)結(jié)的食物同。如果食物網(wǎng)中一條食物鏈發(fā)生了障礙,可以通過網(wǎng)上的其他食物鏈來進(jìn)行調(diào)節(jié)和補(bǔ)充.這樣便增加了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時,食物網(wǎng)與生態(tài)系統(tǒng)的多樣性及穩(wěn)定性具有密切的關(guān)系。Odum指出,食物網(wǎng)的復(fù)雜性與生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性有關(guān),較大的多樣性意味著較長的食物鏈,更多的共生和負(fù)反饋控制的更大可能性,這減少了波動并因此而提高了穩(wěn)定性。2.4.3食物鏈(網(wǎng))原理:城市活動的能量、物質(zhì)利用(流)原理2、城市生態(tài)學(xué)的食物鏈網(wǎng)原理(1)食物鏈(網(wǎng))在城市中具有普遍性城市生產(chǎn)、生活與所有的城市活動,都離不開城市中各個物種(要素)間的相互聯(lián)系、相互供應(yīng)、相互制約。城市中存在著無數(shù)條食物鏈和無數(shù)張食物網(wǎng)。不但在性質(zhì)同一的系統(tǒng)內(nèi),而且在性質(zhì)相異的系統(tǒng)之間,食物鏈和食物網(wǎng)都在互相作用和互相聯(lián)系。從此意義上而言,城市食物鏈(網(wǎng))具有普遍性。同時,食物鏈(網(wǎng))的普遍性也與生態(tài)學(xué)的“相互依存與相互制約?!懊恳环N事物都與別的事物相關(guān)”,”自然界的每一件事物都與其他事物相聯(lián)系.人類的全部活動亦居于這種聯(lián)系之中”等原理或規(guī)律具有共性。2.4.3食物鏈(網(wǎng))原理:城市活動的能量、物質(zhì)利用(流)原理2、城市生態(tài)學(xué)的食物鏈網(wǎng)原理(2)食物鏈(網(wǎng))在城市中具有復(fù)雜性在自然界中,食物鏈存在著復(fù)雜的作用機(jī)制。食物鏈不僅有取食作用,而且也有(間接的)幫助作用。
在城市中,食物鏈的這種復(fù)雜性主要表現(xiàn)為其多重作用。如發(fā)展城市小商販對滿足城市市民的需求有好處,但可能帶來市容和衛(wèi)生問題;而取締小商販,則可能會帶來城市多樣性的損矢。城市食物鏈(網(wǎng))的復(fù)雜性反映了城市生態(tài)系統(tǒng)具有的這一特點,即:城市的各個組分、各個元素,各個部分之間既有著直接.顯性的聯(lián)系.也有著間接、隱性的鏈網(wǎng)關(guān)系;各組分之間是互相依賴、互相制約的關(guān)系.牽一發(fā)而動全身。2.4.3食物鏈(網(wǎng))原理:城市活動的能量、物質(zhì)利用(流)原理2、城市生態(tài)學(xué)的食物鏈網(wǎng)原理(3)城市食物鏈具有脆弱性.易被入侵城市生態(tài)系統(tǒng)中,無數(shù)固有的食物鏈及其形成的食物網(wǎng)具有某種意義的脆弱性.必須時刻警惕”加鏈引害”。如,一些自行進(jìn)入或人類引入城市及城市食物鏈(網(wǎng))的外來生物,在特定情況下,將會因為城市生態(tài)系統(tǒng)對其沒有制約、限制的因素而無限生長,破壞城市原有的食物鏈和食物網(wǎng)上生物的生存,破壞食物鏈和食物網(wǎng)的穩(wěn)定性,因而對城市造成負(fù)面影響。如對城市危害甚巨的水葫蘆,“一枝黃花”,巴西龜?shù)取?.4.3食物鏈(網(wǎng))原理:城市活動的能量、物質(zhì)利用(流)原理2、城市生態(tài)學(xué)的食物鏈網(wǎng)原理(4)可通過食物鏈和食物網(wǎng)的構(gòu)筑,減少資源消耗,保護(hù)環(huán)境是指可以產(chǎn)品或廢料、下腳料為軸線,以利潤為動力將城市生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者——企業(yè)相互聯(lián)系在一起。城市各企業(yè)之間的生產(chǎn)原料,是互相提供的。某一企業(yè)的產(chǎn)品是另一些企業(yè)生產(chǎn)的原料;某些企業(yè)生產(chǎn)的“廢品”也可能是另一些企業(yè)的原料;如此之間反復(fù)發(fā)生密切的聯(lián)系形成工業(yè)食物鏈。2.4.3食物鏈(網(wǎng))原理:城市活動的能量、物質(zhì)利用(流)原理2、城市生態(tài)學(xué)的食物鏈網(wǎng)原理(4)可通過食物鏈和食物網(wǎng)的構(gòu)筑,減少資源消耗,保護(hù)環(huán)境因而可以根據(jù)一定的目的進(jìn)行城市食物網(wǎng)的“減鏈”和“加鏈”。除掉或控制那些影響食物網(wǎng)傳遞效益,利潤低污染重的鏈環(huán),即“減鏈”;增加新的生產(chǎn)環(huán)節(jié),將先前不能直接利用的物質(zhì)、資源轉(zhuǎn)化為有價值的產(chǎn)品,即“加鏈”。如有學(xué)者建議上海漕涇化學(xué)工業(yè)園可通過加鏈.建立石化一電力生態(tài)工業(yè)園。實際上,城市最終排出的各種廢物,是不能靠城市生態(tài)系統(tǒng)中的分解者徹底分解的,而需要人類采取各種環(huán)境保護(hù)措施來加以分解和處理,使得排放的廢物低于其他子生態(tài)系統(tǒng)的承載力。這實際上也是一種“加鏈”。2.4.4限制因子原理:城市發(fā)展的關(guān)鍵因素原理1、內(nèi)涵限制因子是對生物的生存和發(fā)展起限制作用的生態(tài)因子。任何生物體總是同時受許多因子的影響,其中任何條件如果超過生物的耐受極限,就成為限制因子。限制因子原理具有兩方面的內(nèi)容,其一為李比希(Liebig)的最小因子定律(最低量律),即生物的生長發(fā)育是受它們需要的綜合環(huán)境因子中那個數(shù)量最小的因子所控制。其二為謝爾福德(SheIford)的耐性定律,即生物的生長發(fā)育同時也受它們對環(huán)境因子的耐受限度(不足或過多)所控制。可能達(dá)到某種生物耐性限度的各種因子中任何一個在數(shù)量上或質(zhì)量上的不足或過多,都能使該生物不能生存或者衰退。2.4.4限制因子原理:城市發(fā)展的關(guān)鍵因素原理1、內(nèi)涵對城市發(fā)展而言,也存在著多種限制因子。同時,波蘭學(xué)者鮑·馬利士(BolestawMalisz)提出的”門檻理論”與“最小因子定律”具有內(nèi)在的一致性。此處,“門檻”是指那些真正阻礙城市發(fā)展并起制約作用的因素.不可繞越,即城市要擴(kuò)大發(fā)展,必須克服這些制約因素?!伴T檻”是一個相對的概念,隨著時間的變化,經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平的發(fā)展,“門檻”也將發(fā)生變化,城市的規(guī)模不同,“門檻”的內(nèi)涵也亦不相同?!伴T檻理論”表明:城市在發(fā)展過程中,總是要克服一定的阻力,解決一定的矛盾,沖破一定的限制因素的。當(dāng)這些阻力、矛盾、限制因寨相對于原來的正常值有了一定程度的激化、增大以后,它們就變成了城市發(fā)展的限制.置城市于一個新的門檻之前。而城市要跨越這個門檻,邁向更新一級臺階.則需要做出更大的努力,投入更大的資金和人力。2.4.4限制因子原理:城市發(fā)展的關(guān)鍵因素原理2、類型城市發(fā)展的限制因子有多種類型,具體可歸納成三類:第一類是自然的或人為的地理環(huán)境障礙。如高山、大河洪水淹沒區(qū)沼澤地、喀斯特地區(qū)或者有重要保護(hù)價值的森林、風(fēng)景資源、高產(chǎn)良田、經(jīng)濟(jì)作物區(qū)、機(jī)場、鐵路站場、革命紀(jì)念地、文物古跡、礦藏采空區(qū)等等。這類“門檻”都能在地形囹上區(qū)劃出來。第二類是不能在地形圖上表示的,一般是水、電供應(yīng)能力,其供應(yīng)能力往往決定了城市人口的上限。第三類是城市結(jié)構(gòu)布局上的“門檻”,它是因城市人口大量增長,生活標(biāo)準(zhǔn)提高而必須改造現(xiàn)有城市結(jié)構(gòu)布局形成的“門檻”(投資突增)(白明華.1981)。2.4.4限制因子原理:城市發(fā)展的關(guān)鍵因素原理3、分析在城市發(fā)展過程中的特定階段,影響其結(jié)構(gòu)、功能行為的因素很多.但往往是處于臨界量(最?。罹哂邢拗谱饔玫模┥鷳B(tài)因子(限制因子)對城市生態(tài)系統(tǒng)功能的發(fā)揮具有最大的影響力;有效地改善提高其量值或狀態(tài),會大大地改善城市發(fā)展的進(jìn)程。如上海在浦東開發(fā)之前,黃浦江是浦東與浦西的地形阻隔因素(黃浦江上既沒有隧道,又沒有橋梁),是上海城市空間拓展的限制因子。只有在黃浦江上架起橋梁,開通隧道后.浦東才真正得到開發(fā)和重興。就水資源而言,“引灤濟(jì)津“工程、南水北調(diào)工程、分別都是解決天津、北京城市發(fā)展嚴(yán)重制約的關(guān)鍵舉措。每一個克服了城市發(fā)展制約因子的城市,在其后的一段歷史時期內(nèi),都將使城市發(fā)展進(jìn)入一個快速發(fā)展的時期。2.4.4限制因子原理:城市發(fā)展的關(guān)鍵因素原理3、分析另一方面,城市某些系統(tǒng).某些要素在數(shù)量等方面的過度供應(yīng)或浪費,對城市發(fā)展產(chǎn)生的負(fù)面影響也是屢見不鮮的。這可能是謝爾福德的耐性定律中的“生態(tài)困子在數(shù)量上或質(zhì)量上的過多供應(yīng),將使生物不能生存或者衰退”——即生態(tài)因子的過度供應(yīng)所產(chǎn)生的負(fù)面作用在城市中的反映。也說明了城市的適度發(fā)展、平衡發(fā)展的重要性。其一:“過大”傾向:大馬路、大廣場、大CBD、大草坪、大園區(qū)、大音樂噴泉……其二:”過高”傾向:表現(xiàn)在建筑層數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)等方面的盲目攀比。有些小城鎮(zhèn)為顯示氣派,硬性規(guī)定臨街建筑一律不得低于五層或六層。巢多鳳少,門庭冷落失去了小城鎮(zhèn)淳樸的特色。其三:“過快”傾向:指急功近利的城市建設(shè)。不少城市盲目攀比、過度負(fù)債或搞攤派建造“標(biāo)志性大道“、“某某最大的廣場”、“某某第一高樓”、“某某一流CBD”、超豪華政府大樓等。其四:“過量”傾向:指竭澤而漁式的城市建設(shè)。如某城市其郊區(qū)協(xié)議征用的土地總面積比建成區(qū)還大。沿海不少城市2010年的用地指標(biāo),2001年就提前用完。2.4.4限制因子原理:城市發(fā)展的關(guān)鍵因素原理3、分析此外,西方城市發(fā)展過程中出現(xiàn)的郊區(qū)化的種種嚴(yán)重問題,與城市土地供應(yīng)過度亦有密切的聯(lián)系。其遵循著如下的演變軌跡:土地廉價供應(yīng)——城市過度蔓延——過度占用農(nóng)田——過度依賴和發(fā)展小汽車——引發(fā)交通擁擠、環(huán)境污染、生態(tài)破壞等問題。2.4.5生態(tài)環(huán)境承載力原理:城市發(fā)展的局限性原理1、定義生態(tài)環(huán)境承載力概念與承載力.環(huán)境承載力及生態(tài)承載力概念有密切關(guān)系。承載力在生態(tài)學(xué)中的含義是:在某種環(huán)境條件下,某種生物個體可存活的最大數(shù)量的潛力。環(huán)境承載力是指在一定時期、一定狀態(tài)或條件下,一定的環(huán)境系統(tǒng)所能承受的生物和人文系統(tǒng)正常運(yùn)行的最大支持閾值。環(huán)境承載力從廣義上講,指某一區(qū)域的環(huán)境對人口增長和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的承載能力。從狹義上講,即為環(huán)境容量。生態(tài)承載力是在保持生態(tài)系統(tǒng)的自我維持.自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)上,生態(tài)系統(tǒng)所能容納的最大種群數(shù)量。生態(tài)環(huán)境承載力是生態(tài)承載力與環(huán)境承載力概念的復(fù)合,包含了生態(tài)承載力和環(huán)境承載力兩個概念的內(nèi)涵。生態(tài)環(huán)境承載力指:某一地域在某個時間段內(nèi),在不破壞該地域生態(tài)系統(tǒng)(包括資源與環(huán)境系統(tǒng))自我維持、自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)之上,在滿足一定的社會生活水平基礎(chǔ)之上,該地域所能容納的一定活動強(qiáng)度的人口數(shù)量(或所能承受的一定的人口數(shù)量下的活動強(qiáng)度)。2.4.5生態(tài)環(huán)境承載力原理:城市發(fā)展的局限性原理2、組成
(1)資源承載力:主要指自然資源條件如淡水、土地、森林、礦藏、生物、能源等。從資源發(fā)揮作用的程度來劃分,資源承載力又可分為現(xiàn)實的和潛在的兩種類型?,F(xiàn)實的:指在現(xiàn)有技術(shù)條件下.某一區(qū)域范圍內(nèi)的資源承載能力;潛在的:指技術(shù)進(jìn)步,資源利用程度提高或外部條件改善促進(jìn)經(jīng)濟(jì)腹地資源輸入,從而提高本區(qū)的資源承載力。(2)社會經(jīng)濟(jì)承載力:主要社會經(jīng)濟(jì)條件,如勞動力、經(jīng)濟(jì)實力、科技水平所能承受的人類社會作用強(qiáng)度,它同樣也包括現(xiàn)實的與潛在的兩種類型。
(3)污染承載力:又可稱環(huán)境容量。是某地域大氣、水體、土壤等環(huán)境要素的自凈能力的反映。2.4.5生態(tài)環(huán)境承載力原理:城市發(fā)展的局限性原理3、特點其一為前提性。即生態(tài)環(huán)境承載力的狀況是由一系列的基礎(chǔ)性前提條件決定的。這些條件包括:一定的時間和空間、一寵水平的資源與環(huán)境條件、一定的生活水平、一定的安全水平,一定的活動強(qiáng)度等。其二,數(shù)量與活動強(qiáng)度相結(jié)合的表征。以人居環(huán)境而言,其生態(tài)環(huán)境承載力是以一定的人口數(shù)量及活動強(qiáng)度的結(jié)合作為表征方法的。第三,客觀性和主觀性的結(jié)合。客觀性體現(xiàn)在在一定的實際狀態(tài)下,某地域其生態(tài)環(huán)境承載力是客觀存在的,是可以衡量和把握的;主觀性表現(xiàn)在生態(tài)環(huán)境承載力的狀況和水平因人類社會行為的內(nèi)容、規(guī)模、速度和強(qiáng)度的不同而不同,人類可以通過自身行為,特別是社會經(jīng)濟(jì)行為來改變生態(tài)環(huán)境承載力的大小,控制其變化方向。第四,區(qū)域性和時間性。地區(qū)不同或時間范圍不同,生態(tài)環(huán)境承載力也可以不同。2.4.5生態(tài)環(huán)境承載力原理:城市發(fā)展的局限性原理4、城市生態(tài)學(xué)生態(tài)環(huán)境承載力原理內(nèi)容1)生態(tài)環(huán)境承載力是城市發(fā)展的背景條件之一,它影響和制約了城市土地利用的方式以及強(qiáng)度。2)生態(tài)環(huán)境承載力對該地域人的行為有一定的影響。當(dāng)生態(tài)環(huán)境承載力水平較高,人的社會經(jīng)濟(jì)活動的自由度及強(qiáng)度可能較大;反之,當(dāng)生態(tài)環(huán)境承載力水平較低,則人的活動的自由度及強(qiáng)度可能受到限制。3)人的決策與人的行為對生態(tài)環(huán)境承載力有較大的影響。因為人的行為(性質(zhì)、內(nèi)容、強(qiáng)度)對土地利用、資源利用以及環(huán)境質(zhì)量的走向都有著重要的影響,這些影響的累計必將影響生態(tài)環(huán)境承載力的狀況。4)生態(tài)環(huán)境承載力既受城市內(nèi)部因素的影響,也受城市外部因素的制約。2.4.5生態(tài)環(huán)境承載力原理:城市發(fā)展的局限性原理4、城市生態(tài)學(xué)生態(tài)環(huán)境承載力原理內(nèi)容5)城市生態(tài)環(huán)境承載力的改變會引起城市生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的變化,從而決定了城市生態(tài)系統(tǒng)的演替方向。城市生態(tài)系統(tǒng)演替是城市適應(yīng)外部環(huán)境變化及內(nèi)部自我調(diào)節(jié)的結(jié)果。城市生態(tài)系統(tǒng)向結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能量最優(yōu)利用、生產(chǎn)力最高的方向的演化稱為正向演替,反之稱為逆向演替。6)城市生態(tài)系統(tǒng)的演替方向是與城市生態(tài)系統(tǒng)中人類活動強(qiáng)度是否與城市生態(tài)環(huán)境承載力相協(xié)調(diào)密切相關(guān)的。當(dāng)城市活動強(qiáng)度小于生態(tài)環(huán)境承載力時,城市生態(tài)系統(tǒng)可表現(xiàn)為正向演替,反之,則相反。7)城市發(fā)展受生態(tài)環(huán)境承載力制約.要將生態(tài)環(huán)境承載力的所有組成部分都作為城市發(fā)展的參照因素,如有所遺漏,則意味著城市發(fā)展有可能遺留隱患。2.4.6共生原理:城市發(fā)展的關(guān)系原理1、內(nèi)涵“萬物相形以生,眾生互惠而成”(歌德)。共生(intergrowth)一詞來源于希臘語,在生物學(xué)中最早由德貝里《AntondeBary)于1879年提出,是指不同種屬按某種物質(zhì)聯(lián)系而生活在一起。生態(tài)學(xué)認(rèn)為,各種生命層次以及各層次的整體特性和系統(tǒng)功能都是生物與環(huán)境長期共生、協(xié)同進(jìn)化的產(chǎn)物;生物之間,生物與環(huán)境之間,既有競爭,又有共生;在某種情況下,共生占主導(dǎo);而且,只有共生,生物才能生存。因此,共生及協(xié)同進(jìn)化是生態(tài)系統(tǒng)普遍存在的現(xiàn)象,共生關(guān)系是生物種群構(gòu)成有序組合的基礎(chǔ),也是生態(tài)系統(tǒng)形成具有一定功能的自組織結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。2.4.6共生原理:城市發(fā)展的關(guān)系原理1、內(nèi)涵共生關(guān)系的特征一般包括:①空間上的臨近性。只有空間上臨近的兩個個體才可形成共生關(guān)系。②時間上的長期性。共生關(guān)系在時間上是長期性的,對一些生物體來說甚至是終身的,共生關(guān)系是隨著共生的個體間生長而生長,發(fā)展而發(fā)展、消亡而消亡,是共存的關(guān)系,不同于短期的互利合作。③功能上的互補(bǔ)有利性。共生關(guān)系在功能上是一種互補(bǔ)關(guān)系,在性質(zhì)上是一種互利互惠關(guān)系,共生的雙方或各方通過共生作用來完成個體所不能完成的功能,在大范圍內(nèi)更具競爭力。④個體之間的差異性。共生的個體之間必須是異質(zhì)性的,它們在內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外在功能上都有較大的差異,相似或類同的個體間較難構(gòu)成共生。⑤作用關(guān)系的協(xié)調(diào)性。共生是一種平衡態(tài),是生物有機(jī)體之間高度協(xié)調(diào)的表現(xiàn),是生物進(jìn)化和社會,經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一種關(guān)系選擇。2.4.6共生原理:城市發(fā)展的關(guān)系原理1、內(nèi)涵城市共生關(guān)系的構(gòu)成取決于一定的必要條件和充分條件(王慧鈞.2008),必要條件包括:①候選共生單元之間存在著功能異質(zhì)化或需求異質(zhì)化。這使共生單元之間嚴(yán)生互補(bǔ)性相互作用成為必要、必需或可能。②社會宏觀制度環(huán)境(如習(xí)俗慣例、法律、道德、信用體系、信息交流技術(shù)體系等)較完善。否則,沒有文化傳統(tǒng),沒有法律和道德規(guī)范,沒有信用,沒有相互交流的社會容易導(dǎo)致失序和混亂。③共生候選單元所生存的外部環(huán)境中具有生存資源的有限性,稀缺性及其他生存單元的競爭造成的環(huán)境壓力。④近便的空間距離。這是城市為什么產(chǎn)生和存在的一個關(guān)鍵要素,也是為什么柯布西耶、索萊利、瑞吉斯特以及現(xiàn)代緊縮城市模式都強(qiáng)調(diào)城市應(yīng)該“緊湊”的原因。2.4.6共生原理:城市發(fā)展的關(guān)系原理1、內(nèi)涵充分條件包括:①適當(dāng)?shù)墓采缑娴拇嬖?。共生界面是共生單元相互接觸,相互溝通的媒介及前提性設(shè)施,它為共生單元通過空間交流信息、物質(zhì),能量、利益,形成實質(zhì)聯(lián)系與互補(bǔ)合作機(jī)制提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。例如城市中的廣場、街道、公園、市場、學(xué)校、通信設(shè)施等,都屬于城市中的共生界面。②存在利益互補(bǔ)關(guān)系。任何共生體系的形成都是因為雙方或多方參與者能互相滿足利益需要,產(chǎn)生更大的共生利益,或降低共生單元的生存成本,才有可能最終結(jié)成共生合作伙伴關(guān)系。如市場中交換關(guān)系之所以發(fā)生,必然是因交易行為對雙方都更有利。③共生利益的分配能使雙方明顯獲利,或者使受損方的損失在其承受限虔之內(nèi)。2.4.6共生原理:城市發(fā)展的關(guān)系原理2、類型根據(jù)共生雙方的利益關(guān)系,共生可以分為:共棲,互利共生和偏利共生。其中,共棲是指兩個物體之間均因?qū)Ψ降拇嬖诙@益,但雙方亦獨立生存;互利共生是指兩個物種之間,均從對方獲益。如一方不存,另一方則不能生存。這種共生關(guān)系是永久性的,而且還具有義務(wù)性;偏利共生是指兩個物種間,其中一種因聯(lián)合生活而得益.但另一種也并未受害。在城市中,共生的類型很多。黑川紀(jì)章主持的廣州珠江口地區(qū)城市設(shè)計最突出的特色是以共生思想為基礎(chǔ),提出了10條共生原則:①自然和城市(人類)的共生:②不同時代的共生:③其他生物和人類的共生:④歷史(傳統(tǒng))和現(xiàn)代的共生;⑤經(jīng)濟(jì)和文化的共生;⑥科學(xué)技術(shù)和藝術(shù)的共生;⑦多種功能的共生;⑨城市和農(nóng)業(yè)(漁業(yè))的共生;⑨異質(zhì)文化的共生;⑩傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和先進(jìn)技術(shù)的共生。2.4.6共生原理:城市發(fā)展的關(guān)系原理2、類型此外,城市共生還包括:城市與農(nóng)村的共生:區(qū)域與城市的共生;舊城與新城的共生;城市中各種異質(zhì)文化的共生;城市中各階層的共生;城市大型設(shè)施與生物的共生等。2.4.6共生原理:城市發(fā)展的關(guān)系原理3、城市生態(tài)學(xué)共生原理內(nèi)容
(1)健全城市共生單元共生單元是指構(gòu)成共生關(guān)系的基本能量生產(chǎn)和交換單位,是形成共生系統(tǒng)的基本物質(zhì)條件。城市系統(tǒng)共生單元從要素角度而言包括:城市人口、經(jīng)濟(jì)、科技,社會,資源和環(huán)境6大子系統(tǒng)(于秀霞.2007)。以上6大子系統(tǒng)個體質(zhì)量的健全,對于城市共生關(guān)系的形成具有基礎(chǔ)的意義。
(2)優(yōu)化城市共生模式城市系統(tǒng)共生模式是指城市各共生單元相互作用的方式或相互結(jié)合的形式,它既反映了城市系統(tǒng)共生單元之間的怍用方式,也反映了作用強(qiáng)度。從相互作用方式上可分為共棲.互利共生和偏利共生等(于秀霞.2007)。要在城市規(guī)劃與建設(shè)過程中,致力于優(yōu)化共生模式,使城市運(yùn)行的綜合效益處于較好的狀態(tài)。2.4.6共生原理:城市發(fā)展的關(guān)系原理3、城市生態(tài)學(xué)共生原理內(nèi)容
(3)改善城市系統(tǒng)共生環(huán)境城市系統(tǒng)共生單元之外的所有因素的總和構(gòu)成城市系統(tǒng)共生環(huán)境。其構(gòu)成往往復(fù)雜的,不同種類的環(huán)境對共生關(guān)系的影響也不相同。按影響方式的不同,可分為城市共生的直接環(huán)境和間接環(huán)境,按影響程度的不同可分為城市共生的主要環(huán)境和次要環(huán)境。城市共生環(huán)境的影響往往是通過一系列環(huán)境變量的作用來實現(xiàn)的,改善共生環(huán)境對于共生關(guān)系的形成和延續(xù)具有積極意義(于秀霞.2007)。(4)選擇適宜的機(jī)制達(dá)成共生城市要在各方面達(dá)到真正的共生,必須適時,適地地選擇適宜的共生機(jī)制。以城鎮(zhèn)群之間的共生關(guān)系而言.各城鎮(zhèn)之間在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu).城市化進(jìn)程,區(qū)域規(guī)劃建設(shè)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),生態(tài)環(huán)境等方面的戰(zhàn)略接軌尤為重要。通過”接軌”,增強(qiáng)了城鎮(zhèn)群內(nèi)各城市之間的要素流動和產(chǎn)業(yè)協(xié)作與分工,優(yōu)勢得到互補(bǔ);同時,輔以暢通的水陸交通為載體的基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)動,以商品和要素流動為基礎(chǔ)的市場聯(lián)動以及以拓展綜合服務(wù)功能為網(wǎng)絡(luò)的城鎮(zhèn)聯(lián)動等,將使城鎮(zhèn)群的共生效應(yīng)得到較大的增強(qiáng)。這里.“接軌”可能是城鎮(zhèn)群之間共生關(guān)系達(dá)成的重要機(jī)制(馬遠(yuǎn)軍等.2003)。2.4.6共生原理:城市發(fā)展的關(guān)系原理3、城市生態(tài)學(xué)共生原理內(nèi)容
(5)競爭與共生的協(xié)調(diào)競爭與共生都是生物與環(huán)境之間關(guān)系的基本形式,生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展正是通過競爭和共生的相互作用而發(fā)展的。在這種互動作用過程中,競爭是手段,共生是目標(biāo),競爭是為了更好地達(dá)成共生。同時,共生不是一個被動過程.競爭自然就引發(fā)共生.共生抑制舊的競爭,產(chǎn)生新的競爭。新的競爭又引發(fā)新的共生,兩者之間就這樣相互作用,交替上升,從而推進(jìn)事物的不斷向前發(fā)展,直至到達(dá)一個高水平、有序的平衡態(tài)(馬遠(yuǎn)軍等.2003)。因此,在城市發(fā)展中,要適度調(diào)控競爭與共生的關(guān)系.使兩者達(dá)到有機(jī)的協(xié)調(diào)與平衡。專欄:卡倫堡生態(tài)工業(yè)園共生關(guān)系分析卡倫堡工業(yè)共生體1970年代初開始形成,其發(fā)展是自組織但緩慢變化的“工業(yè)共生”演變過程(下圖)??偨Y(jié)共生體30多年的發(fā)展歷史,可以看出不斷有新的成員加入,原有企業(yè)的發(fā)展規(guī)模不斷擴(kuò)大,也會出現(xiàn)某些單元的退出或是由于市場需求,原料供應(yīng)等各種原因?qū)е碌囊?guī)??s小,但每一時段經(jīng)歷波動之后必然穩(wěn)定于一個相對擴(kuò)大的階段。縱觀整個共生體的發(fā)展,可以說它的演化是一個伴隨物質(zhì)能量流輸入和輸出的不斷長大的過程。專欄:卡倫堡生態(tài)工業(yè)園共生關(guān)系分析采用共生體成員數(shù)、共生關(guān)系數(shù)及成員間物料互換量作為功能塊的控制參數(shù)進(jìn)行分析,整理數(shù)據(jù)見下表。下表所示的園區(qū)系統(tǒng)成員的增多以及成員問物料互換量的增加都體現(xiàn)了該生態(tài)工業(yè)園區(qū)共生體規(guī)模的擴(kuò)大。專欄:城市大型設(shè)施與生物的共生——浦東國際機(jī)場與鳥的共生在上海浦東機(jī)場建設(shè)的過程中,考慮了機(jī)場生態(tài)建設(shè)促進(jìn)飛行安全隱患防范,尤其是在防范機(jī)場鳥擊飛機(jī)規(guī)劃中按生態(tài)學(xué)規(guī)律,實現(xiàn)“飛烏飛機(jī)共享藍(lán)天”的目標(biāo)。具體措施包括:①種青引鳥生態(tài)工程。在機(jī)場鄰近地區(qū)(距離浦東國際機(jī)場約15km的九段沙)開展鳥類棲息地補(bǔ)償與生態(tài)重建工作,減小進(jìn)入機(jī)場區(qū)域的鳥流強(qiáng)度。②機(jī)場內(nèi)鳥類適棲地的清除。③機(jī)場周邊環(huán)境的整治。④草鲆昆蟲控制與食物鏈調(diào)控。⑤草坪割刈和土壤肥力。共生理論簡介起源“共生”一詞源于希臘語,其概念首先由德國真菌學(xué)家德貝里于1879年給出,作為生物學(xué)的研究已有一百多年的歷史。“共生”一詞來源于佛教的“共存”。按照黑川紀(jì)章的說法,佛教中的共存思想,帶有一定的唯心主義色彩,所以很快就放棄了。后來,他又了解到“共棲(共生)”一詞也是生物學(xué)上的重要概念,并且超躍了佛教理念,于是他便又開始使用“共生”這個詞了。發(fā)展歷程——三個階段60年代的新陳代謝和開放結(jié)構(gòu)概念,以面向未來的高技術(shù)建筑表現(xiàn)成長和代謝;案例:丹下健三的東京計劃“都市軸”的理論共生理論簡介共生理論簡介發(fā)展歷程——三個階段
70年代的變生、中間領(lǐng)域和模糊理論,開創(chuàng)了城市和建筑中的“灰空間”;“灰空間”這一概念是由日本建筑師黑川紀(jì)章提出的,一方面指的是一種色彩,另一方面指的是介于室內(nèi)外之間的一種過渡空間,可以達(dá)到室內(nèi)外空間融合的目的。這種空間在周圍有很多體現(xiàn),比如柱廊、檐下、陽臺等等。共生理論簡介
80年代以后,開始對共生的概念進(jìn)行補(bǔ)充、完善和發(fā)展。盡管共生思想只是黑川紀(jì)章哲學(xué)理念的現(xiàn)在表達(dá),但是他認(rèn)為,“共生”在21世紀(jì),將會成為時代的關(guān)鍵詞。內(nèi)涵
共生是指不同生物種屬按某種物質(zhì)而生活在一起,是生物在長期進(jìn)化過程中,逐漸與其他生聯(lián)系物走向聯(lián)合,共同適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境,互相依賴,各能獲得一定利益的一種生物與生物之間的相互關(guān)系。共生哲學(xué)涵蓋了社會與生活的各個領(lǐng)域,將城市、建筑與生命原理聯(lián)系起來,它不僅是貫穿黑川紀(jì)章城市設(shè)計思想和建筑設(shè)計理念的核心,也是他創(chuàng)作實踐中遵循的準(zhǔn)則,這在他的城市設(shè)計和建筑作品中均得到體現(xiàn)。共生是一種普通存在的生物現(xiàn)象,在自然界中,許多生物體之間都存在著共生關(guān)系。共生理論簡介三個要素——共生單元共生單元是指構(gòu)成共生體或共生關(guān)系的基本能量生產(chǎn)和交換單位,它是形成共生體的基本物質(zhì)條件,其特征在于種群的復(fù)雜屬性。在不同的共生體中;共生單元的性質(zhì)和特征是不同的。在細(xì)胞共生體中,細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)和線粒體是共生單元;在城市群共生體中,每一個城市都是共生單元。因此,共生單元是相對于特定的共生體而言的。共生理論簡介三個要素——共生模式共生模式也可以稱為共生關(guān)系,指共生單元相互作用的方式或相互結(jié)合的形式,它既反映共生單元之間作用的方式、強(qiáng)度,也反映它們之間的物質(zhì)、能量互換和信息交流關(guān)系。共生系統(tǒng)的狀態(tài)變化主要體現(xiàn)在共生模式的變化上,而共生模式根據(jù)行為方式,可分為寄生關(guān)系、偏利共生關(guān)系、對稱互惠共生關(guān)系和非對稱互惠共生關(guān)系;根據(jù)組織化程度,可分為點共生、間歇共生、連續(xù)共生和一體化共生。共生理論簡介三個要素——共生環(huán)境共生單元之間的關(guān)系不是在真空中發(fā)生的,而是在一定的環(huán)境中產(chǎn)生和發(fā)展的,因此,共生單元以外的所有影響因素的總和稱為共生環(huán)境。共生體與環(huán)境之間的作用是相互的,環(huán)境對共生體的影響是通過物質(zhì)、信息和能量的交流來實現(xiàn)的,根據(jù)環(huán)境對共生體影響的結(jié)果,可以分為正向環(huán)境、中性環(huán)境和反向環(huán)境。正向環(huán)境對共生體起激勵和積極作用;中性環(huán)境對共生體既無積極作用,也無消極作用;反向環(huán)境對共生體起抑制和消極作用。反之,共生體對環(huán)境的影響也可以表現(xiàn)為三種類型:正向作用、中性作用和反向作用。共生理論簡介三個要素——三者之間的關(guān)系共生單元、共生模式和共生環(huán)境三個要素之間相互影響,相互作用,共同反映共生系統(tǒng)的動態(tài)變化方向和規(guī)律。在共生關(guān)系的三個要素中,共生模式是關(guān)鍵,共生單元是基礎(chǔ),共生環(huán)境是重要的外部條件。共生理論簡介特征——空間上的臨近性——時間上的長期性——功能上的互補(bǔ)有利性——個體之間的差異性——作用關(guān)系的協(xié)調(diào)性共生理論簡介
黑川紀(jì)章受《反俄狄浦斯》一書的影響,將生物學(xué)中的根莖、鏈環(huán)和網(wǎng)狀系統(tǒng)引進(jìn)城市規(guī)劃領(lǐng)域,提出了生命時代的城市結(jié)構(gòu)將從樹型結(jié)構(gòu)向根莖或是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的預(yù)言。過去的城市空間結(jié)構(gòu)多在中心區(qū)設(shè)置商業(yè)中心、市政廳等設(shè)施,在城市的幾何中心附近建造市中心,并以其為中心呈放射狀擴(kuò)展開去。后來隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大,市中心的功能便被肢解給外圍
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