城市的可持续发展

城市是人类社会发展到一定阶段，生产力发展到一定水平的产物。城市人口集中、经济活动频繁，从而使自然资源大量消耗，各种生产、生活废物大量产出，引起了一系列城市生态环境问题。尤其是20世纪70年代以来，伴随着世界范围内的迅速城市化，人口膨胀、资源短缺、能源匮乏、交通拥护、环境污染等问题日益突出。目前，全世界城市人口已占世界总人口的40％以上，并将成为世界人口分布的主要形式。城市化已成为当今世界发展的必然趋势。

城市问题的出现并非存在，而应属于一种生态危机。因此，我们解决城市的生态危机，就要把城市看作是一个人工生态系统，以生态学理论为指导，以系统科学的方法协调好城市的人口、资源、经济与环境之间的关系，不断进行城市生态建设，从而保证城市可持续、协调、稳定的发展。

第一节 城市生态系统

一、城市的含义及特征

城市是指具有10万以上人口，住房、工商业、行政、文化等建筑物占50％以上面积，具有较为发达的交通线网和车辆来往频繁的人类集居区域。城市的主要特征为：一是非农业人口集中区域；二是一定区域的政治、经济或文化中心；三是由多种建筑物组成的物质设施综合体。

城市是随着工业的发展与集中，商贸与人口的集聚而产生的，这一切又带动了城市经济、交通、文化、科技以及城市基础设施的完善与发展。城市的高效服务和完备设施，又促进了工业的发展和生产效率的发挥。城市成为促进生产力发展的动力。而且，城市越大，这种作用愈明显。所以，当今世界各国的经济发展与城市化过程都是同步进行的。

作为经济、政治、文化中心的现代城市，大都具有以下明显特征：一是生产高度集中；二是商业贸易飞速发展；三是城市基础设施完备；四是城市功能多样化。

我国城市建制中，规定城市是指国家行政区划设立的直辖市、市、镇，以及未设镇的县城。凡聚集10万人口以上的城镇可设市的建制，不足10万人口的城镇必须是规模较大的重要工矿基地、省级机关所在地、规模较大的物资集散地或边远地区的重要城镇，确有必要设市的则可设市的建制。城市的郊区则是指城市周围政治、经济、文化发展与城市紧密相关的地区，其范围大小一般以农业人口占城镇人口20%左右为宜。

二、城市的发展

人类集居在城市的历史已有五千多年，但无论是人口还是城市的规模在19世纪以前并非庞大。近代城市的出现是在18世纪产业之后，蒸汽机的发明，燃料能源的发展，城市的经济功能发挥出越来越大的作用。城市里具有社会化、专业化的机器；大工业所需的协作条件以及科学技术、信息情报、金融贸易机构和其他各种配套服务。工业化的进程加快导致了大量人口从农村流入城市，引起

工业城市人口迅猛膨胀。特别是20世纪以来，城市的人口膨胀尤为突出（详见表5-1），城市规模不断扩大。

表5-1 世界城市人口统计表 年 份 全世界 发达国家 发展中国家 总人口城市人人口数城市人人口数城市人（亿） 口（%） （亿） 口（%） （亿） 口（%） 1950 25 29 9 53 16 16 1980 44 39 12 69 32 29 2000 60 50 14 81 49 41

1950年，世界上人口超过100万的大城市有71个，800万人口以上的特大城市仅有伦敦。但是到了1970年，大城市增至157个，特大城市增至11个。2000年，大城市有400个，特大城市达30个以上。

我国目前城市化和工业化速度发展较快。特别是20世纪80年代后期以来，随着经济的迅速增长和改革的逐步深入，中国城市化又进入了一个新的高潮。统计资料表明，1980年以来每年城市人口增加量为1000多万人。至1998年底，全国有设市城市668个，城市人口37338.6万人，全国城市化水平(即占全国总人口的百分比)为30.4%，其中非农业人口19824.1万人。城市面积813146.2km2，其中建成区面积21347.2km2。城市范围内人口密度459人／km2。

随着城市的发展，城市环境遭到破坏、并出现住房紧张、交通阻塞、环境污染严重，居民生活质量和健康水平大大降低。这些问题的出现，不仅影响着居民的生存，也严重地着社会经济的进一步发展。这些问题的出现，使城区的工业向城郊或附近区域进行转移，形成了新的工业区、商业区和居民区。于是，城市呈放射状、带状或环状向郊外扩展，逐渐形成一个个以大城市为中心的城市区域或城市带。

三、城市生态系统

生态系统是生态学的重要研究内容，也是研究环境以及环境科学的基础。而城市生态系统的研究是由美国芝加哥学派创始人帕克于1925年提出的，之后得到迅速发展。城市生态系统也就成了城市生态学的研究中心与重点。

（一）城市生态系统的概念

所谓城市生态系统指的是：特定地域内的人口、资源、环境（包括生物的和物理的、社会的和经济的、政治的和文化的）通过各种相生相克的关系建立起来的人类聚居地或社会、经济、自然的复合体。从严格意义上讲，城市生态系统是在自然生态系统基础上建立起来的人工生态系统，应该受到自然生态系统的影响与制约。但它本身又是一个完整的体系，也具有某种相对稳定的生态功能和生态过程。同时也有不同于自然生态系统的突出特点。

（二）城市生态系统的构成

城市生态系统的构成是指其内部的组成部分，或叫做子系统与要素体系。城市生态系统是由自然生态系统和社会经济生态系统两大部分组成，两部分中又分别包括生物与非生物两个方面。

（一）城市生态系统的特征

任何系统都是一个具有一定结构，各组分之间发生一定联系并执行一定功

能的有序整体。城市生态系统与自然生态系统具有一定的相似性，因此，也有自然生态系统的一般特性（即：动态变化性、区域性、自我维持性与调节性等）。然而，城市生态系统作为人类生态系统的一种类型，在许多方面具有独特的特征。

1、城市生态系统的根本特征

（1）系统的组成成分 是由中心事物——人类与城市环境构成的，其中生产者是从事生产的人类，消费者也是由人类构成的消费活动其还原功能则是由城市周围的自然生态系统以及人工造就的各类设施来完成。

（2）系统的生态关系 大多是具有社会的属性，它们是人类社会发展过程中逐渐建立起来的社会关系和经济关系。包括城市生态系统中的各种自然关系也都带有明显的人工色彩。

（3）生态位 除了具有自然生态位以外，更主要的是各种社会生态位和经济生态位。

（4）系统的功能 城市生态系统中各种生态流在生态关系网络上的运转还需要依靠区域自然生态系统的支持，而城市生态系统的关系网络是不完善的，加上城市生态系统中各种流的强度远远大于自然生态系统，使得在高强度的生态流运转中伴随着极大的浪费，整个系统的生态效率极低。

（5）机制 城市生态系统是以人类为中心人类与其自问环境的关系是人积极地、主动地适应环境和改造环境其系统行为很大程度上取决于人类所作出的决策，因而它的机制主要是通过人工选择而完成的。

（6）系统的演替 城市生态系统的演替是人类为了自身的生存和发展，通过各种生产和生活活动，对系统能动地创建、改造、拓展的结果，也是城市人类集聚的发生、发展、兴盛、衰亡的过程。由于人类生存和发展的目标是随着人类对自然的认识程度和改造能力的不断提高而提高，所以城市生态系统的演替不会达到顶极生态系统状态。人可以改造环境，扩大城市容量，把系统从成熟又拉回到发展期。

2、城市生态系统的人为性

城市生态系统的人为性特征非常明显，表现在以下几个方面： （1）城市生态系统是人工生态系统 城市及城市生态系统是通过人的劳动和智慧创造出来的，人工控制与人工作用对它的存在和发展起着决定性的作用。大量的人工设施叠加于自然环境之上，形成了显著的人工化的特点。它不仅使原有的自然生态系统的结构和组成发生了人工化的转变，而且在系统中大量的人工技术物质完全改变了原有的自然生态系统。

（2）人是城市生态系统的主体 在城市生态系统中，人口高度密集，其他生物种类和数量都很少，人口比重极大。在城市生态系统中，主要生产者实际上已从绿色植物转化为从事经济生产的人类，而消费者也是人类，人类已成为兼具生产者与消费者两者为一体的特殊生物物种了。

（3）人和自然共同影响城市生态系统的变化规律 自然生态系统的代谢功能，即物质→转换→合成→分解→再循环的过程反映了自然界生态平衡的本能和规律。然而在城市生态系统中，自然规律已受到人为因素的影响，发生了许多异常。在限定的时空范围内，这种影响会改变自然规律，并最终影响城市生态系统发展变化的规律。

（4）人类社会因素影响到城市生态系统 目前，城市发展几乎完全取决于人类的意志，有计划、有步骤地按制订的规划实施城市建设已是普遍的原则。人类社会因素既是城市生态系统的一个组成部分，又是城市生态系统的一个重要的

变化结果，直接影响城市生态系统的发展和变化。

（5）人类活动在城市生态系统中影响自身 在城市生态系统中，人类活动不断地影响着人类自身，它改变了人类的活动形态，创造了高度的物质文明。同时，城市生态系统运转进程所造成的环境变化，影响了人类的健康，引起了城市公害的发生。

3、城市生态系统的不完整性 （1）城市生态系统缺乏分解者 城市生态系统缺乏分解者或者分解者功能微乎其微。城市生态系统中的放弃物（工业与生活放弃物）不可能由分解者就地分解，几乎全部都需输送到化粪池、污染处理厂或垃圾处理场由人工设施进行处理。

（2）城市生态系统中的生产者发生变化 城市生态系统中的“绿色植物”不仅数量少，而且其作用也发生了改变。主要功能成了美化景观，消除污染和净化空气。城市生态系统必须靠外部所提供植物产品来满足城市生态系统消费者的需求。

4、城市生态系统的开放性 （1）对外部系统的依赖性 城市生态系统不能提供本身所需的大量能源和物质，必须从外部输入。经过城市的加工，将外来的能源和物质转变为另一种形态，也就是产品，以提供本城市人们使用。同时，城市生态系统在人力、资金、技术、信息方面对对外部系统有不同程度的依赖性。

（2）对外部系统的辐射性 城市对外部系统有着强烈的辐射力，它从外部引入能源与物质，产出的产品只是一部分供城市中人们使用，而另外一部分则向外部输送，这种向外部输送的产品包括新型能源和物质；人力、资金、技术信息；以及向外系统输出的放弃物等。

5、城市生态系统的高质量性

城市生态系统的高质量性指的是其构成要素的空间高度集中性与其表现形式的高层次性。

（1）物质、能量、人口等的高度集中性 城市虽然所占空间不大，但却集中了大量的能源、物质和人口。大量的能源、物质在城市中高度聚集，高速转化。其单位面积上含有的物质、能量、人口、信息等物质性要素是任何自然生态系统与外部系统无法比拟的。

（2）城市生态系统的高层次性 城市生态系统是迄今为止最高层次的生态系统。体现在下面几个方面：一是人们具有巨大的创造安排城市生态系统的能力；二是城市生态系统的构成物质体现着当今科学技术的最高水平；三是为了维持城市生态系统这一复杂的人工生态系统的运行，科学技术在城市生态系统中起着关键的作用。

6、城市生态系统的复杂性

（1）复合人工系统 这个复合人工系统变化与发展均非常迅速，随着其内外关系的变化，在形成新的生态系统的同时，其覆盖面也越来越大。

（2）功能高度综合的系统 城市生态系统要达到其最终目标，必须形成一多功能的系统，包括政治、经济、文化、科学、技术及旅游等多项功能。因此，体现出综合性的特征。

7、城市生态系统的脆弱性

（1）靠外力才能维持的系统 城市生态系统不是一个自给自足的系统，需要外力才能维持。

（2）城市生态系统破坏了自然调节机能 城市生态系统的高集中性、高强度性以及人为的因素，产生了城市污染，也出现了热岛效应，逆温层的产生及地形的变化等等。这一切破坏了自然调节机能，加剧了城市生态系统的脆弱性。

（3）食物链的简化使系统调节能力差 在城市生态系统中食物链是植物→人；植物→食草动物→人，而且作为生产者的植物，绝大多数都是来自周围其他系统，系统内初级生产者绿色植物的地位和作用已完全不同于自然生态系统。

（4）营养关系出现倒置使系统不稳定 城市生态系统与自然生态系统的营养关系形成的金字塔截然不同，而是一个倒金字塔的情况，所以不如自然生态系统稳定。

（四）城市生态系统的功能

城市生态系统最基本的功能就是系统内部以及系统与外界间的能量流动、物质（包括人）交流和信息交换。 1、物质交流（物质流）

城市生态系统的物质流可分自然推动的物质流和人工推动的物质流。前者如空气流动、自然水体流动等，可称作资源流；后者即交通运输等。

城市生态系统的物质流包括人口流、劳力流、智力流、价值流、货物流、资源流。

（1）人口流是一种特殊的物质流。包括人口在时间上和在空间上的变化，前者即人口的自然增长和机械增长；后者是反映城市与外部之间人口流动中的过往人流和反映城市内部人口流动的交通人流。

（2）劳力流是特殊的人口流。包括劳力在时间上的变化，即由于就业、退休等导致劳力数量的变动和劳力在空间上的变化，即劳力在各职业部门的分配情况的变化。

（3）智力流是特殊的劳力流。智力的开发过程(入学、就读、毕业、升学)是智力在时间上的变化，反映着城市智力结构的改变过程；而智力在空间上的变化则反映智力(人才)在不同部门中的改变。城市既是人口密集之地，更是各种人才汇萃与培养之地，他们是使一个城市富有生机的主导因素。

（4）价值流是物质流的表现与计量形式的体现。城市在系统运转过程中伴随着价值的增殖和金融货币的流动，并通过价值规律合理流通来调节城市的社会经济功能和生态功能的正常进行。

（5）货物流是流动过程最为复杂的物质流。它不是简单的输人和输出，其中还经过生产(形态、功能的转变)、消耗、累积及排放出废弃物等过程。同时，城市生态系统中的各个子系统，也有其自身的货物流。

（6）资源流是由自然力推动的物质流。虽然不稳定，但其数量极大的，如输入输出北京的空气、氧气和二氧化碳。这种资源流的流动速率和强度，直接影响着城市的大气环境质量。 2、能流流动（能流）

城市生态系统能量流包括了原生能源（又称一次能源）和次生能源。原生能源是从自然界直接获取的能量形式，主要包括煤、石油、天然气、油页岩、油沙等；还有太阳能、生物能(生物转化了的太阳能)、风能、水力、潮流能、波浪能、海洋温差能、核能(聚、裂变能)和地热能等。原生能源中有少数可以直接利用，如煤、天然气等，但大多数都需经过加工或转化后才能利用。次生能源为经过加工或转化，便于输送、贮存和使用的能量形式。其形式较单一，如电力、柴油、液化气等。

城市生态系统与自然生态系统一样，其能量流动都要遵循热力学定律。 （1）遵守热力学第一、第二定律，在流动中不断有损耗，不能构成循环(单向性)；

（2）除部分热损耗是由辐射传输外，其余的能量都是由物质携带的，能流的特点体现在物质流中。但是能量每流过一个能级时，均有一定的损耗。 3、信息传递（信息流）

城市的重要功能之一，就是输入分散的、无序的信息，输出经过加工的、集中的、有序的信息。对于政治中心、文化中心、科学中心、商业中心城市，这一功能尤其重要。城市的输出物中，除了物质产品和废物外，还有精神产品，这就要靠信息流完成。

信息流也是附于物质流中的，报纸、广告、电台和收音机、电视台和电视机、书刊、信件、电话、照片等等都是信息的载体。人的各种活动，如集会、交谈、讲课、表演等等，也在交流信息。信息的流量反映了城市的发展水平和现代化程度。

能流、物质流和信息流，最能体现城市的特点、职能、发展水平和趋势，反映城市的要求、活动强度和对环境的影响等。目前世界各大城市的能流、物流强度均处于极高状态，这必然对环境产生不可低估的影响。

第二节 城市生态系统中存在的主要问题

城市生态系统问题的实质是生活在城市中的人类与其生存环境之间的关系产生了不平衡。这种不平衡的最明显的特征就是城市人类生存环境质量的下降以及这种环境质量下降引起了城市人类生存危机。

一、自然生态环境遭到破坏

城市生态系统的发展变化是伴随着城市化的进程而发展变化的，城市化在全世界范围内尤其是在发达国家已经达到了一个相当高的水平。城市化的发展不可避免地在一定程度上影响了自然生态环境。一方面，城市化确实使人类为自身创造了方便、舒适的生活条件，满足了自己的生存、享受和发展上的需要。另一方面也应看到，城市化造成的自然生态环境绝对面积的减少并使之在很大区域内发生了质的变化和消失，这种变化对城市居民起着更为本质的作用。自然生态的破坏引发了一系列城市环境问题，如热岛效应、生活方式的改变等。另外，人类在享受现代文明的同时，却抑制了绿色植物、动物和其他生物的生存发展，改变着它们之间长期形成的相互关系。人类将自己圈在了自身创造的人工化的城市里而与自然生态环境隔离开来。

二、土地占用和土壤变化

（一）城市土地占用

城市占用土地从比例上看并不算大，全世界城市占地不到1%，其中欧洲达到3%，美国和加拿大0.8%，亚洲、拉丁美洲以及前苏联、东欧国家均在0.4%左右，非洲和大洋洲只占0.2%。但是随着各国城市区域的扩大，所占面积越来越大，增加速度也日益加快。特别是发展中国家，近些年来，城市面积增大很快。

（二）城市的土壤变化

1、地下水位下降与地面沉降

随着城市建筑物密度增大和大规模排水系统以及其他地下建筑的增加，在很大程度上阻止了雨水向土壤中的渗透，使得城市地下水位下降。特别是在建筑物密度最高，并建有地下城市的大城市中心地区最为严重。加之压力加大，使得土壤孔隙变小，储水能力不断下降。与此同时，土壤通气性变差，不利于植物的正常生长。另外，人们过量抽取地下水，也加剧了城市地下水位的下降。随着地下水位的大幅度下降，不仅使抽水地区的地面作垂直方向的沉降，而且沉降范围也向四周地区扩展，出现了地下水“漏斗”。这一切，会导致房屋破坏、地下管线扭折破裂而发生漏水、漏电、漏气等事故，对城市生活有着很大的影响。

2、城市废物污染

工业城市中的垃圾不能像过去农村中的植物残体、动物遗体、排泄物以及人粪尿那样，重回到土地中去。城市中各种废物的数量及其成分，不仅无法全部用以增加土地的肥力，而且成为城市及社会的一大问题。我国历年垃圾的堆存量已高达.4×108t，占地5.6×104hm2，有200多座城市陷入垃圾包围之中。我国城市垃圾的无害化处理率仅为2.3%，97%以上的城市生活垃圾只能运往城郊长年露天堆放。在我国的垃圾中，有机物占36%，无机物占56%，其他占8%，其中无机物的主要成份是煤灰和残土。在垃圾中危害最大是要数“白色垃圾”这类垃圾很难自然分解，会进一步造成地下水和空气的污染。

（三）气候变化和大气污染

城市大气环境质量直接关系到城市居民的身体健康和生产能力的发挥。由于城市人口密集、工业和交通发达，从而消耗大量的石化燃料，并产生烟尘和各种有害气体，以致于城市内污染源过于集中，污染量大而又复杂，加上特殊的城市气候，往往造成城市大气环境的污染状况更为复杂和严重。

1、城市气候变化

城市中除了大气环流、地理经纬度、大的地形地貌等自然条件基本不变外，城市气候在气温、湿度、云雾状况、降水量、风速等等都发生了变化。城市的气候现象对于城市大气污染物质的扩散规律及污染物质间的复合作用都有一定影响。

（1）城市热岛效应 是指城市气温高于郊区的现象，其强度以城市平均气温与郊区平均气温之差来表示。一般大城市年平均气温比郊区高0.5～1℃。冬季平均最低气温约高1～2℃，城市中心区气温通常比郊区高2～3℃，最大可相差5℃。热岛效应虽然加强城市与郊区的空气交换，但也在一定程度上使污染物不易向更大范围扩散，并把城区边缘工业区的污染物汇集到中心区，往往在城市上空形成污染物幕罩，久久不能散去，使城区大气质量恶化。形成城市热岛效应的主要原因：①耗能散热量大；②下垫面吸热导热好、保水性差；③风速小、热量不易扩散；④城市大气污染使得吸收较多的红外辐射而升温。

（2）城市风 城市内的高大形体建筑物及街道都能造成气流在局部范围内产生涡流。城市局部风速的一般规律是高大建筑物背风区风速下降，并在一定范围内产生涡流。风速减弱和局部涡流不利于污染物的扩散，甚至停滞在涡流区内，加剧污染。此外，城市内建筑物鳞次栉比，参差不齐，使城市底层风向多变，街道建筑物旁侧都可以产生各种各样的局部环流。城市街道走向、宽窄及街区的绿化状况也都影响城市风。城市热岛效应也能影响城市风，构成城市环流。

（3）大气湿度及其他气候因素 城市的水泥沥青路面及屋顶改变了地表的

性质，使城区雨水的地表径流提前形成，径流量加大，城市也影响径流洪峰和滞后时间。同时，城市的热岛效应使城区大气温度升高，但可供蒸发蒸腾的水量又远远小于郊区，因而城区的大气干燥。由于城区污染源量大面广，使城区大气中的颗粒物、C02、S02、NOx等浓度增加，城市易出现多雾和云覆盖增加的情况，因而使太阳辐射减少，降雨量会增加，这些对环境和人体健康都有很多不利的影响。

2、城市大气污染

城市特殊的气候条件和人类活动造成城市大气极易出现污染的情况。城市污染在污染源、污染物等方面有其特有性质。

（1）城市大气污染源 城市大气污染源按污染物的排放方式可分为点源、线源和面源三种：

①点源 指工业和民用集中供热锅炉烟囱和各种工业的集中排气装置。

②线源 主要指机动车密集的交通干线及两侧，由于车辆行驶排出的废气形成的污染现象。

③面源 指城市内居民生活用的散烧炉灶和分散的工业排气装置。 （2）城市大气污染物

城市大气污染物主要由工业生产、交通运输和生活能源利用所产生，主要有烟尘、S02、NOx、HC、CO等。

由于城市大气污染源繁杂而密集，所排出的污染物质相互影响，相互作用的可能性很大，容易产生多种有害污染物的协同作用和二次污染物的反应。

3、我国的城市大气污染

我国城市空气质量总体上仍处于较重的污染水平，燃煤是形成城市大气污染的主要原因，主要污染物为尘和二氧化硫。城市大气污染冬、春季较重，夏、秋季较轻。北方城市烟尘污染较重，南方城市二氧化硫污染较重。总体上看，北方城市重于南方城市。部分大、中城市出现煤烟与机动车尾气混合型污染，一些城市细粒子污染问题突出。

据2001年环境公报，全国城市质量满足国家二级标准、三级标准和劣于三级标准的城市比例各占三分之一；南方地区酸雨污染较重，酸雨控制区内90%以上的城市出现了酸雨。监测的341个城市中，114个城市达到或优于国家空气质量二级标准，占统计城市数的33.4%。其中海口、三亚、肇庆等10个城市空气质量达到一级标准。114个城市空气质量为三级，占统计城市数的33.4%。113个城市空气质量劣于三级，占统计城市数的33.2%。颗粒物仍是影响我国城市空气质量的主要污染物，.1%的城市颗粒物年均浓度超过国家空气质量二级标准。其中101个城市颗粒物年均浓度超过三级标准，占统计城市数的29.2%。颗粒物浓度高的城市主要分布在、青海、甘肃、山西、内蒙古、陕西、宁夏、河北等省区。

（四）用水短缺和水污染 1、用水短缺

水是城市存在的基本条件，但世界上很多城市都遇到水资源紧缺问题，城市供水问题当前在世界范围内已成为一个特别尖锐突出的制约性问题。

城市居民人均日需水量约为200～800L左右，工业用水是生活用水的2～4倍，加上市政与农业用水，粗略估算一个50万人口的城市每天需水量100～200万m3。这样大量的水，一般自然供水很难解决。城市的淡水资源主要受地区降水量和地表江河过境径流量影响。随着城市经济的不断增长和人口的增加，人们大

量抽取地下水，从而给城市水体和城市生态系统带来诸多不良影响：①城市水资源日益短缺。②导致城市地下水位逐年往下降，出现大面积的漏斗区。③引起地面下沉。

2、城市水污染

在发达国家中，城市的水污染主要是工业排放的废水，约占城市废水总量的3/4，其中以金属原材料、化工、造纸等行业的废水污染最为严重。主要污染物是氨氮，其次是耗氧有机物和挥发酚。生活污水、工业废渣、矿业开采也对水体造成了一定程度的污染。城市中的工业废水和生活污水，未经处理或处理不够，都通过下水道系统流入江河湖海，有的甚至直接流入，形成了各种水污染，这不只是对城市人口造成损害，还会对农村的生活和生产也带来不良影响。

3、我国的城市水环境 （1）地表水

据国家水质监测网监测，流经城市的河流都存在着岸边污染带，局部水体污染严重，72％的纳污河段各项污染物的平均值有不同程度的超标。河流的城市段污染，小河流重于大河流，北方城市重于南方城市。

1998年，在监测的176条城市河段中绝大多数河段受到不同程度的污染，52％的河段污染较重，其中V类水质为16％，劣V类水质为36％，主要分布在辽河流域、海河流域、淮河流域和长江流域。主要的污染指标是COD、BOD5、氨氮、挥发酚和石油类。

据2001年全国环境公报，全国工业和城镇生活废水排放总量为428.4亿吨，比上年增加3.2%。其中工业废水排放量200.7亿吨，比上年增加3.5%；城镇生活污水排放量227.7亿吨，比上年增加3.0%。废水中化学需氧量（COD）排放总量1406.5万吨，比上年减少2.7%。其中工业废水中COD排放量607.5万吨，比上年减少13.8%；生活污水中COD排放量799万吨，比上年增加8.0%。

（2）地下水

据120多个城市地下水水质监测资料统计分析，多数城市地下水受到不同程度的点状或面状污染，且有逐年加重的趋势。污染较严重的有锦州、阜新、辽源、廊坊、沧州，烟台、许昌、包头、西安、库尔勒、漳州等城市。多年监测结果表明，大部分城市和地区地下水水位连续下降，形成了不同规模的地下水位降落漏斗。地下水位下降严重和漏斗规模较大的地区，主要在人口集中和经济发达的黄淮海平原及长江三角洲地区。

据2001年环境公报，全国186个主要地下水水位监测城市和地区中，有63个城市和地区地下水水位有所回升，回升区所占比例为34%，比上年增加近10%；但地下水水位总的发展趋势仍以下降为主，下降区比例高达62%。全国大部分城市和地区地下水水质总体较好，局部受到一定程度的点状或面状污染，部分指标超标，主要污染指标有矿化度、总硬度、盐、亚盐、氨氮、铁、锰、氯化物、硫酸盐、氟化物、pH值等。北方城市地下水污染重于南方城市，超标率高。三氮污染在全国各地区均较突出，矿化度和总硬度超标主要分布在东北、华北、西北和西南等地区，铁和锰超标主要在东北和南方地区。

（五）城市噪声问题 1、城市噪声

噪声污染是我国四大公害之一。尤其是近几年来，随着城市规模的发展，交通运输事业和娱乐事业的发展，城市噪声污染程度迅速上升，已成为我国环境污染的重要组成部分之一。城市噪声源主要由交通、工业与建筑施工产生。一些

国家调查表明，城市环境中76%的噪声是由交通运输引起的，其中汽车占66%，飞机、火车占9.8%。工业噪声约占城市噪声的10%。建筑施工扰民现象不容忽视，因为它虽是临时的、间歇的，但所用的搅拌机、推土机、打桩机、震荡器可产生80～100dB(A)（等效A声级）的噪声。

2、我国城市声环境概况

据2001年环境公报，我国对273个城市进行了道路交通噪声监测，比上年增加了59个城市。其中9.5%的城市污染严重，16.5%的城市属中度污染，48.7%的城市属轻度污染，25.3%的城市道路交通声环境质量较好。2001年，监测区域环境噪声的176个城市，等效声级范围在47.2～65.8分贝（A）之间。6.3%的城市污染较重，49.4%的城市属中度污染，33.0%的城市属轻度污染，11.3%的城市区域声环境质量较好。

（六）城市电磁波污染

在一些大城市中，城市电磁波污染也日益引人注目。干扰台、广播和电视台、雷达站、高频热合机、火花塞等都是电磁波污染源。仅以高频热合机为例，2000年将增加到13万台，电磁波辐射污染也将加重。据一些大城市的调查，长期暴露在电磁波辐射污染环境中的居民，已开始出现头晕、脱发等现象。

（七）人口密集与绿地奇缺 1、人口密集

人口密集是城市尤其是一些大城市、特大城市的普遍现象。据有关资料，国外42个大城市人口平均密度为每平方公里7918人，其中高于这个值的有14个城市。我国1990年为26.2%，而1998年则上升为30.4%。随着我国社会经济的不断发展以及户籍制度的改革，城镇人口还会进一步增加。预计到2025年我国城市人口比例将达到58%，2050年则达到70%左右。

2、绿地缺乏

联合国规定的城市人均绿地标准为50～60㎡，达到或超过这一标准的城市为数不多。我国规定的人均绿地标准是7～11㎡，而1993年，我国重要城市的人均绿地面积平均值为4.2㎡，与联合国的标准相差甚远。近几年来，我国城市绿地面积虽有所提高，但由于急功近利，多种植草皮，其生态效益不如树木，这也是新的问题。

第三节 城市的可持续发展

城市化是人类社会发展与进步的必然趋势。随着经济技术的飞速发展，城市的数量猛增，而且城市规模变大，不仅出现上千万人口的大都市，而且还向城市群、城市带以及国际性大都市发展。城市化发展过快，规模过大，人类活动对自然界的影响强度和范围都要增加，产生的环境污染、资源匮乏、交通拥塞等等城市环境问题也将更为严重。 目前，我国下处在大规模城市投资、建设和大规模改变自然与人类环境的关键时期。中国的城市化已进入了高速发展阶段，而且这种快速增长势头将持续较长时期。中国城市要么按照美国汽车——高速公路——城市蔓延——石油社会的模式去发展经济，重蹈美国破坏世界环境的覆辙，要么就必须利用这个人类历史的重要时机，面对汽车时代固有的毛病挑战，选择一条可持续发展的新路——生态城市的道路。世界上没有哪个国家有中国这么大的人口和资源潜力去建设一个比当今工业化国家的城市好得多的生态城市。可喜的是，我国现在正在进行生态

城市建设的理论研究与实践活动，而且出现了方兴未艾的局面。当然，这里不乏一些时髦概念的抄作，但如何正确引导与建设我们的生态城市已经非常明确的摆在了我们面前。

一、生态城市的概念

目前，国内外许多城市把生态城市作为城市发展的目标，如国外的法兰克福市、罗马市、莫斯科市、华盛顿市、悉尼市等，再如国内的大连、厦门、杭州、苏州、威海、扬州等。但是，有许多人把“生态城市”理解为绿化非常好的城市，这实际上是一种误解。国内外学者对“生态城市”作了大量研究，曾经有过各种定义，目前国内最权威并进入百科全书和许多教科书的定义是：按生态学原理建立起来的一类社会、经济、自然协调发展，物质、能量、信息高效利用，生态良性循环的人类聚居地。所以，生态城市必然是一个绿化非常好的城市，而绿化非常好的城市不一定是生态城市。下面对生态城市作进一步描绘：

（一）市民素质高 是指在该城市中人口增长得到有效控制，人们受着良好的教育，科技事业比较发达并且能够有力、持续地推动经济、社会和环境事业的发展。

（二）天蓝地绿水清 在生态城市里，善待自然、保护环境成为社会公德和人们的自觉行为准则；到处是绿荫草地、青山绿水的城市景观，人的行为与大自然有机结合、相互协调。

（三）资源高度利用 生态城市是一个真正意义上的可持续发展的社会。所有的原材料和能源得到最合理、相对最高效率的利用；在生产和消费的源头就严格控制废物的产生，废物一旦产生就必须按设定的方案进行回收、再生和再利用。

（四）产业结构优化 在生态城市中发展的产业都必须以不破坏生态平衡为前提，大力发展高新技术产业，利用新技术改造传统产业。生态城市的产业中必定有三个共同点：一是应用先进技术发展生态农业和都市园林，其二是旅游业以生态旅游为特色，三是环保产业发达并有一定的带动性。

（五）城市规划科学 生态城市的建设和管理必须重视以下几点：建筑布局合理；严格控制建筑密度；大力提高建筑物的传统个性和文化艺术品位；城市配套设施和基础设施充足而且先进；城市管理纳入法治轨道。

二、生态城市建设的内容与手段

2002年8月23日，在深圳诞生了《生态城市建设的深圳宣言》。这份在第5届国际生态城市大会上，由国际生态城市研究专家共同提议并讨论通过的宣言，提出了21世纪城市发展的目标、生态城市的建设原则、评价与管理思想方法。这一宣言将对世界城市建设与发展以及人居环境的改善起到积极的指导作用。

（一）生态城市建设的内容

《深圳宣言》定义的建设生态城市，内容包括生态安全、生态卫生、生态产业代谢、生态景观整合、生态意识培养。

1、生态安全 即向所有居民提供洁净的空气、安全可靠的水、食物、住房和就业机会，以及市政服务设施和减灾防灾措施的保障。

2、生态卫生 即通过高效率低成本的生态工程手段，对粪便、污水和垃圾进行处理和再生利用。

3、生态产业代谢 即促进产业的生态转型，强化资源的再利用、产品的生命周期设计、可更新能源的开发、生态高效的运输，在保护资源和环境的同时，满足居民的生活需求。

4、生态景观整合 即通过对人工环境、开放空间（如公园、广场）、街道桥梁等连接点和自然要素（水路和城市轮廓线）的整合，在节约能源、资源，减少交通事故和空气污染的前提下，为所有居民提供便利的城市交通。同时，防止水环境恶化，减少热岛效应和对全球环境恶化的影响。

5、生态意识培养 帮助人们认识其在与自然关系中所处的位置和应负的环境责任，引导人们的消费行为，改变传统的消费方式，增强自我调节的能力，以维持城市生态系统的高质量运行。

（二）生态城市建设的手段

《深圳宣言》强调为推动城市生态建设必须采取：通过合理的生态手段，为城市人口，特别是贫困人口提供安全的人居环境、安全的水源；城市规划应以人而不是以车为本；确定生态敏感地区和区域生命支持系统的承载能力，并明确应开展生态恢复的自然和农业地区；在城市设计中大力倡导节能、使用可更新能源、提高资源利用效率和物质的循环再生；将城市建成以安全步行和非机动交通为主的，并具有高效、便捷和低成本的公共交通体系的生态城市；为企业参与生态城市建设和旧城的生态改造项目提供强有力的经济激励手段；鼓励社区群众积极参与生态城市设计、管理和生态恢复工作。

三、生态城市的建设与发展

生态城市是21世纪的城市建设的方向。钱学森同志提出应该把城市建成一个超大型园林，或称之为“山水城市”。我们以为，所谓的“山水城市”，也可以理解为生态城市。也就是说，既要保持城市发展，又要保持生态平衡。

目前，我国城市都面临着大建设、大发展的高潮，在这样的时刻，提出这样的目标，应该说是十分适时的。为了建高楼、办商店，有些城市不是在“见缝插绿”，而是拼命地“见缝插楼”；为了引进外资，有些城市不惜把一些污染严重的项目引进新区，污染了新区环境；为了体现现代化，许多城市的汽车、摩托车数量无控制地剧增„„所有这些做法都将后患无穷。因此，建设“生态城市”应该成为我们向21世纪进军的目标。这个目标就是以“绿满全球”为标志的持续发展道路。

面对中国未来巨大的城市化前景，北京大学景观规划设计中心主任俞孔坚教授前瞻性地提出了城市生态基础设施建设的十大战略。

（一）维护和强化整体山水格局的连续性

在城市扩展过程中，维护区域山水格局和大地机体的连续性和完整性，是维护城市生态安全的一大关键。面对高速公路及城市盲目扩张造成自然景观基质的破碎化，山脉被无情地切割，河流被任意截断的现实。大量物种将不再持续生存下去，自然环境将不再可持续，人类自然也将不再可持续。因此，维护大地景观格局的连续性，维护自然过程的连续性成为区域及景观规划的首要任务之一。 （二）保护和建立多样化的乡土生态环境系统

在大规模的城市建设、道路修筑及水利工程以及农田开垦过程中，毁掉了

太多太多独具特色且弥足珍贵、被视为荒滩荒地的乡土植物生境和生物的栖息地。大地景观是一个生命的系统，是一个由多种生境构成的嵌合体，而其生命力就在于其丰富多样性。哪怕是一种无名小草，其对人类未来以及对地球生态系统的意义可能不亚于大熊猫和红树林。历史上形成的风景名胜区和划定为国家级省市级自然保护区的地区，固然需要保护——那是生物多样性保护及国土生态安全的最后防线。但这些地区只占国土面积的百分之几或百分之十几，不足以维护一个可持续的、健康的国土生态系统。而城市中即使达到30%甚至50%的绿地率，由于过于单一的植物种类和过于人工化的绿化方式，尤其因为人们长期以来对引种奇花异木的偏好以及对乡土物种的敌视和审美偏见，其绿地系统的综合生态服务功能并不很强。相反，在被城市建设吞没之前的土地上，存在着一系列年代久远、多样化生物与环境的乡土栖息地。这些地方往往具有非常重要的生态和休闲价值，保留这种景观的异质性，对维护城市及国土的生态健康和安全具有重要意义。

（三）维护恢复河道和海岸的自然形态

河流水系是大地生命的血脉，是大地景观生态的主要基础设施。污染、干旱断流和洪水是目前中国城市河流水系所面临的三大严重问题，而尤以污染最难解决。然而，人们往往把治理的对象瞄准河道本身。耗巨资进行河道整治，而结果却使欲解决的问题更加严重。犹如一个吃错了药的人体，生命遭受严重损害。这些“错药”包括：水泥护堤衬底，大江南北各大城市水系治理中几乎没有幸免，结果——许多动植物无处安身；截弯取直——事实上，弯曲的水流更有利于生物多样性的保护，有利于消减洪水的灾害性和突发，为各种生物创造了适宜的生境，且尽显自然形态之美。河流是地球上唯一连续的自然景观元素，也是各种景观元素之间的联结元素。而当所剩无几的水流穿过城市的时候，人们又不惜工本拦河筑坝，以求提高水位、美化城市——此举有许多弊端。城市河流中用以休闲与美化的水不在其多，而在其自然的动人之态。其它对待河流之态度包括盖之、填之和断之，则更不可取。治河之道在于治污，而非改造河道。

（四）保护和恢复湿地系统

湿地对城市及居民具有多种生态服务功能和社会经济价值，如：提供丰富多样的栖息地、调节局部小气候、减缓旱涝灾害、净化环境、满足感知需求并成为精神文化的源泉。在城市化过程中，因建筑用地的日益扩张，不同类型的湿地面积逐渐变小，在一些地区已经趋于消失。不合理地规划城市，导致湿地斑块之间的连续性下降，湿地水分蒸发蒸腾能力和地下水补充能力受到影响；随着城市垃圾和沉淀物的增加，产生富营养化作用，对其周围环境造成污染。保护、恢复城市湿地，避免其生态服务功能退化而产生环境污染，对改善城市环境质量及城市可持续发展具有非常重要的战略意义。

（五）城郊防护林体系与城市绿地系统相结合

带状的农田防护林网是中国大地景观的一大特色，而以“三北”防护林为代表的防护林体系，则是在区域尺度上为国土的生态安全所进行的战略性工程。全国范围内目前已启动了十大生态防护系工程，这在全世界也不多见。这些国土生态系统工程取得了辉煌的成就，但无论在总体布局、设计、林相结构、树种选择等方面，都忽略了与城市、文化艺术、市民休闲、医疗健康、保健等方面的关系。这些已成熟的防护林体系，往往在城市规划和建设过程中被忽视和破坏。一些沿河林带和沿路林带，往往在城市扩展过程中，因河岸整治或道路拓宽而被伐去。一些林网也在由农用地转为城市开发用地过程中被切割或占用，原有防护林

网的完整性受到严重损坏。只要在城市规划和设计过程中稍加注意，保留原有防护林网并纳入城市绿地系统之中是完全可能的。通过逐步丰富原有林带的单一树种结构，使防护林带单一的功能向综合的多功能城市绿地转化。

（六）建立无机动车“绿色”通道

熟悉国际城市发展情况的俞教授说，以汽车为中心的城市是缺乏人性、不适于人居住的，从发展的角度来讲，也是不可持续的。“步行社区”、“自行车城市”已成为国际城市发展的一个标志。社区内部、社区之间、生活与工作场所，以及与休闲娱乐场所之间的步行或非机动车联系，必将成为未来城市的追求。快速发展的中国城市，似乎并没有从发达国家的经验和教训中获得启示，而是在以惊人的速度和规模效仿西方工业化初期的做法，“快速城市”的理念占据了城市大规模改造的核心。作为城市发展的长远战略，利用目前城市空间扩展的契机，建立方便生活和工作及休闲的“绿色”步行道及非自行车道网络，具有非常重要的意义。这一“绿”道网络不是附属于现有车行道路的便道，而是完全脱离车行的安静、安全的“绿色”通道。它与城市的绿地系统、学校、居住区及步行商业街相结合。这样的“绿色”系统的设立，关键在于城市设计过程的把握，它不但可为步行及非机动车使用者提供了一个健康、安全、舒适的步行通道，也可大大改善城市车行系统的压力。同时，鼓励人们弃车从步，走更生态和可持续的道路。

（七）开放专用绿地，完善城市绿地系统 单位制是中国城市形态的一大特征，围墙中的绿地往往只限于本单位人员享用，特别是一些大院、大学校园。对此，俞教授有自己的见解：由于中国社会长期受到小农经济影响、大工业社会形态很不发育、对围合及领地的偏爱等原因，形成了开放单位绿地的心理障碍。而现实的安全和管理等考虑也强化了绿地的“单位”意识。但现代的保安技术早已突破围墙和铁丝网的时代。事实上，让公众享用开放绿地的过程，正是提高其道德素质和公共意识的过程，在看不见的保安系统监护下，一个开放的绿地可以比封闭的院中绿地更加安全。

（八）“溶解”公园，使其成为城市的绿色基质

公园概念至今普遍存在于中国各大城市的公园设计、建设与管理中。设计者挖空心思，力图设计奇景、异景；建设部门花巨资引种奇花异木，搭建假山、楼台，甚至摆放各种娱乐器械，以此来吸引造访者。公园的管理部门则以卖门票为生，“以园养园”。这实际上是对公园性质的误解，是把公园同娱乐场所、主题公园和旅游点混为一谈。在现代城市中，公园应是居民日常生产与生活环境的有机组成部分。随着城市的更新改造和进一步向郊区化扩展，工业化初期的公园形态将被开放的城市绿地所取代。孤立、有边界的公园正在“溶解”，而成为城市内各种性质用地之间以及内部的基质，并以简洁、生态化和开放的绿地形态，渗透到居住区、办公园区、产业园区内，与城郊自然景观基质相融合。这意味着城市公园在地块划分时不再是一个孤立的绿色块，而就是弥漫于整个城市用地中的绿色液体。 （九）“溶解”城市，保护利用高产农田作为城市有机组成部分 保护高产农田是未来中国可持续发展的重大战略，田园城市模式也将乡村农田作为城市系统的有机组成部分。然而，在现代中国城市扩张模式以及规划及管理方式上，农田实际上很难在城市用地范围内存在。从总体规划和审批开始，城市就是一个边界明确的土地利用单位，凡是进入城市边界的，所有土地便成为城市开发建设用地，当然还包括绿地系统。农田则迟早被征用，城市中是不允许有农业用地的。网络技术、现代交通的发展及随之而来的生活、工作方式的改变，

城市形态也将改变，城乡差别缩小，城市也在“溶解”。大面积的乡村农田将成为城市功能体的 “溶液”：高产农田渗透入市区，城市机体延伸入农田之中，农田将与城市的绿地系统相结合，成为城市景观的绿色基质。这不但改善城市的生态环境，为城市居民提供农副产品，同时提供了良好的休闲和教育场所。 （十）建立乡土植物苗圃

虽然中国大地东西南北气候差异明显，乡土植物区系多样，但人们在城市大街上可见的绿化植物品种单调，且往往多来自异地。究其原因，主要有两点：一，城市建设者和开发商普遍酷爱珍奇花木，而鄙视乡土物种；二，缺乏培植当地乡土植物的苗圃系统。改变前者，有赖于文化素质的普遍提高；改变后者，则需要前瞻性的物质准备。因此，建立乡土植物苗圃基地，应作为每个城市未来生态基础设施建设的一大战略。城市的可持续发展依赖于具有前瞻性的市政基础设施建设，其中生态基础设施应该引起人们的高度重视。本质上讲，它是城市所依赖的自然系统，是城市及其居民能持续地获得自然服务的基础，这些生态服务包括提供新鲜空气、食物、体育、休闲娱乐、安全庇护以及审美和教育等等。它不仅包括一般意义的城市绿地系统的概念，而是更广泛地包含一切能提供上述自然服务的城市绿地系统、林业及农业系统、自然保护地系统。这需要城市决策者提前 50～100年进行规划和投资。城市的生态基础设施建设需要前瞻性，更需要突破城市规划的既定边界。此外，建设生态城市不能急功近利。目前，中国的城市规划师和城市建设决策者，只是忙于应付迫在眉睫的房前屋后的环境恶化问题和街头巷尾的交通拥堵问题。应研究长远的大决策、大战略，哪怕是牺牲眼前或局部的利益来换取更持久和全局性的主动。因为只有这样，规划师才有他的尊严，城市建设和管理者才有其从容不迫，城市的使用者才有其长久的安宁和健康。