城市結(jié)構(gòu)形態(tài)的演化與演化生態(tài)視角下的城市結(jié)構(gòu)形態(tài)發(fā)展變化作用力研究對(duì)道薩迪斯人類聚居地作用力的再思考

城市結(jié)構(gòu)形態(tài)的演化與演化生態(tài)視角下的城市結(jié)構(gòu)形態(tài)發(fā)展變化作用力研究對(duì)道薩迪斯人類聚居地作用力的再思考

1城市結(jié)構(gòu)形態(tài)的作用機(jī)制通過(guò)研究城市結(jié)構(gòu)的不同形式和特點(diǎn)，我們注意到了它們的起源、發(fā)展和變化是不同力量發(fā)揮共同作用的結(jié)果。雖然城市結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在自然生態(tài)環(huán)境中的空間表現(xiàn)形式十分簡(jiǎn)單、明了,它是結(jié)構(gòu)形態(tài)中城市建設(shè)用地部分的“圖”鑲嵌在自然生態(tài)環(huán)境的“底”上的幾何圖形,但推動(dòng)形成這種幾何圖形的各種作用力的作用特點(diǎn)與作用機(jī)制卻十分復(fù)雜。人類聚居地的不同規(guī)模、在不同發(fā)展階段會(huì)同時(shí)有數(shù)個(gè)作用力在發(fā)揮主導(dǎo)作用,而在不同階段所起的作用也各不相同。一方面,人類對(duì)其生活環(huán)境的認(rèn)識(shí)程度及其相應(yīng)的價(jià)值觀念的改變,往往在城市結(jié)構(gòu)形態(tài)變化發(fā)展中起至關(guān)重要的作用;另一方面,科技發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步使人類改造自然、支配環(huán)境的能力不斷提高,也成為結(jié)構(gòu)形態(tài)發(fā)展變化的主要?jiǎng)恿υ粗弧Ｓ蒙鷳B(tài)學(xué)的觀點(diǎn)看,推動(dòng)城市結(jié)構(gòu)形態(tài)的形態(tài)演化的作用力可以歸納為受自然力和非自然力兩種,盡管這與希臘地理學(xué)家道薩迪斯(C.A.Doxiadis)的人類聚居地作用力理論有所不同。自然力對(duì)城市空間的演化始終具有約束力,而非自然力則以社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的內(nèi)力作用促進(jìn)城市結(jié)構(gòu)形態(tài)的形成和發(fā)展,使其按一定的目標(biāo)進(jìn)行組織、調(diào)整和重構(gòu)。2“道薩迪斯”的作用模式:—關(guān)于地理學(xué)家道薩迪斯及其人類聚居地動(dòng)力學(xué)理論關(guān)于道薩迪斯及其人類聚居地動(dòng)力學(xué)理論,國(guó)內(nèi)學(xué)者知之不多,文獻(xiàn)資料鮮見(jiàn),在中英文的百度搜索中均未見(jiàn)相關(guān)詞條。只有匈牙利生態(tài)學(xué)家P.迪維諾(P.Duvigneaud)的著作《生態(tài)學(xué)概論》中,簡(jiǎn)單地談到了關(guān)于道薩迪斯的動(dòng)力學(xué)理論,而把該理論反映得最充分的就僅有該書(shū)中的一張插圖(圖1)。20世紀(jì)末,我國(guó)從事山地城市生態(tài)學(xué)研究的學(xué)者就道薩迪斯的理論進(jìn)行過(guò)研究。道薩迪斯將人類聚居地的形成和發(fā)展歸納為11種作用力的共同作用。根據(jù)他的理論,地心引力、生物學(xué)和生理學(xué)的力是人們決定聚居地選址的根本,促使人們把聚居地首先建立在平坦、靠近水源和生活資料供應(yīng)地。運(yùn)動(dòng)力和安全力除對(duì)選址影響外,還決定聚居地遷移和安全需求的形式;地理學(xué)的力決定聚居地的平面幾何形式,而內(nèi)、外組織力和社會(huì)力反映社會(huì)需求的作用;控制增長(zhǎng)的力和等級(jí)組織的力是人為的控制和引導(dǎo),即國(guó)家和地方政府基于行政管理需要而對(duì)人類聚居地系統(tǒng)化的組織及其方法、手段。道氏理論的特點(diǎn)可以概括為:(1)地心引力在各類聚居地具有衡定的作用,即人類聚居地一般是在相對(duì)較低和平坦的地方形成和擴(kuò)大發(fā)展;(2)運(yùn)動(dòng)的力隨聚居地規(guī)模的擴(kuò)大而增強(qiáng),是人口、經(jīng)濟(jì)集聚造成向心力加強(qiáng)的結(jié)果,描述了一般的集聚規(guī)律和城市化過(guò)程;(3)等級(jí)組織的力隨聚居地?cái)U(kuò)大而加強(qiáng),反之,個(gè)人能力作用減弱,控制增長(zhǎng)力隨之增強(qiáng)。用我們今天具備的生態(tài)學(xué)的知識(shí)與視角分析,道薩迪斯的作用力分類及其作用特性等方面均有深入探索的必要。在作用力的名稱、分類方面,內(nèi)組織與外組織力與等級(jí)組織力三者之間的概念界定比較含混,社會(huì)的力所包含的內(nèi)容不清,地心引力與其他作用力的概念在同一層面上沒(méi)有對(duì)應(yīng)關(guān)系。之所以導(dǎo)致聚居地建設(shè)發(fā)展總是先在海拔較低處開(kāi)始的直接原因,是人類獲取生存資料的便利性。只有在更深入的層次進(jìn)行研究才能發(fā)現(xiàn),海拔高程較低處多是土地肥沃、有利于各種作物的生長(zhǎng)、可以為人類的生存與發(fā)展提供更加充分的食物來(lái)源的地方,而土地肥沃的主要原因,是因?yàn)橥寥乐械挠袡C(jī)質(zhì)總是隨水流方向自高處向低處流動(dòng)和積聚,是地心引力自然作用的結(jié)果。道薩迪斯注重城市人口及規(guī)模的擴(kuò)大及聚居地的一般狀況,沒(méi)有涉及各種作用力的不恒定因素。隨著生態(tài)理念的介入,地理學(xué)的力——自然生態(tài)的力在結(jié)構(gòu)形態(tài)形成的初期起引導(dǎo)與制約的主導(dǎo)作用,制約聚居地的空間形式,組織的力在城市結(jié)構(gòu)形態(tài)形成發(fā)展的中、后期發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。所以討論結(jié)構(gòu)形態(tài)的形成發(fā)展過(guò)程,必須從人為控制和自然限制,即自然力與非自然力兩方面入手。3自然形態(tài)的演變用自然力和非自然力來(lái)概括道薩迪斯的作用,符合生態(tài)學(xué)的邏輯關(guān)系,且簡(jiǎn)單明了得多。自然力即自然生態(tài)環(huán)境對(duì)城市發(fā)展的影響力,它從外部環(huán)境限定城市結(jié)構(gòu)形態(tài)特征,使城市結(jié)構(gòu)形態(tài)的發(fā)展演化遵循某種規(guī)律。這種自然力的作用對(duì)于復(fù)雜地形的城市表現(xiàn)尤為突出,因?yàn)樗鼜耐獠枯喞徒Y(jié)構(gòu)形態(tài)內(nèi)部決定城市與環(huán)境的關(guān)系與特征,并以聚合、引導(dǎo)、分隔和限制作用支配著城市空間結(jié)構(gòu)的演化發(fā)展,同時(shí)與自然生態(tài)系統(tǒng)的力相互作用,形成基于水體山勢(shì)之“底”的自然生態(tài)環(huán)境。非自然力包括的社會(huì)力、運(yùn)動(dòng)力、內(nèi)外組織力、等級(jí)組織力和控制增長(zhǎng)力。運(yùn)動(dòng)的力和安全力除對(duì)選址影響外,還決定聚居地遷移和安全需求的作用;等級(jí)組織力、控制增長(zhǎng)力則表示按社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求而人為施加控制和影響。從對(duì)城市結(jié)構(gòu)形態(tài)的影響看,也可歸納為運(yùn)動(dòng)的力——城市化過(guò)程的影響,即城市人口增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)聚集的影響;社會(huì)力包括了人為控制增長(zhǎng)的力,內(nèi)、外組織力等幾個(gè)方面,是為滿足城市生活需求,按一定的目標(biāo)和系統(tǒng)組織城市各種設(shè)施的布局,以內(nèi)力的作用促進(jìn)城市形態(tài)的形成和發(fā)展,這種內(nèi)力包括經(jīng)濟(jì)技術(shù)、社會(huì)文化、政治政策、對(duì)城市的功能需求等。也有學(xué)者將城市形態(tài)演化的主要影響因素歸納為自然因素、經(jīng)濟(jì)因素、技術(shù)因素、社會(huì)文化、政治與政策、功能需求等。以上任何因素的發(fā)展以及因素間相互關(guān)系的改變,都會(huì)導(dǎo)致城市形態(tài)的變化和發(fā)展;而影響因素中的政治政策、社會(huì)文化和經(jīng)濟(jì)技術(shù)又是通過(guò)“自下而上”的自發(fā)調(diào)節(jié)機(jī)制和“自上而下”的人工干預(yù)機(jī)制發(fā)生作用的。3.1水岸區(qū)域自然生態(tài)系統(tǒng)的作用及其對(duì)結(jié)構(gòu)形態(tài)的影響自然力使山地城市結(jié)構(gòu)形態(tài)的發(fā)展變化因循某種規(guī)律,它包括地理學(xué)的力、地心引力、生態(tài)學(xué)的力等方面,以滿足人類生物性和生理上基本要求的作用力。自然力對(duì)地形復(fù)雜地區(qū)的城市結(jié)構(gòu)形態(tài)其直接的控制引導(dǎo)作用。地心引力的作用使山地城市建設(shè)用地發(fā)展方向因循先利用平緩地段,次第改造陡坡等地段的基本規(guī)律,但絕非道薩迪斯所說(shuō)的“最低的地方”。山地丘陵間的寬闊山脊、丘頂臺(tái)地,山腰平臺(tái)等具有接近水潭和生產(chǎn)生活供應(yīng)地的條件;而在平原水網(wǎng)地區(qū)則由于水網(wǎng)河道的限制是城市結(jié)構(gòu)形態(tài)的特點(diǎn)突出。自然力以其聚合,引導(dǎo)、分隔和限制作用支配城市結(jié)構(gòu)的形成與發(fā)展。自然生態(tài)系統(tǒng)的力對(duì)結(jié)構(gòu)形態(tài)的影響十分復(fù)雜。它通過(guò)水文,植被、動(dòng)物、土壤及生態(tài)氣候等因素,或由多種因素組成的小生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。自然生態(tài)系統(tǒng)的力通過(guò)演替方式表現(xiàn)。不當(dāng)開(kāi)發(fā)造成植被破壞,水土流失,穩(wěn)定性變化而使災(zāi)害增加;不當(dāng)?shù)墓I(yè)布局和廢棄物的排放使局部或全部城市地區(qū)的大氣、水體、土地受到污染,尤其是山地城市的近地氣流和小氣候環(huán)境的變化引起生物的變異演替,人們認(rèn)識(shí)這種自然的報(bào)復(fù)之后,出于生物的、生理的需求而客觀地使城市與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。所以自然生態(tài)系統(tǒng)的力的影響又是與生物的力、生理的力共同作用的。3.2同心圓圈層結(jié)構(gòu)的形態(tài)轉(zhuǎn)化從對(duì)城市結(jié)構(gòu)和功能布局的影響看,非自然力可簡(jiǎn)述為運(yùn)動(dòng)的力——城市化過(guò)程的影響即城市人口增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)聚集的影響;社會(huì)的力——包括內(nèi)、外組織的力,即滿足城市生活需求,按一定目標(biāo)和系統(tǒng)安置和組織的城市建設(shè)用地的布局;人為控制增長(zhǎng)及層級(jí)組織的力等幾個(gè)方面。技術(shù)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使移山建城成為可能,自然環(huán)境條件對(duì)城市結(jié)構(gòu)形態(tài)的限制作用可能因經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步而削弱。先進(jìn)的技術(shù)條件可在一定程度上克服地形的限制而出現(xiàn)超越自然條件的結(jié)構(gòu)模式。實(shí)際上受技術(shù)經(jīng)濟(jì)制約的、在經(jīng)濟(jì)規(guī)律支配下的同心圓圈層發(fā)展,已經(jīng)歷了幾個(gè)世紀(jì)。最短距離、最低能耗的規(guī)律仍然支配城市規(guī)劃結(jié)構(gòu)的形式。所以技術(shù)經(jīng)濟(jì)的力是非自然力中的一個(gè)重要因素。3.3自然地形條件的影響自然力對(duì)結(jié)構(gòu)形態(tài)的發(fā)展變化起到客觀的規(guī)律性限制作用,限定了發(fā)展變化的自然模式。非自然力的作用表現(xiàn)為這種變化的內(nèi)在動(dòng)力。地形復(fù)雜地區(qū)城市化過(guò)程在空間形式組織的力受到限制,許多非自然力的作用方式需隨之而改變。由于地形特征提供了自然的發(fā)展門檻,有時(shí)形成天然的“反磁力場(chǎng)”,使城市中心的吸引力限制在相互阻隔的各單元用地內(nèi),磁力的空間表現(xiàn)形式、中心地理論的六邊形原則,都將隨具體的地理環(huán)境而改變。自然力和非自然力的作用特點(diǎn)可歸納為:(1)地理學(xué)的力,地形的聚合分隔,引導(dǎo)和限制作用起優(yōu)先的決定性的影響;(2)自然力的綜合作用突出,非自然力的作用在地形地貌復(fù)雜地區(qū)受更大的限制;(3)生態(tài)系統(tǒng)的力更加錯(cuò)綜復(fù)雜,與其他各種內(nèi)外力相互合成或抵觸可導(dǎo)致某種作用的激增或銳減;(4)主觀控制的力受自然力主導(dǎo)決定性因素的制約;(5)技術(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展在某種程度上限制自然力的綜合作用;(6)自然力與非自然力的相互作用因具體環(huán)境差異各具特點(diǎn)。4結(jié)構(gòu)形式“圖”與“虛”關(guān)系發(fā)展變化的基本原理和形式4.1戰(zhàn)國(guó)時(shí)期土地形態(tài)的轉(zhuǎn)換城市結(jié)構(gòu)形態(tài)的發(fā)展變化是城市建設(shè)用地的“圖”在自然環(huán)境的“底”上不斷改變幾何形態(tài)的過(guò)程。自然力和非自然力錯(cuò)綜復(fù)雜的作用,使緊湊的集中的結(jié)構(gòu)形態(tài)產(chǎn)生變化。具體地說(shuō)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展促使城市不斷擴(kuò)大,按照自然力的導(dǎo)向,外圍不同形態(tài)不同方位的土地由“底”變“圖”,原有結(jié)構(gòu)形態(tài)的緊湊性和完整性被突破,出現(xiàn)新的格局。當(dāng)用地未超越所處地形類型的空間范圍時(shí),城市結(jié)構(gòu)形態(tài)不會(huì)發(fā)生跳躍性的發(fā)展。這時(shí)一般由緊湊集中型發(fā)展為帶型或緊湊放射形。一旦超越原地形的空間尺度,結(jié)構(gòu)形態(tài)的發(fā)展則可能出現(xiàn)完全不同類型的變化(圖2)。帶狀城市向樹(shù)狀、環(huán)狀或被分割的數(shù)條帶狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化。給自然力進(jìn)一步增強(qiáng)時(shí),向組團(tuán)狀、網(wǎng)格-帶狀等高級(jí)的結(jié)構(gòu)形式或向綜合型,區(qū)域型發(fā)展。4.2從生態(tài)環(huán)境需求角度城市原形態(tài)改變、發(fā)展為一種新的結(jié)構(gòu)形態(tài)類型,一般為緊靠原形態(tài)連片發(fā)展和離開(kāi)原形態(tài)分散發(fā)展兩種形式。發(fā)展的方向性有緊湊、放射和組團(tuán)式三種基本類型,根據(jù)方向性和依托狀況綜合形成緊湊圈層式、緊湊放射式、狹長(zhǎng)連續(xù)式、組團(tuán)式分散放射多種發(fā)展方式。緊湊圈層發(fā)展——城市依托原有緊湊形態(tài)向多個(gè)方向發(fā)展。這種形態(tài)在平原地區(qū)稱為同心圓圈層發(fā)展,是經(jīng)濟(jì)規(guī)律支配下的典型發(fā)展方式。復(fù)雜地形的城市只有在規(guī)模較小時(shí)出現(xiàn)。當(dāng)具有一定規(guī)模時(shí),易受多種條件限制而出現(xiàn)不均勻的圈層發(fā)展。臺(tái)北基隆的發(fā)展因受河流和洪泛區(qū)的影響,城市緊湊狀地向東連續(xù)發(fā)展。大城市的這種發(fā)展極易使市中心地區(qū)與外部環(huán)境的分隔越來(lái)越嚴(yán)重,目前已從生態(tài)環(huán)境需求角度加以限制。狹長(zhǎng)連續(xù)發(fā)展——帶狀城市或緊湊連片發(fā)展的小城市沿狹長(zhǎng)地帶連片發(fā)展。這種發(fā)展方式可向帶狀、環(huán)狀、樹(shù)枝狀等結(jié)構(gòu)形態(tài)轉(zhuǎn)變,但不至于出現(xiàn)大而集中的城市。城市內(nèi)部的功能布局可能因?yàn)榫€型過(guò)長(zhǎng)而不利于組織合理的社會(huì)單元,狹長(zhǎng)的兩邊增加了城市與自然的接觸面。亦可因此把原有的自然環(huán)境切割分離成獨(dú)立的兩個(gè)或多個(gè)單元。緊湊放射發(fā)展——在緊湊平面基礎(chǔ)上,分?jǐn)?shù)個(gè)方向向外圍谷地、坡地發(fā)展。由于自然環(huán)境的阻隔或規(guī)劃確定的楔形綠地伸入密集發(fā)展的城市結(jié)構(gòu)內(nèi)部地區(qū),可增加環(huán)境接觸面及減弱和避免緊湊連片的缺陷。它是近十幾年來(lái)改造大城市環(huán)境的慣用手法。但當(dāng)楔狀綠地具有較好的建設(shè)條件時(shí),它被建設(shè)用地侵占的壓力是很大的。在山地地區(qū)由于自然環(huán)境的限制,多利用陡坡,沖溝等不利建設(shè)用地形成楔狀綠地。分散放射發(fā)展——狹長(zhǎng)型、放射型緊湊結(jié)構(gòu)的發(fā)展方式,即沿原發(fā)展軸線呈放射狀分散發(fā)展,與原結(jié)構(gòu)形態(tài)分離。我國(guó)蘭州市原是典型的帶狀城市,后逐步向西呈軸線放射狀發(fā)展。組團(tuán)式分散發(fā)展——當(dāng)城市具有一定規(guī)模,中心地區(qū)過(guò)于擁擠時(shí),城市人口或產(chǎn)業(yè)可能在遠(yuǎn)離母城中心一定距離的地方發(fā)展,使外圍的鄉(xiāng)村居民點(diǎn)發(fā)展成這個(gè)大城市的一個(gè)組成部分,或是相對(duì)獨(dú)立的若干較小城鎮(zhèn)自身發(fā)展擴(kuò)大,原母城逐步發(fā)展成這些組團(tuán)的中心城區(qū),形成組團(tuán)或網(wǎng)格加帶狀結(jié)構(gòu)。重慶就是由于兩江兩山以及內(nèi)部小地形的分隔和限制,使城市結(jié)構(gòu)幾乎不可能連片發(fā)展成集中式大城市。若沒(méi)有這些自然屏障,其結(jié)構(gòu)形態(tài)是極難維持這種局面的,目前南坪、石橋鋪、楊家坪三個(gè)組團(tuán)大有連成一片的趨勢(shì),必須通過(guò)規(guī)劃措施,立法控制這種發(fā)展。單一結(jié)構(gòu)多中心發(fā)展——城市化進(jìn)程是不可抗拒的自然過(guò)程,城市結(jié)構(gòu)形態(tài)的變化發(fā)展也必然隨這種過(guò)程而轉(zhuǎn)向高一級(jí)形式。城市由單中心向多中心轉(zhuǎn)化,而母城發(fā)展為中心城市。這種發(fā)展方式在更大空間范圍內(nèi)表征為城鎮(zhèn)體系的空間特征,其體系中各單一城鎮(zhèn)結(jié)構(gòu)形態(tài)則仍依循前述規(guī)律和方式不斷變化發(fā)展。4.3在自然因素控制下的城市結(jié)構(gòu)形態(tài)轉(zhuǎn)換各種形態(tài)的交叉發(fā)展是城市從一種形態(tài)向另一種形態(tài)轉(zhuǎn)變的更為復(fù)雜的問(wèn)題。我國(guó)山城遵義,建城初期,選址于湘江西岸臺(tái)地,明朝筑府城,居山臨水呈橢圓型。后來(lái)城廓跨湘江向東發(fā)展,至清咸豐年間將東岸街市擴(kuò)展為治城的附城,形成兩城雉堞相對(duì),犄角相依的兩個(gè)分離式橢圓結(jié)構(gòu)。至20世紀(jì)80年代,城市向南、北坡地狹長(zhǎng)發(fā)展,形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)(圖4)。交叉綜合發(fā)展有一個(gè)特點(diǎn),那就是自然力對(duì)結(jié)構(gòu)形態(tài)的約束力越來(lái)越弱,但仍然是城市形態(tài)演化的首要限定因素,近現(xiàn)代桂林城市形態(tài)演化軌跡證明了這一點(diǎn)。近代桂林雖然克服了發(fā)展門檻的限制跨漓江發(fā)展,但城市擴(kuò)張的趨勢(shì)仍受收自然力的制約而沿西岸南北延伸,到20世紀(jì)90年代的單中心圈仍受山水的分隔而使圈層發(fā)展呈分散狀,并非連綿一片。桂林將第二次跨越門檻,越過(guò)山脈跳躍式向西發(fā)展,也是緣于自然因素的分隔。這首先是緣于山水環(huán)境對(duì)城市形態(tài)演化的外部限定,其次是價(jià)值取向的改變、保護(hù)生態(tài)環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)而使山水環(huán)境成為桂林城市發(fā)展的有機(jī)組成部分(圖5)。21世紀(jì)以來(lái),桂林城市發(fā)展更加重視山水環(huán)境和歷史環(huán)境保護(hù),城市結(jié)構(gòu)形態(tài)不斷得到調(diào)整、重構(gòu)和優(yōu)化,證明了通過(guò)科學(xué)的城市規(guī)劃進(jìn)行人工干預(yù)對(duì)引導(dǎo)城市健康發(fā)展的必要性與重要性。類似的綜合交叉發(fā)展的例子很多。城市結(jié)構(gòu)形態(tài)的變化發(fā)展總是錯(cuò)綜復(fù)雜、交叉進(jìn)行的。一種結(jié)構(gòu)形態(tài)的發(fā)展可以從某種形態(tài)轉(zhuǎn)向另一種形態(tài),直至上升為區(qū)域性的綜臺(tái)發(fā)展。城鎮(zhèn)的區(qū)域