城市生态系统管理的案例研究

城市生态系统管理的案例研究

城市化已成为不可逆转的趋势,而作为生态学研究热点和理论前沿的生态承载力是支持城市化可持续发展的根本支撑。上海这个年轻的移民城市在快速城市化进程中,资源短缺、环境污染、人口爆炸等理应分阶段出现的城市化“副作用”都在短期之内集中爆发,因此本文选取了上海这个具有典型代表意义的城市作为研究案例。通过建立城市生态承载力系统动力学模型,分析城市生态承载力的现状；通过复杂函数过程与系统动力学模型的耦合与互动,对上海未来10年发展动态进行真正意义上的系统仿真和模拟；探讨产业状况、人口动态、社会发展和区域生态承载力的协调机制；探讨城市自然、经济、社会的最优配置方案,提出合理管理的优选策略；寻求提升城市生态承载力可操作的对策。主要结果表明：上海市科技研发经费投入与成果产出明显不足,须提升城市科技研发水平。

2011年上海市研发支出占GDP比重为3.11%,历时约十年的发展,该项变量比重增幅仅5.46%,2020年研发支出占GDP比重达到3.28%,距离城市承载力控制目标的不小于3.50%的指标仍有差距；另外,代表科研成果产出的科研机构发表论文篇数也仅为承载目标指数的1/3。因此上海市须加大科技研发经费的投入力度,多重奖励措施鼓励高校、研究机构、企业和个人贡献科技研发成果；以提升城市科技研发支撑力来加快高新技术产业、现代创新型产业的产业结构调整进度,使科技研发力量成为城市经济快速稳步发展的内在推动力。另外在教育方面特别是基础教育方面重视度不够,高素质学术型人才和高素质劳动技能者人口占比低,须强化人力资本支撑力。其中代表高层次人力资本的人才——大专以上文化程度人口的数量占比在2020年不足总人口数的50%。

城市亟待加强对教育的投资力度,确保义务教育毛入学率的同时进一步提高高中毛入学率；进一步提高基础教育以及高等教育教师队伍的建设工作。在资源供给层面,当前上海市城市绿地面积、水耗与能耗供给能力基本可载。预计2020年人均公园绿地面积将超出承载力控制目标推荐值：≥11m2/人而达到14.31m2/人；在单位GDP水耗方面,从2011年历史数据的16.22m3/万元下降至2020年10.68m3/万元；在单位GDP能耗方面,2020年0.47吨标煤/万元的能耗实现了产业高效节能的转变。为了打造可持续的生态绿色宜居城市,需继续推进城市绿地资源可持续利用策略,采用腾退原则恢复“城市之肺”的面积率。

合理配置并提高工业、企业生产用水循环率,加快对高水耗产业的调整；另一方面,强化公众节水宣传,科普循环生活用水妙招。最后稳步推进生态城市能源结构化调整,合理配置工业、企业能源使用方案；培育公众节约用电意识；开发新型绿色环保高效能源。在环境纳污能力层次,当前上海市COD和SO2排放强度呈现生态盈余,未来为了增强环境承载弹性力,须推进优化城市布局,重点整治污染排放源,提升净化处理固废、污水及大气环境污染物能力,以提升城市生态涵养功能。本研究是首次对快速城市化的大都市进行的基于生态承载力的城市生态系统管理研究,对城市生态学研究具有重要科学意义,为实现城市可持续发展和建设资源节约型社会提供科学依据和技术支撑。