城市生态系统可持续发展文献述评

2019-04-08 08:57 [环境论文] 来源于：互联网作者：互联网

导读：[提要] 城市生态系统可持续发展问题，备受学者关注，相关研究文献颇丰。以生态城市、可持续发展等相关理论为指导，对国内外城市生态系统可持续发展问题的相关研究进行梳理，归纳分析现有研究的不足以及需要进一步研究的问题。关键词：城市生态系统;可持续发

　　 [提要] 城市生态系统可持续发展问题，备受学者关注，相关研究文献颇丰。以生态城市、可持续发展等相关理论为指导，对国内外城市生态系统可持续发展问题的相关研究进行梳理，归纳分析现有研究的不足以及需要进一步研究的问题。

　　关键词：城市生态系统;可持续发展;文献述评

　　中图分类号：F127;X21 文献标识码：A

　　收录日期：2018年4月19日

　　生态环境恶化是全球共同面临的重大问题，推动生态文明建设是人类社会可持续发展的必然选择。城市作为社会经济发展的载体，承担着协调其发展的重要职能。城市生态系统建设是可持续发展理论在城市发展中的具体应用，是实施可持续发展战略的具体行动，有利于构建自然系统、经济系统和社会系统三者相统一的城市生态系统可持续发展。

　　一、国外相关研究

　　（一）生态城市理论。20世纪初，自美国帕克教授在《城市》中明确提出城市研究的人类生态学方向后，学者们开始着手研究城市生态学。1971年教科文组织（UNESCO）制定“人与生物圈”（MAB）计划，针对日趋严重的人口、资源、环境等问题，提出从生态学角度研究城市人居生态环境及“生态城市”的概念。1980年，美国国家科学基金会（NSF）支持了5个核心领域的生态系统研究，开启了长期生态学研究（LTER）计划，建立了以城市生态系统为核心的城市生态系统理论框架。

　　（二）系统动力学理论。20世纪50年代美国福雷斯特教授发表《工业动力学》，提出系统动力学的方法论，用以研究认识系统问题和解决系统问题，并对城市的兴衰问题进行研究并提出城市模型。20世纪60年代罗马俱乐部提出增长的极限，但也无法解决人类目前及未来所面临的困境等问题，最后福雷斯特运用系统动力学理论，以五大重要因素建立起“世界模型”，在宏观和微观经济学之间展开讨论。

　　（三）可持续发展理论。1980年国际自然保护联盟首次公开使用“可持续发展”的概念。此后，关于可持续发展的研究就成为专家和学者研究的热点问题之一，同时可持续发展的理念也逐渐被渗透到社会经济发展的各个领域。1992年“地球会议”通过了《21世纪行动议程》等3项文件，为保护全球环境和资源，在可持续发展进程上迈出了重要的一步。此后，可持续发展开始成为世界各国政府重要的行动纲领，对可持续发展的理论研究上升到一个新阶段并获得新的共识。

　　二、国内相关研究

　　（一）生态足迹理论。高长波等人研究发现1990～2002年间广东城市生态系统处于高压、高强度下，可持续发展状态不稳定;大部分研究者研究发现城市生态处于不可持续发展状态，张燕通过测算2003～2004年广西区域生态足迹状况，得出人均生态赤字逐年增大，经济社会活动对生态环境的需求强度超过了生态承载力的供给，广西城市生态不可持续。

　　（二）能值理论。20世纪70年代美国生态学家H.T.Odum教授创立了能值理论，基于物质将原本难以统一度量的各种能流、信息流、经济流联系在一起，使其能够进行比较分析。罗昆燕等人从生态经济效益及环境影响的角度，剖析了国际现行可持续发展能值指标的不足之处，选取能值自给率、进出口能值比等6个指标进行分析，提出实现城市生态系统可持续的前提是从提高资源能值利用效率出发优化调整产业结构。

　　（三）系统动力学理论。20世纪70年代杨通谊、许庆瑞等人将系统动力学引入我国。此后，王雷等人在分析城市生态系统水资源利用与城市经济发展、污染物排放等指标之间的关系的基础上，提出与姚平不同的4种城市生态系统发展模式，通过分析其水资源的利用情况，得出综合发展模式能大幅度提高水资源利用率，实现城市可持续;李昊（2017）从低碳经济角度进行模拟预测，提出调整城市产业结构，提高污染治理能力，从源头上控制大气污染才是城市可持续发展的有效对策。

　　（四）耗散结构理论。1969年，普里戈金教授提出耗散结构理论，基于该理论，国内学者引入信息熵从城市复合生态系统熵变来定量分析城市可持续发展能力。张卫民等人从“经济-社会-环境”三个子系统进行评价;陈玉娟等人从“经济-社会-环境-支撑”复合系统角度出发，构造评价城市可持续发展的可持续系数和协调系数，合理地解决了张卫民等人尚未解决的关于发展水平、速度和子系统协调性关系的问题，且评价结果与实际情况较为吻合;张妍、陈雷等人对城市生态系统演化进行了熵变分析，均得出城市生态系统不断向健康可持续方向演进，但系统活力有待改善;王龙、徐刚等人进一步采用GM（1，1）灰色预测模型对城市演化趋势和方向进行了预测分析。

　　三、国内外现有研究差异

　　（一）时间维度上看，我国的相关研究相对滞后。早在20世纪初期，帕克教授明确提出城市研究的人类生态学方向后，国外研究者们就开始着手城市生态学及城市生态系统的研究，而我国城市生�B系统研究在20世纪中后期才开始缓慢起步。1971年我国参与联合国教科文组织（UNESCO）的MAB计划，开始我国城市生态系统研究之路，而此时国外研究者们已经从单纯的城市生态系统一体化研究上升到生态能否维持平衡、社会经济能否可持续发展等问题，尤其是1992年联合国里约“地球会议”之后，可持续发展开始成为世界各国政府重要的行动纲领，对城市生态系统的理论研究上升到一个新阶段。同时期，我国发布《中国21世纪议程》（1994），着手研究我国城市生态系统的可持续发展问题。

　　（二）理论层面，我国更关注资源、环境、经济、社会可持续发展。国外城市生态系统研究从单纯的城市生态学研究逐步上升到可持续层面的研究，着重于从系统论的角度，把城市生态系统看作是一个结构合理、动态平衡状态的整体，强调人与人、人与自然的和谐共生，而我国的研究着重于将城市生态系统看作一个复合生态系统进行评价研究，重点关注资源、环境、经济、社会等能否实现可持续发展。　　四、文献研究评析

　　（一）研究视角：城市复合生态环境系统研究有待拓宽。城市作为一个复杂的复合生态系统，其子系统之间存在着相互影响、相互促进的关系，这一点众多学者经过研究论证已经达成了普遍共识，但是由于学科研究的差异性，已有的相关研究成果对于复合生态系统子系统的界定上仍存在较大分歧，尚未形成统一的标准，也未能从城市复合生态环境系统视角进行全面分析，存在一定的欠缺。

　　（二）研究数据：时间和空间多维度结合研究有待完善。研究者们大多集中于单要素的分析，要么从纵向时间序列数据研究某个城市生态系统可持续能力，要么从横向空间比较城市之间生态系统可持续发展状态，缺少时间和空间多维度结合的比较研究。然而，我们不能忽视城市之间比较研究、相互学习、相互竞争的重要性。通过时间和空间多维度结合，对比分析不同城市生态系统可持续发展能力，找出各自的发展优势和制约其发展能力的影响因素，能够让城市在可持续发展过程中更加准确地定位自身综合能力的状况，进而提出相应的优化对策去改善城市生态系统，朝着更可持续的方向发展。

　　（三）研究方法：评价理论与方法匹配研究有待创新。城市生态系统可持续能力研究的评价理论与方法较为丰富，但由于该研究本身特有的复杂性、跨学科性等决定了城市生态系统可持续发展评价方法是一项极为困难的工作。虽然目前的评价方法在一定程度上都满足评价的要求，但均存在一些问题。比如生态足迹模型单纯强调人类发展对环境系统的影响，而不关心经济、社会及技术因素方面的可持续性，高估了城市的生态状况;能值法要用能值转换率来计算各种物流、经济流、信息流的能值，但是能值转换率的确定比较困难;系统动力学模型对数据的要求特别高，如果数据的真实可靠性存在问题，往往会得到非常不准确的结果;信息熵法在遇到负值、极值的情况下表现不足。到目前为止，尚未形成公认的统一方法。因此，采用何种理论何种方法，怎样设计指标体系才能更加合理、有效地评价城市生态系统的可持续发展能力值得进一步探讨。

　　主要参考文献：

　　[1]海热提・涂尔逊，杨志峰.试论城市环境可持续发展[J].环境科学进展，1988.6（6）.

　　[2]Haughton Getel.Sustainable Cities[M].London：Jessica Kingsley Publishers，1996.

　　[3]牛栋，杨萍，何洪林.美国长期生态学研究网络（LTER）信息化基础设施现状、挑战与未来发展趋势――LTER信息化基础设施战略规划介绍[J].地球科学进展，2008（2）.

　　[4]李杰兰，陈兴鹏，王雨，张子龙.基于系统动力学的青海省可持续发展评价[J].资源科学，2009.31（9）.

　　[5]Vester F.Von Hesler A.Ecology and Planning in Metropolitan Areas Sensitivity Mode[M].Berlin：Federal Environmental Agency，1980.

　　[6]尹昌斌，陈基湘，鲁明中.建立自然资源开发利用预警系统[J].生态经济，1999（5）.

　　[7]高长波，张世喜，莫创荣，陈新庚.广东省生态可持续发展定量研究：生态足迹时间维动态分析[J].生态环境，2005（1）.

　　[8]张燕，吴玉鸣.西南岩溶区生态环境可持续发展的生态足迹分析――以广西为例[J].冰川冻土，2006（2）.

　　[9]陆宏芳，沈善瑞，陈洁，蓝盛芳.生态经济系统的一种整合评价方法：能值理论与分析方法[J].生态环境，2005（1）.

　　[10]罗昆燕，程鹏，池家西，杨炀.基于能值分析的贵州生态经济系统可持续发展研究[J].中国�r学通报，2012（32）.

　　[11]马国丰，陆居一.国内外系统动力学研究综述[J].经济研究导刊，2013（6）.