城市化與城市生態(tài)耦合關(guān)系研究

　　一、城市化的過程與特征
　　城市化又稱城鎮(zhèn)化或者都市化，是當(dāng)今世界最重要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象之一。城市化作為一個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)化過程，不僅包括人口流動(dòng)、地域景觀、經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域、社會(huì)文化等諸方面的內(nèi)涵，而且隨著經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的發(fā)展，城市化內(nèi)涵也在發(fā)生變化。決定城市形成和發(fā)展的力量主要表現(xiàn)在優(yōu)位經(jīng)濟(jì)、規(guī)模經(jīng)濟(jì)、聚集經(jīng)濟(jì)、外部經(jīng)濟(jì)四種作用上，可見城市的發(fā)展是該區(qū)域自然、政治、經(jīng)濟(jì)等因素綜合作用的結(jié)果，而區(qū)域自然環(huán)境條件和地理位置則是城市產(chǎn)生和形成的基礎(chǔ)和背景。城市化是指人口不斷向城市地區(qū)集中，產(chǎn)業(yè)由第一產(chǎn)業(yè)向二三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化，農(nóng)村地域不斷向城市地域演進(jìn)的過程，包括人口遷移、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、地域空間擴(kuò)張、生態(tài)發(fā)展等方面的內(nèi)容。城市化與城市空間集聚、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境等因素密切相關(guān)，內(nèi)部各要素與外部生態(tài)環(huán)境相聯(lián)系，按照自身發(fā)展規(guī)律，通過組織化、系統(tǒng)化，不斷優(yōu)化組合，最終形成“自然—社會(huì)—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境”的城市化與生態(tài)耦合系統(tǒng)。

　　二、城市化與城市生態(tài)的耦合效應(yīng)
　　生態(tài)環(huán)境與城市發(fā)展之間有著密切的關(guān)系，城市化通過城市居民的行為改變生態(tài)環(huán)境，而生態(tài)環(huán)境又反過來作用于城市居民的行為，前者稱為行為過程，后者稱為反饋過程。城市化與生態(tài)環(huán)境的總體關(guān)系就是這種行為與反饋關(guān)系的綜合。（圖1）

　?。ㄒ唬┏鞘谢瘜?duì)城市生態(tài)的脅迫效應(yīng)。城市化通過人口增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源消耗和交通擴(kuò)張對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生威脅，這種驅(qū)動(dòng)下原生態(tài)環(huán)境迅速向次生態(tài)環(huán)境轉(zhuǎn)變，其結(jié)果往往是生態(tài)質(zhì)量下降；城市化可以劃分為人口城市化、空間城市化、經(jīng)濟(jì)城市化、社會(huì)城市化等階段，這幾個(gè)階段是遞進(jìn)的關(guān)系，最終邁向社會(huì)文化城市化階段，才能最終消除城鄉(xiāng)二元經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)。城市化對(duì)生態(tài)環(huán)境的行為和脅迫作用主要包括：
　　1、人口城市化的生態(tài)環(huán)境脅迫。城市人口聚集對(duì)生態(tài)環(huán)境壓力主要體現(xiàn)在城市人口密度和生活強(qiáng)度兩個(gè)方面。生活強(qiáng)度取決于居民的消費(fèi)水平和生活習(xí)慣，人口密度決定污染排放的一般水平，生活方式則決定排放的變化水平。人口城市化對(duì)生態(tài)環(huán)境的脅迫主要通過兩個(gè)方面表現(xiàn)：一是通過城市人口密度的增大對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生壓力。一般情況下，城市人口增長(zhǎng)快于城市空間的擴(kuò)張。城市化水平越高，城市人口密度越大，對(duì)生態(tài)環(huán)境的壓力也就越大；二是通過居民消費(fèi)水平的提高來促進(jìn)消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變化，使人們向環(huán)境索取的力度加大、速度變快。
　　2、經(jīng)濟(jì)城市化的生態(tài)環(huán)境脅迫。經(jīng)濟(jì)城市化對(duì)生態(tài)環(huán)境的脅迫主要體現(xiàn)在非農(nóng)業(yè)聚集所引導(dǎo)的生產(chǎn)排放和資源爭(zhēng)奪。但這個(gè)過程也表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面非農(nóng)業(yè)聚集過程中企業(yè)規(guī)模擴(kuò)大與經(jīng)濟(jì)總量的增大，導(dǎo)致了消耗更多的資源與能源，占有更多的空間，從而增大了生態(tài)環(huán)境的壓力；另一方面非農(nóng)業(yè)聚集過程中導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、規(guī)模效益的出現(xiàn)，以及快速的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中能夠帶來更多的環(huán)保投資，這些可以減輕經(jīng)濟(jì)城市化對(duì)生態(tài)環(huán)境的壓力。
　　3、空間城市化對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。一是通過城市交通生產(chǎn)與占有產(chǎn)生。交通建設(shè)引起水土流失與塵土飛揚(yáng)、交通運(yùn)輸產(chǎn)生噪聲污染、汽車尾氣危害居民健康；二是城市空間擴(kuò)張對(duì)周圍耕地、綠地和森林侵占，耕地減少引起食物安全和人體健康，綠地的減少引致區(qū)域環(huán)境的改變。
　　4、社會(huì)城市化的生態(tài)環(huán)境脅迫。社會(huì)城市化對(duì)生態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的壓力主要通過其他三個(gè)城市化的進(jìn)程來實(shí)現(xiàn)，而區(qū)域（或城市） 所倡導(dǎo)的文化意識(shí)和生活方式在其中起到了極為重要的作用，而文化觀念和技術(shù)水平的改善又有益于生態(tài)環(huán)境的改善。奢侈、豐足的文化意識(shí)和生活方式加大了人口消耗和生產(chǎn)產(chǎn)量，自然導(dǎo)致了生態(tài)環(huán)境壓力的加大，而節(jié)儉和生態(tài)型的生產(chǎn)方式以及技術(shù)水平的提高有助于耦合系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展。
　　（二）城市化對(duì)生態(tài)環(huán)境的約束效應(yīng)。生態(tài)環(huán)境又通過人口驅(qū)逐、資本排斥、資金爭(zhēng)奪和政策干預(yù)對(duì)城市發(fā)展產(chǎn)生約束，制約了城市化進(jìn)程。
　　1、對(duì)城市選址的制約。大多數(shù)城市的分布既要求氣溫適中又要求有適度的降水，良好的生態(tài)環(huán)境可以降低城市建設(shè)成本，而惡劣的生態(tài)環(huán)境要素構(gòu)成會(huì)加大城市基礎(chǔ)設(shè)施的開挖成本，甚至導(dǎo)致城市重新選址。
　　2、降低居住環(huán)境的舒適度，排斥城市人口，阻礙城市化進(jìn)程。一般情況下，生態(tài)環(huán)境惡化會(huì)通過排 斥居住人口而影響城市化。這種影響通常表現(xiàn)在兩個(gè)方面：
　　一是阻礙甚至逆轉(zhuǎn)城市化。城市化使環(huán)境惡化通過“劣幣驅(qū)逐良幣效應(yīng)”，把具有良好經(jīng)濟(jì)實(shí)力和文化素質(zhì)的居民驅(qū)逐出城市中心，并使技術(shù)和資金也隨之流失，最終導(dǎo)致城市的衰退；二是改變城市空間結(jié)構(gòu)。城市中心一般人口密度高，生態(tài)環(huán)境壓力大，一些有經(jīng)濟(jì)能力的富裕居民紛紛到郊區(qū)尋求適宜的生活環(huán)境。居住地的外遷帶來城市空間結(jié)構(gòu)的改變。
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　　3、對(duì)城市發(fā)展的約束。主要是由于生態(tài)環(huán)境要素的支撐能力降低或者整體質(zhì)量下降而引起的聚集成本增長(zhǎng)，其結(jié)果主要表現(xiàn)在：第一，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加，引起了生產(chǎn)率增長(zhǎng)速度的下降，從而使城市化進(jìn)程放慢；第二，通過降低生態(tài)環(huán)境要素的支撐能力阻礙了城市化進(jìn)程。如目前部分城市由于水源的污染嚴(yán)重導(dǎo)致凈水嚴(yán)重缺乏，直接影響城市化進(jìn)程；第三，通過降低生態(tài)環(huán)境質(zhì)量排斥資金減緩城市化進(jìn)程。很多城市由于生態(tài)環(huán)境質(zhì)量差導(dǎo)致錯(cuò)過了很多的投資機(jī)會(huì)，甚至出現(xiàn)投資轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象。
　　4、災(zāi)害性事件影響城市化。生態(tài)環(huán)境惡化引起的災(zāi)害事件是通過影響城市周邊農(nóng)村地區(qū)而間接影響到該城市的發(fā)展。近年來，部分城市酸雨導(dǎo)致了農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施損壞嚴(yán)重，很多農(nóng)民由于生產(chǎn)減產(chǎn)不得 不涌向城市，形成所謂“假城市化”。
　?。ㄈ┏鞘谢c生態(tài)環(huán)境作用模型。城市化系統(tǒng)具有開放系統(tǒng)的一切特性，同時(shí)也是一個(gè)典型的耗散結(jié)構(gòu)，根據(jù)熱力學(xué)第二定律，城市化系統(tǒng)遵循熵變方程：dS=diS+deS，式中diS 表示城市化系統(tǒng)內(nèi)部熵產(chǎn)生，diS≥0；deS 表示城市化系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)及制度-技術(shù)系統(tǒng)之間的熵交換引起的熵流。從系統(tǒng)發(fā)展來看，更重要的是熵S 在時(shí)間上的積累。城市化與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)度主要通過熵在時(shí)間上的積累的變化，如果出現(xiàn)熵增，那說明系統(tǒng)之間矛盾性在增加，需要采取措施進(jìn)行調(diào)控。城市化與生態(tài)環(huán)境之間的耦合關(guān)系，就是在城市化發(fā)展過程中，城市化與生態(tài)環(huán)境的相互作用、相互影響的非線性關(guān)系
的總和，其作用可以用一般的系統(tǒng)論微分方程組來表示： 

　　式中：X（t）=［x1 （ t），x2 （ t），x3 （ t），...，xn（t）］ 表示城市化系統(tǒng)各要素；Y （t）=［y1
（t），y2 （ t），y3 （ t），...，yn （ t）］表示生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)各個(gè)要素的狀態(tài)；Z（t）=［z1 （ t），z2 （ t），z3（t），...，zn （ t）］為技術(shù)發(fā)展水平、制度安排及其他因素的組合等。三個(gè)子系統(tǒng)形成城市化—生態(tài)環(huán)境—技術(shù)、制度大系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)中每個(gè)小系統(tǒng)的變化都將決定這個(gè)系統(tǒng)最終的發(fā)展方向。

　　三、系統(tǒng)調(diào)控原則與目標(biāo)
　　城市化與生態(tài)環(huán)境之間的相互作用形成了一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，具有多重反饋的特點(diǎn)，任何一主反饋回路的改變都可能影響到整個(gè)系統(tǒng)的變化軌跡，從這個(gè)角度看，系統(tǒng)調(diào)控具有復(fù)雜性和多階段性。因此，我們?cè)谡{(diào)控的時(shí)候要堅(jiān)持以下原則：協(xié)同性原則、持續(xù)性原則、階段性原則、互補(bǔ)性原則、可操作性原則等。從產(chǎn)業(yè)投資、人口政策、土地集約利用、環(huán)境保護(hù)和社會(huì)發(fā)展的角度來實(shí)施政策，以達(dá)到城市化水平持續(xù)提高而生態(tài)環(huán)境質(zhì)量維持不變甚至改善的目標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)區(qū)域社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)可持續(xù)協(xié)同發(fā)展。

　　主要參考文獻(xiàn)
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