第四节 城市与生态环境

一 城市与自然和谐共生是人与自然和谐的前提和关键

（一）城市与城市化对生态环境的影响

从生态学的角度考察，城市是由自然、经济、社会复合而成的一种人工生态系统，它具有物质转化、能量流动、信息传递等重要功能，但同时又是人与自然矛盾最突出的地方。城市与农村最大的差别在于城市的降解功能过弱，生产和消费功能过强，所以城市对周边环境的冲击过大。

城市化是人力资本、土地资本以及其他资源利用方式的根本转变，从而会对生态环境产生深刻的影响。一方面，城市化促进了资源的集约利用，提高了资源的使用效率。以人口聚集为特征的城市化为各类环境污染物的集中排放和处理提供了契机，有助于降低单位人口的污染排放水平。从长期来看，城市化带动经济发展，这会带来技术（特别是污染控制技术）以及人们环境服务需求的提高，从而促进环境的改善。另一方面，城市化也意味着土地、水和其他资源在相对狭小的空间里的高强度使用，并带来污染物的高密度排放，超出了当地自然界对污染物的吸收和降解能力，会对城市的环境和生态系统带来巨大的负面影响。

（1）对水环境的影响。一是对水资源（尤其是地下水）的过度开采利用，二是对地表和地下水的污染，以及这两个方面影响的相互交织。欧洲环保局统计，在人口超过10万人的欧洲城市中，有60%存在不同程度的地下水超采现象。在亚洲城市中地下水的超采情况也十分严重。曼谷、马尼拉、马德拉斯等城市的地下水位都出现大幅度下降。地下水的过量开采带来了包括水位下降、水井干枯、抽水成本高、地面沉降、咸水入侵、土地盐渍化等问题。世界上的许多城市都在经济飞速发展时期出现过地面沉降现象，如纽约、东京、墨西哥城等都经历过这一过程。

专栏2-5 中国城市发生地面沉降

国土资源部2012年发布的地质调查报告称，全国有50多座经济快速增长的城市正受到大规模地面沉降问题的困扰，下沉的速度虽然比较慢，但在上海、北京、西安等城市问题已经比较严重。上海市沉降的中心区，最大的累计沉降量已经超过2米。全国到2009年为止，有7.9万平方公里的土地累计地面沉降量超过200毫米。

全国沉降最严重的地区有长江三角洲、华北平原和汾渭盆地。国务院于2012年审批同意的《全国地面沉降防治规划》要求，在2015年前遏制以上三个地区的沉降趋势，在2020年前遏制全国范围内沉降的势头。

中国正处在大规模城市化的进程之中，土地资源的短缺要求把楼房建得更高，不断增加的城市人口也需要更多的水源，所以开发地下水也成为一个趋势。建造高楼大厦和开采地下水是造成城市地面沉降的主要原因，地面沉降又加快了建筑物崩塌的速度，增加了铁路、排水系统、电网与通信网络等基础设施的维护成本。

应对措施是限制地下水的开发和使用，对沉降很严重的地方可采取把地面水注入地下的办法。上海每年要花费数十亿元，通过向地下灌水的方法阻止地面沉降的势头，但这种方法成本太高。

资料来源：《中国城镇化要转移到建设生态平衡的新农村》，人民网，http://ezheng.people.com.cn/proposalPostDetail.do? id＝734263＆boardId ＝1，最后访问日期：2014年12月1日。

（2）城市对大气环境的影响。城市和周边地区工业发展会带来大量的粉尘、硫化物、氮氧化物及其他有毒物质的排放，化石能源在发电和交通工具中的大量使用也进一步造成城市的空气污染。美国1943年的洛杉矶光化学事件、伦敦1952年的烟雾事件、比利时1930年的马斯河谷事件都是城市大气环境污染的典型事件。

（3）城市对局部气候的影响。由于工业活动密集、交通堵塞、大气污染严重，特别是在建筑物大多为石头和混凝土的城市中，由于其热传导率和热容量都很高，加上建筑物本身对风的阻挡或减弱作用，形成了城市的“热岛效应”和“冷岛效应”，导致城市局部气候的改变。

（4）对土地资源的影响。蔓延型的城市化模式对土地资源的影响尤其突出。冷战期间，美国出于防原子弹的考量，提出缩减城市规模，诱导人们到郊区去，再加上美国补贴高速公路大规模建设，导致城市低密度蔓延。这种离散式、“青蛙跳式”的城市发展使大量农田和绿地被用于房地产开发、道路交通的建设。1982—1992年，美国平均每小时失去农地277.5亩，每年失去农地约243万亩，相当于美国耕地面积的0.1%。

（二）城市与城市化对温室气体排放、气候变化的影响

潘家华认为，城市是创造财富的主要阵地，也是耗能和温室气体排放的主要场所。在城市化的过程中，城市建设和城市生活方式带来了温室气体的大量排放，从而对全球气候变暖产生巨大影响。城市是资源能源的主要消费者和温室气体的主要排放者。城市碳排放量占世界碳排放量的60%—80%。此外，由于城市化使大量的农田变成了水泥地，地面硬化了，引起对太阳光的强烈反射，也是影响气候变暖的重要原因。

中国快速推进的城镇化，导致城镇住房、交通以及其他各种基础设施建设大量增加，能源资源的消费也迅速增长。在以化石能源为主体的中国能源结构的作用下，城镇化进程的推进必然使得二氧化碳的排放量不断增长，由此使得城镇成为巨大的温室气体排放源。从表2-10中所列的数据可见一斑。

二 城市绿色变革与转型思想溯源

18世纪工业革命开始，城市急剧膨胀，城市的自然环境发生了巨大的变化，促使人类开始关注城市的生存环境，探讨城市与生态环境的关系。

19世纪末英国的霍华德（E. Howard）发表《花园城》（1898年），提出了田园城市理论，开始运用生态学的理论和方法对城市进行研究。19世纪英国生物学家格迪尔斯（P. Geddls）的《城市开发》（1904年）和《进化中的城市》（1915年）将环境、卫生、住宅、市政工程、城镇规划等结合起来考虑。美国的帕克（R. E. Park）发表的《城市：环境中人类行为的几点建议》（1916年），将支配自然界生物群落的某些规律，如竞争、共生、演替、优势等应用于城市研究。1933年“雅典宪章”规定，城市规划的目的就是使人类居住、工作、游憩、交流等四大活动的功能正常发挥，进一步明确了城市环境有机综合体的思想。20世纪初，以帕克的《城市和人类生态学》（1952年）、美国卡逊（R. Carson）的《寂静的春天》（1962年）、罗马俱乐部的《增长的极限》（1972年）等为代表的一批国外学者将生态学思想运用于城市生态学的研究，奠定了生态城市的理论基础。

20世纪70年代，联合国教科文组织发起的“人与生物圈计划”，提出了研究影响城市生态系统健康及人地关系和谐的因素，分析了造成城市环境问题的原因，并首先提出“生态城市”这一概念。1984年“人与生物圈计划”提出生态城市规划的五项原则，同年雷杰斯特（Registet）提出了建设生态城市的原则。苏联生态学家亚尼茨基（Yanitsky）提出生态城市的理想模式是，技术与自然充分融合，人的创造力和生态效益得到最大限度的发挥，居民的身心健康和环境质量得到最大限度的保护，物质能量、信息高效利用，生态良性循环，是一种人类理想的栖息环境。雷杰斯特则认为生态城市即生态健康城市，是紧凑、充满活力、节能并与自然和谐共存的聚居地。美国城市生态学家、生态城市建设者协会主席理查德·瑞吉斯特认为，城市是现代工业文明得以集中的地方，但也是饱受工业文明带来的包括环境污染、资源能源短缺等诸多现代问题之苦的地方。“人类的生活质量在很大程度上取决于我们建设城市的方式、城市人口的密度和多样性的程度。城市人口密度越大、多样性程度越高，对机械化的交通系统依赖越小，对自然资源消耗越少，那么对自然界的负面影响就越小。”

20世纪30年代，美国现代建筑学泰斗兰克·赖特鉴于当时汽车工业的迅速发展，曾提出过“广亩城市”的构想。他主张未来的城市不再集中，而向郊区扩散，采用一种分散的城市布局。而兰克·赖特的学生、美国生态建筑学之父索莱里却批判了其老师的观点。他说：“我恨我的老师，因为他推动的汽车工业异样发展，‘打补丁’般的生物燃料策略于事无补。”索莱里认为：“人类面临危机，城市吞噬着地球，耗费能源，如此下去或许10个地球才够支撑，人类应该彻底改变这种生活模式。”“自然界这个有机体在进化的同时，也会变得越来越复杂，也会成为一个更紧凑或更微型化的系统。就像城市，也如同一个生命系统般运作。”索莱里首先提出了建造线性城市的理念，并在位于亚利桑那州凤凰城以北100多公里的沙漠中阿科桑底进行了长达40年时间的“精益线性动脉城市”的试验。

在中国，马世骏与王如松等提出社会—经济—自然复合生态系统理论，认为城市是典型的社会—经济—自然复合生态系统。应开展综合性的社会—经济—自然复合生态系统研究，以识别和解决工业城市面临的诸如人口拥挤、交通拥堵、工业布局不合理、自然资源不足等问题。