隨著全球城市化進程的快速發(fā)展,城市生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)的問題越來越受人們的關注,本文認真分析城市生態(tài)系統(tǒng)的形態(tài)和功能成分,準確地找到城市生態(tài)系統(tǒng)自身獨特的模式,使得自然過程和人類社會經(jīng)濟過程相結(jié)合,從而提供科學依據(jù),促進城市可持續(xù)發(fā)展。
城市承載著人類的政治、經(jīng)濟、文化、教育、科技等主要活動的空間,是人類文明的薈萃之地,城市化促進了人類經(jīng)濟的不斷發(fā)展,成為人口與產(chǎn)業(yè)的聚集地,但是隨著城市化的突飛猛進,打破了人類與自然的平衡,生態(tài)危機開始在城市肆虐。所以城市化就像一把雙刃劍,福禍相依,人類要研究城市可持續(xù)發(fā)展的途徑與對策,促進城市生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)是當今非常迫切且重要的任務,因此,我們首先要科學解析認識城市生態(tài)系統(tǒng)的組成形態(tài)與功能。
生態(tài)系統(tǒng)的概念
什么是系統(tǒng)?整個系統(tǒng)是由各種相互關聯(lián)的部分組成,系統(tǒng)的各個部分稱為子系統(tǒng),整體叫做系統(tǒng)。系統(tǒng)是有機的整體的統(tǒng)一,對某些物質(zhì)自然形成的性質(zhì)我們稱為自然系統(tǒng);通過人工對某些共同構(gòu)成的物質(zhì)系統(tǒng)稱為人工系統(tǒng)。然而,城市系統(tǒng)是一個自然與人工的結(jié)合,它包括城市的地理環(huán)境和自然資源,以及主要城市的居民和他們的活動。
以生物或人類為主體,以周圍環(huán)境為客體,共同構(gòu)成一個整體,這就叫生態(tài)系統(tǒng)。一片森林和林木的灌木、草叢,林中的動物、微生物,以及周圍的土地、水、大氣,共同構(gòu)成一個森林生態(tài)系統(tǒng);一塊農(nóng)田,作物和周圍的土地,水,大氣也構(gòu)成了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng);一個城市,居民和建筑物和設施周圍的地理環(huán)境構(gòu)成了一個城市生態(tài)系統(tǒng)。所有的生態(tài)系統(tǒng)都是控制系統(tǒng)。任何控制系統(tǒng),當輸入和輸出發(fā)生不等量的狀況時,系統(tǒng)內(nèi)部會自動調(diào)整,反饋機制才會發(fā)生。
城市生態(tài)系統(tǒng)的組成
城市生態(tài)系統(tǒng)是以人類生活、生產(chǎn)為中心,由城市自然、經(jīng)濟、社會三個子系統(tǒng)組成的復合的人工生態(tài)系統(tǒng)。城市生態(tài)系統(tǒng)包括社會環(huán)境系統(tǒng)、自然環(huán)境系統(tǒng)以及城市空間內(nèi)的居民等方面內(nèi)容,他們相互緊密的聯(lián)系在一起,從而形成一個整體。以人為主體同時也兼顧人工環(huán)境的城市生態(tài)系統(tǒng),它具有開放系統(tǒng)大流量,大容量,高密度,快速的特點,是一種人類自我馴化依賴性很強,獨立性較弱的馴化系統(tǒng)。城市生態(tài)系統(tǒng)的組成包括三方面,第一方面是社會結(jié)構(gòu)具體分為(人口,勞動,知識和其他資源),第二方面是資源結(jié)構(gòu)具體分為(食品,能源,土地,水),第三方面是環(huán)境結(jié)構(gòu)具體分為(綠地,大氣,水域等)。
“城市生態(tài)”實質(zhì)是人類生態(tài)系統(tǒng)。城市是以人為主體,將空間和地域以及各種設施為生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境。此處所講的“生態(tài)”,而不是生物學,但生態(tài)和社會生態(tài)系統(tǒng),在這里,沒有生物生態(tài)系統(tǒng),人類的生態(tài)系統(tǒng),是城市居民與城市環(huán)境對立統(tǒng)一的系統(tǒng)。
城市生態(tài)系統(tǒng)的功能
城市生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的重大區(qū)別在于:城市生態(tài)系統(tǒng)的功能不僅包括了生態(tài)系統(tǒng)的“基本功能”,更重要的是它能服務于人類社會的供給功能,通過人工的主觀努力后,可以大幅度提高城市生態(tài)系統(tǒng)的自然調(diào)控與恢復力。城市生態(tài)系統(tǒng)的功能可以劃分為兩部分:外部功能和內(nèi)部功能。外部功能主要的職責是聯(lián)系其他的生態(tài)系統(tǒng),依據(jù)內(nèi)部需求輸入與輸出物質(zhì)和能量,以此保證內(nèi)部的能量與物質(zhì)運轉(zhuǎn)平衡和運行正常;內(nèi)部功能則是起到了保證物流和能流的循環(huán)暢通,調(diào)節(jié)外部功能。城市生態(tài)系統(tǒng)的功能表現(xiàn)為系統(tǒng)內(nèi)外的物質(zhì)、能量、信息、貨幣及人流的輸入、轉(zhuǎn)換和輸出。城市生態(tài)系統(tǒng)功能研究實質(zhì)上就是對這些流進行研究。因此, 城市生態(tài)系統(tǒng)的功能表現(xiàn)為幾方面:分別是人口流(死亡,移民,旅游,出生,旅游,移民,運輸),勞動流(就業(yè),退休,轉(zhuǎn)業(yè)的流動,轉(zhuǎn)移),智力流(入學,畢業(yè),教育,工作分配),物質(zhì)流(食品,副食品,淡水,原材料和其他投入,產(chǎn)品和廢物輸出),能量流(燃料和動力輸入,余能和廢物的輸出),以及信息流(通信和交換的通信,廣播,電視,報紙,知識,文化等)。為了維持城市生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定而有序的發(fā)展,實現(xiàn)人類追求的社會、經(jīng)濟與環(huán)境目標,必須人工調(diào)控這些流,使之協(xié)調(diào)、暢通。
城市化對城市生態(tài)系統(tǒng)進程的影響
城市是一個人類生存活動和文化發(fā)展以及政治經(jīng)濟的中心。在今天,城市化是世界的潮流、更是一種趨勢,隨著城市化不斷加快發(fā)展的步伐,它對周圍的生態(tài)環(huán)境的影響和發(fā)展也越來越大,因此,面對城市的就業(yè)、糧食、人口、原材料、住房、能源、環(huán)境、水資源等方面的壓力越來越大,生態(tài)系統(tǒng)的影響變得越來越消極。城市生態(tài)系統(tǒng)是城市居民與其周圍環(huán)境相互作用形成的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),即由居民和城市環(huán)境組成的自然、社會、經(jīng)濟三者相復合的生態(tài)系統(tǒng)。人類工業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟活動的發(fā)展在城市的生態(tài)系統(tǒng)中起著主導作用,城市化加快城市建設,從而導致耕地、湖水、植被面積的不斷萎縮;隨著城市高層建筑的增加,道路鋪裝率、覆蓋密度不斷擴大,改變了原有的城市覆蓋狀態(tài),使城市的空氣流動量減少;建筑材料的改變使得光污染也越來越嚴重;能源的生產(chǎn)和使用使得熱輻射增強,城市熱島效應越來越嚴重;城市的運輸,工業(yè)的生產(chǎn),以及居民生活所產(chǎn)生的廢棄,粉塵等有害物質(zhì)造成的空氣,水污染也在不斷的破壞著現(xiàn)在的環(huán)境。
對生態(tài)環(huán)境和城市生態(tài)建設的建議
人類是生態(tài)系統(tǒng)的中心,人類活動在生態(tài)系統(tǒng)的平衡與發(fā)展中占主導地位。城市化是世界發(fā)展的趨勢,隨著城市步伐的加快,對周圍生態(tài)環(huán)境的影響范圍也越來越廣,其發(fā)展也越來越大。在城市生態(tài)環(huán)境建設時,要緊緊抓住關鍵和終點,避免在對生態(tài)環(huán)境破壞后的恢復走先污染后治理的彎路。因為城市生態(tài)系統(tǒng)對區(qū)域有著嚴重的影響,比如說林業(yè),農(nóng)業(yè),淡水等都對生態(tài)系統(tǒng)有很大的依賴性,因此,在城市生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展與改善中,我們必須時時考慮整個自然生態(tài)系統(tǒng)對整個區(qū)域的的關系和影響。自然生態(tài)系統(tǒng)總是在相互適應和動態(tài)中平衡,保持物質(zhì)循環(huán)和能量交換,這是為了滿足系統(tǒng)內(nèi)生物的生存需要,而能量物質(zhì)的需求和城市生態(tài)系統(tǒng)不能滿足城市居民的需要,這是城市生態(tài)系統(tǒng)自身存在的不足與薄弱的環(huán)節(jié)。加快城市綠色空間的建設,充分發(fā)揮綠色空間系統(tǒng)的生態(tài)效應,是提高城市生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力,改善城市生態(tài)環(huán)境最有效的措施,所以生態(tài)園林建設是維持城市生態(tài)平衡的基本手段。人工生態(tài)與自然生態(tài)在城市中合理有序的規(guī)劃與組合,為城市生態(tài)系統(tǒng)的各項開發(fā)建設作出了符合生態(tài)發(fā)展的決策,從而有效地融合了城市居民和城市環(huán)境以及城市周圍的生態(tài)系統(tǒng)的關系,并促進城市生態(tài)質(zhì)量的整體提高。
目前對城市生態(tài)系統(tǒng)的組成形態(tài)和功能的研究,已經(jīng)取得了一些進展,但由于交織的城市生態(tài)系統(tǒng)本身的復雜性和人類活動的影響,因此,在科技創(chuàng)新和理論研究方向的發(fā)展將成為城市生態(tài)系統(tǒng)長期研究的一項重要任務。