修回日期2007-05-10 〔中图分类号〕X321；N941.1 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1002-2031(2007)08-0007-05 当今的环境问题已由产业型公害向城市型公害转化，同时又进一步向地球环境问题方向转化[1]。在城市经济高速增长的背景下，产业结构逐渐向服务业转化，产业部门能耗比重减少，民生部门和运输部门的能耗比例不断增加，产业型公害将让位于城市型公害。近一个世纪以来，世界城市化进程加速，人类通过城市正在重塑地球表面，城市成为对地球环境影响最大的空间单元。 中国城市化从1996年开始进入快速发展阶段，经济全球化和经济转型是其基本特征。这期间，外资成为中国城市化的新动力，第三产业对城市化的贡献占据了主导地位[2]，城市型公害及其地球环境问题开始初显端倪。国内有关城市环境问题的研究大多侧重于环境对人体健康的影响方面，而关于其对地球生态的冲击少有关注。而可持续性的新型价值目标是致力于人类和生态系统的共同健康，为此，本文着重思考城市增长与地球环境的关系。首先从地球系统科学的视角，分析城市有机体与地球生态的关系，并进一步通过对资本支配城市化过程的分析，揭示城市扩张与环境约束之间矛盾的政治经济根源。在此基础上，探讨符合环境要求的城市运行思路。 一城市生存的自然通则 城市可以被视为一个人工生命体，有可计量的物质与能量流，它与周围环境相互作用，具有与真实生物一样的生存、繁殖和进化等生命特征。作为一种生命有机体，城市应该具有维持生命新陈代谢的功能，其生存运行必然遵循基本热力学定律。 1.总量守恒 热力学第一定律即能量守恒定律表明，能量与物质只能转化形态，不可能被创造或被消灭，在转化过程中总量守恒。城市作为有机消费体，输入=输出+Δ存量(存量的净变化)，如果物质输入大于输出，物质存量不断增长，城市生态表现为城市内部的 城市物质存量有一个从增长到稳定的过程。当城市有机体处在年轻时期，物质生产投入越多越好，表现为财富和人口的不断增长。当城市达到成熟的晚期阶段，更重稳定和质量，由于进出平衡，投入增加意味着维护系统稳定的成本相应提高，所以，生产投入不再成为城市发展的重点。 有机组织的生长总有极限。从长时段来看，城市发展最终要达到吞吐平衡阶段，即城市系统进(生育、生产)出(死亡、消耗)平衡，城市的人口和物质财富保持相对恒定的一种“稳态”。这种稳态经济的观点，最早由古典经济学家穆勒在1857年在马尔萨斯“人口论”的基础上提出[3]，认为人类经济将达到一个稳定状态，超越这一状态的经济增长是不可能的，为提高生活质量，人类的创造力应该用于发展艺术、文化和改善收入的分配。稳态经济观现在逐渐被接受，如人口存量的变化，据联合国发展署和一些人口研究机构预测，虽然未来全球人口数量是120亿还是150亿尚存争议，但人口存量最终会达到相对静止的状态[4]。 2.过程衰变 城市有机体运行必须由来自生态圈的能量一物质所维持，并最终由热力学第二定律所控制。热力学第二定律即熵增定律，显示所有系统都有一个耗散无序的自然趋势，城市作为一个吸收低熵的开放系统，依靠低熵度物质—能量的输入和等量高熵度物质—能量的输出得以维持，这一单向不可逆的衰变过程意味着资源(低熵)开采使用必然导致废弃物(高熵)的产生，城市代谢的上游端可能导致资源衰竭，下游端可能导致污染。城市的可持续生存应该控制在可以忍受的资源衰竭率和污染率的极限内。 热力学第二定律表明，生命有机体自发趋向熵增，最后熵最大达到死亡状态，只有不断从环境吸纳负熵，生命体才能存活或远离死亡。现实中，城市有机体并没有自发趋于瓦解，相反，一般情况下城市有序性(表现为社会经济的组织度和复杂度)还在提高，其原因也在于不断取自生态圈的负熵。但城市进化不能忽略的两个事实[5]是，第一，根据热力学过程的损耗性原则，任何能量的转化不可能有100％的效率，必然有部分能量被降解，经济中的负熵的生成总是少于从自然界摄入的负熵，这样总系统趋于熵增。第二，物质存量的生长是以自然资本的损耗为代价的，经济负熵(有序性)的生成，如资本积累、专利、知识不可能永远替代自然资本，自然资本终究是财富和人口增长的物质基础。人类生存也有赖于生态圈功能的持续。 二 城市生长的生态约束 1.盖娅假说理论 1979年，曾任美国国家航空航天局顾问的詹姆斯·洛夫洛克正式提出盖娅假说，他认为，一个外星球如果有生命，不在于它是否有类似地球上的核苷酸，而在于它能否有类似地球的一个稳态自调控系统。盖娅(Gaia)是古希腊神话中的大地女神，盖娅假说事实上是将地球看作一个具有自调控机制的有机整体，地球的自稳定状态正是来自地球内部因素的各种反馈调适作用。 盖娅假说思想意味着地球也是一个生命有机体。人类除了技术与文化的外部标志外，与生物圈的其他异养生物一样，是地球生态系统的消费者之一。生态系统中每一个栖息者都和其他的物种在一定程度上相互依存，每个物种的劳作不仅关系到自身和自身所处的小环境，也关系到全球。人类建造城市，成为城市系统的支配性物种，而城市自身只是总生态空间的一部分，每个城市的生存和生长依赖于200多倍于自身面积的分散于全球的生产性腹地[6]。所以，城市的持续扩张关系着全球的生态变化，即地球有机体的健康状态。
