（城市规划与设计专业论文）鹤壁市生态城市环境指标体系优化.pdf

河南农业大学硕士学位论文 摘要 生态城市建设旨在采用整体论的系统方法，把城市经济、社会与环境建设结合起来，创 造一种社会和谐、经济高效、生态环境良性循环的人与自然高度和谐的城市新模式。生态基 础设施建设是鹤壁市破解城市问题、提升城市地位的必然选择。 本文根据生态城市综合评价指标体系选择的基本原则，采用理论分析法和层次分析法， 从经济一社会一环境角度，参考国内外指标体系，构建了包括4 个层次2 3 个具体指标的鹤壁 市生态城市环境建设综合评价指标体系，并用此指标体系对鹤壁市生态城市环境建设进行分 析评价，并依据分析结果与鹤壁市生态城市环境优劣势分析，明确了鹤壁市生态环境建设的 调控重点，制定了生态环境调控措施。 1 、鹤壁市生态城市环境指标分析中，在人居环境生态、社会环境生态、自然环境生态、 交通环境生态四个方面均要加强，在具体指标方面：建成区绿化覆盖率、受保护地区占国土 面积比例、退化土地恢复治理率、c o d 丰i b 放强度、城市空气环境质量、城镇生活污水集中处 理率、城镇生活垃圾无害化处理率、噪声达标覆盖率、尾气污染状况、道路绿化率，这1 0 项指标应确定为鹤壁市近期重点建设和控制指标。 2 、鹤壁市的主要生态环境问题为水资源利用问题。结合鹤壁市实际情况，明确了鹤壁 市的生态调控重点：在市域层次，优化生态空间架构、明确禁限建分区；在建成区层次，构 建城市生态安全格局。 3 、生态城市环境建设调控措施方面，构建了“一核、两轴、三楔、多廊”的整体生态 空间架构；提出了鹤壁市生态调控三大战略：建构生态基础设施网络、建立水资源控制系统、 建立乡土景观保护网络。从雨洪安全、生物安全、游憩安全三个方面构建了鹤壁市生态安全 格局。 关键词：鹤壁；生态基础设施；生态城市环境 ， 河南农业大学硕士学位论文 英文摘要 t h e e c o l o g i c a le n v i r o n m e n t i n d e xs y s t e mo p t i m i z a t i o no fh e b ic i t y s u p e r v i s o r ：p r o f t i a ng u o h a n g m a s t e r ( p h d ) c a n d i d a t e ：z h a n g j i a n a b s t r a c t ：e c o l o g i c a lc i t yc o n s t r u c t i o ni s c o n d u c t e dt oc r e a t ean e wp a r e mo fc i t yw i t ht h e s y s t e m a t i c a la p p r o a c ho fh o l i s mc o n s i d e r i n gt h eu r b a ne c o n o m lt h es o c i e t ya n dt h ee n v i r o n m e n t c o n s t r u c t i o ns y n t h e t i c a l l y , i nw h i c hp e r s o na n dn a t u r ea r eh i g h l yh a r m o n i o u s ，n a m e l y , t h es o c i e t y i sh a r m o n i o u s ，t h ee c o n o m yi s h i g h l ye f f e c t i v e a n dt h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n tc y c l e s p o s i t i v e l y e c o l o g i c a lc o n s t r u c t i o no f c i t ye n v i r o n m e n ti st h ei n e v i t a b l ec h o i c ef o rh e b it or e s o l v e i t su r b a np r o b l e m sa n dr a i s ei t ss t a t u s a c c o r d i n gt ot h eb a s i cp r i n c i p l e so fc h o o s i n gt h ei n d e xs y s t e mf o re c o c i t y sc o m p r e h e n s i v e a s s e s s m e n t ，t h i st h e s i sb u i l d sac o m p r e h e n s i v ea s s e s s m e n ti n d e xs y s t e mf o rt h ee c o c i t y s e n v i r o n m e n tc o n s t r u c t i o no fh e b if r o mt h ep o i n to fe c o n o m y s o c i e t y - e n v i r o n m e n tw h i c hi n c l u d e s 4l e v e l s ，3s u b s y s t e m s ，a n d2 3c o n c r e t et a r g e t s b e s i d e s ，t h i st h e s i sc o n d u c t sac o m p r e h e n s i v e a s s e s s m e n tt ot h ee c o c i t yc o n s t r u c t i o no fh e b iw i t ht h ei n d e xs y s t e m a n da n a l y s i so fe c o l o g i c a l e n v i r o n m e n ti nh e b ic i t ya c t o ri n f e r i o rp o s i t i o n ，c l e a ro u to ff o c u so nt h ec o n s t r u c t i o no f e c o l o g i c a le n v i r o n m e n to fh e b ic i t y ，t h e ni t m a d ez o o l o g ye n v i r o n m e n tr e g u l a t i o na n dc o n t r o l m e a s u r e s 1 、a c c o r d i n gt oh e b ic i t ye c o l o g i c a lc i t ye n v i r o n m e n t a li n d e xa n a l y s i s ，i tt os u e n g t h e nh u m a n s e t t l e m e n t s e c o l o g i c a l ，s o c i a le n v i r o n m e n t ，n a t u r a le n v i r o n m e n t ，t r a f f i c e n v i r o n m e n tf o u r i n d i c a t o r s i nt h et e r m so ft h es p e c i f i ci t e m s ：b u i l t u pa r e ag r e e nc o v e r a g er a t e ，t h ep r o t e c t e da r e a o c c u p i e sl a n da r e ar a t i o ，l a n dd e g r a d a t i o nr e s t o r a t i o nr a t e ，c o de m i s s i o ni n t e n s i t y , c i t y a i r e n v i r o n m e n t a lq u a l i t y , u r b a ns e w a g ec e n t r a l i z e dt r e a t m e n tr a t e ，t h eu r b a nl i v i n gg a r b a g eh a r m l e s s t r e a t m e n tr a t e ，n o i s ei ns t a n d a r dc o v e r a g e ，t a i lg a sp o l l u t i o n ，r o a dg r e e n i n gr a t e ，t h e s e10i n d e x e s s h o u l db ei d e n t i f i e da sh e b ic i t yk e yc o n s t r u c t i o na n dc o n t r o li n d e x 2 、i nh e b ic i t yt h em a i ne c o l o g i c a le n v i r o n m e n tp r o b l e mi st h ep r o b l e mo fw a t e rr e s o u r c e c o m b i n e dw i t ht h ea c t u a ls i t u a t i o ni nt h ec i t yo fh e n ，i tm a d ec l e a rh e b ic i t ye c o l o g i c a l r e g u l a t i o nf o c u so n ：t h ec i t yr e g i o nl e v e l ，i to p t i m i z e dt h ee c o l o g i c a ls p a c ea r c h i t e c t u r e ，e x p r e s s l y p r o h i b i t e dc o n s t r u c t i o np a r t i t i o n ；i nt h ed i s t r i c tl e v e l ，i te s t a b l i s h e dt h ec i t ye c o l o g i c a ls e c u r i t y p a t t e r n 3 、i nt h ec o n t r o lo fe c o l o g i c a le n v i r o n m e n to fm e a s u r e s ，i te s t a b l i s h e dt h e ”o n ec o r e ，t w o ，t h r e e w e d g e ，m a n yn e w ”e n t i r ee c o l o g i c a ls p a c ea r c h i t e c t u r e ；a n di tp u tf o r w a r dh e b ic i t ye c o l o g i c a l r e g u l a t i o no ft h r e es t r a t e g i e s ：c o n s t r u c t i n ge c o l o g i c a li n f r a s t r u c t u r en e t w o r k ，c o n s t r u c t i n gt h e 4 8 河南农业大学硕士学位论文 e s t a b l i s h m e n to fw a t e rr e s o u r c ec o n t r o ls y s t e m ，e s t a b l i s ht h ev e r n a c u l a rl a n d s c a p ep r o t e c t i o n n e t w o r k i te s t a b l i s h e dt h eh e b ic i t ye c o l o g i c a ls e c u r i t yp a r e mf r o mw a t e rs e c u r i t y , b i o l o g i c a l s a f e t y , r e c r e a t i o n a ll a n d s c a p es e c u r i t yt h r e ea s p e c t s k e y w o r d s ：h e b ic i t y ：e c o l o g i c a li n f r a s t r u c t u r e ：e c o l o g i c a le n v i r o n m e n to fc i t y 4 9 致谢 时光飞逝，三年的硕士生涯即将结束，一路走来，有成功也有坎坷，在走向 新的人生旅途之际，心中有多种复杂难舍的感觉 首先由衷感谢我的导师田国行教授，本论文是在导师田国行教授的悉心指导 下完成的，从论文选题、现场调查到论文构思、成文修改、论文完成的整个过程 中都倾注了恩师大量的心血。在三年的学习过程中，恩师深厚的专业素养，渊博 的知识，高瞻远嘱的学术思想，严谨的治学态度，勤勉的工作作风，成为我课题 研究过程中强有力的后盾；在日常生活中，恩师以宽厚仁慈的长辈情怀给予我无 微不至的关怀和谆谆教诲，使我终身难忘，尤其当我遇到困难的时候，恩师总是 及时地给我鼓励与帮助，让我重建自信勇敢前行。恩师求真务实的创新精神、严 谨的治学态度、高尚的人格魅力时时刻刻感染着我、激励着我，成为我勇敢克服 困难、努力拼搏的精神支柱，在此，特向恩师致以我最崇高的敬意和最衷心的感 谢! 同时还要感谢城市规划教研组的杨芳绒教授、王鹏飞副教授、田朝阳副教授 和何瑞珍、苏志国、卫红、刘保国等老师们在生活、学习和科研上给予的指导， 特别是何瑞珍老师，在论文撰写过程中在数据分析方面给予了极大的帮助与指 导；感谢河南农大风景园林规划设计院的各位领导和员工在工作上给予的帮助； 感谢我的同窗冯晶晶、李超、胡艳芳、许娅琼、穆博、王玉、徐雅等对我学习上 的帮助和生活上的关怀，携手度过了三年美好的时光；感谢后勤楼4 1 5 宿舍同学 们在三年里在生活上对我的帮助与包容；感谢在论文写作过程中给予我帮助的各 位师兄师姐、师弟师妹们。 最后，特别感谢多年来为了我的求学之路无私奉献的父母、亲人和朋友们， 感谢他们无微不至的关心照顾和通情达理的支持鼓励，他们的包容与关爱永远是 我最大的力量源泉。 面对众多人的关怀与帮助，我深知唯有取得成功才能去报答他们无私的关怀 与支持，我将一如既往，努力向前。最后，在论文完成之际，再次对关心和帮助 过我的领导、老师、同学和朋友们表示最深切的谢意! 张健 2 0 1 2 年5 月于郑州 河南农业大学硕士学位论文 1 文献综述 1 1 生态学概念及研究进展 1 1 1 生态学概念 1 8 6 6 年德国学者e r n s th a e c k e l 第一次对生态学( e c o l o g y ) 进行了定义：生态学是研究 生命有机体与环境之间相互关系的科学【l 】。随后一些学者专家分别从各自角度对生态学进行 了定义。s m i t h ( 1 9 6 6 ) 认为“e c o ”代表生活之地，定义生态学是研究有机体与生活之地之 间相互关系的科学，所以可把生态学称之为环境生物学。1 9 7 1 年美国生态学家e p o d u m 提 出的定义是：生态学是研究生态系统的结构和功能的科学【2 】。我国生态学家马世骏先生认为， 生态学是研究生命系统和环境系统相互关系的科学【3 】o 可见生态学的不同发展阶段有不同的生态学的定义，强调了不同的生态学分支和领域。 生态学发展至今，其内涵和外延都有了很大的变化，特别是随着人类活动强度的激增和活动 范围的日益扩大【4 j ，生态学的定义不能局限于当初经典的涵义，对此学者们有过不少不同的 表述，归纳各方观点，结合当今生态学发展的动态，生态学可定义为：研究生物生存条件、 生物及其群体与环境相互作用的过程及其规律的科学，其目的是指导人与生物圈( 即自然、 资源及环境) 的协调发剧2 | 。 1 1 2 生态学研究进展 从1 7 世纪h a e c k e l 首次提出生态学这一学科名词，到1 9 世纪末称之为生态学的建立阶 段。在这个阶段，生态学发展的特点是科学家分别从个体和群体两个方面研究生物与环境之 间的相互关系1 5 】。1 6 7 0 年著名化学家r b o y l e 发表了低气压对动物效应的实验。1 8 9 5 年丹 麦植物学家e w a r m i n g 发表了具有划时代意义的巨著植物分布学，与此同时，波恩大学 教授a f w s c h i m p e r 于1 8 9 8 年出版了以生理为基础的植物地理学，这两部书被公认为 生态学的经典著作，标志着生态学作为- - f 生物学分支科学的诞生。 1 9 3 5 年，英国生态学家坦斯利( a g t a n s l e y ) 首先提出生态系统的概念，认为生物与 环境之间形成一个不可分割的相互关联和相互影响的整体【5 】。这标志着生态学进入系统生态 学时期，这一时期的特点是系统、综合、交叉和应用。 2 0 世纪6 0 年代末7 0 年代初，由于科学技术的飞速发展，生产力不断提高，人类与环 境之间的矛盾日益突出，全世界面临着人口爆炸、资源短缺、能源危机、粮食不足等问题的 挑战。生态学不能局限于生物学，它不仅在自然科学，而且渗透到社会科学成为联系自然科 学和社会科学的桥梁【6 l 。1 9 6 4 1 9 7 4 年世界科协提出了“国际生物学研究计划”。1 9 7 0 年联 合国教科文组织主持成立了“人与生物圈计划”( m a na n db i o s p h e r ep r o g r a m m e ) ，生态学 在改善全球性人类与环境的相互关系之中发挥着越来越重要的作用。 1 2 景观生态学概念及研究进展 1 2 1 景观生态学的概念 景观生态学的概念是1 9 3 9 年德国植物学家特罗尔( t r o l l ) 在利用航片解译研究了东非 2 河南农业大学硕士学位论文 土地利用时提出来的，其目的是为了协调统一生态学和地理学这两个领域中科学家的研究工 作。他认为景观生态学是用来表示支配一个区域单位的自然一生物综合体的相互关系的分析。 1 9 8 3 年，v i n k 将景观生态学定义为；把土地属性作为客体和变量进行研究，包括对人 类要控制的关键变量的特殊研究。 1 9 8 6 年，f o r m a n 和g o d r o n 认为景观生态学是研究由生态系统相互作用形成的异质地表 的结构、功能和动态的科学1 7j 。 1 9 9 5 年，p i c k e t t 和c a d e n a s s o 认为景观生态学是- - 1 7 研究空间格局对生态过程影响的 科学，将空间一致性作为生态系统的重要因素。 肖笃宁等人认为景观生态学是研究景观空间结构与形态特征对生物活动与人类活动影 响的科学 8 】o 1 2 2 景观生态学的研究进展 1 8 0 6 年，近代地理学奠基人洪堡把景观作为地理学术语，他认为景观是具有一定风光 特征外表的地理区域的集合体，因此奠定了地理学、景观学、景观生态学的综合思想基础。 1 9 0 6 年，施吕特尔以“人的地理学的目标”为题，提出景观研究以人文研究为主，把 研究对象局限在可以观察到的人文物质事物，强调人类对景观的影响。 1 8 6 9 年，生物学家海克尔首先应用了生态学一词，成为生物科学显著的里程碑之一。 他认为生物学的研究领域不只包括有机体自身，还应包括其与非生物环境的相互关系；生态 学是关于自然规律约束的生命一一空间相互关系的研究。生态学的发展经历了个体生态 学、种群和群落生态学。景观学和生物学从不同的角度进行了独立的发展，为景观生态学的 诞生奠定了基础。 1 9 3 9 年，特罗尔通过航空相片研究东非土地利用问题时，正式提出“景观生态学”一 词。 2 0 世纪6 0 年代，景观生态学在欧洲真正发展起来，德国、荷兰、捷克成为景观生态学 三大研究中心。1 9 6 8 年林特伦私立理论和应用植物社会学研究所所长塔克森教授主持召开 了德国“首届国际景观生态学研讨会”【7 j 。 1 9 8 1 年，“首届国际景观生态学大会”在荷兰的费尔德霍召开，负责筹备国际景观生态 学会。 1 9 8 2 年，在第六届景观生态问题国际研讨会上，国际景观生态学会正式成立并选出了 首届执行委员会。 1 9 8 7 年，在联邦德国的蒙斯特举行了第二届国际景观生态学大会。 1 9 9 1 年，在加拿大的渥太华举行了第三届国际景观生态学大会，会议讨论的主要内容 是农业景观中的物质循环、区域生态危险评价、区域景观的土地系统过程等问题。 1 9 9 5 年，在法国的图卢兹举行了第四届国际景观生态学大会，会议讨论的主要内容是 农业景观的发展，对景观生态学发展的未来1 7 。 河南农业大学硕士学位论文 1 9 9 9 年，在美国的科罗拉多州的斯诺马斯举行了第五届国际景观生态学大会，将景观 生态学一科学和行为作为会议的主题。 2 0 0 3 年，第六届国际景观生态学大会在澳大利亚的达尔文市举行，大会强调注重景观 生态学欧美学派的交融及传统知识与现代方法的结合。作为景观生态学研究的一个国际交流 平台，i f l e 的成立，标志着景观生态学进入了一个蓬勃发展的新阶段。景观生态学作为一 门新学科已初具规模。 我国的景观生态学虽然起步较晚，但传入我国后，立即在国内掀起了研究热潮，有着良 好的发展势头。2 0 世纪8 0 年代初，我国开始介绍景观生态学概念，地植物学和自然地理学 工作者开始在有关地理学刊物上发表介绍国外景观生态学概念、原理、研究情况和探索成果 的文章和译文，积极探索景观生态学的学术方向，使景观生态学成为不同学科的共同研究热 点。1 9 8 1 年，黄锡畴和刘安国分别在我国国内正式刊物上发表文章，首次介绍了景观生态 学旧1 。1 9 8 9 年在沈阳召开了第一届全国景观生态学学术讨论会，这次会议具有划时代的意义， 是我国景观生态学发展中的一个里程碑。到2 0 0 9 年目前共召开了6 次全国景观生态学学术 讨论会。2 0 0 9 年在成都召开的第六届全国景观生态学学术讨论会盛况空前，共有7 2 个院校 和2 5 7 名专家学者参加此次会议，大会的主题是变化环境下的景观生态学与山区发展。( 中 国景观生态学研究发展郭丽娟) 景观生态学会议的召开，为国内景观生态学的研究人员提 供了学习和交流的平台，同时也给中国景观生态学的发展指明了方向，紧跟世界景观生态学 前沿。在学科建设方面，国内一些大学和科研机构先后开设了景观生态学的课程，推动了景 观生态学在国内的发展。 1 3 城市生态学概念及研究进展 1 3 1 城市生态学概念 1 9 2 5 年，麦肯齐( r d m c k e n z i e ) 将城市生态学的概念定为“城市生态学是人们的空间 关系和时间关系如何受城市环境影响这一问题的研究” 1 1 。从此，在城市生态学研究发展的 同时，人们对其概念的认识目益加深，现在，相关学者通常将城市生态学定义为“研究城市 及其群体的发生、发展与自然、资源、环境之间相互作用的过程和规律的科学”，这一概念 能够同生态学学科相呼应的同时与生态学的目前状况相联系，反映出学科发展的历史和现 状，符合未来的发展潮涮m 】。 1 3 2 城市生态学研究进展 1 3 2 1 古典城市生态学的形成与发展 虽然城市生态学在生态学领域的各个分支中比较年轻，但是城市生态学的思想白城市问 题一出现就产生。在2 0 世纪前的城市改造中，无处不存在着城市生态学思想。但是由于当 时没有产生较大的反响，故将2 0 世纪以前的发展时期称为萌芽阶段。例如古代中国的土地 合理布局和农业与非农业劳动力合理比例的思想，法国的城市改造和田园城市规划理论等。 特别是欧洲产业革命的开展，使得在城市地区内工业集中起来，城市也愈来愈大，连片的工 4 河南农业大学硕士学位论文 厂和其它功能区在城市中出现，彻底改变了在封建社会时期单一的城市功能状况【l 。由于 资本主义生产的盲目性和财产的私人占有，现代城市中诸多问题也随之出现，且逐渐加剧， 逐渐引起了各国统治者的注意，试图找出一些办法，着手对这些充满矛盾的城市进行了改造。 1 3 2 2 现代城市生态学的形成与发展 自霍华德的田园城市规划理论后，城市建设和改建的合理化需要更加强烈。一批科学工 作者将生态学思想运用于城市问题的研究中。 1 9 世纪初城市生态学的学科奠基人、芝加哥学派的开创人r e p a r k 先后发表了城市： 环境中人类行为研究的几点建议和城市的相关文章，他把竞争、共生、演替、优势度 等生物群落的原理和观点，运用于城市研究之中，从此掀开了城市生态学研究的新的一页， 开拓了新的城市生态学研究领域。 1 9 3 3 年“雅典宪章”明确指出城市规划的目的是要解决人类主要四大活动的正常进行， 即居住、工作、游憩、交通，同时进一步明确城市发展要与生态环境有机结合的思想理念在 城市发展中的重要作用。 1 9 3 6 年帕克在研究人与环境的关系时采用生命网络、自然平衡等生态学理论，他认为 生态学理论是居于地理学思想的核心地位的理论。在随后的2 0 世纪5 0 年代，霍利发表的人 类生态学：社区结构理论等论文为今后城市生态学的进步起到了重要的推动作用。进入 2 0 世纪中叶以后，随着经济的发展各国城市化进程日益加快，随之带来的是诸多生态环境 问题，使得城市生态学在其理论和应用方面面临着巨大考验，也一定程度上推动了学科的发 展，使其迈上了新的台阶u 引。 2 0 世纪7 0 年代以来，世界各国的一系列活动极大的推动了城市生态学的发展。首先， 1 9 7 1 年联合国教科文组织制定了“m a b ”计划，在此计划中提出了运用生态学的相关理论与 方法来研究城市环境问题，并将此列为重要研究课题之一。其次，在欧洲m e a d o w s 、r e n ed u b o s 和b a r b a r aw a r d 等人发表的增长的极限、只有一个地球、生命的蓝图等著作，从 经济、生态、社会等不同领域研究在二 业化社会中城市高速发展对环境带来的影响，引起了 人们的高度重视，为后来相关学者对城市生态系统的研究奠定了坚实的基础。 1 9 7 0 年以后，有关城市生态学方面的研究日益增多。苏联学者奥延尼斯基( 1 9 8 4 ) 认 为在未来的城市建设之中，生态城市将成为理想的发展模式，其凭借科技与生态的结合，将 会使得居民的身心健康和自然环境得到充分保护，真正实现可持续发展和人与自然和谐统 一，是生态良性循环的一种理想的发展模式。奥多姆认为自然生态系统与城市生态系统在各 种的开端、发展、高潮、结局等过程的演替之中有着相类似的规律，城市演替的过程就是将 各种资源能量积聚的过程。在欧洲生态学术研讨会中，相关学者对城市生态学的理论、方法、 应用等内容进行了详细的探讨和研究。 5 河南农业大学硕：t 学位论文 1 。4 生态基础设施概念及研究进展 1 4 1 生态基础设施概念 生态基础设施概念最早是在1 9 8 4 年由联合国教科文组织提出，在“人与自然生物圈” 计划中指出生态基础设施表示自然景观和腹地对城市的持久支持能力。中国学者俞孔坚、李 迪华认为生态基础设施是维护生命土地的安全和健康的关键性空间格局，是城市和居民获得 持续的自然服务( 生态服务) 的基本保障，是城市扩张和土地开发利用不可触犯限制条件l “。 主要包括城市绿地系统、林业系统、农业系统等；可提供的自然服务主要包括自然界提供的 空气、食物、游憩、体育、教育、安全庇护等。 1 4 2 生态基础设施研究进展 1 9 8 8 年s e l m 和m a n d e r 等人从生物多样性保护的角度出发，用生态基础设施概念构建 生物栖息地网络格局，对生物的生境与生存环境进行研究探讨( s e l m ，1 9 8 8 ；m a n d e r ，1 9 8 8 ) 。 为克服单一的自然保护区、行政区划在提供生态服务上的不足，1 9 9 5 年j o n g m a n 提出了建 立区域范围内的自然生态保护网络，受到了越来越多的地区和政府的重视与应用( j o n g m a n 1 9 9 5 ) 。1 9 9 5 年欧洲提出在整个欧洲建立自然生态系统保护网络的计划。2 0 0 1 年美国环境保 护署在美国东南部建立生态基础设施网络，用于保护区域生物生境和构建区域景观安全格局 和保护自然生态系统的连续性。 在国内，2 0 0 3 年俞孔坚先生提出了景观生态安全格局的理论、方法与途径。提出通过 构建生态基础设施作为城市建设规划刚性框架的新的规划方式反规划。通过对城市扩张、 水和风的流动、物种的空间运动、灾害过程扩散等景观过程的研究，以其作为控制要素来实 现景观控制，构建区域景观安全格局，此方式必须要有生态基础设施作为基础保障u4 | 。在此 基础上俞孔坚、李迪华提出了中国城市生态基础设施建设的十大景观战略。 1 5 生态城市概念及研究进展 i 5 i 生态城市概念 城市生态学家y a n i t s k y 于二十世纪八十年代提出了生态城市理念，这是一种理想的城 市未来发展模式。它强调建设环境、经济、发展三者之间的和谐共存的城市空间。其研究认 为，生态城市建设是使得自然环境与科学技术充分结合，切实提高社会生产力与人类创造力， 从而最大程度的保护市民的身心健康和生态环境。 美国学者理查德认为，生态城市是紧凑、低污染、低能耗、充满朝气与活力与自然环境 和谐共存的健康城市u 。 我国生态学家王如松( 1 9 9 4 ) 认为，生态城市是一个自然、经济、社会复合的复杂系统。 生态城市的建设要满足三个标准：第一，人类生态学的满意原则；第二，经济生态学的高效 原则；第三，自然生态学和谐原则。即：生态城市是一个和谐、高效、持续的复合系统。 黄光宇、陈勇( 1 9 9 7 ) 认为，生态城市中“生态”的意义与传统生态学中的“生态”比 较，已发生了很大变化，不局限于自然生态系统的理论范畴，而是包容了经济、自然、社会、 6 河南农业大学硕士学位论文 文化等领域，与生态平衡、社会发展、经济结构等内容密切关联。生态城市中所讲的“生态” 概念则包含了人与自然的关系协调及人与社会环境的关系协调两方面含义；生态城市之中的 “城”表示了自我组织、自我调节的共生系统。在空间结构方面，部分学者把生态城市的研 究范围进一步拓展，使得生态城市的研究范围在传统地理学空间上超越了行政区划，更加强 调区域化，表现为一种城乡空间的融合1 。 宋永昌( 1 9 9 9 ) 认为，生态城市应当是环境清洁优美，生活健康舒适，人尽其才，物尽 其用，地尽其利，人和自然协调发展，生态系统良性循环的城市。 因此可以看出：生态城市的概念并不是传统自然保护主义中的“绿色城市”，同样也不 是简单的城市绿化面积的增加，或者单纯的追求优美的自然环境，它是实现低能耗、低污染、 经济高效、人与自然环境和谐共生的良性城市发展模式n8 | 。生态城市应当是结构更加合理、 功能更加高效和关系更加协调的现代城市。 1 5 2 生态城市主义的脉络 ( 1 ) 1 9 1 5 年，帕特里克格迪斯的河谷断面及其影响。 城市发展与自然环境的关系起源甚早。在城市史的文献中，人类聚落的区位配置、建材 与其周边自然环境的资源条件限制与潜力，早已有密切的关系。帕特里克格迪斯早在将近 1 0 0 年前己提出节约资源、人力，关心人民利益，保护环境的自然融合城市的优托邦城市 ( e u t o p i a nc i t y ) 规划概念。 迪格斯在进化城市一二砖中，他发展出“生态区域”( b i o r e g i o n ) 概念的雏形。提 出河谷断面分析法，认为应画出从山系到海系的纵断河谷剖面来作为分析的基础，河谷剖面 往往可以反映气候、植被以及动物的分布情况。在今天，大多数城市规划者把调查先于规划 作为标准作业程序，然而在那个年代，视地理学为规划基础却是一件具有革命性的看法n 9 | 。 ( 2 ) 1 9 6 9 年伊恩麦克哈格的设计自然及大河谷鸟瞰图。 2 0 世纪6 0 年代生态学及环境科学对城市规划论述的影响越来越显著。此时逐渐成熟的 生态规划方法，必然有许多观念仍承袭传统自然资源保育的看法，但已产生了新的变化。 麦克哈格在其著作设计结合自然中，提出的类似“大河谷鸟瞰”的概念，首先在陡 坡的环境敏感地区采取低度利用，其次于河岸缓冲区的规划既避开洪水平原的可能洪泛灾 害，也引入自然环境的质量与生态的多样化。“大河谷鸟瞰”这个生态城市的原型概念，给 2 0 世纪年代后生态城市发展的一种可能方向陋。 2 0 世纪6 0 年代，生态规划方法的重要发展，除了麦克哈格的设计结合自然，还包 括希尔斯在1 9 6 1 年的土地使用规划的生态学基础，和菲利普刘易斯在1 9 6 9 年的面对 人类影响的区域设计等。 ( 3 ) 1 9 9 0 年代卡尔斯坦尼茨的地景生态规划设计决策及分析。 格迪斯、麦克哈格、希尔斯及张石角等的生态分析方法，注重大尺度自然地理环境对于 城市发展的制约因素，但缺乏城市内部空间究竟应如何组织的细节。 7 河南农业大学硕士学位论文 哈佛大学设计学院的卡尔斯坦尼茨提出六个步骤的规划程序，即表征、过程、评估、 变迁、影响以及决策等六个理论导向模式类型或规划步骤。这六个步骤基本上仍延续环境限 制理论的基本方法，兼具程序性理论以及实质性理论两种特征，这个方法使生态规划的方法 向规划设计专业的实践结合，又向前跨了一步。 ( 4 ) 1 9 9 0 年代以后的新城市主义运动及生态进程。 2 0 世纪9 0 年代后的以生态为导向的研究，需要能够面对因城市大规模扩展而所引发的 生态环境危机及其结构性问题，而不单单是单向的自然生态问题。理论的研究探讨是否能够 从传统的生态学转向“城市化的生态学”，成为重要的任务。 1 9 9 5 年生态学家福曼提出土地嵌合体的概念，他指出生态保育应该将地景区域空间视 为一个自然与城市交错的动态嵌合体，在城市建成区选择重要的节点、区域建立或恢复生态 廊道，这样有利于生物种的空间移动与物种的延续，所形成的地景生态与基础设施兼容的网 络也应该满足人类活动的需要，这就是都会生态网络的一种概念。 1 9 9 7 年台湾学者黄书礼以台北市整体之生态经济系统运作为观点，探究台北市城市系 统与自然、农业、水资源等维生服务，以及城市系统与废弃物产出、环境管理间的互动关系。 该指标系统大概分为1 0 个指标群、8 0 个决策者指标，作为台北市迈向可持续发展的政策工 具，也是可持续城市环境指标的实例。 2 0 0 0 年悉尼奥运所在的h o m e b u s hb a y ，利用生态科技与自然环境复育方法，使得原已 污染的湿地或水岸复育成为生态公园的成功案例。 1 5 3 生态城市指标体系的研究进展 王文彤( 1 9 9 3 ) 在对宜春市进行生态城市规划时，构建了分为社会生态系统、经济 生态系统、自然生态系统的三方面的生态城市建设指标体系，并以此指标体系对宜春市 的城市建设进行了分析评价【2 1 1 。 宋世昌等( 1 9 9 9 ) 从城市生态系统的功能、结构、协调度三个方面，按照指标选取 要有代表性、合理性、综合性和可操作性的原则进行生态城市指标体系的构建，并且制 定了生态城市指标体系的分级标型2 2 l 。 盛学良( 2 0 0 1 ) 从社会、经济、科技和教育、环境、资源支持、人口生活等六个方面， 运用专家咨询法，选取了4 4 个指标搭建了较为完整的指标体系，此指标体系能够较为综合与 全面的反应城市的生态化程度与城市的发展水平、发展潜力和发展开放程度，并以此指标体 系对各个选取要素进行了量化取值 2 3 1 。 黄光宇( 2 0 0 2 ) 采用层次分析法，定性指标与定量指标相结合构建了包含社会生态、经 济生态、自然生态三个方面，6 4 项单项指标的生态城市指标体系 2 4 1 。张坤民( 2 0 0 3 ) 从更 为全面的角度设计了包含资源保障系统、经济发展系统、环境保障系统、社会资源系统和社 会体质保障系统五个方面，指数层、系统层、指标层、变量层4 个层次，共计3 7 个指标的生 态城市可持续发展评价体系【2 5 1 。 8 河南农业大学硕士学位论文 焦胜等( 2 0 0 4 ) 以长沙市为研究对象，研究了生态城市指标体系在制定时的存在的变量， 即指标的分类，取值以及权重值、贡献率在不同地区的不同标准，采用层次分析法，提出了 不确定性城市生态指标体系评价原则，其中重要的一项为弹性原则【26 i 。 马道明( 2 0 0 8 ) 结合中国城市发展现状，提出“五位一体生态调控理论”，从社会、经 济、人居、环境、交通五个维度，构建了更加合理完善的生态城市指标体系，并以常州市为 例进行生态城市规划调控呓川。 2 引言 2 1 研究背景 随着科学技术进步和工业化的高速发展，从1 8 世纪工业革命开始，随着城市人口规模 不断增长，城市用地不断加大，生活和生产高度集中，城市规模得到了极大的拓展。城市化 首先出现在英国，继而在发达国家与发展中国家相继铺开，成为世界范围内的一种历史趋势 和普遍现象。随着城市化进程的深入，人们在享受城市化带来便利的同时，也受到了城市化 产生的种种问题的困扰。如城市占用大量耕地，城市化造成自然生态系统受损，造成大量水 污染等问题。人类如何适应并减缓城市化带来的各种问题成为2 0 世纪以来人类发展的重要 问题。生态城市建设是城市建设的重要组成部分。2 0 世纪8 0 年代以来，俄国科学家0 y a n i t s k y ( 1 9 8 7 ) 首次提出生态城概念，在此之后，生态市的建设工作走上了具体实施阶段。 其中主要工作有美国加、i 1 a 克莱生态市建设计划( 1 9 9 2 ) 、澳大利亚h a li f a x 生态市建设计 划( 1 9 9 4 ) 、日本生态城市建设计划( 1 9 9 3 ) 和联合国教科文组织开展的“人与生物圈”计 划等。在1 9 9 2 年联合国世界环境与发展大会上通过了2 l 世纪议程和里约宣言 ， 制定了有关气候变化公约以及生物多样性保护公约，在可持续发展战略方面完善了其框架， 因此对可持续发展理念在全球范围的推广起到了积极的作用。在随后开展的会议“未来生态 城市”的非政府高峰论坛上，得到了国际社会的广泛关注。从此，在生态城市，生态保护， 生态环境、生态城市规划与设计方面的研究达到了新的高度。 中国自1 9 7 8 年改革开放以来，取得了飞速的发展，珠三角，长三角，环渤海经济圈， 一个又一个的城市集群极大地促进着中国的发展。随着城市的外延，以传统农业用地为主的 区域用地模式，逐渐受到工业化和城市化发展过程中以城市用地为主的用地模式的挑战和调 整，城市用地扩张正是通过剧烈地吞噬周边的农田、植被和水体等自然生态系统载体，代之 以没有水汽蒸发和挥发性作用的金属、沥青和混凝土等地表面，从而改变着下垫面的性质， 带来了一系列的环境问题，影响着自然环境，影响着人们的生活。近年来中国由于生态问题 而带来的自然灾害频发，舟曲泥石流，重庆暴雨产生生态问题，都与城市化发展与自然生态 的破坏有关。如何解决城市用地扩张与自然生态之间的矛盾，有必要结合生态学的理论和方 法研究城市发展，探讨生态城市的测度方法、动力机制及建设目标，并提出生态城市建设的 调控对策，具有重要的理论和实践意义。 鹤壁市地处中原，山水格局完善，同时作为资源型工矿城市，经历了粗犷发展的阶段， 9 河南农业大学硕士学位论文 同时高成本低收益的发展格局造成资源的浪费和生态环境的破坏。为促使鹤壁走科学发展之 路，保持鹤壁城市建设的健康、快速和可持续发展，有必要探讨鹤壁市生态城市环境建设调 控方法，为生态城市规划提供良好的研究载体。 2 2 研究目的与意义 2 2 1 研究目的 本论文应用遥感影像技术手段，基于环境科学、城市生态学和景观生态学的相关理论与 方法，以鹤壁市生态城市环境基础设施建设为切入点，探讨城市化进程与区域生态安全之间 的相互作用机制。主要研究目标包括： ( 1 ) 完善生态城市环境指标体系和评价方法 通过对国内外生态城市的建设研究分析，构建城市生态系统环境指标体系，在对鹤壁市 进行分析评价的同时，对其他条件与鹤壁相类似的地区在进行生态城市环境评价时提供理论 依据与经验。 ( 2 ) 找到鹤壁市生态城市设中的薄弱环节，确定鹤壁市生态城市环境建设调控重点 通过建立完善的生态城市环境指标体系，对鹤壁市的生态城市环境现状进行分析，找到 鹤壁市存在的不足，为鹤壁市明确下一步生态城市建设工作重点提供理论依据与指导。 2 2 2 研究意义 当前，随着“中原经济区”概念纳入国家“十二五”发展纲要，诸如生态环境、社会保 障等成为摆在政府面前的紧迫问题，亟待引起重视。各个地区都已在积极开展生态城市的规 划、建设工作。鹤壁市作为国家循环经济示范点，抓紧进行生态城市的规划建设势在必行， 确保在新一轮竞争和发展中取得优势。目前鹤壁市已建成国家卫生城市、国家环保模范城市 和国家园林城市，循环经济规划正在进行，鹤壁产业园区为国家生态示范区之一。在自然环 境上，鹤壁市内有姬家山、云梦山，淇河、卫河穿城而过，形成良好山水格局，为鹤壁市生 态城市建设打下坚实的基础，在此基础上进行研究主要有以下意义： ( 1 ) 为鹤壁市建立生态基础设施安全格局提供参考 根据本论文对鹤壁市城市现状的分析与生态环境评价结果，可以明确出鹤壁市生态系统 中的存在的薄弱环境，为鹤壁市政府进行生态城市规划标准体系的编制提供必要的依据。 ( 2 ) 有利于鹤壁市生态环境系统实现良性循环 通过对鹤壁市生态系统的分析评价，找到影响鹤壁市城市发展的限制因素，探讨解决此 薄弱环节的可行性对策，以此从宏观上预防城市发展可能带来的环境问题。 ( 3 ) 促进城市生态学科与城市规划学科的相互融合 通过本文的指标体系分析与研究，探讨其在城市发展建设中的作用，从而增进城市生态 学的相关学科与城市规划学相融合，丰富城市规划学现有的理论学科体系。 1 0 河南农业大学硕士学位论文 2 3 研究区内容及技术路线 2 3 1 研究内容 本文结合国内外生态研究新