城市生态学的演化与未来——城市生态的in，of，for三种模式

Evolution and future of urban ecological science: ecology in, of, and for the city

导 读

现代城市生态学是一门相对较新的学科，尽管早期有一些针对城市、区域尺度生态学的重要研究，但直到20世纪90年代后期，城市生态学才逐渐从一个边缘兴趣学科转变为一个被广泛认可和研究的生态学领域。为系统梳理城市生态学的发展，加里生态系统研究所、加州大学戴维斯分校、亚利桑那州立大学、澳大利亚城市生态研究中心、中国科学院生态环境研究中心Steward T. A. Pickett、Mary L. Cadenasso、Daniel L. Childers、Mark J. McDonnell、Weiqi Zhou联合撰写文章“Evolution and future of urban ecological science: ecology in, of, and for the city”，发表在Ecosystem Health and Sustainability （2015, 2(7):1-16）上。

文章分析了城市生态演变的过程，提出了反映20世纪中叶以来城市生态学演变的三大模式：in模式、of模式和for模式（图1）。in模式关注城市、城郊和远郊内的陆地和水生斑块，of模式整合了生物、社会和建筑的成分，把整个城市看成是一个社会-生态系统，for模式加入了研究人员，并强调了其在推动社会和城市可持续发展中的作用。把城市异质性作为城市的一个重要特征，从五个方面对三种模式进行了对比：学科关注点、空间异质性的相关理论、空间结构表征方法、城市区域的分类、如何应用到可持续发展中。

图1 城市生态学的三种模式

（1）城市生态学的in模式

这个模式以生物生态学为主导，研究问题集中在生物多样性、群落演替、外来物种的表现和传播、生物体对城市干扰和压力的适应、食物网结构、生物群落的限制以及城市生物物理结构等方面。该模式的研究目的是加强城市规划，研究结果为生物保护、城市规划、公园设计和管理以及城市园艺等活动提供了信息。

（2）城市生态学的of模式

20世纪90年代以来，生态学更重视物种的角色定位、生物多样性、空间异质性、干扰和时间复杂性。对于城市生态而言，部分学者提出了一些综合框架，进一步促进城市生态学与社会科学、地理学、经济学和城市设计等学科的互动。首先，需要认真描述非人类所控制的斑块和栖息地。其次，需要对社会和社会决定的人类过程，以及传统生态学家一直在研究的斑块如何影响人类社会进行深入理解。该模式将城市、郊区和远郊视为一个整体生态系统。尽管这两个模式以对比的形式出现，但是事实上城市生态的of模式包括了in模式。城市生态的of模式认识到了以城市空间为中心的研究和实践价值，将局部斑块及复杂的基质视为综合城市生态系统的相互作用的组成部分，并将其置于一个综合的环境中（图2）。

图2 城市生态的of模式

（3）城市生态学的for模式

该模式从前两种模式演变而来，起源于人们对城市可持续发展的关注。其背景是将生态科学与公民过程联系起来，重点关注人类福祉、城市宜居性以及城市生物丰富性。该模式采用了“知识到行动”的管理哲学，也就是说，它将城市生态系统视为一个社会生态系统，在这个系统中，科学知识与决策过程相结合（图3）。为了实现这种模式，需要加强研究者和科学家与市民、团体、机构、技术人员和决策者的对话，确定研究目标，分析现有数据，从而共同协作地产生有用的知识。

图3 城市生态的for模式

图4 三种模式在三维空间的表达

x轴表示研究系统的复杂性；y轴代表方法包含的内容；z轴代表年代

z轴上，in模式接近原点，为20世纪中期提出的概念，20世纪70年代引入of模式，在90年代得到巩固，随后，90年代出现城市生态的for模式。y轴从生物群落领域起源，通过社会生态学的方法，最终实现跨学科管理。x轴在原点附近相对较低，集中在生物性水平上，逐渐扩展到生物和物理环境之间的相互作用，最后以一个复杂的、空间异质的社会-生物相互作用的斑块结束（图4）。

图5 三种模式在范围、理论、方法、分类和应用五个维度上的对比

结论与展望

城市生态学三种模式的对比具有隐喻以外的意义。事实上，这种对比既包含实例，也包含方法论。其中，城市生态的in模式与of模式都包含了背景假设，每一个概念和理论结构都有自己的框架，这两种模式涉及到的特定方法，通过假设、测量和空间异质性进行说明，综合来看，后者并未取代前者，可以理解为锦上添花，二者是互补的研究，有助于全面理解城市-社会生态系统。城市生态的for模式是一种科学参与公民话语并塑造城市系统及其组成部分的生态管理过程，是一个跨学科的研究模式，将研究者、实践者、决策者和城市居民引入到生态学。因此，城市生态的for模式统一了其他两个模式，接受了科学参与城市生态的伦理挑战，有助于实现城市可持续发展和更美好的未来。

文章原文：

https://doi.org/10.1002/ehs2.1229