王 儉 韓婧男 胡 成 王 蕾 劉鈞霆
(1.遼寧大學(xué)環(huán)境學(xué)院,遼寧 沈陽(yáng)110036;2.遼寧省環(huán)境科學(xué)研究院,遼寧沈陽(yáng)110031;3.遼寧大學(xué)國(guó)際關(guān)系學(xué)院,遼寧沈陽(yáng)110036)
從工業(yè)革命開(kāi)始,伴隨生產(chǎn)的進(jìn)步和消費(fèi)模式的變革,人類(lèi)對(duì)自然改造的能力和索取的程度也在不斷擴(kuò)大,這種近乎掠奪式的發(fā)展模式造成了城市生態(tài)環(huán)境的污染與破壞[1]。要從根本上解決城市生態(tài)環(huán)境污染問(wèn)題,必須把城市置于復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的框架下進(jìn)行研究,綜合考慮城市的自然,經(jīng)濟(jì)和社會(huì)三個(gè)子系統(tǒng),將三子系統(tǒng)作為一個(gè)共同整體。近年來(lái),各類(lèi)系統(tǒng)科學(xué)理論逐步運(yùn)用于復(fù)合系統(tǒng)研究領(lǐng)域,并成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[2-4]。其中,協(xié)同學(xué)將不同學(xué)科中具有共同特征的現(xiàn)象作為研究對(duì)象,研究一個(gè)系統(tǒng)中各子系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)一致作用的產(chǎn)生、發(fā)展規(guī)律及變化趨勢(shì)等,其學(xué)科性質(zhì)決定了協(xié)同學(xué)能夠作為城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展研究的理論基礎(chǔ)。為此,本研究以協(xié)同理論為基礎(chǔ),將生態(tài)共生的理論予以擴(kuò)展,探討了城市三個(gè)子系統(tǒng)的和諧共生問(wèn)題,構(gòu)建了城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)共生模型,并以沈陽(yáng)市為例進(jìn)行了實(shí)證研究。
協(xié)同學(xué)(Synergeics)是由原聯(lián)邦德國(guó)科學(xué)家赫爾曼·哈肯(Harmann-Haken)在20世紀(jì)70年代創(chuàng)建的一門(mén)跨越自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)新興的交叉學(xué)科,它是研究系統(tǒng)通過(guò)內(nèi)部的子系統(tǒng)間的協(xié)同作用從無(wú)序到有序結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的機(jī)理和規(guī)律的學(xué)科[5]。赫爾曼·哈肯本人對(duì)協(xié)同學(xué)概念和研究對(duì)象的表述是:協(xié)同學(xué)是一門(mén)橫斷學(xué)科(交叉學(xué)科),它研究系統(tǒng)中子系統(tǒng)之間怎樣合作以產(chǎn)生宏觀的空間結(jié)構(gòu)、時(shí)間結(jié)構(gòu)或功能結(jié)構(gòu)(即怎樣產(chǎn)生“自組織”的),它既處理確定論過(guò)程也處理隨機(jī)過(guò)程,研究由完全不同性質(zhì)的大量子系統(tǒng)所構(gòu)成的各種系統(tǒng)[6]。從創(chuàng)立之日起,協(xié)同學(xué)就被廣泛用于物理學(xué)、社會(huì)學(xué)、管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科中[7-10]。協(xié)同學(xué)理論認(rèn)為,一個(gè)系統(tǒng)從無(wú)序向有序轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵在于組成該系統(tǒng)的各子系統(tǒng)在一定的條件下,通過(guò)非線性的相互關(guān)系能否產(chǎn)生相干效應(yīng)和協(xié)同作用,并通過(guò)這種作用產(chǎn)生出結(jié)構(gòu)和功能上的有序[11]。協(xié)同學(xué)進(jìn)一步指明了系統(tǒng)從無(wú)序狀態(tài)轉(zhuǎn)化為有序狀態(tài)的過(guò)程機(jī)理及所需具備的條件:①序參量對(duì)系統(tǒng)演變的最終狀態(tài)或結(jié)構(gòu)起主導(dǎo)作用,在系統(tǒng)演化過(guò)程中從始至終都起作用,并且得到多數(shù)子系統(tǒng)的響應(yīng),起著支配子系統(tǒng)行為的主導(dǎo)作用。②系統(tǒng)內(nèi)子系統(tǒng)間的有機(jī)聯(lián)系和積極配合是系統(tǒng)有序發(fā)展的重要條件之一。只有子系統(tǒng)之間形成協(xié)同、系統(tǒng)關(guān)聯(lián)作用占主導(dǎo)地位時(shí),系統(tǒng)才可能呈現(xiàn)出一定的有序結(jié)構(gòu)。③除了系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)同作用的機(jī)制外,還需要外部環(huán)境提供適當(dāng)?shù)目刂茀⒘?,為系統(tǒng)自組織結(jié)構(gòu)的形成與有序演化提供保障。④反饋機(jī)制是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有序的重要保證,任何一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)要維持一定的穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)其自身的目標(biāo)都離不開(kāi)反饋調(diào)節(jié)。
1.2.1 城市自然-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)
20世紀(jì)80年代中期,中國(guó)生態(tài)學(xué)奠基人馬世駿院士等提出了基于多層次、多功能、多目標(biāo)的社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然耦合發(fā)展的城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)[11,12]。王如松針對(duì)城市對(duì)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn),他明確提出城市是一個(gè)以人類(lèi)行為為主導(dǎo)、自然生態(tài)系統(tǒng)為依托、生態(tài)過(guò)程所驅(qū)動(dòng)的社會(huì)—經(jīng)濟(jì)—自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)[13,14]。該理論明確指出城市是典型的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng),城市可持續(xù)發(fā)展追求的是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、社會(huì)繁榮、生態(tài)保護(hù)三者的高度和諧,技術(shù)與自然的充分融合。這種基于人類(lèi)活動(dòng)的對(duì)象和總體特征而對(duì)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)所進(jìn)行的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和自然的廣義劃分,對(duì)喚起生態(tài)文明的意識(shí)具有很強(qiáng)的理論指導(dǎo)意義。此后,一些學(xué)者在此基礎(chǔ)上發(fā)展和改進(jìn)了復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成模型,并進(jìn)行了城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)互動(dòng)關(guān)系及生態(tài)調(diào)控的研究[15-17]。在借鑒相關(guān)研究基礎(chǔ)上,從廣義生態(tài)共生的角度,本研究將城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)分為自然生態(tài)子系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)生態(tài)子系統(tǒng)和社會(huì)生態(tài)子系統(tǒng)。其中,自然生態(tài)子系統(tǒng)是一切生命賴(lài)以生存的自然空間和物質(zhì)載體,人類(lèi)所有的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、社會(huì)生活都發(fā)生在自然生態(tài)系統(tǒng)中,同時(shí)該子系統(tǒng)為經(jīng)濟(jì)生態(tài)子系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)提供必需的物質(zhì)資源,并影響著社會(huì)生態(tài)子系統(tǒng)中人類(lèi)的生存環(huán)境,因此,該子系統(tǒng)在城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中承擔(dān)著生產(chǎn)者和分解者的角色;經(jīng)濟(jì)生態(tài)子系統(tǒng)是為人類(lèi)提供所需物品和勞務(wù)的投入產(chǎn)出系統(tǒng),其經(jīng)濟(jì)活動(dòng)產(chǎn)生的污染物排放到自然生態(tài)子系統(tǒng)之中,并為社會(huì)生態(tài)子系統(tǒng)提供產(chǎn)品,因此,該子系統(tǒng)在復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中承擔(dān)著消費(fèi)者和生產(chǎn)者的角色;社會(huì)生態(tài)子系統(tǒng)是人類(lèi)及其自身活動(dòng)所形成的非物質(zhì)性生產(chǎn)的組合,是城市自然-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)與控制的主體,是復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中的分解者與消費(fèi)者。而復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)共生應(yīng)該是自然生態(tài)子系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)生態(tài)子系統(tǒng)和社會(huì)生態(tài)子系統(tǒng)在特定區(qū)域內(nèi),以人為核心和紐帶,通過(guò)協(xié)同作用自覺(jué)地調(diào)節(jié)各子系統(tǒng)的關(guān)系而形成的相互依存、互相促進(jìn)的和諧共生的復(fù)合體系。
1.2.2 共生模型
(1)各子系統(tǒng)間共生水平評(píng)估模型。根據(jù)協(xié)同理論及城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)特征,復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)共生水平評(píng)估通過(guò)各子系統(tǒng)間共生水平評(píng)估來(lái)實(shí)現(xiàn),即自然、經(jīng)濟(jì)生態(tài)子系統(tǒng)共生水平,經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生態(tài)子系統(tǒng)共生水平和社會(huì)、自然生態(tài)子系統(tǒng)共生水平。設(shè)描述各子系統(tǒng)間共生水平的序參量為X={xij,(i=1,2,…,k;j=1,2,…,n)},其中xij表示第i個(gè)共生子系統(tǒng)共生水平第j個(gè)序參量,其有序度計(jì)算采用功效函數(shù)法[18,19]。在功效函數(shù)多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)體系中,常見(jiàn)的功效函數(shù)有線性功效函數(shù)法(或稱(chēng)傳統(tǒng)功效函數(shù))、指數(shù)型功效函數(shù)法、對(duì)數(shù)型功效函數(shù)法、冪函數(shù)型功效函數(shù)法等。由于本研究所選序參量指標(biāo)實(shí)際值的等量變化在不同的發(fā)展階段上表示的意義是不同的,當(dāng)某個(gè)指標(biāo)值增加(或減少)到一定程度以后,再要增加(或減少)就越來(lái)越困難,這類(lèi)似于經(jīng)濟(jì)學(xué)中的邊際收益遞減規(guī)律。因此,根據(jù)各功效函數(shù)的特點(diǎn)并結(jié)合本研究的實(shí)際,選擇了改進(jìn)的指數(shù)型功效函數(shù)[20],其數(shù)學(xué)形式為:
其中,dj為共生子系統(tǒng)序參量xij的有序度(即功效分值)為不容許值為滿意值。不容許值和滿意值一般統(tǒng)稱(chēng)為閾值,在這里它們表示的是一個(gè)固定時(shí)間橫截面上的上限和下限值;A、B為正的待定參數(shù)。相對(duì)于原有的指數(shù)功效模型來(lái)說(shuō),指數(shù)功效函數(shù)改進(jìn)模型在計(jì)算時(shí)無(wú)須使用樣本均值,這使得指標(biāo)的評(píng)價(jià)值更加穩(wěn)定,也更便于歷史數(shù)據(jù)之間的比較。對(duì)于指數(shù)功效函數(shù)改進(jìn)模型公式中的待估參數(shù)A和B,一般地,可以通過(guò)臨界點(diǎn)定分來(lái)確定:
序參量對(duì)共生子系統(tǒng)總的貢獻(xiàn)度,即該共生子系統(tǒng)的有序度,通過(guò)加權(quán)幾何平均模型計(jì)算,其數(shù)學(xué)形式如式3所示:
(2)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)共生度評(píng)估模型。區(qū)域復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)取決于三個(gè)子系統(tǒng)的共生水平,各子系統(tǒng)間共生度越高,復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)越和諧,反之越不和諧。本研究認(rèn)為各共生子系統(tǒng)對(duì)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)同等重要,其共生度評(píng)估采用幾何平均法計(jì)算,如式4所示。
其中ES為復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)共生度,ES越大,該復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)共生狀態(tài)協(xié)調(diào)程度越高,反之越低。k為復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)共生子系統(tǒng)個(gè)數(shù)。
(3)共生度變化趨勢(shì)分析。設(shè)在某一初始時(shí)刻t0區(qū)域復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)共生度為ESt0,t0+△t時(shí)刻區(qū)域復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)共生度為ESt0+△t,則在△t時(shí)間段,區(qū)域復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)共生度變化趨勢(shì)用共生度變化率量化表示為:
如果取步長(zhǎng)△t為1年,則
ESR△t描述了從t0到t0+△t時(shí)段中,系統(tǒng)在多大程度變得更加協(xié)調(diào),如果ESR△t>0,說(shuō)明系統(tǒng)在向相對(duì)更加有序的狀態(tài)轉(zhuǎn)化,處于協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài);反之,如果ESR△t<0,說(shuō)明系統(tǒng)在向相對(duì)無(wú)序的狀態(tài)轉(zhuǎn)化,處于非協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài);如果ESR△t=0,說(shuō)明系統(tǒng)發(fā)展相對(duì)穩(wěn)定。
本研究以沈陽(yáng)市為研究對(duì)象,沈陽(yáng)是東北地區(qū)的經(jīng)濟(jì)、文化、交通和商貿(mào)中心,位于環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈(我國(guó)第三大經(jīng)濟(jì)圈)之內(nèi),是環(huán)渤海地區(qū)與東北地區(qū)的重要結(jié)合部。同時(shí)也是我國(guó)最重要的重工業(yè)基地之一,被譽(yù)為共和國(guó)長(zhǎng)子,素有“東方魯爾”的美譽(yù)。以沈陽(yáng)為中心,半徑150公里的范圍內(nèi),集中了以基礎(chǔ)工業(yè)和加工工業(yè)為主的8大城市,構(gòu)成了資源豐富、結(jié)構(gòu)互補(bǔ)性強(qiáng)、技術(shù)關(guān)聯(lián)度高的遼寧中部城市群,沈陽(yáng)是鞍山、本溪、撫順等以第二產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的北方城市的代表。因此以沈陽(yáng)為研究目標(biāo)對(duì)其他北方城市具有重要的借鑒意義。
近年來(lái),沈陽(yáng)的生態(tài)環(huán)境建設(shè)取得了顯著成績(jī),榮獲了國(guó)家環(huán)保模范城市、國(guó)家森林城市的稱(chēng)號(hào)。但在生態(tài)城市建設(shè)過(guò)程中,一個(gè)必須面對(duì)的問(wèn)題就是如何協(xié)調(diào)好自然生態(tài)子系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)生態(tài)子系統(tǒng)和社會(huì)生態(tài)子系統(tǒng)的關(guān)系,使其協(xié)調(diào)發(fā)展。因此以沈陽(yáng)為研究區(qū)域,進(jìn)行城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)共生研究對(duì)沈陽(yáng)今后的城市發(fā)展有著重要的指導(dǎo)作用,對(duì)其它同類(lèi)地區(qū)城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的研究也具有一定的參考價(jià)值。本研究數(shù)據(jù)主要來(lái)源于沈陽(yáng)統(tǒng)計(jì)年鑒、遼寧統(tǒng)計(jì)年鑒、中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒等[21-23]。
2.1.1 序參量選擇原則
本研究在按照客觀性原則、科學(xué)性原則、實(shí)用性原則、可操作性原則[24-25],并考慮資料的連續(xù)性和可得性,選擇了描述各子系統(tǒng)間共生水平的序參量如下:
(1)自然、經(jīng)濟(jì)生態(tài)子系統(tǒng)共生水平序參量。序參量主要包括:工業(yè)固廢綜合利用率(%)、主要污染物排放強(qiáng)度SO2(kg/萬(wàn)元GDP)、城市生活污水處理率(%)、單位GDP能耗(t標(biāo)煤/萬(wàn)元)、萬(wàn)元GDP的用水量(m3)。
(2)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生態(tài)子系統(tǒng)共生水平序參量。序參量主要包括:城鎮(zhèn)居民人均可支配收入(元)、恩格爾系數(shù)、第三產(chǎn)業(yè)占GDP比例、城市化水平(%)、城鄉(xiāng)收入比值。
(3)社會(huì)、自然生態(tài)子系統(tǒng)共生水平序參量。序參量主要包括:人均水資源占有量(m3)、人均耕地面積(公頃/人)、森林覆蓋率(%)、建成區(qū)綠化覆蓋率(%)、人均綠地面積(m3)。
2.1.2 閾值確定
對(duì)于城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)序參量閾值的確定,主要根據(jù)目前已存在普遍公認(rèn)的指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)確定(如國(guó)際上認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)制、國(guó)家認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)值、國(guó)家或區(qū)域頒布的一些發(fā)展規(guī)劃指標(biāo)值等),對(duì)于沒(méi)有公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)值的序參量指標(biāo)可以按不允許值與滿意值比值等于60%計(jì)算得到另一項(xiàng)。各項(xiàng)指標(biāo)見(jiàn)表1。
2.2.1 權(quán)重的計(jì)算和確定
層次分析法(AHP)是美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家T.L.Saaty于20世紀(jì)70年代提出的一種對(duì)復(fù)雜現(xiàn)象的決策思維進(jìn)行系統(tǒng)化、模型化、數(shù)量化的方法,又稱(chēng)為多層次權(quán)重分析決策法。該方法的特點(diǎn)是在對(duì)復(fù)雜決策問(wèn)題的本質(zhì)、影響因素及其內(nèi)在關(guān)系等進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上,利用較少的定量信息使決策的思維過(guò)程數(shù)學(xué)化,從而為多目標(biāo)、多準(zhǔn)則或無(wú)結(jié)構(gòu)特性的復(fù)雜問(wèn)題提供簡(jiǎn)便的決策方法,目前已廣泛用于各個(gè)學(xué)科評(píng)價(jià)的權(quán)重確定[26-28]。本研究應(yīng)用層次分析法,并咨詢相關(guān)專(zhuān)家意見(jiàn),確定了沈陽(yáng)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)各子系統(tǒng)共生水平序參量的權(quán)重。
下面以自然、經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)共生水平序參量權(quán)重為例,說(shuō)明指標(biāo)權(quán)重的確定過(guò)程。首先構(gòu)造該子系統(tǒng)各指標(biāo)的正反矩陣:
應(yīng)用Matlab軟件計(jì)算得到矩陣的最大特征值為λmax(A)=5.1269,于是CI=(λmax-5)/(5 -1)=0.031725,查得RI=1.12,于是:
其中:CI為衡量對(duì)比矩陣A不一致程度的指標(biāo);CR為對(duì)比矩陣A的隨機(jī)一致性比率,可從有關(guān)資料查出;RI為平均隨機(jī)一致性指標(biāo),它只與矩陣階數(shù)n有關(guān)。
CR<0.1,說(shuō)明A不是一致陣,但A具有滿意的一致性,A的不一致性是可接受的。此時(shí)A的最大特征根對(duì)應(yīng)的特征向量:
將該向量標(biāo)準(zhǔn)化得到自然、經(jīng)濟(jì)生態(tài)子系統(tǒng)各指標(biāo)的權(quán)向量:
表1 城市生態(tài)共生水平各項(xiàng)指標(biāo)
應(yīng)用同樣方法分別計(jì)算經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生態(tài)子系統(tǒng)共生水平和社會(huì)、自然生態(tài)子系統(tǒng)共生水平各指標(biāo)的權(quán)向量分別為:
2.2.2 共生度計(jì)算結(jié)果
根據(jù)城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)共生模型的及相關(guān)權(quán)重,計(jì)算出1995-2009年沈陽(yáng)市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)各子系統(tǒng)間共生水平及復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)共生度,結(jié)果見(jiàn)圖1。從圖1中可以看出,沈陽(yáng)市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)共生度呈總體呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),評(píng)價(jià)值從34.73(1995年)穩(wěn)步增長(zhǎng)到86.69(2009年),系統(tǒng)共生程度越來(lái)越協(xié)調(diào)。其中自然、經(jīng)濟(jì)生態(tài)子系統(tǒng)上升趨勢(shì)比較顯著,由于近年來(lái)政府對(duì)城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)投資的力度不斷加大,基礎(chǔ)設(shè)施和城市環(huán)境的發(fā)展水平相對(duì)較快,主要污染物排放強(qiáng)度(SO2)明顯下降及工業(yè)固廢綜合利用率、森林覆蓋率和人均綠地面積明顯上升,導(dǎo)致自然生態(tài)子系統(tǒng)在向相對(duì)更加有序的狀態(tài)轉(zhuǎn)化;經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生態(tài)子系統(tǒng)有序度呈現(xiàn)穩(wěn)步提升趨勢(shì),近年來(lái),城市經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加合理,三產(chǎn)結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定,城鎮(zhèn)居民人均可支配收入和城市化水平有所提高,高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟(jì)中的地位日益突出,這是沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐;社會(huì)、自然生態(tài)子系統(tǒng)的變化相對(duì)比較穩(wěn)定,有序度呈穩(wěn)步增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
另外,根據(jù)上述子系統(tǒng)有序度計(jì)算公式,有序度=60為系統(tǒng)從無(wú)序狀態(tài)向有序狀態(tài)轉(zhuǎn)變的臨界點(diǎn)。那么,必須引起注意的是:沈陽(yáng)市自然生態(tài)子系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)生態(tài)子系統(tǒng)在2001年以前一直處于無(wú)序發(fā)展?fàn)顟B(tài),從2001年開(kāi)始步入有序發(fā)展軌道;沈陽(yáng)市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)從2001年開(kāi)始,才進(jìn)入有序協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。所以,在未來(lái)城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)過(guò)程中,要充分吸取無(wú)序發(fā)展時(shí)期的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),避免走不協(xié)調(diào)發(fā)展的老路。
根據(jù)前文所述公式6計(jì)算沈陽(yáng)市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)及各子系統(tǒng)共生度變化率,結(jié)果如圖2所示。從圖中可以看出,各子系統(tǒng)共生度變化率均呈波動(dòng)狀態(tài),波動(dòng)幅度逐漸減小,2007-2009年逐漸趨于平穩(wěn)。其中,自然、經(jīng)濟(jì)生態(tài)子系統(tǒng)波動(dòng)最為明顯,2002-2003年間達(dá)到最大值,之后有所減緩;經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生態(tài)子系統(tǒng)和社會(huì)、自然生態(tài)子系統(tǒng)共生度變化率波動(dòng)較小,經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生態(tài)子系統(tǒng)共生度變化率基本大于零,僅1998-1999和2000-2001年間出現(xiàn)了負(fù)增長(zhǎng),但數(shù)值都較小,說(shuō)明經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生態(tài)子系統(tǒng)有序度一直處于平穩(wěn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì);社會(huì)、自然生態(tài)子系統(tǒng)也有幾年出現(xiàn)了負(fù)增長(zhǎng),但總體呈緩步增長(zhǎng)趨勢(shì)。受各子系統(tǒng)影響,沈陽(yáng)城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)共生度變化率也呈現(xiàn)波動(dòng)狀態(tài),2007-2009年逐漸趨于平穩(wěn),說(shuō)明隨著遼寧老工業(yè)基地的全面振興,沈陽(yáng)市自然-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)結(jié)構(gòu)逐漸趨于合理,沈陽(yáng)市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)逐漸趨于和諧共生狀態(tài)。
城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)共生核心是自然、經(jīng)濟(jì)生態(tài)子系統(tǒng),經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生態(tài)子系統(tǒng)和社會(huì)、自然生態(tài)子系統(tǒng)的相互制約、良性互動(dòng)、永續(xù)發(fā)展,是一種全新的發(fā)展模式。本研究基于生態(tài)系統(tǒng)共生這一理念,構(gòu)建了城市生態(tài)共生模型,并進(jìn)行了實(shí)證研究,得出以下結(jié)論:
(1)以協(xié)同理論為基礎(chǔ),在分析城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)共生結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)基礎(chǔ)上,構(gòu)建的城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)共生序參量指標(biāo)體系,用于城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)共生狀態(tài)評(píng)估是合理和可行的。
(2)采用改進(jìn)的指數(shù)型功效函數(shù)法,構(gòu)建了城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)共生評(píng)估模型。實(shí)證研究表明:該模型能夠有效地評(píng)估城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)共生水平及各子系統(tǒng)的有序度,并進(jìn)行變化趨勢(shì)分析。
(3)通過(guò)沈陽(yáng)市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)共生水平實(shí)例分析表明:1995-2009年沈陽(yáng)市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)共生度呈平穩(wěn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),從2001年開(kāi)始,步入?yún)f(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài),且協(xié)調(diào)程度越來(lái)越高。
復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的提出作為未來(lái)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì),已引起國(guó)內(nèi)外廣泛的關(guān)注,但從理論和實(shí)踐來(lái)看,對(duì)該問(wèn)題的研究尚處于探索階段。特別是相關(guān)研究成果如何更好地用于指導(dǎo)人類(lèi)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)及生態(tài)城市建設(shè)尚需進(jìn)一步探討。
(編輯:張 英)
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