城市脆弱性的动态演化过程及其特点

城市脆弱性是来源于城市复合系统内部的、与生俱来的一种固有属性，当系统遭受内外干扰时这种属性就会表现出来，从而影响到城市系统的结构和功能的正常发挥。城市脆弱性产生的基础是城市系统的内部特征，并通过系统对干扰的敏感性和应对能力而体现出来。

城市脆弱性是伴随着“人进地退”过程的一种慢性城市病，脆弱性由小变大、由弱变强是一系列过程效应交互作用的结果。具体来说，根据城市发展阶段的不同，城市脆弱性的动态演化过程可以用“3＋1”的概念模型进行总结、抽象和归纳，即3个基本过程和1个潜在过程。3个基本过程包括城市脆弱性的慢性沉积过程、累积放大过程和催化加速过程，1个潜在过程是脆弱性爆发导致城市系统衰退、崩溃或者进行调控导致脆弱性减小、降低。城市脆弱性正是在这种“3＋1”的动态演化过程中循环往复变化，由此构成了城市“人—地”复合系统矛盾运动的一个重要特点。

3个基本过程和1个潜在过程在理论上构成了城市脆弱性动态演化的总体特点，又可进一步细分为3个时期，即相对安全期（慢性沉积过程和累积放大过程）、高危期（催化加速过程）和重构期（衰退、崩溃或减小、降低）。对于城市来说，由于脆弱性是其固有属性，因此城市也就不可避免地处于某一个动态演化过程内。那么，城市脆弱性的发展应该坚决避免基于“慢性沉积—累积放大—催化加速—衰退、崩溃”的悲观型演化模式，力求处于“慢性沉积或累积放大”的相对安全区间内，即使超过了安全期，也应至少遵循基于“慢性沉积—累积放大—催化加速—减小、降低”的乐观型演化模式。只有这样，城市脆弱性才能处于一个可调可控的范围内，才有可能实现可持续发展的战略目标。

如果把城市复合系统与人体疾病发生的过程相比，可以发现两者具有内在的相似性。按照中国古代典籍对疾病发生过程的论述，人体患病可以分为病在腠理、病在肌肤、病在肠胃和病在骨髓等四个阶段，由此深刻地说明了疾病从外部的皮肤纹理到肌肉，再到内部的肠胃内脏，最后到中枢骨髓对人体的入侵程度。城市脆弱性的四阶段动态演化过程类似于人体疾病发展的四个阶段，脆弱性由小变大、由弱变强，具体可用图3－7进行示意概括。

1）慢性沉积

任何一个城市都存在系统所固有的脆弱性，慢性沉积过程是不可避免的。在城市的初期发展阶段，城镇化和工业化水平都很低，经济和产业体系处于构建阶段，经济和产业发展带来的负面环境效应较少，城市经济、社会问题处于萌芽状态，这样，由经济、社会和环境构成的城市非空间脆弱性也相应较低。同时，由于城市经济、人口的规模较低，其对自然资源和能源的需求也相应较低，城市发展所消耗的自然资本比较少，人类活动对城市生态空间的干扰和破坏保持在一个较低的水平上，空间脆弱性也较低。但是，脆弱性低并不代表没有，而是具有很大的隐蔽性，不易被感知和发现，其隐藏在城市不断发展的经济、社会中以及在不断地侵占生态空间的过程中，并逐渐被沉积下来。例如，一次不合理的开发、一个湖泊的消失等都会对城市系统的机体带来影响，虽然这种影响可能是微乎其微的，但会留下痕迹即沉积下来。此时的情况正如病在腠理一样，对人体功能影响甚小而不宜被察觉，但作为一个病根子而逐渐在人体内积累下来，俗语所说的“烙下病根子”正说明了此点。

图3－7　城市脆弱性动态演化过程示意图(www.xing528.com)

2）累积放大

一方面，随着工业化和城镇化的不断发展，已经沉积下的城市脆弱性会过渡到累积放大阶段。城市会逐步建立自己的经济发展模式，主导产业将会得到进一步确立，这会使得城市对主导产业的依赖度增加，主导产业本身的任何变化以及外围发展环境的变化都将使城市受到影响，也就是说城市发展对经济的敏感性增加。同时，随着产业规模的不断扩大，污染物排放也将随之增加，由此导致城市环境质量不断恶化，城市不得不投入资金进行环境治理，两方面的叠加会使得第一阶段沉积下的城市非空间脆弱性进一步得到放大。另一方面，随着经济规模、人口的快速增加，城市发展对各种自然资本的需求会急剧增加，尽管可以通过贸易手段获得发展所需的部分自然资本如石油、矿产等，但本身拥有的土地、水等自然资本将被大量消耗，城市生态本底空间进一步被削弱，生态环境问题发生的次数增加，空间敏感性不断加大。同时，由于生态系统的结构和功能发生不利变化，将导致其自我调节和恢复的能力减小，即空间恢复力不断减小。这样，在空间敏感性和空间恢复力的双重作用下，空间脆弱性同样得到累积和放大。

3）催化加速

以慢性沉积过程为基础，通过累积放大过程，城市脆弱性会进入一个新的阶段。此时，随着城市经济和产业系统的日益成熟和完善，城市发展会进入一个黄金期：城市经济规模和产出都会达到一个新水平，主导产业优势会更加明显，对城市经济的贡献也将会更大。在这种情况下，主导产业的任何波动，都会引起城市经济和产业系统的剧烈波动，进而带动城市其他产业以及诸如就业、医疗等社会问题的集中出现。从表面上来看，此时城市更加繁荣，但背后的非空间脆弱性也将达到一个高峰。同时，原本已经被过度消耗的自然资本和不断恶化的城市环境也将面临更为严峻的问题。更重要的是，非空间的经济社会问题和生态空间问题会以复杂的形式和机制耦合在一起，往往会“牵一发而动全身”，当遇到内外部干扰因素的催化，累积的脆弱性状态会被瞬间加速放大，形成加速放大效应甚至突变效应。这如同疾病发展过程中的“病在肠胃”一样，非空间脆弱性和空间脆弱性已经深入城市系统内部，原本的城市慢性病将进入一个高危期。

4）衰退、崩溃或减小、降低

进入高危期的城市脆弱性将面临两个选择：一是继续放大加速，最终导致城市系统崩溃，脆弱性被无限放大，正如病在骨髓而无药可治一样。二是采取综合调控措施，进行发展路径的转型升级，遏制并扭转继续加速恶化的势头，从而不断减小、降低城市脆弱性。第一种情景是一种悲观型演化模式，将是城市发展史上的灾难，第二种情景才是唯一并正确的选择。通过综合调控措施的实施，城市脆弱性会被降低而恢复到前三个过程中的某一个。此时，城市脆弱性会在新的起点和基础上，开始新一轮的动态演化过程。

综上所述，城市脆弱性在理论上的动态演化过程可以归纳为，随着时间的推移，慢性沉积效应越来越被放大，形成“累积”过程效应和累计放大效应，这种慢性沉积和放大过程被累积到超过一定阈值时，城市就会脱离可持续发展状态，脆弱性逐步加大，一旦遇到外部干扰因素的“催化”，这种脆弱性状态就会在瞬间被加速放大，形成加速放大效应甚至突变效应，城市的慢性病转为“高危期”，如果不进行扭转，就会导致城市系统崩溃。但应指出的是，并不是每个城市的脆弱性演化都是按照上述四个阶段而进行的，对于同一个城市，其脆弱性的动态演化也不一定严格按照这个过程进行。这四个过程是一种理论上的构想和推导，是一个概念模型，可为城市脆弱性的动态演化分析提供一个总体思路，而具体到实践中，还要根据所研究城市的脆弱性动态变化过程进行具体分析。

上述城市脆弱性问题的实质在于：对经济发展、经济利益的无止境追求是建立在自然资本的大量消耗和自然环境日趋破坏的基础之上，这造成城市发展与自然环境即城市“人—地”关系的尖锐对立，并由此产生了严重的发展危机。按照刘易斯·芒福德的话来说，为了经济利益，城市“摧毁一切阻碍城市发展的旧建筑物，拆除游戏场地、菜地、果园和村庄，不论这些地方是多么有用，对城市自身的生存是多么有益，它们都得为快速交通或经济利益而牺牲”；同时，城市发展的规律是“坚决无情地扫清日常生活中能提高人类情操、给人以美好愉快的一切自然景色和特点”；为了经济利益，城市可以让“江河变成滔滔的污水沟，滨水地区甚至使人无法走进……”为何会产生这些问题，原因是城市中“每一个企业都是一个独立单位，每个单位都把追求利润置于所有的社会义务之上，并高于一切”。从可持续发展的角度来看，城市发展仅仅关心资本总量，一味追求人造资本的增加而忽视了城市自然资本的负增长，日积月累就会造成脆弱性被沉积和放大，直至引发整个城市系统的发展危机。