基于综合目标评价需要的城市生态系统再认识

基于综合目标评价需要的城市生态系统再认识
吴建勇;张洪艳
【摘要】由于城市生态系统的复杂性和复合性,选择性和分离性的城市生态系统相对容易认识,但有些城市问题的研究,需要基于尽可能综合的系统考量,由此需要一种理论能够有助于对不同视角下的城市生态学理论及相应结论进行整合、进行全面的系统分析和不同性质的因量转换.基于此,将城市生态系统甄别为一元二化关系下的物质生态系统和人文生态系统,并阐述了它们的动态关联特征.
【期刊名称】《科技管理研究》
【年(卷),期】2009(029)012
【总页数】3页(P94-96)
【关键词】城市生态;物质生态;人文生态;一元二化;变化差
【作者】吴建勇;张洪艳
【作者单位】淮阴工学院设计艺术系,江苏淮安,223001;江南大学设计学院,江苏无锡,214122;淮阴工学院设计艺术系,江苏淮安,223001;江南大学设计学院,江苏无锡,214122
【正文语种】中文
【中图分类】O62.2
目前，国内不同学科有关城市生态系统的认知，大致可概括为三个大类:一、自然科学视角下的城市生态系统;二、经济学视角下的城市生态系统;三、社会学视角下的城市生态系统。

尽管不同学科所面对的城市客观性基本相似，但由于城市是一个
复生的多阶结构系统，同时由于人在认识上的局限性和学科视角的差异，城市生态系统在具体的学科领域往往有不同的理解:不同学科视角一方面会导致不同的系统
结构认知，另一方面也会导致同一构成要素在不同系统认知中的微观生态位及因量关系有可能出现不同。

这就带来了一个问题:当不同学科视角下的城市生态系统认知理论用于同一城市问
题的研究时，有可能产生不同的结论。

当这种情况发生，并且相应问题的研究又必须建立在综合评价基础之上，该怎样对不同理论及由此作出的结论进行协调?这种
协调问题尤其在不同结论间存在明显矛盾时，更容易凸显。

比如，有些城市的历史街区保护中，就出现了经济指标、环境指标、文化指标间近乎“不可调和”的矛盾，结果导致保护也不是，不保护也不是。

基于上述，笔者认为有必要建立这样一种城市生态系统的认知:它能够有助于我们
在对城市问题进行综合目标评价时，对不同视角下的城市生态学理论及相应结论进行整合，进行全面的系统分析和不同性质的因量转换。

下文将以此为目的，对城市生态系统进行再认识。

人类的城市行为虽然直接对象更多的表现为城市空间环境，但本质上却是在处理“人”自身的发展问题，人的自然属性和社会属性，产生的需求会使这种行为表现出既于物质又远超出单纯物质要求的复合特征。

因此，“城市本质上是人类属性的延伸和物化”［1］;城市生态系统不仅存在客观的物质因量关系，同时也存在同样具有客观性的非物质因量关系;它不仅是一个空间横向关联的物质系统，也是一个
有着时间纵向联系的人文系统。

1.1 城市物质生态系统
城市物质生态系统是指以城市空间环境 (包括人造空间环境和所处自然空间环境)为主体的一切物质层面上关联对象构成的整体，同时人的自然属性也被考虑在这个系统之中。

这里的物质，不只是有形的“物”，还包括自然意义上有形“物”间的客
观关系。

从静止状态上看这一系统是若干独立构成要素在一定空间位置上的总和，它可以完全基于“人”的需要和自身能动性发生改变，因此，静止状态的物质生态系统具有即时性和可分裂性，可以进行以某一时间为单位或一定空间为单位的切片。

从单纯满足人的即时物质需要角度来讲，城市只是新物态系统的空间提供者，它在空间上的关联性要明显强于在时间上的关联性。

理论上我们可以将一个城市原有物态系统全部摧毁，然后再在原址上重新建造，因此，城市物质生态系统的稳定性很大程度上受人的需求和能动性的影响。

由于城市物质生态系统便于量化分析和认知，针对它形成的理论更便于技术化应用，因此，基于物质层面的城市生态学研究十分广泛，比如，围绕人与生物圈关系展开的生态学研究，基于自然环境的城市生态学研究等。

但学界在这个层面上的城市生态学研究中，大多采取的是单系统理论，既将所有与城市相关的要素看成是一个系统或这个系统的衍生，因此很容易导致两种误区:一是将人与城市的物质体系并行;
二是将人完全从属到城市物质体系之中。

前者容易导致夸大人对城市物质体系决定作用的认识，而不便于城市物质体系对人群的反作用研究;后者则容易导致将人的
社会属性中的部分或全部纳入到城市物质体系中，而不便于进行系统非物质能量的研究。

1.2 城市人文生态系统
城市人文生态系统是指以城市人群的生活信念、价值观、生存结构、习惯、态度为基础，所有具备社会属性的行为方式及关系的综合。

这里的人群是个相对概念，比如，我们可以以家庭、社区、片区、城市为范围来界定人群，也可以以某种价值取向来界定人群。

城市人文生态系统以“人”为纽带在长期发展中逐渐形成，就整体层面而言，它是“人”主观承传 (人际传播)、自然延续 (长久记忆)、时代背景 (环境适应)、需求变
化(改进发展)共同作用的结果，同时基于人群界定的多元性，这个系统难于进行切片和主观分解。

城市的人文生态不仅与城市物质空间存在一定对应性，而且表现出很强的时间上的延续性，因此，城市人文生态系统的稳定，一方面通过它的物化对象——城市物质生态系统来实现，另一方面则来自系统本身的发展“惯性”。

即有的城市人文生态并不会因为原有的物质依存和表现方式消失而立刻消失，它的改变需要基于人的适应性过程。

城市的人文生态，除了明显具有社会科学属性的一些学科如史学、哲学、社会学等对其有所关注，其它学科领域鲜见对之深入研究者，甚至在城市设计这样的学科领域它还是一个比较陌生的词汇。

这主要是因为:(一)尽管早在20世纪六十代美国芝加哥学派就“发展了一种系统的建立在人文生态学原则基础之上的城市发展理论”［2］，但是本质上关于这方面的研究还有待不断完善，更重要的是城市人文生态的存在及作用至今也还没有引起社会的广泛关注;(二)城市人文生态在研究时难于像物质生态系统那样进行界定，更难于进行量化控制分析，在很多应用性很强的学科内往往显得“实践”意义“不大”。

2.1 城市生态系统的动力学机制
基于生态系统的动力学机制，我们不难理解: “能量”传递形成城市生态系统的动态性，并使之内部各构成要素存在广泛联系。

这种能量传递必须有两个方面的保障:构成要素 (包括类别及分类量)、因量关系。

其中，构成要素是能量传递及到达的对象，并承担对能量进行转化的功能;因量关系是能量分流、传递的路径;构成要素对能量的结构需求构成它们之间的因量关系。

能量通过因量关系在构成要素间的传递使城市生态系统产生空间上的关联，而传递过程和方式则使城市生态产生时间上的关联。

“当系统内的能量传递发生改变，那么原有系统的稳定性就会受到影响，当这种改变处于系统耐受阈限值内时，系统会表现为定向性的生态演替——进化;当
超出阈限值时，系统的原有稳定性就会发生本质改变”［3］。

由于城市生态的双系统性，能量传递在城市内部又会表现为两个层面三种路径。

所谓两个层面是指城市物质生态系统和人文生态系统各自内部的横向能量传递及它们之间的纵向能量传递，当一种能量由两个系统中的一个向另一个传递时，能量的性质会发生转化，即物化或非物化。

而三种路径是指能量同时在通过城市物质生态系统和人文生态系统各自内部的因量关系、它们之间的局部因量关系、它们之间的整体因量关系进行传递，见图1。

在能量传递的过程中，“人”是一个特殊的构成要素，他同处在两个系统之中，使能量在通过两个系统之间时物化或非物化成为可能，是维持、改变、促进系统能量及能量传递的一个重要因素。

2.2 城市生态系统的变化特征
城市生态系统的变化是城市生态系统动态性的表现，因此其变化特征与它的动力特征存在一定的关系:(1)基于能量传递、构成要素、因量关系之间的关系，不难理解在每个因量关系中，存在匹配的因量指数。

因此，城市生态系统的变化可以通过因量指数的变化 (以下简称“因量变化”)得以反应;(2)一个因量变化会通过能量传递而诱发下一个因量变化，并由此产生系统层面的变化;(3)基于能量传递的层面及路径特征，城市生态系统的变化可以表现为整个生态系统变化、城市两个生态系统变化、城市两个生态系统内部变化三个层次。

理论上，城市生态系统构成中的任何一种因量变化都会通过系统内在的广泛联系，而在城市物质生态系统和人文生态系统层面有所表现，并最终表现为城市生态系统的整体变化，见图2。

但是由于能量传递层次和路径的特征以及城市两个系统的性质存在一定的差异，因此，城市的两个生态系统对同一因量变化的反馈有着不同的灵敏度，对变化影响的耗散或最终完成适应性调整的周期也不一样。

也就是说，城市的两个系统间存在反馈变化差，反馈变化差的消除必须基于一定的时间保障。

这里需要指出的是正是由于城市物质生态系统和人文生态系统之间存在反馈变化差，因此，它们之间有理论上的可分离性，也就是说并非每个城市以及发展中的每个阶段，它的物质生态系统和人文生态系统之间总能处于一种相对和谐的状态。

举例来说，当城市物质生态系统已经是新的状态时，城市的旧有人文系统可能还在发挥作用，如果我们把这个现象放大，城市的旧有人文系统可能还在发挥作用，但原先与之高度对应的城市物质生态系统则可能已经完全消亡，从生态学角度来讲，这时候城市也处于一种失衡状态。

这种失衡恰恰是我们在现有城市问题的研究中最容易忽略的。

(笔者认为诸如城市趋同、城市人口非结构性膨胀、人群对相应城市的认同
感下降等等城市问题的出现，与城市两个系统间出现的危机有很大的关联，文旨所限，这里不作展开。

)
基于人的二属性理论形成的城市二属性认识，使很多人承认城市二属性之间是高度关联的，但是，由于在城市“第一属性”或“本质论”上长期以来存在争议，同时由于学科视角的差异，人们更易于用分离结构或从属结构的理论看待城市物质生态系统和人文生态系统的关系。

笔者认为当我们在进行综合性城市问题的评价时，城市物质生态系统和人文生态系统应当被理解为城市宏观生态系统的一元二化，两者间是既存在差异又互为依托、反映、密不可分的关系，它们既不能独立成两个体系，也不是从属或附属的关系:一、两个系统的出现及维持都基于同一个特殊的构成要素——“人”，人的二属
性直接对应着城市两个系统;二、两个系统中的任何一个，都不能体现城市生态系
统完整的动态关联，“任何一个部分都会通过迭代和反馈彼此不断相互包容而成为了城市生态系统的整体”［4］;三，两个系统间存在多重客观的因量关系，任何一个因量变化，都必然会引起两个系统发生应激反映，两个系统间存在多态位的客观联系。

如果以分离结构来看城市系统，系统间未达到整体层面的因量关系就很容易被忽视，
局部因量变化对总体因量变化的影响就难于深入研究，此外分离结构的认知理论很容易将城市问题变成片面物质或单纯社会考量。

如果以从属结构来看待城市的双系统，实际上又回到了以一种系统为主体的宏观单系统理论层面。

这样的理论很容易使城市问题陷入“混沌”的认识状态，进而形成扩散的“城市完全自组织”的认识。

由此，人类的城市行为就陷入了作为和不作为的悖论逻辑中。

分离结构和从属结构的城市系统认识实际上都是单系统认识，只不过宏观度有所差异。

今天，许多用能够用单一视角的生态理论给予解答的城市问题，之所以换了一个视角就存在许多矛盾，正是因于此。

文章引言部分所提的“协调性”问题，归根结底是城市生态系统中物质因量与非物质因量如何认知 (主要体现在作用关系上)和如何协调评价 (主要体现在不同性质因量的等值转换上)的问题。

如何认知是如何协调评价的基础，而如何协调评价则是
解决问题的关键所在。

从经济至上、到经济与环境协同发展、再到建设和谐社会，城市发展理念上的进步要想真正变成认知行为的进步，还需要一个过程。

本文只是浅显的探讨了城市生态系统的构成及系统因量的关系，借此提供一种对其进行综合量性分析的可能性和可行性。

对它的认知还有待进一步的展开。

仅以此文抛砖引玉。

［1］宋俊岭.城市的定义与本质［J］.北京社会科学，1994，(4):110.
［2］姜芃.美国城市史学中的人文生态学理论［J］.史学理论研究，2001(2):105. ［3］AULAY·MACKENZIE等.生态学 (精要速览系列)［M］.孙儒泳，等译.北京:
科学出版社，2000.
［4］郁亚娟，郭怀成，刘永，等.城市生态系统的动力学演化模型研究进展［J］.
生态学报，2007(6):2603－2614.。