怎樣才能維持城市生態系統的平衡？

城市是人類社會進步的產物，是人文景觀和自然景觀的集合。它不同於草原、森林、海洋等以自然生態為主的系統，也不同於受人類活動影響的農業生態系統。人們不僅是系統中簡單的消費者，而且還通過大量的經濟和社會活動來幹擾、破壞或以其他方式影響系統。強烈的社會文化傾向凸顯人地矛盾，人類對資源數量和質量要求的不斷提高暴露出日益復雜的環境問題。城市生態城市的形成過程是社會生產力發展到壹定階段的產物。人類發展初期，城市結構簡單，功能集中，其生態系統從屬於或依附於自然生態系統。人們還沒有關註到城市經濟繁榮可能帶來的環境問題，即人們生存和發展所必需的物質和能量的投入和產出仍然可以自發調節。古代城市的形成與農業、畜牧業、加工業和商業活動的發展有關。城市的經濟文化活動制約著城市的規模。除了建築物和人口的增加，對自然環境產生影響的人類活動主要是伐木活動，這些活動只是帶來了因人口緩慢增加而導致的勞動力和消耗材料的增加，不太可能引起自然環境的大規模變化。受社會發展水平的制約，這個過程至少持續幾千年，生態的失衡或調整幾乎是自然的。因此，從歷史的角度來看，早期的城市生態與自然生態並無本質區別。社會的發展使城市生態系統復雜化，社會化的城市也在社會的進步中不斷變化。現代人類發展史反映了生產和經濟目的對城市的影響，極大地改變了早期城市親近自然的系統性特征。隨著工業化的到來，科學技術促進了制造業和現代化建設的快速發展，帶來了人口的快速增長和嚴重的城市環境問題，形成了現代城市復雜的社會特征。無論是城市的規模還是內部結構，還是城市與周圍外界的聯系，都發生了深刻的變化。人工產品的集中出現，高密度的人口分布，與人類活動相關的各種人文元素，形成了人類生產和活動的場所、新的生產工具、多樣化的勞動產品等原本在自然界中沒有的社會經濟內容。隨著自然資源和能源利用形式的變化和環境質量的下降，自然生物的數量和種類相對減少，取而代之的是大量人工培育的生物種群，維持平衡的條件越來越差，產生大量廢棄物，汙染城市的大氣、水源和地面空間。城市生態系統結構特征的演變城市生態系統與自然生態系統最大的區別在於，人是城市生態系統的核心，而綠色植物作為生態金字塔的基礎，由於其數量相對較少，形成了倒置的結構。這個生態系統必須由城市之外的其他系統不斷補充和調整才能維持。城市生態系統的兩部分，自然生態系統和經濟生態系統，分別有各自的平衡條件和規律。在發展過程中，經濟生態系統的作用凸顯。系統內物質、能量流動大，密度高，周轉快，特別是人口多、工業化水平高的大中城市，自然生態系統功能大打折扣，嚴重影響城市周邊環境。此外，食物鏈被簡化和縮短，系統調節平衡的能力降低，物種數量和能量的流動方式發生了變化。城市生態系統的結構取決於城市的規模和經濟水平，同時也受城市功能的影響。壹般來說，大城市或特大城市人口多，經濟水平高，城市生態系統的生物產量相對較低，對周圍環境的依賴性強，往往具有經濟發展或交通的優勢，而生態系統的平衡能力低，城市的改造和調控難度大，水、大氣、環境質量方面的問題比較突出。這類城市必須嚴格控制人口和發展規模，註重環境質量保護。作為文化政治中心或旅遊城市，優化程度遠高於上述城市，因此此類城市不宜擴張，應適當控制經濟發展規模。在壹些國家，傳統的政治中心有轉移工業人口或資本的趨勢。作為工業中心，尤其是重工業中心，社會生產水平大大提高，帶來了極其嚴重的生態破壞和環境汙染問題。這類城市“綠色”少，生活現象維護差。突出的矛盾往往是空氣和水的質量最差。當然，城市的功能和規模並不是制約生態環境的單壹條件。民族文化、歷史以及國家和地方的政策和方針也在很大程度上影響著城市結構。隨著城市規模的日益擴大和人口流動性的日益增強，許多城市的結構特征不僅帶有強烈的歷史痕跡，而且隨著社會的變化和發展，不時暴露出更加尖銳的矛盾。我國城市中，大城市、特大城市較多，規劃管理難度較大。經濟、社會、環境原因都會對壹個城市乃至周邊地區產生負面影響。以上海為例，城市中心的改造改善了交通和住宿條件，但城市用地的擴張和環線內外新的交通矛盾的出現給我們提出了新的問題。隨著城市空間越來越大，生物量的相對量越來越少，維持生態系統平衡的難度越來越大。許多大城市將草坪、花園和林帶視為發展的必要部分，並將其納入新城區的發展規劃。中小城市城市化的快速發展突出了經濟的目的，但也會出現影響自身結構和質量的問題。城市生態系統主要矛盾分析通過分析城市生態系統的結構，可以了解人類活動對城市的作用，有意識地調整城市環境中人地關系，促進其向良性方向發展。與普通生態系統相似，城市生態系統的構成也是由四個基本組成部分有機聯系在壹起的。不同的是各部分的數量和功能在原來的基礎上發生了根本的變化。生產者的數量和質量城市生態系統中的生產者只有公園、草坪、行道樹、河湖附近的珍稀水生植物和城郊綠化帶或防護林帶。與同壹自然帶的草原或森林生態相比，綠色植物的數量和質量相差甚遠。即使是綠化程度很高的城市，也不太可能靠自己維持生態平衡，生產所需的大量食物和原材料都要從外面引進。隨著城市規模的擴大、城市體系的更新和演變以及自然因素的弱化和破壞，城市對外部環境的依賴性趨於增強。就環保而言，中緯度城市的常年植被覆蓋率必須達到30%以上，才能凈化空氣，防止汙染，但中國很少有城市達到這個標準。在人類活動強烈的城市生態系統中，由於生物活動的減少，特別是綠色植物的光合作用很少，無法在系統中提供足夠的食物來維持消耗的平衡。僅靠交通工具，外部農業生產的產品是系統內生產者的替代部分，植物的數量和種類單調，大面積幾乎看不到，不足以維持調節平衡。如果把長期發展的工礦城市作為評價對象，它們與周圍的自然生態環境有著本質的區別。沙漠中的綠洲和城市中的花園是人類智慧和勞動的產物。然而，在森林、草原和河流中出現了成千上萬個大小不壹的城市。隨著人類經濟和社會活動的發展，經過幾千年的演變，人文社會化已經取代了自然景觀。目前，城市園林、規劃等部門把綠化林地、草坪作為美化城市發展環境的措施，成為城市新生態系統的重要組成部分，規定了面積比例和布局要求，做了長遠規劃。生產者是自然生態的主要組成部分，但在城市生態發展到今天，生產者已經完全成為從屬角色，受制於人的意識和生產活動。近代以來受到關註和重視的公園和城郊農業顯示出蓬勃的發展活力，人類的勞動和投資在其中得到了回報。從某種意義上可以說，它不僅為人類生活的改善提供了食物、新鮮空氣和優美的環境空間。產生相應的經濟和社會價值，自然構成系統中生產者的主體和基礎，成為城市生態系統吸收外部物質和能量的重要條件。人類是消費者的主體，自然生態系統金字塔因其基礎量大大超過頂級高級消費者而保持自身平衡。城市生態系統中生產者和消費者的數量比例是不協調的，其穩定性完全由社會經濟子系統的能力和水平所控制。人是城市生態系統中的高級消費者和特殊消費群體。人類起源於自然，並在進化發展過程中適應和改造自然。從狩獵采集到種植養殖，工商業的社會化導致了城市生態系統的形成。人類生存所必需的消費品，絕大部分來自外部。除了公園裏供人觀賞的野生動物，只有生活在樹林裏的鳥類是自由消費者，但它們對整個城市生物系統的影響真的可以忽略不計。人取代了自然界的許多動物，成為城市生態中單調的消費者。作為消費者，在對食物的選擇和精細加工上，明顯不同於壹般動物的消費形式。加工食品的營養和能量幾乎來自城市生態系統之外，穩定而豐富的食物供應是城市生態平衡的物質基礎。與此同時，人類打破了自然生態中復雜的食物鏈。除了部分來自郊區的牲畜和蔬菜，大部分人的食物都是通過交通工具從體制外調過來的，大部分食物都是熟的。早期的城市雖然已經表現出人類在生物進化上的領先地位，但是可以通過勞動過程改變環境提供食物和其他生物物質的條件。數量組的規模受限於自然生態維持發展的能力，難以避免各種災害的影響。工業革命以來，社會生產力的快速發展，人口的急劇增加，城市的擴大，大大提高了消費水平。在人類發展的無意識過程中，陸地表面許多動植物的生存環境遭到破壞，大量消費者減少，尤其是野生動物瀕臨滅絕，甚至海洋生物也出現了危機。自然條件下的動植物遠不能滿足人類。只有通過農業和畜牧業的進步，才能增加產品的絕對數量，以滿足人類的各種消費。人類作為最高層次的消費者，通過運輸從體系外為自己提供食物，而這種供求關系不僅是生態關系，也是經濟關系。人們的消費加入了更復雜的社會關系。人類通過各種生產活動，改變了城市及其周邊的環境條件，在工農業生產中消耗了大量的資源和能源，增加了城市結構中的許多復雜矛盾，物理化學變化過程大大超過了生物代謝過程。城市分解者的弱勢作用使得環境趨於惡化。在城市生態系統中，人類通過復雜的消費形式產生大量的廢棄物，這些廢棄物大部分可以通過自然界中的分解者回到環境中，但必須運到城市外幾公裏到幾十公裏的郊區進行分項處理，才能進入下壹輪循環。這部分的比例遠遠小於生產性浪費的數量。許多建築垃圾和工業垃圾雖然不直接進入生態系統循環，但通過生產的中間環節滲透到城市環境中，如化工行業的大量產品，通過水、土壤、食物、藥物等參與消費過程，從而影響系統循環。微生物作為分解者，在城市生態系統中作用不大。大量的工業和生活垃圾不能自凈。短短幾十年間，城市垃圾的堆放和處理已經成為當今世界非常頭疼的問題。由於處理不當或不處理，城市空間、地表和地下水、空氣質量受到汙染，影響人體健康。城市環衛、給排水工程等。，成為城市生態系統中分解者的替代部分，分解過程中產生的物理化學變化使物質能量無法回到後續的循環過程中，形成長期或永久性的汙染積累。分解者角色和功能的變化是環境質量下降和城市生態惡化的根本原因。隨著城市化和工業化的發展，人們尋求各種方法處理廢棄物，凈化城市生態，但收效甚微。他們更多地投資於凈化飲用水，生產綠色食品，保健品和空氣質量保護，關註人類健康。對於堆積的難以分解的城市生活垃圾，只能采取權益計劃，填埋在窪地或淺海。通過對城市生態系統的生產者、消費者和分解者這三個基本角色的分析，我們可以發現，除了人口的增加，城市環境中充斥著非自然的人工制品，人類經濟、科學和文化的沈積讓很多人懷疑從生態學的角度分析城市環境是否可行。從燒火到大量使用電，從機械工程到生物工程，人類深刻認識到，人類的智慧和勞動創造了大量的物質財富，也創造了城市，壹個囚禁生物和人類生存的矛盾空間。作為非生物環境，壹定範圍的空間地面，高聳的廠房、設備和高層建築，縱橫的交通線和車輛，人造產品完全替代了自然環境，改變了環境供給的水和礦物質的形態，減少了對陽光的照射。上述情況在不同功能和規模的城市中的表現有相當大的差異。具有經濟功能的工商業城市自我調節能力相對較差，農礦產品加工和石油、煤炭、電力的大量消耗較為突出。要有針對性地加強環境監測，註重傳統大企業生產設置的綜合管理和更新，進而達到城市規劃和改造的目的。政治和文化功能，如首都和旅遊中心城市，有較好的自我調節功能，物質和能量的流動不同於工業城市，但日常消費中產生的各種汙染物也趨於加劇積累。我國城市人口比重雖然不高，但絕對數量較大，因此特大城市數量居世界前列，且多為綜合功能型城市。只有相應下放部分生產職能，才能發展能耗少、汙染物排放少、技術水平高的產業類型，以緩解不斷激化的多重矛盾。各級政府部門特別是環保部門充分運用行政和法律手段，控制和改造成效顯著。但是，人口和經濟發展必然會產生新的矛盾。從規模上看，城市越大，人地矛盾越突出，交通擁擠，居住生活空間擁擠，地價上漲，必然導致綠地減少，比如日本東京，中國上海。第三，城市生態系統中人地關系的協調發展。城市生態系統的主體是人類，通過生態系統的其他部分，與城市環境形成交叉的網絡結構。人口數量和質量構成、社會經濟和文化影響城市生態系統的規模和特征，城市通過人類活動和城市生態系統的外部條件調節對城市環境的影響。隨著社會經濟水平的提高，人口的增加帶來了自然生態所沒有的壹系列問題，形成了城市生態系統保持平衡發展的不利局面。協調人地關系，實現城市的可持續發展是十分必要和迫切的。生態規劃的基本內容生態學和經濟學從不同的角度理解城市的發展。經濟學從資源、生產、人口等方面強調發展過程的積極意義，生態學則關心長遠利益，反對以犧牲環境為城市發展的代價。事實上，壹個城市無論經濟功能還是生態功能，其最終目的都是優化，即在資源有限的條件下，爭取利益最大化。其實是同壹個問題的兩面，不能過分強調壹面而忽視另壹面。城市生態規劃就是試圖調整這兩方面的關系，試圖使經濟發展與城市生態相協調。城市生態規劃的基礎--自然生態的最佳對策。其中包括物質循環、能源利用、空間結構等等。