基于生态位理论的城市可持续发展研究

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  摘要:本文将生态学中生态位的理论运用到城市可持续发展中。文章首先介绍了城市生态位的概念,然后对江苏省13市的城市生态位进行了定量分析。在利用生态位理论揭示城市发展的实质的基础上,分别用生态位的生态位重叠与竞争理论、生态位扩充与压缩理论以及生态位互补理论指导江苏城市的可持续发展以及区域协调发展等问题。
  关键词:生态位; 城市; 可持续发展
  
  生态学中的生态位理论是近20年来生态学的研究热点,它在竞争机制、生态元对环境的适应性、生态系统的多样性和稳定性、城市生态等方面研究中具有重要的指导意义。近年来,随着生态位概念的不断发展,生态位理论已被经济学、社会学等学科使用,其理论含义不断被拓展。本文旨在从生态位理论角度,对江苏省的各个城市进行城市生态位测算,并就如何提升江苏城市综合竞争力与促进该区域的可持续发展提出相应政策措施,期望打开城市和区域发展研究的新视角。
  
  1生态位理论与城市生态位分析方法
  
  1.1 生态位理论
  生态位理论作为生态学的重要理论最早是J.Grinnel于1917年提出的,并定义为生物群的基本生活单位,即指一个物种或亚种所占据的基本单位,或生物在群落中所处的地位和所发挥的功能,主要侧重指物理空间及其所处生活环境条件的关系。
  生态位的概念和理论经过几十年的发展,不仅广泛的应用于自然生态系统,而且对于社会生态系统同样具有重要意义。生态位是生物单元在特定生态系统中与环境相互作用过程中所形成的相对地位与作用。任何生物都在不断地与其它生物相互作用并不可避免地对其所生存的物理化学环境产生影响,其地位与作用也必然是在一定环境条件下与其它生物相对比较中才体现出来。因此,对应于生物单元的生态位可分为态和势。
  1.2城市生态位的侧度
  城市生态位即城市环境给人类活动所提供的多维因子空间,它是指所提供给人们的或可被人们利用的生态因子(如水、食物、能源、土地、气候、建筑、交通等)和生产关系(如生产力水平、环境容量、生活质量与外部系统的关系等)的集合。它既反映了城市的现状对于人类各种经济活动和生产活动的适宜程度,又反映了城市各组成单元的性质、功能、地位、作用及其人口、资源的优劣势,以及城市各单元在城市生态系统中的发展态势。
  与生态位一样,城市生态位应该包含两个重要方面:一是城市的态(能量、资源的占有量,人口、经济发展水平,科技发展水平等),是城市过去社会经济发展以及与环境相互作用积累的结果;二是城市的现实影响力或支配力,即城市的势(能量交换率,生产率,人口增长率,经济增长率等)。二者的结合反映了城市生态位宽度,即生态位大小。生态位的计算公式为:
  


  
  2 生态位态势实证分析
  从城市生态位概念出发,城市生态位指标体系建立的首要原则是提高“人的生命质量”。城市生态指标评价体系应建立在对城市生存空间“宜人化”追求的基础上,将城市所能提供城市居民的生存条件和生存质量,用一些生态位因子的集合来量度。 由于决定一个城市对人的吸引力的主要因素是其经济发展水平和生活环境状况,所以选取经济和环境因素作为生态位分析主要因子。根据多维超体积生态位概念,决定城市经济和环境的因子又是多方面的,所以在每个因素所决定的城市生态位中又选取多个指标来计算。
  人是城市的生命主体,发展城市归根结底是为了不断提高人的生存质量,因此,本文在选取指标时,将各指标与人联系在一起——将反映城市生态位的各个指标人均化,以便于更清晰反映城市的生态位。反映城市生态场势的经济因素选取了各城市的人均GDP、第三產业产值占GDP的比重、职工平均工资、城市居民人均储蓄余额和社会消费品人均零售额(表1);反映城市居住环境的因素选取了人口密度、人均住房建筑面积、人均拥用道路面积、污水处理率、建成区绿化覆盖率(表2)。文章利用江苏省2005年的统计数据,说明生态位的计算方法,并加以分析。
  


  根据生态位理论,生态位宽度越大,其值越接近1,说明所研究对象在城市系统中发挥的生态作用大,对周围城市资源的利用越广泛,竞争力越强,在系统中发挥的作用和影响力越大;反之,生态位宽度越小,其在城市系统中发挥的作用低,对周边地区资源的吸引力小,其生态位则急需拓宽。
  


  从表3中不难看出,江苏省苏南五市的生态位明显高于苏中、苏北各城市,说明苏南地区对周围资源的吸引力最大,对于人流、物流和资金的吸收要远强于苏中、苏北地区,在城市生态系统中发挥的作用也是最大的。相反,苏北地区在江苏省域中的竞争力是最弱的,其生态位急需提高。
  从经济生态位看,无锡和苏州的生态位最高,宿迁和淮安的生态位最低。南京由于职工平均工资和社会商品零售额较高,所以经济生态位只是略落后于无锡和苏州。从区域范围来看,苏南、苏中和苏北各区域内部城市之间的生态位差异较小,但区域间却存在明显差异。从环境生态位看,常州的生态位最高,这主要是因为常州的人口密度较低,人均住房建筑面积较大(表2),为人们提供较充足的发展资源;而盐城、淮安等地区由于人均住房建筑面积、人均拥有道路面积较小,发展空间不足,导致生态位较低。从综合生态位看,无锡市生态位最高,苏州次之,而淮安市的生态位最低,说明该市的城市环境和经济状况都需要进一步改善。作为江苏省会的南京市,经济生态位居第三,但是由于人口众多、住房紧张、污染严重、车辆拥挤、空间发展受限等大城市病的出现,使其环境生态位只居全省第五位,因此,城市综合生态位排名仅为第四。
  
  3 江苏省城市发展的生态位分析
  
  
  由于城市所处的地理位置和后期建设力度的不同,城市的生态位就不同。生态位的这种差异,就会在城市中形成生态势。正如水位的差异会形成水势一样。生态势不同,对人群和企业等的吸引力就不同。苏南各城市由于具有较好的基础设施、区位条件、生活设施、交通条件及服务能力等优势,对要素产生更大的吸引力,使人口、资金、信息等都流于此。各类要素在相对狭小的空间聚集,高效率地产生和经营,因此成为区域的资源转换中心城市、价值增值中心、物资集散和流转中心、资金配置中心、信息交换中心和人才聚集中心,最终成为区域的经济增长中心。结果导致这里的生态位宽度增大、结构构成复杂,城市生态势进一步增大。
  按照生态位的理论,当生态势增加到一定程度以后,由于物种的增多,生态环境容量却十分有限,资源竞争激烈,导致该物种生态位降低。表现在城市发展上,苏南地区随着人流、物流等的不断集中,城市环境容量有限,会出现住房拥挤、交通紊乱,环境污染等现象,城市生态势将降低。但生态势低的苏中、苏北地区,由于环境容量未达到饱和,空间宽裕,城市发展潜力很大,可能会使人流、物流由上述生态势高的地区流向于此,进而使该地区的生态势逐渐升高。
  生态势这种高低的相对变化,将循环往复。可以这样说,城市中的物流、能流和信息的传播、人口的迁移、资金的周转等基本上都是由于不同地点生态势的差异造成的。生态势是促进城市形成发展的动力。
  
  4 生态位理论对于城市协调、持续发展的启示
  
  4.1应用生态位重叠、分离理论,防止城市重复建设,塑造城市独特形象
  根据Gause原理,当两种生物利用共同占有某种资源,就会出现生态位重叠现象。在两个生态位的重叠部分都必然要发生竞争排斥作用。生态位重叠越大,为某一物种所独用的资源空间就越小,竞争作用就越强[2]。生态位重叠表现在城市发展中是重复建设和产业同构、层次低。江苏省各类城市发展特色及定位不鲜明,在沪宁线上,苏南城市之间竞争大于合作,各城市所选定的支柱产业前几个都是属于IT信息石化等,其中集成电路的同构性达35%、计算机为59%, 同质化竞争激烈。产业集中度不高, 支柱产业重点产业分布相对分散,大企业少,创新能力弱,乏核心技术,低端产品多,对整体经济和城市发展的促进作用不够明显。而本应是城市发展支柱产业的服务业,发展不够快,水平不够高,在GDP中的占比连年下降,对生产和生活的贡献作用不够突出。在城市建设方面,由于城市之间大量的仿建项目,使得城市特色在不断消失,使得自己城市的“生态位”与别的城市的“生态位”发生部分重叠,从而破坏了部分城市资源的独特性与惟一性。
  生态位的重叠,势必会引发竞争,如果激烈的竞争远超过了资源环境容纳的限度,那么只能保留一种物种。在城市内部表现为某一企业的破产,城市间的竞争会导致某一城市的经济衰退。据Gause的竞争排斥原理,竞争的结果要么一物种被淘汰,要么两物种生态位分离而形成共存。“泛化”和“特化”是实现物种生态位的分离的两种主要途径[4]。无论是“泛化”还是“特化”,都将促使物种之间生态位的分离,避免了竞争。如果两物种生态位是完全分开的,全部资源将被充分利用并将容纳尽可能多的物种,同时又不存在竞争,两个物种都能占有自己的全部的生态位。
  在激烈竞争环境下,一部分城市拓展了其生态位的宽度,利用当地资源优势,全面发展各种产业,试图从多样性的角度吸引人流、物流和资金,以增加对环境的适应能力;另一部分城市压缩了其生态位宽度,形成了地方特色产业,通过强化某一特殊功能,提高自身适应性。因此,江苏省应促进城市的竞争从对抗型向协作型转换,推动城市合作共进,形成优势互补的城市格局。各城市除了在竞争中提升实力,还要善于与其他城市合作,只有根据自身优势,合理分工,才能避免产业雷同的恶性竞争,获得“共赢”。城市分工合作的基点是产业,根据苏南、中、北三地城市的评估状况,未来应将苏南已不具备比较优势的劳动密集型产业和资源密集型产业向苏北、苏中有序转移,实现“产业区位的下层渗透”。而苏北、苏中城市则应利用生态环境优美、土地资源丰富、劳动力成本低、原材料价格低、税轻等优势发展对口产业,积极接受上海及苏南城市的辐射。同时,江苏城市必须进一步参与长江三角洲区域经济一体化的建设,取消地方保护壁垒,加强三角洲城市的资源共享与交流学习,形成功能各异、优势互补、错位竞争的城市格局。
  “特化”是实现物种生态位的分离的主要途径,可以避免生态位重叠而引发的恶性竞争。生态位的定向改变是找出区域的空余生态位,发展当地的稀缺产业,从而成为当地的一种新兴行业。城市是在科学主义和人文精神两大车轮的运载下前进的,因此,城市竞争力不仅取决于制度、规则、策略等刚性元素,还依赖于文化、精神、品位等柔性元素。经过有效整合的柔性元素将成为城市独特的魅力和形象。而在“眼球”经济时代,城市形象更是吸引注意力的重要内容。江苏的众多城市在空间结构、历史名胜、景观风貌上都蕴含着浓厚的文化底蕴和个性魅力。目前,应识别和挖掘这些城市禀赋特征,因地制宜地塑造城市的整体形象。通过媒体宣传和会展经济等手段,将城市的精神文化形象介绍到更大范围,扩大城市的知名度和影响力,为招商引资、发展旅游业以及增加城市的向心力,使市民对所在城市产生认同感、亲切感和归属感而服务,即在塑造“财气”的同时塑造“人气”。
  4.2利用生态位扩充与压缩理论,发挥中心城市的龙头和辐射作用
  生态位态势理论认为生态位概念包含两个基本属性,即生态位的态和生态位的势。“态”指生态元的状态,“势”是生态元对环境的现实影响力或支配力。生态位态势的增加称之为生态位的扩充。城市生态位的扩充就是城市利用资源要素聚集所产生的生产优势、技术优势、市场优势、资金优势、信息优势和社会文明优势,为周围区域城镇经济社会发展提供全面服务,促进周边小城镇的快速发展。城市生态位扩充主要通过对良好生态位的趋适、空余生态位的开拓、城市资源的竞争和生态位的相互平衡来实现。在资源有限或竞争条件下发生的,一物种生态位的扩充构成了其对另一物种的生态位入侵,从而引发竞争,竞争将导致种群中某些个体的生态位被压缩,使其在竞争过程中被淘汰而释放出所占有的资源空间;相应地,一些优势个体由于得到这部分的资源空间而使其生态位得到扩充[5]。对江苏省城市而言,苏南地区中心城市由于资源短缺,必须向外扩展以满足经济发展的需要。城市生态位的扩充必然导致城市郊区农村和城乡结合部生态位的压缩,使郊区和接合部由农业生产变为非农业生产点,原有的资源空间被迫释放出来被城市发展占用。原有郊区农村和城乡结合部被淘汰,发展成为城市的卫星城或变为城市的一部分。
  因此,根据生态位扩充和压缩理论,应切实发挥政府的宏观调控作用,加强发达地区与落后地区间的经济联系。一方面应积极接受苏南的辐射,另一方面苏中、苏北地区应主动出击,利用自己的优势向周边地区辐射,甚至向苏南地区推进,也即实行发达地区向发展中地区的梯度推移和发展中地区向发达地区的反梯度推移相结合。找准苏南、苏中和苏北协调发展的突破口,苏北地区要积极发挥后发优势,进一步解放思想,增强自我发展能力,借助产业、财政、科技、劳动力“转移”的政策效应,在改革开放中走出一條加快发展的新路。苏中地区要以长江北岸开发为突破口,抓住沿江产业、开发区、基础设施三大建设重点,加快(下转第50页)(上接第48页)融入苏南经济板块,加快工业化进程和城市化进程。苏南地区要在长江三角洲区域发展中找准新坐标,培植新优势。
  4.3利用生态位互补理论,促进江苏省城市间的协调发展
  生态位的重叠会导致城市间的恶劣竞争,城市生态位的扩充又受到郊区农村和城乡结合部现有资源的限制,只有各城市间实现生态位的协调互补,才会实现区域的协调、持续、健康发展。所以合理调控城市的生态位对城市的可持续发展具有重要作用。根据前人的研究成果,无论是区域经济协调发展水平,还是中心城市可持续发展能力,苏中、苏北都不及苏南,且南北差异较大。对此,江苏要实现区域经济协调发展,应以中心城市发展为龙头,结合沿江开发和沿江经济发展带的形成,构建区域经济发展新的“发展极”。苏南应进一步发展“南京都市圈”和“苏锡常都市圈”,实现与长三角经济一体化发展,充分发挥中心城市的集聚和辐射效应,“以城市为中心,小城镇为纽带,农村为基础”,带动苏中和苏北实现区域经济协调发展;对苏中而言,南通应主动接受上海、苏州的辐射、采取“沪主苏辅、通江达海”策略;泰州应以加快形成以江阴和靖江“发展极”为起步,与无锡、常州联动、同时接受上海的辐射;扬州应在形成“扬州、镇江跨江发展极”的基础上,接受上海的辐射,与“南京都市圈”发展联动。苏北主要抓好徐连经济带,建设“海上苏东”,通过实施“连通带盐,苏锡泰助淮,宁徐扬推宿”,逐步实现江苏区域经济协调发展。总之,要加强苏南、苏中和苏北的经济交流和合作,实现优势互补和共同发展, 充分依托区域优势,坚持“效率优先、兼顾公平、发挥比较优势、注重协调发展”的原则,做到优势互补、互惠互利, 形成各具特色的经济区域,促进区域各城市协调发展[6]。
  
  5结语
  
  作为生态学最重要的理论之一,生态位理论在人类生态系统研究中具有普遍指导意义,生态位理论不仅可以指导城市内部建设,还可以在区域的范围内把握城市的地位和作用,引导城市与区域的协调发展。它很好的解释了城市间的竞争、发展、演化等现象。但是生态位理论尚处在发展阶段,随着理论的不断完善和成熟,它必将为城市研究的理论和方法注入更多的新鲜血液。
  
  参考文献:
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  [2]胡春雷,肖玲.生态位理论与方法在城市研究中的应用.地域研究与开发,
  2004,23(2)
  [3]江滨.论城市建设与“生态位”现象.规划师,2003,19(8)
  [4]王勇,李广斌.生态位理论在小城镇发展中的应用.建设科技,2003,3
  [5]王勇,李广斌.生态位理论及其在小城镇发展中的应用.城市问题,2002,6
  [6]张祖明,刘兴远等.协调发展江苏区域经济.江苏统计,2001,5
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