2.2 城市生态系统承载力

2.2.1 城市生态系统承载力概念的提出

目前,国内外学者很少将城市生态系统承载力作为一个明确的概念提出来,这主要是因为对于城市生态系统是否存在承载力仍有争议(如增长的极限理论与增长无限理论的争论),而城市复合生态系统的理论也刚刚处于起步阶段。在国内,传统上的城市生态系统承载力研究基本上是抛开城市生态系统整体性的单要素研究,结果导致承载力研究的片面性,忽视了城市生态系统的平衡。直至城市复合生态系统理论被提出来后,才陆续有学者将城市生态系统承载力作为一个整体、系统的概念提出来,并进行了初步的探讨与应用。高吉喜在著作《可持续发展理论探索—生态承载力理论、方法与应用》中就应用生态承载力理论研究区域的可持续发展,他将生态承载力定义为:“生态系统的自我维持、自我调节能力,资源与环境子系统的供容能力及其可维育的社会经济活动强度和具有一定生活水平的人口数量”,还探讨了生态承载力、环境承载力和资源承载力之间的关系。他应用层次分析方法和多个指数概念探讨了社会—经济—自然复合生态系统的承载力。然而由于中间过程过于复杂且定义了许多指数,其生态承载力评价仍没有脱离传统的“指标体系—指数—分级判断”的模式。

目前对可持续发展战略的研究重点多转向“能力建设”或“生态建设”,我们需要结合城市发展阶段理论对城市生态系统承载力理论进行拓展,并全面地研究不同发展阶段城市生态系统承载力。

生态承载力包括两层基本含义:第一层含义是指生态系统的自我维持与自我调节能力以及资源与环境子系统的供容能力,为生态承载力的支持部分;第二层含义是指生态系统内社会经济子系统的发展能力,为生态承载力的压力部分。本书主要是基于系统角度的研究,故书中所提的生态承载力主要是指它的第一层含义,即书中的生态系统承载力。

城市生态系统承载力是对城市生态系统维持状态的阐述,一般来说,生态系统承载力被学者定义为生态系统的自我调节和自我维持能力,资源与环境子系统的供容能力及其可维持的社会经济活动强度和具有一定生活水平的人口数量。依照城市的发展状况和生态状况来看,城市发展支撑力和压力相互作用形成了城市的生态系统承载力,发展支撑力包括资源供给等自然生态的维护能力及社会经济协调发展能力。生态系统的压力分为内部压力和外部压力:内部压力是指在生产和生活活动中为满足生存和发展需要,对城市生态环境产生负作用的因子;外部压力指城市生态系统物质和资源输入时对自然环境的人为破坏。城市生态系统承载力是对城市发展支撑度的计量,在城市发展中一定要注重对城市生态承载力的把握。

城市生态系统承载力的内涵一般分为狭义和广义,狭义的界定侧重于研究城市生态系统能承受最大的环境污染能力;广义的城市生态系统承载力包括社会、经济和环境三个方面指标。它包含三层的基本含义如下:一是城市生态系统自我协调能力;二是城市资源相容能力,即城市资源和环境承载能力的大小;三是提高城市生态系统承载力水平和人的物质文化精神水平的能力。

2.2.2 城市生态系统承载力研究趋势

城市生态系统承载力目前尚处于初步研究阶段。从表征方式角度分析,其评价方法主要有三种,即人口承载力、生态足迹及相对承载力。人口承载力在传统的环境承载力与资源承载力的基础上展开研究,以人口数量表征;生态足迹考虑人类的生活方式,将人类所需占用的资源与排放的废物转换为土地面积,以生态生产性土地面积表征;相对承载力是将评价结果无量纲化的一类城市生态系统承载力评价方法。人口数量与生态生产性土地面积虽表征直观,但缺乏动态性描述;而相对承载力虽将城市生态系统承载力当作一种能力或潜力,考虑了相对承载力的动态变化趋势,但评价结果抽象,较难理解。通过对众多研究结果的探讨及对城市生态系统的分析,本研究认为城市生态系统承载力研究应重点从以下几方面进一步展开。

1.城市生态系统承载力的系统分析方法研究

考虑到城市生态系统的复杂性、动态性等特征,应汲取环境承载力与资源承载力的经验,充分考虑城市的政治制度、文化背景、技术进步、分配方式、消费模式、价值判断、发展目标等因素,将城市当作一个复杂的生命体,在环境、生态、生物、政治、经济等学科的交叉研究中寻求突破点,运用系统分析方法建立多层次、动态性的城市生态系统承载力模型。

2.城市生态系统承载力的阈值性研究

随着科学技术的进步,城市能够承载的人口数量越来越多,似乎城市生态系统承载力是无限的。然而,技术进步增加的只是资源利用效率,即使在理想的状况下,节能低耗技术也只能支撑既定的人口在更高的物质条件上或者既定物质水平上的更多人口,只是使“社会经济活动强度和具有一定生活水平的人口数量”越来越接近生态承载力的极限。在不同的人类活动强度下,城市生态系统承载力存在理论阈值,这既是研究的重点也是研究的难点。

3.城市生态系统承载力的动态性研究

城市生态系统是一个开放的系统,它始终与外界进行着物质流、信息流等功能流交换,因此城市生态系统承载力不是一个绝对的、固定的值。城市生态系统承载力在城市不同的发展阶段各不相同,它与城市的动态发展息息相关,其理论阈值呈动态变化趋势。因此,城市生态系统承载力的研究应充分考虑其动态性。

4.城市生态系统承载力的空间分异研究

据目前的研究结果,城市生态系统承载力评价结果多用整体的概念来表征,然而城市中各个地区的自然资源条件不同,人们的生活方式各异,其生态系统承载力也不一样。因此,可用地理信息系统(GIS)技术或公众参与等方式获取更加详尽的数据,以计算出城市中不同地区的生态系统承载力,运用GIS技术对其进行空间分析,使评价结果更具有实用性,为城市政府政策的制定提供依据。