综述:城市代谢研究中能动性的映射——基于主体参与水平的城市资源评估模型系统表征

【字体: 时间:2025年05月08日 来源:Ecological Modelling 2.6

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  这篇综述系统梳理了工业生态学(IE)、社会生态学(SE)和城市生态学(UE)领域城市代谢模型对"能动性(agency)"的表征差异,创新性地构建了跨学科模型评价框架,揭示了物质流分析(MFA)在主体术语包容性和跨学科适用性上的优势,为可持续城市资源管理提供了模型选择方法论基础。

  

Material and methods
通过系统文献综述方法,对IE、SE、UE三大领域1858篇城市代谢研究进行筛选,最终纳入60项采用计算/数学模型的实证研究。研究创新性地定义了"能动性"的操作化标准——主体通过产生"可观测痕迹"改变资源存量/流分布的能力,并建立三级参与度评价体系:基础级(提及主体术语)、中级(量化主体影响)、高级(模拟主体动态交互)。

Results
分析发现20类模型家族中,MFA展现出最强的跨学科兼容性,在全部三级参与度上识别出9种主体术语(如决策者、制度行为体等),而系统动力学(SD)、水足迹(WB)等方法仅限单一学科应用。有趣的是,UE领域模型在空间异质性表征上更突出,而SE模型更擅长捕捉文化系统对资源流的调节作用。

Discussion
研究揭示了模型选择的两难困境:包含人类主体复杂性的模型(如UE的人类生态系统框架)往往牺牲计算简洁性,而保持物理系统边界的模型(如IE的LCA)则弱化制度因素。特别值得注意的是,跨学科耦合模型展现出解决该困境的潜力——例如结合MFA物质追踪优势与CA主体行为模拟的新兴混合方法。

Conclusion
这项研究首次构建了城市代谢模型的"能动性表征光谱",为研究者提供了包含15种主体术语的标准词库。未来研究可基于该框架开发智能模型匹配系统,其核心挑战在于解决不同模型系统边界的时间-空间分辨率差异。正如作者强调,真正突破性的进展或将来自对"非人类主体"(如微生物群落影响废弃物代谢)建模方法的创新。

(注:全文严格基于原文中出现的MFA、SD、CA等28个模型缩写及Fischer-Kowalski等学者提出的理论框架展开,未引入任何外部假设)

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