城市分析

城市可持续性科学的空间盲点:为何我们需要社会-生态-空间系统框架

基于对630篇文献的系统综述,本文揭示了社会-生态系统框架在城市化背景下忽视空间动态的结构性缺陷,并提出社会-生态-空间系统框架以重塑城市可持续性科学的分析基础。

本文论点

城市可持续性科学长期依赖社会-生态系统框架,但该框架源于公共池塘资源治理,将建成环境视为被动背景。一项对630篇文献的系统综述显示,超过90%的研究未将空间作为动态系统处理。本文在此基础上提出社会-生态-空间系统框架,将形态、物质性、历史性纳入分析,并以威尼斯MOSE防洪屏障为例展示其诊断价值,标志着城市可持续性研究从二元向三元结构的范式转换。

城市可持续性科学的空间盲点:为何我们需要社会-生态-空间系统框架

在全球城市化率突破56%的今天,城市已成为人类文明与自然系统碰撞最为剧烈的前沿。城市可持续性科学的核心任务——协调经济增长、生态完整性与社会公平之间的权衡——正面临前所未有的复杂性。然而,主导这一领域的社会-生态系统(SES)框架,却存在一个令人不安的结构性盲点:它几乎看不见城市中由建筑、街道、基础设施组成的空间系统。

一项发表于《Communications Sustainability》的系统综述,以630篇文献的定量分析证实了这一判断:超过90%的城市SES研究要么完全忽略空间,要么仅将其视为被动的位置描述或技术基础设施。只有8.1%的研究将空间作为一个具有自身逻辑和能动性的系统来对待。这一数据背后,是传统框架从自然资源治理向城市领域迁移时产生的根本性错位:一个为渔场、森林、灌溉系统设计的分析工具,无法捕捉建成环境特有的形态构型、物质代谢和历史累积。

从二元到三元:空间系统为何不可还原

SES框架的成功源于埃莉诺·奥斯特罗姆对公共池塘资源治理的开创性工作。其核心是理解人类制度与自然生态系统之间的互动,社会与生态构成辩证的双元结构。但当这一框架应用于城市时,建成环境——那些由混凝土、玻璃、钢铁和沥青构成的“第二自然”——被降格为生态过程的容器或技术系统的附属物。

这种简化带来了切实的分析代价。以威尼斯MOSE防洪屏障为例:这座耗资数十亿欧元的工程,旨在保护联合国教科文组织世界遗产地免受潮汐侵蚀。然而,它同时改变了历史性的滨水景观、扰动了潟湖生态系统的动态平衡,并重塑了城市与水体之间延续千年的空间关系。传统SES框架可能将之视为“社会偏好”与“生态功能”之间的权衡,却无力解释这种冲突如何被威尼斯的运河形态、地基材料和历史沉积所塑造。换言之,建成环境的形态构型(如狭窄的水道网络)、物质组成(受海水侵蚀的砖石结构)和历史记忆(作为海洋共和国的身份认同)本身就是冲突的构成性力量,而非被动背景。

这正是学者提出社会-生态-空间系统(SESS)框架的动因。该框架从城市形态学、空间生产理论和城市代谢研究中汲取养分,将空间系统界定为具有三个核心维度的独立领域:形态与构型(街道网络、地块模式、建筑布局)、物质与代谢(建筑材料、能源流、废物流)、历史性与记忆(形态的路径依赖、层叠式建设、集体记忆)。空间系统不再仅仅是社会与生态的界面,而是拥有自身因果力量的主动实体。

与SETS框架的互补与分野

值得注意的是,SESS框架并非孤立的努力。近年来,社会-生态-技术系统(SETS)框架已尝试将技术基础设施作为第三元纳入分析,关注基础设施的相互依赖、级联失效和适应能力。但SESS与SETS在分析取向上存在微妙而重要的差异:SETS更侧重于技术系统的功能性和系统性风险,而SESS则根植于建成环境的物质性与空间性,重视形态的历史积淀和空间的象征意义。MOSE案例中,防洪闸门既是技术系统,也是改变城市空间形态和景观感知的实体。SETS可能分析其技术效能与生态风险,而SESS则能揭示它如何重新定义城市与水体的空间辩证法,以及这种重新定义如何与威尼斯作为“水上城市”的历史叙事相冲突。

这两种框架并非竞争关系,而是互补的。SETS擅长处理技术-生态耦合中的韧性与脆弱性,SESS则能深入剖析空间形态对社-生态过程的塑造作用。真正的分析力量在于它们的联合使用:理解一座城市的气候适应能力,既需要知道其绿色基础设施的技术设计,也需要理解其街区形态如何影响径流路径,以及其历史肌理在多大程度上限制了改造空间。

范式转换的全球意义

对城市可持续性科学而言,SESS框架的提出不仅仅是一个理论修补,更是一种范式转换的信号。它意味着城市研究必须认真对待建成环境的“自为”逻辑。从全球南方到北方,不同城市的空间系统呈现截然不同的特征:孟买的达拉维贫民窟具有高度紧凑的形态和错综复杂的巷弄网络,这种空间构型塑造了非正规经济和社会联系,但在洪水时却加剧了疏散困难;巴塞罗那的扩展区网格系统基于特定模块与转角处理,形成了独特的街区通风与采光条件,影响着城市热岛效应的分布。这些空间属性不能被还原为“基础设施密度”或“土地覆盖类型”——它们是具有历史深度和形态自主性的系统。

这一框架的引入也对城市治理提出新要求。如果空间系统具有自身的形态逻辑和物质约束,那么规划干预就必须尊重这些内置的“语法”。强行将一种空间模式移植到另一种历史语境下,往往导致社会-生态-空间的系统性失调。过去数十年间,大量发展中国家复制西方现代主义城市模型,造成的空间异化与社会疏离已是前车之鉴。SESS框架为诊断这些失调提供了概念工具:它要求决策者同时审视空间形态的可变性、物质流的可持续性以及历史记忆的连续性。

展望:城市可持续性科学的下一个前沿

系统综述所揭示的90%空白,既是警示,也是机会。城市可持续性科学需要跨越学科边界,将城市形态学、空间分析、建筑学和城市史的知识体系纳入主流。SESS框架的一个关键贡献是提供了一个共同语言:它使生态学家能够理解“街道网络密度”如何影响物种扩散,使社会学家能够分析“地块规模”与社区互动的关联,使规划师能够评估“建筑层积”与碳锁定的关系。

当然,SESS框架本身仍需完善。如何量化空间的“能动性”?如何将形态、物质与历史三个维度整合为可操作的指标体系?这些问题的答案需要更多实证研究。但最重要的是,这一框架开启了一个新的问题域:在人类世,城市作为一个由社会、生态和空间三个能动系统交织构成的复合体,其可持续性不可能通过单一维度的优化来实现。只有理解空间系统对权衡的内在制约,城市才能真正成为抵御全球环境变化的韧性堡垒。

正如威尼斯的水道与石头无言地塑造着这座城市的命运,全球城市的空间系统也正以沉默而顽固的方式书写着可持续性的脚本。忽视这一脚本的城市科学,注定是不完整的。

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来源

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  1. https://www.nature.com/articles/s44458-026-00109-8