生态城市建设的系统原则

摘要:生态城市作为一个开放的、动态的巨系统,是一个在自然系统基础上建立起来的包括社会、经济、自然等复杂活动的集合体,因此,生态城市系统建设需要系统理论的指导,应遵循系统的协同性、动态性、最优性、层次性等原则,实现良性发展。

关键词:生态城市 系统论 建设原则

在城市化进程中人类曾受机械论世界观的支配,战天斗地与战胜自然,逐步忽略人与自然的关系,超越、凌驾于自然生态环境系统之上去考虑城市建设。自然生态资源、历史文化遗产被侵蚀破坏,使城市不堪重负,大有黑云压城城欲摧之势,严重地危害了人类的生存[1]P65。于是生态城市应运而生,成为全球城市可持续发展的理想模式。生态城市系统建设需要系统理论的指导,应遵循系统的协同性、动态性、最优性、层次性等原则,实现良性发展。

1.协同性原则

1971年由联邦德国理论物理学家哈肯(H.Haken)提出协同学系统科学方法论,对当代自然科学与社会科学领域的健康发展产生了广泛而深远的影响。协同学是研究协同系统从无序到有序的演化规律的新兴综合性学科,它认为,系统的因子之间是处于相互作用、相互制约的动态平衡当中的,当系统在受到外参量的扰动或系统内某一个或几个因子异变时,系统通常便会给出一定的响应。当扰动或异变强度较低时,系统处于相对稳定平衡状态,否则,系统处于不稳定平衡状态。

生态城市是一个复杂巨系统,将协同理论引入生态城市建设系统,对现有的城市整体发展的演化规律做出系统评价和综合研究,能科学、快捷地解决城市建设协同性的现实性问题。城市系统中的人、建筑、城市空间形象、自然环境等众多的系统参量在外环境参量的驱动下和在城市子系统之间的相互协同作用下,以自组织的方式在宏观尺度上形成空间、时间或功能有序结构的条件、特点及其演化规律。对于城市的发展建设,就是要在动态中寻求平衡,在协同中得到发展。生态城市建设的协同性原则要求社会的进步、经济的增长和环境的保护三者之间的协同,也即人类社会与自然环境的协同发展。

2.动态性原则

动态性原则就是要探索系统的内外联系及系统发展变化的方向、趋势、活动的速度和方式,还要探索系统发展的动力、应用和规律。动态性原则强调系统开放性。系统的开放性是指一个系统在接纳周围环境的同时与其周围环境也是相互作用、相互影响的,即它既受外部环境的影响,又影响着外部环境,它们相互之间不断交换着物质、能量、信息。城市作为地球环境中的一个开放系统,在不断与外界交换物质、能量和信息中取得可持续发展。

生态城市开放系统是一个耗散结构,只要能够从外部环境得到足够的负熵流,只要内部的熵增加维持在一个比较低的水平,城市将远离平衡态而表现出耗散结构系统的特征,城市将朝着进化的方向发展,城市生活将依然丰富多彩。按照熵定律的城市发展观,未来城市唯有步入低熵社会,我们才有可能构建富有生机和活力的城市人居环境,否则,我们将无法避免城市热寂的到来[2]P376。城市成为低熵社会的路径可概括为以下几点。其一,走可持续发展的道路,保护良好的城市环境生态系统。人与自然之间的关系是相互依存、相互制约的对象性关系,人不能离开自然界而独立存在;自然界的演变必然受到人类活动的影响。因此,人与自然的和谐共生必然要求可持续发展。城市的可持续发展,其本质是城市在满足当代人、后代人物质和文化生活需要的同时,不能超出生态系统承载能力的限度。其二,科学知识和信息是一种具有巨大潜力的负熵,因此,要实现城市社会信息化。其三,要控制城市人口,合理发展城市规模。

3.最优性原则

最优化原则是在一定条件下,改进系统的结构、功能和组织,以促使系统整体实现耗散最小而效率最高、收益最大的目标。同时,从系统的多种可能中选择最优方案,取得最优效果。要实现生态城市建设系统整体优化的目的,关键是实现系统的要素与要素之间、局部与整体之间的协调发展。具体可从以下几方面来说明。其一,实现生态城市系统的整体优化,即运用系统工程的方法进行生态城市系统建设,应考虑系统整体的最佳设计、最佳决策、最佳控制和最佳管理,在整体效益最优最佳的原则下,正确处理好局部与整体、眼前与长远的关系。使系统的整体性能得到优化,为整个系统的发展打下坚实的基础,使整个系统的效益将产生质的飞跃,并以此保障生态城市建设的可持续发展。其二,要在选择和实施建设方案时,要求规划工作者尽最大努力,确保建设效果和尽最大努力确保生态安全,减少、杜绝破坏生态平衡的行为。在损害不可避免时,把此种负面后果控制在最小范围和最低程度,同时兼顾社会公益原则。其三,最优化原则要求在生态城市建设中,把优化思想贯穿于系统分析和系统实施的过程和各个阶段。

4.层次性原则

系统的层次性原理指的是,由于组成系统的诸要素的种种差异而使得系统组织在地位与作用、结构与功能上表现出等级秩序性,形成了具有质的差异的系统等级,即形成了统一系统中的等级差异性。系统的层次又是相对的,任何一个系统,一方面,它需要该系统中的要素联系起来,形成一个协同整合的统一系统。另一方面,它又是更大系统的子系统,它在这个更大系统中起着要素的作用,它构成了这个更大系统的基础。区域是城市生态系统运行的基础和依托,离开区域的自然和人文支持,城市就成了封闭的“孤岛”,城市与外界的物质、能量、人口、信息和文化等方面的交流就没有了畅通的渠道,城市生态系统的新陈代谢就难以进行,这样的城市是不可能实现生态化的[3]P24。生态城市作为城乡统一体,是建立在区域平衡基础之上的,而且城市之间相互联系、相互制约的,只有平衡协调的区域才有平衡的生态城市。

参考文献:

[1]文剑钢等.论“城市形象”建设与城市发展的耗散与协同性[J].苏州科技学院学报(工程技术).2004.12

[2]郑 锋.关于熵与城市发展之探讨[J].热带地理.2001.12

[3]董宪军.生态城市论[M] 北京:中国社会科学出版社2002.5