摘要 重新界定城市生態(tài)位的概念，將城市生態(tài)位定義為：在城市群的背景下，城市生命體從其城市群所在區(qū)域中所能獲得的各種自然資源、生產(chǎn)資本、人力資源和社會資源等各種資源的綜合，包括各種資本或資源的數(shù)量和類型及其在空間上和時間上的變化。從而為分析城市之間的相互作用提供新的視角。通過對城市生態(tài)位的時間軸線上的演變與城市間生態(tài)位的分異進行分析，探尋城市群的結(jié)構(gòu)變化過程，研究城市間生態(tài)位的分異對資源利用的影響。通過京津冀城市群的案例分析表明：京津冀城市群中，北京市和天津市極化作用明顯，城市間生態(tài)位兩極分化嚴(yán)重，中心城市的經(jīng)濟擴散作用體現(xiàn)不夠充分，極化作用過強抑制了其它城市生態(tài)位的擴展，并且導(dǎo)致了中心城市大量占用水資源，從而抑制其它城市發(fā)展。

關(guān)鍵詞 城市生態(tài)位；水資源競爭；中心城市；京津冀城市群

中圖分類號 X171.1 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1002-2104(2008)05-0041-05

經(jīng)過近一個世紀(jì)的發(fā)展，生態(tài)位的概念及其理論正日趨完善，其應(yīng)用范圍也已超過生物學(xué)的范疇，生態(tài)位理論在競爭機制、生態(tài)元(包括人類)對環(huán)境的適應(yīng)性、生態(tài)系統(tǒng)的演化、多樣性和穩(wěn)定性、人類生態(tài)、城市生態(tài)等方面研究中具有重要的指導(dǎo)意義。在城市研究方面 ，1984年王如松等學(xué)者將生態(tài)位理論應(yīng)用于城市生態(tài)系統(tǒng)，指出：城市生態(tài)位是指一個城市提供給人們的或可被人們利用的各種生態(tài)因子（如水、食物、土地、建筑、交通等）和生態(tài)關(guān)系（如生產(chǎn)力水平、環(huán)境容量、生活質(zhì)量等）的集合［1］。韓秀娣對城市生態(tài)位的內(nèi)涵及其調(diào)控進行了討論［2］，認為城市生態(tài)位是針對城市這個特殊的有機體生態(tài)元而言的，其實質(zhì)是指城市居民的生存條件、生存質(zhì)量的滿意程度。丁圣彥、李志恒在研究開封市的城市生態(tài)位變化時［3］，結(jié)合宜居城市指標(biāo)體系，將城市生態(tài)位分為三類：城市自然生態(tài)位、城市經(jīng)濟生態(tài)位和城市社會生態(tài)位三大項。胡聃和王如松用以天津為案例，研究了城鄉(xiāng)交錯帶的生態(tài)控制問題［4］。羅小龍、甄峰則應(yīng)用生態(tài)位理論對南京市城鄉(xiāng)結(jié)合部進行了初步研究［5］，引入生態(tài)位態(tài)勢解釋了農(nóng)村生態(tài)系統(tǒng)向城市生態(tài)系統(tǒng)演化這一城市化過程，他們定義城鄉(xiāng)結(jié)合部生態(tài)位為城鄉(xiāng)結(jié)合部對周邊地區(qū)所提供的社會資源、經(jīng)濟資源、自然資源利用的多樣性、數(shù)量及效率的測度。毛顯強等人針對城市生態(tài)系統(tǒng)的社會－經(jīng)濟－自然生態(tài)的復(fù)合特征，提出\"生態(tài)活度生態(tài)位\"概念［6～7］，并在廣州市生態(tài)城市規(guī)劃中進行了實證分析。周鴻［8］、李自珍［9］等也對城市生態(tài)位有關(guān)問題闡述了各自看法，側(cè)重于城市生態(tài)因子和生態(tài)關(guān)系對城市居民的適宜程度?？偟目磥恚瑢τ诔鞘猩鷳B(tài)位的研究多是直接將生態(tài)位的概念和方法 移至城市生態(tài)學(xué)中，從而構(gòu)建社會－經(jīng)濟－生態(tài)指標(biāo)，對城市生態(tài)狀況進行評價。并沒有將城市作為一個獨立的生態(tài)元進行考察，對于城市在其城市群中的相對“位置”缺乏考慮，而這些條件對于城市群背景下的城市化過程具有非常重要的意義，同時也深刻影響了城市群整體的協(xié)調(diào)發(fā)展與綜合競爭力的提高。因此，本文將在城市群背景下重新界定城市生態(tài)位的概念，分析城市生態(tài)位的演變規(guī)律與城市間的生態(tài)位分異，進而為城市群的協(xié)調(diào)發(fā)展提供建議。

1城市生態(tài)位

1.1 城市生態(tài)位的界定

以往生態(tài)位理論在城市生態(tài)研究中的應(yīng)用對象過于微觀。如果從宏觀角度，將城市系統(tǒng)作為一個特殊的生命體來考慮，置于城市群背景下，那么可以將“城市生態(tài)位”定義為：在城市群的背景下，城市生命體從其城市群所在區(qū)域中所能獲得的各種自然資源、生產(chǎn)資本、人力資源和社會資源等各種資源的綜合，包括各種資本或資源的類型、數(shù)量及其在空間上和時間上的分布；它反映了城市生命體在城市群中的性質(zhì)、功能、地位、作用以及發(fā)展規(guī)模和速度的定位；它代表了城市生命體在其所在城市群中的多維生態(tài)空間位置，包含了城市之間的社會經(jīng)濟與生態(tài)關(guān)系的綜合，比如城市之間的相互競爭、相互妥協(xié)等，它是城市生命體生態(tài)位構(gòu)建作用的結(jié)果。因此城市生態(tài)位又可以分解為：資源生態(tài)位、環(huán)境生態(tài)位、經(jīng)濟生態(tài)位、社會生態(tài)位等多個向量。清楚地認識城市生態(tài)位，也是制定城市及城市群發(fā)展戰(zhàn)略的出發(fā)點。

城市群中，城市生態(tài)位重疊是導(dǎo)致城市競爭的主因，城市生態(tài)位的分異又體現(xiàn)了城市群發(fā)展過程中城市之間的協(xié)調(diào)問題，城市生態(tài)位的兩極分化，可能意味著城市發(fā)展的極端不平衡。

因此，城市生態(tài)位理論的基本思想有三點：首先，研究城市生命體在其城市群或經(jīng)濟圈中的位置、功能和作用；其次，客觀上反映城市群大系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的秩序和安排；其三，城市生態(tài)位的構(gòu)建是城市生命體與其環(huán)境之間相互作用的過程和結(jié)果，體現(xiàn)了城市生命體對其自身生態(tài)位的主動作用以及客觀環(huán)境的動態(tài)變化。

簡單地講，城市生態(tài)位是基于環(huán)境資源空間特性和城市固有性質(zhì)的互動關(guān)系定位，是城市生命體與城市群互動匹配(適應(yīng))后所處的客觀狀態(tài)；它一方面構(gòu)成城市生命體發(fā)展的生境，同時又是城市向外作用的起點，是城市行為延伸的出發(fā)點。多個城市生態(tài)位的集合表達了城市群中各城市之間所形成的一種共同發(fā)展?fàn)顟B(tài)，構(gòu)成了城市間互動作用的場所。

1.2 城市生態(tài)位的特征

1.2.1 城市生態(tài)位的多維性

城市群是一種自然－社會－經(jīng)濟復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，城市生態(tài)位也體現(xiàn)出多維特征，可以從自然、社會、經(jīng)濟等多維度分解，同時對于這些指標(biāo)，還能夠進行下一步的細化和分解，比如社會維度可以從城市文化、地域性格、人力資源、制度資源、知識資源等方面進行考察。這種多維性與城市的復(fù)雜屬性密切相關(guān)，體現(xiàn)了人類活動的決定性作用和多樣性需要。

1.2.2 城市生態(tài)位擴展與壓縮

一般而言，城市生命體的生態(tài)位處于不斷重構(gòu)的過程中，生態(tài)位擴展總是伴隨著城市化水平的逐步提高。在資源競爭過程中，優(yōu)勝城市獲得更多的自然資源或者社會經(jīng)濟資源，從而獲得更大的發(fā)展空間，進而在后續(xù)的資源競爭過程中擁有更多的可選競爭策略，其發(fā)展戰(zhàn)略也具有更大的選擇空間，生態(tài)位得到擴展。然而在資源競爭過程中處于劣勢的城市，其生態(tài)位可能遭到其它城市的蠶食，甚至在競爭中被淘汰而釋放出所占有的資源空間，其生態(tài)位空間則可能被進一步壓縮，也將進一步惡化城市在未來資源競爭中的劣勢地位，導(dǎo)致城市生命體的發(fā)展受到更多約束。

1.2.3 城市生態(tài)位的構(gòu)建具有方向性

所謂生態(tài)位構(gòu)建是指有機體改變或修復(fù)其自身環(huán)境的過程，其實質(zhì)是“有機體在其所處環(huán)境中的自然選擇［10］”，這一過程在也稱為大尺度上的生態(tài)系統(tǒng)工程［11］。城市化進程或城市發(fā)展本身也具有城市生態(tài)位構(gòu)建作用，用某些指標(biāo)來分析城市生態(tài)位構(gòu)建的效應(yīng)，有利于在實際研究或者管理中準(zhǔn)確而合理地制定城市發(fā)展戰(zhàn)略，從而促使城市生命體實現(xiàn)自然生態(tài)－社會經(jīng)濟和諧發(fā)展。相比于自然生物體的生態(tài)位形成，城市生態(tài)位的構(gòu)建能夠在很大程度上體現(xiàn)出人類社會的主導(dǎo)作用——促使城市生態(tài)位朝著城市管理者或者政府設(shè)定的方向前進。

2 城市生態(tài)位寬度及分異的測度

2.1 城市生態(tài)位寬度

城市生態(tài)位表達了城市在城市群/經(jīng)濟圈中所處的抽象“位置”，亦即在特定的研究區(qū)域內(nèi)，與周圍城市相互作用而形成的相對地位和作用。

以城市資源生態(tài)位為例：城市資源生態(tài)位寬度越大，則表明城市系統(tǒng)能夠獲取更多的外部資源來支撐其城市化發(fā)展過程，在與其它城市發(fā)生競爭時，能夠從更高程度上利用周圍環(huán)境和資源，具有較大的競爭優(yōu)勢，并且對本區(qū)域的影響也越大。

通過對城市所獲得的自然資源、社會資源和經(jīng)濟資源的多樣性、數(shù)量變化的測度，以及城市間資源流動的核算，能夠反映城市資源生態(tài)位的發(fā)展態(tài)勢以及分析城市間資源生態(tài)位的消長。城市資源生態(tài)位寬度取決于其所能夠獲取的資源的態(tài)(自然資源、人力資源等的總量)；而城市未來的資源生態(tài)位寬度則取決于資源的勢 (各種資源存量的變化速率) 和時間的推移。態(tài)和勢的有機結(jié)合充分反映了城市生態(tài)位的大小，也即是城市生態(tài)位寬度，可以如下公式表示［12］：

其中i，j=1，2，……，n。Ni是城市i的生態(tài)位寬度，Si為城市i的態(tài)，Pi為城市i的勢，Sj為城市j的態(tài)，Pj為城市j的勢，Ai和Aj為量綱轉(zhuǎn)換系數(shù)。將Sj+AjPj稱為絕對生態(tài)位。

2.2 城市生態(tài)位分異指數(shù)

城市生態(tài)位寬度代表了城市在其城市群中的相對位置，為了便于比較城市群中城市生態(tài)位寬度之間的差異，構(gòu)建生態(tài)位分異指數(shù)，從而了解城市群中城市生態(tài)位的結(jié)構(gòu)變化。其計算公式如下：

C=∑ni=1［(Ni/N)-1］2/n(2)

式中，Ni表示第i個城市的生態(tài)位寬度，N表示生態(tài)位寬度的平均值，n表示城市個數(shù)。

3 案例分析

下面將以京津冀城市群進行案例分析，比較不同時段的生態(tài)位值，可以得到各城市生態(tài)位的演變規(guī)律，分析各城市之間生態(tài)位值的分異，則可以看出城市群整體生態(tài)位情況。

3.1 京津冀城市群概況

京津冀都市圈位于華北地區(qū)和海河流域北部，包括北京、天津兩個直轄市，河北省石家莊、承德、張家口、秦皇島、唐山、廊坊、保定、滄州8個地級行政區(qū)，總面積18.31萬km²，其中山區(qū)（含山間盆地）11.76萬km²，占64％；平原6.55萬km²，占36%。京津冀都市圈處于內(nèi)蒙古高原、太行山脈向華北平原的過渡地帶，整體地形特征是西北高，東南低。地形差異顯著，地貌類型復(fù)雜多樣，高原、山地、丘陵、平原、盆地、湖泊等地貌類型齊全。主要地貌單元可以分為：壩上高原、燕山山區(qū)、冀西北山間盆地、太行山山區(qū)、灤河海河下游沖積平原等。高原和山地丘陵地區(qū)占區(qū)域國土面積比例超過50%。京津冀都市圈中，有16.70萬km²屬于海河流域，占都市圈總面積的91%，占海河流域總面積的52%；有1.61萬km²屬于內(nèi)陸河和遼河流域，占都市圈總面積的9%，其中張家口北部1.17萬km²屬于內(nèi)陸河流域，承德東北部有0.44萬km²屬于遼河流域。[KG)]

3.2 京津冀城市生態(tài)位分析

3.2.1 人口與經(jīng)濟生態(tài)位分析

由于城市是一個社會-經(jīng)濟-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，在其發(fā)展過程中受多種生態(tài)因子影響，其中人口和地區(qū)生產(chǎn)總值的變化最能夠直觀反映出城市生命體的社會經(jīng)濟屬性，較科學(xué)地反映它的發(fā)展階段與發(fā)展趨勢。因此以城市人口和地區(qū)生產(chǎn)總值及其多年平均增長量分別作為各城市特定時間的社會、經(jīng)濟的“態(tài)”和“勢”的度量指標(biāo)，以1年為時間尺度，因此量綱轉(zhuǎn)換系數(shù)也是1年。根據(jù)城市生態(tài)位寬度的計量方法，利用2000-2006年統(tǒng)計數(shù)據(jù)，分別計算出京津冀城市群的人口和經(jīng)濟生態(tài)位。所得結(jié)果見表1。

3.2.2 水資源利用生態(tài)位分析

為反映出不同城市經(jīng)濟水平對水資源的捕獲能力，以分析城市之間用水矛盾，在計算水資源利用的生態(tài)位時，令Si=YiWi，Pi=△YiWi。式中，Yi為第i個城市用水的總產(chǎn)值，Wi為第i個城市的總用水量，△Yi為總產(chǎn)值的變化量?？梢钥闯?，隨著經(jīng)濟發(fā)展、城市化進程加劇，城市經(jīng)濟生態(tài)位的提高，增強了對水資源的捕獲力，加劇了城市之間水資源利用的矛盾。

京津冀城市群所在區(qū)域?qū)儆趪?yán)重缺水區(qū)，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，水資源過渡開采十分嚴(yán)重，地下水超采、水環(huán)境污染等又促使水資源緊缺狀況加劇。另外，水資源存量還受到當(dāng)年的氣象條件的影響，干旱年分將使得水資源形勢更為嚴(yán)峻。在水資源分析過程中，由于京津冀城市群中除北京和天津以外的其它城市的數(shù)據(jù)不完整，因此，以北京、天津和河北省作為分析對象。根據(jù)各省市的用水量可以得出其水資源生態(tài)位(見表2)。

3.2.3 結(jié)果討論

根據(jù)城市生態(tài)位理論，生態(tài)位寬度越大，說明該城市在城市群中對社會、經(jīng)濟、自然資源的占用越廣泛，效益也更顯著，具有更強的競爭力；反之則表明該城市在城市群中發(fā)揮的生態(tài)作用越小，發(fā)展?jié)摿Σ蛔?；城市生態(tài)位的分異指數(shù)越小，說明城市之間生態(tài)位越是接近，分異指數(shù)越大，表明兩極分化嚴(yán)重。

從2000-2006年，北京市、天津市、保定市、石家莊市人口生態(tài)位較大，但是京津冀城市群中僅北京與天津市人口生態(tài)位寬度得以擴展，而其它八個城市人口生態(tài)位寬度都有小幅度壓縮；而經(jīng)濟生態(tài)位寬度方面，北京市和天津市都遠大于其它八個城市，特別是北京市的經(jīng)濟生態(tài)位寬度大幅擴展。人口生態(tài)位與經(jīng)濟生態(tài)位在城市群的變化趨于一致，即京津雙核城市經(jīng)濟中心地位進一步加強，周邊城市中唐山和石家莊居于第二梯度，其它城市人口和經(jīng)濟生態(tài)位寬度都保持在較低水平。

由分異指數(shù)的變化也可以看出，京津冀城市群中，人口與經(jīng)濟發(fā)展在空間上的極端不平衡，在2000－2006年期間北京市和天津市不論是在人口還是經(jīng)濟方面都具有較強的極化作用，北京市的經(jīng)濟生態(tài)位寬度大大加強，而天津市和唐山市的經(jīng)濟生態(tài)位寬度基本保持不變，石家莊、保定、廊坊、秦皇島和張家口經(jīng)濟生態(tài)位寬度均有下降，城市之間人口和經(jīng)濟生態(tài)位 兩極分化較為嚴(yán)重。

人口生態(tài)位方面城市之間的分異遠小于經(jīng)濟生態(tài)位之間的分異，特別是北京市和天津市的經(jīng)濟生態(tài)位之和已經(jīng)遠大于總共的一半，特別是承德市、張家口的經(jīng)濟生態(tài)寬度都小于0.03，表明這些城市在京津冀城市群的區(qū)域經(jīng)濟體系中的位置甚為弱小，最小的是張家口市，其經(jīng)濟生態(tài)位寬度僅僅為居于第一的北京市經(jīng)濟生態(tài)寬度的1/14。京津冀地區(qū)城市經(jīng)濟發(fā)展的差距一直存在并在持續(xù)擴大，在京津冀區(qū)域，兩個中心城市的人口與經(jīng)濟的極化作用進一步加強，兩極分化態(tài)勢顯著。經(jīng)濟活動向著中心城市的過度聚集，必然帶來沉重的資源環(huán)境壓力，削弱對其它城市經(jīng)濟發(fā)展的帶動作用。

同樣也可以看出，在北京－天津－河北三地的水資源生態(tài)位差異極大，北京市和天津市的水資源生態(tài)位遠大于河北省。2001－2003年，天津市水資源生態(tài)位有所擴展，而北京市和河北省水資源生態(tài)位略有下降，2003－2006年，北京市水資源生態(tài)位增幅較大，而天津市水資源生態(tài)位有所下降，河北省的水資源始終保持在了較低水平。

因此，對比京津冀人口、經(jīng)濟與水資源的生態(tài)位，水資源利用與經(jīng)濟發(fā)展的趨勢基本保持一致，具有向雙核城市集中的現(xiàn)象，人口生態(tài)位與經(jīng)濟生態(tài)位較大的城市可能對區(qū)域水資源造成沉重的壓力，從而導(dǎo)致其它城市水資源的供給嚴(yán)重不足。

4 結(jié) 語

本文重新界定城市生態(tài)位的概念，并將其納入城市群/經(jīng)濟圈的背景下分析，視為城市在其城市群中所處的位置，為分析城市之間的相互作用提供新的視覺，對于了解城市間相互作用過程，研究城市群協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。城市生態(tài)位的“態(tài)”和“勢”的動態(tài)變化反映了城市群中城市之間歷史發(fā)展、現(xiàn)實作用與演化趨勢，揭示了城市間相互作用的內(nèi)在動因和擴展方式。而城市生態(tài)位的變異則反映了城市群發(fā)展的協(xié)調(diào)程度。

京津冀城市群中，北京市、保定市、天津市與石家莊市的人口生態(tài)位較大，而經(jīng)濟生態(tài)位方面北京市和天津市位居前兩位，特別是北京市經(jīng)濟生態(tài)位達到0.352，表明該城市群中的中心城市在經(jīng)濟發(fā)展方面的極化作用非常明顯，未能發(fā)生擴散作用帶動周邊城市的發(fā)展。由此導(dǎo)致的結(jié)果是水資源利用在區(qū)域上的集中，資源流動和經(jīng)濟發(fā)展與人口作用在空間上的不均衡，導(dǎo)致城市間兩極分化加大。

(編輯：田 紅)

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