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        區(qū)域概念的基本空間界定

        時間:2023-06-06 百科知識 版權(quán)反饋
        【摘要】:5 區(qū)域空間的生態(tài)界定5.1 區(qū)域概念的基本空間界定一個區(qū)域有一定的空間構(gòu)成要素、空間結(jié)構(gòu)和空間單元,由此決定區(qū)域的空間性質(zhì),并以此與其他地表空間相區(qū)別;同時,區(qū)域承擔(dān)著多樣的社會、經(jīng)濟和生態(tài)功能,并具有多樣的心理、人文、社會、經(jīng)濟和生態(tài)效應(yīng)。這一概念更強調(diào)了區(qū)域的空間界限及其內(nèi)部的社會、經(jīng)濟聯(lián)系。

        5 區(qū)域空間的生態(tài)界定

        5.1 區(qū)域概念的基本空間界定

        一個區(qū)域有一定的空間構(gòu)成要素、空間結(jié)構(gòu)和空間單元,由此決定區(qū)域的空間性質(zhì),并以此與其他地表空間相區(qū)別;同時,區(qū)域承擔(dān)著多樣的社會、經(jīng)濟和生態(tài)功能,并具有多樣的心理、人文、社會、經(jīng)濟和生態(tài)效應(yīng)。地理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、社會學(xué)、生態(tài)學(xué)等都從不同角度或?qū)用鎭砝斫狻皡^(qū)域”概念的內(nèi)涵和意義。

        “區(qū)域”概念的產(chǎn)生不是偶然的,而是地表層一種重要的具有經(jīng)濟、社會、文化和生態(tài)屬性的空間實體,它依托于地球物理、地質(zhì)、地理、環(huán)境和生物等物質(zhì)基礎(chǔ),由此支撐著人類的經(jīng)濟、社會、文化活動,體現(xiàn)了一種人與環(huán)境(自然)的空間整合關(guān)系或相互演化模式。理解這種模式首先需要了解、認識和把握區(qū)域的構(gòu)成、結(jié)構(gòu)和功能及其時空動態(tài)。

        5.1.1 區(qū)域

        區(qū)域通常是地理學(xué)的一個基本概念?!冬F(xiàn)代地理學(xué)辭典》對“區(qū)域”一詞的解釋為“具有一定地理位置和可度量的實體,各要素有內(nèi)在本質(zhì)的聯(lián)系,外部形態(tài)特征相似”(左大康,1990)。

        國際政治理論中對“區(qū)域”的定義是“以一定的地理界限為基礎(chǔ),在經(jīng)濟、政治、安全(有時包括文化)上具有認同感的國家組成的一種國家體系,具有鄰近性、相似性、包容性、重疊性和相互依存性的特點”(龔偉岸,2007)。這種定義與地理學(xué)和生態(tài)學(xué)中區(qū)域的定義出發(fā)點明顯不同,它似乎從更大的全球政治經(jīng)濟背景來理解區(qū)域概念。

        從人類發(fā)展意義來看,可以認為“區(qū)域”是根據(jù)不同的研究目的,依據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)而劃分的具有確定的面積和邊界(確定)的地域空間。區(qū)域內(nèi)的各部分通過交通、通信、人口流動、宗教文化等活動相對緊密地聯(lián)系在一起。這一概念更強調(diào)了區(qū)域的空間界限及其內(nèi)部的社會、經(jīng)濟聯(lián)系。

        從生態(tài)學(xué)意義上看,“區(qū)域”是一類基本生態(tài)空間單元,它由相對完整而獨立的空間要素構(gòu)成(包括水、地質(zhì)、土壤、輻射、大氣、生物、人及其活動)。其內(nèi)部各部分之間及其與外部通過人與人、人與環(huán)境相互作用的方式進行物質(zhì)、能量和信息交換,不同時空尺度的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)過程是其結(jié)構(gòu)和功能的支撐基礎(chǔ)。人及其生存和發(fā)展活動,包括人居(生存與生活)活動、生產(chǎn)活動和生態(tài)活動(生態(tài)活動指人類對生態(tài)要素或生態(tài)系統(tǒng)的維護、保育和建設(shè)行動以及對人與生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系的正向協(xié)調(diào)、控制、安排與自組織行動的總和)是它的重要構(gòu)成部分,而在功能上通常居于支配和主導(dǎo)地位。

        城市與區(qū)域在生態(tài)學(xué)上具有密切聯(lián)系,在空間上有包含關(guān)系,即一個區(qū)域在空間上可以包含城市,反之不然。生態(tài)學(xué)上的區(qū)域常常與地理學(xué)上的區(qū)域概念更接近,城市和城市化地區(qū)是區(qū)域的基本組成部分,區(qū)域中的其他單元(下面將會討論區(qū)域的生態(tài)構(gòu)成和結(jié)構(gòu))對城市和城市化過程具有不可或缺的支撐作用,是城市和城市化活動的生命支持系統(tǒng)的一部分。在生態(tài)學(xué)尺度上,區(qū)域概念不僅強調(diào)人—地(理)關(guān)系,更強調(diào)人—生物—環(huán)境關(guān)系,區(qū)域是這三者在生態(tài)系統(tǒng)層面上的互相作用、自組織、融合與整合。環(huán)境在這里是相對人類而言,它包括了地球外層空間環(huán)境、地球高層(大氣)空間環(huán)境、近地表層環(huán)境(通常地理學(xué)所關(guān)注的人—地關(guān)系中的“地”環(huán)境,它包括了近地層大氣、由大氣—水—土—生物等組成的地表層環(huán)境)、地球內(nèi)部地質(zhì)環(huán)境。如地震問題就不僅僅是地表層的事件,卻深刻影響著地表層的人類活動,也是一個典型的生態(tài)學(xué)意義上的地質(zhì)生態(tài)問題。

        5.1.2 城市

        “城市”是與鄉(xiāng)村相對而言的密集人類活動空間,隨著城市在地球歷史進程中不斷發(fā)展演化,城市的概念也經(jīng)歷了一個演化的過程(Isabel and Alberto,2004),社會學(xué)家和自然科學(xué)家對城市的認識和研究角度也存在很大的差異。一般認為城市是人類最主要的社會經(jīng)濟實體,是商業(yè)和文化的聚集中心,擁有高度發(fā)達的政治、經(jīng)濟和社會組織體系。城市的人口密度相對較高,而且由于大規(guī)模的人工基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),城市成為從自然生態(tài)系統(tǒng)中凸現(xiàn)出來的異質(zhì)結(jié)構(gòu)。聯(lián)合國給城市所下的定義是:包括中心城區(qū)和郊區(qū)以及與此緊密相連的通勤地區(qū)在內(nèi)的城市建成地或高密度人口聚居區(qū)(United Nations Human Settlements Programme,2006)。經(jīng)濟合作發(fā)展組織(OECD)給城市下的定義是:至少85%的居民是城市人口的城市功能區(qū)域。聯(lián)合國則規(guī)定至少人口在2萬人以上的聚居區(qū)才算作城市(United Nations,1980)。定量地定義城市的困難在于城市因國家或地區(qū)而有很大的不同,目前還沒有一個國際上通用的考慮全球不同地區(qū)生態(tài)、環(huán)境、經(jīng)濟、文化等地域特征差異的統(tǒng)一城市衡量標(biāo)準(zhǔn)。實際上,所有的國家都對城市人口與鄉(xiāng)村人口加以區(qū)分,但對于什么是城市界定或劃分的標(biāo)準(zhǔn)卻因國家或地區(qū)而不同,即使是在同一個國家,這個標(biāo)準(zhǔn)也會隨時間地點的變化而發(fā)生變化(Cohen,2006)。聯(lián)合國人口部門對全世界大部分國家的城市定義和劃分標(biāo)準(zhǔn)作了一次調(diào)查分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),有105個國家是以行政標(biāo)準(zhǔn)劃分城市人口的,包括州或省政府、自治市和其他地方行政主體行政邊界范圍內(nèi)的人口;有100個國家根據(jù)人口規(guī)模和人口密度來劃分城市,聚居區(qū)最小人口標(biāo)準(zhǔn)從200人到5萬人不等;有25個國家按經(jīng)濟活動特征劃分城市,一般根據(jù)從事非農(nóng)業(yè)活動的人口比例決定;有18個國家按照是否獲得城市基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)來劃分城市人口,這些基礎(chǔ)設(shè)施包括道路鋪裝、供水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)或者電力照明系統(tǒng)等(United Nations Human Settlements Programme,2006)。

        城市人口統(tǒng)計是劃分城市的關(guān)鍵,在城市人口范圍的界定辦法中,美國的處理方法比較完整,在發(fā)達國家中具有代表性。美國國情普查規(guī)定,城市人口由居住在城市化地區(qū)(Urbanized Areas,UA)的全部人口和城市化地區(qū)以外的2 500人以上的居民點(Place)的全部人口組成(U.S.Department of Commerce,Bureau of the Census,1984)。城市化地區(qū)是美國為了確定城市實體邊界而提出來的一種城市空間地域概念,能夠較好地區(qū)分大中城市附近的城市人口和鄉(xiāng)村人口。這一辦法早在1950年開始使用,以后具體的標(biāo)準(zhǔn)略有變化,但基本含義未改變,現(xiàn)在這一術(shù)語已在全球廣泛應(yīng)用,是相對最客觀、合理、易于被人接受來幫助界定城市的一個有效概念。城市化地區(qū)(UA)主要由兩部分構(gòu)成:一是被稱作中心市(Central City)的區(qū)內(nèi)最大城市,二是鄰接中心市的建成郊區(qū)(Built-up Suburbs),或稱周圍轄區(qū)(Surrounding Jurisdictions),其人口密度超過每平方千米400人??梢钥吹剑^UA,是指具有一定面積的建成區(qū)(Built-up Areas),即已經(jīng)開發(fā)、建筑及服務(wù)等基礎(chǔ)設(shè)施相對完善的地區(qū)。從實體意義而言,建成區(qū)相當(dāng)于“城市”的同義語(陳彥光,2008)。例如,有學(xué)者在確認北京的UA時指出“北京的城市化地區(qū)近似為中心城區(qū)(Central City Districts)和近郊區(qū)(Inner-suburban Districts)的聯(lián)合體”。

        我國關(guān)于城市的概念也存在著多種不同的理解。有學(xué)者認為,城市是“在一定區(qū)域內(nèi)為滿足特定功能或系統(tǒng)功能需要,建立在以非農(nóng)經(jīng)濟發(fā)展基礎(chǔ)上的,以細致的社會分工與生產(chǎn)交換為特征的,使物質(zhì)和人力資源、生產(chǎn)資金等生產(chǎn)要素的生產(chǎn)效率顯著提高,形成人口高度聚集,以及具有與社會、經(jīng)濟發(fā)展相適應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施的生產(chǎn)經(jīng)營與生活消費的場所,是在公共事務(wù)管理中具有高度組織性和效率性的人類聚居地”(趙安順,2005)。但是,在具體界定城市的地域范圍時,這一概念應(yīng)用性不強。

        城市地理學(xué)家周一星認為,城市或者城鎮(zhèn)(《辭?!分姓J為城市和城鎮(zhèn)可以通用)是相對于鄉(xiāng)村而言的一種相對永久性的大型居民點。具體到空間,有三種地域概念:城市的實體地域,即城市的建成區(qū),這是反映城市基本特征并區(qū)別于鄉(xiāng)村的概念;城市的行政地域,即城市政府行政管理的地域;城市的功能地域,即城市人口日常的社會經(jīng)濟活動的地域,國際上通稱為都市區(qū)(周一星,2006)。而在我國,只有行政地域概念,且問題很大。主要原因在于,中國的行政等級和權(quán)力是聯(lián)系在一起的,由此導(dǎo)致了行政地域往往比建成區(qū)大很多的情況。周一星等提倡建立中國的實體地域概念并給出了詳細的操作方法,建議用建成區(qū)下限人口規(guī)模、非農(nóng)化水平和平均人口密度指標(biāo)定義城市實體地域概念(周一星,史育龍,1995),為解決我國城鄉(xiāng)劃分和城鎮(zhèn)人口統(tǒng)計提供了一條途徑。

        在生態(tài)學(xué)意義下,城市(城市化地區(qū))是地表層一定空間范圍內(nèi)人及其活動主導(dǎo)、人—生物—環(huán)境相互作用、相互發(fā)展進化的一類生態(tài)系統(tǒng);它具有相對完整的文化、經(jīng)濟、社會體系,并有一定的生態(tài)構(gòu)成、生態(tài)結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能,與外部具有各種物質(zhì)、能量和信息交換關(guān)系。城市是高強度經(jīng)濟、文化、社會、生態(tài)集聚與整合效應(yīng),多尺度資源、環(huán)境與生態(tài)影響和相對發(fā)達的文明進化效應(yīng)的時空范疇。事實上,從物理形態(tài)上看,城市通常是以一定空間范圍內(nèi)的密集人工設(shè)施為主導(dǎo),由周邊生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施所支撐的人口、經(jīng)濟、文化集聚與活動空間,物質(zhì)、能量、信息、資金、人口等的集散空間,是人類(生存)健康、權(quán)益、財富、文化聚合的文明進化中心。在某種意義上,城市或人居地的發(fā)展演化史就是一部人類文明進化史,中外人類發(fā)展史上的原始文化遺址就是我們?nèi)祟惖脑既司樱ǔ鞘校┻z址。當(dāng)然,那時的遺址不是一個成熟的城市形態(tài),而是城市的原始形態(tài)。

        城市概念在生態(tài)學(xué)上可以按嚴范疇和寬范疇來理解。

        寬范疇(AB范疇):城市=城區(qū)(市區(qū))(A)+城鄉(xiāng)過渡(交錯)區(qū)(B),其中,城鄉(xiāng)過渡(交錯)區(qū)(B)是城市人工設(shè)施與活動的支撐系統(tǒng)。在這一意義上,城市在一定規(guī)模上可以作為一個完整而獨立的生態(tài)單元而存在,這樣的城市是一類相對完整的生態(tài)系統(tǒng),它包括了人的生態(tài)支撐系統(tǒng)和文化、經(jīng)濟與社會體系。這一概念范疇也比較接近于前面討論的城市化地區(qū)的概念,但在空間尺度上比城市化地區(qū)要大,它還包括了城市化地區(qū)周邊所有到服務(wù)于中心來活動的自然地域和農(nóng)村地域。這也是它不同于鄉(xiāng)村地區(qū)的顯著特征之一。寬范疇意義上的城市概念本質(zhì)上是生態(tài)系統(tǒng)意義上的城市概念。如何去判定一個以城市化或工業(yè)化活動為中心的地域空間是否是一個城市生態(tài)系統(tǒng)呢?從生態(tài)學(xué)上看,一個生態(tài)系統(tǒng)(它常常包含多個群落)一般是依賴于其地域生態(tài)條件而生存或演化的,滿足其基本生存或演化的空間地域即是這個生態(tài)系統(tǒng)的基本空間范圍。同樣的,我們給出一個自下而上的整體判定準(zhǔn)則:當(dāng)一個以城市化或工業(yè)化活動為主導(dǎo)的地域空間與其周邊或外界空間隔離時(沒有物質(zhì)、能量交換),這個空間的每一個生命個體及其生境都能維持或保持其原有基本生存狀態(tài)(這個狀態(tài)非發(fā)展?fàn)顟B(tài),這個狀態(tài)包括生命個體的基礎(chǔ)代謝的維持及其生境物理化學(xué)狀態(tài)的基本穩(wěn)定),這個地域就是一個完整的城市生態(tài)系統(tǒng)。否則它是一個準(zhǔn)城市生態(tài)系統(tǒng)或一個擬城市生態(tài)系統(tǒng),也就是說,一個“城市生態(tài)系統(tǒng)”是生態(tài)的,也是系統(tǒng)的。

        嚴范疇(A范疇):城市=建成地區(qū)(A,含中心城區(qū)、周邊衛(wèi)星城鎮(zhèn)的建成區(qū),也可以包括近郊區(qū)或郊區(qū)具有一定城市化水平或一定人口集聚規(guī)模或人口密度的地域空間),它基本依靠外部或周邊生態(tài)系統(tǒng)來支撐,其自身不是獨立生物物理或生態(tài)單元,沒有外部支撐,它不能生存和發(fā)展,一般情況下,城區(qū)或中心城區(qū)是其核心組成部分。這種概念范疇下的“城市”是一類準(zhǔn)生態(tài)系統(tǒng),在空間上與“城市化地區(qū)”的概念是一致的。雖在建成地區(qū)范圍內(nèi)也有各種生態(tài)要素,但其生態(tài)構(gòu)成、生態(tài)結(jié)構(gòu)、生態(tài)功能的時空完整性常常缺失,其演化狀態(tài)與水平是以人類為中心導(dǎo)向的,生態(tài)空間結(jié)構(gòu)上通常比較破碎或被人為地分割或阻斷,其對城市活動的支持能力過于薄弱、脆弱或敏感。更準(zhǔn)確地說,嚴范疇概念下的城市主體上仍然是一類經(jīng)濟文化系統(tǒng)。

        5.1.3 鄉(xiāng)村

        鄉(xiāng)村是與城鎮(zhèn)相對而言的,目前對鄉(xiāng)村概念的認識也存在較大差異。在具有權(quán)威性的《辭?!分?,并沒有給出城市或城鎮(zhèn),農(nóng)村或鄉(xiāng)村的定義;但是通過城市人口、農(nóng)村人口概念,可以間接地得到其對城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村的理解。農(nóng)村或鄉(xiāng)村(《辭?!分姓J為這兩個概念可以通用)是指“以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟為主的”人口聚居地區(qū)。可見其劃分標(biāo)準(zhǔn)為是否具有農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的主導(dǎo)性。而國家統(tǒng)計局于1999年制定的《關(guān)于統(tǒng)計上劃分城鄉(xiāng)的規(guī)定(試行)》中認為,鄉(xiāng)村是指城鎮(zhèn)地區(qū)以外的其他地區(qū),包括集鎮(zhèn)和農(nóng)村。集鎮(zhèn)是指鄉(xiāng)、民族鄉(xiāng)人民政府所在地和經(jīng)縣人民政府確認由集市發(fā)展而成的作為農(nóng)村一定區(qū)域經(jīng)濟、文化和生活服務(wù)中心的非建制鎮(zhèn),農(nóng)村指集鎮(zhèn)以外的地區(qū)(國家統(tǒng)計局,1999)??梢姡@是一種行政地域劃分,而且農(nóng)村是鄉(xiāng)村的一個組成部分。

        從更一般意義上來定義鄉(xiāng)村是目前最為廣泛采用的標(biāo)準(zhǔn)概念?!班l(xiāng)村”被定義為:單個聚落人口規(guī)模較小,粗放的土地利用類型,居民較少,與人口多的地方來往較少的隔離開的城市以外的地區(qū)。與城鎮(zhèn)相對應(yīng),鄉(xiāng)村由于其動態(tài)性、不整合性、相對性,城鄉(xiāng)連續(xù)體等問題,在界定上還存在較多困難(張小林,1998)。

        從考慮人與環(huán)境(自然)關(guān)系的意義(即生態(tài)學(xué)意義)上來更全面、完整地理解“鄉(xiāng)村”,也許更為合理。在生態(tài)學(xué)意義上,我們可以將“鄉(xiāng)村”定義為,以自然生物物理構(gòu)成、結(jié)構(gòu)或功能為主導(dǎo),人口密度低,人的活動主要以農(nóng)業(yè)活動為主,其人居及生產(chǎn)活動的分布相對分散、強度很低,經(jīng)濟活動以自給自足為主,人工基礎(chǔ)設(shè)施缺乏的空間地域。需要注意的是,鄉(xiāng)村不等于沒有人類活動的地區(qū),正好相反,鄉(xiāng)村是以一定形式和類別的人類活動為特征的,它與地球上荒漠(原)、冰川、戈壁、苔原、極地等空間區(qū)不是同一個概念范疇,是有明顯區(qū)別的。

        5.1.4 城鄉(xiāng)交錯區(qū)(帶)

        城鄉(xiāng)交錯區(qū)(帶)是一個備受學(xué)界關(guān)注和討論的問題?!俺青l(xiāng)交錯區(qū)(帶)”概念的說法有多種,如城鄉(xiāng)結(jié)合部、城市邊緣區(qū)(帶)、城鄉(xiāng)過渡帶等。有些學(xué)者認為這些概念具有相同的含義,可以通用,而有些學(xué)者則認為它們有所區(qū)別。

        城鄉(xiāng)結(jié)合部,顧名思義是指一種城市與鄉(xiāng)村互相過渡的特殊地理單元。該地理單元既不同于單純的城市區(qū),又不同于純粹的農(nóng)村區(qū),而是既有一定的城區(qū)屬性,又有鄉(xiāng)村特點的一種地理空間(金平,2001)。也有學(xué)者認為,城鄉(xiāng)結(jié)合部與城市邊緣帶只是叫法不同,本質(zhì)上并無差異(陳佑啟,1995)。

        另外,還有“城市邊緣地帶”的提法,并將之分為狹義的城市邊緣區(qū)和廣義的城市邊緣帶。狹義的城市邊緣區(qū)指城鄉(xiāng)結(jié)合部,是城市區(qū)與鄉(xiāng)村區(qū)的交界地帶。從地理概念上,城市邊緣區(qū)是指包圍城市而又毗鄰城市的環(huán)狀地帶,也就是城市行政界線以內(nèi)、城市用地周圍的田園景觀地帶以及為城市服務(wù)的農(nóng)副業(yè)經(jīng)濟區(qū),是城市的重要組成部分(顧朝林,1995)。

        郊區(qū)是指“市區(qū)以外、市界以內(nèi)的環(huán)狀地區(qū),它是城市的有機組成部分,是具有田園景觀并為城區(qū)服務(wù)的農(nóng)副業(yè)經(jīng)濟區(qū)”(中國大百科全書總編輯委員會,建筑園林城市規(guī)劃編輯委員會,1998)。從這個概念可以看出,從地域范圍、景觀以及功能上看,郊區(qū)并不能完全代表城市與鄉(xiāng)村之間的過渡地帶,郊區(qū)概念更接近于一個具有行政和規(guī)劃意義的名詞。

        城鄉(xiāng)過渡帶被認為是“城市核心區(qū)與鄉(xiāng)村之間出現(xiàn)的功能逐步完善、多元化、城市用地與農(nóng)業(yè)用地犬牙交錯的寬廣地域?qū)嶓w”(方修琦等,2002)。這一概念與城鄉(xiāng)結(jié)合部、城鄉(xiāng)交錯帶等相比,具有一個很突出的特點,即以城市的實體作為概念的基礎(chǔ)。

        城鄉(xiāng)交錯帶在《中國大百科全書·地理學(xué)卷》中的定義為“城鄉(xiāng)交錯帶是兼具城市和鄉(xiāng)村的土地利用性質(zhì)的城市與鄉(xiāng)村地區(qū)的過渡地帶,又稱城市邊緣地區(qū)。位于市區(qū)和城市影響帶之間,可分為內(nèi)邊緣區(qū)和外邊緣區(qū)”。有研究認為,城市和鄉(xiāng)村的過渡地帶可分為城市邊緣帶和鄉(xiāng)村邊緣帶,二者共同組成了“城鄉(xiāng)交錯帶”(陳佑啟,1995)。這個理解比較符合國際上通用的鄉(xiāng)村—城市邊緣帶的概念,也基本反映了城鄉(xiāng)過渡地帶的基本特征。對城鄉(xiāng)交錯帶的不同定義反映了在認識上具有很大的不同,前者認為城鄉(xiāng)交錯帶與城市邊緣區(qū)同義,而后者認為城市邊緣區(qū)是城鄉(xiāng)交錯帶的一部分。也有學(xué)者認為,城鄉(xiāng)交錯帶從空間分布上講可以定義為城市市區(qū)或建成區(qū)與其鄰近鄉(xiāng)村之間的交錯過渡地域,它依不同城市性質(zhì)和發(fā)展水平而異,其發(fā)展演化直接或間接關(guān)系到城市與其鄰近鄉(xiāng)村的社會、經(jīng)濟和生態(tài)三個不同屬性系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及其相互作用,具有城市與鄉(xiāng)村在時空上相互作用所形成的典型生態(tài)邊緣效應(yīng),如高速的經(jīng)濟增長、人口密集而流動頻繁、生物多樣性變異大、土地利用強度很高、生態(tài)負荷重等,對城市與鄉(xiāng)村間的物流、能流、信息流和人口流等生態(tài)流過程具有至關(guān)重要的調(diào)控作用(胡聃和王如松,1996)。該定義突出了城鄉(xiāng)交錯區(qū)的生態(tài)學(xué)意義和生態(tài)系統(tǒng)特征,也是我國最早從生態(tài)學(xué)角度對城鄉(xiāng)交錯區(qū)進行的探索。

        過去人們認識和理解城市與鄉(xiāng)村,通常是在一種絕對或理想意義上來界定的,只考慮城市和鄉(xiāng)村的絕對劃分,而忽略了兩者之間內(nèi)在聯(lián)系在時空形態(tài)上的表現(xiàn)。國際上在20世紀(jì)上半葉就對城鄉(xiāng)交錯區(qū)或城市邊緣區(qū)問題進行了研究,生態(tài)學(xué)和地理學(xué)學(xué)者最早關(guān)注這個問題。目前我國有關(guān)城鄉(xiāng)交錯區(qū)的研究主要是三大力量,一類是生態(tài)學(xué)研究者,另一類是城市與區(qū)域規(guī)劃研究者,還有一類是地理學(xué)研究者。我國在20世紀(jì)80年代聯(lián)合國教科文組織“人與生物圈”計劃的中德城市生態(tài)合作研究項目中就對天津城鄉(xiāng)交錯區(qū)(帶)進行了研究,這也是我國最早從事城鄉(xiāng)交錯區(qū)或城市邊緣區(qū)的工作,隨后,許多地理學(xué)者、城市規(guī)劃學(xué)者也開始關(guān)注這一重大問題(陳佑啟,1995;顧朝林,1995)。城市生態(tài)學(xué)、地理學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)等學(xué)科在學(xué)術(shù)研究上雖然很早就關(guān)注到這一問題,但實踐上仍然起步很晚,人們往往更關(guān)注城市與鄉(xiāng)村本身的研究和討論,還沒有對它們之間的交錯區(qū)域引起足夠的重視。例如,我國的規(guī)劃體系中有城市規(guī)劃和鄉(xiāng)村規(guī)劃,但沒有城鄉(xiāng)交錯區(qū)(帶)規(guī)劃;在空間上,城鄉(xiāng)交錯區(qū)沒有被獨立分離出來考慮,而是常常被模糊地納入城市或鄉(xiāng)村中考慮。城市地理學(xué)在研究城市和鄉(xiāng)村時,通常也是按城市(區(qū))、郊區(qū)和鄉(xiāng)村的行政范疇來界定的,盡管有許多學(xué)者已經(jīng)在關(guān)注和探討這個問題,但仍然沒有明確將城鄉(xiāng)交錯區(qū)(帶)作為一種獨立的城市空間單元來理解。從歷史發(fā)展過程來看,交錯區(qū)(邊緣區(qū))概念在地理學(xué)、城市規(guī)劃、生態(tài)學(xué)領(lǐng)域幾乎是同時在20世紀(jì)前半葉出現(xiàn),地理學(xué)和城市規(guī)劃學(xué)主要關(guān)注城鄉(xiāng)交錯區(qū)(邊緣區(qū))的土地利用與布局、景觀等問題,而生態(tài)學(xué)者更關(guān)注生態(tài)構(gòu)成、結(jié)構(gòu)與生態(tài)功能問題。生態(tài)學(xué)者的視角更趨于從系統(tǒng)層面或一類完整生態(tài)單元的層面理解城區(qū)—交錯區(qū)—鄉(xiāng)村作為一個統(tǒng)一整體的動態(tài)行為,他們更重視城市與鄉(xiāng)村的依存、影響、互動關(guān)系及其在空間和時間尺度上所表現(xiàn)出來的生態(tài)結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能動態(tài)。而地理學(xué)者更多地將它理解為一類邊緣,這種邊緣不是完整的地理單元,而是其他主體地理單元的構(gòu)成部分。在生態(tài)學(xué)中,生態(tài)交錯區(qū)(Ecotone)概念自20世紀(jì)早期提出以來一直是生態(tài)學(xué)十分重要的研究領(lǐng)域,由此延伸形成的城鄉(xiāng)交錯區(qū)(Urban-rural Ecotone)也受到生態(tài)學(xué)者的高度關(guān)注和研究。城鄉(xiāng)交錯區(qū)(帶)作為一種重要、獨立、完整的生態(tài)空間單元,對研究城市與區(qū)域生態(tài)問題具有不可替代的學(xué)術(shù)意義和作用。

        在生態(tài)系統(tǒng)意義上,“城鄉(xiāng)交錯區(qū)(帶)”可以定義為:城市化地區(qū)(Urbanized Areas)與鄉(xiāng)村地區(qū)(Rural Areas)之間具有一定社會、經(jīng)濟、文化屬性和生態(tài)組成、結(jié)構(gòu)和功能、連接或聯(lián)通城市化區(qū)與鄉(xiāng)村之間物質(zhì)、能量、信息、文化、人口交流和交換的交錯過渡地域。城鄉(xiāng)交錯區(qū)(帶)具有生態(tài)學(xué)上群落交錯區(qū)的一般屬性,即構(gòu)成上的多樣性、結(jié)構(gòu)的變異性和功能的復(fù)雜性,更具有人—環(huán)境(自然)相互作用的獨特性,即強烈的人文—經(jīng)濟—生態(tài)復(fù)合邊緣效應(yīng)。

        5.1.5 城市(鎮(zhèn))群地區(qū)

        城市群是城鎮(zhèn)化進程中出現(xiàn)的一種高級城鎮(zhèn)空間組織形式,在區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展中占有重要的戰(zhàn)略地位,發(fā)揮巨大的牽引和推動作用(姚士謀等,2001)。

        “城市群”是在城鎮(zhèn)化過程中,在特定的城鎮(zhèn)化水平較高的地域空間里,以區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化組織為紐帶,由若干個密集分布的不同等級的城市及其腹地通過空間相互作用而形成的城市—區(qū)域系統(tǒng)(王發(fā)曾,郭致富,2007)。

        另外,有一個容易與城市群混淆的概念,即都市圈。目前,學(xué)者們在兩者之間的關(guān)系上還沒有形成一致的看法,主要可以分為以下幾種觀點:一是認為城市群等同于都市圈;二是認為城市群的發(fā)展水平低于都市圈或是認為數(shù)個都市圈構(gòu)成一個城市群,即二者是從屬關(guān)系;三是認為二者是不同的區(qū)域發(fā)展模式,即分別代表著美國和日本的區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展模式(馮垚,2006)。第三種看法是比較合理的,城市群是一種高級區(qū)域空間發(fā)展的組織形態(tài),它體現(xiàn)了區(qū)域發(fā)展演化的高級階段。

        從國內(nèi)外城市發(fā)展?fàn)顩r來看,城市群是經(jīng)濟、社會及文化發(fā)展水平相對較高,對區(qū)域輻射或影響力相對較強,對外部或周邊生態(tài)、環(huán)境支撐或生態(tài)服務(wù)需求相對較大,由多個獨立而不同功能性質(zhì)、不同歷史文化背景、不同生態(tài)系統(tǒng)條件、不同規(guī)模等級的城市及其周邊交錯過渡區(qū)(帶)域組成的多生態(tài)系統(tǒng)空間組織體系。城市群是城市發(fā)展的高級空間形態(tài),它通常是一個完整區(qū)域系統(tǒng)的經(jīng)濟、社會和文化發(fā)展的中心地區(qū),它具有等級層次性,高等級的城市群地區(qū)(如京津唐地區(qū)、蘇錫常地區(qū)、杭甬紹地區(qū)、港深莞地區(qū)等)常常是更大空間尺度區(qū)域發(fā)展的輻射中心和引導(dǎo)核心,也是生態(tài)影響和生態(tài)效應(yīng)的主要驅(qū)動力。城市群在空間尺度上可以小于、等于或大于一個區(qū)域。

        都市圈通常是指以一個發(fā)展水平高的中心城市(通常是省級城市或更高等級的城市)為核心及直接受其經(jīng)濟、社會和文化輻射與影響、相互聯(lián)系緊密的所轄周邊城市共同組成的城市化空間體系。它在空間尺度上可能比城市群小,但經(jīng)濟、社會和文化影響力并不亞于城市群,甚至比城市群更大。如大北京都市圈、香港都市圈,等等。一個明顯特點是都市圈中的城市通常是直接受其中心城市所管轄,具有行政上或管理上的依存關(guān)系。

        城市群與區(qū)域有著緊密的經(jīng)濟、社會、文化和生態(tài)聯(lián)系,從空間尺度上看,區(qū)域通常是城市群的生態(tài)支撐(持)系統(tǒng),城市群的穩(wěn)定和發(fā)展受到其所在區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)狀況的制約和影響。區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)條件、生態(tài)結(jié)構(gòu)和生態(tài)服務(wù)功能常常是決定城市群性質(zhì)、發(fā)展規(guī)模、產(chǎn)業(yè)分工與布局、消費模式、城市文化演變的重要因素之一。

        另外,區(qū)域中還有一類空間形態(tài)就是自然區(qū),它雖然受城市化過程和城鎮(zhèn)活動的影響,但以自然生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成、結(jié)構(gòu)和功能為主體特征,在發(fā)展演化上具有相對的獨立性和完整性,在功能上通常并不以為城市化活動提供生態(tài)服務(wù)為導(dǎo)向,而受到人類管理活動的影響的空間地域。自然區(qū)在區(qū)域中所占比例或規(guī)模,取決于其區(qū)域的性質(zhì)、區(qū)位、發(fā)展演化水平,以及區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)條件與生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能特征。城市化水平越高的區(qū)域,自然區(qū)的比例、規(guī)模和作用越小,生態(tài)功能也越脆弱。

        5.2 區(qū)域空間生態(tài)結(jié)構(gòu)體系

        5.2.1 區(qū)域空間結(jié)構(gòu)

        區(qū)域空間包含兩層含義:一是區(qū)域空間的內(nèi)在結(jié)構(gòu),二是不同區(qū)域空間之間的關(guān)系。區(qū)域結(jié)構(gòu)是指一個區(qū)域在其經(jīng)濟、社會和生態(tài)上的性質(zhì)、地位和作用以及三者之間在區(qū)域時空尺度上相互聯(lián)系的總和。它是由區(qū)域經(jīng)濟、社會、文化、生態(tài)相互作用而形成的一種中尺度空間組織體系。區(qū)域結(jié)構(gòu)的主要方面包括經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、社會結(jié)構(gòu)、生態(tài)結(jié)構(gòu)和時空結(jié)構(gòu),其中,空間結(jié)構(gòu)是社會、經(jīng)濟和生態(tài)結(jié)構(gòu)在一定空間地域上的綜合表現(xiàn)形態(tài)。

        單從空間經(jīng)濟發(fā)展軌跡上看,區(qū)域結(jié)構(gòu)主要有兩種表現(xiàn)形態(tài),即均衡與非均衡?!熬馐侵竻^(qū)域之間經(jīng)濟發(fā)展水平的差異較小,各個區(qū)域在國家或區(qū)域經(jīng)濟體系中的作用程度大致相等的區(qū)域結(jié)構(gòu)形態(tài)”。從發(fā)展水平的角度,又可以把均衡分為低水平的均衡和高水平的均衡。“非均衡是指區(qū)域之間的經(jīng)濟發(fā)展水平差距不斷擴大,各個區(qū)域在國家或區(qū)域經(jīng)濟體系中的作用程度變得越來越大的區(qū)域結(jié)構(gòu)形態(tài)”。這并不意味著均衡的區(qū)域結(jié)構(gòu)就是區(qū)域結(jié)構(gòu)合理性的標(biāo)志,因為低水平均衡的區(qū)域仍然是不合理的。同時,非均衡也是區(qū)域結(jié)構(gòu)演變的必經(jīng)階段,只要區(qū)域結(jié)構(gòu)向著高級均衡形態(tài)過渡,這種非均衡也是合理的。區(qū)域結(jié)構(gòu)的演變過程,也就是區(qū)域之間隨著生產(chǎn)力的不斷發(fā)展而由均衡到非均衡,再到相對均衡的螺旋式上升的過程。

        20世紀(jì)60年代J.R.弗里德曼提出了“核心—邊緣”理論,該理論較為系統(tǒng)、完整地提出了區(qū)域經(jīng)濟的演變模式,是重要的區(qū)域結(jié)構(gòu)分析模型之一。他認為,一個國家是由核心區(qū)域和邊緣區(qū)域組成。核心區(qū)域指城市集聚區(qū),工業(yè)發(fā)達,技術(shù)水平較高,資本集中,人口密集,經(jīng)濟增長速度快,包括國家范圍內(nèi)的大都市區(qū)、區(qū)域的中心城市、亞區(qū)的中心、地方服務(wù)中心等。邊緣區(qū)域,指經(jīng)濟較核心區(qū)域落后的區(qū)域。按照核心—邊緣理論,區(qū)域結(jié)構(gòu)演變可分為前工業(yè)化階段、工業(yè)化初期階段、工業(yè)化成熟階段、后工業(yè)化階段四個階段,它們反映了核心與邊緣區(qū)域之間關(guān)系的演化過程(于濤方等,2007)。

        在我國,最常見的區(qū)域劃分是根據(jù)經(jīng)濟、社會發(fā)展?fàn)顩r,把全國劃分為東部、中部和西部三大區(qū)域。目前,三大區(qū)域之間在經(jīng)濟、社會、生態(tài)等方面存在很大差異。例如,東部在人均國內(nèi)生產(chǎn)總值的比例、外資利用、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人均收入以及人口壽命、人口結(jié)構(gòu)、教育文化衛(wèi)生等社會事業(yè)諸方面都明顯優(yōu)于中西部。中國的三大區(qū)域結(jié)構(gòu)已經(jīng)很不合理,不合理的區(qū)域結(jié)構(gòu)對國家未來可持續(xù)發(fā)展的負面影響是很明顯的。因此,需要制定相應(yīng)的有力對策,使區(qū)域間合理分工,促進區(qū)域社會、經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。另外,區(qū)域之間的合作也具有重要的生態(tài)、經(jīng)濟和文化意義。有學(xué)者提出了“Global Regions”(GRs)的概念,即全球化城市區(qū)域,認為,形成“Global Regions”能夠使區(qū)域在全球具有競爭力(于濤方,吳志強,2006)。因此,區(qū)域間合理分工與協(xié)作,區(qū)域生態(tài)健康與安全的保障,是促進區(qū)域和區(qū)域之間的協(xié)調(diào)共生與可持續(xù)發(fā)展的基本途徑。

        5.2.2 區(qū)域空間生態(tài)結(jié)構(gòu)

        從區(qū)域空間的人類—環(huán)境演化與發(fā)展的總體狀況來看,我們可以從生態(tài)學(xué)角度對區(qū)域空間結(jié)構(gòu)進行新的剖析。一個具有獨立完整的構(gòu)成、結(jié)構(gòu)和功能的“區(qū)域”,理論上可以按照人類—生態(tài)協(xié)同原則進行解剖,一般由下面四個基本空間單元組成。

        (1)城市化區(qū)(Urbanized Areas or Zone,Ⅰ區(qū)):指一個區(qū)域中所有以人類非種植、養(yǎng)殖或非游牧活動為主導(dǎo)的空間范圍。它通常以城市群(圈)或城市體系、產(chǎn)業(yè)發(fā)展區(qū)以及不同性質(zhì)和規(guī)模的城市、城市功能區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等構(gòu)成,其空間形態(tài)依地理位置、空間尺度、發(fā)展導(dǎo)向和生態(tài)地理條件而定,呈現(xiàn)多樣化、連續(xù)或離散的分布結(jié)構(gòu)特征。其城市化水平、人口密度、基礎(chǔ)設(shè)施密度、人均生態(tài)占用通常在一個相對高的水平上,而土地生態(tài)率(指區(qū)域土地總量中生態(tài)地[1]的比重)通常處于相對低的水平(因地域差異而有所不同)。如城市化水平一般應(yīng)不低于40%,土地生態(tài)率一般不高于40%(對一個獨立的城市,尤其是城區(qū)或城市功能區(qū)而言,土地生態(tài)率可能更低,如20%,但一般應(yīng)不低于10%)。城市化區(qū)的基本性質(zhì)是人類發(fā)展密集或集聚區(qū),一般已完成了主要的城市化建設(shè)進程,也可稱為已城市化區(qū),它也包括了那些具有一定規(guī)模和影響力、以非農(nóng)產(chǎn)業(yè)開發(fā)活動為主導(dǎo)的地區(qū)(如采礦、能源、水利、交通運輸、文化等產(chǎn)業(yè)區(qū))。很顯然,城市化區(qū)可以是多中心或多位點的,不必圍繞一個中心位點或核心來組織或布局其空間結(jié)構(gòu)。

        (2)城鄉(xiāng)交錯區(qū)(Urban-rural Ecotonal Areas or Zone,Ⅱ區(qū)):指一個區(qū)域中所有以城市(或工業(yè))化活動與農(nóng)業(yè)活動二元發(fā)展主導(dǎo)的空間范圍。該區(qū)通常由正在城市化的地區(qū)(Urbanizing Areas),不同性質(zhì)和規(guī)模的二、三產(chǎn)業(yè)發(fā)展區(qū),服務(wù)于城市化區(qū)的第一產(chǎn)業(yè)發(fā)展區(qū)和農(nóng)村地區(qū)組成。正在城市化的地區(qū)通常由不同規(guī)模和性質(zhì)的衛(wèi)星城市、發(fā)展快速的鄉(xiāng)鎮(zhèn)等組成。那些以面向區(qū)域中心城市或城鎮(zhèn)消費需求為主、規(guī)模效益相對好、產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平相對高的第一產(chǎn)業(yè)發(fā)展區(qū)或?qū)I(yè)農(nóng)場(林場、漁場、牧場)也納入城鄉(xiāng)交錯區(qū)的空間范圍,因此,城鄉(xiāng)交錯區(qū)在空間分布上并不一定要落在近中心城鎮(zhèn)地域。城鄉(xiāng)交錯區(qū)的空間形態(tài)通常是動態(tài)、不規(guī)則的,也可能是離散的;該區(qū)物質(zhì)、能量流通量大,空間結(jié)構(gòu)變動劇烈而快速,基礎(chǔ)設(shè)施密度增長快,生態(tài)與環(huán)境影響、生態(tài)退化速度與程度也變化很大。城市化水平、人口密度、基礎(chǔ)設(shè)施密度、人均生態(tài)占用等從近城市化區(qū)的地域到遠城市化區(qū)的地域呈現(xiàn)明顯的梯度遞減效應(yīng),而土地生態(tài)率通常則呈現(xiàn)梯度遞增效應(yīng)。城市化水平一般在20%以上,土地生態(tài)率一般不低于60%。城鄉(xiāng)交錯區(qū)的基本性質(zhì)通常意味著由鄉(xiāng)村向城市的轉(zhuǎn)變或過渡地區(qū),其發(fā)展階段也明顯具有轉(zhuǎn)變或過渡階段的特殊性和不確定性,并有其自身的發(fā)展演化機制,常常并不與行政分區(qū)或行政單元相一致。

        (3)鄉(xiāng)村區(qū)(Rural Areas or Zone,Ⅲ區(qū)):指一個區(qū)域中所有以分散、欠規(guī)模效益、以自給自足為主的農(nóng)業(yè)活動(一般是非集約的)為主導(dǎo)的空間范圍。鄉(xiāng)村區(qū)人口聚落分散、人口規(guī)模小、基礎(chǔ)設(shè)施薄弱、經(jīng)濟水平不高而自然生態(tài)特征卻很強,第一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也以非集約、小規(guī)模、滿足自我需求為主。從區(qū)域尺度來看,鄉(xiāng)村區(qū)是區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的重要組成部分;從其生態(tài)系統(tǒng)特征來看,鄉(xiāng)村區(qū)也是一種生態(tài)交錯區(qū),即從完全的自然生態(tài)系統(tǒng)向人類農(nóng)耕活動區(qū)(第一產(chǎn)業(yè))的過渡空間地帶,即自然—鄉(xiāng)村交錯區(qū)。鄉(xiāng)村區(qū)的空間形態(tài)也因地理位置、空間尺度、產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向和生態(tài)地理條件而定,以自然生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和空間格局特征為主。其城市化水平、人口密度和生態(tài)占用通常在一定水平以下(也因地域差異而有所不同),如城市化水平一般應(yīng)不高于20%;土地生態(tài)率一般不低于85%。鄉(xiāng)村區(qū)的基本性質(zhì)是人類農(nóng)耕活動區(qū)與自然生態(tài)系統(tǒng)之間的過渡或轉(zhuǎn)變地域。

        (4)自然(生態(tài))區(qū)(Natural Areas or Zone,Ⅳ區(qū)):指一個區(qū)域中以各種自然生態(tài)系統(tǒng)活動與演化為主導(dǎo)、人口稀少、人類活動強度或生態(tài)占用強度很低、人類對自然生態(tài)系統(tǒng)影響或脅迫通量很小而且十分分散的空間范圍。自然(生態(tài))區(qū)的類型多樣,結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能復(fù)雜,對人類生存與發(fā)展的支撐作用巨大。該區(qū)的城市化水平、人口密度、基礎(chǔ)設(shè)施密度和GDP密度通常極低(如城市化水平不高于1%),土地生態(tài)率很高(一般不低于95%)。我國的全國自然區(qū)劃方案的東部季風(fēng)區(qū)、西北干旱區(qū)和青藏高寒區(qū)等三個大區(qū)中許多亞區(qū)都是自然(生態(tài))區(qū)的重要組成部分,尤其青藏高寒區(qū)和西北干旱區(qū)的許多亞區(qū)是具有我國獨特生態(tài)系統(tǒng)條件和資源特征的自然(生態(tài))區(qū)。我國的自然區(qū)劃是按照自然地理條件和自然地理要素進行劃分的,科學(xué)完整地表述了我國自然地理條件和活動的空間相似性和分異特征。雖然地理學(xué)通常關(guān)注的是地球表層的構(gòu)成、結(jié)構(gòu)與演化問題,將地球的另外一些活動放在其他學(xué)科中考慮,但這樣一種解構(gòu)的方法忽略了地球作為一個整體的許多重要特征。因此,自然地理區(qū)劃存在不少缺失:一是沒有涵蓋我國的地質(zhì)條件和地質(zhì)活動的空間變異格局;二是沒有涵蓋地球外層空間;三是對人類與自然生態(tài)系統(tǒng)的相互作用方式、效應(yīng)和后果考慮不足。在現(xiàn)今全球化進程中,人類活動(以城市化和工業(yè)化為特征)的主導(dǎo)性和覆蓋面越來越大的演化趨勢下,自然地理的空間分異格局在逐步受到人類活動的改變(如全球氣候變化、冰川消退、荒漠化、濕地退化與消失、生物多樣性損失等,還包括許多環(huán)境和生態(tài)敏感區(qū)、脆弱區(qū)等),全球或區(qū)域的水分和熱量空間分異格局也在隨之變化,將人類活動作為主導(dǎo)因素之一納入?yún)^(qū)域空間分異區(qū)劃體系是十分必要和合理的。

        圖5-1[2] 生態(tài)學(xué)意義下的區(qū)域空間結(jié)構(gòu)體系平面示意圖

        說明:
        (1)為方便起見,區(qū)域空間結(jié)構(gòu)體系按平面表示,現(xiàn)實的區(qū)域空間結(jié)構(gòu)是四元三維結(jié)構(gòu)(四三結(jié)構(gòu))。
        (2)此示意圖僅表征了最簡單的單核型(即只有一個中心城市化區(qū)、城鄉(xiāng)交錯區(qū)等)區(qū)域空間結(jié)構(gòu)體系,現(xiàn)實情況下,區(qū)域空間結(jié)構(gòu)體系常常是多核型的(多個城市化區(qū)和城鄉(xiāng)交錯區(qū)等),并具有一定的生態(tài)破碎化程度。
        (3)當(dāng)區(qū)域空間結(jié)構(gòu)是多核型時,就可以看做是典型的城市群空間結(jié)構(gòu)體系。
        (4)圖中兩個箭頭表示城市化區(qū)、城鄉(xiāng)交錯區(qū)、鄉(xiāng)村區(qū)、自然區(qū)之間通過一定構(gòu)成、結(jié)構(gòu)、功能和規(guī)模的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施和人工基礎(chǔ)設(shè)施有機地銜接起來,這保證了這幾個空間類型之間城市化(人工活動)過程與(自然)生態(tài)過程之間的有效聯(lián)通(性)與平衡(性)。

        城市化區(qū)—城鄉(xiāng)交錯區(qū)—鄉(xiāng)村區(qū)—自然(生態(tài))區(qū)的區(qū)域空間結(jié)構(gòu)模式,可以稱為區(qū)域空間的四元二維空間結(jié)構(gòu)體系,它是以空間結(jié)構(gòu)演化形成的條件和動因為出發(fā)點的,是在充分考慮人類活動及其與自然生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系現(xiàn)實的前提下提出的,是一種區(qū)域空間的整體生態(tài)結(jié)構(gòu)方案,各區(qū)之間通過人類基礎(chǔ)設(shè)施(如交通、能源、排水與供水等設(shè)施)和自然生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施(如水系與水文、大氣氣流、物種遷移、地形起伏等)相互連通起來,構(gòu)成一個完整的區(qū)域空間生態(tài)結(jié)構(gòu)體系(圖5-1)。區(qū)域中的各 區(qū)內(nèi)部空間還可以根據(jù)其性質(zhì)、構(gòu)成和功能特征進行分級劃分,一般講,由于各區(qū)的構(gòu)成、結(jié)構(gòu)和功能是多樣的和多層次的,一個空間單元不可能只有一種構(gòu)成要素、單一結(jié)構(gòu)或單一功能,因此,可以按區(qū)域生態(tài)空間體系的主體或主導(dǎo)構(gòu)成、主體(導(dǎo))結(jié)構(gòu)和主體(導(dǎo))功能形成演化的條件和動因上進行空間劃分。目前,國家推行的全國主體功能區(qū)劃與建設(shè)則是從另一個層面,即國家和區(qū)域發(fā)展對空間利用的功能屬性的層面來進行分區(qū)的,這一區(qū)劃模式是以人類發(fā)展為導(dǎo)向的或在以人的發(fā)展為本這一原則下考慮空間的結(jié)構(gòu)異質(zhì)性,具有適用性強、便于操作的特點,但弱化了國家或區(qū)域的生態(tài)結(jié)構(gòu),更忽略或割斷了人類發(fā)展空間與生態(tài)系統(tǒng)演化空間的內(nèi)在關(guān)系,沒有客觀、準(zhǔn)確把握人類作為生態(tài)系統(tǒng)的一個優(yōu)勢種群的有限性。當(dāng)一個生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)勢種群在過于優(yōu)勢的情況下,這個系統(tǒng)就會蛻變?yōu)閱我环N群的生態(tài)系統(tǒng),類似于我們?nèi)斯ど鷳B(tài)系統(tǒng)的單種種植,這是潛在生態(tài)災(zāi)害或生態(tài)退化的開始。最終容易造成優(yōu)先發(fā)展區(qū)超度開發(fā),限制發(fā)展區(qū)不限,禁止開發(fā)區(qū)不禁的尷尬局面。

        區(qū)域空間生態(tài)結(jié)構(gòu)的構(gòu)成要素中除了以上討論的四元二維結(jié)構(gòu)外,還有一維和三維生態(tài)結(jié)構(gòu),這也是通常我們在考慮區(qū)域空間時所忽略或缺失的,一維結(jié)構(gòu)要素包括了區(qū)域中關(guān)鍵節(jié)點(如交通節(jié)點、生態(tài)流節(jié)點等)和關(guān)鍵聯(lián)通線(如交通線、生態(tài)過程的路徑、廊道等),它們在區(qū)域空間生態(tài)結(jié)構(gòu)中也具有不可或缺的生態(tài)學(xué)意義和作用。區(qū)域空間的三維生態(tài)結(jié)構(gòu)是指二維地表層結(jié)構(gòu)與徑向維結(jié)構(gòu)要素的整合結(jié)構(gòu),徑向維我們通常從海拔層面來理解更直觀,但生態(tài)結(jié)構(gòu)不僅僅是海拔層面的,還有地下、大氣高層空間等層面的結(jié)構(gòu)。三維生態(tài)結(jié)構(gòu)是區(qū)域空間結(jié)構(gòu)的完整表述,如城市化區(qū)越來越向空中發(fā)展的趨勢就是這種結(jié)構(gòu)的一種體現(xiàn),自然生態(tài)系統(tǒng)中的分層結(jié)構(gòu)(如群落的層次結(jié)構(gòu))也是這種三維結(jié)構(gòu)的體現(xiàn)。綜述起來,我們將一個區(qū)域的基本生態(tài)結(jié)構(gòu)完整地表述為四元三維結(jié)構(gòu),簡稱為區(qū)域的“四三結(jié)構(gòu)”。

        區(qū)域空間結(jié)構(gòu)體系按類型可以分為單核型、雙核型和多核型等不同空間模式,它是區(qū)域城市化進程不同階段的空間結(jié)構(gòu)形態(tài)。從生態(tài)學(xué)上看,多核型區(qū)域空間結(jié)構(gòu)體系一般較單核型更為健康、合理,城市的不同職能可以在區(qū)域尺度上進行分工協(xié)作,區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)可以在不同空間區(qū)位或位勢上得到表達,地域的生態(tài)系統(tǒng)條件可以得到充分、合理的保護和利用。從這一生態(tài)意義上來看我國的國家、省、市、縣各級城市(鎮(zhèn))體系,它們的城市(鎮(zhèn))空間布局以單核型為主,這樣會出現(xiàn)職能或功能過于集中、資源配置過于極化、空間形態(tài)結(jié)構(gòu)過于板塊化的問題,很容易造成城市發(fā)展與生態(tài)系統(tǒng)演化“爭地盤”的病態(tài)局面,結(jié)果導(dǎo)致區(qū)域或地域的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能被割斷、缺失或喪失,生態(tài)補償不能得到保證,城市發(fā)展與生態(tài)系統(tǒng)之間形成不均衡的失控狀態(tài),這是我國區(qū)域城市化進程中存在的重大生態(tài)風(fēng)險和危機。例如,在華北京津唐城市群地區(qū),北京、天津等主要中心城市的職能分工仍然是不明確的,中心城市的發(fā)展是集中連片的板塊式擴展模式(通常稱為“攤大餅”),地域生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能被不斷蠶食,北京的第一、二綠化隔離帶建設(shè)就屢遭失敗。在我國東部的蘇南—滬—浙北城市群地區(qū),上海是一城獨大,產(chǎn)業(yè)功能和社會資源過分集中,杭州、蘇州作為中心城市的功能和區(qū)位作用沒有得到合理發(fā)揮,長三角地區(qū)總是在強調(diào)與上海接軌,而沒有人來關(guān)注杭州、蘇州在哪里。在中部的長江中游城市群地區(qū),也是武漢一城獨大,所有資源、機會和發(fā)展空間全部集中在一個中心城市上。目前中央在中部地區(qū)實施的“兩型社會實驗區(qū)”建設(shè)能否改變這種畸形發(fā)展格局,我們拭目以待。相比較而言,珠三角地區(qū)的廣—深—港城市群空間結(jié)構(gòu)體系則比較合理,這三個中心城市在功能上是明顯差異化發(fā)展的,發(fā)展區(qū)位也不同,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生態(tài)系統(tǒng)條件也存在一定差別,形成了相對合理的互補、協(xié)調(diào)的區(qū)域城市群空間結(jié)構(gòu)體系(當(dāng)然,我們并不否認珠三角城市群發(fā)展存在的諸多問題,但從區(qū)域城市群空間結(jié)構(gòu)上看,它的基本構(gòu)架是符合生態(tài)學(xué)規(guī)律的)。中國是一個幅員遼闊的國家,靠一城獨大的單一中心城市模式來帶動大流域(如長江流域、珠江流域、遼河流域、黃河流域)或大區(qū)域(東、中、西或南、中、北)的空間發(fā)展模式是不現(xiàn)實的,這尤其違背了區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)演化規(guī)律。在一個生態(tài)系統(tǒng)中,如果它的某一個物種在這個系統(tǒng)中處于絕對的優(yōu)勢地位,控制著系統(tǒng)的所有物質(zhì)流、能量流、信息流,這個系統(tǒng)就會退化成一個單種或少種系統(tǒng),那么它將是一個不穩(wěn)定系統(tǒng),也是一個回復(fù)力很脆弱的系統(tǒng),當(dāng)有外部沖擊的時候,也是更容易被演替掉的系統(tǒng)。很顯然,過去曾提出的某某城市輻射全國的城市定位理念從生態(tài)學(xué)規(guī)律來看是值得重新考慮的,在一個區(qū)域中集中所有社會、經(jīng)濟功能的城市從生態(tài)學(xué)上看是一個不健康的城市。而由區(qū)域或跨區(qū)域的功能錯位、資源互補性配置、人口合理分布、規(guī)模適度、不同區(qū)位、不同結(jié)構(gòu)的城市形成的區(qū)域或多(跨)區(qū)域的城市群鏈,來構(gòu)建社會—經(jīng)濟—生態(tài)輻射鏈網(wǎng)結(jié)構(gòu),才是符合生態(tài)學(xué)規(guī)律所要求的,也是當(dāng)前中央科學(xué)發(fā)展觀所要求的。

        由于人類活動的影響或脅迫,區(qū)域的自然(生態(tài))區(qū)在逐步變化或減少,而且越來越破碎化,生態(tài)功能也隨之受到影響,空間分布范圍也在改變甚至許多空間地域在縮小。這給我們提出了一個重大問題:我們需要多大的自然(生態(tài))區(qū),或者人類活動的城市化區(qū)應(yīng)該有上限嗎?如果有,這個上限在哪里?怎樣的區(qū)域空間格局才是健康的或完整的?這將是未來一個相當(dāng)長的時期內(nèi),生態(tài)學(xué)者、地理學(xué)者、地質(zhì)學(xué)者等,甚至地球科學(xué)所有學(xué)科的學(xué)者共同面臨的重大課題。

        5.2.3 區(qū)域生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施

        1)區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施

        基礎(chǔ)設(shè)施是指為人類生產(chǎn)、生活提供各種服務(wù)的工程與技術(shù)條件,是保障不同尺度(如國家或地區(qū))社會、經(jīng)濟、文化活動的公共服務(wù)支撐系統(tǒng)?;A(chǔ)設(shè)施是構(gòu)成區(qū)域系統(tǒng)的基礎(chǔ)要素,一般可分為經(jīng)濟性和社會性兩大類。經(jīng)濟性基礎(chǔ)設(shè)施包括了公路、鐵路、機場、郵電通信、水電煤氣等公共設(shè)施,即通常所講的基礎(chǔ)設(shè)施(Physical Infrastructure)。另外,從更廣的意義上講,基礎(chǔ)設(shè)施還包括教育、科技、醫(yī)療衛(wèi)生、體育、文化等社會服務(wù)條件,即社會性基礎(chǔ)設(shè)施(Social Infrastructure)。我們?nèi)菀桌斫?,基礎(chǔ)設(shè)施的定義范疇比它實際所覆蓋的內(nèi)容要大。

        基礎(chǔ)設(shè)施所提供的產(chǎn)品和服務(wù)是其他生產(chǎn)部門進行正?;顒拥幕A(chǔ)性條件,統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施(如交通體系、供水體系、能源供應(yīng)體系、通信體系、排水體系、垃圾處理體系、防災(zāi)體系等)對促進區(qū)域發(fā)展具有重要意義?;A(chǔ)設(shè)施作為社會先行資本,它所提供的產(chǎn)品、服務(wù)性能和價格的變化,必然會對其他部門產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。實證研究表明,區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展水平總是在一定程度上促進或者抑制與城鄉(xiāng)一體化發(fā)展程度緊密相關(guān)的區(qū)域經(jīng)濟增長、工業(yè)發(fā)展和人均國民生產(chǎn)總值的提高(戰(zhàn)金艷等,2003;安筱鵬,2003)。

        目前我國的區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)還存在著重復(fù)建設(shè)、供給不足、缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃等問題。另外,地區(qū)差異也很大,總體上沿海地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施提供的區(qū)域發(fā)展環(huán)境遠優(yōu)于中西部地區(qū)。交通、電力、通信、水利等基礎(chǔ)設(shè)施的滯后已經(jīng)對西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施產(chǎn)生了阻礙,因此,需要加強西部基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),以滿足經(jīng)濟發(fā)展的需要。同時,應(yīng)該注意基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的合作,通過技術(shù)共享、統(tǒng)籌規(guī)劃,突破行政區(qū)各自為政的傳統(tǒng)管理模式,整合區(qū)域資源,提升區(qū)域整體競爭力,以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)效益和規(guī)模效益。一個區(qū)域中城鄉(xiāng)基礎(chǔ)設(shè)施是區(qū)域社會、經(jīng)濟、文化發(fā)展的支撐體系,而它又由區(qū)域的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施所支撐。也就是說,對一個區(qū)域而言,基礎(chǔ)設(shè)施是兩層結(jié)構(gòu),由城鄉(xiāng)基礎(chǔ)設(shè)施支撐人的活動,而由生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施支撐城鄉(xiāng)基礎(chǔ)設(shè)施,二者是縱向生態(tài)關(guān)系,猶如生態(tài)學(xué)中的營養(yǎng)金字塔多層結(jié)構(gòu)。

        2)城市基礎(chǔ)設(shè)施

        城市基礎(chǔ)設(shè)施按需求可分為基本保障基礎(chǔ)設(shè)施,主要包括供水、供電、供氣、供暖及污水、雨水處理系統(tǒng)等;經(jīng)濟社會發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施,主要包括交通系統(tǒng),通信系統(tǒng),能源動力系統(tǒng),住房儲備,教科文衛(wèi)機構(gòu)和設(shè)施等。城市基礎(chǔ)設(shè)施按功能分類:裝備性硬件基礎(chǔ)設(shè)施,主要包括公路、鐵路、輕軌、機場、港口、電力、通信、自來水、供熱、地下管網(wǎng)等;技術(shù)性基礎(chǔ)設(shè)施,主要包括信息及硬件基礎(chǔ)設(shè)施里使用的軟件和高新技術(shù)裝備、材料。在基礎(chǔ)設(shè)施對提高城市競爭力作用中,技術(shù)性基礎(chǔ)設(shè)施越來越重要,提升城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平,尤應(yīng)重視技術(shù)性基礎(chǔ)設(shè)施。城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資應(yīng)與經(jīng)濟、社會、環(huán)境相協(xié)調(diào),與城市GDP、固定資產(chǎn)投資有適宜的比例。

        城市基礎(chǔ)設(shè)施是區(qū)域中城市化區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施,是區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,它的經(jīng)濟、社會產(chǎn)出大,但設(shè)施密度、生態(tài)影響、物質(zhì)—能量—人口流通量都要高于區(qū)域中的其他空間類型。在城市化區(qū),城市基礎(chǔ)設(shè)施處于主導(dǎo)地位,而生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的生態(tài)功能通常相對脆弱、規(guī)模不足、結(jié)構(gòu)不完整,相對其他空間更破碎化。

        3)區(qū)域生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施

        過去我們討論區(qū)域問題,總是只提區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施,長期以來,一直忽略生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施(Ecological Infrastructure)的重要意義。從生態(tài)學(xué)來看,一個區(qū)域的完整、健康發(fā)展必須有生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的支撐和保障。有學(xué)者認為,生態(tài)設(shè)施是指維護生態(tài)系統(tǒng)和促進生態(tài)經(jīng)濟發(fā)展的各種基礎(chǔ)設(shè)施,包括生態(tài)運行設(shè)施、生態(tài)修復(fù)設(shè)施和生態(tài)培育設(shè)施三大類。它是生態(tài)環(huán)境保護和生態(tài)經(jīng)濟開發(fā)的物質(zhì)基礎(chǔ)。生態(tài)設(shè)施包括兩個方面:一是維持既有生態(tài)的設(shè)施,它是為提升人類的生態(tài)運行能力和生態(tài)修復(fù)能力而提供的各種基礎(chǔ)設(shè)施;二是強化后續(xù)生態(tài)的設(shè)施,它是為增強人類的生態(tài)培育和開發(fā)能力而提供的各種基礎(chǔ)設(shè)施。有學(xué)者從理論上討論了生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施,認為生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施是指用以支持一定時空域內(nèi)人性與自然性的共生與協(xié)同演化而形成的人性設(shè)施、物性設(shè)施和生性設(shè)施之間聯(lián)通和整合而成的有形、無形系統(tǒng)條件。傳統(tǒng)的市政管線設(shè)施、交通設(shè)施、市政文化設(shè)施等是生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)成要素或子設(shè)施,生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施強調(diào)的是系統(tǒng)支持條件,其核心是人同生物和環(huán)境之間在支持服務(wù)層面上的系統(tǒng)化和關(guān)聯(lián)化,傳統(tǒng)意義上的人、生物和環(huán)境條件都可以成為生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)成要素(吳人堅,2000)。生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)包括了水生態(tài)設(shè)施、景觀生態(tài)設(shè)施、交通生態(tài)設(shè)施、能源生態(tài)設(shè)施、產(chǎn)業(yè)生態(tài)設(shè)施、安全生態(tài)設(shè)施、生物生態(tài)設(shè)施、社會生態(tài)設(shè)施。傳統(tǒng)設(shè)施(如水、電、氣、路等)都以不同形式或方式整合進以上生態(tài)設(shè)施之中,成為其構(gòu)成部分。這是我國最早研究生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的工作。另有學(xué)者認為生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施本質(zhì)上講是城市所依賴的自然系統(tǒng),是城市及其居民能持續(xù)地獲得自然服務(wù)的基礎(chǔ),這些生態(tài)服務(wù)包括提供新鮮空氣、食物、體育、休閑娛樂、安全庇護以及審美和教育,等等。它不是習(xí)慣上的城市綠地系統(tǒng)的概念,而是更廣泛地包含一切能提供上述自然服務(wù)的城市綠地系統(tǒng)、林業(yè)及農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、自然保護地系統(tǒng)(俞孔堅等,2001,2004)。還有學(xué)者表示了類似的看法,城市基本生態(tài)設(shè)施,是在空間上具有穩(wěn)定性,在時間上具有連續(xù)性的城市中所劃分出的具有自然保護、景觀塑造、文化營建等多種功能的基本保護區(qū)域。其本質(zhì)上可以理解為城市生態(tài)系統(tǒng)必需的自然基礎(chǔ)和框架,能夠提供生態(tài)服務(wù)功能和自然資源服務(wù)功能的部分,具有必要性、基礎(chǔ)性和不可替代性的特點。主要包括城市及其密切相聯(lián)系的郊區(qū)(所構(gòu)成區(qū)域中包含的城市綠地、森林、水系、濕地、農(nóng)田系統(tǒng)、自然保護系統(tǒng)等)。城市生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施是一個區(qū)域化的概念,將城市與其生態(tài)功能密切相關(guān)的周邊區(qū)域緊密聯(lián)系在一起,這與城鄉(xiāng)一體化的發(fā)展趨勢是一致的。但作為一個嶄新的概念,目前這方面的研究還很不足(滕明君等,2006)。

        以上對生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的認識雖然表述不同,但都強調(diào)了區(qū)域或城市發(fā)展的生態(tài)系統(tǒng)基質(zhì)和條件。目前仍然存在的問題是對這一概念的內(nèi)涵和外延還不明確,生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施與基礎(chǔ)設(shè)施之間的界限還不清晰,實際城市規(guī)劃實踐中,我們更難把握如何界定生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施以及如何把它與自然生態(tài)系統(tǒng)區(qū)分開,如何明確對生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施進行分類。很顯然,生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施并不簡單地等于綠地、森林、濕地、農(nóng)田、自然保護區(qū)等生態(tài)實體,這就像農(nóng)田并不等同基本農(nóng)田一樣。

        從生態(tài)學(xué)意義上,我們給生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施做一個重新概括:生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施是指為不同尺度(國家、地區(qū)、城市等)的人類生存和發(fā)展提供生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品和服務(wù)的各種有形、無形的基本支撐和保障條件??傮w來看,它包括了大氣生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施、水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施、土壤生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施、地質(zhì)生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施(地表土壤以下部分)、外空生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施(如月球?qū)Φ厍虻姆€(wěn)定作用)、生物生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施、信息生態(tài)設(shè)施(各種生態(tài)信息的辨識、傳輸、獲取與加工處理的基本條件)、人工生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施(是指人工構(gòu)建的為維護、保育、修復(fù)、完善前述幾種生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施正常運行和穩(wěn)定的基本人工支撐構(gòu)筑物)以及整合生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施(指為協(xié)調(diào)和保障人類生存和發(fā)展過程中的社會生態(tài)、經(jīng)濟生態(tài)、文化生態(tài)、生理生態(tài)、心理生態(tài)關(guān)系的健全和完善,具有機制性、制度性作用的有形和無形基本支撐條件或構(gòu)筑物)。這里強調(diào),生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的“基本”性,它并不包括所有支撐條件,而是“基本的”、“關(guān)鍵的”支撐條件。具體來說,它并不是涵蓋所有生態(tài)空間要素和結(jié)構(gòu),在空間界定上相當(dāng)于區(qū)域生態(tài)空間結(jié)構(gòu)體系中的一維生態(tài)結(jié)構(gòu)部分,主要是空間生態(tài)結(jié)構(gòu)體系中的場點、節(jié)點以及區(qū)域生態(tài)流的連通線或生態(tài)過程通道等基礎(chǔ)性生態(tài)空間要素,與區(qū)域生態(tài)安全有緊密聯(lián)系。

        我們從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的層面更容易理解生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的重大生態(tài)學(xué)意義。生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施本質(zhì)上指提供、支撐、維護和穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)功能及其產(chǎn)生的生態(tài)服務(wù)過程的有形和無形的基本構(gòu)筑物或基本條件,它通常都以伴隨各種生態(tài)流過程而產(chǎn)生的不同形態(tài)的構(gòu)筑物形式而存在,突出體現(xiàn)的是對生態(tài)功能及其服務(wù)過程的提供、支撐、維護和穩(wěn)定,與生態(tài)過程具有天然的孿生關(guān)系,是生態(tài)服務(wù)得以健全運行的基礎(chǔ)性、條件性實體。正如基礎(chǔ)設(shè)施概念并不包括所有人工的生產(chǎn)、生活性構(gòu)筑條件一樣,生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施同樣也并不包括所有生態(tài)系統(tǒng)要素和空間。有了這樣的理解,我們才能很好地理解生態(tài)功能與支撐生態(tài)功能及其生態(tài)服務(wù)的基礎(chǔ)性條件的不同,也不至于將二者混為一團。目前人們對這一概念還存在一些模糊不清的認識,看法也很不一致,使用的名詞也不統(tǒng)一,常常認為生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施涵蓋了所有自然生態(tài)要素和空間條件。另一方面,除了其“基本性”外,我們還強調(diào)區(qū)域生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的完整性,所謂生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的完整性是指生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)成、結(jié)構(gòu)和功能及其提供的生態(tài)服務(wù)在時空上的健全性和持久性。生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的完整性是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)得以保障的前提,從現(xiàn)實意義上講,目前城市化與工業(yè)化的負向生態(tài)后果之一就是生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施完整性的破碎、破壞和喪失。再一方面,我們還強調(diào)生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的“設(shè)施性”,即它不是一種要素或幾種混合在一起的生態(tài)要素,而是具有基本生態(tài)結(jié)構(gòu)和基本生態(tài)功能的不同生態(tài)要素的自組織實體,它是一種生態(tài)學(xué)意義上的“有機機器”系統(tǒng)而不是零部件或機器中的化學(xué)元素。

        從以上分析可見,區(qū)域城市化、工業(yè)化過程中,生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施是不可或缺的支持體系。區(qū)域城市化要持續(xù)、健康地推進,需要我們特別關(guān)注如下幾個問題:

        (1)區(qū)域生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的完整性,不完整的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施不能提供充分的、多層次的、多樣的生態(tài)服務(wù)。

        (2)生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的完整性由其組成、結(jié)構(gòu)和功能所決定(即組成完整性、結(jié)構(gòu)完整性和功能完整性),生態(tài)組成、結(jié)構(gòu)是生態(tài)功能的基礎(chǔ),同時,組成和結(jié)構(gòu)依功能演化而變化,也最容易隨城市化的脅迫而改變。

        (3)生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施提供生態(tài)功能,并不是簡單地提供生態(tài)服務(wù),生態(tài)功能是其生態(tài)服務(wù)的功能基礎(chǔ),生態(tài)服務(wù)是生態(tài)功能面向人類的衍生功能形態(tài)。

        (4)區(qū)域生態(tài)規(guī)劃和生態(tài)系統(tǒng)管理的重要目標(biāo)之一是維護和保障區(qū)域生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的完整性。

        (5)準(zhǔn)確認識和理解區(qū)域生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的完整性是維護和保障區(qū)域生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的前提。

        (6)我國快速區(qū)域城市化的重大生態(tài)問題的癥結(jié)是區(qū)域生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施破碎化、畸形化和喪失。

        5.2.4 區(qū)域生態(tài)空間完整性

        1)土地生態(tài)完整性

        生態(tài)空間完整性是指一定空間范圍的生態(tài)空間的構(gòu)成、結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能及其提供的生態(tài)服務(wù)在時空上的健全性、持久性和安全性。對區(qū)域生態(tài)空間完整性的理解應(yīng)該從其維度入手,或者說,區(qū)域生態(tài)空間完整性是三級體系。一維的區(qū)域生態(tài)空間完整性即是區(qū)域生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的完整性(一級完整性,我們已在前面討論過);二維生態(tài)空間完整性即是土地生態(tài)構(gòu)成、結(jié)構(gòu)與功能的完整性(二級完整性);三維生態(tài)空間的完整性即是生態(tài)空間的四元三維構(gòu)成、結(jié)構(gòu)與功能的完整性(三級完整性)。我們這里重點討論二維生態(tài)空間完整性,即土地生態(tài)完整性。很顯然,它可理解為一定空間范圍的土地(空間)的構(gòu)成、結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能及其提供的生態(tài)服務(wù)在時空上的健全性、持久性和安全性。聯(lián)合國糧農(nóng)組織于1972年在荷蘭瓦格寧根召開的農(nóng)村土地評價會議對土地的定義是:“土地包含地球特定地域表面及以上和以下的大氣、土壤及基礎(chǔ)地質(zhì)、水文和植被。它還包含這一地域范圍內(nèi)過去和目前人類活動的種種結(jié)果,以及動物就它們對目前和未來人類利用土地所施加的重要影響”。1975年聯(lián)合國發(fā)表的《土地評價綱要》對土地的定義是:“一片土地的地理學(xué)定義是指地球表面的一個特定地區(qū),其特性包含著此地面以上和以下垂直的生物圈中一切比較穩(wěn)定或周期循環(huán)的要素,如大氣、土壤、水文、動植物密度,人類過去和現(xiàn)在活動及相互作用的結(jié)果,對人類和將來的土地利用都會產(chǎn)生深遠影響”。我國國土資源部于1992年出版的《土地管理基礎(chǔ)知識》中定義土地為:“土地是地球表面上由土壤、巖石、氣候、水文、地貌、植被等組成的自然綜合體,它包括人類過去和現(xiàn)在的活動結(jié)果”??梢?,土地普遍被認為是一個綜合體,是自然產(chǎn)物,也是人類過去和現(xiàn)在活動的結(jié)果。土地具有明顯的社會、經(jīng)濟和生態(tài)屬性,是(自然)環(huán)境—人類相互作用的生態(tài)實體。在這一認識下,我們很容易理解,土地可以看成是二維生態(tài)空間的完整表達,這里我們指土地,而不是土地利用,二維生態(tài)空間在通常意義下至少包括了土地覆蓋和土地利用兩個方面。很明顯,土地利用與二維空間不是一個等同的概念,前者強調(diào)了人類對地表層空間的使用屬性,是人類導(dǎo)向的;后者指示一個區(qū)域或地域空間的異質(zhì)性、結(jié)構(gòu)與功能。

        在這一意義下,二維生態(tài)空間完整性問題就歸結(jié)為土地生態(tài)構(gòu)成、結(jié)構(gòu)與功能的完整性。要討論這個問題,我們先要明確土地構(gòu)成問題(土地異質(zhì)性),它在一定意義上又可表達為土地分類問題。同樣的,土地分類與土地利用分類也不是同一個概念范疇,一般地講,土地分類的覆蓋面要大于土地利用分類。國際上和我國有各種類別的國家(層面)或部門(層面)的區(qū)劃成果,這些都從不同層面或領(lǐng)域表達了土地分類的問題。從生態(tài)學(xué)意義上,我們關(guān)注一個基本問題,即土地構(gòu)成中人類的土地使用(人類對土地的使用維度)構(gòu)成和土地生態(tài)構(gòu)成(生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能對地表層土地的需求),這個問題是研究和分析二維生態(tài)空間(即土地)完整性的基本問題。對土地的使用反映了人類和自然生命對地表層空間使用的一種博弈和均衡。

        2)生態(tài)交錯地(區(qū))

        在討論土地生態(tài)完整性問題時,我們不得不關(guān)注一類基本土地空間單元,就是生態(tài)交錯地。生態(tài)交錯地(區(qū))是指一定地域中不同類別土地與土地之間的交錯過渡地帶,它常常具有獨特的生態(tài)構(gòu)成、結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能,對周邊不同類別的主體土地單元具有重要的生態(tài)調(diào)節(jié)作用,尤其是它調(diào)節(jié)和影響不同類別土地之間的生態(tài)流過程,進而影響不同土地之間的生態(tài)服務(wù)功能的供給、交換和維護動態(tài)。生態(tài)交錯地(區(qū))也可以簡稱為交錯地(區(qū))。這里,土地的類別可以按生態(tài)系統(tǒng)或生物群落類別來界定,或者在基本生態(tài)系統(tǒng)類別的基礎(chǔ)上復(fù)合、疊加而形成的土地單元類別。從土地生態(tài)分類來看,土地(生態(tài))交錯地(區(qū))應(yīng)該作為一類獨立的分類單元。在過去的土地分類系統(tǒng)中,由于認識和理解上的不足,常常沒有將它作為獨立分類單元來對待,而是時隱時現(xiàn)地出現(xiàn)在土地利用分類體系中,對生態(tài)系統(tǒng)管理和生態(tài)功能保育造成諸多負面影響。

        3)土地生態(tài)分類系統(tǒng)

        生態(tài)占用、生態(tài)消耗和生態(tài)保育(建設(shè))是人類與自然生態(tài)系統(tǒng)的三種基本生態(tài)關(guān)系。從生態(tài)占用/覆蓋概念上,我們將一切由人類及其非生命構(gòu)筑物所占用或覆蓋的土地稱為人類(工)地(它不同于土地利用分類體系中的建設(shè)用地,而通常表現(xiàn)為硬化地,或不透水地表,或設(shè)施占地),將人類及其構(gòu)筑物以外所有由生命物或非生命物(如裸巖、冰川、沙漠等)覆蓋或占用的土地稱為生態(tài)地(環(huán)境地)。如果將生態(tài)交錯地納入土地生態(tài)分類系統(tǒng),那么土地生態(tài)分類系統(tǒng)是由人類地、生態(tài)地和交錯地組成的三元分類系統(tǒng),這種分類方法稱為土地三元生態(tài)分類法。這樣,土地空間(地表層二維生態(tài)空間)就可以界定為這三個基本分類范疇。有三點需要指出:

        (1)人類活動與其構(gòu)筑物是有很明顯差異的,人類活動可以占用到或覆蓋到(時間空間上連續(xù)或不連續(xù))的土地一般要遠遠大于人類地,如土地利用分類中的農(nóng)用地中的大多數(shù)不歸于人類地中,但它是人類活動的一種基本土地利用方式。人類活動在時間和空間上是多樣的,且變異性大,而其構(gòu)筑物卻相對穩(wěn)定,并具有一定的時間延續(xù)性。因此,用人類活動的構(gòu)筑物來定義人類地具有概念上的相對穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和可操作性。

        (2)生態(tài)地的定義中包含了由生命物占用和非生命物覆蓋的土地,(如)黃土、冰川、沙漠、裸巖等非生命覆蓋的土地也是重要的、具有生態(tài)功能的土地類別。

        (3)(人—生態(tài))交錯地的邊界界定是一個需要系統(tǒng)研究的問題,通常人類地的邊界由于其人工構(gòu)筑物的明顯特性而容易界定,生態(tài)地的邊界由于其明顯的生物特性和自然地貌或地質(zhì)特性也可以科學(xué)地界定。這樣,在土地生態(tài)分類系統(tǒng)中準(zhǔn)確、合理地界定交錯地是可行的。我們需要說明的是,我們討論的是土地生態(tài)分類系統(tǒng)而不是土地利用分類系統(tǒng),土地利用分類系統(tǒng)的導(dǎo)向是人類活動的土地利用方式,它弱化或忽略了生態(tài)地的構(gòu)成、結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能,更忽略了交錯地的構(gòu)成、結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能。

        根據(jù)以上討論,我們可以構(gòu)建土地生態(tài)分類系統(tǒng)的基本構(gòu)成體系(圖5-2):

        圖5-2 土地生態(tài)分類系統(tǒng)

        4)區(qū)域生態(tài)空間完整性

        區(qū)域生態(tài)空間完整性的核心是土地生態(tài)完整性。目前,這方面的研究幾乎還沒有開展。大量的土地生態(tài)研究與規(guī)劃、管理應(yīng)用工作主要集中在幾方面:①土地利用變化的生態(tài)評價;②土地空間動態(tài)模擬;③土地利用生態(tài)規(guī)劃與優(yōu)化。缺乏的是土地結(jié)構(gòu)或土地形態(tài)與土地生態(tài)功能關(guān)系的基礎(chǔ)性研究,對這一問題了解的不足使我們的規(guī)劃、管理工作常常沒有強有力的科學(xué)支撐,影響了區(qū)域土地利用管理與決策實踐。同時,研究方法上的不足也影響對這一問題的探索。例如,我們目前還沒有完整的定量方法來估計生態(tài)服務(wù)的大小,即使是經(jīng)濟學(xué)方法也難以與市場接口,更多的是采用非市場方法,這本身表明生態(tài)與經(jīng)濟、生態(tài)與土地結(jié)構(gòu)的關(guān)系還沒有從科學(xué)上弄清楚。目前,土地生態(tài)完整性的研究需要我們回答幾個基本問題:土地生態(tài)結(jié)構(gòu)是否可以科學(xué)分類(它包括哪些類型)?什么是生態(tài)合理的(有效的)土地空間結(jié)構(gòu)?什么是生態(tài)合理的“合理”標(biāo)準(zhǔn)?土地類型與土地空間結(jié)構(gòu)的本質(zhì)聯(lián)系是什么?以及土地空間結(jié)構(gòu)與生態(tài)功能具有怎樣的生態(tài)聯(lián)系?等等。

        5.2.5 區(qū)域人口空間結(jié)構(gòu)

        1)人口計量生態(tài)學(xué)

        人口計量生態(tài)學(xué)研究人口構(gòu)成、結(jié)構(gòu)及其動態(tài)與生態(tài)系統(tǒng)變化之間的關(guān)系,探尋人口的生態(tài)演化規(guī)律,為人口規(guī)劃與管理提供依據(jù)。它主要研究生態(tài)系統(tǒng)變化下的人口動態(tài)機理以及人口動態(tài)如何影響生態(tài)系統(tǒng)變化,一定生態(tài)條件下的人口變化與生態(tài)系統(tǒng)功能及其提供的生態(tài)服務(wù)之間的時空數(shù)量均衡關(guān)系是人口計量生態(tài)分析的核心問題。我們這里簡要討論一下人口計量生態(tài)分析的指標(biāo)度量問題。

        (1)生態(tài)制約下的城市化水平

        城市化水平是目前全球普遍采用的衡量區(qū)域城市化狀況的一個有效指標(biāo)。這里將討論焦點放在人口計量生態(tài)研究中城市化水平的意義和作用。按照目前比較公認的定義,城市化水平這個指標(biāo)的本質(zhì)是反映一個區(qū)域或地域中人口的一個基本屬性,即城市屬性。生活在城鎮(zhèn)用地管轄區(qū)的人口即為城鎮(zhèn)人口,這部分人口在總?cè)丝谥斜壤母叩椭苯臃从橙丝诘某鞘袑傩詮娙?,也反映了人口屬性演變的方向。事實上,城市化水平不能僅僅按照人口來定義,而應(yīng)該按照一個城市的經(jīng)濟水平、社會與文化水平、環(huán)境與生態(tài)狀況來衡量,同時也要考慮支撐該城市穩(wěn)定與發(fā)展的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的健全性。也就是說,城市化水平的大小及其動態(tài)取決于一個區(qū)域或城市的社會、經(jīng)濟、文化和生態(tài)因素的相互作用水平和質(zhì)量。按單一人口屬性來表征一個城市或區(qū)域的城市化水平是有嚴重缺陷的。從生態(tài)學(xué)來看,是否一個地區(qū)的城市化水平越高越好呢,回答是否定的。城市化水平越高,在一定程度上表明從事二、三產(chǎn)業(yè)的人口比例越高,同時消費水平可能也越高,生態(tài)影響一般也越大,它反過來會制約城市化水平的進一步上升。西方和亞洲發(fā)達國家在城市化進程上升到很高水平(70%以上)后普遍出現(xiàn)的城市人口鄉(xiāng)村化趨勢就已經(jīng)說明了這種因生態(tài)制約所產(chǎn)生的郊區(qū)化效應(yīng)。從這種發(fā)展趨勢看,城市化水平在上升到一定高位之后一定有一個趨緩甚至下降的趨勢。我們從生態(tài)學(xué)上如何表征這種趨勢呢,我們設(shè)定兩個指標(biāo):一是城市人口密度,二是城市化水平。人口密度反映了城市中人口的集聚程度,從生態(tài)學(xué)意義上講,是一個可以反映人種群的密度生態(tài)制約機制指標(biāo),人口密度越大,密度制約機制越強。這樣,城市化水平與人口密度具有一種非線性關(guān)系,這種數(shù)量關(guān)系能夠反映我們經(jīng)驗上觀察到的城市化水平受人口密度影響的變化趨勢(圖5-3)。

        圖5-3 區(qū)域或城市的城市化水平與人口密度數(shù)量關(guān)系

        圖中顯示,一個區(qū)域或城市的城市化水平與人口密度具有兩種可能數(shù)量關(guān)系:倒U形關(guān)系和S形關(guān)系,不同區(qū)域或城市呈現(xiàn)哪種數(shù)量關(guān)系取決于它們的經(jīng)濟、文化、社會與生態(tài)背景條件。這種關(guān)系說明了一定地區(qū)城市化水平不會恒定地上升。不同生態(tài)條件,不同經(jīng)濟、社會、文化背景的區(qū)域或城市,二者相互變化、相互制約的軌跡會有差異,但基本特征會趨于一致。此外,我們還可以發(fā)現(xiàn),雖然城市化水平因生態(tài)條件和社會文化條件的不同而有所不同,一個地區(qū)或城市的人口基數(shù)(總?cè)丝冢┰酱?,其生態(tài)上合理的城市化水平反而會降低。如果從經(jīng)濟學(xué)角度來表述,就是說,隨著人口規(guī)模的遞增,一個區(qū)域或城市的城市化水平呈現(xiàn)邊際遞減趨勢。這個趨勢對城市人口生態(tài)管理和人口政策制定具有重要意義。

        另外,在人口統(tǒng)計中,目前我國采用抽樣調(diào)查方法來確定城鎮(zhèn)人口和城市化水平的辦法很難有效保證調(diào)查的準(zhǔn)確性,得到的城市化水平統(tǒng)計值的誤差會很大,許多學(xué)者很早就已注意到這個問題(見有關(guān)“城市”概念的討論部分)。因此,一個區(qū)域或城市的城市化水平統(tǒng)計首先要獲得準(zhǔn)確的城鎮(zhèn)人口或城市人口的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。目前按戶籍管理的人口統(tǒng)計口徑和調(diào)查方法受行政管理方式、調(diào)查時間和口徑、樣本大小、區(qū)域或城市發(fā)展階段等的影響很大,因而誤差也很大。由于城市化水平相對人口密度而言是快變量,人口密度是慢變量,而根據(jù)長期(至少30年至50年)快變量的城市化水平與慢變量的人口密度的數(shù)量關(guān)聯(lián)統(tǒng)計觀察來計算城市化水平值,可能是估計一個區(qū)域或城市的城市化水平統(tǒng)計值的有效近似方法,所獲得的結(jié)果會更趨于合理和真實。很明顯,人口密度的統(tǒng)計相對十分明確,抽樣調(diào)查起來也相對容易。統(tǒng)計一個地區(qū)在一定時間里按一定的住留時間居住的總?cè)丝跀?shù),在首先統(tǒng)計劃分人口發(fā)展階段和確立了一定發(fā)展階段城市化水平與人口密度統(tǒng)計關(guān)系的前提下,不需要在每次抽樣調(diào)查中劃分城鎮(zhèn)人口還是農(nóng)村人口,而只需要在該人口發(fā)展階段上,由政府統(tǒng)計部門組織專業(yè)學(xué)者和統(tǒng)計部門的工作人員聯(lián)合進行一次完整的人口密度的關(guān)聯(lián)調(diào)查,就可以采用定量關(guān)系僅僅通過抽樣調(diào)查人口密度來計算城市化水平。這樣可以消除因每次城鎮(zhèn)人口統(tǒng)計存在的諸多問題而產(chǎn)生的不必要的誤差。

        (2)人口密度

        人口密度是區(qū)域與城市規(guī)劃與管理的基本指標(biāo),也是一個反映人口空間特征的宏觀指標(biāo)。人口密度由一個區(qū)域的多種社會、經(jīng)濟、文化和生態(tài)因素所決定,它能夠很好地反映區(qū)域發(fā)展?fàn)顩r與生態(tài)系統(tǒng)的某些隱含聯(lián)系。一個區(qū)域或城市的人口密度在城市化過程中一般的變化趨勢是先增加,再穩(wěn)定或下降。影響人口密度的社會、經(jīng)濟、文化、生態(tài)因素很多,這里不作討論。我們重點分析一下生態(tài)因素與人口密度的關(guān)系。一般而言,一個區(qū)域或城市的資源條件對人口密度影響最大,也就是說一個區(qū)域或城市的生態(tài)系統(tǒng)功能及其所提供的生態(tài)服務(wù)是決定其人口密度的關(guān)鍵因素,它不僅影響這個區(qū)域或城市的總?cè)丝?,也影響這個區(qū)域或城市的人口密度。在區(qū)域尺度,我們?nèi)绾蝸肀碚鲄^(qū)域人口活動與生態(tài)服務(wù)關(guān)系呢,我們?nèi)匀辉O(shè)定兩個指標(biāo),一是人口密度(Dp,單位:cap/hm2),二是人均生態(tài)占用(PEA,單位:ghm2/cap,全球公頃:global hectare)。我們以北京為例來分析,在行政區(qū)范圍內(nèi)北京可以看成一個城市,也可以看成一個區(qū)域,采用人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)和相關(guān)物質(zhì)、能源消耗數(shù)據(jù),我們通過統(tǒng)計分析得到如下定量關(guān)系:很明顯,一個區(qū)域或城市對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的占用量與人口密度呈現(xiàn)顯著的冪函數(shù)關(guān)系,人口密度的增長會增加對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的占用量。接下來的問題是,多大的人口密度合適,要回答這個問題是比較困難的。由于用城市來說明這個問題更具有代表性,我們從城市層面來討論。從現(xiàn)實來看,目前全球大城市中高人口密度的城市不少,如北京、上海、東京等。城市人口密度達到1萬/km2左右的時候,城市發(fā)展到了一個相對成熟階段;達到6萬/km2左右的時候,一般就進入相對飽和階段;人口密度再繼續(xù)上升的話,城市的生態(tài)風(fēng)險就很高了。我國高密度人口的典型城市——澳門2008年官方統(tǒng)計的總?cè)丝诿芏冗_到了1.8萬/km2,其部分功能區(qū)人口密度高達(7萬~8萬)/km2。一些城市,如北京、上海等的城市功能區(qū)達到(4萬~5萬)/km2。從總體趨勢來看,全球范圍內(nèi)城市的人口密度上限估計在10萬/km2左右。按此推算,一個區(qū)域或城市的生態(tài)占用上限在1 000 ghm2/cap左右這一水平(排除計算口徑誤差)。以上分析的生態(tài)學(xué)意義在于,我們可以定量地給出一個區(qū)域或城市生態(tài)上合理的城市發(fā)展基礎(chǔ)指標(biāo),為區(qū)域或城市規(guī)劃、管理提供科學(xué)依據(jù)。

        (3)人口規(guī)模

        區(qū)域的人口規(guī)模一般并不受到人們的關(guān)注,人們普遍關(guān)注的是城市人口規(guī)模。在區(qū)域尺度上,人口的集聚相對城市來說比較稀疏,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的腹地相對也大,人口活動不會像一個城市那樣帶來很大的生態(tài)、環(huán)境問題。而對一個以城市群為特征的區(qū)域來說,情況就不同了。區(qū)域中多個城市(鎮(zhèn))形成的城市群對人口的集聚產(chǎn)生更大的吸引力,區(qū)域城市群或城鎮(zhèn)群的空間形態(tài)對人口空間結(jié)構(gòu)和人口分布影響很大。人口規(guī)模一般也取決于區(qū)域或城市的社會、經(jīng)濟、文化、生態(tài)因素,而城市的性質(zhì)是最重要的決定因素。一個區(qū)域的中心城市必然要有更多的人口集聚和更大的人口規(guī)模,如省會城市比地級城市的人口規(guī)模大是很自然的。一個區(qū)域人口規(guī)模的空間結(jié)構(gòu)問題一般很少受到關(guān)注,事實上,對一個區(qū)域而言,人口規(guī)模具有明顯的空間結(jié)構(gòu)和時間結(jié)構(gòu)。人口一般并不是完全集中在中心區(qū)(當(dāng)然,中心城市化區(qū)的人口集中度要更大些是很常見的),而是按城市(鎮(zhèn))群的空間分布結(jié)構(gòu)而聚集的。從生態(tài)學(xué)來看,人口規(guī)模是有構(gòu)成結(jié)構(gòu)的,也就是說它有社會文化結(jié)構(gòu)、時間結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)。一個區(qū)域或城市的人口規(guī)模由這個區(qū)域或城市的人口時空結(jié)構(gòu)所決定。區(qū)域或城市中不同等級的人口集聚中心之間人口流動(域內(nèi)人口流動)以及這個區(qū)域或城市與外部的其他區(qū)域或城市的人口流動(區(qū)域間人口流動)對這個區(qū)域或城市的人口規(guī)模形成是十分重要的。域內(nèi)和域間人口流通量越大,空間結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,這個區(qū)域或城市可以維持的人口規(guī)模就越大。人們常常會問:一個區(qū)域或城市多大人口規(guī)模才合適呢?生態(tài)學(xué)上有好的定量方法來回答這個問題,我們這里不詳細討論這個問題,但可以回答的是,這取決于兩個基本因素,一是區(qū)域或城市的性質(zhì)或職能(如首都與地區(qū)性城市就完全不同,但并不一定首都的人口就一定要高于地區(qū)性城市);二是可獲得的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)以及社會、經(jīng)濟支撐條件。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的可獲得性往往具有決定性作用,而它同時受區(qū)域或城市性質(zhì)的影響,一個對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)具有很強的吸納、利用、維護、恢復(fù)能力的區(qū)域或城市,其人口規(guī)模就高。從理論上看,一個區(qū)域或城市的人口總規(guī)??梢院艽?,這種情況尤其以我國的情況更盛,西方發(fā)達國家由于人口基數(shù)相對低,一個區(qū)域或城市的人口規(guī)模不會很高。

        (4)區(qū)域人口多樣性

        區(qū)域的人口多樣性是區(qū)域發(fā)展的基礎(chǔ),多樣的人口會帶來多樣的社會、文化和經(jīng)濟屬性,促進區(qū)域的系統(tǒng)融合與文化的生態(tài)穩(wěn)定性。人口多樣性是指一個區(qū)域人口構(gòu)成在社會、經(jīng)濟、文化、生態(tài)上的差異性。人口流動是區(qū)域人口多樣性的集中體現(xiàn)之一,而多樣性則是一種人口演變狀態(tài)的體現(xiàn)。

        人口的文化多樣性在社會學(xué)、文化學(xué)研究很多,文化多樣性與生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系的研究是其中的重要論題之一。文化多樣性是連接人類活動與生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能的紐帶之一,由此形成不同地區(qū)和城市的不同生態(tài)文化特征。地域人口的文化意識、世界觀、宗教觀、價值觀、人生觀、倫理觀以及由其衍生的行為方式、社會組織結(jié)構(gòu)與制度都直接影響著人口對生態(tài)系統(tǒng)的認識方式、利用方式、管理方式。一定的文化多樣性有利于區(qū)域人口與生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系的協(xié)調(diào)與融合,但我們并不能肯定,如果一個區(qū)域的文化多樣性越大,它就一定與生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系越和諧。其實,生態(tài)學(xué)上多樣性與穩(wěn)定性的關(guān)系告訴我們,至少一定的文化多樣性有利于人口與生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系的穩(wěn)定或均衡,過高或過低的文化多樣性可能都不利于人口與生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系的長久和諧。當(dāng)然,一個區(qū)域的文化是演化的,也是進化的,外來文化的進入在一定意義上有利于促進區(qū)域文化的發(fā)展,形成更高層次的文化。在這個意義上,文化多樣性的高與低不是關(guān)鍵,而不同文化的潛在整合性與演替定向卻是區(qū)域文化發(fā)展的關(guān)鍵,它們決定區(qū)域文化的多樣性。實際上,這個討論也告訴我們,文化多樣性對文化發(fā)展常常具有驅(qū)動作用,而文化的繼承性常常對文化發(fā)展具有阻礙(滯)作用。文化的性質(zhì)與演化(替)方向是文化的根基,一種文化就是一種與生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)模式,就是一種生存方式和發(fā)展方式。一個具有完全繼承性文化的人口群體等同于缺少文化多樣性的人口群體,其發(fā)展?jié)摿κ呛苡邢薜模欢粋€尊重其他文化,接受與融合文化多樣性的人口群體,其發(fā)展?jié)摿κ菬o限的。尊重文化多樣性等同于尊重自己文化的生存空間和發(fā)展空間,在社會個體意義上,就是尊重別人等于尊重自己。因此,文化、生態(tài)與發(fā)展的關(guān)系對一個區(qū)域來說是至關(guān)重要的問題。

        經(jīng)濟多樣性則是人口多樣性在利益關(guān)系上的體現(xiàn),它決定了一個區(qū)域的人口對生態(tài)系統(tǒng)的利用方式。經(jīng)濟多樣性意味著人口對自然生態(tài)系統(tǒng)多樣性的利用,具體地說,就是生產(chǎn)多樣性、消費多樣性、流通多樣性、分配多樣性、投資多樣性和回饋自然的多樣性。其中,回饋自然多樣性是以往主流經(jīng)濟學(xué)所忽略的,而卻是一個區(qū)域經(jīng)濟多樣性得以持續(xù)、穩(wěn)定的基礎(chǔ)。

        經(jīng)濟多樣性與生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系近年來已受到國際上一些研究者的關(guān)注,從人口消費方式的變化來分析對生態(tài)系統(tǒng)影響(如生物多樣性等)是其中的研究之一。一些研究顯示,家庭大小對生態(tài)系統(tǒng)中各種資源利用產(chǎn)生影響。其實,這個問題并不是純經(jīng)濟學(xué)問題,也是社會、文化問題。一方面,家庭大小、結(jié)構(gòu)是由文化和社會(如計劃生育政策等)所決定的,人口素質(zhì)對家庭大小、結(jié)構(gòu)的確定具有重要作用;此外,一個家庭對財富的擁有量(或經(jīng)濟收入水平)也影響家庭大小和結(jié)構(gòu)。另一方面,社會、文化除通過家庭大小和結(jié)構(gòu)影響對生態(tài)系統(tǒng)的利用外,還直接對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能產(chǎn)生影響。西方發(fā)達國家城市化進程似乎說明,在統(tǒng)計意義上,富裕的家庭比貧困家庭具有相對小些的家庭大小,而我國發(fā)達城市的近幾十年的發(fā)展趨勢也似乎表明,家庭經(jīng)濟水平在提高而大小在下降(這并不完全是國家生育政策的原因)。因此,我們可以看到,家庭規(guī)模大還是小并不能完全決定對生態(tài)系統(tǒng)利用的數(shù)量和結(jié)構(gòu),其中有更深刻的原因。家庭的規(guī)模,就像城市的規(guī)模一樣,其決定因素十分復(fù)雜,進而它對生態(tài)系統(tǒng)的影響也十分復(fù)雜?;蛘哒f,與其說是城市規(guī)模對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響,倒不如說是城市性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和功能對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。它是人類活動與生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系的一個中間變量而不是終端變量。另外,對生態(tài)系統(tǒng)的利用結(jié)構(gòu)(如消費結(jié)構(gòu))同樣也取決于文化、社會、經(jīng)濟因素。問題的關(guān)鍵是:影響人口對生態(tài)系統(tǒng)中各種資源消耗取向的核心是由文化、經(jīng)濟偏好所決定的家庭消費結(jié)構(gòu)和社會消費結(jié)構(gòu),而不是家庭大小本身。恰恰相反,家庭大小是由這種消費結(jié)構(gòu)所決定。例如,經(jīng)濟水平或城市化水平低時,消費結(jié)構(gòu)以食物型為主,它決定了家庭規(guī)模大一些(即生育率高一些),隨著經(jīng)濟水平或城市化水平的上升,消費結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榛臼澄镄团c占用型兼有的混合型或以占用型為主導(dǎo)的二元消費結(jié)構(gòu),它決定了家庭規(guī)模小一些(即生育率低一些)。

        恩格爾(Engle)系數(shù)是經(jīng)濟學(xué)用來表述一定社會的人口中用于食物消費占總消費開支的比例。從國內(nèi)外諸多實證研究看,這個系數(shù)是隨發(fā)展進程而趨于穩(wěn)定水平的,其原因很簡單,人的食物消費是一種生理需求的滿足,它由生理過程所決定。換句話說,一個人無論如何也不可能一天吃1t食物。但Engle系數(shù)不能表征一個區(qū)域人口的食物消費結(jié)構(gòu)或總的產(chǎn)品(服務(wù))消費結(jié)構(gòu),而這個消費結(jié)構(gòu)則更具有生態(tài)學(xué)意義。我們從生態(tài)學(xué)上比較容易采用生態(tài)學(xué)指標(biāo)來表述這個消費結(jié)構(gòu),那就是多樣性指數(shù)和優(yōu)勢度指數(shù),經(jīng)濟學(xué)的基尼系數(shù)(在全部居民收入中,用于進行不平均分配的那部分收入占總收入的百分比)經(jīng)過修正也能在一定意義上來描述消費結(jié)構(gòu)特征,這也是人口計量生態(tài)研究中未來要關(guān)注的問題。

        2)區(qū)域人口空間結(jié)構(gòu)

        人口空間分布(人口空間結(jié)構(gòu))是指一定時間內(nèi)人口群體在地理空間中的分布、集散及組合狀況。人口空間結(jié)構(gòu)反映了一個區(qū)域自然生態(tài)條件、經(jīng)濟和文化的差異性。自然生態(tài)以及文化因素更多地在大的時間尺度上決定人口空間分布或空間結(jié)構(gòu),而經(jīng)濟因素更多地在小的時間尺度上決定人口空間結(jié)構(gòu)。另外,城市性質(zhì)與功能定位、社會因素、信息、交通等因素也影響人口分布(劉玉,2008)。人口空間結(jié)構(gòu)反過來也會對區(qū)域生態(tài)、經(jīng)濟和文化產(chǎn)生正的或負的影響。這里,生態(tài)系統(tǒng)條件是一個區(qū)域人口空間結(jié)構(gòu)的決定因素之一。

        從全球范圍來看,人口空間結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)一定趨勢:一些發(fā)達國家相繼進入后工業(yè)化和“后人口轉(zhuǎn)變”時代,其城市化水平漸趨穩(wěn)定,并不同程度地出現(xiàn)了一些“逆城市化”或“郊區(qū)化”現(xiàn)象,大城市人口增長速度減緩,甚至減少,中心城市人口和產(chǎn)業(yè)大量向郊區(qū)擴散。我國人口空間結(jié)構(gòu)的基本特征是,地區(qū)差異大,既有每平方千米500人以上的高度密集地區(qū),也有每平方千米不足10人的人煙稀少的地區(qū)。城鄉(xiāng)人口分布二元結(jié)構(gòu)顯著(所謂城鄉(xiāng)人口分布二元結(jié)構(gòu)是:市區(qū)城市化水平高,已達成熟階段,而市轄縣(市)的人口城市化水平卻較低,尚處于城市化的初期向成長期的轉(zhuǎn)變階段),以及城鄉(xiāng)間經(jīng)濟、生態(tài)、環(huán)境、社會文化差異大,導(dǎo)致大量人口繼續(xù)向城市集聚(張善余,2003)。同時,少數(shù)大城市也已呈現(xiàn)出西方國家人口從市中心向郊區(qū)流動的現(xiàn)象。區(qū)域人口空間結(jié)構(gòu)的總體演化趨勢是:隨著城市化水平上升,人口趨于最終向城鄉(xiāng)交錯區(qū)聚集,這是全球城市化進程中的一種普遍現(xiàn)象,我們稱之為“人口空間邊緣效應(yīng)(Spatial Edge Effect of Human Population)”。因此,區(qū)域發(fā)展進程中,城鄉(xiāng)交錯區(qū)的生態(tài)規(guī)劃、管理問題就成為未來我國區(qū)域城市化、工業(yè)化的核心問題之一。在維護城鄉(xiāng)交錯區(qū)的生態(tài)服務(wù)潛力的條件下有序地促進城鄉(xiāng)發(fā)展才是區(qū)域城市化的基本方向。

        人口空間結(jié)構(gòu)問題我們在城市化水平和人口規(guī)模的討論中也提到過,我們這里再進一步展開作一分析。從生態(tài)學(xué)上看,人口空間結(jié)構(gòu)本質(zhì)上是一個復(fù)合種群(Meta-population)結(jié)構(gòu)問題。最典型的例子是區(qū)域中的城市,從城市發(fā)展的歷史過程來看,人口從單中心單塊分布向多點成片分布演化,小的城鎮(zhèn)一般是單中心成塊的人口空間結(jié)構(gòu),大城市或特大城市常常是多中心成片或多中心多塊(片)的結(jié)構(gòu),這個分布結(jié)構(gòu)中的“塊”或“片”空間上是可以連續(xù)的,也可能是離散但具有線網(wǎng)狀物質(zhì)、能量聯(lián)通關(guān)系。

        我們關(guān)注的是,一個完整的人口空間結(jié)構(gòu)的基本形態(tài)是什么。從生態(tài)學(xué)上看,一個良好的人口空間分布結(jié)構(gòu)是具有合適的空間尺度(也就是說人口集聚的空間范圍是合適的,這在一定意義上可以看成是多個城市或人口集聚區(qū),或一個城市內(nèi)的不同居住區(qū)或人口集聚區(qū)的空間規(guī)模),空間內(nèi)具有適當(dāng)數(shù)量且一定大小的人口集聚塊(塊密度),人口集聚塊具有合適的大小,而不同人口集聚塊之間的聯(lián)通距離是適中的(對地方性集聚塊,其間的距離不能太遠也不能太近)或者不同人口集聚塊之間的物質(zhì)、能量聯(lián)通度是適當(dāng)?shù)模▽鐓^(qū)域或國際性的人口集聚塊,其距離是可變的或可延展的)。物質(zhì)能量利用多樣性、土地利用多樣性、文化多樣性以及生態(tài)多樣性是這個人口空間結(jié)構(gòu)持續(xù)、穩(wěn)定的基礎(chǔ)。

        5.2.6 區(qū)域生態(tài)異質(zhì)性與生態(tài)控制

        1)區(qū)域生態(tài)異質(zhì)性與生態(tài)區(qū)劃

        區(qū)域在時間和空間尺度上具有多樣的分化形態(tài),即構(gòu)成、結(jié)構(gòu)和功能上的空間異質(zhì)性,這種特性是空間區(qū)劃與管理的生態(tài)基礎(chǔ)。因此,區(qū)域的界定首先是一個空間層次結(jié)構(gòu)問題。在空間上,區(qū)域概念與城市、全球(地球)相對應(yīng)(這里指生態(tài)學(xué)或地理學(xué)意義而非行政區(qū)劃意義),即大于城市尺度和小于全球尺度的地理或生態(tài)空間單元皆可以看做是區(qū)域。如果在行政區(qū)劃意義上看,許多城市本身就是一個區(qū)域,因此,這里的城市含義是指生態(tài)學(xué)意義上的寬范疇城市概念(前面5.1.2節(jié)已經(jīng)討論過這個概念);在全球尺度之下的大尺度區(qū)域空間(跨國家的)還可以進一步細分為不同類型的區(qū)域,將不同尺度的區(qū)域與區(qū)域相互作用的集合體系作進一步的界定是有必要的,如按照地質(zhì)板塊劃分的全球七大洲(跨國家)是有其合理的生態(tài)學(xué)意義的,應(yīng)該是一級大尺度區(qū)域空間(生態(tài)洲)劃分的一種可選方案;而每一個生態(tài)洲內(nèi)部還可以進一步劃分二級區(qū)域類型,按照國家的政治區(qū)劃界定的空間不是一種合理的生態(tài)界定方案,而應(yīng)該按照氣候、水文、土壤等地理、地質(zhì)、生態(tài)條件來考慮生態(tài)區(qū)(帶)或生態(tài)系統(tǒng)區(qū)(帶)的劃分。在國家尺度上,區(qū)域的界定也不應(yīng)該按省級行政分區(qū)來劃定,而要根據(jù)生態(tài)、地質(zhì)、地理要素與條件來劃分,跨省的區(qū)域劃分可以按生態(tài)州的概念范疇來考慮,這更能反映生態(tài)異質(zhì)性的自然空間結(jié)構(gòu)特征。例如,我國的幾個發(fā)達地區(qū)(如長江三角洲、珠江三角洲等)就是一種生態(tài)學(xué)上更合理的跨省級區(qū)域的空間界定方案,目前這一問題國內(nèi)外還沒有統(tǒng)一的認識。

        2)區(qū)域生態(tài)分區(qū)的界定體系

        既然區(qū)域的生態(tài)異質(zhì)性是具有層次結(jié)構(gòu)特征的,以其生態(tài)異質(zhì)性為基礎(chǔ)的生態(tài)分區(qū)或區(qū)劃也是一種層次結(jié)構(gòu)體系。從生態(tài)異質(zhì)性的表現(xiàn)形態(tài)來看,我們可以來分析其層次結(jié)構(gòu)的構(gòu)成。從整體上看,一個區(qū)域的生態(tài)異質(zhì)性首先表現(xiàn)為地質(zhì)、地貌與氣候變異,其次是土壤和水文,其三是植被及其他生物,其四是人類活動(通常表現(xiàn)為土地利用)。因此,一般的,區(qū)域生態(tài)分區(qū)或區(qū)劃可以按照生態(tài)演化的時間、空間系列以四級基本分類層次來考慮。不同等級的分區(qū)體系可以按如下分類體系來表征:

        生態(tài)帶(Zone):地質(zhì)、地貌、氣候等地質(zhì)地理因素;生態(tài)類(Category):土壤、水文等物理生態(tài)因子;生態(tài)型(Type):植被與其他生物等生物因素;

        生態(tài)區(qū)(Region or Area):人類活動與自然過程關(guān)系。

        在“區(qū)”級以下的進一步劃分可以按照亞區(qū)或子區(qū)(Sub-area)等來表征。例如,生態(tài)區(qū)這一級的分類體系可以按照5.2.4節(jié)中的土地生態(tài)分類系統(tǒng)來界定,即分為人類(活動)亞區(qū)、生態(tài)亞區(qū)和交錯亞區(qū)。大尺度的空間區(qū)域(如全球、洲、國家等)需要考慮這四級分類體系,中尺度的空間區(qū)域(國家以下的地區(qū)或省或州一級的區(qū)域,以及跨省或州的流域以及長三角、珠三角等大的城市群地區(qū))原則上只需要考慮類、型和區(qū)等三級分類體系(特殊情況下涉及“帶”的分類)。

        小尺度的空間區(qū)域(中小城市群地區(qū)或城市)僅需要考慮區(qū)一級的分類體系,即按照人類(活動)亞區(qū)—生態(tài)亞區(qū)—交錯亞區(qū)的三元分類體系來考慮,這一分類體系還可以進一步明確表征為城市化亞區(qū)—城鄉(xiāng)交錯亞區(qū)—鄉(xiāng)村亞區(qū)—自然亞區(qū)的四元生態(tài)分類體系。

        此外,我們十分強調(diào)“交錯區(qū)”概念對區(qū)域空間異質(zhì)性表征的重大生態(tài)學(xué)意義,自然生態(tài)系統(tǒng)異質(zhì)性構(gòu)成中很明顯具有許多“交錯區(qū)”實體的存在,對生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)、能量、信息過程具有不可或缺的影響或調(diào)節(jié)作用。城市化、工業(yè)化活動的日益加劇是城市化區(qū)與其他生態(tài)空間之間出現(xiàn)了更多樣的“交錯區(qū)”類型,它們對人類活動與生態(tài)系統(tǒng)過程關(guān)系同樣具有重大影響或調(diào)節(jié)作用,產(chǎn)生了特定的“復(fù)合生態(tài)邊緣效應(yīng)”。就像當(dāng)今地球上人類活動影響的覆蓋面幾乎已遍布全球各個角落一樣,城市化、工業(yè)化活動使得地表層空間多種多樣的生態(tài)交錯區(qū)層出不窮,覆蓋面也越來越廣,這種現(xiàn)象不是偶然的,而是地表層空間異質(zhì)性演化的一種新趨勢。

        3)生態(tài)控制體系

        生態(tài)控制體系是指為維護一定地域空間的生態(tài)系統(tǒng)完整性,保障地域生態(tài)安全與健康,按照某一地域范圍內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成、結(jié)構(gòu)和功能的空間分異特征及其對人類活動的響應(yīng)(如敏感和脆弱)狀況,對其社會、經(jīng)濟發(fā)展的性質(zhì)、規(guī)模、范圍、結(jié)構(gòu)、強度、效率以及對生態(tài)系統(tǒng)利用的相關(guān)上下限(如環(huán)境容量、生態(tài)承載力)等邊界條件分類分級地作出限制的一種規(guī)范或安排。這一規(guī)范或安排系統(tǒng)原則上具有法律效力,為區(qū)域或城市發(fā)展的生態(tài)管理提供法律性、政策性依據(jù)。

        生態(tài)控制體系制定的基本原則是:(1)維護和穩(wěn)定地域生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成、結(jié)構(gòu)和功能的完整性與健康;(2)保障人類活動空間與生態(tài)空間之間在構(gòu)成、結(jié)構(gòu)或功能上的自調(diào)節(jié)活力、自組織能力以及動態(tài)生態(tài)均衡。

        生態(tài)控制體系制定的基本內(nèi)容是:生態(tài)土地平衡核算、生態(tài)水文平衡核算、生態(tài)能量平衡核算、生態(tài)物資平衡核算(含生態(tài)再利用與循環(huán))、環(huán)境質(zhì)量平衡核算、空間生態(tài)結(jié)構(gòu)平衡與邊際控制等。其基本技術(shù)方法包括生態(tài)投入—占用—產(chǎn)出分析(Ecological Input-Appropriation-Output Analysis)技術(shù)、生態(tài)邊際核定技術(shù)、生態(tài)交錯區(qū)評價、生態(tài)過程優(yōu)化技術(shù)、生態(tài)與環(huán)境容量(承載力)分析技術(shù)等。

        生態(tài)控制體系的制定通過生態(tài)控制性規(guī)劃來實現(xiàn),它是生態(tài)控制體系制定的基本工作途徑。生態(tài)控制性規(guī)劃是區(qū)域或城市生態(tài)規(guī)劃的基本組成部分,它分為兩個層面:區(qū)域或城市總體生態(tài)控制性規(guī)劃和專項生態(tài)控制性規(guī)劃。在規(guī)劃體系中,生態(tài)控制性規(guī)劃的開展原則上優(yōu)先于區(qū)域或城市規(guī)劃的開展,即它在區(qū)域或城市規(guī)劃之上或之前進行,為區(qū)域和城市規(guī)劃提供框架性支撐和生態(tài)約束。

        生態(tài)控制性規(guī)劃包括兩大基本任務(wù):

        (1)空間生態(tài)控制核定。基于空間生態(tài)要素、結(jié)構(gòu)及功能關(guān)系核定需要控制的生態(tài)點、生態(tài)線、生態(tài)面(域)和生態(tài)體,并制定或確定出生態(tài)控制的點、線、面、體之間的邊際軌跡,從人類屬性上看,就是社會、文化、經(jīng)濟的活動空間與生態(tài)系統(tǒng)活動空間之間的邊緣軌跡。

        (2)生態(tài)控制方案制定??臻g生態(tài)控制核定是生態(tài)控制方案擬定的基礎(chǔ)或前提,生態(tài)控制方案是雙向?qū)ε伎刂颇J?,即對生態(tài)系統(tǒng)利用性質(zhì)、方式、程度的控制和對社會經(jīng)濟發(fā)展性質(zhì)、方式、程度的控制。從空間生態(tài)意義上,生態(tài)控制性規(guī)劃必須考慮四大類空間形態(tài):點狀形態(tài)、線狀形態(tài)、面(二維)形態(tài)和體狀(三維)形態(tài)。點(勢)、線、面、體(場)是區(qū)域或城市生態(tài)控制性規(guī)劃的四大空間要素。目前的生態(tài)規(guī)劃主要考慮的是二維平面空間,即地表層二維空間,還沒有上升到三維空間規(guī)劃。

        4)生態(tài)控制性規(guī)劃的實例

        以下以青島膠南市為例,簡要介紹生態(tài)控制性規(guī)劃的基本方法。

        (1)基本原則

        以生態(tài)控制體系構(gòu)建和完善為突破口,加強城市生態(tài)安全建設(shè);基于控建導(dǎo)引方向,本規(guī)劃采用剛性生態(tài)控制方案,按控制類型、控制等級、控建方案、控建管理措施等方面制定四級生態(tài)控制體系;本規(guī)劃與城市規(guī)劃和土地利用規(guī)劃相協(xié)調(diào),本規(guī)劃的生態(tài)控制體系建設(shè)重點是空間生態(tài)控制,以突出控制建設(shè)重點,以空間為主線來組織和落實控制建設(shè)方案,暫不涉及其他控制領(lǐng)域,也暫不完全涉及社會經(jīng)濟本身的控制內(nèi)容。

        (2)生態(tài)控制體系(表5-1)

        表5-1 四級生態(tài)控制等級體系(剛性)

        (3)總體生態(tài)控制方案

        按照四級控制體系要求的具體生態(tài)控制方案見表5-2(部分表、生態(tài)控制圖略)。

        表5-2 膠南市總體生態(tài)控制體系(按生態(tài)區(qū)協(xié)調(diào))(部分示例)

        續(xù)表5-2

        5.3 城市化與區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系

        城市化或城市發(fā)展與區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)基本關(guān)系有兩類:一是占用—服務(wù)關(guān)系,即城市化或城市發(fā)展以占用方式與區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)聯(lián)系起來,而區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)則以生態(tài)服務(wù)方式適應(yīng)城市化的占用作用。占用—服務(wù)關(guān)系是中性關(guān)系,它可以產(chǎn)生正或負的經(jīng)濟、文化、生態(tài)、社會效應(yīng),占用的最通常模式是通過土地的占用來體現(xiàn),且常常由物質(zhì)、能量過程所反映出來,為維持占用—服務(wù)關(guān)系,通常人類要投入一定的勞動成本。二是脅迫—響應(yīng)關(guān)系,即城市化或城市發(fā)展以負向作用方式與區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)聯(lián)系起來,而區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)則以生態(tài)響應(yīng)方式反饋城市化的脅迫作用,脅迫—響應(yīng)關(guān)系是負向關(guān)系,它一般產(chǎn)生正的經(jīng)濟、文化、社會效應(yīng),但生態(tài)效應(yīng)常常是負向的,其關(guān)聯(lián)過程通過有形、無形的機制來反映。在脅迫—響應(yīng)關(guān)系中,有一種直接的消耗—再生關(guān)系是常見而重要的,即人類直接攝取生態(tài)系統(tǒng)的產(chǎn)品(如摘取果實直接食用)或服務(wù)(如直接呼吸空氣或欣賞自然的藍天、綠蔭)而不投入任何人類勞動成本。生態(tài)系統(tǒng)依靠自身潛力來平衡消耗的產(chǎn)品或補償消耗的服務(wù)。

        5.3.1 區(qū)域中的城市化與城市發(fā)展

        區(qū)域城鎮(zhèn)發(fā)展的基本模式有兩種:一是以優(yōu)化城鎮(zhèn)結(jié)構(gòu)、提高城鎮(zhèn)質(zhì)量、完善城鎮(zhèn)功能為主的內(nèi)涵型發(fā)展,是數(shù)量上的城市化和質(zhì)量上城鎮(zhèn)現(xiàn)代化的有機結(jié)合,其實質(zhì)是通過城鎮(zhèn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)改進與質(zhì)量提高來帶動和促進區(qū)域城市化;二是以增加城鎮(zhèn)數(shù)量、擴大城鎮(zhèn)規(guī)模為主的外延型發(fā)展,主要通過城鎮(zhèn)數(shù)量增加來推動區(qū)域城市化,提高城鄉(xiāng)一體化的發(fā)達程度。在城市發(fā)展初期,可以以外延發(fā)展為主,適當(dāng)擴大城市規(guī)模,同時考慮發(fā)展郊區(qū)、郊縣的重點中心鎮(zhèn),提高城市化水平;后期以內(nèi)涵發(fā)展為主,特別是提高城市化地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量,將那些比較分散的個體企業(yè)逐漸過渡為有適當(dāng)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)鏈,組成有市場競爭力的企業(yè)集團,產(chǎn)業(yè)組合與調(diào)整一般是緊密結(jié)合城市發(fā)展(市區(qū)的功能區(qū)劃分)的空間布局進行,有利于整體環(huán)境質(zhì)量的提高(姚士謀,2001)。

        20世紀(jì)70年代聯(lián)合國教科文組織(UNESCO)發(fā)起的“人與生物圈(MAB)”計劃中,指出生態(tài)城市是“從自然生態(tài)和社會心理兩方面去創(chuàng)造一種能充分融合技術(shù)和自然的人類活動的最優(yōu)環(huán)境,誘發(fā)人的創(chuàng)造性和生產(chǎn)力,提供高水平的物質(zhì)和生活方式”。1980年城市生態(tài)學(xué)家O.Yanistky提出,生態(tài)城市是指自然、技術(shù)、人文充分融合,物質(zhì)、能量、信息高效利用,人的創(chuàng)造力和生產(chǎn)力得到最大限度的發(fā)揮,居民的身體健康和環(huán)境質(zhì)量得到維護的一種生態(tài)、高效、和諧的人類聚居新環(huán)境。美國生態(tài)學(xué)家Richard Register認為生態(tài)城市即生態(tài)健康的城市,是低污、緊湊、節(jié)能、充滿活力并與自然和諧共存的聚居地,生態(tài)城市追求的是人類與自然的健康與活力,并認為每個城市都有可能利用其自然稟賦,將原有城市建設(shè)轉(zhuǎn)變成生態(tài)城市,實現(xiàn)城市生態(tài)化和生態(tài)城市網(wǎng)絡(luò)化,促進城市的健康和可持續(xù)發(fā)展。

        中國是發(fā)展中國家,目前正處于城市化進程加快的迅速發(fā)展時期,不少城市因為過度注重開發(fā)建設(shè)而忽略了生態(tài)環(huán)境問題,城市污染嚴重,各種“城市病”不斷凸顯。在這樣的現(xiàn)實背景下,生態(tài)城市建設(shè)正當(dāng)其時。

        生態(tài)城市建設(shè)的內(nèi)容之一是宜居城市建設(shè)。聯(lián)合國召開了多次全球人居環(huán)境建設(shè)大會,有力地推動了全球人居環(huán)境建設(shè)的發(fā)展。宜居城市概念是指適宜居住的城市,它涉及衣、食、住、行等各個方面。宜居城市表示一個城市在滿足人的居住生活需求方面已經(jīng)達到了比較高的水準(zhǔn)。宜居城市建設(shè)不僅僅是一個宜居硬件設(shè)施的規(guī)劃、建設(shè)問題。有學(xué)者認為,宜居城市建設(shè)在城市規(guī)劃和建設(shè)中應(yīng)遵循景觀建設(shè)服從功能配置的原則;在住房和公共服務(wù)設(shè)施的配置規(guī)劃中應(yīng)遵循優(yōu)先滿足多數(shù)人需求的原則;在制定公共政策時應(yīng)遵循公共設(shè)施及空間全民共享的原則。宜居城市的建設(shè)任務(wù):第一,深入調(diào)查不同階層對宜居設(shè)施的需求,根據(jù)需求進行設(shè)施的規(guī)劃建設(shè);第二,快速推進公共服務(wù)設(shè)施的均等化,發(fā)達地區(qū)城市的重點則是快速推進優(yōu)質(zhì)公共服務(wù)設(shè)施的均等化;第三,全面梳理和調(diào)整公共政策,使其有利于公共服務(wù)設(shè)施的全民共享和城市更新的平穩(wěn)推進(葉立梅,2007)。

        總之,宜居城市是我國當(dāng)前區(qū)域城市化的一種可行模式,將生產(chǎn)、生活、生態(tài)有機統(tǒng)一起來,突出生活品質(zhì)是宜居城市的內(nèi)核。

        5.3.2 城市發(fā)展對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的占用

        城市發(fā)展對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)有著極其顯著的影響。隨著城市規(guī)模和數(shù)量的持續(xù)增長,其對生態(tài)系統(tǒng)影響的強度和范圍也隨之不斷增長。尤其在我國,目前正經(jīng)歷著快速城市化,城市人口從1990年的3.25億增長到2003年的3.42億。我國的城市數(shù)量增長也很迅速,由1990年的467座增長到2003年的661座。城市人口密度也有所增長,從1990年的279人/km2到2003年的847人/km2。城市建成地的總面積已經(jīng)從1990年的11 600km2增長到2003年的29 000km2。同時,在建成區(qū)人均道路占有量從3.1m2增長到9.3m2,人均日常生活用水從175.7L增長到210.9L(中國建設(shè)部,2003)。這對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了巨大影響,并且產(chǎn)生了諸多的環(huán)境、生態(tài)效應(yīng),這是我國區(qū)域城市化的顯著特征之一(Dan Hu et al.,2008)。

        區(qū)域的城市化狀態(tài)可以用三個指標(biāo)來表征:城市規(guī)模、人口密度和城市化水平。而城市及其區(qū)域城市化的生態(tài)占用動態(tài)可以采用三個參數(shù)來反映:強度、構(gòu)成和占用持續(xù)度。區(qū)域城市發(fā)展過程,其生態(tài)占用具有明顯的復(fù)雜性特征,這種復(fù)雜性特征由城市的地理位置、發(fā)展模式、發(fā)展水平、城市構(gòu)成、結(jié)構(gòu)以及周圍生態(tài)系統(tǒng)特征所決定。

        生態(tài)占用表征的是任何發(fā)展水平的人口(個人、城市或國家)對生態(tài)系統(tǒng)的使用狀況,即一定人口所使用的所有生態(tài)產(chǎn)品與服務(wù),以及利用現(xiàn)行技術(shù)消除和吸納這一人口產(chǎn)生的廢棄物所需要的生態(tài)系統(tǒng)支撐(包括陸地和水域)的水平。生態(tài)占用是用來描述人類對生態(tài)系統(tǒng)影響的重要方法,從提出至今,其概念和方法已逐漸成熟并且作為探索人類對自然生態(tài)系統(tǒng)影響的分析工具被廣泛應(yīng)用。因此,了解城市發(fā)展對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)占用特征對于理解我國區(qū)域城市化或區(qū)域中的城市發(fā)展對生態(tài)系統(tǒng)的影響至關(guān)重要(Dan Hu et al.,2008;Lei Kampeng et al.,2009)。胡聃等以江蘇省快速發(fā)展城市江陰市為例,來討論區(qū)域中城市發(fā)展的生態(tài)占用特征,主要分析以下兩個問題:①快速城市生態(tài)占用隨時間的動態(tài)變化特征;②城市市域內(nèi)不同城市化區(qū)生態(tài)占用的空間差異(體現(xiàn)不同城市化水平)及其數(shù)量關(guān)系。這些問題的分析有助于幫助我們理解一個區(qū)域中快速發(fā)展的城市與周圍生態(tài)系統(tǒng)之間的關(guān)系,也有助于解決城市面臨的生態(tài)問題和為改進城市發(fā)展規(guī)劃、建設(shè)與管理提供技術(shù)支撐。

        1)江蘇江陰市城市發(fā)展?fàn)顩r

        江陰市地處江蘇省南部(31°40′34″N到31°57′36″N,119°59′E到120°34′30″E),位于長江以南、太湖以北。年平均溫度為16.7℃,年平均降水953.8mm。根據(jù)江陰市統(tǒng)計局提供的數(shù)據(jù),2005年該市總?cè)丝跒?19萬,有16個城鎮(zhèn)和305個行政村,市政府所在地為澄江鎮(zhèn)。江陰市是一座快速發(fā)展的城市,經(jīng)濟日趨繁榮,2005年它的經(jīng)濟實力在全國縣級市中位居前三(江陰市統(tǒng)計局,1991—2006)。江陰市人口從1990年的110萬增長到2005年的119萬,人口密度從1990年的1 116人/km2增長到2005年的1 200人/km2,并且城市總的建成地從1990年的148.8km2增長到2005年的311.7km2,同時,耕地從1990年的570.2km2減少到2005年的474.7km2。

        2)江陰市城市發(fā)展的生態(tài)占用狀況

        研究中,除了計算江陰市1990年至2005年的生態(tài)占用指標(biāo)外,我們主要從三個方面來分析江陰城市生態(tài)占用動態(tài)變化特征(生態(tài)占用強度、生態(tài)占用組成和占用可持續(xù)性),每個方面我們又給出了幾個具體的參數(shù)(表5-3)。

        表5-3 城市生態(tài)占用分析指標(biāo)

        續(xù)表5-3

        1990年到2005年,江陰市城市生態(tài)占用隨著城市的發(fā)展不斷增加,主要體現(xiàn)在資源消耗量的持續(xù)增加和土地利用規(guī)模增長和結(jié)構(gòu)變化。消費量最大的三類產(chǎn)品分別為能源、食品和淡水。其中食品的消耗量相對穩(wěn)定,其他種類的消耗量逐步增長。2000年以前,能源和淡水資源的消耗增長迅猛,此后,能源消耗量仍保持增長趨勢,淡水消耗量相對穩(wěn)定(表5-4,表5-5)。

        表5-4 1990年至2005年江陰市的主要資源消耗類別a)

        續(xù)表5-4

        注:a)數(shù)據(jù)來源于江陰市統(tǒng)計年鑒(1991—2006);b)土地類型:A代表耕地、P代表牧場、W代表淡水、M代表海洋、F代表森林、E代表化石能源用地。

        表5-5 江陰市2005年生態(tài)需求和生態(tài)供給

        注:a)產(chǎn)量調(diào)整面積中12%用于維護生物多樣性。

        對1990年至2005年江陰市生態(tài)占用的時間序列動態(tài)分析可以發(fā)現(xiàn),江陰市生態(tài)需求量不斷增加,年線性增長率達到12.8%;1990年至2000年間增長相對較慢,速率為每年7.6%,2000年至2005年間增長速率加快,達到13.2%,顯現(xiàn)了近幾年的加速增長趨勢。相比較而言,生態(tài)供給量保持穩(wěn)定。因此,隨著生態(tài)需求的增加,生態(tài)赤字也呈不斷增長的趨勢,而其增長比例要高于生態(tài)需求的增長,尤其能源組分生態(tài)占用的增長遠高于其他組分。

        研究期內(nèi),城市的資源消耗比人口增長更加迅速。城市的增長伴隨著工業(yè)(尤其是第二、第三產(chǎn)業(yè))以及為滿足城市發(fā)展規(guī)劃指導(dǎo)下的城市發(fā)展所需的基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展。然而,當(dāng)?shù)氐哪茉春偷V產(chǎn)資源供給并不足以滿足城市發(fā)展的需求。因此,城市完全依賴能源和原材料的進口,水資源除外(由于江陰市臨近長江,有充足的用水來源)。在江陰市,高度城市化的地區(qū)呈現(xiàn)出相應(yīng)的高強度資源占用水平。其中,能源部分所占比例較大,水所占比例較小,資源持續(xù)利用水平較低。資源利用的強度、組成和持續(xù)性是影響江陰市生態(tài)占用動態(tài)的三個主要因素,并且這些因素之間互相作用共同決定城市發(fā)展的可持續(xù)性。1990年到2005年,凈交換率(NEX)指標(biāo)緩慢增加,增長變化波動非常?。ㄖ笜?biāo)含義見表5-3)。1990年為84.6%,2000年為88%,其后,增長至2005年的93%。自1990年后,NEX指標(biāo)穩(wěn)定在一個較高水平,說明江陰市的發(fā)展對于外部資源有著持續(xù)增長的強依賴性。

        資源利用的多樣性與城市可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān),是一個很好的衡量指數(shù)。一般來說,資源利用多樣性越高,城市發(fā)展可持續(xù)性越強。盡管占用多樣性指數(shù)(RDⅡ)在1995到2000年間保持穩(wěn)定,在整個研究期內(nèi),該值以1.9%的平均速率減少,1990年至1995年,該速率為3.2%,2000年到2005年變成了1.2%。因此,該市的占用多樣性經(jīng)歷了一個從上升到下降再到增長的過程。

        在研究期內(nèi),可持續(xù)性占用指數(shù)(SAI)總體處于下降趨勢,從1995年0.96到2005 年0.61,平均線性速率為2.3%(表5-6)。也就是說,城市資源的可持續(xù)利用水平在研究期內(nèi)是一直在下降的,受制于城市增長的生態(tài)需求,城市的發(fā)展面臨嚴峻挑戰(zhàn)。

        表5-6 江陰市生態(tài)占用指標(biāo)動態(tài)(1990—2005)

        注:Pe,能源組分系數(shù);Pw,水組分系數(shù);NEX,凈交換率;Ic,生態(tài)占用密度;RDⅡ,占用多樣性指數(shù);SAI,可持續(xù)占用指數(shù);Dp,人口密度。

        研究顯示,從1990年到2005年,江陰市生態(tài)占用與城市發(fā)展顯著相關(guān)。人口密度與江陰市生態(tài)需求之間顯著相關(guān)。生態(tài)需求與人口密度增長之間是一種指數(shù)增長關(guān)系,人口的增加會給城市資源利用的可持續(xù)性產(chǎn)生顯著的影響。江陰市的城市化水平與能源生態(tài)占用之間也存在顯著相關(guān)。能源生態(tài)占用與城市化水平之間是一種線性增長的關(guān)系。數(shù)據(jù)表明,隨著城市的發(fā)展,能源需求所占比例也越來越大。即使是城市所有能源全部依賴其外部地區(qū),較低的城市化水平意味著更高的能源利用的可持續(xù)性。人口密度、城市化水平與NEX和SAI等指標(biāo)也有著顯著關(guān)聯(lián),通過回歸分析,我們得到結(jié)論:NEX指標(biāo)隨著城市化水平的增長呈指數(shù)增長;SAI指標(biāo)隨著城市化水平的增加呈指數(shù)降低,說明較低的城市化發(fā)展水平在支持城市可持續(xù)發(fā)展能力方面發(fā)揮著積極的作用。

        如果將江陰市的生態(tài)占用與全國情況進行對比,我們發(fā)現(xiàn),1990年其生態(tài)占用與全國平均水平一致,但是1995年以后,其增長率為10.8%,遠高于全國的3.5%。這個結(jié)果說明,正是由于江陰市的快速發(fā)展帶來了生態(tài)需求的高速增長。

        3)江陰市不同城市化區(qū)生態(tài)占用狀況

        我們將江陰市按照城市化水平的差異分為三類,即城區(qū)、城鄉(xiāng)交錯區(qū)和鄉(xiāng)村。城區(qū)指中心區(qū)由市政府直接管轄的,又有很高發(fā)展水平和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平的區(qū)域,城市化水平達到64.4%(1998年);城鄉(xiāng)交錯區(qū)則指城市與鄉(xiāng)村的過渡區(qū)域,城市化水平在20%~64.4%之間。本研究中,城鄉(xiāng)交錯區(qū)的城市化水平為24.1%(1998年);鄉(xiāng)村指城市化水平在20%以下的區(qū)域,本研究中該區(qū)域城市化水平為15.8%(1998年)。此外,我們還計算了整個江陰市行政區(qū)域的城市化水平(29.6%)和澄江鎮(zhèn)的城市化水平,因為澄江鎮(zhèn)是市政府所在地,人口密度大,城市化水平高,空間范圍小,它的城市化水平達到77.3%(表5-7)。

        表5-7 1998年江陰市城市化水平

        注:a)城市化水平指城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诘谋壤?;b)包含澄江鎮(zhèn);c)包含整個行政區(qū)范圍。

        計算中我們發(fā)現(xiàn),從生態(tài)需求來看,城區(qū)和澄江鎮(zhèn)最高,鄉(xiāng)村地區(qū)最低;而生態(tài)供給則完全不同,最高的是城鄉(xiāng)交錯區(qū),其次是鄉(xiāng)村,最后才是城區(qū)和澄江鎮(zhèn)。澄江鎮(zhèn)的生態(tài)赤字最高,城區(qū)、城鄉(xiāng)交錯區(qū)和鄉(xiāng)村地區(qū)隨后(表5-8)。

        表5-8 1998年江陰市不同城市化區(qū)的生態(tài)需求、生態(tài)供給和生態(tài)赤字

        城市化地區(qū)總規(guī)模與其生態(tài)占用之間也存在統(tǒng)計關(guān)系。研究表明,具有一定規(guī)模的城市化區(qū)(此處城市規(guī)模表現(xiàn)為城市總建設(shè)用地面積或者總?cè)丝冢┡c其資源總消耗之間具有顯著的關(guān)聯(lián)性,其統(tǒng)計上存在顯著的冪函數(shù)關(guān)系:

        式中:Et指城市化區(qū)的總生態(tài)占用,A和Po分別指該城市化區(qū)的面積和總?cè)丝?。(置?/p>

        度=95%,對用地規(guī)模,R2=0.815 2,P<0.05;對人口,R2=0.951 0,P<0.01)結(jié)果表明,城市化區(qū)總生態(tài)占用隨著其規(guī)模的增長呈冪函數(shù)增長,城市化區(qū)規(guī)模越大,它的總生態(tài)占用越多。因此,合理的規(guī)模對于城市的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。

        江陰市為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,應(yīng)該使其未來的城市發(fā)展趨于達到中等城市的規(guī)模、城市化水平和人口密度。同時,努力實現(xiàn)合適的占用強度和更加持續(xù)的資源利用模式,使其占用水平與生物承載力相匹配(Dan Hu et al.,2008)。

        5.3.3 區(qū)域中城市發(fā)展規(guī)模的生態(tài)確定

        區(qū)域或區(qū)域中的城市發(fā)展有一個基本問題,即規(guī)模問題,承載力作為一個重要的生態(tài)經(jīng)濟概念,能夠很好地表征這個問題,近年來備受關(guān)注。在生態(tài)學(xué)上,承載力被定義為某一地區(qū)能夠承受的特定物種個體數(shù)的最大值,并且要不削弱未來對這些物種的承受能力(Daily et al.,1992)。后來,這一概念被更寬泛地定義為,在人類—生態(tài)系統(tǒng)相互作用條件下,某給定地區(qū)在其自然資源供應(yīng)限度內(nèi)能夠支撐的個體數(shù)量,并且這種支撐不能減弱當(dāng)代和后代的自然、社會、文化和經(jīng)濟條件(The Global Development Research Center,2007)。

        承載力概念有生物物理和社會承載力的區(qū)別,前者通常比后者更大(The Global Development Research Center,2007)。除了生物物理因素,承載力也受到許多社會因素影響(比如貼現(xiàn)、全球共同體、技術(shù)進步和國際貿(mào)易)而受到更多關(guān)注(Daily et al.,1992)。人類承載力取決于地球上可更新和不可更新資源的可用性,并且自然和人造財富對人類承載力的可獲得性具有更大的互補性而不是可代替性(Sagoff,1995)。資源的最大持續(xù)利用和最大持續(xù)消納(即某一污染物的最大持續(xù)輸出)這兩個重要指標(biāo)對于評估非常關(guān)鍵(Daily et al.,1992)。人類承載力和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間有許多不確定性,有必要減緩全球經(jīng)濟的過度增長和加強生態(tài)系統(tǒng)彈性以應(yīng)對這些不確定性(Lei Kampeng et al.,2009)。

        我們以澳門為例,來分析在一個區(qū)域中城市的發(fā)展規(guī)模如何在生態(tài)上來確定。澳門被認為是世界上人口最稠密的地區(qū)(16 921人/km2)。澳門由澳門半島、氹仔島、路環(huán)島及填海形成的土地組成,總面積為27.5km2,其中城區(qū)占地面積18km2,森林主要分布在凼仔島和路環(huán)島(圖5-4)。

        圖5-4 澳門地理位置

        1)澳門生態(tài)占用與經(jīng)濟發(fā)展關(guān)系

        本研究分別計算了不同類別資源消費的生態(tài)占用水平,包括生物資源、能源、工業(yè)生產(chǎn)、淡水等。由于澳門地區(qū)淡水主要依賴于從大陸輸入,其淡水生態(tài)占用計算方法采用以下公式:

        式中:EFw是澳門淡水生態(tài)占用水平;EFc是大陸的生態(tài)占用水平;GDPc是中國的GDP值;Mw是進口淡水的總價值或總成本,嚴格來說是淡水的附加值。

        澳門是一個很小的城市,它的大部分糧食和水源都需要從中國大陸輸入。2004年,澳門的人均生態(tài)占用是3.716hm2,而實際的人均生態(tài)供給僅為0.012hm2,本地人均生態(tài)赤字為3.704hm2(表5-9)。澳門本地生態(tài)赤字主要是由于其自然資源的極度短缺所致。在2004年,它的總生態(tài)占用水平是1 729 179 hm2,而相應(yīng)的總生態(tài)供給為6 515hm2,生態(tài)占用水平是澳門實際土地面積的265.4倍。很顯然,澳門對外部通過貿(mào)易流入的原材料和能源依賴性很高(Lei Kampeng et al.,2009)。

        表5-9 澳門地區(qū)2004年生態(tài)占用

        生態(tài)占用作為衡量生態(tài)承載力的一種手段得到了很多學(xué)者的關(guān)注,它同時也能在全球、國家或地區(qū)尺度上描述國際或區(qū)際生態(tài)貿(mào)易與生態(tài)可持續(xù)性之間的關(guān)系。一般來說,一個國家或地區(qū)應(yīng)該盡可能將本國的生態(tài)占用控制在本國的生態(tài)承載力范圍內(nèi),否則將會對本地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展帶來風(fēng)險。學(xué)者們也指出,對生態(tài)占用的分析是研究一個區(qū)域?qū)Q(mào)易依賴程度的一個有效指標(biāo)。國家或地區(qū)生態(tài)占用賬戶反映了其生態(tài)資產(chǎn)的收支平衡情況。生態(tài)赤字只能通過生態(tài)經(jīng)濟貿(mào)易來抵消。式中:BCtrade指區(qū)域通過貿(mào)易進口的生態(tài)土地;EF是區(qū)域生態(tài)占用;BC是區(qū)域生態(tài)供給。

        我們的分析使用EF與GDP的比值EF/1 000$來反映區(qū)域生態(tài)占用與總的經(jīng)濟水平之間的關(guān)系。通過下式可以計算最大的全球EF可貿(mào)易量(Lei Kampeng et al.,2009)。

        式中:GDP指地區(qū)國民生產(chǎn)總值,常數(shù)k代表生態(tài)成本系數(shù),即GDP的生態(tài)或環(huán)境代價,一般在1%到20%之間,根據(jù)我國國情和綠色GDP賬戶研究的相關(guān)數(shù)據(jù),我們的計算中該值取最大值20%。Tfm指EF/1 000$值,其取值由如下兩種情況決定:①取值于全球平均EF/1 000$,當(dāng)區(qū)域EF/1 000$小于全球平均EF/1 000$,說明本地區(qū)生活水平高于全球水平;②取值于區(qū)域的EF/1 000$,當(dāng)區(qū)域EF/1 000$大于全球平均EF/1 000$,說明本地區(qū)生活水平低于全球水平。EFmax可以理解為一個地區(qū)的生態(tài)土地供給通過貿(mào)易所能達到的最大潛力,如果該值大于或等于生態(tài)赤字,則說明區(qū)域發(fā)展可持續(xù),否則經(jīng)濟水平不能維持自身的持續(xù)發(fā)展。

        從1977年到2004年間,澳門的GDP迅速增長,超過人口增長的速度。人均生態(tài)占用和人均GDP在1977年到1992年間呈上升趨勢,到2001年開始下降,2004年又開始上升。其中生態(tài)占用與GDP的比值可以得到單位生態(tài)占用的經(jīng)濟附加值,體現(xiàn)了生態(tài)經(jīng)濟效率。計算中我們得到研究期內(nèi),該比值一直處于上升態(tài)勢。這說明澳門經(jīng)濟系統(tǒng)的生態(tài)經(jīng)濟效率在不斷提高,包括對自然資源的有效利用和旅游服務(wù)的發(fā)展都在改善。同時,每1 000美元所包含的生態(tài)占用值在不斷減少,說明現(xiàn)在澳門用同樣的錢所能購買的物質(zhì)資源越來越少了(表5-10,圖5-5)。

        表5-10 澳門地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)占用的關(guān)系(1977—2004)

        圖5-5 澳門地區(qū)1977年至2004年間人均GDP、生態(tài)占用以及其與經(jīng)濟發(fā)展關(guān)系

        如果將澳門的生態(tài)占用計算結(jié)果和其他地區(qū)的結(jié)果進行對比可以發(fā)現(xiàn),澳門的生態(tài)經(jīng)濟效率是比較高的(圖5-6)。一般來說,人口密度越大的地區(qū),所承受的生態(tài)壓力也越大。

        圖5-6 2002年不同國家和地區(qū)的EF/1000$值比較圖

        2)澳門城市發(fā)展規(guī)模的生態(tài)確定

        我們以人口規(guī)模來分析,引進人口承載力概念,所謂人口承載力是指根據(jù)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)所決定的該地區(qū)所能容納的最大人口水平。若沒有貿(mào)易,則區(qū)域承載力完全依賴于本地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),正如EF計算的生態(tài)赤字一樣,區(qū)域生態(tài)貿(mào)易使得區(qū)域的生態(tài)承載力由本地生態(tài)系統(tǒng)和貿(mào)易兩方面決定,實際上擴大了這個區(qū)域的生態(tài)承載力。通過對外生態(tài)貿(mào)易,可以增加對人口承載力的需求。因此,一個區(qū)域總的人口承載力則是這兩部分人口承載力之和。如果要計算區(qū)域人口的潛在容納空間(Population Space,Sp),則應(yīng)該用總的人口承載力減去區(qū)域常住勞動力人口和旅游人口。如果該值為正,則說明區(qū)域經(jīng)濟能維持區(qū)域人口,區(qū)域發(fā)展可持續(xù),否則不能。計算公式如下所示:

        式中:BC同式(5-5);efa指人均生態(tài)占用;CCautarky代表區(qū)域的本地人口承載力;CCtrade則指區(qū)域通過生態(tài)貿(mào)易獲取的人口承載力;CCreality指區(qū)域目前的人口承載力;CCgdp指區(qū)域經(jīng)濟的人口承載力;Tfr代表區(qū)域的ef與GDP的比值;常數(shù)k含義同式(5-6);Tfm、EFmax含義同式(5-6);Sp是人口空間。

        澳門本地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)只能維持2 951個居民的生產(chǎn)和生活活動,其余462 382人都需要依賴于生態(tài)貿(mào)易。如果將澳門地區(qū)所有收入用于生態(tài)貿(mào)易,則最多可以支持876 000人(包括本地人口和旅游人口)。2004年,澳門日均旅游者為103 507人,因此我們計算得到本地人口空間=CCgdp-CCreality-勞動力人口-旅游者=876 000-465 333-39 028-103 507=268 132人。當(dāng)然如果考慮到其他要求,比如交通、住房、教育、醫(yī)療和社會福利等,這些影響到澳門的總體生活方式的因素,則最大理論人口數(shù)永遠不能達到。

        利用此計算方法比較澳門與其他國家和地區(qū)的人口可持續(xù)狀況(表5-11),從結(jié)果我們看到表現(xiàn)不盡相同。美國、中國、新加坡都處于不可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài),中國的香港、臺灣、澳門地區(qū)人口暫時處于可承載的范圍內(nèi)。從全球范圍來看,我們的資源和貿(mào)易不足以支持現(xiàn)有的人口量,處于不可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài),需要我們采取有效措施以實現(xiàn)全球或區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。

        表5-11 澳門與其他國家或地區(qū)的生態(tài)占用與人口承載力比較

        不同國家、地區(qū)或城市之間生態(tài)貿(mào)易能夠彌補其內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給的不足而提高其人口承載力。為使生態(tài)占用分析更加實用和合理,全球尺度上不同規(guī)模地區(qū)和國家間的生態(tài)貿(mào)易需要被考慮到計算框架中。生態(tài)占用計算可以用來分析區(qū)域內(nèi)部以及區(qū)域之間生態(tài)貿(mào)易關(guān)系如何確定這個地區(qū)的生態(tài)承載力。一般情況下,區(qū)域越小,它與其他區(qū)域的生態(tài)貿(mào)易潛力越大。全球經(jīng)濟是一種情況(沒有交換或生態(tài)貿(mào)易),城市或者城鎮(zhèn)可能是另外一種(很多交換或生態(tài)貿(mào)易)。通過全球生態(tài)貿(mào)易,一個國家、地區(qū)或者城市過剩的生態(tài)供給可以彌補其他國家、地區(qū)或城市的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的不足,并且擴大其人口承載力,以利于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

        盡管生態(tài)占用計算有著內(nèi)在的局限性,如只包含有限的土地利用類型,并假定了一些生態(tài)占用當(dāng)量因子的計算基準(zhǔn),但它仍然能夠合理地估算人類需求對于自然生態(tài)系統(tǒng)的實際影響。生態(tài)占用分析與其他經(jīng)濟分析一起,能夠為分析區(qū)域或區(qū)域中的城市可持續(xù)發(fā)展規(guī)模提供方法。同時,它也說明,一個區(qū)域或城市,發(fā)展必須向可持續(xù)模式轉(zhuǎn)變,即適度的城市規(guī)模、城市化水平和人口密度。同時,必須采取有效行動或措施,以促進和加強城鄉(xiāng)交錯區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力(Dan Hu et al.,2008;Lei Kampeng et al.,2009)。

        【注釋】

        [1]生態(tài)地:指其形成演化以自然動因為主導(dǎo)的地球表層空間,具體說是指所有濕地、陸生植被地或自然裸地等非人工設(shè)施構(gòu)筑物占用的或非人工硬化的地表層空間的總和。

        [2]本章未標(biāo)注資料來源為圖、表均為作者個人成果。

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