生态城市构成与功能：生态环境保护与可持续发展

（一）生态城市的系统构成

从生态学的观点来看，生态城市是以人为主体的生态系统，是由自然生态系统、经济生态系统、社会生态系统、基础设施系统四个子系统构成的复合生态系统（图7-1）。这四个子系统通过结构和功能生态整合，相互交织、相互联系，共同构成按一定规律组合的有机整体。

（1）自然子系统是由水、土、气、生、矿及其相互关系构成的人类赖以生存、繁衍的生存环境，也可以说是另一类城市基础设施——生态基础设施。它是城市及其居民持续获得自然生态服务的保障，涉及生物和环境各要素，包括动物、植物、微生物、太阳、空气、水体、土壤、矿藏、气候、自然景观等。

（2）经济子系统是指人类主动地为自身生存和发展组织有目的的生产、流通、消费、还原和调控活动。经济生态系统是生态城市主要知识信息、物质生产和服务系统，涉及生产、分配、流通和消费各环节，具体包括知识产业、工业、农业、建筑业、商业、金融业、贸易业、交通、通信、科技等。生态城市的经济生态系统，不仅要求在经济增长方面有更多的产出，实现经济的发展，同时还要面对资源的枯竭及不可再生，研究资源的代际配置问题。

（3）社会子系统是生态城市中人类及其自身活动所形成的非物质生产的组合，主要由人的观念、体制及文化构成，涉及人及其相互关系、意识形态和上层建筑等领域，包括人口、文化、艺术、道德、宗教、法律、政治及人的精神状况等。

（4）基础设施子系统是指为城市物质生产和城市人民生活提供一般条件的公共设施，是城市赖以生存和发展的基础。随着城市化进程的加快，城市基础设施对城市系统运行的促进和保证作用日益突出，已成为可持续发展生态城市一个重要组成部分。城市基础设施一般包括五个子系统，即能源动力系统、水源和供排水系统、交通运输系统、邮电通信系统和城市防灾系统。

图7-1　可持续发展生态城市的系统构成

上述四个子系统相生相克，相辅相成。四个子系统在时间、空间、数量、结构、秩序方面存在生态耦合关系。其中时间关系包括地质演化、地理变迁、生物进化、文化传承、城市建设和经济发展等；空间关系包括大的区域、流域、政域直至小街区；数量关系包括规模、速度、密度、容量、足迹、承载力等；结构关系包括人口结构、产业结构、景观结构、资源结构、社会结构等；秩序关系包括每个子系统的竞争序、共生序、自生序、再生序和进化序。

（二）生态城市的功能(www.xing528.com)

生态系统的功能是指系统内生物与环境相互作用过程中，所发挥的创造物质、自身消耗和维护生态环境质量的功效。生态城市作为社会-经济-自然的复合系统，具有生产、消费和还原三个基本功能。

1.生产功能

生产是生态城市系统内生物利用营养物质、原材料物质和能量产生新物质与精神并固定能量的功能，即所谓的“同化过程”。该功能为社会提供丰富的物质和信息产品，有生物性生产和社会性生产两种形式。生物性生产环节按食物链展开，生产的结果是发育自身、繁衍后代。社会性生产则只有城市人群才能进行，包括物质生产和精神生产，前者以创造社会物质财富、满足人的物质消费为目的，后者以创造社会精神财富、完善和丰富人的精神世界为目的。城市生产活动的特点是空间利用率高，能流、物流高强度密集，系统输入、输出量大，主要消耗不可再生性能源，且利用率低，系统对外界的依赖性较大。

2.消费功能

消费是生态城市系统内生物消耗营养物质、产品物质和能量以满足生理代谢与精神生活需要并释放能量的功能，即所谓的“异化过程”。该功能为居民提供生活条件和栖息环境，即一方面满足居民基本的物质、能量和空间需求，保证人体新陈代谢的正常进行和人口的持续繁衍；另一方面满足居民丰富的精神需求，让人们从繁重的体力和脑力劳动中解放出来。该功能也分为生物性消费和社会性消费两种形式。城市内所有生物都需要生物性消费，绿色植物通过呼吸作用，其他生物通过呼吸、运动和排泄等，消耗营养物质和氧气，完成自身的新陈代谢。社会性消费需求同样只有城市人群才有。此种消费也包括物质消费与精神消费，前者如穿着、居住、行走、使用消费以及对宽敞、优美的生活环境空间的需求等，后者如文学戏曲、广播影视、音乐美术、参观游览消费以及对信息和时间的需求等。城市人群的社会性消费是社会性生产的动因和归宿，消费需求越高，生产越发展，生产力水平提高了，消费水平也相应提高。人的生产、生活活动交替上升，促使城市系统不断地向前发展。

3.还原功能

还原是生态城市系统内各组成要素发挥自身机理协调生命与环境之间相互关系，增强生态系统稳定性与良性循环能力，保证城乡自然资源的永续利用和社会、经济、环境的平衡发展。一方面必须具备消除和缓冲自身发展给自然造成不良影响的能力；另一方面在自然界发生不良变化时，能尽快使其恢复到良好状态，包括自然净化和人工调节两类还原功能。自然还原由生物的分解作用和自然要素的净化作用完成。人工还原由合理开发利用资源、防治污染、防抗环境突变等人为作用完成。与自然还原相比，人工还原是生态系统还原功能的主导。人在发挥还原功能的同时，应注意不断调整生态系统的各种结构关系，尤其要不断完善生命-环境相互作用结构和要素空间组合结构，这样，人工还原功能才能以适当的途径、合理的方式和较高的效率进行。生态城市系统的功能是靠其中连续的物流、能流、信息流、货币流及人口流来维持的。它们将城市的生产与生活、资源与环境、时间与空间、结构与功能以人为中心串联起来。阐明了其动力学机制和调控方法，就能基本掌握城市这个复合体复杂的生态关系。

除此之外，生态城市系统还有服务功能，这一功能以自然生态系统提供资源、能源及生物多样性为基础，城市生态系统对其进一步加工，给人们提供高附加值产品。其中，文化服务功能对和谐健康的城市生态系统的支撑，显得尤为重要。