《生態學研究:城市景觀生態功能優化的理論與實踐》從景觀生態學視角,探討當前城市發展和保育的沖突矛盾與城市景觀功能需求,借由對近年海峽兩岸城市發展進行評價與比較,闡明城市景觀功能協調需要景觀格局、過程與不同空間尺度間的聯系與整合。主要內容包括海峽兩岸及典型城市功能評價、城市功能的空間優化方法及保障措施。
理論方面歸納了城市景觀格局與功能特征及城市景觀生態學研究方向,構建了城市復合生態系統評價體系與城市生態風險評價方法,并對城市景觀格局優化提出了基于景觀功能網絡的方法。在海峽兩岸城市功能評價與優化的案例研究中,涉及海峽兩岸城市發展的社會經濟背景與資源環境變化,評價指標構建及區域、流域及小尺度等跨尺度空間優化案例。同時選擇大陸地區深圳市,分析其城市發展過程中的景觀格局變化與生態影響,配合景觀功能網絡優化方案,提出城市功能保障措施。
從書序
前言
第一篇 城市景觀生態學研究
第1章 城市發展的背景與現狀問題
1.1 區域城市概況
1.2 城市發展面臨的問題
第2章 城市景觀生態
2.1 城市生態系統
2.2 生態城市相關理念
2.3 城市景觀格局與功能特征
2.4 城市景觀生態學的研究與應用
第3章 城市生態功能評價
3.1 城市復合生態系統功能評價
3.2 城市生態風險評估
第4章 城市景觀功能優化
4.1 功能協調理念
4.2 景觀功能網絡及其構建方法
4.3 網絡方法應用及討論
第5章 城市景觀功能保障
5.1 生態環境保護策略
5.2 生態開發與建設策略
5.3 生態產業發展策略
5.4 生態農業發展策略
5.5 生態旅游發展策略
第二篇 海峽兩岸城市生態功能評價與優化
第6章 海峽兩岸城市發展背景
6.1 近代城市發展背景
6.2 城市發展驅動機制
6.3 社會經濟現狀
第7章 海峽兩岸資源利用與環境變化
7.1 資源環境問題
7.2 土地資源利用
7.3 水資源利用
7.4 環境質量
7.5 環境管理現狀與建議
第8章 海峽兩岸城市復合生態系統功能評價
8.1 沿海城市特色指標
8.2 城市生態系統功能評價指標體系
8.3 海峽兩岸城市生態系統功能異同
第9章 區域生態風險評價
9.1 氮排放估算方法
9.2 區域生態風險評價方法
9.3 農業系統氮排放時空差異
9.4 城市系統氮排放時空差異
9.5 生態風險綜合評價
第10章 臺灣島景觀功能空間優化案例研究
10.1 區域景觀功能網絡
10.2 臺灣島生態功能網絡
10.3 城市與生態功能網絡整合策略
第11章 流域景觀功能網絡
11.1 功能定位與現狀分析
11.2 景觀功能網絡構建
11.3 景觀功能網絡評價
11.4 景觀功能網絡應用
第12章 小尺度景觀功能網絡
12.1 研究區現況問題與景觀特征
12.2 景觀功能與結構優化理論
12.3 景觀格局優化原則
12.4 景觀格局優化步驟
12.5 最適景觀格局調控方案確立
12.6 多尺度功能網絡整合
第三篇 深圳市景觀生態分析評價與優化
第13章 深圳市背景環境與景觀特征
13.1 自然環境背景
13.2 城市景觀動態與驅動機制
13.3 景觀生態問題
第14章 城市景觀格局與生態過程
14.1 城市植被響應
14.2 城市氣候響應
14.3 城市景觀破碎化
第15章 城市景觀生態優化
15.1 生態功能網絡構建
《生態學研究:城市景觀生態功能優化的理論與實踐》:
第一篇 城市景觀生態學研究
第1章 城市發展的背景與現狀問題
城市的歷史可追溯到距今約6000年前,但全球城市人口數量和比例不可逆轉地持續增加則開始于工業革命,其帶來了人類聚落與生活方式的改變。這種變化首先出現在以英國為代表的歐洲國家,然后在其他發達國家中蔓延。直至20世紀20~30年代后,大多數的發展中國家才開始進入城市化,盡管其發展速度在第二次世界大戰后顯著加快,但這并不能改變起始時間所導致的進程上的差異(毛愛華等,2008)。
1800年,全世界只有1.7%的人口居住在城市,18世紀世界城市化水平也僅為3%左右。歐洲18世紀和19世紀早期工業革命造就了現代世界城市化格局,快速、規則、準確的標準化生產代替了人的技能和體力,改變了人類利用資源的方式,工業經濟由此克服了土地和動力能源的束縛,新生產組織形式的出現使城市由過去的商業中心變為生產中心,并由此引發城市人口的快速膨脹。與此同時,工業化也帶來了食品保鮮技術、交通和通信技術,使人們有可能在擁擠的城市里生活(成德寧,2004)。工業革命首先從英國起源,英國成為人類歷史上第一個實現城市轉型的國家,也是19世紀全世界唯一以城市人口為主的國家。隨著工業化在歐洲和北美的擴展,城市化進程也很快擴展到歐洲其他地區和北美地區,及除俄羅斯以外的整個歐洲。1900年城市人口比例上升到37.9%(成德寧,2004),這種快速增長的勢頭一直保持到20世紀80年代初期,之后增速有所減小。
根據聯合國2001年針對全球城市進行統計,結果指出,全球人口多分布于具有衛星城市的大都市(United Nations,2001)。于1940年全球約有1/8的人口居住于城市,至1980年已升至1/3(World Commission on Environment and Development,1987),依此發展趨勢至2025年,世界人口將多數居住于大型城市(óMeara,1999;United Nations,1999),因此城市的功能與結構將關系著人類的生存健康與文化發展,人口的增長及城市化所帶來的城市生態課題,已成為城市生態學、經濟學、社會學及景觀生態學等相關領域的研究重心之一。
城市發生需基于地理上的兩項特性,一是自身區位優勢,如位于海港等重要交通節點,二是源于人類對環境的影響,使其向預期狀態演進(Cronon, 1991; Berliant and Konishi,2000)。城市為人類物資、能量、信息交流與活動提供了場所,是人類有計劃、有目的構建出的人工環境,同時受到自然與社會因素的影響。城市環境與自然或半自然環境相比具有高度人工化,且具有一定的空間結構與形態、地域間的層次性及污染發生率高等特性(劉耀林等,1999)。城市的形成是社會生產力逐步集聚與高度集中的顯著標志,是工商業、服務業、交通、金融及信息的中心(姚士謀等,2001),同時也是一個與外界高度聯系的開放系統。城市的發展速度、性質、規模、空間組織受區域歷史背景、社會經濟發展水平和人口等方面因素的影響(許學強等,1996;吳兵和王錚,2003)。
在20世紀以前,城市研究的重點集中于城市的位置、規模與形態理論,1960年以來,形態學家將進化論的本體思想引入地理學領域,研究城市建成環境的組成與結構(史津,1998)。目前大量的城市研究開展了對城市內部空間格局、不同城市功能系統作用與相互關系等研究,分析城市發展機制、功能結構的動態變化與面臨的問題,以尋求城市功能健全、格局完善的理論定義與優化途徑。
1.1 區域城市概況
在城市化進程中存在集聚與擴散兩種空間相互作用。通常情況下,城市形成與發展在地理空間上的表現,早期主要是集聚過程,吸引各種資源要素向城市集中,引起城市人口密度的增加。而發展到一定程度后,經濟輻射能力不斷增強,經濟輻射范圍不斷擴大,其擴散效應將上升到主導地位,城市范圍得到擴展,逐步形成了城市區域(周振華,2007)。
整個19世紀,城市化過程主要集中于歐洲大陸,到1900年,世界10萬人口以上的城市共301個,歐洲就占了148個(周一星,1999)。隨著工業革命在世界范圍內的擴展,這種局面在20世紀發生了改變,人口聚集和城市化現象開始波及全球,首先是拉美,然后是亞洲和非洲。其中以阿根廷為代表的幾個為數不多的拉美國家早在19世紀末就開始了較明顯的城市化,其他多數國家則始于20世紀的20~30年代(毛愛華等,2008)。截至目前,全球及亞洲主要城市的發展已具一定規模,為探討其現況及近期變化,本研究選擇上海、臺北、香港、首爾、大阪及相對成熟的生態城市西雅圖,分別就2006年及2009年各城市基本情況、人口結構、生活水平、社會安全、教育文化、醫療衛生、政府服務等方面進行比較。
首先,在基本情況方面(表1-1),土地面積最大的為上海市(6340.5km2)、最小為西雅圖(217km2),人口數最高為上海(2006年為1368.08萬人及2009年為1400.70萬人)、最低為西雅圖(2006年為56.21萬人及2009年為59.4萬人),人口密度最高為首爾(2006年為17 108人/km2及2009年為17 289人/km2)。綜合土地面積、人口數、人口密度3個方面,城市基本情況最為相似的城市為中國臺北和日本大阪,在臺北、香港及上海3地的城市比較中,上海明顯具有土地資源優勢。此外6個主要城市中,2006~2009年唯臺北市人數及人口密度處在下降的 趨勢。
表1-1 2006年及2009年主要城市基本情況
資料來源:臺北市年鑒編輯工作小組,2007,2010。
在人口結構特征方面(表1-2),臺北、上海及大阪于2006年維持正向的社會增加率,于2009年臺北市的社會增加率則明顯下降呈現負增長,人口密度超過 1萬人/km2的城市僅大阪維持正向增長的社會增加率,顯示其城市對于人口的承載能力相對較高。在性別比例上,2006年及2009年多數城市女性多于男性,香港更幾乎達到女性與男性10∶9的比例。在非勞動年齡人口對勞動年齡人口數的依賴程度上,多數城市保持近2/3的勞動人口維持1/3非勞動人口,但大阪則出現近1/2的非勞動人口,顯示其勞動人口的生活壓力較大。在老化指數上,大阪65歲以上人口明顯多于0~14歲人口,顯示其城市人口趨向老年化發展;香港則趨向于二者相似的比例,人口結構較為穩定;其余城市0~14歲人口較65歲以上人口高。
表1-2 2006年及2009年主要城市人口結構
注:1. 非勞動年齡人口對勞動年齡人口數之比,為依賴人口對工作年齡人口扶養負擔的一種簡略測度(又稱為依賴人口指數)=[(0~14歲人口+65歲以上人口)÷15~64歲人口]×100;
2.為衡量一地區人口老化程度之指標,為(65歲以上人口÷0~14歲人口)×100,
資料來源:臺北市年鑒編輯工作小組,2007,2010。
在生活水平上(表1-3),2006年多數城市已達近100%的自來水普及率,在人均居住面積上,2006年與2009年臺北市(31.86m2及31.75m2)皆高于上海市(22.25m2)。2006年在平均每人擁有公園綠地面積上,西雅圖較高為44.64m2,首爾和上海居次,雖與西雅圖差距較大,仍維持15.92m2及10.5m2,臺北則于2006~2009年人均公園綠地面積增長較大。在交通方面,2006~2009年各城市每千人擁有汽車數量皆維持穩定,其中以香港的每千人擁有汽車數量居末,可推知其城市交通以公眾交通為主,每千人擁有機車數則以臺北最高(2006年每千人397輛而2009年為419輛),其次為上海市(2006年每千人179輛而2009年為92輛),其他城市皆不足每千人50輛,具有顯著差距,可推知臺北市居民生活交通多為短距離,且在這方面的公眾交通,仍有待提升;在每汽車享有道路面積上,上海領先其他多數城市(2006年136.03m2而2009年為166.78m2)。在消費結構中,食品支出總額占個人消費支出總額比例以上海市較高(2006年為35.74%及2009年為35.24%),約占個人總消費支出的1/3,臺北市約為1/5,而西雅圖占1/8~1/7,由此推知上海市的生活成本相對較高。在近3年平均每年消費者物價指數上,大阪物價指數相對穩定,首爾增長相對較高。
表1-3 2006年及2009年主要城市生活水平
資料來源:臺北市年鑒編輯工作小組,2007,2010。
從社會安全角度(表1-4),2006年及2009年刑案發生件數皆以上海市最低,竊案發生件數以首爾相對較低;在火災發生次數上臺北及上海皆較低不達每千戶1次,車輛肇事率也以上海較低。在城市安全的維護上,消防人員所占比例以西雅圖最高,為2006年18.32員∕萬人及2009年17.17員∕萬人;警察人數所占比例以香港最高約為46員∕萬人,可見其政府對社會安全的重視。傳統觀念中,離婚率與失業率為影響城市社會安全的重要因素,在離婚率方面以上海市相對較高,2006年及2009年分別為3.45‰及3.46‰,其他城市的離婚率則較為相近;在失業率上,臺北、上海、香港及西雅圖皆處在上升趨勢,可推知與外部經濟環境有相對較大的關系。
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