基于生態(tài)學(xué)原理的區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)可持續(xù)性研究時(shí)間： 2016-07-02信息來源：邵志國 韓傳峰 劉亮　作者：hjr_admin　責(zé)編：

    　【摘要】基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)可持續(xù)性是區(qū)域發(fā)展問題研究的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。界定區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的內(nèi)涵，分析其結(jié)構(gòu)層次與生態(tài)功能，解析區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的運(yùn)行模式。從系統(tǒng)本質(zhì)、系統(tǒng)目標(biāo)、物質(zhì)能量循環(huán)方式，以及生產(chǎn)者—消費(fèi)者—分解者空間分布與作用等方面，明晰區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)運(yùn)行模式的特征。應(yīng)用生態(tài)工程方法，提出區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)可持續(xù)生態(tài)設(shè)計(jì)的方向、原則和機(jī)制等。研究成果可為區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營與維護(hù)提供理論支持，助力經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展。
    　【關(guān)鍵詞】基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)；生態(tài)系統(tǒng)；生態(tài)工程；可持續(xù)發(fā)展；生態(tài)學(xué)
    　【中圖分類號】F294  【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
    　【文章編號】1006－3862（2015）01－0072－07
    　基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃重點(diǎn)支持項(xiàng)目（91224003；91024023）
 
    　0 引言
 
　    基礎(chǔ)設(shè)施由諸多子系統(tǒng)構(gòu)成，包括信息通訊、電力、油氣儲運(yùn)、銀行金融、交通運(yùn)輸、給排水、應(yīng)急服務(wù)和政府服務(wù)等8類，是維系區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)^[1—4]?；A(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展，是將經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境要素納入基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)活動(dòng)中，確?；A(chǔ)設(shè)施功能有效發(fā)揮，保證三要素全面發(fā)展^[5]。已有研究注重基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)由“增長”向“可持續(xù)”轉(zhuǎn)變中指標(biāo)體系的設(shè)計(jì)與構(gòu)建^[6—9]，側(cè)重制度約束、政策創(chuàng)新和環(huán)境保護(hù)方面^[10]，以及微觀工程技術(shù)領(lǐng)域^[11]，難以全面表達(dá)和描述系統(tǒng)中物質(zhì)與能量流動(dòng)的狀態(tài)和趨勢。Sahely^[12]認(rèn)為，應(yīng)將基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)一到更大范圍的系統(tǒng)內(nèi)，建立描述基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)社會環(huán)境物質(zhì)能量信息交換的框架，并研究區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、效益及其動(dòng)力平衡機(jī)制。
 
    　生態(tài)學(xué)主要研究特定區(qū)域內(nèi)不同族群的相互作用、生物族群受環(huán)境影響等問題，涉及地球表面生命、環(huán)境和社會各系統(tǒng)，分四個(gè)研究領(lǐng)域：種群的自然調(diào)節(jié)（種群）、物種間相互依賴與制約（群落）、物質(zhì)循環(huán)再生（生態(tài)系統(tǒng)）和生物與環(huán)境的交互作用（人與環(huán)境的關(guān)系）。生物分布在個(gè)體、種群和群落三個(gè)層次，個(gè)體組成種群，種群構(gòu)成群落，群落不同生物間依賴食物鏈進(jìn)行能量流動(dòng)。作為一種方法論，生態(tài)學(xué)具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚摶A(chǔ)，以及自然科學(xué)與人文科學(xué)交叉的學(xué)科特點(diǎn)。生態(tài)學(xué)研究對象的時(shí)空尺度不斷拓展，從自然生態(tài)系統(tǒng)向自然社會經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，已廣泛應(yīng)用于多學(xué)科領(lǐng)域，用以解釋特定環(huán)境下系統(tǒng)要素間交互影響的生態(tài)問題，如商業(yè)系統(tǒng)、產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)^[13]和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)^[14]等。
 
    　生態(tài)系統(tǒng)具有自我適應(yīng)、自我組織的結(jié)構(gòu)和功能，這正是基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。本文將生態(tài)學(xué)原理與基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)可持續(xù)性研究相結(jié)合，探討區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)特征，為區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)可持續(xù)性研究提供新的思路和方法。提出區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)可持續(xù)生態(tài)工程，保障區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營與維護(hù)的全過程中，與社會環(huán)境和自然環(huán)境保持動(dòng)態(tài)平衡，創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)與管理理論，助力經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展。
 
    　1 區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)特征
 
    　生態(tài)系統(tǒng)是“一定時(shí)空內(nèi)的生物和非生物，通過物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息交換而相互作用、相互依存所構(gòu)成的生態(tài)學(xué)功能單位”^[15]。系統(tǒng)內(nèi)部各要素在特定環(huán)境下，相互聯(lián)系、相互作用，構(gòu)成寄生、共生、互生等“競爭”與“互助”的復(fù)雜關(guān)系，體現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性、自組織性和高度有序性。生態(tài)系統(tǒng)以自然過程為主導(dǎo)，沒有或少有人為干預(yù)。
 
    　區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)是在一定區(qū)域內(nèi)，由人類設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理的基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成的有機(jī)整體^[16]，通過與外部環(huán)境的相互作用維持穩(wěn)定運(yùn)行。生態(tài)系統(tǒng)的諸多特征，如個(gè)體、種群、群落及其與環(huán)境的相互作用，以及物質(zhì)和能量流動(dòng)規(guī)律等，均存在于區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)中。①區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)中的物質(zhì)能量來自自然生態(tài)系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)部以物質(zhì)和能量流動(dòng)作為基本架構(gòu)，與外界有著物質(zhì)和能量的密切聯(lián)系，且表現(xiàn)出個(gè)體、種群、群落的層次特性；②時(shí)間維度上，區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)是進(jìn)化系統(tǒng)。在演替和進(jìn)化過程中，系統(tǒng)對環(huán)境的控制增強(qiáng)、內(nèi)部穩(wěn)定性加大，總體趨勢是系統(tǒng)復(fù)雜性和有序性的增加；③資源供應(yīng)上，系統(tǒng)組分在有限資源供應(yīng)上具有競爭性。在資源供應(yīng)不足等受迫情況下，系統(tǒng)發(fā)生自組織演化，內(nèi)部組分之間由初始的線性關(guān)系發(fā)展為錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)狀關(guān)系?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)運(yùn)營過程需要大量物質(zhì)材料組成設(shè)施實(shí)體，因物質(zhì)難以被完全利用，必然產(chǎn)生大量廢棄物；④區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營與維護(hù)等均依賴人的管理，具有生命特征，能量按照人類的需求流動(dòng)，與物質(zhì)材料構(gòu)成設(shè)施實(shí)體，形成復(fù)雜的人工生態(tài)系統(tǒng)。區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)生態(tài)，見圖1。
   
    　1.1 區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的生態(tài)組分
 
    　區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)是基礎(chǔ)設(shè)施個(gè)體、種群和群落與環(huán)境相互作用的有機(jī)整體。基礎(chǔ)設(shè)施個(gè)體指單個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施，是區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的基本組成元素；基礎(chǔ)設(shè)施種群指同時(shí)空存在的同類基礎(chǔ)設(shè)施個(gè)體組成的系統(tǒng)，由個(gè)體通過衍生、遷移、擴(kuò)散而不斷聚集，進(jìn)行物質(zhì)、能量的交換與共享，依據(jù)具體目標(biāo)實(shí)現(xiàn)相互協(xié)作；不同種群間也有物質(zhì)能量轉(zhuǎn)移，最終形成基礎(chǔ)設(shè)施群落?；A(chǔ)設(shè)施個(gè)體、種群與群落時(shí)刻處于演進(jìn)狀態(tài)，具有相對性和歷史交替性。在種群內(nèi)部，存在著復(fù)雜的種群關(guān)系與演替特性，若干個(gè)體經(jīng)過高效物質(zhì)能量轉(zhuǎn)移可進(jìn)化成新種群，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立發(fā)展。隨著時(shí)間推移和經(jīng)驗(yàn)累積，一個(gè)種群經(jīng)過長期的成長與演化，也可具備群落特征，甚至演變成新群落。
 
    　區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的生命角色有生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者三種，分別由不同種類的基礎(chǔ)設(shè)施種群充當(dāng)?；谝陨戏治?，區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)特征，見表1。
 
   
    　1.2 區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次與生態(tài)功能
 
    　基于生態(tài)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)理論^[17]，從系統(tǒng)內(nèi)部各組成部分在時(shí)空上的有機(jī)聯(lián)系或相互作用方式，分析區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次與生態(tài)功能。區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次，指由要素復(fù)雜交互形成的不同層次的基礎(chǔ)設(shè)施個(gè)體、種群、群落和生態(tài)圈^[18—19]，見圖2。區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)各組分的活動(dòng)與生態(tài)環(huán)境密切相關(guān)，不同層次上功能的發(fā)揮依賴并影響著區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)系統(tǒng)。
   
    　區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)生態(tài)功能，指系統(tǒng)在與外界的能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)中的作用，包含基本功能和動(dòng)態(tài)功能。基本功能包含生產(chǎn)服務(wù)功能和還原功能，見圖3。生產(chǎn)服務(wù)功能是區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施的主要功能，核心是為滿足經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的需要。還原功能指基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行生產(chǎn)和消費(fèi)等活動(dòng)的同時(shí)，將使用和改造過的物質(zhì)及各種廢棄物排入自然界，參與自然界的物質(zhì)循環(huán)和能量交換。動(dòng)態(tài)功能包含物質(zhì)循環(huán)、能量轉(zhuǎn)化等，存在于區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)運(yùn)行的全過程。
   
    　區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)中蘊(yùn)含的“生態(tài)”含義，就是向生態(tài)系統(tǒng)學(xué)習(xí)，據(jù)此建立區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的運(yùn)行模式^[20]，見圖4。宏觀上看，區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)可持續(xù)是指在一定的時(shí)空范圍內(nèi)，基礎(chǔ)設(shè)施生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者與經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)環(huán)境，通過物質(zhì)、能量和信息流動(dòng)而相互作用、彼此依存的持續(xù)發(fā)展的過程。
   
   　 區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者承擔(dān)不同功能，處于不同生態(tài)位。基礎(chǔ)設(shè)施生產(chǎn)者利用自然資源、再利用資源和投資等，生產(chǎn)知識和服務(wù)等產(chǎn)品，供消費(fèi)者使用；基礎(chǔ)設(shè)施消費(fèi)者主要指基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品用戶種群，能夠促進(jìn)公共消費(fèi)與區(qū)域發(fā)展；基礎(chǔ)設(shè)施分解者主要指從事資源回收再利用和最終處置的環(huán)保基礎(chǔ)設(shè)施，主要對消費(fèi)中產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行分解，完成廢物治理與資源回收?；A(chǔ)設(shè)施生產(chǎn)者、消費(fèi)者與分解者相互作用，促進(jìn)區(qū)域的不斷發(fā)展，使得區(qū)域人口增長、功能增強(qiáng)和服務(wù)提升。同時(shí)，通過稅收、外部能源與資金的輸入，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。
 
    　2.4 區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)運(yùn)行模式的特征
 
    　區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)具有生態(tài)特性，運(yùn)行模式的特征主要體現(xiàn)在系統(tǒng)本質(zhì)與目標(biāo)、物質(zhì)能量循環(huán)方式、組分分布與作用和競爭鏈等方面。區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)運(yùn)行模式的特征，見表2。
   
　?。?）系統(tǒng)本質(zhì)與目標(biāo)。區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)能夠按照環(huán)境的變化，調(diào)整自身使得其行為在已改變的環(huán)境下達(dá)到最優(yōu)，其本質(zhì)為復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)，存在和演化的目標(biāo)是系統(tǒng)效益與穩(wěn)定性的提升。
 
    　（2）物質(zhì)能量循環(huán)方式。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營和維護(hù)涉及提取原料、加工產(chǎn)品、提供服務(wù)和產(chǎn)生廢物，資源的逐步投入會隨之產(chǎn)生大量廢物，且輸出端與輸入端之間不存在反饋，系統(tǒng)輸出對系統(tǒng)控制沒有影響，是一種開環(huán)的運(yùn)行方式^[4]，見圖5。但是，區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)中，生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者構(gòu)成物質(zhì)能量循環(huán)，根據(jù)結(jié)果反饋不斷修正、控制輸入，形成一個(gè)自我穩(wěn)定系統(tǒng)，通過一定物質(zhì)與能量輸入，維持三者間一定程度的無限循環(huán)，屬閉環(huán)方式。開環(huán)模式結(jié)構(gòu)簡單，但無法消除干擾所帶來的誤差，并可能產(chǎn)生大量廢棄物。閉環(huán)方式增加了系統(tǒng)復(fù)雜性，具有消除偏差、抑制干擾的能力，是一個(gè)復(fù)合控制系統(tǒng)。
   
　　（3）組分分布與作用。區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)中，生產(chǎn)者和分解者在空間上的接近和功能上的匹配，減少了物質(zhì)轉(zhuǎn)移的能量消耗，有利于快速調(diào)整，使得再循環(huán)和可持續(xù)變得容易。從能量循環(huán)上看，系統(tǒng)中分解者將絕大多數(shù)的物質(zhì)還給生產(chǎn)者，分解者在物質(zhì)循環(huán)中占據(jù)主導(dǎo)地位，發(fā)達(dá)的分解作用保障了物質(zhì)循環(huán)過程的順利實(shí)現(xiàn)。
 
　?。?）競爭鏈。區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)中，基礎(chǔ)設(shè)施間存在種內(nèi)競爭和種間競爭，前者包括爭奪競爭、分?jǐn)偢偁幍?，后者包括捕食、寄生、互利共生等。不同的競爭形成的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系稱為競爭鏈。
 
    　2 區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)可持續(xù)生態(tài)工程
 
    　生態(tài)工程（Ecological Engineering）是生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的重要手段^[21—22]。自然生態(tài)系統(tǒng)中，生物因長期進(jìn)化和不斷適應(yīng)，建立了相互依賴和制約的食物鏈關(guān)系。生物間依生活習(xí)性形成了分工明確、分級利用自然資源的特點(diǎn)，使得自然生態(tài)系統(tǒng)保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，持續(xù)利用物質(zhì)，具有良好的可持續(xù)發(fā)展能力。將自然生態(tài)系統(tǒng)中這種高經(jīng)濟(jì)效能的結(jié)構(gòu)原理，應(yīng)用于人工生態(tài)系統(tǒng)的實(shí)踐已經(jīng)展開，城鄉(xiāng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中出現(xiàn)了多種生態(tài)工程雛形，如工業(yè)城市廢物再生利用工程、區(qū)域污水多功能自凈系統(tǒng)等。
 
    　區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)生態(tài)工程指應(yīng)用生物群落內(nèi)不同物種共生、物質(zhì)與能量多級利用、環(huán)境自凈和物質(zhì)循環(huán)再生等原理，結(jié)合系統(tǒng)工程的最優(yōu)化方法，遵循共生、適應(yīng)、進(jìn)化和物質(zhì)交換規(guī)律，對區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營、維護(hù)和治理的綜合技術(shù)體系和工藝活動(dòng)過程。目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)資源的多層次和循環(huán)利用，促進(jìn)自然與人工系統(tǒng)的良性循環(huán)，使區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)、社會和自然環(huán)境保持動(dòng)態(tài)平衡與協(xié)調(diào)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益的同步發(fā)展^[23]?；A(chǔ)設(shè)施是人類意識活動(dòng)的成果，需要人工調(diào)控與自適應(yīng)相耦合的方式運(yùn)行。提升區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的可持續(xù)性，需要對系統(tǒng)進(jìn)行生態(tài)設(shè)計(jì)，提出設(shè)計(jì)的方向、原則和機(jī)制。
 
    　2.1 區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)生態(tài)設(shè)計(jì)的方向
 
    　一般基礎(chǔ)設(shè)施工程是基于固定目標(biāo)而進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，往往缺少靈活性，且對環(huán)境考慮較少。向生態(tài)系統(tǒng)學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)工作，是把資源的再循環(huán)程度、基礎(chǔ)設(shè)施的生產(chǎn)力視作與利潤或經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值同等重要的目標(biāo)，重新思考和定位區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)。區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)在資源循環(huán)利用上的高效，成為實(shí)現(xiàn)閉環(huán)的基礎(chǔ)。區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)生產(chǎn)者—消費(fèi)者—分解者閉環(huán)運(yùn)行方式，見圖6。一方面，在區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的全生命期中，通過維修、更新、改造和減量化等系列措施，高效發(fā)揮基礎(chǔ)設(shè)施作用，減少資源的使用和廢棄物的排放；另一方面，加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)分解者及相關(guān)組織的功能和規(guī)模，以促進(jìn)資源的再利用與再循環(huán)。
   
    　2.2 區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)生態(tài)設(shè)計(jì)的原則
 　
    　區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)生態(tài)工程的關(guān)鍵是確定設(shè)計(jì)原則。生態(tài)工程基本原理以“整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生”為核心^[24]，按照生態(tài)控制論，生態(tài)工程調(diào)控包括開拓適應(yīng)、競爭共生、循環(huán)再生、連鎖反饋、結(jié)構(gòu)功能、多樣性、主導(dǎo)性和最小風(fēng)險(xiǎn)等八條設(shè)計(jì)原則^[25]。基于此，區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)生態(tài)設(shè)計(jì)的原則應(yīng)包括：①競爭共生原則?；A(chǔ)設(shè)施種群間通過物質(zhì)、能量交換進(jìn)行流通，基礎(chǔ)設(shè)施種群內(nèi)部不同個(gè)體間則處于相互競爭或互補(bǔ)共生關(guān)系；②結(jié)構(gòu)功能設(shè)計(jì)原則。通過加環(huán)（減耗環(huán)與生產(chǎn)環(huán)等）措施，將環(huán)與環(huán)相聯(lián)系或基礎(chǔ)設(shè)施種群橫向耦合，促進(jìn)資源的共享、分層多級利用；③多樣性主導(dǎo)原則，設(shè)計(jì)不同區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的文字符號、知識資源、規(guī)章制度與習(xí)俗習(xí)慣等社會環(huán)境，通過規(guī)范基礎(chǔ)設(shè)施種群內(nèi)部個(gè)體的競爭行為和種群間的交換、交易行為，使其達(dá)到規(guī)則有序。
 
    　2.3 區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)生態(tài)設(shè)計(jì)的機(jī)制
 
    　區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)由各類工程主體、經(jīng)濟(jì)社會生態(tài)和人等相互聯(lián)系的要素構(gòu)成。人類作為系統(tǒng)的服務(wù)對象和調(diào)控者，其行為決定了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)^[26]。人類的“偏好性”行為則是推動(dòng)區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)運(yùn)行的內(nèi)在動(dòng)力，組織這一生態(tài)關(guān)系的制度安排一般有市場機(jī)制和政府規(guī)劃兩種。一方面，對于那些不具有“外部性”的基礎(chǔ)設(shè)施活動(dòng)，通過市場機(jī)制進(jìn)行組織安排較有效率，且市場機(jī)制一旦作用，就會通過價(jià)格信號和競爭機(jī)制等使基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，成為具有調(diào)節(jié)機(jī)能的自組織系統(tǒng)；另一方面，由于基礎(chǔ)設(shè)施活動(dòng)的社會公益性，可能出現(xiàn)“市場失靈”現(xiàn)象，此時(shí)不能完全依靠市場來調(diào)節(jié)生態(tài)關(guān)系，且全球化使得區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)易受到外部沖擊，需要政府通過稅收優(yōu)惠和資金投入等調(diào)控手段，對系統(tǒng)不平衡的部分加以調(diào)節(jié)。
 
　    3 結(jié)論
 
　　區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)是復(fù)雜的人工生態(tài)系統(tǒng)，遵循著自然生態(tài)系統(tǒng)的一般演化規(guī)律?；谏鷳B(tài)學(xué)原理的區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)研究，強(qiáng)調(diào)從生態(tài)學(xué)角度認(rèn)識基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的作用及其對人居環(huán)境的影響，是生態(tài)學(xué)原理在區(qū)域發(fā)展過程中的具體應(yīng)用。生態(tài)學(xué)的非線性思維模式和整體性理論，為解決區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)與社會系統(tǒng)、自然系統(tǒng)的協(xié)調(diào)問題提供了理論基礎(chǔ)和新的思維方式?；谏鷳B(tài)學(xué)原理的區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)可持續(xù)性研究，用生態(tài)語言描繪和解釋物質(zhì)、能量和信息流動(dòng)，以及由其引發(fā)的經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境現(xiàn)象，是一種嶄新的研究思路，可為解決中國區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營和維護(hù)過程中的困境，提供有效的解決方案。理論上，可拓展生態(tài)學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域，促進(jìn)學(xué)科交叉，豐富生態(tài)學(xué)、可持續(xù)發(fā)展科學(xué)的理論方法。方法上，運(yùn)用新方法研究區(qū)域可持續(xù)發(fā)展，使復(fù)雜系統(tǒng)研究更為定量化和客觀化。實(shí)踐上，可為政府區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)、規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營與維護(hù)提供決策依據(jù)，助力區(qū)域可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
 
　　目前，國內(nèi)外對區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)及其可持續(xù)生態(tài)體系的研究還不充分，尚處于摸索階段。未來研究應(yīng)依據(jù)生態(tài)學(xué)生物物理量化方法，建立度量區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)可持續(xù)能力的指標(biāo)體系，應(yīng)用生態(tài)學(xué)種群競爭數(shù)學(xué)模型與種群動(dòng)力學(xué)等相關(guān)理論，研究基礎(chǔ)設(shè)施種群的合作與競爭機(jī)制及其發(fā)展變化規(guī)律等問題，為描述和定量計(jì)算區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)特性提供度量工具。
 
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    　作者簡介：邵志國（1988－），男，山東泰安人，同濟(jì)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院博士生。主要研究方向：區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施可持續(xù)發(fā)展，城市建設(shè)與應(yīng)急管理。
 
    　收稿日期：2014－10－27