人文都市里的社会生态学

◎ [美] 斯图亚特·T·A·彼克特 杰弗里·L·巴克利苏杰·S·考沙尔 依耶芙·威廉姆斯

一、引言：作为科学内容的人文都市

人文都市愿景的出现是为了纠正当代美国城市嵌合体中的缺陷(Platt 2006)。这些缺陷包括郊区蔓延、资源浪费、污染密集、环境欠佳以及许多人的生活质量处于低下水平(United Nations Population Fund 2007)。早在城市专业出现之初，规划师与社会学家就已经将各种城市问题分门别类。例如，美国社会学领域的创始成员关注与移民有关的问题以及芝加哥及其他大城市中心快速增长所导致的社会病(Burgess 1925; Park and Burgess 1925)。而这种冗长而枯燥的陈述并不罕见，其他批评家如Holly White和Jane Jacobs (1961)，他们就将城市蔓延和破坏精密的城市结构视为20世纪中期的大问题(Platt et al.1994)。到了最近，环境公平性与社会脆弱性的问题随处可见(Bullard 2005; Andersson 2006)。这些缺陷动摇了城市、郊区乃至城市远郊地区的活力、繁荣以及宜居性的根基(Calthorpe and Fulton 2001; Hayden 2003)。

人文都市愿景的出现是为了帮助21世纪的大都市圈应对其所面临的各式各样的问题。人文都市是一个综合的、具有前瞻性的目标集合，目的是改善城市、郊区和城市远郊地区这些相互关联的区域(Platt 2006)。它与新都市主义、社区导向型开发和多式联运交通等其他类似的口号存在相似之处(Talen 2005)。人文都市愿景包括5个方面，其英文首字母缩写恰好是英文单词GREEN（意为“绿色”）：

· Green（绿色）：保护与保存城市与郊区的生态服务；

· Restorative（恢复）：提升居民的身体素质、心理健康与安全水平；

· Efficient（效率）：保护能源、物质、水资源与时间以提高效率；

· Equitable（公平）：以包容性促进公平以及社会和环境的公正性、合理性；

· Neighborly（睦邻）：保留社区感与场所感。

这些特征是城市地区常见问题的解药。与此同时它们也支撑着城市地区的正面特征，而这些特征恰恰是千百年吸引人们来到城市的原因。另外，它还关系到这些既多样又集中的人群的生产力和创造力(Boone and Modarres 2006)。

人文都市的愿景通过6大战略实现(Platt 2006)。第一，城市嵌合体中的绿色空间需要注入新的活力。这些绿色空间能够提供极其重要的生态服务，但却往往被忽视。这样的例子包括雨水控制、保留并中和某些污染物、改善紊乱或极端的微气候(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)。我们认为，除了公园和保护区等显而易见的绿色空间外，城市地区还应该具有生态进程。

第二，人文都市的拥护者们认为，城市生态是包括研究、修复与教育在内的一系列行动。本文的目的就是要强调生态研究对人文都市的长期贡献。因此，本文将城市生态学视为修复与教育等被Platt(2006)标注为生态性活动的补充。这样做并非要否定修复与教育乃至人文都市中其他特征的重要性，而是建议思考如何令科学这一份独特的工作为人文都市出一份力。

第三个实现人文都市的战略是河涌管理。这是一个重要的途径，因为无论在人类社会还是在自然界，水都是一种重要的、有限的、综合性资源，尽管河流具有重要功能，流经城市的河涌往往更多地作为分界线或者埋藏于管道之中(Elmore and Kaushal 2008)，而非有关部门的管辖范围所在。再有，尽管城市地区的饮用水供应来源于城市和郊区之外，但生活污水管道以及雨水下水道往往依地势起伏而流入市内河涌。由于市政边界对水道的无视，因此对于河涌的最有效管理就是超越规章制度的限制，按照淡水、雨水和污水的功能进行划分。

第四项战略是发展城市农业。将农业带回城市嵌合体成效斐然。空置土地得到高产利用，社区居民有了固定的活动场所，他们采购食物的交通成本降低，能够更容易地买到少见的新鲜产品(Campbell and Wiesen 2009)。

第五，环境公平能够得到提升。这项战略要求政府在作出决策时要考虑所有社团、种族和收入群体。另外，它指出和纠正任何由于种族或收入悬殊造成的、易受自然或人为灾害威胁的不公平现象。因此，公平都市使商品和服务更容易获取，确保各社会团体受到损害最少。

最后，人文都市还运用了提升使用和配置资源效率的战略。这些战略包括绿色建筑、生态景观(Byrne and Grewal 2009)、雨水排放、其他资源管理的最优管理方式以及能源与交通的有效利用。

城市系统的许多功能与这六大战略相抵触。例如，交通规划与运营可以体现这些机会：恢复和保持绿地、通过鼓励步行和人力交通增强人们的体质、修复河谷、避免破坏河涌的水滨与湿地构成、将城市农业与各类机动车及受到污染的土地等污染因素隔离开来、避免给有色人种社区或贫困居民人数较多的社区带来不当的破坏、减少使用会对环境造成污染的燃料、提高燃料与时间的使用效率。

二、建设城市的科学路径

生态一词有着广泛内涵。它源于德语，最早出现在1869年(Keller and Golley 2000)，指研究“家庭属性”的科学。到20世纪中叶，家庭的属性被用来指代其所依赖的整个有机体系与环境(Andrewartha and Birch 1954)。随着生态学在规模和范围上的扩大，新的定义出现了：生态学是研究影响有机体系分布和数量的进程、有机体系间的相互作用以及有机体系与能量和物质转化与流动之间相互作用的科学(Likens 1992)。这一定义的关键词是相互影响与转化——换言之，就是进程。

作为一门学科，生态学有着与社会日程相联系的特征(Kolasa and Pickett 2005)，譬如人文都市。科学本身无疑反映着社会日程并表现着各种价值观(Longino 1990)。因此，科学除了实证性与抽象性这两个属性外，还带有社会属性。科学的其中一个价值观便是在构建研究对象的框架时，有时会将已经察觉到的威胁排除在外(Ogden 2008)。其他带有社会属性的主要价值观包括实证知识的提升以及对物质因果关系的倚重(Pickett et al.2007b)。这意味着科学所处理的物质与精神现象是可衡量的，哪怕是不同的研究者也能观察到同样的物质与精神进程的行为和结果。科学寻求建立可靠、可验证的物质世界模型，并运用这些模型得出的假设来验证这些模型(Ziman 2000)。科学的其中一个价值承诺便是数据与结论只需在科学本身的范围内成立，而无需考虑它们是否能够支持其他社会假设命题。

生态学的科学属性与人文都市愿景的提出大相径庭。人文都市是一个规范化的结构。它所讨论的是在特定社会价值的条件下城市体系应该是怎样的问题。服务于人文都市的许多职业都具有这种规范化倾向(Light 2009)。例如，处理环境公平问题的人带有法律人士的规范化倾向，最优管理实践者具有工程师行业的规范化倾向，环保人士则有着城市设计与规划的规范化倾向(Nassauer and Corry 2004)。

与人文都市中其他专业具有一定的规范化倾向相比，科学更像是扮演一个解释者的角色。在关于某个社会问题的对话中，科学是一个参与者。它在物质因果关系与实证验证的限定下解释了在特定条件下发生或存在的问题。在充分考虑到各构成部分的前提下，科学能够回答诸如“如果这么做，结果会是怎样”的问题。而城市对话中推动人文都市发展的规范化声音会说“你应该做什么。”社会既需要经验与视野并存的规范化声音，也需要科学这样的解释性声音去探索公认和既定视野以外的选择。科学是创造关于社会生态系统的可靠新知识的手段。换言之，科学能够解释这些系统(Ziman 2000)。在社会对话的基础上，法律、政策、环境伦理、民主决策以及社区共识都告诉我们应该怎样做。也正是这种社会对话，它在衡量着各种机遇的得与失、参与者所面临的风险和影响以及推进人文都市建设各种可选方案的经济成本。

还有一点需要注意。科学家也有他们自己的社会价值观(Longino 1990)。如果其理论表达得足够清晰，那么蕴含在这些假设之中激发他们研究兴趣的价值观就会得到体现。另外，某些模型对系统内容、范围、边界与动态等进行假设(Pickett et al.2007b)，也会反映出一些社会价值观。虽然详细解释这种情况并不是本文讨论的范围，不过理论和模型的清晰架构可以成为考察隐含在科学假设中的社会价值的切入点。

三、作为系统的城市

如果将科学视作一种道德信息的话，那么大都市地区无疑是一个系统。对那些支持人文都市发展的人来说就是：“如果不将城市地区视为一个整体，或者不将其组成部分视为有机体系的构成，那么很有可能会忽略一些重要的东西。”为什么会这样呢？作为生态学核心的这种“体系”观点研究的是实体之间的相互影响，相互联系以及它们在相互渗透的边界之下存在的意义(Pickett and Cadenasso 2002; Cadenasso et al.2003)。系统是一个在界定明确的范围内，由众多实体以及它们之间的相互影响组成的一个集合体(Jax 2007)。

生态学中“系统”的研究方法往往被笼统地归纳为“任何事物都是互相联系”。遗憾的是，这种观点低估了“系统”方法的实力。事实上，系统方法的重要意义在于认同任何事物都与某些事物相联系这一点。换言之，并不是所有联系都同等重要，也并非所有重要的联系都是明显或直接的。有时候重要的联系是隐含的、不显著的、间接的或非实时反映的。最后一点最能说明问题。在生态系统中，现有的条件可能只与某些已有的条件相联系，而导致该现象的实际原因往往发生在过去(Russell 1997)。各种关系也能跨界作用于其他生态系统，因此记录进出某一生态系统的物质、能量、有机体和信息非常重要(Likens 1992)。这些流动不仅决定着参与生态系统进程的资源和有机体系，同时也决定着生态体系之间的相互作用。

系统方法的另一个作用，就是为不同参与者或构成部分独立的城市地区模型提供了一个相互联系平台。当我们思考或者游历一座都市时，我们会以空间模型的形式想象或者目睹能够表达我们志趣或者经历的环境。这个观点是Kevin Lynch (1960)让不同的人画出他们城市的地图时得出的。每一座都市都有数不清的环境。其中一种就是政策环境(e.g., Outen 2007)。这类环境在某些方面范围很广，它能反映政府的立法，比如影响水资源的法律法规。但即便在水资源管理环境的大背景下，不同的辖区对饮用水和污水的管理也不尽相同。另外一些环境则主宰着固体废弃物及资源回收，如街道的清扫、废物利用成果显著、鲜见非法倾倒垃圾。还有一些环境反映社会结构及其相互影响。按种族或经济条件划分的社区便是一种城市环境，这类社区与人口普查、社区民间团体或开发商所划分的社区可能并不一致。另外，社会环境反映出获取政治资源或权力的差异，这体现在都市中少数族裔或贫困居民的环境公平性或脆弱性不均衡的问题上(Boone 2002; 见下一章节关于环境与公平的论述)。社会环境可能包括犯罪、公共空间的性别分化、投资有效性等等。城市中的小块绿地的定位是具有生物多样性环境，里面特意引进一些外来珍稀昆虫和园艺物种 (Pickett et al.2010)。生物物理环境还包括流动在管道、地表和地下的水。空气流动、灰尘沉积、颗粒物、污染物等都可以被看作是空间分化的环境。

当然，所有这些环境都可以并且必定会相互作用。社会环境决定了哪里的基础设施、建筑物和植被会更多、居民的体魄更健康，哪里的更少或更差(e.g., Troy et al.2007)。法律制度环境决定了水和污染物的流向，社会环境决定哪些地方切实执行了环保法规。热岛效应分布不均与本地社区的社会资本相互作用，从而确定都市中的哪些地方会有人死亡或者罹患热疾病(Klinenberg 2002)。

不同的人或机构所认知的各种明显独立的环境事实上是相互作用的。这一事实表明，大都市地区实际上是由许多系统构成的；在某一环境中出现的行为或模式会延伸到其他环境中。引进一种优美的园艺植物最终可能会影响河岸的牢固性，从而影响城市河流中的养分和沉积物的流动(e.g.Urgenson et al.2009)。居民对草坪保养的决定会影响对不同地区安全与实际犯罪率的认知(Lidman 2008)。再回到所有事物都与某些其他事物相联系的观点上，由于城市地区有着各种各样独立的环境，因此人们会探索它们之间的联系。在某一个城市的环境构成中发生的情况并不一定会严重影响都市中的其他环境。不过这种关系可能既隐蔽又强烈。有时候，某一环境中某一个地方的行为会影响那个环境中另一个地方或完全不同的认知环境。城市生态学的任务，就是揭示城市地区不同部分和环境之间的关系，并记录、理解和预测会对人类和环境产生影响到情况。

四、人类生态系统

研究人员开发出抽象工具，推进作为系统的城市综合体的研究 (Grimm et al.2000; Redman et al.2004)。我们选择使用人类生态系统的概念。它有两个方面：一个是用通俗的语言表述人类生态系统的构成部分有哪些的模型；另一个是包含型等级系统，它可能会主宰人类生态系统各构成部分间相互作用的潜在原因、机制和关系，这个方法能够得出了理解某个人类生态系统的各种不同的模型。当然并非所有一般层次的动机（图2）都会出现在特定的人类生态系统模型中。

图1 人类生态系统模型的通用模板，它展示了人类生态系统的构成部分、相互之间的作用及其边界。系统中物质、能量、信息、有机体及其他构成的交换可以跨越系统的边界。虚线框中包含了生态系统原始概念所定义的构成成分，以及除生态系统中清晰地展现社会与人类起源构成以外的成分

人类生态系统模型是建立在传统生物物理生态学的生态系统概念之上的(Burch and Grove 1999)。模型框架将所有生态系统定义为地球的一个有边界的范围，一系列有机体系与一系列物理特征与条件在这个范围当中相互作用(图1; Golley 1993;Likens 1992)。物理特征包括土壤、水、空气和能源，而物理条件包括温度、湿度、日常、季节性和周期性等条件。在它们所代表的水陆范围之内，任何生态系统模型都具有特定的结构和联系 (Pickett and Cadenasso 2002)。

要将生态系统模型应用到城市体系当中，就必须包括建筑物、经过改造和铺设的路面、人工基板、地上及地下的基础设施。这个有机综合体必须扩大到传统生态学之上，包括作为主导有机体系的人类，既有社会和机构综合体，又有个体和集体行为。因此，人类生态系统模型可以视作由一个有机综合体、一个物质综合体、一个建筑综合体和一个社会综合体所构成的（图1）。这个方式并没有违背生态系统的核心定义(Likens 1992)，只不过提示我们其构成分类非常广泛，以及人类生态系统的相互作用非常复杂(Pickett and Grove 2009)。

图2 在图1所描绘的人类生态系统中发生的某种结构和进程的因果关系等级模板

人类生态系统另一个必须运用这个概念的重要组成部分，就是能够充实上述模型的原因、机制和相互作用的框架（图2）。Machlis et al.(1997)有这样一段阐述，内容是关于人类生态系统中可能存在的相互作用。这一框架还包括必不可少的社会与文化结构。这个框架是综合性的，因为它不仅包含了社会和文化资源，还包含人类生态系统的物质基础。任何一个人类生态系统模型都不仅具有生物物理相互作用，如生物量生产、通过食物链传递营养、余热耗散、微生物营养循环等，还必须决定社会体系等级排行的行为，如支配个体与组织获取资源的途径。另外，人类生态系统模型必须对团体认同与联合行动负责。

某个人类生态系统模型的基本结构一旦确定，接下来一个重要的步骤就是确定其中的特定因果关系。人类生态系统相互作用的形式有即时反馈、时滞，相关事件的时差和历史遗留(Bain and Brush 2004)。由于人类生态系统被划分为不同的环境，如前所述，构建可行与有效的人类生态系统模型显然并非易事。

五、科学意义的生态学与象征意义的生态学

这个观点通过将生态学描绘成为推动可持续城市经营作出重要贡献的因素，印证了人文都市愿景的重要性。不过要知道，现代意义的生态学除了科学赋予的意义外，还有许多其他含义和内涵。至少从首个地球日开始，生态学就被当作是环保活动的核心术语，到后来，还被广泛应用于各类市场营销和广告当中。公众热衷于使用这个术语，它可以用来表示多样性、连通性、可持续性以及场所、行为与事物其他各种具有积极意义和受欢迎的特征。事实上，当生态学专家以公民和环保人士的身份出现时，他们便化身成为这些内涵的缔造者与推广者。

生态学这一术语的各类应用似乎在内容上具有规范性。当某个个体或组织希望在公民对话中表达某种价值观时，这个术语便是最扼要的表达。另外，当表达某种价值观的探讨中涉及生态学这个术语时，目的通常是强调一系列社会或个人价值观。生态学的观察资料和结论与公众讨论中的价值观有关。例如，生态学中有一个结论，大意是任何生态系统的发展都是有限的(Scheiner and Willig 2008)。极限在生态学中的表现形式包括对增长或繁殖有负面影响的密度制约，捕食、取食或病害的开采，非密度制约的干扰等。如果说评价生态法则的限制对社会系统的意义是需要大智慧的问题，那么是否有意义或有怎样的意义则是规范性的问题。标准的建立需要社会对话，并且会出现有失公平或排挤弱势群体的风险。因此，即便有像法律限制这样在生态学上具有说服力的结论，科学本身对社会应用却只字不提。科学为那些建立或推翻法则、带来规章制度或形成个体或组织行为的社会对话提供信息，并指出它们应该包含哪些潜在价值观。在规范化的社会对话中，生态学可以发出它们自己的声音。

其他行业也会用到生态学这个术语。早在上文提到的地球日建议被提出之前，就已经是这样(Light 2009)。社会学(Park and Burgess 1925; Firey 1947; Burch and Deluca 1984)、人类学(Hawley 1950)、历史学(Cronon 1983)和地理学(Zimmerer 1994)便是那些早就在其研究领域内提出过生态学概念的学科。

六、生态学对人文都市的贡献

在城市系统中调动科学研究有许多途径。从传统上看，没有多少生态学家专门将城市综合体作为研究领域(Collins et al.2000; Grimm et al.2000)。城市生态学前沿领域中的项目倾向于关注城市与郊区显而易见的绿地，并在此背景下开展为人所熟知的研究(Sukopp 1998)。因此，关于公园、保护区和空地上的植被以及栖息其中的野生动物的文献不胜枚举。城市生态学领域另一个备受关注的焦点出现在关于整个城市地区的养分与能源分配或者污染的积聚与影响的研究上(Boyden et al.1981;Loucks 1994)。在这两种传统之中，便是与生物物理学和社会经济模式及进程有关的研究的案例。20多年前，大多数城市生态研究都可以说是城市里的生态学(Grimm et al.2000)。虽然预算法可能会被看成是城市的生态学，但事实上这类数量庞大的研究并不能代表生态学的全部，它们所强调的只不过是生态学的一个分支——即生物地球化学，主要研究物质平衡及生物与其矿物环境之间的相互作用。

随着城市研究项目成为长期生态研究网络的一个组成部分，美国生态学开始引入在生态学意义上更具代表性的综合研究方法(Pickett et al.1997; Collins et al.2000;Grimm et al.2000)。它不仅是城市生态学领域典型的有机方法、也不仅是城市生态学早期主要关注的预算法、而是将社区、环境以及机械论的生态系统生态学共同应用到城市系统当中(Cadenasso et al.2006)。生物物理学视野的转变伴随而来的是跨学科的大范围扩展，使得社会学、经济学和地理学等早已关注城市与郊区的各个学科(Zimmerer 1994)不但开始与生物生态学建立联系，还与水文学、大气学、土壤学及其他学科一道形成人文-自然双结合的城市科学(Grimm et al.2008)。通过学者间的交流以及城市设计与城市规划的实践，社会科学与自然科学之间的联系得到进一步加深(Spirn 1984; Steiner 2002; McGrath et al.2007)。尽管在城市的这场盛宴中，生态学是一位迟到的嘉宾，但它显然带来了一种以生物与非生物之间相互作用为主要关切点的综合性方法。因此，尽管来得有点晚，但它却对人文都市背后的科学有着重要贡献。

巴尔的摩生态系统研究（BES）提供了案例，说明科学和理想的人文都市有着怎样的联系。BES是国家科学基金26个长期生态研究（LTER）项目之一。它从USDA林业部门获得巨大的实物支持。作为一个LTER项目，它有义务进行基础性生态学研究，考察：1）初级生产，2）生物种群的分布，3）有机物的积累，4）养分的流动，5）干扰(http∶//www.lternet.edu/coreareas/)。BES及其同属的LTER只有在凤凰城的试点明确是在城市。其他大多数LTER试点关注的都是人烟稀少甚人迹至罕至的地区。不过，还有一些LTER试点已经开始关注社会生态方面问题(e.g.Foster and Aber 2004; Gragson and Bolstad 2006;Chapin et al.2003; Williams et al.2005)。事实上，作为整体的LTER网络已经形成一个推动社会生态综合研究的框架(http∶//www.lternet.edu/decadalplan/)。

BES有三个主要组成部分。首先，受到国家科学基金的委托，它包含了基础性生态学研究。将城市地区理解为一个由密切相互作用的社会和生物物理构成的系统，是以往的生态学研究极少涉及的难题。亟待学习的地方还有很多，有不少发现是令人惊讶甚至有悖常理的(Cadenasso et al.2008; Pickett et al.2008)。

BES的第二个功能是教育。该项目通常与高校、公立学校校董会、私立学校和非政府组织等合作，为各类学生群体提供教育服务，包括为中小学生提供课外辅导、为研究生和博士后提供培训。

BES的第三个构成是社区参与。通常科研项目会向外寻求更多支持。这种外拓可以被解读成一种信息流动，因此不一定要求向外部取经或者理解它们所关心的问题。社区参与从另一个方面承认，科学家可以从居民、决策者和管理者身上取经。因此，社区参与实际上是这些不同群体之间的一场对话。BES中的某些研究项目已经远远超过这些对话(Burch and Grove 1993; Pickett et al.2007a; Cadenasso et al.2008)。

我们通过历史研究、河涌分析和环境公平性研究举例说明了城市生态系统能够给人文都市的公民对话带来什么样的贡献。

七、历史与环境

如果我们主要关注的是现在的问题，那么为什么要研究过去呢？答案很简单：因为“目前的地方有过去的根源(Harris 1978∶ 123)”。如果我们将当下的问题看作是包括人类决策在内的过往进程的积累，那么通过仔细重构历史我们就能发现，这些环境是如何构成、由谁构成以及为何要构成。此方法对未来也有重要启示，因为如果人们过去所作出的决策反映在今天的环境上，那就意味着我们今天所做的决策也会在明天的环境中反映出来。对过往的关注在人类生态系统框架中表现得尤为清晰(Machlis et al.1997; Fig.2)。

从资源管理的角度看，我们所创造的环境充分表明我们的身份、我们之间如何相互作用以及我们与自然界的关系。当我们以某种方式管理物质环境时，其实是在将自身的价值观和优先考虑的事项施加于这片土地之上——价值观和优先考虑的事项随时在改变。因此，要想理解当下的土地利用模式，明智之举是考虑资源管理历史背景。若不这样做，便有可能会对最常见的问题产生错误的判断。

重构过去是困难的。在世的知情者往往言不由己；实物证据容易“见光死”；而文献数据——如果存在的话——往往因疏漏、误差和模棱两可变得残缺不全(Harris 1978)。尽管困难重重，但从过去的进程中得出结论就必须编纂地方史。BES研究人员利用一系列历史素材——报纸、政府文件、非政府组织（NGO）记录、公园规划与设计报告、社区进步组织会议纪要、历史照片和个人观点——阐明如今我们所看到的城市和郊区环境是如何发展而来的。为了说明历史数据的价值何等重要，我们回顾了关于环境设施分布的文献。我们选择环境公平性来说明研究人类生态系统历史的益处时，遵循的依然是包括资源分配与社会等级的角色在内的人类生态系统框架（图2）。

自从三一联合基督教会种族平等委员会(1987)发布里程碑式的研究报告——《论美国的有毒废气物与种族问题》以来，环境公平领域发生了很大变化。最初的关注焦点是不舒适环境分布的不公平，如垃圾填埋场、污染排放工业以及那些人们都不愿意靠近的土地利用对弱势群体和贫困人口的影响；后来学者与环保人士扩大了研究范围，开始探讨舒适环境分布不公平的问题，如公园、行道树的分布(Boone 2008)。许多类似的从业者也支持采用历史方法开展环境公平性研究——这是一个将模式与过程有效融合的方法(Szasz and Meuser 1997; Wolch et al.2004)。

在巴尔的摩生态系统研究中采用历史研究的方法，在环境公平性研究方面带来丰硕成果。Boone et al.(2009)指出，与大多数美国城市相比，巴尔的摩的非裔美籍居民如今享有的公园及其他绿色空间的比例较高。然而他们在研究中也指出，一项旨在保证公平公正地获取城市休闲场所和设施的规划显示，巴尔的摩的黑人并不是受益者。他们只是“继承了”二战后离开城市移居郊区的大量白人居民留下的城市公园和绿地。尽管奥姆斯特德兄弟景观建筑公司曾明确提出要为城市设计一份蓝图，“基本公平地为所有市民分配”公园与户外休闲设施，但在实施过程中，就连小弗雷德里克?劳?奥姆斯特德也认为，城市里的某些地方“太过危险”，实在不适合政府投入巨资修建公园(Olmsted Brothers 1904∶ 50; 1926∶ 9; Olmsted 1939) 。联邦政府房主贷款公司的调查显示，“高危”地区出现人口数量下降、建筑物年久失修、大量非裔和移民家庭涌入的特征。因此，当20世纪30年代市政工作人员为筹建一座大型公园选址时，奥姆斯特德兄弟的建议是靠近一座已有的公园的位置，而非急需增加绿色空间的“高危”地段(Korth and Buckley 2006; Buckley and Boone 2011)。

Wells et al.(2008)指出，即便大型公园建在某个社区附近，也不一定意味着这个社区的居民有权进入公园，卡露公园的历史就是最好的例证。1890年建园时，卡露公园的宣传单张上就宣称，公园自开业之日起就欢迎巴尔的摩的所有市民，无论他们来自哪个种族(Wells 2006)。而事实与宣传却大相径庭。大多数在二战以前就居住在卡露公园附近并且“有权进入”公园的非裔美籍公人，他们的活动范围受到极大限制。黑人除了禁止进入儿童游乐场以外，也不能使用园内的高尔夫球场、不可与白人同时在球场上游玩。1954年布朗诉教育委员会案的裁决为巴尔的摩废除所有进入公园的限制奠定了基础。从那时起，少数族裔或郊区的贫困移民逐渐开始重塑这座城市(Wells et al.2008)。

说到如今巴尔的摩城市里的树荫，也属于“继承得来”的情况，只不过这次导致树木尤其是行道树分布不公平的原因更是一言难尽。由于20世纪上半叶种族隔离政策的实行，行道树、公园等设施不成比例地流向白人聚居和社区进步组织活跃的地区(Buckley and Boone 2011)。但这并不是如今巴尔的摩市东部缺少树木的全部原因。大多数人以为是市政当局故意忽略这些地区，而20世纪五、六十年代期间的一份报纸评论则揭示出实际原因：原来巴尔的摩市东部社区的许多居民反对植树计划(Buckley 2010)。居民们要么不喜欢树木，要么对市政保育新树苗不抱信心。与此同时，其他地区的树荫覆盖率逐年上升。也许在最初，树荫覆盖面积的扩大是由于社区团体实力强大，是利用社会地位的优势和施加政治影响而得到的结果。到后来，则是社区对城市绿化的强有力支持占了上风(Merse et al.2009)。

上述例子充分说明，史料能为我们提供关于当前的有价值的信息。在巴尔的摩市公园的案例中，只有在二战后白人居民离开城市移居郊区后，这座城市的黑人居民才“向外拓展”，跨过市中心人口密集的限定区域，被获准进入各个公园，形成我们今天所见到的局面。在行道树方面，造成目前不公平的分布模式一部分是由于过去的种族隔离制度。有些巴尔的摩人明确认为树木“对环境有好处”而且积极游说多植树，另外一些市民则觉得树木是累赘并且反对在城市道路沿线上植树。在这个案例中，历史数据不但为我们提供了有价值的资料，还引发我们质疑促成研究的假设。例如，我们通常假设人人都觉得树木有益环境。但记录下这并非普遍认同的观念有助于我们更好地理解形成我们今天所见到的环境的社会文化力量，也有助于为城市绿化建设提供新的策略。这个案例表明，研究者所默认的一些价值观——如树木百利而无一害——并不是在任何时候都得到都市中所有成员共同认可的。这些细微差别能通过仔细研究发现，本身喜欢树木的研究者所作出的假设遇到实证数据时便能去伪存真。

八、河涌研究

城市河涌对人类活动起着综合的作用。它还具有提供饮用水、转化养分、稀释污染物、液压排污、雨水导流、濒危动物生态栖息地等重要生态系统服务功能。人类生态系统框架的因果等级关系中体现了水的各个方面的内容（图2）。BES对城市河涌的研究包括长期监测反映森林、农田、郊区的河流以及城市河涌(Groffman et al.2004; Kaushal et al.2008a)。研究人员每周从河涌固定监测点中取样；关于试点、方法以及采样的论述见其他文献(Groffman et al.2004; Kaushal et al.2005; www.beslter.org)。从河涌这个角度，BES能够在人文都市的范围内通过研究水质、与地方的管理者合作以及年轻人参与的活动激发公民对话。研究的焦点集中在城市环境中河流与河涌的结构和功能，以及重塑河涌对与水质和水量有关的生态系统服务的影响(Groffman et al.2002; Kaushal et al.2008b;Klocker et al.2009)。深入理解结构与功能之间的关系，既能诊断和治疗由于土地利用变化给河涌带来的破坏，也有助于未来制定政策维持河涌生态系统功能的适应性，以应对人文都市的极端气候。

“城市河涌症”是指1）由于不透水层的溢流较快，导致水流瞬间猛增，2）养分与污染物不断积累沉淀，3）生物多样性因城市化而减少(Walsh et al.2005)。BES研究通过考察上游源头掩埋地理范围和空间分布，进一步诊断城市河涌的影响(Elmore and Kaushal 2008)，记录由不透水层引起的河涌和城市饮用水供应盐化加剧现象(Kaushal et al.2005)，记录郊区与城市河涌含氮量上升现象(Groffman et al.2004; Shields et al.2008)，解释河滨地区结构和功能的所遭受的破坏(Groffman et al.2002)，考察气候变化与土地利用改变对生态系统氮保留功能的影响(Kaushal et al.2008a)，考察全球变暖与城市热岛效应对河涌温度上升的影响(Kaushal et al.2010)。

除了诊断城市化的病症外，BES对河涌的研究还考察了人文都市主干河涌的各种保护与修复战略。BES通过长期观测所搜集到的证据和得出的结论，无论是马里兰州的巴尔的摩市还是巴尔的摩县的公民对话与政策中都能派上用场。BES的一篇文献中提到，低密度住宅区和郊区河涌的氮含量高于城而上升，城市河滨的除氮效果并不明显(Groffman et al.2002)，河涌和河底生物带之间的水文“联系”正在减弱(Kaushal et al.2008b; Cadenasso et al.2008)。BES关于城市河涌和湿地修复的文献指出，提升河涌和洪泛湿地之间的水文联系可以提升脱氮作用。市、县级的可持续性项目亟须城市生态系统修复与雨水管理战略的各种经验数据的引导，以便实现人文都市的目标（图3）。重新设计和设想城市环境与水道也许关系到某些特定的生态系统服务的保持，但也需要了解城市生态系统结构和功能之间更广泛的关系(Cadenasso et al.2008; Kaushal et al.2008a)。

图3 人文都市中有助于河涌复原的理想作用模式。市民、机构、工作人员和学者专家应该参与到引导该进程的每一个步骤的对话当中。这个圈子应该是一个持续的、适应性的进程，这样一来一旦河涌复原项目启动，就能够针对复原情况的优化和监督展开研究。持续性的或周期性的效用评估还能对复原目标进行改良。目标中涉及的生态系统服务包含了河流与河涌的社会、环境和经济方面（本图表经原作者同意，改编自马里兰大学环境研究中心W.C.Dennison, D.L.Mitchelmore, J.C.Cornwell, D.W.Meritt, and S.S.Kaushal的抽象图表）。

由于上游源头掩埋在长期不断变化、盐化以及养分的不断积累、BES和其他地方河涌温度的上升，未来关于生态预报的河涌研究，也许有助于理解生态系统该如何运作以及河涌功能遇到人为加速的环境变化时会作何反应(Likens 1991)。特别是，随着巴尔的摩成为一个越来越人性化的都市，深入理解城市河涌的结构和功能以及如何将它们应用到管理土地利用与气候变化的相互作用上，有助于推进可持续性的社区项目。这项关注在巴尔的摩市政府可持续计划中得到体现(http∶//www.ci.baltimore.md.us/government/planning/sustainability/downloads/0309/Baltimore%20Sust ainability%20Plan%20FINAL.pdf)。

九、环境与公平

环境公平运动带来了大量关于少数民族居住的社区所承受的环境危害负担不成比例乃至不公平的文献。在运动的早期，关注的焦点集中在这些社区离排放化学有毒物和危险品废弃物的污染工厂太近(Bullard 1990; Bryant and Mohai 1992; Gottlieb 1993)。直到最近，研究环境公平性问题的学者开始呼吁注意环境设施的分布，尤其是那些与城市地区建成环境相关的(Boone and Modarres 2006)。研究报告称，差异悬殊的建成环境质量，如建筑物、交通网络和公园，会给城市居民的身体健康带来负面影响，包括丧失锻炼身体的机会、暴露于机动车尾气排放的空气污染中(Frumkin 2005; Purdue et al.2003; Wilson et al.2008)。环境公平运动对这类地区的逐渐重视，在环境公平与城市生态系统研究之间建立起重要联系。这些联系的基础在于理解城市生态系统的生物物理特性及其社会属性(Bryant and Callewaert 2003)。它们是人类生态系统框架所表现的结构和因素的中心（图1和图2）。类似地，人类生态系统框架强调空间分布与社会等级，这也是环境公平的两个关键方面。

BES研究将城市生态系统与环境公平考量结合在一起的案例，就是巴尔的摩市西部空置地块管理的社会生态系统研究。这项研究突出两个领域，它们与关注建成环境不公平现象的环境公平运动有关。首先，一般位于穷人和少数族裔聚居区的空置地块，由于垃圾成堆、非法倾倒、鼠患成灾、犯罪率居高而被认为对公众健康造成危害(Schukoske 2000)。第二，在许多类似的社区中，“绿色”设施如草坪、绿荫人行道和公园往往分布不均，从总体上看质量偏低或数量不足(Kuo et al.2004)。在许多情况下，由于历史上城市规划、分区和开发实践的不公平，导致贫困人口和少数族裔社区受到悬殊待遇(Wilson et al.2008; Wilson 2009)。

BES正在开展的研究希望通过空置地块植被的生态研究和形成当前城市人居类型的社会系统研究这两项研究考察空置地块管理的生态构成和社会构成。通过研究植被多样性可以探索空置地块提供生态系统服务的潜力——即人类由此获得的美观价值、食物产出、气候调节和教育机会(Millennium Ecosystem Assessment 2003)。社会系统研究从环境公平性研究的角度(e.g., Pellow 2003)和政治生态学的理论角度(e.g., Heynen et al.2006)将种族、权力关系、环境等方面条件结合起来。

人种志学对这些社区中的利益相关者进行采访，启示我们如何管理作为绿色空间的空置地块，以改善环境与社会条件并为建成环境创造更公平的条件。用分析方法研究人种志学的访谈涉及Taylor (2000)的社会结构主义观点的元素，他强调社会场所的重要性。社会场所指某一个体或团体的地位。这个方法让研究人员得以理解人们归因于社会经历或现象的内涵。对上述研究来说，植被或空置地块管理项目的利益相关者之间的社会关系便是分析的主要内容。初步研究发现，空置地块管理的各利益相关方认为，杂草丛生的绿化催生出诸如非法倾倒等有碍观瞻的情况。虽然对于人工种植的花草树木，人们普遍认同它们对空置地块的积极作用，不过对于绿化的归属以及保养责任问题，仍然有不少争议。归纳分析所有利益相关方的答案，我们能从个人态度、主观感受和人们对于社会地位、权力乃至环境公平这些头等重要的问题中得出结论。

十、结论：科学在人文都市中扮演的角色

图4 生态系统服务，根据《千年生态系统评估报告》(2003)略作改动

人文都市是由城市地区体现的正面价值所推动的目标和战略的一个集合。生态系统服务框架是一个系统性尝试，它将关键的生态结构和功能转换为上升到普世价值层面的术语 (Millennium Ecosystem Assessment 2003)。联合国《千年生态系统评估报告》这份具有实操性和学术性的文件阐明，生态系统结构和功能是人类、社会和经济体系可持续性的承担者。前文所探讨的（图1、图2）人类生态系统框架(Machlis et al.1997)也认可这一观点。《千年生态系统评估报告》(2003)将生态产品与服务分为四大类，即支持服务、供给服务、调节服务和文化服务（图4）。虽然大多数人在说起供给、调解与文化产品和服务时联想到的是工程、建筑或人类基因结构和进程，它们都各自直接地在某种程度上并最终从实质上依赖于生物物理进程和结构。

考虑到生态系统服务对于实现人文都市目标和战略的重要性，我们再度归纳前文提到的人文都市中科学的一些用途。

· 揭示隐含的进程

科学研究提醒市民、管理者和决策者留意隐含的进程。记录土壤、河流、植被、野生动物、传粉者、带菌者以及其他往往被忽略却又是城市地区活跃的生态构成，对通过增加自然性提升城市系统的效率而言非常关键。理解城市地区以内及周边的生物物理构成和进程的地位与功能，有助于认识自然灾害和自然现象，减少人类对环境的脆弱性，也有助于了解灾害和环境设施的具体空间分布，避免环境不公平。

城市地区最基本的隐含进程，是一系列将所有构成连接到一个系统当中的相互作用。如果城市生态学研究能得出一个最基本的结论，那就是城市是由构成元素和相互作用形成的各种系统。将它们作为局部地区的管辖范围、不连续的环境、独立的构成或独立的功能都会产生意想不到甚至负面的后果。

· 将人与自然联系在一起

人们往往假设所有与城市地区相关的东西都是人造的，只有远离城市才有所谓的“环境”。由于工业环境下的大多数人在城市和郊区已生活数十年，全球也有越来越多的人生活在城市，将人们与这些地区的环境联系起来至关重要。与环境的联系对人类保持健康、病愈康复有好处，也有助于理解城市中的生态系统服务的限制性循环与进程。另外，与环境的联系是重要的教育与创造工具。环境在精神建设与社区建设方面也得到广泛认同。

· 推动公民对话

在理想状态下促成人居结构和功能决策的公民辩论，能够受益于城市科学研究成果。在某些情况下，这种贡献会以回答公民、管理者或决策者所提出问题的答案的形式出现。而在另一些情况下，则是研究人员出于自身好奇所开展的基础性研究的结果。跨学科研究的力量非常重要，有时候都市中尚未引起人们注意的联系也特别重要。

社区与决策者参与的战略可以提升科学对公共对话的贡献。与带着先入为主的问题和事先准备好的数据参与讨论不同，认真聆听和理解对话中各个群体的需求与约束是一种行之有效的途径。在这样一种对话中，参与各方当然无法满足所有其他人的需求。但即便如此，他们也交流了重要信息。假如学习是最主要的目标，那这样的对话无疑是最有成果的。

· 提升人文都市中的科学价值观

人文都市是各种价值观的融合，旨在改善综合体及各类城市场所的可持续性和宜居性。城市生态学作为一门科学，是以特定方法为基础价值观的工具，能够创造出关于这些场所及其与自然界和社会的联系的可靠知识。科学为推动人文都市发展的对话增添价值。因此，那些之前由于与相对应的物质现象尚未出现在公民对话当中而被忽略的社会价值观，得以被采纳。科学能够提供知识协助，将人文都市的价值观应用到城市、城镇、郊区和乡村的实践当中。科学的价值，作为一种物质世界模式与进程的经验探索，能够帮助回答各式各样需要在人文都市的背景下才能够回答的实际问题。这些问题以价值导向的形式出现：如果我们想要实现人文都市的愿景，那什么样的社会-生态相结合的结构和进程可以得到保留、重塑或者改进？其代价又是什么？

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