城市复合生态系统理论在崇明生态岛建设中的应用

城市复合生态系统理论在崇明生态岛建设纲要中的应用为落实上海市委市府及崇明岛总体规划对崇明岛的发展定位，按照现代生态文明理念和建设世界级、现代化生态岛标准，落实崇明岛生态保护、恢复和重建工程，规范崇明生态岛的建设行为，经过多方共同努力，崇明生态岛建设纲要（以下简称“纲要”）已于2010年初正式出台。城市复合生态系统理论和可持续发展理念以及科学的咨询方法在崇明生态岛建设纲要的规划内容及其制定过程中得到了充分体现和灵活应用。一、城市复合生态系统的概念与内涵城市复合生态系统理论（马世骏等，1984年）在生态城市规划中一直扮演着最重要的角色，尤其是进入21世纪，复合生态系统观及其工程技术的应用得到了学界和社会的广泛接受，黄肇义、杨东援提出“自然和谐、社会公平和经济高效的复合系统” ，王祥荣提出“是一种生产力高度发达、人的社会文化、生态环境意识达到一定水平条件下渴望实现的目标境界，是一个结构合理、功能和关系协调的人工复合生态系统”等等。城市复合生态系统亦被称为“社会经济自然复合生态系统”，是以人为主体的、复合形式的，由自然、经济、社会三个子系统组成的人工生态系统。其中自然生态系统主要是指土地、水、生物和矿产等资源，是城市发展的基础；经济生态系统主要是指产业、投资、就业、企业等所有制结构，是城市发展的动力；社会生态系统主要是指人口、劳动力、收入、消费等，是城市发展的目的；只有当这三个子系统构成一种最佳的耦合状态，表明城市生态系统才是稳定的，城市才能得到健康发展；亦即只有使经济发达、社会繁荣、生态保护三者高度和谐，才能保证城市生态系统的结构、功能最优化。与自然系统相比，城市复合生态系统是以人的行动为主导、自然环境为依托、资源流动为命脉、社会体制为经络的系统，是一个结构复杂、功能多样、庞大开放的自然经济社会复合人工生态系统。按照城市复合生态系统的自然经济社会子系统原理，其生态建设的战略目标可细分为自然生态战略目标、经济生态战略目标和社会生态战略目标，用以衡量生态复合系统中自然系统的合理性、经济系统的利润和社会系统的效益。1自然生态战略目标1）提高城市绿化，具体指标包括森林覆盖率、人均公共绿地面积、绿化覆盖率和自然保护区覆盖率等；2）提升环境质量，具体指标包括环境综合指标、城市空气质量、饮用水源地水质、噪声达标区覆盖率、烟尘控制区、公众对环境质量的满意度等；3）加强环境治理，具体指标包括环境保护投资占GDP比例、城镇生活垃圾无害化处理率、城镇生活污水集中处理率、工业污水排放达标率、废气处理率、废物综合利用率等。2经济生态战略指标1）提高经济水平，主要指标是提高人均GDP；2）增强经济效益，具体指标包括单位GDP增长能耗、水耗、物耗；3）优化经济结构，具体指标包括第三产业占GDP比例、高新技术产值占工业总产值比重、信息产业增加值占GDP比重、科学技术进步对GDP贡献率等；4）控制人口规模及结构，具体指标包括人口密度、自然增长率、贫困人口比例等。3社会生态战略目标1）合理配置资源，具体指标包括人均生活用水量、用电量和万人商业网点数等；2）加强基础设施建设，具体指标包括人均道路面积、人均居住面积、万人病床数等；3）提高教育科技水平，具体指标包括高等入学率、研究经费占GDP的比重、科教投入占GDP的比重等；4）提高社会保障水平，具体指标包括失业率、社会保险综合参保率、刑事案件发生率等；5）加强信息化水平，具体指标包括信息化综合指标、人均信息消费占总消费比重、因特网接入户数等。另外，城市复合生态系统的建设还是一项面向全民参与的生态建设活动，要让更多的公众参与，包括环境决策参与、环境监督参与、环境投资参与、个人环境行为等方面。通过对公众可持续发展的素质教育，普及宣传可持续发展的思想以及环境承载力、生态足迹的重要性以及紧迫性，使公众正确认识城市生态系统的功能以及自身的使命。二、崇明生态岛建设纲要的背景和战略意义1、崇明生态岛建设纲要编制的背景崇明岛是我国的第三大岛，资源丰富、生态优良。长期以来，由于岛屿自然地理的局限以及对外交通条件的限制，崇明岛未曾进行过大规模的开发建设活动，基本保留着农耕特征的区域发展格局，一直被作为上海城市发展的战略储备地，是上海未来的重要战略发展空间。21世纪初期，国家和上海对于崇明的战略定位逐步确定。2005年10月，崇明三岛总体规划（2005-2020年）正式出台，明确了要将崇明建设成为环境和谐优美、资源集约利用、经济社会协调发展的现代化生态岛。然而，国内外各方面对于现代化生态岛的内涵和建设标准有着不同理解，对如何建设崇明现代化生态岛也一直未有系统的评价指标体系出台。随着崇明岛的进一步发展，特别是长江遂桥的建成通车，如果缺少统筹兼顾和具有引导、规范开发的建设规划以及调控性的保障措施，势必会造成崇明生态岛建设活动的无序，导致与总体规划目标的背道而驰。因此，制定一个便于操作和评价的崇明生态岛建设规划及指标体系就显得愈发必要和迫切。2、崇明生态岛建设纲要的战略意义1）“规划”体现了崇明生态岛实施低碳化发展的全球视野“规划”要求把崇明岛的建成现代化的生态岛，强调发展绿色经济，推进循环经济和低碳经济，体现了21世纪人类应对全球气候变暖危机的生态文明新理念，是对城市可持续发展的积极探索。2）“规划”体现了上海实施可持续发展城市的国家战略规划要求崇明岛作为上海可持续发展的重要战略空间，其建设必须站在为上海更好地实施“建成国际经济、金融、航运、贸易中心和社会主义现代化国际大都市”这一国家战略高度，为提升城市综合功能、综合竞争力，实现“四个率先”创造条件。3）“规划”体现了崇明加快生态型经济和社会的发展方向上海长江隧桥工程的正式通车以及越江设施的不断完善，为崇明岛带来巨大发展机遇，但也给生态环境保护、发展方式转变等带来新的考验。“规划”按照现代化生态岛的战略目标要求，建立科学的评价指标体系，在资源、环境、产业、基础设施、公共服务等重点领域，合理规范生态岛建设行为，有效把握生态岛建设进程，为实现崇明生态型经济和社会的全面、协调、可持续发展构建了路径。因此，把崇明建设成为现代化生态岛，将体现国家可持续发展战略、上海“四个率先”使命、崇明科学发展愿景的高度统一，具有划时代的现实意义。三、崇明生态岛建设规划指标体系的建立在编制崇明生态岛建设纲要的过程中，城市的复合生态系统理论得到了充分体现和实践。其中最重要的一项内容就是根据对崇明生态岛总体规划理念的理解，以及崇明建设世界级生态岛实际内涵的认识，依据城市复合生态系统理论，研究构建崇明生态岛建设规划指标体系。1、崇明生态岛建设的总体目标按照崇明岛总体规划，崇中分区将建设以森林度假、休闲居住为主的中央森林区，崇东分区将建设以生态居住、休闲运动、国际教育为主的科教研创区和门户景观区，崇南分区将建设人口集聚的田园式新城和新市镇区，崇北分区将建设以生态农业为主的规模农业区和战略储备区，崇西分区将建设以国际会议、滨湖度假为特色的生态休闲区。以系统性协调、低碳型发展和全方位合作为基本原则，按照生态文明、环境友好、经济健康、社会和谐的总体思路，结合崇明发展实际，接轨国际生态理念，把生态保护和环境建设放在更加突出的位置，制定科学的崇明生态岛建设指标体系，争取到2020年基本形成崇明现代化生态岛建设的初步框架。2、建立崇明生态岛建设规划指标体系的作用1）通过建立指标体系，构建评估系统，对崇明岛生态环境状况和相关规划的落实进行评价；2）通过建立指标体系，动态监测崇明岛生态环境的变化趋势，揭示社会、经济、人口和生态环境之间的相互关系和矛盾，分析矛盾产生的原因，为政府部门制定今后的崇明岛总体发展战略、调整产业结构等相互的宏观管理和决策提供信息支持；3）利用指标体系，引导政府贯彻落实可持续发展和建设崇明生态岛的思想，督促生态岛建设纲要及相关生态环境保护规划的实施；4）建立指标体系，有利于对国际生态城市和崇明岛之间进行比较，有助于崇明生态岛的建设借鉴国际上生态城市建设的先进思想和理念。3、建立崇明生态岛建设规划指标体系的基本原则1）科学性，能充分反映崇明岛生态环境保护与建设的内在机制，指标的物理意义明确，测算统计方法科学规范，保证评价结果的真实性与客观性。2）代表性，选用的指标最能反映崇明岛生态环境保护的主要状态与特征，定量与定性指标相结合。3）层次性，根据不同的评价需要和详尽程度分层分级。4）阶段性，充分考虑崇明岛发展的阶段性，对于分项指标确定分阶段实施的目标值。5）可操作性与可比性，建立的指标体系简明清晰，容易操作并易于理解，要求数据可获得；指标尽可能采用国际上通用的名称、概念与计算方法，有利于与国外相似地区的比较。6）动态性，崇明岛的生态环境保护与建设是一个长期和动态的过程，所建立的指标体系应该能够反映这一过程，指标体系应具有一定的灵活性，为将来可能增加或改变某些单项指标提供接口。7）规划目标与指标体系相结合，将规划总体目标分解、形成分目标与子目标，与相应的指标集对应。根据城市复合生态系统理论，在自然生态战略目标方面，崇明生态岛的建设更加注重自然资源的可持续开发和利用，大力发展循环经济，提高森林覆盖率、人均公共绿地面积；加强环境治理、不断提高环境质量，注重水、大气、噪声、固体废弃物及环境综合治理；在经济生态战略目标方面，崇明生态岛的建设更加注重发展现代服务业和生态型产业，强调节能减排，不断优化产业经济结构；在社会生态战略目标方面，崇明生态岛的建设更加注重完善以人为本的社会公共服务体系，改善民生，推进基础设施建设，注重公众参与和社会评价。4、建立崇明生态岛建设规划指标体系的方法1） 采用复合生态系统“压力状态响应”（PSR模型）的评价分析方法，确定领域指标和分级具体指标。第一层次三大系统社会和谐、经济发展、环境友好第二层次X个评价领域反映各系统内部“压力-状态-响应”的逻辑关系第三层次Y个具体指标凸显核心指标的关联性、代表性2） 采用专家咨询法（德尔菲法）确定崇明生态岛建设指标内容这里所说的指标内容除了专项指标、领域和工作行动外，还包括指标的本底值和目标值。第一步：描述崇明生态岛建设规划编制的背景、目的、指导思想、范围、期限、总体要求、工作基础和基本框架，提出建设生态岛的主要领域所涉及的指标选择原则，要求对指标内容、指标值和工作行动进行预测和决策。第二步：选择对崇明生态岛建设情况熟悉的、有较为丰富的知识和经验，有较高权威性的，涉及城市规划、农业、土地、环保、固废、水务、工业、绿化、社会、经济、能源等方面的技术、行政及管理等专家组成专家组成员。第三步：制定第一轮咨询表发给专家组成员，内容包括根据崇明生态岛建设规划编制的背景、要求、目的、主要内容框架，提出建设生态岛的主要领域及相应的指标内容、阶段性指标值和工作行动。第四步：收回第一轮咨询表，对专家意见进行梳理分析，并进行筛选、分类、归纳、整理。归并相似的、删除不重要意见，并理清所提专项指标与领域及工作行动之间的关系，并根据理解制订一张简单扼要的指标及领域行动汇总表，方便专家阅读。第五步：制定第二轮咨询表，把根据第一轮咨询意见整理的汇总表发给各位专家，开始第二轮咨询。除了要求专家对汇总表中的各项条目补充意见外，同时对表中的专项指标及对应的领域和具体行动做出评估，必要时要求对所有工作行动按时间、必要性及紧迫程度进行排序。第六步：收回第二轮咨询表，对第二轮咨询意见整理、统计、分析和处理，并把专家提出的意见进行说明小结，高度概括第二轮专家咨询意见。第七步：制定第三轮咨询表，并发给专家组成员。要求专家审阅第二轮咨询结果，了解各种不同意见及其理由，再次进行评估，第三轮咨询时，专家可根据前二轮的专家组总体倾向性意见及其主要理由，修改调整自己的前二轮意见。第八步：收回第三轮咨询表，并对专家新的意见进行统计处理。对各种意见进行小结，对各项指标及工作行动的评估逐步趋于一致。第九步：采纳最后结果列入规划内容，形成生态岛建设规划指标体系（一级、二级）。针对个别分歧争议大的单项内容必要时再进行第四轮咨询。经多轮咨询和综合分析，崇明生态岛建设规划指标体系结果如下表所示。崇明生态岛建设主要评价指标一览表系统领域指标单位2020年自然生态战略目标自然资源保护饮用水水源地水质达标率%96占全球种群数量1以上的水鸟物种数种10森林覆盖率%28人均公共绿地面积平方米15生态保护地面积比例%83.1自然湿地保有率%43空气API指数达到一级天数天145 农田土壤内梅罗指数-0.7骨干河道水质达到III类水域比例%95风景旅游区空气负氧离子浓度个/立方厘米10001500废弃物综合利用生活垃圾资源化利用率%80畜禽粪便资源化利用率%95农作物秸秆资源化利用率%95 环境污染治理城镇污水集中处理率%90化肥施用强度公斤/公顷250COD/氨氮排放量万吨4.30/0.17区域环境噪声达标率%100经济生态战略目标能源利用可再生能源发电装机容量万千瓦2030单位GDP综合能耗吨标准煤/万元0.6生态产业发展园区单位面积产出率万元/亩1200第三产业增加值占GDP比重%60农产品中有机、绿色和无公害种植面积比重%80园区外污染行业工业企业占比%95实绩考核环保绩效权重%25四、崇明生态岛建设行动领域及具体工作行动的确定在确定崇明生态岛建设规划的行动领域和具体工作行动时最重要的就是要突出行动的层次性、可操作性以及行动目标与规划指标体系相结合的原则。确定的咨询方法同第三节（这里不再赘述）。按照崇明生态岛建设规划指标体系的要求，“纲要”提出自然资源保护利用、循环经济和废弃物综合利用、能源利用和节能减排、环境污染治理和生态环境建设、生态型产业发展、基础设施和公共服务六大行动领域，涵盖了城市复合生态系统理论中自然、经济和社会三个子系统的相关内容。“纲要”确定推进水资源开发利用与保护、加强土地资源可持续开发利用、加强生态岛自然湿地、林地、绿地的保护与建设；推行生活垃圾的资源化利用、加强农业废弃物的综合利用和管理、推进其他废弃物的综合利用与管理；优化能源结构和构建绿色能源体系、推进能源高效利用与节能、绿色建筑与建筑节能；加强水环境保护与治理、加强大气环境保护与治理、加强噪声的治理、加强固体废弃物的治理、加强环境保护与综合治理；发展现代生态农业和绿色农业基地建设、推进清洁生产和高科技环保型生态工业体系建设、构筑现代服务业体系，调整经济结构；加强城镇化建设，优化人口布局、构建“低排放、低噪声、低耗能”的现代化城乡交通体系、完善公共服务体系，提高人口综合素质等在内的约90项具体行动，以保证崇明生态岛建设规划的落地实施。崇明生态岛建设具体行动一览表系统领域具体行动自然生态战略目标自然资源保护推进水资源开发利用与保护、加强土地资源可持续开发利用、加强生态岛自然湿地、林地、绿地的保护与建设等14项工作行动废弃物综合利用推行生活垃圾的资源化利用、加强农业废弃物的综合利用和管理、推进其他废弃物的综合利用与管理等11项工作行动环境污染治理加强水环境保护与治理、加强大气环境保护与治理、加强噪声的治理、加强固体废弃物的治理、加强环境保护与综合治理等23项工作行动经济生态战略目标能源利用优化能源结构和构建绿色能源体系、推进能源高效利用与节能、绿色建筑与建筑节能等12项工作行动生态产业发展发展现代生态农业和绿色农业基地建设、推进清洁生产和高科技环保型生态工业体系建设、构筑现代服务业体系，调整经济结构等16项工作行动社会生态战略目标基础设施公共服务加强城镇化建设，优化人口布局、构建“低排放、低噪声、低耗能”的现代化城乡交通体系、完善公共服务体系，提高人口综合素质等12项工作行动五、结束语1城市复合生态系统理论需结合实际、灵活应用。随着城市环境问题的日益严重，国内生态城市的规划和建设越来越受到重视，城市复合生态系统理论得到了越来越多的实践，但城市与地区的不同现状特点和发展需求注定了生态建设的差异性，各子系统之间还存在着各种重叠和交叉，因此生态系统的复合性又决定了规划过程中多因子、多参数的综合分析，是一个多目标的决策过程。近年来，笔者通过一些地区生态城（岛）规划的研究与实践，的确是真正感受到了城市复合生态系统理论应用的灵活性和复杂性。如中新天津生态城的建设，由于自然条件及发展策略的特殊性，在自然生态战略目标中更加注重水环境修复、土壤环境修复和滨海滩涂生态保护，在经济生态战略目标中强调产业生态和产业活力，强调数字城市和绿色交通的建设，在社会生态战略目标中注重构建多层次、多元化的住房供应体系，建立由基层社区、居住社区、综合片区组成的三级居住体