西安城市生态环境变迁研究初探

　　摘要：西安有着悠久的文明历史，我们的祖先不断地被继承被取代，历史的长河中，朝代的更迭、城市的发展和生态环境的变迁相互作用、相互影响。目前来看西安地区的生态环境普遍脆弱，生态的保护能力低下，局部在改善，总体在恶化，改善城市生态环境迫在眉睫。我们需要总结历史发展过程中的经验和教训，因此对于西安城市生态环境变迁的历史资料的梳理和总结，也就意义十分重大了。
　　关键词：西安，城市生态环境，生态要素，秦岭，八水
　　正文：
　　1．课题的提出
　　1．1课题研究目的
　　近些年来，在地里、历史、生态、经济等各学科领域，对于西安生态环境等课题已经有很多的研究成果，但多数还不为建筑学和城市规划领域所认知和重视，不能将多学科研究成果结合并应用于专业设计和实践当中。而规划师和建筑师在项目设计中的城市生态研究方面缺乏理论依据和系统分析方法，使得城市生态规划和生态建筑设计往往成为只有口号的一纸空谈。
　　本文将对近些年来研究西安生态环境变迁的文献资料进行初步的分类梳理和总结，研究内容和方向希望能够为将来西安城市规划发展提供研究基础和规划建设依据，为未来西安生态城市可持续发展提供理论基础。
　　1.2课题研究意义
　　随着全球经济的飞速发展，人类在享受科技带来的高度文明的同时，也意识到我们赖以生存的生态环境渐渐成为了最大的牺牲品。警钟早已长鸣，而人类则不断的在惨痛的失败和教训中去谋求“发展与保护”之间的平衡点。
　　作为西部少有的几个特大城市之一，西安有着悠久的文明历史，我们的祖先不断地被继承被取代，历史的长河中，朝代的更迭、城市的发展和生态环境的变迁相互作用、相互影响。但由于长期过度的开发，西安的居民生活环境与工业发展环境遭受到了不同程度的破坏。西安地处我国西北地区黄土高原主体南部边缘，城市位于渭河冲积平原一、二、三级阶地上，西安的自然生态环境条件理应明显优于西北地区其他城市。但是目前来看西安地区的生态环境普遍脆弱，生态的保护能力低下，局部在改善，总体在恶化，环境问题也严重显现出来，改善城市生态环境已经迫在眉睫。
　　2.西安历史生态环境变迁综述
　　城市生态环境是指城市内部及周边地区的生物(包括自然的和人工的)与自然环境构成的生态系统，既包括自然生态系统，也包括经济生态系统和社会生态系统。而具体到西安，从空间范围来说，城市生态环境既包括城区的生态环境，也包括关中平原的生态环境，还涉及到黄土高原及秦岭山地的生态环境。历史时期城市生态环境的变迁及其与城市发展之间存在着密切的关系。
　　从规划的角度来看西安城市生态系统中的重要生态要素有森林、水系、地形地貌、城市自然景观、农业、城市绿化、土地利用等。
　　2.1历史时期城市生态环境的演变及其对城市建设发展的影响
　　在人类社会发展和城市建设的早期，城市生态环境的演变主要是由自然因素，特别是气候条件变化引起的。自然生态环境对当时生产力水平低下的人们的生产、生活实践活动的影响是非常巨大的，对城市建设和城市的发展也有显著的影响。
　　2.1.1早期西安地区的生态环境有利于人类文明的产生与发展，关中地区气候温暖湿润，雨量丰沛，为亚热带暖热潮湿的气候。当时关中这一地区发育了众多河流，这些河流水位高、流量大，水产丰富。在今天西安地域范围内，大范围地形较平坦，微地形却起伏，所以湖沼十分发育。这一时期，关中西部地区地势高爽，生产生活条件要好得多。
　　2.1.2西周秦汉时期优越的生态环境非常有利于城市的发展
　　西周时期，关中气候逐渐变凉，呈现变干的趋势，由于地表水减少及地下水下降，周原上取水越来越不容易，挖掘水井不能继续满足国都的用水要求。八水之中的沣水，水量丰沛，为西周都城丰镐的建立与发展提供了充足的用水条件。西周时期，渭水水道大致在汉长安城以南向东流去，且附近多湖沼。汉长安城所在的地域曾是沼泽和草甸的环境。土地肥饶的丰镐对掌握了较为熟练排水、灌溉技术的周人来说，是很理想的建都之地，傍河临湖，高不近旱，下不近水。
　　春秋至西汉时期，关中及黄土高原气候基本保持了温暖湿润的状况，降水也较为丰富。长安及其周边地区因地貌条件不同发育了多种自然生态系统。春秋战国时期，渭水水道大致过汉长安城中北部向东流去，而渭河以北的地方比较宽敞，这为秦在渭河以北建咸阳城提供了有利条件。
　　秦汉时期关中及黄土高原地区气候较为正常，气象灾害较少，自然植被繁茂，水土流失比较轻微，而河川径流丰沛，水产较为丰富，不仅有陂池之利，而且能行舟船。人们利用优越的自然生态条件，开渠垦地，建立了完善稳定的农业生态系统。关中盆地良好的生态环境为秦咸阳、汉长安城的发展提供了优越的基础条件。
　　2.1.3隋唐时期生态环境对长安城的发展影响
　　隋唐至五代时期，关中与黄土高原地区气候又一次变暖，夏季又使人们酷热难当，这促使定都长安的唐王朝的统治者广建行宫，在长安附近达16所之多，以避暑之用，达官贵人别墅也有90余处。大规模的行宫别苑广布于关中周边的地势高爽地区。隋及唐初，关中周围还有许多森林，为唐长安城的城市建设提供了必要的木材。龙首原生态环境十分优越，所以隋唐长安城建在龙首原以南。但是黄土高原上的生态条件有所恶化，生态系统变得脆弱。由于人们的垦殖，森林和草原遭到破坏，所以唐朝中后期沙漠风蚀化加剧，水土流失越来越严重，导致耕地贫瘠，河水中泥沙含量加大，“黄河”之名存这时载于史册。长安城的用水依赖于人工引水，城市园林建设所依的池沼绝大多数是人工开凿，并且必须依靠人的养护。因此，唐长安城的建设成本，尤其是维护生态环境的成本是较秦汉时期高了许多。
　　2.1.4五代以后生态环境对城市发展的影响
　　五代以后关中气候转凉转干。泾河、渭河、灞河等河流的水量明显变小，龙首渠、清明渠等曾维系隋唐长安城繁荣的人工渠道相继干涸，居民的生活用水主要靠井水，长安城地下水污染严重，战乱后的长安更是将排水系统破坏殆尽。
　　北宋时梅树绝迹，柑桔也早已不能生长，秋季却有大雪杀禾苗的事件，而见于文献记载的旱灾就有38次，多次出现两三年连旱的情况，属凉干型气候。
　　金代前期气温略有回升，属温干型气候；后期再次转寒，旱情依然严重，公元1142年，甚至出现“泾、渭、灞、浐”几条河流先后枯竭的景象。
　　元代寒冷干燥的气候的发展趋势有增无减，至明清时期，进入了一个更为寒冷干燥的“现代小冰期”时期。关中与黄土高原地区生态条件尤为恶劣，严寒、大雪、霜冻和干旱灾害十分频繁。黄土高原上的沙漠面积南扩，清代中后期由于人口大幅度增加，植被遭到普遍破坏，生态环境更加恶化。关中平原由于生态条件差，农业生产很不景气，西安府城及附近地区缺少必要的生活及建设用水，虽然屡屡修建引水渠道，用水依然紧张，城市规模小，人口少，园林建设毫无起色，城市景观缺少生气。
　　2.2历史时期城市发展对生态环境的影响
　　城市的发展是人类生产、生活的表现与结果之一。在不同时期、不同自然、社会及生产力条件下，不同性质的实践活动导致了城市发展的巨大差异。城市在不同的发展时期对生态环境的影响是不尽相同的。
　　2.2.1西安城市发展对生态环境保护与改善的有利影响
　　西安城市发展建设对城市生态环境的有利影响主要表现在两个历史时段：秦、西汉和隋唐时期。
　　这两个时期是西安作为封建专制主义中央集权统一国家的国都时期，正是由于具有国都的地位，城市建设得到空前的发展，这时城市建设中才有进行生态环境建设的物质基础、政治条件、人力条件，因此对生态环境建设与保护也做得最好。具体表现在：
　　a．城市发展需要足够的粮食供应。为了增强关中地区对长安城的粮食供应，汉代与唐代都大规模地在关中兴修水利设施，这些水利设施既使关中水资源在时空分配上更均衡，又增加了农业人工生态系统的稳定性，对关中生态环境的改善起到了很大作用。
　　b．为满足都城用水需求，凿渠引水至城内外，为取代原有自然生态系统而建立的人工生态系统——园林的建设提供了必要的水源条件。据统计，唐代长安城外郭城有池沼89处，实存池沼的坊达52个；另有以园为名的园林51处，所占坊达35坊。每一个池沼园林都是一个小的独立的人工生态系统。若不是人们刻意去修建园林，这样的生态系统是难以产生和维系的。
　　c．为了满足少数统治者的特殊需求，对一些自然生态系统加以保护和修建，使之更加稳定。为了宣扬皇权天授，各朝统治者曾在长安附近及关中地区广建庙祠。皇帝及达官富豪对动植物的引进，增加了自然生态系统生物种属的多样性。
　　2.2.2西安城市发展对生态环境保护与改善的不利影响
　　城市发展建设对生态环境的不利影响，在秦代以前表现并不明显。自秦汉开始，作为国都的咸阳、长安得到大规模的修建与扩建，城市规模的扩大从以下几方面对自然生态环境产生了不利影响。
　　a．城市城区的扩大使原来该区的自然生态系统发生重大变化．各种城市建筑景观取代了原有的生态景观。例如汉代未央宫、长乐宫、明光宫、桂宫所在的汉长安城面积达36平方公里，这意味着该地域原来的自然生态系统被人工生态系统取代。唐代长安城面积更达到84平方公里，这样大的城市，其原来的自然生态系统遭到破坏也是不可避免的了。
　　b．城市建设与城市生活、城市经济发展需要的资源，破坏了城市周边地区的生物(尤其是高大乔木)和生态系统的基础。城市建筑包括宫殿、宅邸、城墙及坟墓等大都是用土和砖筑成的。土和砖大都取自城市附近，必然会破坏城市附近的肥沃的表层土壤。各个朝代的城市建设、帝王宫殿、人民居所的建筑材料所用木材大多取自关中平原南、北部及终南山，这些地区的高大木材基本上被砍伐，很长时期都难以得到恢复。
　　城市生活对生态环境的破坏主要表现在薪炭的使用上。城市中炊饮取暖主要用木材，以汉唐时代为例，数十万的城市人口，用薪炭的数量是极大的。薪炭所需林木不必良材巨木，可就近取材，因而对森林生态系统破坏是非常彻底的。
　　城市经济对生态系统环境的破坏，主要表现在城市手工业，冶铜、炼铁、造币需要大量木材作为燃料，秦咸阳城、汉唐长安城手工业是十分发达的，因而所耗木材是非常多的。另外木器在那时是最重要的用具之一，木器的生产也毫无疑问地使用大量木材。
　　c．城市发展使生态系统的水文环境也遭到不同程度的破坏。在城市发展的过程中，地表水的污染是显而易见的。秦代时间较短，加上比较注意排水，对地下水的污染较小。西汉前期城市建设中也注重排水，有严密的陶制水管连接成的排水水道，并且又修建了许多沟渠引水，对地下水有稀释作用；加上渭河水的补给，长安城地下水没有明显变化。西汉至隋初，汉长安城屡遭战乱，城市供排水系统遭到了严重的毁坏，污染的生活用水及人畜粪便积聚在城内下渗，对地下水造成了很大的污染，以致于“水皆咸卤不甚宜人”。所以隋大兴城只得另选新址，建在了川原秀丽的龙首原南侧。唐初兴建了龙首、清明、永安三大渠道网，建立了较汉长安城更为完善的排水系统，城区地下水没有受到多大危害，所以长安城内外多甘泉。但安史之乱以后，城市遭到了一定程度的破坏，一些地方排水不畅，经常有大雨之时城内外积水很深的记载。这些积聚在城内的污水下渗开始污染地下水。唐代以后，长安城失去了国都的地位，城市建设远不如以往。历经数百年之后，西安地下水水质越来越差，至明代，“西安民苦城中水碱，饮多病”。
　　3.重要生态要素研究
　　3.1秦岭生态环境
　　秦岭不仅是中国南北方的界山，而且还是南北方地理、气候、资源差异的缔造和分隔者。正因为它庞大而绵长的身躯阻断了南北气流，才有了南雨北雪、南船北马以及南方的阴柔与北方的豪放等等人文差异与文化的多样。秦岭也不仅仅是长江黄河的分水岭，它还是长江黄河最大支流—汉江和渭河的发源所在。是汉江和渭河把秦岭南北的色彩与气质引向了整个国家版图。从这个意义上可以说，秦岭又是南北方特性资源的集大成者，在中国境内的众多名山大川中，能够统揽南北方迥异风采于一身，所谓马头看桃花，马尾扫风雪的山脉唯有秦岭。目前秦岭被全世界公认为是自然的天堂，因为有相当多种类的动植物在此自足生存。
　　秦岭的诞生可以推演到700到1000个百万年之前，那时的地球还处在地老天荒的混沌时期。北方的劳亚大陆和南方的冈瓦纳大陆，在地球运转和地球内部力量的推动下，相向移动。人类开始在这个地理版块上围绕秦岭创造自己的历史。旧石器、新石器、陶器、青铜器……伴随着文字的诞生，这部历史的演进、脉络与悲欢离合逐渐变得清晰起来。
　　但是后来随着大概从一万五千年以后到一万年前这一段时间，全球所有的冰川都在融化，气候都在变暖，那么秦岭太白山地区的冰川也不例外。冰川融化以后，把水注入到盆地、洼地里面去，在洼地里面就形成了湖，所以那里面有一系列的这种湖。都是当时和冰川有关系的这些湖。在历史记载的生态佳话“八水绕长安”中，其中的七水来自秦岭。而这七条自然河流又被纵横交错的河渠引为城市用水。
　　随着历史的进程和城市的发展，日积月累，靠近都城的秦岭早已不堪重负，以至于唐代末期需要伐木时，要到今天山西境内的岚县才能找到高大木材。显而易见，那时的秦岭山中已经很难找到原始森林的踪迹了。山上既然没有了树，依山环绕的渭河又怎么可能清流不断呢？傍水而生的文明，同时又会因为缺水而干渴致死。由古老渭河养育的最后一个统一的庞大帝国唐王朝，终于在公元703年迁都洛阳。
　　到宋元时期，井水污染已经非常严重。明代的水环境整治曾一度出现过好转，但及至清代，由于土地兼并，大批失地农民深入秦岭伐林垦荒，生态又一次遭受严重毁坏。就这样，日积月累上千年的水危机一直延续到二十世纪八十年代。古代的国都能够迁走，可现代的城市却留了下来，生态的报复把水危机无情地呈现给了西安。
　　秦岭地区的环境直接影响到长江和黄河的健康情况，因为秦岭是它们重要的水源地。面对跨越千年时空至今还在恩泽人类的秦岭山河，除了丰富的联想和深深地感恩之外，对于秦岭，我们又应该做些什么呢？
　　3.2八水水系生态环境
　　“八水绕长安”源于西汉司马相如《上林赋》:“终始灞浐,出入泾渭,沣,滈,潦(即涝)、潏,纡余委蛇,经营乎其内,荡荡乎八川分流,相背而异态。”文章描述的是当时八条河流围绕着长安城的生态盛景。水作为地理环境中最为活跃的组成部分，对西安市过去、现在以及将来的地理环境及其演变都有着极其重要的影响。
　　与河流傍依的史前聚落选址—最早的半坡先民已在浐河岸旁的二级阶地上生活居住，这里用水方便又不怕洪水的侵袭。
　　西周二京隔沣水相望—周定都丰镐，居沣河两岸，城市用水很便利。
　　秦咸阳城“渭水贯都以象天汉”—秦都渭河以北，它背原临河，地形有利。因渭河以南地势低平，水源丰富，秦咸阳城逐渐向渭河以南的广大地区发展。秦始皇利用天象将咸阳宫比作“天极”,将渭水比作“天汉”作为都城城市空间景观格局要素。
　　汉长安城“依渭水通全国”—汉长安城南依龙首原,北濒渭水,西临潏水,东近浐、灞。汉长安城的规模远远超过了丰镐两京和咸阳都城,其周长超过25km,选择了关中平原地势最为平坦的一块。汉长安城的整个地形由南向北微微倾斜,直达渭水之滨,因此城西南可引潏水入城,自流而北,排入渭河。一方面解决了城市日常饮用水问题,另一方面利用了渭河漕运功能,沟通了黄河流域乃至南方的重要水道。
　　隋唐长安城“八水五渠环绕”—隋代放弃龙首原北的汉城而在其南另建新都，原因之一就是汉旧城水质咸卤，难以饮用，而新建的大兴城亦居诸河之中。隋唐长安城占据了关中平原最有利的地势,它北有渭水、泾水,东有灞水、浐水,西有沣水、涝水,南有潏水、滈水,构成了八水绕长安的盛景。而且充分利用了东南高,西北低的地势,开凿了三条人工渠道(永安、清明、龙首渠),八水引入城中,解决了城市用水问题。另外,开凿了黄渠,引入曲江池等众多池沼,成为一个完整的交织水网。
　　随着都城东移，西安附近的引水渠道亦多湮废，城内多赖井水。宋大中祥符七年(1014年)，由于城内井水大半咸苦，修复了隋唐的龙首渠。金代，西安城用水主要依靠龙首渠水。元中统四年(1264年)和至元十年(1273年)，两度修复龙首渠，其中一支注入兴庆池。至元贞二年(1296年)，龙首渠已废，“水不复人京城”。可见，明以前长安城引水多在城市附近的诸河，虽时坏时修，但引用河水还不是十分困难之事，这种情形至明清已有改变。
　　现代城市水环境系统要比古代城市的水环境系统复杂得多。现代城市水环境系统是人工和自然的复合生态系统。西安市规模不断生长，消耗水量日益增大，而西安已属于严重缺水的大城市之一。西安背靠秦岭，北临渭水，地处关中平原，其水源主要来自秦岭。而秦岭山系作为生态链上的一个重要环节，它的植被覆盖曾遭到过严重的破坏，植被蓄水能力大大降低，河流的许多支流水量也大大降低，这导致城市取水水源严重不足。由于仅有的水源中许多已污染严重，西安黑河引水工程引入区域外水源，历时很长，耗资巨大。
　　由于地面水不足，促使过度开采地下水，对城市的可持续发展极大的不利。例如大雁塔驰名遐迩，而今它的基础正面临着严重的威胁，地下水的过度抽取，导致基础的不均匀沉降，使塔身已明显倾斜，许多专家正在共同研究挽救措施。如今，如何再能使西安既拥有汉长安完备充沛的水环境系统，又拥有唐长安规模宏大、优越的人工自然的生态位势，我们则更要研究现实可行的措施。
　　4.小结：
　　“秦岭群峰横亘于南，泾渭河谷蜿蜒于北，川塬相接，八水环绕”。当今的我们是何等的幸运，依旧坐拥着这一方山，这一方水，这一方历史的土地，我们需要总结历史发展过程的经验和教训，因此对于西安城市生态环境的变迁的历史资料的梳理和总结，也就意义十分重大了。
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