城市生态学对城市发展

2022-10-21

第一篇:城市生态学对城市发展

城市生态学城市生态学实习报告

人与环境有着密不可分的关系。无论过去、现在还是未来,人类总是在不断地改造环境,创造不仅使用,而且美观的环境空间。城市所意味的,不仅仅是建筑、街道、商店等人工建构物的堆积,而蕴涵着在诸多功能性设施及硬质景观相伴下的社会文化、经济、政治和城市居民多姿多彩的生活。从外在的视觉影像来看,城市是由其平面结构、天际轮廓、各色建筑、街市设施、区域地标、开放的空间、植栽园林及穿梭不定的交通工具所构成,然而这些都是城市人在选择和被选择的行为方式下形成的物质形态,其间蕴涵着深厚的自然法则、社会心理、人文情感及历史沧桑。

20世纪著名的城市学和建筑学学者刘易斯•芒福德在其代表性著作《城市发展史》中指出:“如果城市所实现的生活不是它自身的一种褒奖,那么为城市的发展形成而付出的全部牺牲就将毫无代价。无论扩大的权力还是有限的物质财富 ,都不能抵偿哪怕是一天丧失了的美、欢乐和亲情的享受。” “当我们漫步于城市中时却可发现这种现象是无初步在的,周围的建筑物仿佛能够讲话、能够行动,正像居住在其中的居民一样;而且通过城市的物质结构,过去的事件、很久以前做出的决定、久已形成的价值观念等,都继续存活下来并且散发着影响。”

正是为了充分认识到城市环境与在建构城市环境的过程中人的作用,作为城市生态学的学习者,我们于2003年4月5日进行了一次位于北京西北郊的实习。

一、实习概况

我们于早晨8:00从北大逸夫二楼前出发,经过光华楼、图书馆、燕南园、李大钊铜像、蔡元培铜像,到达未名湖南岸,看到翻尾石鱼,出北大西门,穿过蔚秀园、承泽园、海淀公园、柳浪庄、北京城市绿化隔离带,到达颐和园南如意门,观看门外的京密引水渠,之后从颐和园南如意门进入颐和园,到达昆明湖南岸,沿西堤到达万寿山和东宫门,结束实习。沿途就绿化、建筑等自然和人文景观做了一定的调查,获得了一定的资料,也得出了一些自己的思考和结论。

二、实习内容及分析

1、关于一条有争议的路

走进北大东门,可以看到的是一条宽阔笔直的大路。作为北大少有的几条宽阔笔直的大路之一,它是一条争议颇多的路,路边整齐的人工保养得很好的草坪宣告着现代化和国际化的全新的北大。这条路周围集聚着北京大学比较现代化的建筑群——理科一号楼、二号楼、逸夫一楼、逸夫二楼、逸夫苑、理科教学楼等等。而在这条路的尽头又是富有传统韵味的仿古式楼群。很多人认为,路面的宽阔与笔直与周围建筑的仿古式屋顶不大协调。除了整齐的人工草坪,路的两面是栽种得整齐得近乎过分的小树,而路的尽头则是生长多年的高大而遮荫的大树,不协调的感受更加强烈。这大概就涉及到了所谓的“视觉适应性”。在很多时候,我们很少考虑特定的环境,只是单纯地去套用一种种看上去很好很先进的模式,而忽略了特定环境对建筑等人为设施的特殊要求。也许这也是规划中的一个问题。就如同北大校园中随处可见的新式建筑与老式建筑的交相辉映,也许不能算是完美的选择。

2、校园里的世外桃源——燕南园

燕南园是北京大学燕园众多园林中较小的一个,园中只错落着十几幢精致雅洁的二层小楼和平房小院,这里是北大教授一个住宅区。人们常说,“北大的名教授不一定都住在燕南园,但燕南园住的都是名教授”。单说50年代,燕南园里就住着马寅初、汤用彤、周培源、冯友兰、朱光潜、陈岱孙、侯仁之、林庚诸先生,后来又搬进来王力、魏建功等先生。冰心女士执教燕京大学的时候也曾经在此生活过。这足以反映其内涵的深厚与文化积淀了。燕南园中独立的住宅模式正是老教授们学术研究的理想环境。正如一位老教授在接受采访的时候指出,尽管略显古老,自己也不会想到要去改变房子的老式格局,有一个原因是,尽管很多书都捐给了图书馆,家里的藏书也导致装修的不便。然而更加关键的一点——老房子的格局是一种可以使人安下心来读书治学的环境。多年的积淀,已经使这个小小的园子充满了书香之气……

那么,除了书香,对于久在这里居住的人们来说,它又意味着什么呢?

在实习过程中接受采访的主要是60岁以上的老人,在这里居住时间都超过了35年。他们普遍认为,燕南园有着良好的居住环境,首先它位于一个台地上,地势比周围都高,这是一个良好的地理环境。而其间各色的植物,又为园子提供了一个协调的生态环境。作为极具特色的住宅园林,燕南园吸引着各方来客,清华大学建筑学院的师生还曾经在此写生,研究其建筑特色。

然而燕南园也有其不足之处。被采访者普遍指出的有以下几点:

其一是来游览观光的人群打破了原有的宁静和洁净,过路的汽车扬尘和制造噪音,给园内的环境带来了很大程度的破坏。

其二是公厕的问题。公厕占用的土地是过去孩子们的游戏场,而由于疏于管理,公厕的建设不仅消灭了孩子的游乐,也对环境造成了很大的影响。其实在燕南园中,每户独立的住宅中都有独立的卫生设施,公厕的设立只是为园外小商小贩提供了便利。作为北大校园中少见的几个室外公厕之一,它的设立自然有其道理,然而选址在富有文化底蕴和深厚内涵的燕南园,选址在老教授们读书治学的燕南园,或许并不是很合理。

其三是办公与住宅的矛盾。正如一位被采访者指出,燕南园中有的住宅已经被学校划归某些行政机构,行政机构的办公进一步打破了园子的宁静,不能不引起深思。燕南园的风韵,代表的正是北大风韵的一部分,是治学的风范和怡然的性情。它的完整,是北大的不可分割的一分。也许,它的宁静不应该遭到打破和窥伺……

3、苹果园的变迁——静园草坪

著名的静园草坪过去是一片苹果园,作为草坪,它取代的是过去的东草坪的地位。曾经的东草坪就在现在的新图书馆的位置,它曾经是很为学生们所喜爱的一片浪漫草坪。有一名北大学生这样写道:“东草坪是北大老图书馆东边的那块地儿。这里曾经是高晓松那帮拿把破吉它到北大糊弄小女生的主儿极尽能事的舞台,更是我们北大人读书休憩的好地方。很多北大的情侣相识、相约、相恋在东草坪,他们对这块草地的感情更深厚。……李嘉诚说:这块地儿空着怪可惜的,我给你们点儿钱,再修半截图书馆吧。一年后,这里再没有一人一张报纸一本书的景象了,一座比最高人民法院还庄严肃穆的建筑淹没了本来该发生的好多故事。” 后经学生强烈要求,原先的苹果园就被改成了草坪。草坪的浪漫又恢复了,然而那片校园中不可多得的果园却永远地失去了。多少总是有些可惜的。兼容,或许真的很难。这些年来,北大为了接纳越来越多的求学者,为了与国际接轨,很多原有的自然和人为的独特的风景都只能让位给新的建筑,这引起了无数老北大人的感怀。而发展总是要有的,关键是怎样发展,如何在适宜的地方做到寸土寸金地利用土地,而在另一些地方留下我们的骄傲。如果有一天,未名湖开始缩小,或者未名湖周围矗立起了新式的建筑,那才是我们真正的悲哀。“一塔湖图”并非北大的全部,北大的精神,很广,北大的骄傲,就在于它所创造的文化,科学与自然的和谐统一……

4、匠心独具——通向未名湖的小径

北大的校园北部可以说是古韵十足,像中国的传统园林,在优美的浪漫中又给人以思想和历史的沉重感。“北大的生活更接近于传统的文人士大夫。”一位总是喜欢留连于未名湖畔的清华学生说。这种文人士大夫气,从那一条条通向未名湖的小径也可以体现出来,它的荫蔽和静谧,构成了北大独特的风景。幽静的小径边生长着各色的植物。引人注目的是雪松下的石头,它独特的用途使人耳目一新。松针下部的蜡质物是酸性物,下落到土壤中会使土壤受到酸化影响,土质变差,以至于到了刮风的时候会有尘土飞扬。而石头可以防止扬尘,从而保证了这里路面与空气的清新与洁净。而路旁的传统建筑的大屋檐则为麻雀等鸟类提供了良好的生活环境,鸟鸣声不绝于耳。在这里,人与自然真正融为一体,是一道不可多得的风景。

新华网2002年10月6日有如下报道:(资料来源:

6、

10、华夏旅游网

第二篇:论城市生态化与生态城市

从人类文明发展史角度看,人类经历了蒙昧、野蛮而逐步走向文明,从渔猎文明发展到农业文明再发展到现在的工业文明,每一次文明更替都是一次社会革命,促进了社会经济的大发展、大进步。目前的工业文明虽取得很大成就,但因其固有问题的严重化,已经开始走向衰退,当前一种新的文明,作为工业文明的替代力量正在兴起,这就是说现在面临着工业文明向一种新的文明的过渡,这种新文明即为生态文明。人类社会也将从工业社会转向生态社会,从工业化发展模式转向生态化发展模式。

生态化发展模式是在工业化发展模式的基础上发展起来的,是对工业化发展模式的辩证否定,它扬弃了只注重经济效益不顾人类福利和生态后果的唯经济的工业化发展模式,转向兼顾人口、社会、经济、环境和资源持续发展的,注重复合生态整体效益的发展模式。生态化发展模式是人们对人类进入工业文明以来所走过的道路进行深刻反思的结果。这是人类文明进化的历史性的重大转折,是人类改变传统发展模式和开拓新文明的一个重要的里程碑。

1 城市生态化及其发展对策

在世纪之交,新旧文明转换之际,我国城市发展面临两种选择。或者走传统工业化发展道路,生产和生活方式不发生根本改变,最多只进行适当的调整;或者对传统发展模式进行根本性变革,探索一条符合中国国情的生态化发展之路。第一种选择是危险的,"边发展、边治理"或"先发展、后治理"使人类"生存危机"无法从根本上解决甚至拖延解决,只会使为之付出的代价越来越大,到最后可供选择的余地也愈来愈小。我国应该也必须选择第二种,尽管我国城市将在发展中面临更多挑战。城市走生态化发展道路是实现城市可持续发展,走出"城市病"困境的必然选择,是提高人居环境质量,维护全球生存与发展的迫切要求,变革势在必行。

所谓城市生态化简单地说就是实现城市社会-经济-自然复合生态系统整体协调而达到一种稳定有序状态的演进过程。这里"生态化"已不再是单纯生物学的含义,而是综合、整体的概念,蕴含社会、经济、自然复合生态的内容,城市生态化强调社会、经济、自然协调发展和整体生态化,即实现人-自然共同演进、和谐发展、共生共荣,它是可持续发展模式。社会生态化表现为人们有自觉的生态意识和环境价值观,生活质量、人口素质及健康水平与社会进步、经济发展相适应,有一个保障人人平等、自由、教育、人权和免受暴力的社会环境。经济生态化表现为采用可持续的生产、消费、交通和住区发展模式,实现清洁生产和文明消费。对经济增长,不仅重视增长数量,更追求质量的提高,提高资源的再生和综合利用水平。环境生态化表现为发展以保护自然为基础,与环境的承载能力相协调,自然环境及其演进过程得到最大限度的保护,合理利用一切自然资源和保护生命支持系统,开发建设活动始终保持在环境承载能力之内。

城市走生态化发展之路标志着城市由传统的唯经济开发模式向复合生态开发模式转变,这意味着一场破旧立新的社会变革,因为它不仅涉及到城市物质环境的生态建设、生态恢复,还涉及到价值观念、生活方式、政策法规等方面的根本性转变。我国是发展中国家,综合国力、科技水平、人口素质、意识观念与发达国家相比有很大差距,这些因素都将影响到城市生态化发展。底子薄、人口多的国情决定了必须开辟一条非传统式又非西方化的"中国特色"城市生态化发展之路。以下几点建议对促进城市生态化发展是重要的。

1.1 加强宣传教育,普及和提高公众的生态意识

实现城市生态化发展,首先必须宣传、普及生态意识,倡导生态价值观,使公众特别是领导决策层的观念转变过来,树立人与人、人与自然和谐的生态价值观。只有改变原有的价值观,人们的态度和行为才会改变!自觉的生态意识是实现城市生态化发展的关键。

1.2 制定行动计划,实施符合城市生态化发展的政策

城市生态化应作为我国城市今后发展的重要目标和内容,并与《中国21世纪议程》结合起来,把这种思想贯彻到政策、计划中去。改变以前不符合生态要求的政策、计划,制定城市各领域、各行业生态化发展的战略、步骤、目标等,并确定优先发展领域,制定一系列鼓励政策,加快城市生态化发展步伐,使城市逐步走上生态化发展道路。

1.3 加强生态立法

建立适应城市生态化发展的法规综合体系,使城市生态化发展法律化、制度化,是保证其战略、政策顺利实施的有效途径,这样城市生态化发展得到法律保证,有法可依,对不符合生态化发展的行为采取必要的行政和经济手段,保证计划的顺利实施。

1.4 设立适应城市生态化发展的职能机构

在城市各机构中可通过联合设立综合的、跨部门的生态化发展管理决策机构,组织、协调、监督城市生态化发展战略的实施。同时也作为城市生态化发展的宣传、咨询、交流和推广中心。

1.5 重视生态技术的开发与应用

凡是破坏生态平衡,导致环境污染、社会异化、经济非持续发展的技术,都是与生态化发展相违背的,解决的根本出路在于依靠现代科学技术,结合生态学原理创造新的技术形式--生态技术。城市生态化发展必须重视增加科技投入,研制、开发生态技术、生态工艺,积极选择"适宜技术",推广生态产业,保证发展过程低(无)污、低(无)废、低耗,提高资源循环利用率,逐步走上清洁生产、绿色消费之路,是实现城市生态化的基础。

1.6 重视城市间、区域间的合作

城市仅仅注重自身繁荣,而掠夺外界资源或将污染转嫁于周边地区都是与生态化发展背道而驰的。城市间、区域间乃至国家间必须加强合作,建立公平的伙伴关系,技术与资源共享,形成互惠共生的网络系统,城市在发展过程中应承担相应的义务和责任,确保在其管辖范围内或在其控制下的活动不致损害其它城市的利益。

2 走向生态城市

2.1 生态城市释义

城市走生态化发展之路,为城市发展提出了明确的目标--建设生态城市(ecocity)。"生态城市"是在联合国教科文组织发起的"人与生物圈(MAB)"计划研究过程中提出的一个概念。它的内涵随着社会和科技的发展,不断得到充实和完善。前苏联生态学家杨诺斯基、美国生态学家理查德·瑞杰斯特等国内外学者对生态城市进行了研究[1,2]。生态城市现已超越了保护环境即城市建设与环境保持协调的层次,溶合了社会、文化、历史、经济等因素,向更加全面的方向发展,体现的是一种广义的生态观。

生态城市是城市生态化发展的结果,简单地说它是社会和谐、经济高效、生态良性循环的人类住区形式,自然、城、人溶为有机整体,形成互惠共生结构。生态城市的发展目标是实现人-自然的和谐(包含人与人和谐、人与自然和谐、自然系统和谐三方面内容),其中追求自然系统和谐、人与自然和谐,是基础、条件,实现人与人和谐才是生态城市的目的和根本所在,即生态城市不仅能"供养"自然,而且满足人类自身进化、发展的需求,达到"人和"。

从生态哲学角度看,生态城市实质是实现人-自然的和谐,这是生态城市价值取向所在,只有人的社会关系和文化意识达到一定水平才能实现。从生态经济学角度看,生态城市的经济增长方式是"集约内涵式"的,采用有利于保护自然价值,又有利于创造社会文化价值的"生态技术",建立生态化产业体系,实现物质生产和社会生活的"生态化",太阳能、水电、风能等绿色能源将成为主要能源形式,智力将成为资源的开发方向[5],不可再生的自然资源得到有效保护和循环利用;从生态社会学角度看,生态城市的教育、科技、文化、道德、法律、制度等都将"生态化"。倡导生态价值观、生态伦理,人们有自觉的生态意识,建立有自觉保护环境、促进人类自身发展的机制,有公正、平等、安全、舒适的社会环境;从城市生态学角度看,生态城市的社会-经济-自然复合生态系统结构合理、功能稳定,达到动态平衡状态。它具备良好的生产、生活和还原缓冲功能,具备自组织、自催化的竞争序主导生态城市发生和发展,以及自调节、自抑制的共生序保证生态城市的持续稳定[6]。物质流、能量流、信息流高效利用,自然的演进过程也得到保护和发展;从城市规划学角度看,生态城市空间结构布局合理,基础设施完善,生态建筑广泛应用,人工环境与自然环境融合,城市景观成为城市文化的空间构成与表现。从地理空间角度看,生态城市是一城市化区域、城乡复合体,城与乡融合、互为一体,这里城与乡只是分工上的不同,与传统城市和乡村对立的二元经济模式有本质区别;从不同角度来看生态城市,它会有不同的"面目",即从不同侧面反映了生态城市的内涵。以上几方面实际上也不是独立的,而是相互联系、交叉的。总之,生态城市包含以下几方面内容:社会生态化、经济生态化和自然生态化,社会-经济-自然复合生态化。自然生态化是基础,经济生态化是条件,社会生态化是目的,复合生态化是前提。

2.2 生态城市主要特点

生态城市与传统城市相比,有本质的不同,主要有以下几大特点。

p和谐性 生态城市的和谐性,不仅反映在人与自然的关系上,自然、人共生,人回归自然、贴近自然,自然融于城市,更重要的是在人与人关系上。现在人类活动促进了经济增长,却没能实现人类自身的同步发展,生态城市是营造满足人类自身进化需求的环境,充满人情味,文化气息浓郁,拥有强有力的互帮互助的群体,富有生机与活力,生态城市不是一个用自然绿色点缀而僵死的人居环境,而是关心人、陶冶人的"爱的器官",文化是生态城市最重要的功能,文化个性和文化魅力是生态城市的灵魂。这种和谐性是生态城市的核心内容。

p高效性 生态城市一改现代城市"高能耗"、"非循环"的运行机制,提高一切资源的利用效率,物尽其用,地尽其利,人尽其才,各施其能,各得其所,物质、能量得到多层次分级利用,废弃物循环再生,各行业、各部门之间的共生关系协调。

p持续性 生态城市是以可持续发展思想为指导的,兼顾不同时间、空间,合理配置资源,公平地满足现代与后代在发展和环境方面的需要,不因眼前的利益而用"掠夺"的方式促进城市暂时的"繁荣",保证其发展的健康、持续、协调。

p整体性 生态城市不是单单追求环境优美,或自身的繁荣,而是兼顾社会、经济和环境三者的整体效益,不仅重视经济发展与生态环境协调,更注重对人类生活质量的提高。是在整体协调的新秩序下寻求发展。

p区域性 生态城市作为城乡统一体,其本身即为一区域概念,是建立区域平衡基础之上的,而且城市之间是相互联系、相互制约的,只有平衡协调的区域才有平衡协调的生态城市。生态城市是以人-自然和谐为价值取向的,就广义而言,要实现这一目标,全球必须加强合作,共享技术与资源,形成互惠共生的网络系统,建立全球生态平衡。广义的区域观念就是全球观念。

2.3 生态城市创建策略

现代城市与生态城市相比,有很大差距,不能因此而认为生态城市是一种尽善尽美、不可实现的理想乌托邦。现代城市到生态城市可能是个很漫长的发展过程,需要好几代人的努力。美国生态学家Richard Register(1990)提出了"生态结构革命"的倡议,并提出了生态城市建设的十项计划[7]。

普及与提高人们的生态意识;致力于疏浚城市内部、外部物质与能量循环途径的技术和措施研究,减少不可再生资源的消耗,保护和充分利用可再生资源;

设立生态城市建设的管理部门,完善生态城市建设的管理体制;

对城市进行生态重建(Ecological Rebuilding),力求为居民创造多样的自由生存空间;

建立和恢复野生生物的生境;

调整和完善城市生态经济结构;

加强旧城、城市废弃土地的生态恢复;

建立完善的公共交通系统;

取消汽车补贴政策;

制定政策,鼓励个人、企业参与生态城市建设。

这十项计划比较全面地反映了西方国家生态城市建设的热点和发展趋势。当然中国城市不可照搬,只有从国情和城市实际出发来寻求适合自身发展的建设生态城市道路。但一些成功经验应该借鉴的。

建设生态城市可分"三步走",即三个阶段:

第一步:起步期(初级阶段) 大力宣传、倡导生态价值观,唤起人们对生态城市建设的重视,制定行动计划,建立示范工程,加强能力建设,对社会经济组织结构、功能进行初步调整,为建设阶段作好准备、打下基础。第二步:建设期(过渡阶段)重在逐步调整、改造社会经济组织结构,提高生活质量,改善环境质量,加强生态重构和生态恢复,增强城市共生能力,进一步增强人的生态意识,使之自觉广泛参与生态化建设。第三步:成型期(高级阶段) 这一阶段生态城市并不是处于"静止"的理想状态,而是自觉地通过各种技术的、行政的和行为诱导的手段实现其动态平衡、持续发展,自组织、自调节能力强。但若其正负反馈失衡或自我调控失灵也会导致衰败。

以上三个阶段,对于不同城市因其发展水平参差不齐,每一阶段的时间跨度也不尽相同。第一步和第二步实际上就是城市生态化发展阶段,生态城市则是城市生态化发展的高级境界。可喜的是我国已有不少城市已处于起步阶段,但还有很多城市仍在继续重蹈传统工业化发展老路。

3 结语

当前无论是大中城市还是小城镇和乡村,生态化建设实践已(本文权属文秘之音所有,更多文章请登陆查看)在我国蓬勃展开。人们越来越意识到城市生态化发展及建设生态城市的重要性和迫切性。

面向新世纪,人类的取向和选择必然是生态化。城市走生态化发展道路、建设生态城市是历史发展的必然趋势。建设生态城市离不开创造性的规划设计,创造性的规划设计需要前瞻性的理论指导。开展对生态城市的研究成为城市(规划)研究的前沿课题。因为传统的城市规划价值观是"反自然"的,与生态城市价值观是相悖的,有必要在新的生态价值观指导下对当前城市规划理论进行根本性变革,系统地研究生态城市理论、原理及其规划设计方法、手段、技术等一系列问题。城市规划师、建筑师更应该改变观念,以适应时代发展潮流。

第三篇:城市水生态修复——海绵城市

1背景

城市是人口聚集度高、社会经济高度发达的地方,也是资源环境承载力矛盾最为突出的地方。改革开放后,我国城镇化快速发展,目前全国城镇建设用地不足国土面积的1%,却承载了54%的人口,产出了84%的GDP。

快速城镇化建设过程中,由于城市开发强度过高,大量的硬质铺装,改变了原有的自然生态本底和水文特征。以我国北方为例,城市开发建设前,在自然地势地貌的下垫面条件下,70%~80%的降雨可以通过自然滞渗进入地下,涵养了本地的水源和生态,只有20%-30%的雨水形成径流外排(见图1a);而城市开发建设后,由于屋面、道路、地面等设施建设导致的下垫面硬化,70%~80%的降雨形成径流,仅有20%~30%的雨水能够入渗地下(见图1b),破坏了自然生态本底,呈现了相反的水文特征,破坏了自然“海绵体”,导致“逢雨必涝、雨后即旱”,也带来了水生态恶化、水资源紧缺、水环境污染、水安全缺乏保障等一系列问题。

a开发建设前

b开发建设后

图1城市开发前后径流变化情况(以我国北方为例)

针对当前这种状况,总书记在2013年中央城镇化工作会议、2014年考察京津冀协同发展座谈会、中央财经领导小组第5次会议等场合,多次强调在城市规划建设中要体现“山水林田湖”生命共同体的系统理念,建设“自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”。

海绵城市建设,就是针对城市地下水涵养、雨洪资源利用、雨水径流污染控制、排水能力提升与内涝风险防控等问题,从“源头减排、过程控制、系统治理”着手,通过城市规划、建设的管控,综合采用“渗、滞、蓄、净、用、排”等工程技术措施,控制城市雨水径流,实现低影响城市开发建设(LID),最大限度地减少由于城市开发建设行为对原有自然水文特征和水生态环境造成的破坏,将城市建设成“自然积存、自然渗透、自然净化”的“海绵体”,使城市能够像海绵一样,适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,丰水期吸水、蓄水、渗水、净水,枯水期将蓄存的水“缓释”并加以利用,从而实现“修复城市水生态、涵养城市水资源、改善城市水环境、提高城市水安全、复兴城市水文化”的多重目标。

2海绵城市建设原理

住建部积极贯彻落实总书记的要求,在国家重大科技专项“水专项”课题研究成果的基础上,总结国内外实践,于2014年10月编制印发了《海绵城市建设技术指南》(以下简称《指南》),指导各地开展海绵城市建设工作,即建设“海绵体”。

海绵城市建设本质是通过降低雨水的产汇流,恢复城市原始的水文生态特征,使其地表径流尽可能达到开发前自然状态(见图1a),即建设“海绵体”。

径流系数是表征水文特征的重要参数,是自然状态下地表径流量与总降雨量的比值,与自然地理气候状况有直接关系。依据多年水文气象资料,我国降雨-径流分布规律可划分为5个区(如表1和图2所示),大致反映了各个区域的自然水文生态特征。

表一降雨与径流分区情况

年降雨量/mm >1600 800~1600 400~800 200~400 <200

降水特征 多雨 湿润 半湿润 半干旱 干旱

径流特征 丰水 多水 过渡 少水 干涸

径流系数 >0.5 0.3~0.5 0.1~0.3 <0.1

图2降雨——径流分带图

海绵城市建设的目的是要恢复自然水文生态特征,其实质是恢复原始径流状况。在自然状态下,一般而言,大到暴雨时(小概率降雨事件)易形成地表径流;而在中小降雨时(大概率降雨事件)较少形成大量的地表径流,主要入渗地下。因此,海绵城市建设就是要控制中小降雨的径流,将雨水留在原位,以期达到生态修复的目的。

鉴于径流系数指标过于理论化,在实际应用过程中不易操作。因此,通过将径流系数的概念转化为年径流总量控制率,并通过年径流总量控制率求得所对应的设计雨强(mm/d),作为海绵城市建设的管控指标,以便于实际操作。

年径流总量控制率是根据本地区自然状况的径流系数推算而得(年径流总量控制率≈1-径流系数)。与之相对应的设计雨强,是经过统计分析当地的多年(一般不少于30年)降雨资料,将日降雨量由小到大进行排序(扣除小于等于2 mm的降雨事件),推导出年径流总量控制率所对应的设计雨强(mm/d),并以此作为海绵城市规划、建设和管理的控制性指标。以北京建筑大学对北京市的年径流总量控制率与设计雨强的关系推导为例,北京市位于半湿润地带,原始径流系数约0.15,年径流总量控制率为85%,对应的设计雨强为33.6 mm/d,大约由小至大降雨排序的92%频次的降雨控制不外排,即可达到海绵城市的建设目标要求。

我国地域辽阔,各地地理气候特征、城镇化水平、经济条件差异较大,《指南》基于对我国近200个城市1983~2012年降雨资料,在统计分析年径流总量控制情况及其对应的设计降雨量值关系基础上进行计算模拟,得到了不同地区的年径流总量控制率区间(如图3所示)。供各地参考使用。

图3我国大陆地区年径流总量控制率分区

以设计雨强作为海绵城市建设的指标,一是可与气象资料紧密结合,既便于部门间的信息交换,又便于决策层面做出直观判断;二是可直接作为具体工程设计计算的参数;三是可量化、可测定、可考核,为海绵城市建设的绩效考核提供依据。 3海绵城市建设途径 3.1转变建设理念和方式

一是从资源承载力角度,由“以需定供”转变为“以供定需”,合理确定城市建设规模和社会经济发展结构,实现原位水资源的可持续供给,支撑城市可持续发展。

二是从城市规划建设管控角度,由过去仅注重空间开发强度控制转变为开发强度控制与生态环境约束并举。

三是从生态修复和环境治理的角度,由“末端治理”转变为“源头减排、过程控制、系统治理、统筹建设”。源头减排是从产汇流的源头减少雨水径流形成,加大入渗;过程控制是延缓径流峰值出现时间,降低排水强度;系统治理是指将“山水林田湖”作为生命共同体和完整的生态系统,保护和修复城市“海绵体”;统筹建设是指城市开发建设应统筹各类宗地开发以及道路、园林、水等设施建设,落实海绵城市建设要求,实现海绵城市建设的目标。

四是从排水安全和资源利用的角度,将传统“快排”转变为“渗、滞、蓄、净、用、排”的耦合。

3.2明确建设原则

一是规划引领。必须要通过城市总体规划协调、明确控制目标,并落实到控规、修规和各相关专项规划中。

二是生态优先。以修复水生态为前提,科学划定蓝线、绿线,保护水生态敏感区;优先利用自然排水系统,自然积存、自然渗透、自然净化。

三是安全为重。要在保障城市运行安全的前提下,处理好海绵城市建设与城市排水、内涝风险控制的关系。

四是因地制宜。我国幅员辽阔,各地自然地理条件、水文特征、水资源禀赋状况、降雨规律、水环境保护与内涝防治要求等不同,应当合理确定海绵城市建设控制目标与指标,因地制宜的选择低影响开发措施及其系统组合。

五是统筹建设。应当结合城市总体规划和建设,在各类建设项目中严格落实各层级相关规划中确定的海绵城市建设的控制目标、指标和技术要求。 3.3健全组织机构

海绵城市建设必须要建立与之相适应的管理体制(见图4)。首先,海绵城市建设责任主体是城市人民政府,在现有的体制机制下要形成有为的组织协调和领导机制,明晰工作思路,制定工作方案和实施计划,统筹部署,健全机制。其次,完善部门协调与联动机制,统筹城市规划与建设管理,建立规划、建设、市政、道路、园林、水务、水利等部门协调联动、密切配合的机制。此外,还要健全城市排水防涝和防洪管理体系、应急机制,提升应急防灾能力。

图4海绵城市建设组织示意

3.4强化规划管控与落实

一是要明确城市总体规划的管控要求。 二是要通过相关专项规划予以落实。海绵城市建设实质是控制径流,降低产汇流是海绵城市建设的关键,建设用地量大的地方也是雨水产汇流最集中的地方。因此,场地建设、道路是降雨产汇流的主要源头,需强化源头减排的约束要求。绿地系统是城市最大的海绵体,其调蓄功能不但要高于其他用地的要求,还可担负周边建设用地海绵城市建设的荷载要求。如,北京市已明确要求公园绿地至少要做到2年一遇以上的降雨全部收集不外排,高于其他建设用地要求。水系统作为水的自然循环和社会循环的完整体系,应统筹考虑实现水生态、水资源、水安全、水环境、水文化等多重目标。

三是依托现有基本建设程序和各项管控制度,确保海绵城市建设要求的落地。 3.5耦合海绵城市建设工程措施

《指南》中提出的渗、滞、蓄、净、用、排“六字箴言”,含括了海绵城市建设的主要工程技术措施。 “渗”,减少路面、屋面、地面硬质铺装、充分利用渗透和绿地技术,从源头减少径流。 透水砖铺装、透水水泥混凝土铺装和透水沥青混凝土铺装,嵌草砖、园林铺装中的鹅卵石、碎石铺装等也属于渗透铺装。

(1)透水铺装对道路路基强度和稳定性的潜在风险较大时,可采用半透水。 (2)土地透水能力有限时,应在透水铺装的透水基层内设置排水管或排水板。

(3)当透水铺装设置在地下室顶板上时,顶板覆土厚度不应小于600 mm,并应设置排水层。

图5透水铺装

渗透塘(洼地,主要是下渗和精华,没有雨水调用)

(1)渗透塘前应设置沉砂池、前置塘等预处理设施,去除大颗粒的污染物并减缓流速;有降雪的城市,应采取弃流、排盐等措施防止融雪剂侵害植物。

(2)渗透塘边坡坡度(垂直:水平)一般不大于1:3,塘底至溢流水位一般不小于0.6m。 (3)渗透塘底部构造一般为200-300 mm的种植土、透水土工布及300-500 mm的过滤介质层。

(4)渗透塘排空时间不应大于24 h。渗透塘应设溢流设施,并与城市雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统衔接,渗透塘外围应设安全防护措施和警示牌。

图6渗透塘

“滞”,降低雨水汇集速度,延缓峰现时间,既降低排水强度,又缓解了灾害风险。

下沉深度指下沉式绿地低于周边铺砌地面或道路的平均深度,下沉深度小于100 mm的下沉式绿地面积不参与计算(受当地土壤渗透性能等条件制约,下沉深度有限的渗透设施除外),对于湿塘、雨水湿地等水面设施系指调蓄深度。 透水铺装率=透水铺装面积/硬化地面总面积; 绿色屋顶率=绿色屋顶面积/建筑屋顶总面积。

(1)下沉式绿地的下凹深度应根据植物耐淹性能和土壤渗透性能确定,一般为100-200 mm。

(2)下沉式绿地内一般应设置溢流口(如雨水口),保证暴雨时径流的溢流排放,溢流口顶部标高一般应高于绿地50-100 mm。

图7下沉式绿地

生物滞留设施 (1)对于污染严重的汇水区应选用植草沟、植被缓冲带或沉淀池等对径流雨水进行预处理,去除大颗粒的污染物并减缓流速;应采取弃流、排盐等措施防止融雪剂或石油类等浓度污染物侵害植物。

(2)屋面径流雨水可由雨落管接入生物滞留设施,道路径流雨水可通过路缘石豁口进入,路缘石豁口尺寸和数量应根据道路纵坡等经计算确定。 (3)生物滞留设施应用于道路绿化带时,若道路纵坡大于1%,应设置挡水堰/台坎,以减缓流速并增加雨水渗透量;设施靠近路基部分应进行防渗处理,防止对道路路基稳定性造成影响。

(4)生物滞留设施内应设置溢流设施,可采用溢流竖管、盖篦溢流井或雨水口等,溢流设施顶一般应低于汇水面100 mm。

(5)生物滞留设施宜分散布置且规模不宜过大,生物滞留设施面积与汇水面面积之比一般为5%-10%。

(6)复杂型生物滞留设施结构层外侧及底部应设置透水土工布,防止周围原土侵入。如经评估认为下渗会对周围建(构)筑物造成塌陷风险,或者拟将底部出水进行集蓄回用时,可在生物滞留设施底部和周边设置防渗膜。

(7)生物滞留设施的蓄水层深度应根据植物耐淹性能和土壤渗透性能来确定,一般为200-300 mm,并应设100 mm的超高;换土层介质类型及深度应满足出水水质要求,还应符合植物种植及园林绿化养护管理技术要求;为防止换土层介质流失,换土层底部一般设置透水土工布隔离层,也可采用厚度不小于100 mm的砂层(细砂和粗砂)代替;砾石层起到排水作用,厚度一般为250-300 mm,可在其底部埋置管径为100-150 mm的穿孔排水管,砾石应洗净且粒径不小于穿孔管的开孔孔径;为提高生物滞留设施的调蓄作用,在穿孔管底部可增设一定厚度的砾石调蓄层。

图8生物滞留设施

“蓄”,降低峰值流量,调节时空分布,为雨水利用创造条件。 湿塘(雨水调蓄,有雨水再用的调节容积)

(1)进水口和溢流出水口应设置碎石、消能坎等消能设施,防止水流冲刷和侵蚀。

(2)前置塘为湿塘的预处理设施,起到沉淀径流中大颗粒污染物的作用;池底一般为混凝土或块石结构,便于清淤;前置塘应设置清淤通道及防护设施,驳岸形式宜为生态软驳岸,边坡坡度(垂直:水平)一般为1:2-1:8;前置塘沉泥区容积应根据清淤周期和所汇入径流雨水的SS污染物负荷确定。

(3)主塘一般包括常水位以下的永久容积和储存容积,永久容积水深一般为0.8-2.5 m;储存容积一般根据所在区域相关规划提出的“单位面积控制容积”确定;具有峰值流量削减功能的湿塘还包括调节容积,调节容积应在24-48 h内排空;主塘与前置塘间宜设置水生植物种植区(雨水湿地),主塘驳岸宜为生态软驳岸,边坡坡度(垂直:水平)不宜大于1:6。 (4)溢流出水口包括溢流竖管和溢洪道,排水能力应根据下游雨水管渠或超标雨水径流排放系统的排水能力确定。

(5)湿塘应设置护栏、警示牌等安全防护与警示措施。

图9湿塘

“净”,减少面源污染,改善城市水环境。 雨水湿地

(1)进水口和溢流出水口应设置碎石、消能坎等消能设施,防止水流冲刷和侵蚀。 (2)雨水湿地应设置前置塘对径流雨水进行预处理。

(3)沼泽区包括浅沼泽区和深沼泽区,是雨水湿地主要的净化区,其中浅沼泽区水深范围一般为0-0.3 m,深沼泽区水深范围为一般为0.3-0.5 m,根据水深不同种植不同类型的水生植物。

(4)雨水湿地的调节容积应在24h内排空。

(5)出水池主要起防止沉淀物的再悬浮和降低温度的作用,水深一般为0.8-1.2 m,出水池容积约为总容积(不含调节容积)的10%。

图10 雨水湿地

“用”,利用雨水资源化,缓解水资源短缺,提高用水效率。 “排”,构建安全的城市排水防涝体系,避免内涝等灾害,确保城市运行安全。 植草沟

(1)浅沟断面形式宜采用倒抛物线形、三角形或梯形。

(2)植草沟的边坡坡度(垂直:水平)不宜大于1:3,纵坡不应大于4%。纵坡较大时宜设置为阶梯型植草沟或在中途设置消能台坎。 (3)植草沟最大流速应小于0.8m/s ,曼宁系数宜为0.2-0.3。 (4)转输型植草沟内植被高度宜控制在100-200 mm。

图11 植草沟

3.6多方筹措建设资金

综合各地已开展的低影响开发建设项目的实践,估算海绵城市建设投资为1.6~1.8亿/km2。政府要通过两手发力解决海绵城市建设的资金。在地块开发建设中,要落实业主或开发商主体责任;在市政公用设施建设中,要充分发挥市场机制引入社会资本,多方筹措和化解资金问题。

3.7建立绩效考核和激励机制

将年径流总量控制率、水环境质量状况、排水防涝标准、污水再生利用及雨水利用、漏损控制等作为海绵城市建设的绩效考核目标,考核结果可作为财政奖补的依据。以年径流总量控制率对应的降雨强度作为地块径流控制是否达标的衡量标准,通过区域总排口的连续监测,对于未达到目标控制雨量的部分进行处罚。此外,不同考核地块之间,也可研究建立年径流控制量的平衡和交易机制,鼓励公平分担、奖优罚劣。

有条件的地区可以先行先试,借鉴欧美国家的雨水排水收费机制,建立和完善雨水控制与收集系统建设与运行的激励(补偿)与约束机制,鼓励业主采取措施降低不透水面积和减少排入雨水管道系统的雨水径流量。 4案例

布里斯托尔海滨可持续的公共空间景观设计

布里斯托尔Harbourside公共区域景观设计的最后阶段由英国景观建筑师Grant联合公司完成。布里斯托尔Harbourside已经获得了好几个奖项,包括星期日泰晤士报英国家庭奖,表彰其综合用途开发(2012)和建筑黄金标准(2008)。再建项目完成之际,布里斯托尔庆祝自己在2015年成为欧洲绿色之都——授予优秀的致力于可持续发展、创造力、文化和创新的城市。

可持续城市排水:可持续城市排水将雨水从建筑屋顶导流至港口,通过一系列管道、渠道和小溪,还可以灌溉种植。浮动的海港边缘芦苇在水进入港口之前过滤雨水和地表水。芦苇也创造了宝贵的栖息地,并提供一个有吸引力的水边设置。其他栖息地包括面对中央广场的绿墙。

5结论

随着4月初试点城市名单的正式公布,一股建设海绵城市的热潮在全国兴起。热潮之下更需冷思考。海绵城市建设是一项综合的巨大的工程,绝非一朝一夕所能完成,许多问题有待深思。海绵城市的实质就是用现代雨洪管理来解决城市发展带来的一系列雨洪及生态问题,实现像自然界那样的平衡。城市化区域对雨洪的综合性管理,涉及到方方面面,不仅包括传统的城市水网管道的建设,还包括城市的发展模式、规划、土地利用等等,需要各个专业的配合。北京建筑大学城市雨水系统与水环境教育部重点实验室教授车伍:“海绵城市建设的热潮为行业发展带来重大机遇与挑战,更面临着诸多有待探讨的现实问题。海绵城市建设的符号和愿景很好,但是大家如果认识不到问题的实质,并且不能踏踏实实地将其解决,海绵城市建设可能会半途而废。”

第四篇:国内外生态城市发展进程及我国生态城市建设对策

随着城市化的飞速发展,环境污染、资源枯竭、交通拥挤、土地紧张等城市问题纷至沓来。严峻的城市环境现状迫使人们反思以往的城市建设模式和理念。城市人在不愿放弃城市便利舒适生活的同时,又希望拥有乡村宁静恬淡的生活。人们的这种意识,可以认为是生态城市思想的萌芽和原始动力。这种思想是经历了上千年的时间逐步形成的。到20世纪70年代初,生态城市的理念理论体系被正式提出,并逐渐发展完善。当前,世界上普遍认为生态城市是解决城市问题的最优途径,同时也是人与自然和谐相处的一种新的聚居模式。

1、中国生态聚居思想的发展历程

人与自然的关系一直是我国哲学家和思想家关心的一个古老而永恒的话题。我国古代一般把人和自然的关系称为“天人关系”。《易经》的作者提出了“天人合一”、“物我齐一”的自然观,赋予“天”以“人道”,即“人与天地合其德,与日月合其明,与四时合其序,与鬼神合其吉凶,先天而弗违,后天而奉天时”(《周易·文言》)。这种观点将天、地、人作为一个统一的整体,人类既要尊重客观自然规律,又要注意发挥自身的主观能动性,强调与自然建立起和谐发展的关系,这就是人与自然统一的原则。这种思想在我国古代城市规划和建设中产生了很大的影响。

作为世界上四大文明古国之一,我国古代城市的出现也相当早,是世界公认的城市发源地之一。我国城市的形成发展经历了一个漫长的历史过程。大约在春秋之际,中国就基本上具有了一般意义上的城市。在古代风水学中普遍涉及的“天人合一,负阴抱阳,坐南朝北,背山面水”,以及合理布局土地等朴素的生态学思想,其实在某种程度上也是一种古朴的自然生态观的体现。这一模式影响着我国几千年来城市建设发展的生态模式,支配着中国古代城市发展的主流方向,是中国古代“天人合一”理念的集中体现和创造性应用。这些思想虽然有些观点也包含了一些封建的因素在内,而且也没有形成系统,但在本质上,这些古朴的观点还是体现了生态价值理论的,很多地方是值得借鉴的,它对我国古代和近代城市建设起到了不容置疑的作用。它也代表着我们中华民族文化中古代科学技术发展的一个重要成果,是我们的前辈留下的宝贵文化遗产。

近代,我国在20世纪初在生态城市思想与实践上落后于西方国家。其后,在经历了半个多世纪停滞不前后,我国现代生态城市的理论与实践开始追踪国际的先

进趋势。从20世纪80年代以来在这方面我国取得了迅猛跃进。到90年代已经形成了一套以社会—经济—自然复合生态理论为指导的相对完整的城市建设理论与方法体系。

在学术、政策上,1972年我国参加了MAB计划国际协调理事会,并当选为理事国;1978年我国建立了MAB研究委员会;1979年成立了中国生态学会;1982年,在首届城市发展战略思想座谈会上,提出了“重视城市问题,发展城市科学”的重要思想,并把北京和天津的城市生态系统研究列人1983—1985年的国家“六五”计划重点科技攻关项目;1984年12月在上海举行的“首届全国城市生态学研讨会”,被认为是我国生态城市研究的一个里程碑。同年中国生态学会城市生态专业委员会成立;1986年我国江西省宜春市提出了建设生态城市的发展目标,并于1988年初进行试点工作,这可以认为是我国生态城市建设的第一次具体实践。1988年生态城市领域的著名专家王如松教授出版了《高效—和谐—城市生态调控原则与方法》一书,对生态城市作了较为系统的阐述。19%年王如松、欧阳志云的《天人合一:山水城市建设的人类生态学原理》一书从战略高度为我国生态城市建设指明了发展方向。

在实践中,在江西宜春市开展生态城市建设试点之后,我国在1996年至1999年期间又先后分四批开展154个国家级生态示范区建设试点,其中生态省2个,生态地、市16个,生态县(市)l29个,其他7个。1996年,威海市提出了“不求规模,但求精美”的城市建设指导方针,并实践于“基础设施现代化、城市环境生态化、产业结构合理化、生活质量文明化”,的总体生态城市建设的总体思路中。新世纪以来,上海、广州、厦门、宁波、哈尔滨、扬州、常州、成都、张家港、秦皇岛、唐山、襄樊、十堰、日照等市纷纷提出建设生态城市,海南、贵州、山东、吉林、安徽等省提出了建设“生态省”的奋斗目标,并开展了广泛的国际合作和交流,其中,中德两国开展的“扬州生态城市规划与管理”的合作研究就是一例。最近,在2006年4月,建设部筹划编订《宜居城市科学评价标准》,将《宜居城市科学评价指标体系研究》列人2006年度软科学研究课题。在2006年8月7日,国务院在批复天津市城市总体规划中也表示,要将天津市定位为国际港口城市,北方经济中心和生态城市。这些都表达了我国人民对建设新型生态城市的美好向往。建设生态城市,将逐渐成为我国城市发展的主流方向。

2、西方国家的生态城市发展历程和研究概况

西方的生态城市思想的出现晚于中国,不过其生态城市的思想极其丰富,也具有相当悠久的历史。从古希腊柏拉图的《理想国》,到16世纪英国人托马斯·莫尔的《乌托邦》,都寄托着人类对自身与自然之间以及人与人之间关系和谐的理想

型城市的向往。古罗马建筑师威特鲁威在《建筑十书》中总结了古希腊和古罗马等城市建设经验,主张应从城市的环境因素来考虑城市的选址、形态和布局等。尼罗河流域的古埃及在城市用地的选择上也体现了结合地理条件、因地制宜的思想。中世纪的意大利威尼斯的建城思想也反映出朴素的生态意蕴。文艺复兴时期意大利建筑师阿尔伯蒂在《论建筑》一书主张从实际需要出发实现城市的合理布局。美洲的印第安人村落的建设也反映了朴素的生态城市的思想。

而早期“生态城市”概念的提出,与城市生态系统的不断发展变化紧密相关。十八世纪西方工业革命宜布了工业文明时代的到来。工业成为城市社会的中心,人类居住区在迅速发展,同时工业革命业带来了很多以前没有的问题。过快发展的城市化进程建立在掠夺式的利用自然资源基础上,引发了一系列严峻的全球性生态环境问题,威胁到地球上各种生物和生态系统的生存与发展。

19世纪以来,针对日益严峻的城市化、工业化带来的城市生态问题,西方国家一些学者相继提出“生态城市”的观点和相关研究。1820年欧文提出了“花园城’,的概念,倡导花园城镇运动;1898年霍华德在

《明日的田园城市》一书中提出“田园城市”的理论。在其“自然、低密度”思想的影响下,西方国家出现了一批早期的花园城市。他的思想同古希腊哲学家柏拉图提出的理想国有相似之处,本质上是对一种美好的人类社会秩序和社会生活的追求和向往。德国人韦伯的《城市发展》,英国人吴温的《过分拥挤的城市》等,也都是该领域很有影响的论著。20世纪初期,英国生物学家盖迪斯在《进化中的城市》(1915)中,把生态学的原理与方法应用于城市规划与建设,为研究生态城市奠定了理论基础。1916年,美国人帕克在其《城市环境中人类行为的几点建议》一书中,将支配自然界生物群落的某些规律,如竞争、共生、演替等与城市建设相结合,开创了城市环境生态研究的新领域。1933年,《雅典宪章》规定“城市规划的目的是解决人类居住、工作、游憩、交流四大活动功能的正常进行”,进一步明确了生态城市有机综合体的思想。

20世纪60年代以后,以卡森的《寂静的春天》(1962)、罗马俱乐部的(增长的极限》(1972)、丹尼斯·米都斯等的《只有一个地球》(1972)为代表的著作中,较为系统形象地阐述了社会学家和生态学家们对世界城市化、工业化与全球环境恶化的担优,更加激起了人们研究城市生态系统的兴趣,生态城市研究也进人了一个跨越式发展的阶段。

及至1971年,联合国教科文组织在第16届会议上,提出了“关于人类聚居地的生态综合研究”(MAB第11项计划),首次提出了“生态城市”的概念,明确提出要从生态学的角度用综合生态方法来研究城市,在世界范围内推动了生态学理论的

广泛应用与生态城市、生态社区、生态村落的规划建设与研究。“生态城市”的概念应运而生。这一崭新的城市概念和发展模式一提出,就受到全球的广泛关注和认可。它不仅反映了人类谋求自身发展的意愿,也反映了人类对人与自然关系认识的提高。并且70年代以来,随着计算机技术的不断发展,生态城市的研究方法也不断更新。

1990年在美国加利福尼亚的伯克莱召开了第一届国际生态城市研讨会

(International Eco-city Conference),与会的12个国家700多名专家学者就如何根据生态学原则建设城市提出了一些具体的、建设性的意见。其中包括伯克莱生态城计划、旧金山绿色城计划、丹麦生态村计划等,内容涉及城市、经济和自然系统的各个方面,并草拟了今后生态城市建设的十条计划。1992年在澳大利亚的生态城市阿德雷德举办了第二届国际生态城市学术研讨会。大会就生态城市设计原理、方法、技术和政策进行了深入具体地探讨,并提供了大量研究案例。同年在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会上也举办了未来生态城市全球最高论坛。1996年在西非国家塞内加尔举行了“第三届国际生态城市会议”。会议进一步探讨了“国际生态重建计划(International Ecological Rebuilding Program)”。1997年在德国莱比锡召开的国际城市生态学术研讨会也将生态城市作为主要议题之一。同年国际现代建筑学会组织通过了关于“生态城市”的宪章,提出了通过城市规划来实现城市生态系统与自然生态系统的协调。此后,有关探讨“生态城市”的设计原理、方法、技术和政策的书籍、会议如雨后春笋不断涌现出来,生态城市的研究掀起了新一轮的热潮。

生态城市实际建设也逐步成为全球城市研究的热点,很多世界著名的城市先后开展了这方面实践。它们的共同特点是一般都有明确的生态建设目标和指导原则,都比较重视实际效果和公众参与。国外的生态城市规划在确定整体目标外,会在一定的时期内集中力量解决最需要解决的问题。一些城市在生态城市在建设的初期可能并没有考虑朝着生态城市的目标进行,只是从解决某一个具体问题出发的,如巴西的库里蒂巴市,是从解决交通问题人手进行系统的生态城市建设的。一些城市规划年限较长,如澳大利亚的阿德莱德市参照“影子规划”方式,其设计时间跨度将近300年。

总的来看,现阶段国外生态城市建设的发展特点可大致概括为:(l)制定明确的生态城市建设目标和指导原则;(2)强调资源的再利用、生活消耗减量和垃圾循环利用的3R原则;(3)促进地方社区的公众参与,提高市民的生态意识。

3、我国生态城市可行的发展方向及具体对策

生态城市的建设目标是致力于城市人类与自然环境的和谐共处,致力于城市与区域发展的同步化,致力于城市社会经济和生态关系的协调和可持续发展。同发达国家的生态城市建设相比,我国的生态城市建设起步较晚,经济、政策上支持不足,成功的经验也相对较少。而且由于在一段时间内,过于强调经济的快速发展,导致城市的功能结构单一化,生态基础差,这为生态城市的建设增加了不少难度。在一定时期内,我国只有在工业化城市的基础上,通过生态化改造和提升工业科技化和信息化,并尽量减少工业化所带来的弊端来进行改进和建设。当前,我们所追求的生态城市不仅是“天蓝、水清、地绿”这些形态上和形象上的目标,还应是城市生态功能的健全,以及这些功能的发挥,更重要的是建立一种良性的生态机制,使城市的生态形象和生态功能统一起来,协调一致,从而使城市真正走上经济、社会与生态协调和可持续发展的道路。生态城市建设本身就是一个复杂系统的工程,需要投人大量的政策、社会、经济、科技、经济和公众的参与等。我国目前的远期规划年限一般在20—30年左右,而这种全面深人的规划在20—30年内往往难以实现,会出现铺的摊子过大,效果差,造成急功近利的现象,最终会导致规划目标不能全部实现。

当前我国生态城市建设可行的对策主要有:

1.优先利用城市周围先天的自然环境。对城市周边区域可利用的自然资源加以改善和合理利用。开辟城市生态走廊,加强对城市地区自然和生物资源以及历史文化遗产的保护。

2.在城市规划过程中合理安排绿化用地及生态预留地。新规划的城市应预留出一定比例的空地用于绿化,老城市应结合城市危改工程等,预留出一部分区域用于绿化,对于有历史文脉的遗址或建筑应加以保护,开发时可以适当加以结合。

3.推进生态节能住宅区建设。社区是城市的基础,对城市生态的健康发展有驱动作用。随着物质生活水平的不断提高,人们对居住条件及其周围环境要求越来越高。一般建议新建普通住宅区绿地比例不应低于35%,高档住宅区不应低于50%。

4.城市中的工厂要实现清洁生产,逐步通过ISO14000环境管理体系认证。生产中排放的废气、废水和废渣等只有达标后才允许排放,各类垃圾必须经无害化处理后安全从城市运出。鼓励工商业采用有利于生态环境城市发展可持续的时常、工艺与方法,开发、销售生态产品,参与环境保护工作。

5.要尽量使用清洁能源,逐渐改变我国不合理的能源消费结构。采用低能耗的先进工艺和技术,降低城市活动的能耗,提高能源利用效率,减少能源消耗对环境的污染。

6.合理规划卫星城镇,控制大城市规模。我国目前很多城市的规模已经发展到了瓶颈,在大城市周边地区发展小城镇是比较明智的策略。小城镇在规划时要注意生态绿化工程和绿化设计和养护,坚持高起点规划,高标准设计和高水平施工相结合。

7.编制和修订科学可行的生态城市建设规划,制定和改进合理的生态城市建设目标。随着人们对生态城市认识的不断深化,生态城市的规划设计也要与时俱进,尽可能与我国的国情相符合。规划时要坚持以人为本,保证人与自然和谐共处,走可持续发展之路。

8.加强公众参与城市管理的力度。公众参与在生态城市规划建设中有举足轻重的作用,是社会支持生态建设的具体体现,是实现生态城市目标的重要保证。

当前,与国外生态城市建设相比较,我国的生态城市规划和建设尚处于初始阶段,有关生态城市的理论、规划思路、设计方法和管理机制尚在探索之中,需要多学科专家的积极参与,并力求理论和实践的新突破。我国城市的现状决定了我们必须走人口、社会、经济、资源、环境协调的城市规划与建设之路,必须坚持高标准的城市生态规划与建设管理、高起点的环境综合整治与生态保护、高科技为主导的产业结构与布局调整,这也是我国城市可持续发展的必由之路。

第五篇:城市生态学期末复习

前言

城市化(urbanization)—指“人口向城镇或城市地带集中的过程”

城市生态学 (urban ecology) — 生态学的一个分支, 是以城市空间范围内生命系统和环境系统之间联系为研究对象的学科。由于人是城市中生命成分的主体, 因此也可以说, 城市生态学是研究城市居民与城市环境之间相互关系的科学。

城市生态学是以生态学理论为基础,应用生态学的方法研究以人为核心的城市生态系统的结构、功能、动态,以及系统组成成分间和系统与周围生态系统间相互作用的规律,并利用这些规律优化系统结构,调节系统关系,提高物质转化和能量利用效率以及改善环境质量,实现结构合理、功能高效和关系协调的一门综合性学科。

根据各类生物之间的营养关系可以把它们区分为:生产者(producer)、消费者(consumer)和分解者(decomposer)

生态系统的结构决定了它的基本功能,即物质生产、物质循环、能量流动和信息传递。 十分之一定律——无论是初级生产还是次级生产过程,能量在传递或转变中总有一部分被耗散,通过生产者的呼吸作用以热量形式散失到环境中。

研究表明,食草动物摄食量中仅有10%~20%的能量转变为次级生产量。R.L.Linderman(1942)通过大量的野外和室内实验,得出各营养级间能量转化效率平均为10%,这就是生态学中的所谓“十分之一定律”。

能量金字塔——食物链中上一个营养级总是依赖于下一个营养级的能量,而下一个营养级的能量只能满足于上一个营养级有限的消费者需要,致使营养级的能量呈阶梯状递减,于是形成了底部宽顶部窄的宝塔状,称作“能量锥体”或“能量金字塔”(energy pyramid)。 演替的三个特征(Odum,1971)

(1)演替是群落发展的有顺序过程,它有规律地向一定方向发展,因而是能预见的;

(2)演替是由于物理环境改变的结果,但演替是受群落本身控制的;

(3)演替一般以稳定的生态系统为发展的顶点,在稳定的生态系统中常拥有最大的生物量和生物间共生功能。

演替可以是前进的,也可以是后退的,前者称为进展演替(progressive succession),后者称为逆行演替

种群(population),也译为居群,人口学上就是人口,是一定空间中同种个体的集合,也就是说它是在一定空间中、特定的时间内一起生活和繁殖的同种个体的总称。

自然种群有三个基本特征:数量特征、空间特征和遗传特征。

生态平衡(ecological balance or ecological equilibrium)至少有以下三点含义:

(1)生态系统中各组分间相互作用的平衡。

(2)生态系统中能量和物质输出和输入的平衡。这种平衡也意味着个体的增加和减少的平衡,特别是出生率和死亡率的平衡。

(3)生态系统中有机体与环境之间的协调一致,或者说资源利用与资源更新的平衡。 生态平衡是指一定时间内,生态系统中各部分的结构及相互作用的平衡,物质和能量流入和流出的平衡,物质产生和消耗的平衡,有机体和环境的协调一致。

生态系统对于外界的干扰,在结构和功能上产生一系列对策,以保存其内部的稳定。它包括以下四个基本原则(

(1)物质保护原则。保证生态系统内部物质循环的连续性。

(2)生产保护原则。生态系统的生产者总是调整自己以适应环境的变化。例如生态系统净

初级生产力总是低于该系统潜在生产力,这就表明该系统有生产量贮存,以备需要时变为流通量。

(3)结构保护原则。生态系统的结构是内稳态机制的载体,所有生态系统都有趋向于恢复因突变事件造成破坏的机制。

(4)关系保护原则。发生在生态系统中的各种过程都是由群落内稳态机制控制的,稳态机制的作用导致群落对生境条件进行调节,尤其是使某些因素和压力造成的波动减少。 .何谓生态平衡?谈谈你对生态平衡的看法。

1.何谓城市化?我国城市化的标准是什么?

2.试述城市发展的历史阶段以及各阶段的特点。

3.为什么说城市化是人类发展的必然趋势?城市化有哪些优点和缺陷?

城市生态系统是一种

人为改变了结构、

改造了物质循环和部分改变了能量转化的、

长期受人类活动影响的、

以人为中心的陆生生态系统。

城市生态学的研究内容

1.城市生态系统结构方面的研究。

城市生态系统功能的研究

城市生态系统的动态研究

4.城市生态系统的系统生态学研究

城市的生态规划、生态建设和生态管理。

6.城市生态系统与周围农村生态系统间关系的研究。

广义的生态位(niche)是指种群在群落中与其他种群在时间上和空间上的相对位置及其机能的关系。每种生物的生存都需要一定的空间和资源,为了获得这些资源和空间,都有扩张的倾向,扩大它们的分布范围。但资源和空间两者都是有限的,因此必然引起有同样需要的物种间的竞争。

1.为什么说城市生态学研究对象是城市生态系统,你对此有何看法?

2.城市生态系统和农村生态系统以及自然生态系统有哪些相同点和不同点?它的主要特点是什么?

3.为什么说当前城市问题实质上是生态问题?

4.城市生态学研究的主要内容及特点是什么?

5.在城市生态学研究中应遵循哪些基本原则?

6.国内外哪些城市进行过城市生态研究,它们有哪些特点和成绩?

7.目前国际上有哪些机构开展或组织有关城市生态的研究?

城市的热岛;由于无论中、高或低纬度的城市都有城市气温比郊区高的现象,而这种气温的增高呈现出由中心向外递减的现象,这种现象就被称为“城市热岛现象”,这是城市气候中最为典型的特征之一。

城市空气污染的主要物质① 硫氧化物② 氮氧化物③ 一氧化碳④ 碳氢化合物⑤ 颗粒状污

染物

城市的水污染可分为五大类:①无机物污染;②有机物污染;③生物污染;④热污染;⑤放射性物质污染。

1.什么是城市热岛,它是如何形成的?

2.城市市区和郊区在主要气候要素上有哪些不同?

3.城市水分平衡的特点是什么?

4.从生态学角度看,理想的住宅应该具备那些条件?

5.生活垃圾发展趋势如何?它的处置对策有哪些?

城市植被城市植被包括城市内一切自然生长的和人工栽培的各种植被类型

城市植被的特点

①覆盖率低,这是因为城市地区土地利用结构改变的缘故。这是最显著的特点。

②群落类型也有改变,并多呈孤岛状分布,总的特征是自然群落比例少,人工、半人工群落的比例增加。

③出现一些城市中特有的群落类型,如耐践踏的植物群落、一年生宅旁杂草群落、多年生宅旁高秆杂草群落、草坪群落以及墙面屋顶群落等

城市植被的作用 1. 改善气候:2. 净化空气:光合作用:3. 降低噪声:4.防灾减灾:5.保健卫生6.心理健康7.观赏游憩

城市环境分区

(1)物候分区:城市中植物物候期的差异也可用来进行城市环境的分区

(2)植物受害情况分区:从质(长势、健康程度、开花现象)和量(叶面积、叶重量、树干直径、树高等)进行区分

(3)污染物浓度分区:根据植物体内所含污染物浓度

城市生态系统中的生物部分包括那些成分,它们有什么特点?

城市植物区系的那些方面可以标志城市化的发展水平?

何谓植被的栽培度,如何利用栽培度确定城市的生境类型?

城市植被对改善城市生态环境有那些作用?

植被的那些特点可以用来指示城市生态环境

城市动物区系有何特点?它们的分布规律是怎样的?

1.人在城市生态系统中的地位和作用主要表现在哪些方面?

2.试述城市人口规模和结构与城市发展的关系。

3.何谓城市人口容量?它的基本特征是什么?如何确定城市的人口容量?

4.城市环境对人的影响主要体现在哪些方面?

1.人在城市生态系统中的地位和作用主要表现在哪些方面?

① 城市生态系统中生命系统的主体是人群,而不是各种植物、动物或微生物。城市生态系统中人的发展代替或限制了其他生物的发展。

②在城市生态系统中,人是城市的操纵者和生产者,但从生物学的角度讲,人又是城市生态系统的顶极消费者。

③人在城市生态系统中既是调节者又是被调节者,城市人群根据自己的生存需要创造并不断加工着城市生态环境,同时又要不断地从心理、生理、精神和观念及行为等方面进行自我调节,以适应自己所创造和加工的城市生态环境。

2.试述城市人口规模和结构与城市发展的关系。

3.何谓城市人口容量?它的基本特征是什么?如何确定城市的人口容量?

城市人口容量是指一个城市所能承载的最大人口数量。人口容量是超越

自然生态系统的高容量

4.城市环境对人的影响主要体现在哪些方面?

在某一时间内,城市空间中存在的物质总量称为城市生态系统的现存量(standing mass)。

1. 试述城市生态系统物质代谢的特征。

2.比较城市生态系统与自然生态系统食物链的异同点。

3.试分析城市能源的种类与利弊。

4.能源与城市发展的关系如何?

5.试述城市信息系统的特点及作用。

.1、城市园林绿地有哪些类型?

2、城市绿化的类型有哪些?

何为城市生态规划?城市生态规划是在国土整治、区域规划指导下,按城市总体规划要求,对生态要素的综合整治目标、程序、内容、方法、成果、实施对策全过程进行的人工生态综合体的规划。

城市生态规划具体的方法和步骤如何?

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