◎ [美] 斯圖亞特·T·A·彼克特 杰弗里·L·巴克利蘇杰·S·考沙爾 依耶芙·威廉姆斯

一、引言：作為科學(xué)內(nèi)容的人文都市

人文都市愿景的出現(xiàn)是為了糾正當(dāng)代美國(guó)城市嵌合體中的缺陷(Platt 2006)。這些缺陷包括郊區(qū)蔓延、資源浪費(fèi)、污染密集、環(huán)境欠佳以及許多人的生活質(zhì)量處于低下水平(United Nations Population Fund 2007)。早在城市專業(yè)出現(xiàn)之初，規(guī)劃師與社會(huì)學(xué)家就已經(jīng)將各種城市問(wèn)題分門(mén)別類。例如，美國(guó)社會(huì)學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)始成員關(guān)注與移民有關(guān)的問(wèn)題以及芝加哥及其他大城市中心快速增長(zhǎng)所導(dǎo)致的社會(huì)病(Burgess 1925; Park and Burgess 1925)。而這種冗長(zhǎng)而枯燥的陳述并不罕見(jiàn)，其他批評(píng)家如Holly White和Jane Jacobs (1961)，他們就將城市蔓延和破壞精密的城市結(jié)構(gòu)視為20世紀(jì)中期的大問(wèn)題(Platt et al.1994)。到了最近，環(huán)境公平性與社會(huì)脆弱性的問(wèn)題隨處可見(jiàn)(Bullard 2005; Andersson 2006)。這些缺陷動(dòng)搖了城市、郊區(qū)乃至城市遠(yuǎn)郊地區(qū)的活力、繁榮以及宜居性的根基(Calthorpe and Fulton 2001; Hayden 2003)。

人文都市愿景的出現(xiàn)是為了幫助21世紀(jì)的大都市圈應(yīng)對(duì)其所面臨的各式各樣的問(wèn)題。人文都市是一個(gè)綜合的、具有前瞻性的目標(biāo)集合，目的是改善城市、郊區(qū)和城市遠(yuǎn)郊地區(qū)這些相互關(guān)聯(lián)的區(qū)域(Platt 2006)。它與新都市主義、社區(qū)導(dǎo)向型開(kāi)發(fā)和多式聯(lián)運(yùn)交通等其他類似的口號(hào)存在相似之處(Talen 2005)。人文都市愿景包括5個(gè)方面，其英文首字母縮寫(xiě)恰好是英文單詞GREEN（意為“綠色”）：

· Green（綠色）：保護(hù)與保存城市與郊區(qū)的生態(tài)服務(wù)；

· Restorative（恢復(fù)）：提升居民的身體素質(zhì)、心理健康與安全水平；

· Efficient（效率）：保護(hù)能源、物質(zhì)、水資源與時(shí)間以提高效率；

· Equitable（公平）：以包容性促進(jìn)公平以及社會(huì)和環(huán)境的公正性、合理性；

· Neighborly（睦鄰）：保留社區(qū)感與場(chǎng)所感。

這些特征是城市地區(qū)常見(jiàn)問(wèn)題的解藥。與此同時(shí)它們也支撐著城市地區(qū)的正面特征，而這些特征恰恰是千百年吸引人們來(lái)到城市的原因。另外，它還關(guān)系到這些既多樣又集中的人群的生產(chǎn)力和創(chuàng)造力(Boone and Modarres 2006)。

人文都市的愿景通過(guò)6大戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)(Platt 2006)。第一，城市嵌合體中的綠色空間需要注入新的活力。這些綠色空間能夠提供極其重要的生態(tài)服務(wù)，但卻往往被忽視。這樣的例子包括雨水控制、保留并中和某些污染物、改善紊亂或極端的微氣候(Sanders 1984; Smith 1990; McPherson 1991; Flores et al.1998; Bolund and Hunhammar 1999; Shashua-Bar and Hoffman 2000; Akbari 2002; Nowak et al.2002; Pickett and Cadenasso 2008)。我們認(rèn)為，除了公園和保護(hù)區(qū)等顯而易見(jiàn)的綠色空間外，城市地區(qū)還應(yīng)該具有生態(tài)進(jìn)程。

第二，人文都市的擁護(hù)者們認(rèn)為，城市生態(tài)是包括研究、修復(fù)與教育在內(nèi)的一系列行動(dòng)。本文的目的就是要強(qiáng)調(diào)生態(tài)研究對(duì)人文都市的長(zhǎng)期貢獻(xiàn)。因此，本文將城市生態(tài)學(xué)視為修復(fù)與教育等被Platt(2006)標(biāo)注為生態(tài)性活動(dòng)的補(bǔ)充。這樣做并非要否定修復(fù)與教育乃至人文都市中其他特征的重要性，而是建議思考如何令科學(xué)這一份獨(dú)特的工作為人文都市出一份力。

第三個(gè)實(shí)現(xiàn)人文都市的戰(zhàn)略是河涌管理。這是一個(gè)重要的途徑，因?yàn)闊o(wú)論在人類社會(huì)還是在自然界，水都是一種重要的、有限的、綜合性資源，盡管河流具有重要功能，流經(jīng)城市的河涌往往更多地作為分界線或者埋藏于管道之中(Elmore and Kaushal 2008)，而非有關(guān)部門(mén)的管轄范圍所在。再有，盡管城市地區(qū)的飲用水供應(yīng)來(lái)源于城市和郊區(qū)之外，但生活污水管道以及雨水下水道往往依地勢(shì)起伏而流入市內(nèi)河涌。由于市政邊界對(duì)水道的無(wú)視，因此對(duì)于河涌的最有效管理就是超越規(guī)章制度的限制，按照淡水、雨水和污水的功能進(jìn)行劃分。

第四項(xiàng)戰(zhàn)略是發(fā)展城市農(nóng)業(yè)。將農(nóng)業(yè)帶回城市嵌合體成效斐然。空置土地得到高產(chǎn)利用，社區(qū)居民有了固定的活動(dòng)場(chǎng)所，他們采購(gòu)食物的交通成本降低，能夠更容易地買(mǎi)到少見(jiàn)的新鮮產(chǎn)品(Campbell and Wiesen 2009)。

第五，環(huán)境公平能夠得到提升。這項(xiàng)戰(zhàn)略要求政府在作出決策時(shí)要考慮所有社團(tuán)、種族和收入群體。另外，它指出和糾正任何由于種族或收入懸殊造成的、易受自然或人為災(zāi)害威脅的不公平現(xiàn)象。因此，公平都市使商品和服務(wù)更容易獲取，確保各社會(huì)團(tuán)體受到損害最少。

最后，人文都市還運(yùn)用了提升使用和配置資源效率的戰(zhàn)略。這些戰(zhàn)略包括綠色建筑、生態(tài)景觀(Byrne and Grewal 2009)、雨水排放、其他資源管理的最優(yōu)管理方式以及能源與交通的有效利用。

城市系統(tǒng)的許多功能與這六大戰(zhàn)略相抵觸。例如，交通規(guī)劃與運(yùn)營(yíng)可以體現(xiàn)這些機(jī)會(huì)：恢復(fù)和保持綠地、通過(guò)鼓勵(lì)步行和人力交通增強(qiáng)人們的體質(zhì)、修復(fù)河谷、避免破壞河涌的水濱與濕地構(gòu)成、將城市農(nóng)業(yè)與各類機(jī)動(dòng)車(chē)及受到污染的土地等污染因素隔離開(kāi)來(lái)、避免給有色人種社區(qū)或貧困居民人數(shù)較多的社區(qū)帶來(lái)不當(dāng)?shù)钠茐?、減少使用會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染的燃料、提高燃料與時(shí)間的使用效率。

二、建設(shè)城市的科學(xué)路徑

生態(tài)一詞有著廣泛內(nèi)涵。它源于德語(yǔ)，最早出現(xiàn)在1869年(Keller and Golley 2000)，指研究“家庭屬性”的科學(xué)。到20世紀(jì)中葉，家庭的屬性被用來(lái)指代其所依賴的整個(gè)有機(jī)體系與環(huán)境(Andrewartha and Birch 1954)。隨著生態(tài)學(xué)在規(guī)模和范圍上的擴(kuò)大，新的定義出現(xiàn)了：生態(tài)學(xué)是研究影響有機(jī)體系分布和數(shù)量的進(jìn)程、有機(jī)體系間的相互作用以及有機(jī)體系與能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)化與流動(dòng)之間相互作用的科學(xué)(Likens 1992)。這一定義的關(guān)鍵詞是相互影響與轉(zhuǎn)化——換言之，就是進(jìn)程。

作為一門(mén)學(xué)科，生態(tài)學(xué)有著與社會(huì)日程相聯(lián)系的特征(Kolasa and Pickett 2005)，譬如人文都市?？茖W(xué)本身無(wú)疑反映著社會(huì)日程并表現(xiàn)著各種價(jià)值觀(Longino 1990)。因此，科學(xué)除了實(shí)證性與抽象性這兩個(gè)屬性外，還帶有社會(huì)屬性?？茖W(xué)的其中一個(gè)價(jià)值觀便是在構(gòu)建研究對(duì)象的框架時(shí)，有時(shí)會(huì)將已經(jīng)察覺(jué)到的威脅排除在外(Ogden 2008)。其他帶有社會(huì)屬性的主要價(jià)值觀包括實(shí)證知識(shí)的提升以及對(duì)物質(zhì)因果關(guān)系的倚重(Pickett et al.2007b)。這意味著科學(xué)所處理的物質(zhì)與精神現(xiàn)象是可衡量的，哪怕是不同的研究者也能觀察到同樣的物質(zhì)與精神進(jìn)程的行為和結(jié)果?？茖W(xué)尋求建立可靠、可驗(yàn)證的物質(zhì)世界模型，并運(yùn)用這些模型得出的假設(shè)來(lái)驗(yàn)證這些模型(Ziman 2000)。科學(xué)的其中一個(gè)價(jià)值承諾便是數(shù)據(jù)與結(jié)論只需在科學(xué)本身的范圍內(nèi)成立，而無(wú)需考慮它們是否能夠支持其他社會(huì)假設(shè)命題。

生態(tài)學(xué)的科學(xué)屬性與人文都市愿景的提出大相徑庭。人文都市是一個(gè)規(guī)范化的結(jié)構(gòu)。它所討論的是在特定社會(huì)價(jià)值的條件下城市體系應(yīng)該是怎樣的問(wèn)題。服務(wù)于人文都市的許多職業(yè)都具有這種規(guī)范化傾向(Light 2009)。例如，處理環(huán)境公平問(wèn)題的人帶有法律人士的規(guī)范化傾向，最優(yōu)管理實(shí)踐者具有工程師行業(yè)的規(guī)范化傾向，環(huán)保人士則有著城市設(shè)計(jì)與規(guī)劃的規(guī)范化傾向(Nassauer and Corry 2004)。

與人文都市中其他專業(yè)具有一定的規(guī)范化傾向相比，科學(xué)更像是扮演一個(gè)解釋者的角色。在關(guān)于某個(gè)社會(huì)問(wèn)題的對(duì)話中，科學(xué)是一個(gè)參與者。它在物質(zhì)因果關(guān)系與實(shí)證驗(yàn)證的限定下解釋了在特定條件下發(fā)生或存在的問(wèn)題。在充分考慮到各構(gòu)成部分的前提下，科學(xué)能夠回答諸如“如果這么做，結(jié)果會(huì)是怎樣”的問(wèn)題。而城市對(duì)話中推動(dòng)人文都市發(fā)展的規(guī)范化聲音會(huì)說(shuō)“你應(yīng)該做什么?！鄙鐣?huì)既需要經(jīng)驗(yàn)與視野并存的規(guī)范化聲音，也需要科學(xué)這樣的解釋性聲音去探索公認(rèn)和既定視野以外的選擇?？茖W(xué)是創(chuàng)造關(guān)于社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)的可靠新知識(shí)的手段。換言之，科學(xué)能夠解釋這些系統(tǒng)(Ziman 2000)。在社會(huì)對(duì)話的基礎(chǔ)上，法律、政策、環(huán)境倫理、民主決策以及社區(qū)共識(shí)都告訴我們應(yīng)該怎樣做。也正是這種社會(huì)對(duì)話，它在衡量著各種機(jī)遇的得與失、參與者所面臨的風(fēng)險(xiǎn)和影響以及推進(jìn)人文都市建設(shè)各種可選方案的經(jīng)濟(jì)成本。

還有一點(diǎn)需要注意?？茖W(xué)家也有他們自己的社會(huì)價(jià)值觀(Longino 1990)。如果其理論表達(dá)得足夠清晰，那么蘊(yùn)含在這些假設(shè)之中激發(fā)他們研究興趣的價(jià)值觀就會(huì)得到體現(xiàn)。另外，某些模型對(duì)系統(tǒng)內(nèi)容、范圍、邊界與動(dòng)態(tài)等進(jìn)行假設(shè)(Pickett et al.2007b)，也會(huì)反映出一些社會(huì)價(jià)值觀。雖然詳細(xì)解釋這種情況并不是本文討論的范圍，不過(guò)理論和模型的清晰架構(gòu)可以成為考察隱含在科學(xué)假設(shè)中的社會(huì)價(jià)值的切入點(diǎn)。

三、作為系統(tǒng)的城市

如果將科學(xué)視作一種道德信息的話，那么大都市地區(qū)無(wú)疑是一個(gè)系統(tǒng)。對(duì)那些支持人文都市發(fā)展的人來(lái)說(shuō)就是：“如果不將城市地區(qū)視為一個(gè)整體，或者不將其組成部分視為有機(jī)體系的構(gòu)成，那么很有可能會(huì)忽略一些重要的東西。”為什么會(huì)這樣呢？作為生態(tài)學(xué)核心的這種“體系”觀點(diǎn)研究的是實(shí)體之間的相互影響，相互聯(lián)系以及它們?cè)谙嗷B透的邊界之下存在的意義(Pickett and Cadenasso 2002; Cadenasso et al.2003)。系統(tǒng)是一個(gè)在界定明確的范圍內(nèi)，由眾多實(shí)體以及它們之間的相互影響組成的一個(gè)集合體(Jax 2007)。

生態(tài)學(xué)中“系統(tǒng)”的研究方法往往被籠統(tǒng)地歸納為“任何事物都是互相聯(lián)系”。遺憾的是，這種觀點(diǎn)低估了“系統(tǒng)”方法的實(shí)力。事實(shí)上，系統(tǒng)方法的重要意義在于認(rèn)同任何事物都與某些事物相聯(lián)系這一點(diǎn)。換言之，并不是所有聯(lián)系都同等重要，也并非所有重要的聯(lián)系都是明顯或直接的。有時(shí)候重要的聯(lián)系是隱含的、不顯著的、間接的或非實(shí)時(shí)反映的。最后一點(diǎn)最能說(shuō)明問(wèn)題。在生態(tài)系統(tǒng)中，現(xiàn)有的條件可能只與某些已有的條件相聯(lián)系，而導(dǎo)致該現(xiàn)象的實(shí)際原因往往發(fā)生在過(guò)去(Russell 1997)。各種關(guān)系也能跨界作用于其他生態(tài)系統(tǒng)，因此記錄進(jìn)出某一生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)、能量、有機(jī)體和信息非常重要(Likens 1992)。這些流動(dòng)不僅決定著參與生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)程的資源和有機(jī)體系，同時(shí)也決定著生態(tài)體系之間的相互作用。

系統(tǒng)方法的另一個(gè)作用，就是為不同參與者或構(gòu)成部分獨(dú)立的城市地區(qū)模型提供了一個(gè)相互聯(lián)系平臺(tái)。當(dāng)我們思考或者游歷一座都市時(shí)，我們會(huì)以空間模型的形式想象或者目睹能夠表達(dá)我們志趣或者經(jīng)歷的環(huán)境。這個(gè)觀點(diǎn)是Kevin Lynch (1960)讓不同的人畫(huà)出他們城市的地圖時(shí)得出的。每一座都市都有數(shù)不清的環(huán)境。其中一種就是政策環(huán)境(e.g., Outen 2007)。這類環(huán)境在某些方面范圍很廣，它能反映政府的立法，比如影響水資源的法律法規(guī)。但即便在水資源管理環(huán)境的大背景下，不同的轄區(qū)對(duì)飲用水和污水的管理也不盡相同。另外一些環(huán)境則主宰著固體廢棄物及資源回收，如街道的清掃、廢物利用成果顯著、鮮見(jiàn)非法傾倒垃圾。還有一些環(huán)境反映社會(huì)結(jié)構(gòu)及其相互影響。按種族或經(jīng)濟(jì)條件劃分的社區(qū)便是一種城市環(huán)境，這類社區(qū)與人口普查、社區(qū)民間團(tuán)體或開(kāi)發(fā)商所劃分的社區(qū)可能并不一致。另外，社會(huì)環(huán)境反映出獲取政治資源或權(quán)力的差異，這體現(xiàn)在都市中少數(shù)族裔或貧困居民的環(huán)境公平性或脆弱性不均衡的問(wèn)題上(Boone 2002; 見(jiàn)下一章節(jié)關(guān)于環(huán)境與公平的論述)。社會(huì)環(huán)境可能包括犯罪、公共空間的性別分化、投資有效性等等。城市中的小塊綠地的定位是具有生物多樣性環(huán)境，里面特意引進(jìn)一些外來(lái)珍稀昆蟲(chóng)和園藝物種 (Pickett et al.2010)。生物物理環(huán)境還包括流動(dòng)在管道、地表和地下的水?？諝饬鲃?dòng)、灰塵沉積、顆粒物、污染物等都可以被看作是空間分化的環(huán)境。

當(dāng)然，所有這些環(huán)境都可以并且必定會(huì)相互作用。社會(huì)環(huán)境決定了哪里的基礎(chǔ)設(shè)施、建筑物和植被會(huì)更多、居民的體魄更健康，哪里的更少或更差(e.g., Troy et al.2007)。法律制度環(huán)境決定了水和污染物的流向，社會(huì)環(huán)境決定哪些地方切實(shí)執(zhí)行了環(huán)保法規(guī)。熱島效應(yīng)分布不均與本地社區(qū)的社會(huì)資本相互作用，從而確定都市中的哪些地方會(huì)有人死亡或者罹患熱疾病(Klinenberg 2002)。

不同的人或機(jī)構(gòu)所認(rèn)知的各種明顯獨(dú)立的環(huán)境事實(shí)上是相互作用的。這一事實(shí)表明，大都市地區(qū)實(shí)際上是由許多系統(tǒng)構(gòu)成的；在某一環(huán)境中出現(xiàn)的行為或模式會(huì)延伸到其他環(huán)境中。引進(jìn)一種優(yōu)美的園藝植物最終可能會(huì)影響河岸的牢固性，從而影響城市河流中的養(yǎng)分和沉積物的流動(dòng)(e.g.Urgenson et al.2009)。居民對(duì)草坪保養(yǎng)的決定會(huì)影響對(duì)不同地區(qū)安全與實(shí)際犯罪率的認(rèn)知(Lidman 2008)。再回到所有事物都與某些其他事物相聯(lián)系的觀點(diǎn)上，由于城市地區(qū)有著各種各樣獨(dú)立的環(huán)境，因此人們會(huì)探索它們之間的聯(lián)系。在某一個(gè)城市的環(huán)境構(gòu)成中發(fā)生的情況并不一定會(huì)嚴(yán)重影響都市中的其他環(huán)境。不過(guò)這種關(guān)系可能既隱蔽又強(qiáng)烈。有時(shí)候，某一環(huán)境中某一個(gè)地方的行為會(huì)影響那個(gè)環(huán)境中另一個(gè)地方或完全不同的認(rèn)知環(huán)境。城市生態(tài)學(xué)的任務(wù)，就是揭示城市地區(qū)不同部分和環(huán)境之間的關(guān)系，并記錄、理解和預(yù)測(cè)會(huì)對(duì)人類和環(huán)境產(chǎn)生影響到情況。

四、人類生態(tài)系統(tǒng)

研究人員開(kāi)發(fā)出抽象工具，推進(jìn)作為系統(tǒng)的城市綜合體的研究 (Grimm et al.2000; Redman et al.2004)。我們選擇使用人類生態(tài)系統(tǒng)的概念。它有兩個(gè)方面：一個(gè)是用通俗的語(yǔ)言表述人類生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成部分有哪些的模型；另一個(gè)是包含型等級(jí)系統(tǒng)，它可能會(huì)主宰人類生態(tài)系統(tǒng)各構(gòu)成部分間相互作用的潛在原因、機(jī)制和關(guān)系，這個(gè)方法能夠得出了理解某個(gè)人類生態(tài)系統(tǒng)的各種不同的模型。當(dāng)然并非所有一般層次的動(dòng)機(jī)（圖2）都會(huì)出現(xiàn)在特定的人類生態(tài)系統(tǒng)模型中。

圖1 人類生態(tài)系統(tǒng)模型的通用模板，它展示了人類生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成部分、相互之間的作用及其邊界。系統(tǒng)中物質(zhì)、能量、信息、有機(jī)體及其他構(gòu)成的交換可以跨越系統(tǒng)的邊界。虛線框中包含了生態(tài)系統(tǒng)原始概念所定義的構(gòu)成成分，以及除生態(tài)系統(tǒng)中清晰地展現(xiàn)社會(huì)與人類起源構(gòu)成以外的成分

人類生態(tài)系統(tǒng)模型是建立在傳統(tǒng)生物物理生態(tài)學(xué)的生態(tài)系統(tǒng)概念之上的(Burch and Grove 1999)。模型框架將所有生態(tài)系統(tǒng)定義為地球的一個(gè)有邊界的范圍，一系列有機(jī)體系與一系列物理特征與條件在這個(gè)范圍當(dāng)中相互作用(圖1; Golley 1993;Likens 1992)。物理特征包括土壤、水、空氣和能源，而物理?xiàng)l件包括溫度、濕度、日常、季節(jié)性和周期性等條件。在它們所代表的水陸范圍之內(nèi)，任何生態(tài)系統(tǒng)模型都具有特定的結(jié)構(gòu)和聯(lián)系 (Pickett and Cadenasso 2002)。

要將生態(tài)系統(tǒng)模型應(yīng)用到城市體系當(dāng)中，就必須包括建筑物、經(jīng)過(guò)改造和鋪設(shè)的路面、人工基板、地上及地下的基礎(chǔ)設(shè)施。這個(gè)有機(jī)綜合體必須擴(kuò)大到傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)之上，包括作為主導(dǎo)有機(jī)體系的人類，既有社會(huì)和機(jī)構(gòu)綜合體，又有個(gè)體和集體行為。因此，人類生態(tài)系統(tǒng)模型可以視作由一個(gè)有機(jī)綜合體、一個(gè)物質(zhì)綜合體、一個(gè)建筑綜合體和一個(gè)社會(huì)綜合體所構(gòu)成的（圖1）。這個(gè)方式并沒(méi)有違背生態(tài)系統(tǒng)的核心定義(Likens 1992)，只不過(guò)提示我們其構(gòu)成分類非常廣泛，以及人類生態(tài)系統(tǒng)的相互作用非常復(fù)雜(Pickett and Grove 2009)。

圖2 在圖1所描繪的人類生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)生的某種結(jié)構(gòu)和進(jìn)程的因果關(guān)系等級(jí)模板

人類生態(tài)系統(tǒng)另一個(gè)必須運(yùn)用這個(gè)概念的重要組成部分，就是能夠充實(shí)上述模型的原因、機(jī)制和相互作用的框架（圖2）。Machlis et al.(1997)有這樣一段闡述，內(nèi)容是關(guān)于人類生態(tài)系統(tǒng)中可能存在的相互作用。這一框架還包括必不可少的社會(huì)與文化結(jié)構(gòu)。這個(gè)框架是綜合性的，因?yàn)樗粌H包含了社會(huì)和文化資源，還包含人類生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。任何一個(gè)人類生態(tài)系統(tǒng)模型都不僅具有生物物理相互作用，如生物量生產(chǎn)、通過(guò)食物鏈傳遞營(yíng)養(yǎng)、余熱耗散、微生物營(yíng)養(yǎng)循環(huán)等，還必須決定社會(huì)體系等級(jí)排行的行為，如支配個(gè)體與組織獲取資源的途徑。另外，人類生態(tài)系統(tǒng)模型必須對(duì)團(tuán)體認(rèn)同與聯(lián)合行動(dòng)負(fù)責(zé)。

某個(gè)人類生態(tài)系統(tǒng)模型的基本結(jié)構(gòu)一旦確定，接下來(lái)一個(gè)重要的步驟就是確定其中的特定因果關(guān)系。人類生態(tài)系統(tǒng)相互作用的形式有即時(shí)反饋、時(shí)滯，相關(guān)事件的時(shí)差和歷史遺留(Bain and Brush 2004)。由于人類生態(tài)系統(tǒng)被劃分為不同的環(huán)境，如前所述，構(gòu)建可行與有效的人類生態(tài)系統(tǒng)模型顯然并非易事。

五、科學(xué)意義的生態(tài)學(xué)與象征意義的生態(tài)學(xué)

這個(gè)觀點(diǎn)通過(guò)將生態(tài)學(xué)描繪成為推動(dòng)可持續(xù)城市經(jīng)營(yíng)作出重要貢獻(xiàn)的因素，印證了人文都市愿景的重要性。不過(guò)要知道，現(xiàn)代意義的生態(tài)學(xué)除了科學(xué)賦予的意義外，還有許多其他含義和內(nèi)涵。至少?gòu)氖讉€(gè)地球日開(kāi)始，生態(tài)學(xué)就被當(dāng)作是環(huán)?；顒?dòng)的核心術(shù)語(yǔ)，到后來(lái)，還被廣泛應(yīng)用于各類市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)和廣告當(dāng)中。公眾熱衷于使用這個(gè)術(shù)語(yǔ)，它可以用來(lái)表示多樣性、連通性、可持續(xù)性以及場(chǎng)所、行為與事物其他各種具有積極意義和受歡迎的特征。事實(shí)上，當(dāng)生態(tài)學(xué)專家以公民和環(huán)保人士的身份出現(xiàn)時(shí)，他們便化身成為這些內(nèi)涵的締造者與推廣者。

生態(tài)學(xué)這一術(shù)語(yǔ)的各類應(yīng)用似乎在內(nèi)容上具有規(guī)范性。當(dāng)某個(gè)個(gè)體或組織希望在公民對(duì)話中表達(dá)某種價(jià)值觀時(shí)，這個(gè)術(shù)語(yǔ)便是最扼要的表達(dá)。另外，當(dāng)表達(dá)某種價(jià)值觀的探討中涉及生態(tài)學(xué)這個(gè)術(shù)語(yǔ)時(shí)，目的通常是強(qiáng)調(diào)一系列社會(huì)或個(gè)人價(jià)值觀。生態(tài)學(xué)的觀察資料和結(jié)論與公眾討論中的價(jià)值觀有關(guān)。例如，生態(tài)學(xué)中有一個(gè)結(jié)論，大意是任何生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展都是有限的(Scheiner and Willig 2008)。極限在生態(tài)學(xué)中的表現(xiàn)形式包括對(duì)增長(zhǎng)或繁殖有負(fù)面影響的密度制約，捕食、取食或病害的開(kāi)采，非密度制約的干擾等。如果說(shuō)評(píng)價(jià)生態(tài)法則的限制對(duì)社會(huì)系統(tǒng)的意義是需要大智慧的問(wèn)題，那么是否有意義或有怎樣的意義則是規(guī)范性的問(wèn)題。標(biāo)準(zhǔn)的建立需要社會(huì)對(duì)話，并且會(huì)出現(xiàn)有失公平或排擠弱勢(shì)群體的風(fēng)險(xiǎn)。因此，即便有像法律限制這樣在生態(tài)學(xué)上具有說(shuō)服力的結(jié)論，科學(xué)本身對(duì)社會(huì)應(yīng)用卻只字不提?？茖W(xué)為那些建立或推翻法則、帶來(lái)規(guī)章制度或形成個(gè)體或組織行為的社會(huì)對(duì)話提供信息，并指出它們應(yīng)該包含哪些潛在價(jià)值觀。在規(guī)范化的社會(huì)對(duì)話中，生態(tài)學(xué)可以發(fā)出它們自己的聲音。

其他行業(yè)也會(huì)用到生態(tài)學(xué)這個(gè)術(shù)語(yǔ)。早在上文提到的地球日建議被提出之前，就已經(jīng)是這樣(Light 2009)。社會(huì)學(xué)(Park and Burgess 1925; Firey 1947; Burch and Deluca 1984)、人類學(xué)(Hawley 1950)、歷史學(xué)(Cronon 1983)和地理學(xué)(Zimmerer 1994)便是那些早就在其研究領(lǐng)域內(nèi)提出過(guò)生態(tài)學(xué)概念的學(xué)科。

六、生態(tài)學(xué)對(duì)人文都市的貢獻(xiàn)

在城市系統(tǒng)中調(diào)動(dòng)科學(xué)研究有許多途徑。從傳統(tǒng)上看，沒(méi)有多少生態(tài)學(xué)家專門(mén)將城市綜合體作為研究領(lǐng)域(Collins et al.2000; Grimm et al.2000)。城市生態(tài)學(xué)前沿領(lǐng)域中的項(xiàng)目?jī)A向于關(guān)注城市與郊區(qū)顯而易見(jiàn)的綠地，并在此背景下開(kāi)展為人所熟知的研究(Sukopp 1998)。因此，關(guān)于公園、保護(hù)區(qū)和空地上的植被以及棲息其中的野生動(dòng)物的文獻(xiàn)不勝枚舉。城市生態(tài)學(xué)領(lǐng)域另一個(gè)備受關(guān)注的焦點(diǎn)出現(xiàn)在關(guān)于整個(gè)城市地區(qū)的養(yǎng)分與能源分配或者污染的積聚與影響的研究上(Boyden et al.1981;Loucks 1994)。在這兩種傳統(tǒng)之中，便是與生物物理學(xué)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)模式及進(jìn)程有關(guān)的研究的案例。20多年前，大多數(shù)城市生態(tài)研究都可以說(shuō)是城市里的生態(tài)學(xué)(Grimm et al.2000)。雖然預(yù)算法可能會(huì)被看成是城市的生態(tài)學(xué)，但事實(shí)上這類數(shù)量龐大的研究并不能代表生態(tài)學(xué)的全部，它們所強(qiáng)調(diào)的只不過(guò)是生態(tài)學(xué)的一個(gè)分支——即生物地球化學(xué)，主要研究物質(zhì)平衡及生物與其礦物環(huán)境之間的相互作用。

隨著城市研究項(xiàng)目成為長(zhǎng)期生態(tài)研究網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)組成部分，美國(guó)生態(tài)學(xué)開(kāi)始引入在生態(tài)學(xué)意義上更具代表性的綜合研究方法(Pickett et al.1997; Collins et al.2000;Grimm et al.2000)。它不僅是城市生態(tài)學(xué)領(lǐng)域典型的有機(jī)方法、也不僅是城市生態(tài)學(xué)早期主要關(guān)注的預(yù)算法、而是將社區(qū)、環(huán)境以及機(jī)械論的生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)共同應(yīng)用到城市系統(tǒng)當(dāng)中(Cadenasso et al.2006)。生物物理學(xué)視野的轉(zhuǎn)變伴隨而來(lái)的是跨學(xué)科的大范圍擴(kuò)展，使得社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和地理學(xué)等早已關(guān)注城市與郊區(qū)的各個(gè)學(xué)科(Zimmerer 1994)不但開(kāi)始與生物生態(tài)學(xué)建立聯(lián)系，還與水文學(xué)、大氣學(xué)、土壤學(xué)及其他學(xué)科一道形成人文-自然雙結(jié)合的城市科學(xué)(Grimm et al.2008)。通過(guò)學(xué)者間的交流以及城市設(shè)計(jì)與城市規(guī)劃的實(shí)踐，社會(huì)科學(xué)與自然科學(xué)之間的聯(lián)系得到進(jìn)一步加深(Spirn 1984; Steiner 2002; McGrath et al.2007)。盡管在城市的這場(chǎng)盛宴中，生態(tài)學(xué)是一位遲到的嘉賓，但它顯然帶來(lái)了一種以生物與非生物之間相互作用為主要關(guān)切點(diǎn)的綜合性方法。因此，盡管來(lái)得有點(diǎn)晚，但它卻對(duì)人文都市背后的科學(xué)有著重要貢獻(xiàn)。

巴爾的摩生態(tài)系統(tǒng)研究（BES）提供了案例，說(shuō)明科學(xué)和理想的人文都市有著怎樣的聯(lián)系。BES是國(guó)家科學(xué)基金26個(gè)長(zhǎng)期生態(tài)研究（LTER）項(xiàng)目之一。它從USDA林業(yè)部門(mén)獲得巨大的實(shí)物支持。作為一個(gè)LTER項(xiàng)目，它有義務(wù)進(jìn)行基礎(chǔ)性生態(tài)學(xué)研究，考察：1）初級(jí)生產(chǎn)，2）生物種群的分布，3）有機(jī)物的積累，4）養(yǎng)分的流動(dòng)，5）干擾(http∶//www.lternet.edu/coreareas/)。BES及其同屬的LTER只有在鳳凰城的試點(diǎn)明確是在城市。其他大多數(shù)LTER試點(diǎn)關(guān)注的都是人煙稀少甚人跡至罕至的地區(qū)。不過(guò)，還有一些LTER試點(diǎn)已經(jīng)開(kāi)始關(guān)注社會(huì)生態(tài)方面問(wèn)題(e.g.Foster and Aber 2004; Gragson and Bolstad 2006;Chapin et al.2003; Williams et al.2005)。事實(shí)上，作為整體的LTER網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)形成一個(gè)推動(dòng)社會(huì)生態(tài)綜合研究的框架(http∶//www.lternet.edu/decadalplan/)。

BES有三個(gè)主要組成部分。首先，受到國(guó)家科學(xué)基金的委托，它包含了基礎(chǔ)性生態(tài)學(xué)研究。將城市地區(qū)理解為一個(gè)由密切相互作用的社會(huì)和生物物理構(gòu)成的系統(tǒng)，是以往的生態(tài)學(xué)研究極少涉及的難題。亟待學(xué)習(xí)的地方還有很多，有不少發(fā)現(xiàn)是令人驚訝甚至有悖常理的(Cadenasso et al.2008; Pickett et al.2008)。

BES的第二個(gè)功能是教育。該項(xiàng)目通常與高校、公立學(xué)校校董會(huì)、私立學(xué)校和非政府組織等合作，為各類學(xué)生群體提供教育服務(wù)，包括為中小學(xué)生提供課外輔導(dǎo)、為研究生和博士后提供培訓(xùn)。

BES的第三個(gè)構(gòu)成是社區(qū)參與。通?？蒲许?xiàng)目會(huì)向外尋求更多支持。這種外拓可以被解讀成一種信息流動(dòng)，因此不一定要求向外部取經(jīng)或者理解它們所關(guān)心的問(wèn)題。社區(qū)參與從另一個(gè)方面承認(rèn)，科學(xué)家可以從居民、決策者和管理者身上取經(jīng)。因此，社區(qū)參與實(shí)際上是這些不同群體之間的一場(chǎng)對(duì)話。BES中的某些研究項(xiàng)目已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)這些對(duì)話(Burch and Grove 1993; Pickett et al.2007a; Cadenasso et al.2008)。

我們通過(guò)歷史研究、河涌分析和環(huán)境公平性研究舉例說(shuō)明了城市生態(tài)系統(tǒng)能夠給人文都市的公民對(duì)話帶來(lái)什么樣的貢獻(xiàn)。

七、歷史與環(huán)境

如果我們主要關(guān)注的是現(xiàn)在的問(wèn)題，那么為什么要研究過(guò)去呢？答案很簡(jiǎn)單：因?yàn)椤澳壳暗牡胤接羞^(guò)去的根源(Harris 1978∶ 123)”。如果我們將當(dāng)下的問(wèn)題看作是包括人類決策在內(nèi)的過(guò)往進(jìn)程的積累，那么通過(guò)仔細(xì)重構(gòu)歷史我們就能發(fā)現(xiàn)，這些環(huán)境是如何構(gòu)成、由誰(shuí)構(gòu)成以及為何要構(gòu)成。此方法對(duì)未來(lái)也有重要啟示，因?yàn)槿绻藗冞^(guò)去所作出的決策反映在今天的環(huán)境上，那就意味著我們今天所做的決策也會(huì)在明天的環(huán)境中反映出來(lái)。對(duì)過(guò)往的關(guān)注在人類生態(tài)系統(tǒng)框架中表現(xiàn)得尤為清晰(Machlis et al.1997; Fig.2)。

從資源管理的角度看，我們所創(chuàng)造的環(huán)境充分表明我們的身份、我們之間如何相互作用以及我們與自然界的關(guān)系。當(dāng)我們以某種方式管理物質(zhì)環(huán)境時(shí)，其實(shí)是在將自身的價(jià)值觀和優(yōu)先考慮的事項(xiàng)施加于這片土地之上——價(jià)值觀和優(yōu)先考慮的事項(xiàng)隨時(shí)在改變。因此，要想理解當(dāng)下的土地利用模式，明智之舉是考慮資源管理歷史背景。若不這樣做，便有可能會(huì)對(duì)最常見(jiàn)的問(wèn)題產(chǎn)生錯(cuò)誤的判斷。

重構(gòu)過(guò)去是困難的。在世的知情者往往言不由己；實(shí)物證據(jù)容易“見(jiàn)光死”；而文獻(xiàn)數(shù)據(jù)——如果存在的話——往往因疏漏、誤差和模棱兩可變得殘缺不全(Harris 1978)。盡管困難重重，但從過(guò)去的進(jìn)程中得出結(jié)論就必須編纂地方史。BES研究人員利用一系列歷史素材——報(bào)紙、政府文件、非政府組織（NGO）記錄、公園規(guī)劃與設(shè)計(jì)報(bào)告、社區(qū)進(jìn)步組織會(huì)議紀(jì)要、歷史照片和個(gè)人觀點(diǎn)——闡明如今我們所看到的城市和郊區(qū)環(huán)境是如何發(fā)展而來(lái)的。為了說(shuō)明歷史數(shù)據(jù)的價(jià)值何等重要，我們回顧了關(guān)于環(huán)境設(shè)施分布的文獻(xiàn)。我們選擇環(huán)境公平性來(lái)說(shuō)明研究人類生態(tài)系統(tǒng)歷史的益處時(shí)，遵循的依然是包括資源分配與社會(huì)等級(jí)的角色在內(nèi)的人類生態(tài)系統(tǒng)框架（圖2）。

自從三一聯(lián)合基督教會(huì)種族平等委員會(huì)(1987)發(fā)布里程碑式的研究報(bào)告——《論美國(guó)的有毒廢氣物與種族問(wèn)題》以來(lái)，環(huán)境公平領(lǐng)域發(fā)生了很大變化。最初的關(guān)注焦點(diǎn)是不舒適環(huán)境分布的不公平，如垃圾填埋場(chǎng)、污染排放工業(yè)以及那些人們都不愿意靠近的土地利用對(duì)弱勢(shì)群體和貧困人口的影響；后來(lái)學(xué)者與環(huán)保人士擴(kuò)大了研究范圍，開(kāi)始探討舒適環(huán)境分布不公平的問(wèn)題，如公園、行道樹(shù)的分布(Boone 2008)。許多類似的從業(yè)者也支持采用歷史方法開(kāi)展環(huán)境公平性研究——這是一個(gè)將模式與過(guò)程有效融合的方法(Szasz and Meuser 1997; Wolch et al.2004)。

在巴爾的摩生態(tài)系統(tǒng)研究中采用歷史研究的方法，在環(huán)境公平性研究方面帶來(lái)豐碩成果。Boone et al.(2009)指出，與大多數(shù)美國(guó)城市相比，巴爾的摩的非裔美籍居民如今享有的公園及其他綠色空間的比例較高。然而他們?cè)谘芯恐幸仓赋?，一?xiàng)旨在保證公平公正地獲取城市休閑場(chǎng)所和設(shè)施的規(guī)劃顯示，巴爾的摩的黑人并不是受益者。他們只是“繼承了”二戰(zhàn)后離開(kāi)城市移居郊區(qū)的大量白人居民留下的城市公園和綠地。盡管奧姆斯特德兄弟景觀建筑公司曾明確提出要為城市設(shè)計(jì)一份藍(lán)圖，“基本公平地為所有市民分配”公園與戶外休閑設(shè)施，但在實(shí)施過(guò)程中，就連小弗雷德里克?勞?奧姆斯特德也認(rèn)為，城市里的某些地方“太過(guò)危險(xiǎn)”，實(shí)在不適合政府投入巨資修建公園(Olmsted Brothers 1904∶ 50; 1926∶ 9; Olmsted 1939) 。聯(lián)邦政府房主貸款公司的調(diào)查顯示，“高危”地區(qū)出現(xiàn)人口數(shù)量下降、建筑物年久失修、大量非裔和移民家庭涌入的特征。因此，當(dāng)20世紀(jì)30年代市政工作人員為籌建一座大型公園選址時(shí)，奧姆斯特德兄弟的建議是靠近一座已有的公園的位置，而非急需增加綠色空間的“高?！钡囟?Korth and Buckley 2006; Buckley and Boone 2011)。

Wells et al.(2008)指出，即便大型公園建在某個(gè)社區(qū)附近，也不一定意味著這個(gè)社區(qū)的居民有權(quán)進(jìn)入公園，卡露公園的歷史就是最好的例證。1890年建園時(shí)，卡露公園的宣傳單張上就宣稱，公園自開(kāi)業(yè)之日起就歡迎巴爾的摩的所有市民，無(wú)論他們來(lái)自哪個(gè)種族(Wells 2006)。而事實(shí)與宣傳卻大相徑庭。大多數(shù)在二戰(zhàn)以前就居住在卡露公園附近并且“有權(quán)進(jìn)入”公園的非裔美籍公人，他們的活動(dòng)范圍受到極大限制。黑人除了禁止進(jìn)入兒童游樂(lè)場(chǎng)以外，也不能使用園內(nèi)的高爾夫球場(chǎng)、不可與白人同時(shí)在球場(chǎng)上游玩。1954年布朗訴教育委員會(huì)案的裁決為巴爾的摩廢除所有進(jìn)入公園的限制奠定了基礎(chǔ)。從那時(shí)起，少數(shù)族裔或郊區(qū)的貧困移民逐漸開(kāi)始重塑這座城市(Wells et al.2008)。

說(shuō)到如今巴爾的摩城市里的樹(shù)蔭，也屬于“繼承得來(lái)”的情況，只不過(guò)這次導(dǎo)致樹(shù)木尤其是行道樹(shù)分布不公平的原因更是一言難盡。由于20世紀(jì)上半葉種族隔離政策的實(shí)行，行道樹(shù)、公園等設(shè)施不成比例地流向白人聚居和社區(qū)進(jìn)步組織活躍的地區(qū)(Buckley and Boone 2011)。但這并不是如今巴爾的摩市東部缺少樹(shù)木的全部原因。大多數(shù)人以為是市政當(dāng)局故意忽略這些地區(qū)，而20世紀(jì)五、六十年代期間的一份報(bào)紙?jiān)u論則揭示出實(shí)際原因：原來(lái)巴爾的摩市東部社區(qū)的許多居民反對(duì)植樹(shù)計(jì)劃(Buckley 2010)。居民們要么不喜歡樹(shù)木，要么對(duì)市政保育新樹(shù)苗不抱信心。與此同時(shí)，其他地區(qū)的樹(shù)蔭覆蓋率逐年上升。也許在最初，樹(shù)蔭覆蓋面積的擴(kuò)大是由于社區(qū)團(tuán)體實(shí)力強(qiáng)大，是利用社會(huì)地位的優(yōu)勢(shì)和施加政治影響而得到的結(jié)果。到后來(lái)，則是社區(qū)對(duì)城市綠化的強(qiáng)有力支持占了上風(fēng)(Merse et al.2009)。

上述例子充分說(shuō)明，史料能為我們提供關(guān)于當(dāng)前的有價(jià)值的信息。在巴爾的摩市公園的案例中，只有在二戰(zhàn)后白人居民離開(kāi)城市移居郊區(qū)后，這座城市的黑人居民才“向外拓展”，跨過(guò)市中心人口密集的限定區(qū)域，被獲準(zhǔn)進(jìn)入各個(gè)公園，形成我們今天所見(jiàn)到的局面。在行道樹(shù)方面，造成目前不公平的分布模式一部分是由于過(guò)去的種族隔離制度。有些巴爾的摩人明確認(rèn)為樹(shù)木“對(duì)環(huán)境有好處”而且積極游說(shuō)多植樹(shù)，另外一些市民則覺(jué)得樹(shù)木是累贅并且反對(duì)在城市道路沿線上植樹(shù)。在這個(gè)案例中，歷史數(shù)據(jù)不但為我們提供了有價(jià)值的資料，還引發(fā)我們質(zhì)疑促成研究的假設(shè)。例如，我們通常假設(shè)人人都覺(jué)得樹(shù)木有益環(huán)境。但記錄下這并非普遍認(rèn)同的觀念有助于我們更好地理解形成我們今天所見(jiàn)到的環(huán)境的社會(huì)文化力量，也有助于為城市綠化建設(shè)提供新的策略。這個(gè)案例表明，研究者所默認(rèn)的一些價(jià)值觀——如樹(shù)木百利而無(wú)一害——并不是在任何時(shí)候都得到都市中所有成員共同認(rèn)可的。這些細(xì)微差別能通過(guò)仔細(xì)研究發(fā)現(xiàn)，本身喜歡樹(shù)木的研究者所作出的假設(shè)遇到實(shí)證數(shù)據(jù)時(shí)便能去偽存真。

八、河涌研究

城市河涌對(duì)人類活動(dòng)起著綜合的作用。它還具有提供飲用水、轉(zhuǎn)化養(yǎng)分、稀釋污染物、液壓排污、雨水導(dǎo)流、瀕危動(dòng)物生態(tài)棲息地等重要生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。人類生態(tài)系統(tǒng)框架的因果等級(jí)關(guān)系中體現(xiàn)了水的各個(gè)方面的內(nèi)容（圖2）。BES對(duì)城市河涌的研究包括長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)反映森林、農(nóng)田、郊區(qū)的河流以及城市河涌(Groffman et al.2004; Kaushal et al.2008a)。研究人員每周從河涌固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)中取樣；關(guān)于試點(diǎn)、方法以及采樣的論述見(jiàn)其他文獻(xiàn)(Groffman et al.2004; Kaushal et al.2005; www.beslter.org)。從河涌這個(gè)角度，BES能夠在人文都市的范圍內(nèi)通過(guò)研究水質(zhì)、與地方的管理者合作以及年輕人參與的活動(dòng)激發(fā)公民對(duì)話。研究的焦點(diǎn)集中在城市環(huán)境中河流與河涌的結(jié)構(gòu)和功能，以及重塑河涌對(duì)與水質(zhì)和水量有關(guān)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響(Groffman et al.2002; Kaushal et al.2008b;Klocker et al.2009)。深入理解結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系，既能診斷和治療由于土地利用變化給河涌帶來(lái)的破壞，也有助于未來(lái)制定政策維持河涌生態(tài)系統(tǒng)功能的適應(yīng)性，以應(yīng)對(duì)人文都市的極端氣候。

“城市河涌癥”是指1）由于不透水層的溢流較快，導(dǎo)致水流瞬間猛增，2）養(yǎng)分與污染物不斷積累沉淀，3）生物多樣性因城市化而減少(Walsh et al.2005)。BES研究通過(guò)考察上游源頭掩埋地理范圍和空間分布，進(jìn)一步診斷城市河涌的影響(Elmore and Kaushal 2008)，記錄由不透水層引起的河涌和城市飲用水供應(yīng)鹽化加劇現(xiàn)象(Kaushal et al.2005)，記錄郊區(qū)與城市河涌含氮量上升現(xiàn)象(Groffman et al.2004; Shields et al.2008)，解釋河濱地區(qū)結(jié)構(gòu)和功能的所遭受的破壞(Groffman et al.2002)，考察氣候變化與土地利用改變對(duì)生態(tài)系統(tǒng)氮保留功能的影響(Kaushal et al.2008a)，考察全球變暖與城市熱島效應(yīng)對(duì)河涌溫度上升的影響(Kaushal et al.2010)。

除了診斷城市化的病癥外，BES對(duì)河涌的研究還考察了人文都市主干河涌的各種保護(hù)與修復(fù)戰(zhàn)略。BES通過(guò)長(zhǎng)期觀測(cè)所搜集到的證據(jù)和得出的結(jié)論，無(wú)論是馬里蘭州的巴爾的摩市還是巴爾的摩縣的公民對(duì)話與政策中都能派上用場(chǎng)。BES的一篇文獻(xiàn)中提到，低密度住宅區(qū)和郊區(qū)河涌的氮含量高于城而上升，城市河濱的除氮效果并不明顯(Groffman et al.2002)，河涌和河底生物帶之間的水文“聯(lián)系”正在減弱(Kaushal et al.2008b; Cadenasso et al.2008)。BES關(guān)于城市河涌和濕地修復(fù)的文獻(xiàn)指出，提升河涌和洪泛濕地之間的水文聯(lián)系可以提升脫氮作用。市、縣級(jí)的可持續(xù)性項(xiàng)目亟須城市生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)與雨水管理戰(zhàn)略的各種經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的引導(dǎo)，以便實(shí)現(xiàn)人文都市的目標(biāo)（圖3）。重新設(shè)計(jì)和設(shè)想城市環(huán)境與水道也許關(guān)系到某些特定的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的保持，但也需要了解城市生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能之間更廣泛的關(guān)系(Cadenasso et al.2008; Kaushal et al.2008a)。

圖3 人文都市中有助于河涌復(fù)原的理想作用模式。市民、機(jī)構(gòu)、工作人員和學(xué)者專家應(yīng)該參與到引導(dǎo)該進(jìn)程的每一個(gè)步驟的對(duì)話當(dāng)中。這個(gè)圈子應(yīng)該是一個(gè)持續(xù)的、適應(yīng)性的進(jìn)程，這樣一來(lái)一旦河涌復(fù)原項(xiàng)目啟動(dòng)，就能夠針對(duì)復(fù)原情況的優(yōu)化和監(jiān)督展開(kāi)研究。持續(xù)性的或周期性的效用評(píng)估還能對(duì)復(fù)原目標(biāo)進(jìn)行改良。目標(biāo)中涉及的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)包含了河流與河涌的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)方面（本圖表經(jīng)原作者同意，改編自馬里蘭大學(xué)環(huán)境研究中心W.C.Dennison, D.L.Mitchelmore, J.C.Cornwell, D.W.Meritt, and S.S.Kaushal的抽象圖表）。

由于上游源頭掩埋在長(zhǎng)期不斷變化、鹽化以及養(yǎng)分的不斷積累、BES和其他地方河涌溫度的上升，未來(lái)關(guān)于生態(tài)預(yù)報(bào)的河涌研究，也許有助于理解生態(tài)系統(tǒng)該如何運(yùn)作以及河涌功能遇到人為加速的環(huán)境變化時(shí)會(huì)作何反應(yīng)(Likens 1991)。特別是，隨著巴爾的摩成為一個(gè)越來(lái)越人性化的都市，深入理解城市河涌的結(jié)構(gòu)和功能以及如何將它們應(yīng)用到管理土地利用與氣候變化的相互作用上，有助于推進(jìn)可持續(xù)性的社區(qū)項(xiàng)目。這項(xiàng)關(guān)注在巴爾的摩市政府可持續(xù)計(jì)劃中得到體現(xiàn)(http∶//www.ci.baltimore.md.us/government/planning/sustainability/downloads/0309/Baltimore%20Sust ainability%20Plan%20FINAL.pdf)。

九、環(huán)境與公平

環(huán)境公平運(yùn)動(dòng)帶來(lái)了大量關(guān)于少數(shù)民族居住的社區(qū)所承受的環(huán)境危害負(fù)擔(dān)不成比例乃至不公平的文獻(xiàn)。在運(yùn)動(dòng)的早期，關(guān)注的焦點(diǎn)集中在這些社區(qū)離排放化學(xué)有毒物和危險(xiǎn)品廢棄物的污染工廠太近(Bullard 1990; Bryant and Mohai 1992; Gottlieb 1993)。直到最近，研究環(huán)境公平性問(wèn)題的學(xué)者開(kāi)始呼吁注意環(huán)境設(shè)施的分布，尤其是那些與城市地區(qū)建成環(huán)境相關(guān)的(Boone and Modarres 2006)。研究報(bào)告稱，差異懸殊的建成環(huán)境質(zhì)量，如建筑物、交通網(wǎng)絡(luò)和公園，會(huì)給城市居民的身體健康帶來(lái)負(fù)面影響，包括喪失鍛煉身體的機(jī)會(huì)、暴露于機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放的空氣污染中(Frumkin 2005; Purdue et al.2003; Wilson et al.2008)。環(huán)境公平運(yùn)動(dòng)對(duì)這類地區(qū)的逐漸重視，在環(huán)境公平與城市生態(tài)系統(tǒng)研究之間建立起重要聯(lián)系。這些聯(lián)系的基礎(chǔ)在于理解城市生態(tài)系統(tǒng)的生物物理特性及其社會(huì)屬性(Bryant and Callewaert 2003)。它們是人類生態(tài)系統(tǒng)框架所表現(xiàn)的結(jié)構(gòu)和因素的中心（圖1和圖2）。類似地，人類生態(tài)系統(tǒng)框架強(qiáng)調(diào)空間分布與社會(huì)等級(jí)，這也是環(huán)境公平的兩個(gè)關(guān)鍵方面。

BES研究將城市生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境公平考量結(jié)合在一起的案例，就是巴爾的摩市西部空置地塊管理的社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)研究。這項(xiàng)研究突出兩個(gè)領(lǐng)域，它們與關(guān)注建成環(huán)境不公平現(xiàn)象的環(huán)境公平運(yùn)動(dòng)有關(guān)。首先，一般位于窮人和少數(shù)族裔聚居區(qū)的空置地塊，由于垃圾成堆、非法傾倒、鼠患成災(zāi)、犯罪率居高而被認(rèn)為對(duì)公眾健康造成危害(Schukoske 2000)。第二，在許多類似的社區(qū)中，“綠色”設(shè)施如草坪、綠蔭人行道和公園往往分布不均，從總體上看質(zhì)量偏低或數(shù)量不足(Kuo et al.2004)。在許多情況下，由于歷史上城市規(guī)劃、分區(qū)和開(kāi)發(fā)實(shí)踐的不公平，導(dǎo)致貧困人口和少數(shù)族裔社區(qū)受到懸殊待遇(Wilson et al.2008; Wilson 2009)。

BES正在開(kāi)展的研究希望通過(guò)空置地塊植被的生態(tài)研究和形成當(dāng)前城市人居類型的社會(huì)系統(tǒng)研究這兩項(xiàng)研究考察空置地塊管理的生態(tài)構(gòu)成和社會(huì)構(gòu)成。通過(guò)研究植被多樣性可以探索空置地塊提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的潛力——即人類由此獲得的美觀價(jià)值、食物產(chǎn)出、氣候調(diào)節(jié)和教育機(jī)會(huì)(Millennium Ecosystem Assessment 2003)。社會(huì)系統(tǒng)研究從環(huán)境公平性研究的角度(e.g., Pellow 2003)和政治生態(tài)學(xué)的理論角度(e.g., Heynen et al.2006)將種族、權(quán)力關(guān)系、環(huán)境等方面條件結(jié)合起來(lái)。

人種志學(xué)對(duì)這些社區(qū)中的利益相關(guān)者進(jìn)行采訪，啟示我們?nèi)绾喂芾碜鳛榫G色空間的空置地塊，以改善環(huán)境與社會(huì)條件并為建成環(huán)境創(chuàng)造更公平的條件。用分析方法研究人種志學(xué)的訪談涉及Taylor (2000)的社會(huì)結(jié)構(gòu)主義觀點(diǎn)的元素，他強(qiáng)調(diào)社會(huì)場(chǎng)所的重要性。社會(huì)場(chǎng)所指某一個(gè)體或團(tuán)體的地位。這個(gè)方法讓研究人員得以理解人們歸因于社會(huì)經(jīng)歷或現(xiàn)象的內(nèi)涵。對(duì)上述研究來(lái)說(shuō)，植被或空置地塊管理項(xiàng)目的利益相關(guān)者之間的社會(huì)關(guān)系便是分析的主要內(nèi)容。初步研究發(fā)現(xiàn)，空置地塊管理的各利益相關(guān)方認(rèn)為，雜草叢生的綠化催生出諸如非法傾倒等有礙觀瞻的情況。雖然對(duì)于人工種植的花草樹(shù)木，人們普遍認(rèn)同它們對(duì)空置地塊的積極作用，不過(guò)對(duì)于綠化的歸屬以及保養(yǎng)責(zé)任問(wèn)題，仍然有不少爭(zhēng)議。歸納分析所有利益相關(guān)方的答案，我們能從個(gè)人態(tài)度、主觀感受和人們對(duì)于社會(huì)地位、權(quán)力乃至環(huán)境公平這些頭等重要的問(wèn)題中得出結(jié)論。

十、結(jié)論：科學(xué)在人文都市中扮演的角色

圖4 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，根據(jù)《千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估報(bào)告》(2003)略作改動(dòng)

人文都市是由城市地區(qū)體現(xiàn)的正面價(jià)值所推動(dòng)的目標(biāo)和戰(zhàn)略的一個(gè)集合。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)框架是一個(gè)系統(tǒng)性嘗試，它將關(guān)鍵的生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能轉(zhuǎn)換為上升到普世價(jià)值層面的術(shù)語(yǔ) (Millennium Ecosystem Assessment 2003)。聯(lián)合國(guó)《千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估報(bào)告》這份具有實(shí)操性和學(xué)術(shù)性的文件闡明，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能是人類、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)體系可持續(xù)性的承擔(dān)者。前文所探討的（圖1、圖2）人類生態(tài)系統(tǒng)框架(Machlis et al.1997)也認(rèn)可這一觀點(diǎn)。《千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估報(bào)告》(2003)將生態(tài)產(chǎn)品與服務(wù)分為四大類，即支持服務(wù)、供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)和文化服務(wù)（圖4）。雖然大多數(shù)人在說(shuō)起供給、調(diào)解與文化產(chǎn)品和服務(wù)時(shí)聯(lián)想到的是工程、建筑或人類基因結(jié)構(gòu)和進(jìn)程，它們都各自直接地在某種程度上并最終從實(shí)質(zhì)上依賴于生物物理進(jìn)程和結(jié)構(gòu)。

考慮到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)人文都市目標(biāo)和戰(zhàn)略的重要性，我們?cè)俣葰w納前文提到的人文都市中科學(xué)的一些用途。

· 揭示隱含的進(jìn)程

科學(xué)研究提醒市民、管理者和決策者留意隱含的進(jìn)程。記錄土壤、河流、植被、野生動(dòng)物、傳粉者、帶菌者以及其他往往被忽略卻又是城市地區(qū)活躍的生態(tài)構(gòu)成，對(duì)通過(guò)增加自然性提升城市系統(tǒng)的效率而言非常關(guān)鍵。理解城市地區(qū)以內(nèi)及周邊的生物物理構(gòu)成和進(jìn)程的地位與功能，有助于認(rèn)識(shí)自然災(zāi)害和自然現(xiàn)象，減少人類對(duì)環(huán)境的脆弱性，也有助于了解災(zāi)害和環(huán)境設(shè)施的具體空間分布，避免環(huán)境不公平。

城市地區(qū)最基本的隱含進(jìn)程，是一系列將所有構(gòu)成連接到一個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中的相互作用。如果城市生態(tài)學(xué)研究能得出一個(gè)最基本的結(jié)論，那就是城市是由構(gòu)成元素和相互作用形成的各種系統(tǒng)。將它們作為局部地區(qū)的管轄范圍、不連續(xù)的環(huán)境、獨(dú)立的構(gòu)成或獨(dú)立的功能都會(huì)產(chǎn)生意想不到甚至負(fù)面的后果。

· 將人與自然聯(lián)系在一起

人們往往假設(shè)所有與城市地區(qū)相關(guān)的東西都是人造的，只有遠(yuǎn)離城市才有所謂的“環(huán)境”。由于工業(yè)環(huán)境下的大多數(shù)人在城市和郊區(qū)已生活數(shù)十年，全球也有越來(lái)越多的人生活在城市，將人們與這些地區(qū)的環(huán)境聯(lián)系起來(lái)至關(guān)重要。與環(huán)境的聯(lián)系對(duì)人類保持健康、病愈康復(fù)有好處，也有助于理解城市中的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的限制性循環(huán)與進(jìn)程。另外，與環(huán)境的聯(lián)系是重要的教育與創(chuàng)造工具。環(huán)境在精神建設(shè)與社區(qū)建設(shè)方面也得到廣泛認(rèn)同。

· 推動(dòng)公民對(duì)話

在理想狀態(tài)下促成人居結(jié)構(gòu)和功能決策的公民辯論，能夠受益于城市科學(xué)研究成果。在某些情況下，這種貢獻(xiàn)會(huì)以回答公民、管理者或決策者所提出問(wèn)題的答案的形式出現(xiàn)。而在另一些情況下，則是研究人員出于自身好奇所開(kāi)展的基礎(chǔ)性研究的結(jié)果。跨學(xué)科研究的力量非常重要，有時(shí)候都市中尚未引起人們注意的聯(lián)系也特別重要。

社區(qū)與決策者參與的戰(zhàn)略可以提升科學(xué)對(duì)公共對(duì)話的貢獻(xiàn)。與帶著先入為主的問(wèn)題和事先準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)參與討論不同，認(rèn)真聆聽(tīng)和理解對(duì)話中各個(gè)群體的需求與約束是一種行之有效的途徑。在這樣一種對(duì)話中，參與各方當(dāng)然無(wú)法滿足所有其他人的需求。但即便如此，他們也交流了重要信息。假如學(xué)習(xí)是最主要的目標(biāo)，那這樣的對(duì)話無(wú)疑是最有成果的。

· 提升人文都市中的科學(xué)價(jià)值觀

人文都市是各種價(jià)值觀的融合，旨在改善綜合體及各類城市場(chǎng)所的可持續(xù)性和宜居性。城市生態(tài)學(xué)作為一門(mén)科學(xué)，是以特定方法為基礎(chǔ)價(jià)值觀的工具，能夠創(chuàng)造出關(guān)于這些場(chǎng)所及其與自然界和社會(huì)的聯(lián)系的可靠知識(shí)。科學(xué)為推動(dòng)人文都市發(fā)展的對(duì)話增添價(jià)值。因此，那些之前由于與相對(duì)應(yīng)的物質(zhì)現(xiàn)象尚未出現(xiàn)在公民對(duì)話當(dāng)中而被忽略的社會(huì)價(jià)值觀，得以被采納?？茖W(xué)能夠提供知識(shí)協(xié)助，將人文都市的價(jià)值觀應(yīng)用到城市、城鎮(zhèn)、郊區(qū)和鄉(xiāng)村的實(shí)踐當(dāng)中。科學(xué)的價(jià)值，作為一種物質(zhì)世界模式與進(jìn)程的經(jīng)驗(yàn)探索，能夠幫助回答各式各樣需要在人文都市的背景下才能夠回答的實(shí)際問(wèn)題。這些問(wèn)題以價(jià)值導(dǎo)向的形式出現(xiàn)：如果我們想要實(shí)現(xiàn)人文都市的愿景，那什么樣的社會(huì)-生態(tài)相結(jié)合的結(jié)構(gòu)和進(jìn)程可以得到保留、重塑或者改進(jìn)？其代價(jià)又是什么？

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