编辑罗
引言 中国科学院陆地生态过程重点实验室主任、中科院沈阳应用生态研究所首席研究员周启星认为，环境生物技术是21世纪国际生物技术的一大热点，兼有基础科学和应用科学的特点，在环境污染治理与修复、自然资源可持续再生等方面发挥着日益重要的作用；同时，由于“从根本上体现出了可持续发展的战略思想”，环境生物技术相关产业也正迅速成为全球经济的新增长点。 内容和分析 环境生物技术是一个纯生态过程，这使得该技术在解决环境问题中具有独特的功能和显著的优越性，从根本上体现出可持续发展的战略思想。”周启星介绍，环境生物技术可按技术的难易程度，划分为高、中和低三个层次，其中高层次环境生物技术指以分子生物学技术为主体、以基因工程为主导的污染控制与监测技术，中层次环境生物技术是以目前大量应用的、经过工艺改革与技术创新的生物处理技术，低层次环境生物技术则指各类自然净化系统。应用中三个层次的技术互相渗透、协同一致，供决策者和用户根据“经济”、“可持续”原则酌情选用 “现代环境生物技术的兴起，确实有其‘不得不发展’的现实需求。”周启星解释说，随着社会经济的不断发展，出现了一大批传统环境处理技术无法解决的环境污染问题，包括高效降解有机有毒污染物的基因工程菌和抗污染、超积累型转基因植物的研究，无害化或无污染生物生产工艺技术研究，废物资源化工程研究等。在这些方面，现代环境生物技术与传统技术相比效率高、速度快，更有利于环境的可持续发展。 正因为要“能传统环境技术之不能”，当代环境生物技术的发展热点主要集中在高层次技术，即以分子生物学技术为主体，以基因工程为主导的污染诊断、污染监测、污染控制及污染生态修复技术上。其中，环境生物新技术、新方法的开发和利用，如污染环境的分子诊断技术是污染控制与修复的前提和基础。因为当前环境生物技术研究人员，仍不能很好地用生物芯片、转基因、干细胞、蛋白质组、代谢组、生物发光等技术，发展出有效的污染检测与监测方法。 人与环境有着密不可分的关系。无论过去、现在还是未来，人类总是在不断地改造环境，创造不仅使用，而且美观的环境空间。城市所意味的，不仅仅是建筑、街道、商店等人工建构物的堆积，而蕴涵着在诸多功能性设施及硬质景观相伴下的社会文化、经济、政治和城市居民多姿多彩的生活。从外在的视觉影像来看，城市是由其平面结构、天际轮廓、各色建筑、街市设施、区域地标、开放的空间、植栽园林及穿梭不定的交通工具所构成，然而这些都是城市人在选择和被选择的行为方式下形成的物质形态，其间蕴涵着深厚的自然法则、社会心理、人文情感及历史沧桑。 城市化在为人们带来许多益处的同时，也产生一系列严重的生态环境问题，对自然生态系统和人民健康产生影响。这些问题主要表现在三个方面：一是城市的气候变化（如热岛效应）和环境污染，包括水、空气、噪声和固体废弃物污染等；二是自然资源的耗竭与短缺，特别是淡水、化石燃料、耕地的过度利用和生物多样性的减少；三是城市人口的增加导致大量的社会问题，如住房紧张、交通拥挤、绿地减少、教育与卫生滞后等。生态城市是指在生态系统承载能力范围内，运用生态经济学原理和系统工程方法建设起来的城市。生态市建设，改变了传统的生产和消费方式、决策和管理方法，充分挖掘市域内外一切可以利用的资源潜力，具有经济发达、生态高效的产业，体制合理、社会和谐的文化以及生态健康、景观适宜的环境，实现了社会主义市场经济条件下，经济腾飞与环境保护、物质文明与精神文明、自然生态与人类生态的高度统一。 生态城市实践方法应该是协调经济和社会发展，同时保证长期的生态健康和后代人生存与发展所需的资源。中国的生态城市规划同其他的规划有两点区别。它的规划时间一般超过20年（总体规划的年限），为长期的发展指明方向。另外，生态城市规划比起其他的规划所涵盖的内容更广泛。中国的生态城市方法反映了最需解决的两个方面—经济和生态，目的是为寻求经济和社会利益，长期的生态健康和资源管理之间的协调发展。社会问题会在生态城市的讨论中变得越来越来重要。第一，重视城市生态学理论的探索，特别是不同规模城市的结构与功能的研究；第二，扩大城市科学研究的范围，即从由单一的城市为对象的研究，转变为对城乡复合生态系统的研究，包括半城市化地区的研究和乡村工业化与城市群的研究；第三，发展生态城市建设适用技术体系，促进现有技术的生态化；第四，为生态城市建设提供生态景观规划和生态文化的方法论上的指导；第五，建立相应的政策、法令和奖惩制度，促进生态城市的发展；第六，加强教育、培训和生态城市的能力建设，增强生态意识；第七，加强国际间、城市间和社区间的合作与交流。 “我们有一个责任，即不仅仅是仔细考虑美的含义，而且开放我们自己去体验美并且遵循美的引导。这种人类特有的适应才能帮助我们同自然界发展一种伦理关系。” ——LK奥斯丁 在我国许多城市社区及城乡结合部区域，由于土地利用方式及人口日益增长的压力，使得大面积裸露的土地受到长期的侵蚀和沙化，原由树林植被被轻易伐弃；水资源短缺，垃圾、废水处理系统不完善，环境污染加剧等情形在生态上个社区的健康生存发展带来长久的、潜在的危机。另一方面，社区中旧有的建筑街道、溪水及文化名胜等历史文化景观在社区的改建和新建中被轻易拆除、解体或毁坏。这显然与“可持续发展”的概念不相符合。而在北京市，这样的情况同样存在。我们在北京西郊的实习当中，就见到了很多这样的情况。 在环境艺术的生存与推广中，不可避免地面对着人居环境及相关区域的生态平衡和生态维护的需求。1972年6月5日，在瑞典斯德哥尔摩召开的“联合国人类环境会议”上，通过了一个旨在鼓舞和知道世界各国人民保持和改善人类环境的宣言，即《人类环境宣言》。宣言中强调指出，“……人的定居和城市化工作必须加以规划，以避免对环境的不良影响”。它从一个侧面提示我们，对于大地环境经管规划和较大型的公共艺术的推广活动方面应当做到： 1、树立社会文化和经济开发活动中生态环境的保护意识。 2、珍惜和合理使用土地及景观资源。 3、反省和避免艺术规划和创作活动中有碍于人类极其社会健康、幸福和可持续发展的行为状态。 4、明晰公共文化艺术与生态环境之间的互动关系。 5、确立公共艺术推广与城市环境及景观规划间的协调与统合的原则。 客观上，公共艺术在当代城市人居环境、生态环境的改造与维护中，正应该起到它美化环境、催发人气、促进正确的生态观念、协助绿色革命的部分作用。我国城市化、工业化过程中自然环境和绿色生态系统遭到前所未有的毁坏和失衡，森林、绿地、湿地及地表水环境资源大量消失，成为威胁城市生存环境，威胁人类社会健康和可持续发展的严重问题。因此，无论从维护人类社会宏观生态环境的目的着眼，还是从公共艺术及其景观的审美效应出发，都必须强调公共艺术与城市环境中绿色生态建设的密切关系，促使公共艺术在总体上与硬质景观和绿色生态元素之间，达到平衡与和谐，从而达到优化和“软化”城市环境的效果。 城市环境艺术，一种在选择之中的进步与慰藉。 当前无论是大中城市还是小城镇和乡村，生态化建设实践己在我国蓬勃展开。人们越来越意识到城市生态化发展及建设生态城市的重要性和迫切性。 生态城市的提出是基于人类生态文明的觉醒和对传统工业化和工业城市的反思，生态城市已不是纯自然的生态，而是自然、社会、经济复合共生的城市生态，它和卫生城市、园林城市、山水城市、花园城市、森林城市、异曲而同工，既有区别又有联系，都具有提高市民文化素质与生活质量的功效，值得注意的是中国生态环境条件千差万别，不可能单一的发展类型和发展模式，需因地制宜的创造各种生态城市规划类型和各种发展模式。 面向新世纪，人类的取向和选择必然是生态化。城市走生态化发展道路、建设生态城市是历史发展的必然趋势。建设生态城市离不开创造性的规划设计，创造性的规划设计需要前瞻性的理论指导。开展对生态城市的研究成为城市(规划)研究的前沿课题。改变传统的城市规划价值观，有必要在新的生态价值观指导下对当前城市规划理论进行根本性变革，系统地研究生态城市理论原理及其规划设计方法、手段、技术等一系列问题，以适应时代发展的需要。 要解决环境与发展之间的矛盾，使之自然、经济、社会生态化，根本的途径在于改变传统的工业发展模式和资源利用方式，采取清洁生产→生态工业→循环经济的模式，实现低排放或零排放目标，是城市生态化的必然，是城市可持续发展的必然。 生态城市理念所包含的可持续发展思想和城市与自然共存的目标，对国内今后的城市规划工作有着重要指导意义。在当今科学技术相当发达、人类改造自然（即干预自然）的能力远远超出以往的情形，人类必须意识到任何人居环境(包括城市)都是全球生态系统的一部分，人类活动必需在生态极限内进行，并充分地体现在规划之中，这是真正实现可持续发展的前提，也是建立生态城市的根本保证 
生态学与城市建设 内容摘要 城市化及其对社会的影响 ，城市是社会生产力发展到一定历史阶段的产物，是人类文明的结晶。据历史资料和考古的研究，城市的出现至少已有五千余年的历史。自从工业化以来，城市化的速度不断加快。这个集中过程表现为两种形式：一是城市数目的增多，二是各城市人口规模不断扩大 城市化及其对社会的影响 城市是社会生产力发展到一定历史阶段的产物，是人类文明的结晶。据历史资料和考古的研究，城市的出现至少已有五千余年的历史。自从工业化以来，城市化的速度不断加快。这个集中过程表现为两种形式：一是城市数目的增多，二是各城市人口规模不断扩大，从而使城市人口占总人口的比例不断提高。 国内外城市的发展表明，城市化具有正、负两个方面的效应。一方面，城市化可以促进经济的繁荣和社会的进步。城市化能集约地利用土地，提高能源利用效率，同时能促进教育、就业、健康和社会服务的进行。 另一方面，城市化在为人们带来许多益处的同时，又产生一系列严重的生态环境问题，对自然生态系统和人民健康产生影响。这些问题主要表现在三个方面：一是城市的气候变化（如热岛效应）和环境污染，包括水、空气、噪声和固体废弃物污染等；二是自然资源的耗竭与短缺，特别是淡水、化石燃料、耕地的过度利用和生物多样性的减少；三是城市人口的增加导致大量的社会问题，如住房紧张、交通拥挤、绿地减少、教育与卫生滞后，其中住房问题一直是许多城市面临的主要问题之一。 城市生态学的形成与发展 正是因为上述原因，世界各国都开始重视城市的生态建设问题。特别是从1992年的联合国环发大会后，人居环境问题成为实现可持续发展的重要因素。近代城市的发展正在摆脱过去传统的以建筑和视觉为中心的发展模式，而探索一条人与自然协调发展的道路。生态城市建设应运而生。新的城市历年对生态学提出了新的要求，而生态学也正是在这样的条件下取得了新的发展，以至于形成了一门新的分支学科———城市生态学。 众所周知，生态学是研究生物与环境关系的一门科学。长期以来，生态学是以自然界的有机体或生态系统为研究对象的。20世纪60年代以后，随着世界上人口的增长和资源与环境等全球性问题日益激化，生态学家在投身解决社会问题的过程中，逐渐摆脱了其初期的狭隘的纯自然的倾向和学科局限，把人类活动包括在其研究的范围之内，把自然———社会———经济复合系统作为宏观领域的发展方向，在理论和研究方法方面都有了明显的发展，展现出了勃勃生机，以崭新的面目跻身于现代科学之林。 城市生态学是生态科学和城市科学的交叉学科，形成于20世纪70年代，但是古代的中国人居环境、欧洲城市和美国西南部印第安人的村庄都体现了城市生态学的思想理念。 20世纪70年代一批生物学家开始从生物学的角度研究城市。他们的研究重点在于城市环境影响下动植物区系的变化历史。20世纪70年代初，罗马俱乐部发表的第一篇研究报告———《增长的极限》。其对世界工业化、城市化发展前景所做的估计，进一步激起了人们从生态学角度研究城市问题的兴趣。1971年在联合国教科文组织的领导下开展了一项国际性的研究计划———人和生物圈（MAB）计划，其目的在于研究日益增长的人类活动对整个生物圈的影响以及世界各地可能发生的环境过程和环境压力，找出人类合理管理生物圈的途径和方法。此外，国际生态学会（INTECOL）于1974年在海牙召开的第一届国际生态学大会成立了“城市生态学”专业委员会，并组织出版了季刊《城市生态学》杂志。世界气象组织（WMO）、世界卫生组织（WHO）、国际城市环境研究所（IIUE）、国际景观生态学协会（IALE）、欧洲联盟（EU）、经济合作与发展组织（OECD）都开展了相关研究。 我国城市生态学的起步稍晚，但发展很快。20世纪80年代初，城市生态学传入我国，引起了生态学家、经济学家、地理学家以及城市规划和城市科学家的广泛兴趣。1984年12月在上海举行了首届全国城市生态科学研讨会，重点讨论了城市生态学的研究对象、目的、任务和方法。1986年6月在天津召开了全国第二届城市生态科学研讨会，其重点在于城市生态学的理论研究以及城市生态学在城市规划、建设和管理中的实际应用问题。1987年10月联合国教科文组织“人与生物圈”委员会在北京召开了城市及其周围地区生态与发展学术讨论会，为促进我国城市生态学研究与国际的广泛交流与合作创造了条件。1997年12月，全国第三届城市生态学术讨论会和“城镇可持续发展的生态学”专题讨论会在深圳和香港的相继召开，对“探索有中国特色的城镇可持续发展的生态学理论、方法与实践”这一主题进行了专题研讨。1990年中国生态学会在珠海和澳门展开了生态城市研讨会，特别需要指出的是2002年8月在中国深圳召开了国际生态城市大会，并讨论通过了生态城市建设的深圳宣言。这些都对我国的城市生态学的发展和生态城市建设发生了深远的影响。 城市生态学是以生态学理论为基础，应用生态学和工程学的方法，和多学科的综合与融会，研究以人为核心的城市生态系统的结构、功能、动态，以及系统组成成分间和系统与周围生态系统间相互作用的规律，并利用这些规律优化系统结构，调节系统关系，提高物质转化和能量利用效率以及改善环境质量，实现结构合理、功能高效和关系协调的一门综合性学科。 生态城市建设 生态城市这一概念是在联合国教科文组织（UNESCO）发起的“人与生物圈（MAB）计划”研究过程中提出的，与“绿色城市”、“健康城市”、“园林城市”、“山水城市”、“环保模范城市”等概念虽有联系，但又具有一定的差别。 生态城市目前虽然没有统一的定义，可以理解为与生态文明时代相适应的人类社会生活新的空间组织形式，即为一定地域空间内人与自然系统和谐、持续发展的人类住区，是人类住区（城乡）发展的高级阶段、高级形式。生态城市的特征主要有：整体性、和谐性、高效性、多样性和全球性。 生态城市是一个由自然、经济和社会三部分组成的复合系统，各子系统既相互制约，又互为补充。建设生态城市包括以下5个层面：即生态安全、生态卫生、生态产业、生态景观和生态文明。 生态城市要求具有良好的区域景观和生态环境，各类土地得到合理的利用，因地制宜地确定植被的覆被率和乔、灌、草合理的组成与结构；大气环境、水环境达到清洁标准，噪声得到有效控制，固体废弃物的综合利用和回收效率高；保护生物多样性及其生物环境，人工环境与自然环境相融合，生态建筑得到广泛的应用。 生态城市要求建立生态经济体系。生态经济是以产业生态学为基础的生产体系，他包括生态农业的实施；实现清洁生产，以全过程的污染控制代替末端污染处理；能源结构更为合理，可再生清洁能源成为能源结构的主体；此外，生态交通、生态建筑、生态旅游等也是生态城市经济发展的重要组成部分。 建立以“生态文化”为核心的新文化体系，包括消费模式的生态化，即可持续消费模式；倡导生态文明；人们在生理上、心理上保持健康，人性得到充分的发展；法律、法规体系完善，社会管理效率高；社会保障体系和服务体系健全，综合服务能力强；人口结构优化；交通方便。 目前对生态城市的评价应用了多种不同的方法。如城市代谢方法（urbanmetabolismmethod）、生态足迹法（Footprintmethod）、生命周期评价法（Lifecycleassessment）、模糊数学方法（fuzzymethod）、单指标评价（individualindicatorassessment）和综合指标评价模型（integratedassessmentmodels）等。 目前在我国应用的比较多的是单项和综合指标评价的方法。当前我国正在研究评价指标的规范化问题。评价指标的选择至关重要，其选取应遵循以下3方面的原则： 第一，代表性。在科学分析的基础上，选取具有代表性的指标，所选指标要能反映该城市的本质特征、复杂性和质量水平。第二，全面性。指标体系应具有综合性，全面反映自然、经济和社会系统的主要特征及它们之间的相互联系，并且应使静态指标和动态指标相结合。第三，规范性。指标的选择应遵循使用国内外公认、常见的指标的原则，使指标符合相应的规范要求。 此外，香港在研究城市生态时成功地运用了城市代谢法。在广州和青岛等城市生态的研究中则引入了生态足迹的方法。 展望 根据城市化发展要求及生态环境保护的需要，在今后一段时间内，城市生态学研究和生态城市建设方面，应当着重于下面几个方面： 第一，重视城市生态学理论的探索，特别是不同规模城市的结构与功能的研究；第二，扩大城市科学研究的范围，即从由单一的城市为对象的研究，转变为对城乡复合生态系统的研究，包括半城市化地区的研究和乡村工业化与城市群的研究；第三，发展生态城市建设适用技术体系，促进现有技术的生态化；第四，为生态城市建设提供生态景观规划和生态文化的方法论上的指导；第五，建立相应的政策、法令和奖惩制度，促进生态城市的发展；第六，加强教育、培训和生态城市的能力建设，增强生态意识；第七，加强国际间、城市间和社区间的合作与交流。
