第一情报___能源与环境 

理解都市生态系统:从一个生态经济学的角度(编译)

供稿人:张小芸  供稿时间:2006-9-25

 

 
编者按:William Rees教授是著名的“生态足迹分析”方法的发明者,目前在加拿大不列颠哥伦比亚大学的社区和地域规划学院任教,其研究集中在“全球环境发展趋势和可持续社会经济发展所必需的生态条件下,公共政策的制定和规划实施”。他的大部分工作涉及人类生态和生态经济学领域,在这方面最主要的成就即是发明“生态足迹分析”方法。他和他的博士生Wackernagel先生在这方面的著作——《我们的生态足迹》(或称《生态大脚印》)——于1996年出版,并被翻译成中文、德文、法文、日文等多种语言。本文翻译了其所著的《 Understanding Urban Ecosystems 》(编辑:Alan Berkowitz etal.eds;出版社:New York: Springer-Verlag)一书中的一个章节Understanding Urban Ecosystems: An Ecological Economics Perspective”,以餈观众。
 
 
 
蚁垤[1](蚂蚁窝)是一个生态系统吗?牛圈呢?在一个称为“都市生态系统”的讨论开始的时候提出这些问题来似乎很奇怪。但是如果我们能够想一想,就会发现都市和蚁垤、牛圈之间的相似点比我们想象的要多。
 
蚁垤、牛圈有着和城市一样的重要的系统特征。它们都由很多个体组成,蚁垤由蚂蚁组成、牛圈由牛组成,城市由人组成。三者都有着巨大的个体数目和很高的个体密集程度。并且,从定义种群的角度看来最重要的是,没有一个是生态上自我包容或者自我满足的。发生在他们外部的生态物理过程包容着他们。那么,什么是与这三者相关的生态系统?这一章节从生态经济学的角度向人们,尤其是城市居民,提出了这个问题。
城市是生态系统吗?

就像以前观察到的那样,一个生态系统的普遍特征是自养生物和异养生物的共存。生产者和消费者(尤其是微生物消费者)处在一个相互依赖的义务关系中,这种关系保证能量的流动和基本化学营养物质的循环。如果一个系统追求自身持续发展,能量和基本化学物质的持续流动是基本的要素。从功能上说,自养生物和异养生物是相互不可分离的。

从以上所说的经典的角度看来,很明显蚁垤、牛圈、人类的城市都不是生态系统。他们也许在某些标准上可以算作一个系统(如牛圈作为一个经济体),但是绝不是生态系统。就牛圈而言,一些基本要素(主要生产者)缺失了,其他的(微生物消费者)也不足够。

让我们再拿牛圈说事儿。这个系统完全由一个宏观的消费种群,牛,主宰,终极目的是为了人类的消费。为牛制造食物的自养生物离牛圈很远。把“不可分离”的生产者和消费者分离了,工业化的牛圈常常缩短内在的有机物分解和营养循环的可能过程。结果,牛圈常常聚满了数目巨多的饲料,大部分都没有经过完全的分解,含有泥土、地表水和次地表水。这样的明显的废弃生态功能的情况并不是小事。在加拿大,因为路途遥远而囤积的化肥里的硝酸盐比含在人工化肥施入土壤的还要多。很清楚地,工业化的牛圈可能对操作者来说比较经济,但是那些不可计算的真正的经济和生态代价值得深思,他们最终由社会买单。
 
城市,在生态上当然比牛圈要复杂。当然它们包含很多的生态系统,这些系统虽然经过人类活动巨大的改变,但还是包括了基本功能,并且多多少少运转正常。正如已经观察到的那样,很多所谓的“都市生态系统”是有研究价值的,价值在于那些受到都市影响的物种对都市的适应和他们对都市环境以及人类的改变。
 
但是,人们创造城市的同时,又是城市环境中最大的宏观消费者。很多学者认为可以预见的将来,城市理论上将会是人类生存的地方。都市居民和大多数城市生态系统的关系模棱两可。当然,城市内部作为城市的美学背景的生态系统可能会正面或负面地影响到都市的物理环境。但是,人类是否是大多数都市生态系统的功能部分,这仍然存有争议。主流认为,现代城市和人的关系类似于蚁垤对于蚂蚁和牛圈对于牛的关系。人类或许是都市里面最为显眼的物种,但是喂养他们的有机生产者和完成营养物质循环的微生物却并不属于都市生态系统。我们只能总结成:都市生态必须考虑人类;城市是供养都市人类的生态系统的一小部分。
重新考虑都市生态系统:一个人类生态学角度
从生态经济学角度探讨都市生态系统的人类因素,我们学到了什么?总结一下:
 
1)人类创造都市生态系统,这些系统同时为很多非人类的种群提供了栖息地。为了满足都市的需要的生产系统面积只有很小一部分(通常不到1%)包含在都市生态系统里。
 
2)都市居民在都市内生态系统中扮演很小的功能角色。但是他们是城市外遍布全球各地的农场、牧场、森林等广大面积的最主要的宏观消费者。相似的,都市居民排出的废物大多被排入全球公共区域,大气、河流、最终是海洋,来进行可能的循环。
 
3)这表明提供都市居民生活的生态系统其实是乡村和其他非城市的生态系统。主要城市,尤其是整个国家的可持续度绝大部分是取决于“运输力”,即从乡村运输到城市。所以都市居民其实越来越依赖农村,如果他们还是生活在地球上的话。
 
4)正如牛圈的例子一样,城市缺乏关键的生态组成元素。人类从土地到城市的迁徙把自养生物和异养生物分离了,有效打乱了人类主宰的生态系统。最重要的是,都市化明显调整了生物和化学物质的循环圈。它改变了当地作为一个整体的可循环生态生产系统,变成了一个全球化的、地域上分离的生产系统。这样,从这些土地的主要居民来看,都市不是功能上的生态系统。
 
5)城市有着密集的能源和物质消费以及污染排放,一个个镶嵌在土地和河流之间。从这个角度来看,城市是农村的寄生者。寄生者从寄主处获取营养。从热力学角度来看(涉及熵),城市是无序结构,他从寄主环境中抽取低熵来维持自身和内在的有序。他还把低熵的废物排回寄主环境。因为巨大的能量和物质产出,城市产生绝大多数废物,城市里的人群成为世界上受污染最严重的人群。
 
一些城市也许会反对强调城市对农村的依赖。你可以争辩说城市和农村的关系是双向的,互动的,这完全正确。当然农村居民从城市的市场、城市工厂生产的产品、城市服务、城市的技术转移中享受到不少好处。事实上,农村的确自由地把森林和土地的出产与城市交易,从而获得利益。但是,农村人口可以依赖或者不依赖城市过活,但是城市对农村的生态依赖却是必然的。没有农村的可持续,城市的可持续无从谈起。
 
更普遍地说,以上的结论不应当被当作反对城市或者城市化的辩论。更为主要的目的在于澄清城市在一个人类主导地位加剧的世界中所扮演的生态角色。比如,了解现在城市对维持它们的生态系统的压榨程度,为恢复城市与自然关系制定策略时,这是很根本的问题。事实上,这些知识不仅对城市可持续规划发展而言很关键,对于旨在减少人类对自然生态负债的整体发展也是很重要的。
 
例如,建筑的构建、操作和维护占用的物质资源占到了世界经济使用物质资源的40%,消耗了世界经济消耗能源的1/3。这表明提高建筑技术、设计和维护可以对减少城市的生态足迹起到显著的作用。此外,城市里人口和消费的单纯集中在处理全球可持续发展的物质层面提供了能量。我把它成为“可持续发展加倍器”。城市的主要优势有:
 
    低人均成本提供处理过的管道水、排污系统、收集水和其他公用设施
    在物质循环、重利用、重制造、提供特殊工艺方面有更大的可能和选择来实现
    高的人口密集度降低了人均占地面积
    减少房屋取暖方面的人均燃料使用量
    通过步行、自行车和公共交通工具减少交通造成的燃料使用量
 
由城市引起的生态影响不一定就是城市生态受到的影响,认识到这一点很重要。城市的生态足迹很大一部分是由于都市居民的消费习惯造成的。我们消费什么,如何消费,反映了潜在的社会价值和个人喜好活动。在很大程度上这与我们居住在哪里无关。当然如果一个人的基本需求是2公顷生态足迹,那么这个人住在哪里就不怎么有关系了。这意味着当农村和城市在空间上分离造成生态功能丧失,城市排出的废物成为城市生态系统必须自己面对的问题时,现代工业化社会必将不可持续。
 
这就留下了一个问题:是否存在生态上的人口分布优化选择或者说人口居住优化选择?这是一个复杂的问题。比如说,人们往往为了更大的经济机遇而搬到城市。一定程度上,更高的平均收入导致更高的个人消费,这样同一个国家都市居民的平均生态足迹将高于农村居民。在很多都市消费成本上升的国家同样如此。更高的购衣费用、更高的清洁费用、为保险而增加的费用,这些不会对都市居民的福利做贡献,却增加了居民和城市的生态足迹。今天的城市本质上来说是否比更分散的居住点更加可持续?根据现有的情况复杂的材料,我们不能做确定的回答。
 
但是,我们可以讨论城市经济在对资源的利用方面是否可以更有效率。除去短期市场信号的缺失,还有两个直接的有利的理由让城市利用更少的资源做更多的事:全球气候变化的可能性增加、在未来的几十年内石油短缺的可能性增加。气候变化可能损害农业和地理政治,由此威胁到都市人口的生态和政治的安全。大量的廉价的能源自身就是一个重要的资源,也是人类赖以获得其它资源的重要手段。从普遍意义上来说,工业社会,尤其是城市,是石油的产物,并且离不开它。一些能源分析家争论说如果一直大量缺乏石油或者它的替代品,我们的西方式科技工业社会的人类寿命预期将不到100年。效率的提高可以同时减少co2的排放,减慢气候变化,和减少能源消耗。
 
那些要求全球做出改变和进行效率革命的观点也对提高城市的自我依存度提出了看法。随着都市化进程和增加的市场全球化,很多商品和手工业品从产地不远千里运输到消费地。运输过程消耗的大量的能量和资源以及为了运输而修建的基础设施其实是不必要的,他们对城市生态足迹贡献巨大。增加的地区自我依存度减少了运输消耗,降低了co2排放,也减少了中间过程和存储空间,直接从经济上和生态上达到了节省目的。
 
当地生产消费还有另外的好处。生产地和消费地的临近有助于重建或者部分重建人类主导的复杂生态系统的完整性。例如,把城市排放的有机废物施入附近的农场或者森林,这将使原先被撕裂的农村生态系统和城市生态系统重新融合。城市对他们所依赖的生态系统的破坏力减小,通过减少施加人工肥料、减少城市污染和化学肥料污染排放,也将节省经济费用。
 
所有这些都暗示我们应该把城市作为一个完整的系统,在这个框架下重新思考。进步一想,城市生态系统是否应该是把城市基于消费的核心和生产型的乡村边缘的最大限度的结合?至少,是否应该在城市主要范围内理性使用土地以满足地区内的都市居民需求方面就有争论。在这方面,“在当地尽可能学会生存”的生态地域哲学有很大的影响力。城市生态系统计划的最核心的理念是:重新融合生活和工作的地域,生产和消费的地域,城市和乡村的地域。与单纯的消费地区相比,这样一个经过变化的“家”,可能通过设计生产自己的食物和能源,变成它的居民的工作地点。简单的说,城市生态系统最后将变为一个完整的生态系统。感到抱歉的是,地区自我依存的想法和那些热衷“全球化和自由贸易产生持续增长的价值”的观念背道而驰。
 
参考文献
 
 


[1] 蚂蚁做窝时堆在穴口的小土堆。anthill, mound thrown up by ants (when digging their nest)

 

转载本文需经本平台书面授权,并注明出处:上海情报服务平台www.istis.sh.cn
了解更多信息,请联系我们

§ 请为这篇文章打分(5分为最好) 1分 2分 3分 4分 5分