王 坤, 張麗君,*, 張 超,秦耀辰

1 河南大學(xué)黃河中下游數(shù)字地理技術(shù)教育部重點實驗室/環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院,開封 475004 2 開封大學(xué)土木建筑工程學(xué)院,開封 475004

生態(tài)城市建設(shè)是解決城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境脅迫難題的重要戰(zhàn)略措施,是可持續(xù)發(fā)展研究關(guān)注的前沿與熱點[1-3]。生態(tài)城市是空間緊湊、充滿活力、節(jié)約資源能源、與自然和諧共存的人類聚居地[4],是一種社會-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合的生態(tài)系統(tǒng)[5-6]。1971年聯(lián)合國教科文組織(UNESCO)發(fā)起的人與生物圈(MAB)計劃第11項首次提出研究城市及工業(yè)系統(tǒng)中能量利用的生態(tài)學(xué)影響。1975年在Richard Register的倡導(dǎo)下,創(chuàng)建了旨在重建與自然平衡的城市的非盈利性組織“城市生態(tài)(urban ecology)”,通過推行慢行街道、恢復(fù)城市河流、設(shè)計和建造日光溫室等工作,促進(jìn)人與自然環(huán)境的和諧共生。1987年Register《生態(tài)城市伯克利》一書的出版,為生態(tài)城市界定了明確的概念內(nèi)涵和規(guī)劃方案,推動了生態(tài)城市研究及規(guī)劃建設(shè)在全球范圍的開展[7]。我國的生態(tài)城市研究幾乎和國際同步,1972年中國開始參加MAB計劃,并成為理事國之一[8]。1984年馬世駿和王如松先生提出的社會-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)理論奠定了中國生態(tài)城市研究的基礎(chǔ)[9]。截至2016年,至少有220個城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、州和地區(qū)因其社會經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)“清潔”特征被認(rèn)證為生態(tài)城市,因而受到國際社會的極大關(guān)注[10-11]。

面對肯對與質(zhì)疑,我們有必要進(jìn)一步分析生態(tài)城市最新的研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢、明確研究熱點、探索建設(shè)方向。因而,本文利用文獻(xiàn)計量方法和知識圖譜可視化技術(shù),對生態(tài)城市研究最近十年間的文獻(xiàn)進(jìn)行了定量統(tǒng)計和數(shù)據(jù)分析,探究2009—2018年間生態(tài)城市研究的發(fā)文數(shù)量、國際影響力、期刊和學(xué)科分布、研究機(jī)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)特征,揭示不同時段之間的研究熱點變化規(guī)律,以期為生態(tài)城市研究、規(guī)劃與建設(shè)提供參考。

1 研究方法與數(shù)據(jù)

本文數(shù)據(jù)來源于Web of Science數(shù)據(jù)庫中的文獻(xiàn)源。為反映生態(tài)城市研究的最新進(jìn)展,研究范圍選取最近十年(2009—2018年)發(fā)表的文獻(xiàn)。將關(guān)鍵詞為限定“eco-city”或“ecological city”,最終獲取3983篇文章(剔除了非學(xué)術(shù)類會議)。每篇文章均包括題目、作者、機(jī)構(gòu)、出版年、期、卷、關(guān)鍵詞和摘要等信息。通過檢索的關(guān)鍵詞和作者網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)視圖,可視化出作者圖譜和關(guān)鍵詞圖譜,從而,分析出生態(tài)城市的演變和當(dāng)前的研究前沿。

本文借助CiteSpace計量工具進(jìn)行知識圖譜分析。CiteSpace是一款科學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘和可視化分析的應(yīng)用程序[12]。利用CiteSpace可以對來自學(xué)術(shù)出版物的文獻(xiàn)共引網(wǎng)絡(luò)、作者共引網(wǎng)絡(luò)和協(xié)作網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行時間和結(jié)構(gòu)分析[13],挖掘其隱含信息并借助可視化知識圖譜直觀呈現(xiàn)相關(guān)信息及其相互關(guān)聯(lián),了解和預(yù)測研究熱點、前沿、交叉學(xué)科和未知領(lǐng)域,從而全面揭示生態(tài)城市領(lǐng)域科學(xué)知識的發(fā)展?fàn)顩r[14-15]。具體而言,利用CiteSpace和文獻(xiàn)分析計量平臺的關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析、研究機(jī)構(gòu)聚類分析、影響力特征分析等功能對特定時段生態(tài)城市研究的熱點和前沿問題進(jìn)行探討。

借鑒前人研究的經(jīng)驗[16-17],在生成圖譜的可視化結(jié)果中,N表示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)量,E表示連線數(shù)量, Density表示網(wǎng)絡(luò)密度,Modularity Q是網(wǎng)絡(luò)模塊化的評價指標(biāo),Modularity Q的取值范圍為[0,1],Modularity Q值越大,表示網(wǎng)絡(luò)得到的聚類越好,Modularity Q值>0.3就意味著得到的網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)結(jié)構(gòu)是顯著的,Modularity Q的值在[0.4,0.8]之間是可以接受的， Modularity Q的值接近1表示集群內(nèi)部更緊密的關(guān)系和連接。Silhouette值是用來衡量網(wǎng)絡(luò)同質(zhì)性的指標(biāo),越接近于1反映網(wǎng)絡(luò)的同質(zhì)性越高,在0.5以上,表示聚類結(jié)果具有合理性。Mean Silhouette應(yīng)該在[-1,1]之間,接近1的值表示集群中的文章高度一致或相似。節(jié)點表示采用引文年輪,年輪不同的顏色、大小代表著不同的年份和引文數(shù)量,用于表示該文獻(xiàn)發(fā)表至今被引用的歷史。詞頻越大,在圖中顯示的節(jié)點越大。

2 特征分析

2.1 發(fā)文數(shù)量分析

年度發(fā)表文獻(xiàn)的數(shù)量及變化趨勢在總體上反映了該領(lǐng)域的重要性和受關(guān)注的程度[18]。最近十年,Web of Science數(shù)據(jù)庫中的子集文獻(xiàn)總數(shù)為3983篇。從總體趨勢看,2009—2018年間生態(tài)城市研究的發(fā)文數(shù)量一直處于上升趨勢(圖1)。其中,2009—2011年間,生態(tài)城市研究的發(fā)文數(shù)量緩慢上升。2011—2012年間,生態(tài)城市研究的發(fā)文量相對穩(wěn)定。2012—2018年間,生態(tài)城市研究的發(fā)文數(shù)量快速上升。這一定程度上說明在氣候變化背景下,生態(tài)城市的研究在各國得到重視。

圖1 2009—2018年間生態(tài)城市的發(fā)文量變化Fig.1 Annual trend of eco-cities publications from 2009 to 2018

從歷年主要國家研究文章數(shù)量的變化趨勢看,2009—2018年間生態(tài)城市研究的文獻(xiàn)數(shù)量一直處于波動上升趨勢(圖2所示)。中國、美國和英國等國家2009—2018年間生態(tài)城市研究的發(fā)文數(shù)量最多,增加較快。其中,中國生態(tài)城市研究的文獻(xiàn)數(shù)量增加最快,說明中國對生態(tài)城市建設(shè)的需求最旺盛,生態(tài)城市發(fā)展機(jī)遇較多,生態(tài)城市建設(shè)與實施快速推進(jìn)。日本、法國、加拿大和土耳其等國家2009—2018年間生態(tài)城市研究的發(fā)文數(shù)量波動上升,但上升趨勢并不明顯。雖然生態(tài)城市研究的發(fā)文量越來越多,受關(guān)注的程度越來越高,但是生態(tài)城市研究在一定程度上受政策導(dǎo)向、全球氣候變化的影響較深,具有很強(qiáng)的政策趨向性和問題導(dǎo)向性。

圖2 2009—2018年間主要國家生態(tài)城市研究的發(fā)文數(shù)量變化Fig.2 Changes of eco-city publications in major countries from 2009 to 2018

2.2 影響力分析

從2009—2018年間生態(tài)城市研究的發(fā)文機(jī)構(gòu)影響力可以看出(表1),中國的大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)發(fā)文量高、總被引用次數(shù)高,但平均被引次數(shù)相對較低。具體而言,中國發(fā)文總量位居各國首列,其中中國科學(xué)院、北京師范大學(xué)、中國科學(xué)院大學(xué)、北京大學(xué)、南京大學(xué)的發(fā)文量均位居全球前十,除北京師范大學(xué)外,其他機(jī)構(gòu)的發(fā)文引用率均在1.5左右。美國、墨西哥、巴西、瑞典和澳大利亞的大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)雖僅有1個位列前十,但平均引用率較高,如美國亞利桑那州立大學(xué)平均被引次數(shù)5.54,瑞典斯德哥爾摩大學(xué)的平均被引次數(shù)高達(dá)7.69。雖然中國從生態(tài)城市建設(shè)如火如荼,研究工作全方位、多層面開展,但是要講好中國生態(tài)城市建設(shè)的故事，總結(jié)中國生態(tài)城市建設(shè)的規(guī)律與發(fā)展路徑，還有較長的路要走。

表1 生態(tài)城市研究發(fā)文量前十的機(jī)構(gòu)

研究成果的期刊分布是反映文章影響力的另一個重要方面。從2009—2018年間生態(tài)城市研究發(fā)文的期刊分布(表2)可以看出,生態(tài)城市研究者的論文大多都發(fā)表在LANDSCAPE AND URBAN PLANNING、ECOLOGICAL INDICATORS、JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION、ECOLOGICAL ECONOMICS等期刊中。其中,LANDSCAPE AND URBAN PLANNING是載入文章總數(shù)和總被引用次數(shù)最多的,而平均被引次數(shù)最多的期刊是ECOLOGICAL ECONOMICS。這說明在近年來全球氣候變化條件下,對生態(tài)城市研究和氣候經(jīng)濟(jì)學(xué)較為關(guān)注。從2009—2018年間生態(tài)城市研究文章作者的影響力可以看出(表3),在生態(tài)城市研究的總被引用次數(shù)中,排在前十位的作者有一半以上來自中國,說明我國在生態(tài)研究中的科研認(rèn)可度不斷提高,在生態(tài)研究中的科研能力也不斷提升。

表2 生態(tài)城市研究發(fā)文量前十的期刊

表3 生態(tài)城市研究影響力前十的作者

2.3 合作關(guān)系分析

分析研究成果的合作關(guān)系分布情況,可以為該領(lǐng)域文獻(xiàn)搜集和前期成果積累提供方向,并在一定程度上反映研究領(lǐng)域合作的理論基礎(chǔ)和實踐價值,更能凸顯在該領(lǐng)域的研究前沿。從2009—2018年生態(tài)城市研究的國家和研究機(jī)構(gòu)的影響力可以看出(圖3),生態(tài)城市研究的國家合作主要集中在中國、美國、加拿大、英國等經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢良好的國家,這些國家在生態(tài)城市研究中的合作較為緊密,且主要集中在大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)之中。國家機(jī)構(gòu)之間先進(jìn)的科學(xué)儀器和人才,可以為生態(tài)城市的研究提供技術(shù)支撐,更為未來生態(tài)城市的研究發(fā)展提供了較好研究平臺。

圖3 生態(tài)城市研究中的國家間合作關(guān)系Fig.3 Cooperation among countries in eco-city research

3 知識圖譜分析

3.1 關(guān)鍵詞知識圖譜分析

本文采用CiteSpace對2009—2018年生態(tài)城市研究文獻(xiàn)進(jìn)行關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析。選擇節(jié)點類型(Node Types)=“Keyword”、時間切片(Time Slicing)=“2009—2018”,本階段的時間跨度較大且各年文獻(xiàn)數(shù)量較少,設(shè)置“Years Per Slice=3”,從而提高知識圖譜在時區(qū)上的區(qū)分度。將“Selection Criteria”賦值為“TopN=50”,通過尋徑網(wǎng)絡(luò)算法(Pathfinder)和修剪切片網(wǎng)(Pruning Sliced Networks)對本階段文獻(xiàn)進(jìn)行關(guān)鍵詞(熱點)演進(jìn)分析,本文導(dǎo)出的關(guān)鍵詞知識圖譜,數(shù)據(jù)量較大,總共得到約81個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,彼此之間有相互聯(lián)系,形成了巨型關(guān)鍵詞知識圖譜結(jié)構(gòu)。通過Gephi軟件進(jìn)行可視化，得到生態(tài)城市研究熱點演進(jìn)的時區(qū)知識圖譜(圖4)。

圖4 基于關(guān)鍵詞構(gòu)建的知識圖譜Fig.4 Knowledge graph based on keywords

基于關(guān)鍵詞構(gòu)建的知識圖譜網(wǎng)絡(luò)聚類分析得到81個聚類(圖4),Network：N=81,E=155(Density=0.0478),Nodes Labeled：5%,Modularity Q為0.5813,Mean Silhouette為0.5336,表明網(wǎng)絡(luò)聚類分析較好。從整體的知識圖譜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上,各個網(wǎng)絡(luò)聚類相互聯(lián)系,沒有分離的聚類,主要網(wǎng)絡(luò)聚類有：生態(tài)城市、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、中國和城市化等,也體現(xiàn)出生態(tài)城市的發(fā)展歷程。

在2009—2018年間生態(tài)城市研究發(fā)文章總數(shù)中,文章中出現(xiàn)的關(guān)鍵詞數(shù)量最多的是城市化、城市生態(tài)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和可持續(xù)性(圖5)。目前,世界上的大部分人口生活在城市地區(qū),未來全球的人口增長也將發(fā)生在城市地區(qū),城市化是一種主要的人口趨勢,也是全球土地轉(zhuǎn)型的重要組成部分[19]。但是城市對資源的需求遠(yuǎn)大于農(nóng)村,城市人口消耗的資源和處理廢物所需要的土地也較大,因此會對城市生態(tài)系統(tǒng)和景觀產(chǎn)生不利的影響[20]。城市化是生態(tài)城市研究者一直關(guān)注的重點。同時,人類的活動也造成了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)出現(xiàn)不同程度的退化,已經(jīng)嚴(yán)重威脅到了人類的健康與生存,并影響全球社會環(huán)境可持續(xù)發(fā)展[21]。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)成為關(guān)注的熱點,主要研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)管理和決策,確保資源環(huán)境保護(hù)、自然-經(jīng)濟(jì)-生態(tài)復(fù)合系統(tǒng)的穩(wěn)定和高質(zhì)量和諧發(fā)展[22]?？沙掷m(xù)性通過協(xié)調(diào)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會,來促進(jìn)和維持生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與人類福祉之間的良性循環(huán),應(yīng)對城市內(nèi)外景觀的變化。這些關(guān)鍵詞是研究者在生態(tài)城市研究過程中密切關(guān)注的熱點。

圖5 歷年生態(tài)城市研究關(guān)鍵詞數(shù)量的變化Fig.5 Changes in the number of key words in eco-city research over the years

3.2 研究機(jī)構(gòu)知識圖譜分析

在CiteSpace參數(shù)設(shè)置中時間跨度設(shè)為“2009—2018”,“time slice”設(shè)為3,“node type”選擇“institution”,topN=30,僅使每個時間切片中發(fā)文量排在前30的機(jī)構(gòu)顯示在生成的圖譜中,以簡化網(wǎng)絡(luò)。

從研究機(jī)構(gòu)和發(fā)文情況看,發(fā)表論文數(shù)量在20篇以上的機(jī)構(gòu)共65家,發(fā)表論文數(shù)量共2757篇,占樣本論文總量的69.21%。中國科學(xué)院和北京師范大學(xué)刊文量最高,具有較高的中心度,位于機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)的中心位置,發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量分別達(dá)到435篇、170篇；亞利桑那州立大學(xué)、巴西圣保羅大學(xué)、瑞典斯德哥爾摩大學(xué)、哥倫比亞大學(xué)等機(jī)構(gòu)的發(fā)文量也較高,這些機(jī)構(gòu)在CiteSpace機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)圖譜中的字體和節(jié)點半徑都較大,是生態(tài)城市研究的代表性機(jī)構(gòu)。但就中心度而言,巴西圣保羅大學(xué)、墨西哥國立自治大學(xué)和美國森林服務(wù)公司的中心度較低,說明科學(xué)研究創(chuàng)新價值較低。在時間序列上,生態(tài)城市研究主要集中在2009年,在2009年哥本哈根世界氣候大會召開,承諾2012年至2020年的全球減排協(xié)議,所以,全球?qū)ι鷳B(tài)城市的研究也得到了高漲(圖6,表4)。

圖6 基于研究機(jī)構(gòu)構(gòu)建的知識圖譜Fig.6 Knowledge map based on research institution

從地域空間圖譜和發(fā)展程度看,經(jīng)濟(jì)水平較為發(fā)達(dá)地區(qū)的高校和科研院所是生態(tài)城市研究的主體。同時,在前20個國家科研機(jī)構(gòu)中,中國有9家,美國有5家,澳大利亞、加拿大、瑞典、巴西、南非、墨西哥各1家,地域空間分布不平衡客觀上也限制了生態(tài)城市研究領(lǐng)域的發(fā)展。同時,從研究機(jī)構(gòu)共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖譜看,有124個節(jié)點,237條連線,研究機(jī)構(gòu)共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的密度為0.0311,表明高校和科研院所之間初步形成合作網(wǎng)絡(luò),但聯(lián)系與合作程度依然較低,各研究領(lǐng)域較為獨立(圖6)。

4 結(jié)論與討論

本文利用知識圖譜可視化技術(shù)對生態(tài)城市研究的發(fā)文數(shù)量、期刊分布、機(jī)構(gòu)分布、影響力、國家合作關(guān)系等進(jìn)行了數(shù)據(jù)挖據(jù)和統(tǒng)計分析,梳理了2009—2018年生態(tài)城市的總體情況和發(fā)展趨勢,得出以下研究結(jié)論：

(1)2009年以來,學(xué)者們對生態(tài)城市研究的刊文量越來越多,生態(tài)城市研究受關(guān)注的程度越來越高。2009年隨著哥本哈根氣候大會的召開,生態(tài)城市研究文獻(xiàn)數(shù)量呈現(xiàn)大幅增長趨勢。國家決策、現(xiàn)實需求、科學(xué)研究在一定程度上相互促進(jìn),推動了生態(tài)城市研究的蓬勃發(fā)展。

(2)在影響力和國家合作關(guān)系中,中國在生態(tài)城市研究領(lǐng)域中的影響力凸顯,但在平均被引次數(shù)上,中國與美國的研究機(jī)構(gòu)還有一定的差距,在外部學(xué)術(shù)界的認(rèn)可和接受生態(tài)城市的思想上要低于美國研究機(jī)構(gòu)的觀點。在國家合作關(guān)系中,經(jīng)濟(jì)上相對發(fā)達(dá)的國家在生態(tài)城市研究領(lǐng)域合作較為緊密。

表4 生態(tài)城市研究機(jī)構(gòu)的中心度

(3)生態(tài)城市研究主要集中在城市經(jīng)濟(jì)學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)、生態(tài)學(xué)、地理學(xué)、環(huán)境學(xué)等學(xué)科,其中生態(tài)學(xué)、地理學(xué)和環(huán)境學(xué)在生態(tài)城市研究中具有重要地位。生態(tài)城市研究文獻(xiàn)分布最多的學(xué)科是城市規(guī)劃學(xué)和生態(tài)學(xué),但發(fā)表期刊的影響因子不是最高。而生態(tài)城市研究在生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)中的文獻(xiàn)質(zhì)量普遍較高,尤其是在氣候條件變化,對生態(tài)城市問題的研究具有較高的理論和實踐價值。

(4)從生態(tài)城市研究機(jī)構(gòu)及其發(fā)文情況看,經(jīng)濟(jì)水平較為發(fā)達(dá)地區(qū)的高校和科研院所是生態(tài)城市研究的主體。中國科學(xué)院和北京師范大學(xué)刊文量最高,位于機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)的中心位置。研究機(jī)構(gòu)共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的密度為0.0311,表明高校和科研院所機(jī)構(gòu)之間已經(jīng)初步形成合作網(wǎng)絡(luò),但聯(lián)系與合作程度較低,各領(lǐng)域研究較為獨立。

(5)2009—2018年生態(tài)城市研究出現(xiàn)頻率較高的關(guān)鍵詞有城市化、中國、生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、可持續(xù)性、生態(tài)、氣候變化、生態(tài)風(fēng)險、生態(tài)城市、城市規(guī)劃、生態(tài)風(fēng)險評估、重金屬污染等比較重要的關(guān)鍵詞,具有較高的中心性。

總體而言,生態(tài)城市的生命力不僅在于一貫傳承的社會-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合的生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展,更在于不斷追求人地和諧、健康宜居的現(xiàn)實目標(biāo)。從研究區(qū)域看,中國已成為生態(tài)文明建設(shè)的主戰(zhàn)場,生態(tài)城市研究與規(guī)劃建設(shè)持續(xù)推進(jìn),引起全球的極大關(guān)注。從研究范式看,生態(tài)城市研究經(jīng)歷了由弱可持續(xù)發(fā)展向強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展的轉(zhuǎn)變。從研究熱點看,研究重點從關(guān)注可持續(xù)的空間形態(tài)、可持續(xù)的交通轉(zhuǎn)變到可持續(xù)的社會與生態(tài)環(huán)境。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、生物多樣性、氣候變化等成為關(guān)注的熱點話題。

然而,目前生態(tài)城市研究存在的問題在于：首先,生態(tài)城市的理論構(gòu)建有待豐富和完善。城市規(guī)劃學(xué)家、城市生態(tài)學(xué)家、環(huán)境學(xué)家等從不同學(xué)科范式提出了生態(tài)城市研究的評估方法、規(guī)劃構(gòu)想、分析要點,但是目前尚無統(tǒng)一的生態(tài)城市研究標(biāo)準(zhǔn)。什么樣的城市是生態(tài)的？通過什么樣的機(jī)制能實現(xiàn)生態(tài)城市？不同國家所處的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段、社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境以及地方環(huán)境不同,如何協(xié)調(diào)生態(tài)城市建成過程中面對的區(qū)域差異性？這些問題依然是我們需要認(rèn)真回答的理論命題。

其次,城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的社會、經(jīng)濟(jì)、自然耦合機(jī)制有待進(jìn)一步揭示。城市社會經(jīng)濟(jì)各部門與自然資源、生態(tài)環(huán)境各要素之間存在復(fù)雜的相互作用機(jī)制,面對全球增溫、資源耗竭、環(huán)境惡化、生物多樣性銳減等自然約束,如何合理配置社會經(jīng)濟(jì)各部門的資源是不可回避的問題。另外,城市是一個開放的復(fù)雜巨系統(tǒng),城市-區(qū)域之間的聯(lián)系會加深或減弱這種耦合機(jī)制,如何從要素流的視角處理城市-區(qū)域之間的生態(tài)發(fā)展亦是需要解決的問題。

因而,中國未來的生態(tài)城市研究需要從以下方面加強(qiáng)：首先,促進(jìn)多學(xué)科融合。以國家社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略為導(dǎo)向,以實現(xiàn)人民美好生活為目標(biāo),以“多規(guī)合一”國土空間綜合規(guī)劃為契機(jī),以城市生態(tài)修復(fù)與城市更新為著力點,綜合運用空間規(guī)劃與優(yōu)化、污染物排放總量限制與排污權(quán)交易等手段促進(jìn)城市社會、經(jīng)濟(jì)、自然子系統(tǒng)良性循環(huán)。

其次,深入研究城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的非線性、復(fù)雜性特征。明確自然子系統(tǒng)的承載力,探尋制約社會、經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)發(fā)展的自然資源或生態(tài)環(huán)境閾值。探索區(qū)域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制,建立區(qū)域協(xié)同推進(jìn)生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展的生態(tài)城市建設(shè)機(jī)制與路徑。

第三,拓展全球氣候與環(huán)境變化下的要素、系統(tǒng)耦合研究。全球氣候與環(huán)境變化下,城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的突變概率大大增加,維護(hù)系統(tǒng)的關(guān)鍵要素、關(guān)鍵系統(tǒng)要給與重點關(guān)注。如“食物-能源-水”之間的耦合,社會-生態(tài)系統(tǒng)之間的耦合等,應(yīng)該成為全球可持續(xù)轉(zhuǎn)型治理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

最后,發(fā)揮新技術(shù)對生態(tài)城市研究與建設(shè)的助推器作用。隨著大數(shù)據(jù)時代的到來以及深度學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展,生態(tài)城市研究面臨前所未有的機(jī)遇。借助3S技術(shù)與大數(shù)據(jù),生態(tài)城市研究的精細(xì)化程度提高。利用深度學(xué)習(xí)技術(shù),生態(tài)城市的非線性、復(fù)雜性機(jī)制有望進(jìn)一步揭示。另外,新能源、新材料等新技術(shù)(如新能源車、分布式太陽能)的發(fā)展也生態(tài)城市規(guī)劃與建設(shè)帶來新的科學(xué)問題。

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