生態(tài)城市的基本輪廓,近半個世紀來,生態(tài)學的研究進展迅速并向自然科學和社會科學全面滲透,形成了一個龐大的學科群,依據這些學科的研究成果,我們大體可以看清生態(tài)城市的基本輪廓:生態(tài)城市是社會、經濟、文化和自然高度協(xié)同和諧的復合生態(tài)系統(tǒng),其內部的物質變換、能量流動和信息傳遞構成環(huán)環(huán)相扣、協(xié)同共生的網絡,具有實現(xiàn)物質循環(huán)再生,能量充分利用、信息反饋調節(jié)。經濟效益、社會高度和諧、人與自然協(xié)同共生的機能。具體來說,生態(tài)城市大體可以概括為4個方面十二大特征。
l、能充分利用可持續(xù)供給的清潔能源。能量是包括生命運動在內的一切運動的源泉,文明發(fā)展水平越高,所耗的能量越大。礦物能源面臨枯竭且污染嚴重,核裂變能的利用存在著污染風險,核聚變能仍可望而不可及,太陽能、風能、水能、氫能、地熱是可持續(xù)利用的清潔能源,生物能用之有度也是可持續(xù)的。能量不可能回收利用,最終都會轉化成廢熱,但可以根據它的轉化形式而逐層利用。生態(tài)城市的可持續(xù)發(fā)展在于它的能量運轉系統(tǒng)具有三大特征;一是能量來源是可持續(xù)供給的,億萬年都無枯竭之虞;二是能源本身是清潔的,在生產和利用中不對環(huán)境產生污染;三是能逐層充分利用,能把廢熱污染減到最低,這一要求既是充分利用能源的要求,又是生命過程和氣候現(xiàn)象受溫度調節(jié),因而要避免熱污染災害的要求。
2、能充分利用可持續(xù)供給的清潔材料。物質材料是支撐文明大廈的骨架和磚瓦,文明越發(fā)達,對材料的要求越高,由于金屬礦物大多面臨枯竭人工合成材料又大多含有毒素,因而物質材料的生產和利用都要有根本性的變革。生態(tài)城市的可持續(xù)發(fā)展,在于它的物質運轉系統(tǒng)也具有三大特征:一是材料本身是高性能和清潔安全的,不含有害毒素;二是有完善的材料循環(huán)再生利用系統(tǒng),最終的廢棄物可降解或對環(huán)境無污染;三是材料的替代研發(fā)和應用能實現(xiàn)材料的可持續(xù)供給。
3、城市經濟、社會、自然復合生態(tài)系統(tǒng)形成全面的協(xié)調共生網絡。這個共生網絡系統(tǒng)也具有三大特征:一是網絡運轉的趨向是系統(tǒng)功能的不斷完善,而不是某個組成部分一枝獨秀式地增長;二是網絡所提供的產品有不斷增進人類身心健康和生態(tài)平衡的功效,而不是數量的盲目增長;三是網絡系統(tǒng)在演替中不斷促進經濟、社會、文化、生態(tài)等多樣性的發(fā)展,達到生態(tài)學上持續(xù)力的穩(wěn)態(tài),而不是多樣性衰減的系統(tǒng)脆弱平衡。
4、在城市的長期發(fā)展中始終縣有的生態(tài)位和的自組織力。也有三大特征:一是整個生態(tài)城市系統(tǒng)與各種承載力和限制因素的上下限保持足夠的距離,風險始終處于最小;二是有在一定范圍內自我調節(jié)、自我完善、日我強化系統(tǒng)的功能;三是有不斷增強的承受沖擊力、利用外力、同化異力的轉換融合功能。
l、能充分利用可持續(xù)供給的清潔能源。能量是包括生命運動在內的一切運動的源泉,文明發(fā)展水平越高,所耗的能量越大。礦物能源面臨枯竭且污染嚴重,核裂變能的利用存在著污染風險,核聚變能仍可望而不可及,太陽能、風能、水能、氫能、地熱是可持續(xù)利用的清潔能源,生物能用之有度也是可持續(xù)的。能量不可能回收利用,最終都會轉化成廢熱,但可以根據它的轉化形式而逐層利用。生態(tài)城市的可持續(xù)發(fā)展在于它的能量運轉系統(tǒng)具有三大特征;一是能量來源是可持續(xù)供給的,億萬年都無枯竭之虞;二是能源本身是清潔的,在生產和利用中不對環(huán)境產生污染;三是能逐層充分利用,能把廢熱污染減到最低,這一要求既是充分利用能源的要求,又是生命過程和氣候現(xiàn)象受溫度調節(jié),因而要避免熱污染災害的要求。
2、能充分利用可持續(xù)供給的清潔材料。物質材料是支撐文明大廈的骨架和磚瓦,文明越發(fā)達,對材料的要求越高,由于金屬礦物大多面臨枯竭人工合成材料又大多含有毒素,因而物質材料的生產和利用都要有根本性的變革。生態(tài)城市的可持續(xù)發(fā)展,在于它的物質運轉系統(tǒng)也具有三大特征:一是材料本身是高性能和清潔安全的,不含有害毒素;二是有完善的材料循環(huán)再生利用系統(tǒng),最終的廢棄物可降解或對環(huán)境無污染;三是材料的替代研發(fā)和應用能實現(xiàn)材料的可持續(xù)供給。
3、城市經濟、社會、自然復合生態(tài)系統(tǒng)形成全面的協(xié)調共生網絡。這個共生網絡系統(tǒng)也具有三大特征:一是網絡運轉的趨向是系統(tǒng)功能的不斷完善,而不是某個組成部分一枝獨秀式地增長;二是網絡所提供的產品有不斷增進人類身心健康和生態(tài)平衡的功效,而不是數量的盲目增長;三是網絡系統(tǒng)在演替中不斷促進經濟、社會、文化、生態(tài)等多樣性的發(fā)展,達到生態(tài)學上持續(xù)力的穩(wěn)態(tài),而不是多樣性衰減的系統(tǒng)脆弱平衡。
4、在城市的長期發(fā)展中始終縣有的生態(tài)位和的自組織力。也有三大特征:一是整個生態(tài)城市系統(tǒng)與各種承載力和限制因素的上下限保持足夠的距離,風險始終處于最小;二是有在一定范圍內自我調節(jié)、自我完善、日我強化系統(tǒng)的功能;三是有不斷增強的承受沖擊力、利用外力、同化異力的轉換融合功能。