进入20世纪,人类社会进入了一个飞速发展期。生产力的迅速提升所带来的城市化进程加快,引发了一系列的全球生态环境问题,生态城市理论应运而生。由于生态城市是最近才发展起来的新兴理论,因而无论在理论还是实践上,都还存在着许多不够完善的地方,大大影响了生态城市理论的实际应用价值。据此,本文以生态城市建设为中心,探讨了生态城市系统的内部演化机理,分析了生态城市建设的时空格局及其驱动机理,揭示了生态城市建设的地域分异规律。最后,以湛江市为例,界定了其所属的地域类型,并根据其地域特征,分析了湛江生态城市建设的具体路径。本文主要得出了以下几点结论:　　 (1)生态城市系统的内部演化机理研究。本文通过时序演化、空间形态演化、系统内部结构与功能演化三个方面的综合分析,认为生态城市系统的总体演化过程,其实就是生态城市系统内部结构功能的波动式发展和外部空间形态的振荡式演进之间的耦合运动在时间序列上的投影,从而形成了生态城市系统时空演化过程中的三螺旋阶跃式演进。具体包括以下要点:第一,生态城市系统的时序演化过程也就是城市自然-社会-经济复合生态系统在内禀增长机制和外部反馈机制的共同作用下,不断追求更优的城市生态发展位的阶跃式螺旋演进过程。城市初始状态、城市发展速度和城市环境容量是其演化过程中的重要参数。第二,城市空间形态的演变是一个集中中有分散,分散中有集中的振荡式演进过程。在不同的历史阶段,各种社会、经济、政治、生态作用力在城市空间内部自组织和组织机制的综合作用下投影在城市空间形态上,就表现为城市外部空间形态的“集中-分散-集中”螺旋式阶跃演化。因此,要使生态城市保持一个合理的外部形态,应从显化生态力、隐化政治力、利用社会力、引导经济力四个方面入手,对这些作用力进行合理的调控。第三,生态城市系统内部结构功能的演化,就是生态城市系统从一个较低级的耗散系统,在竞争与协同这两大驱动机制的作用下,通过正/负反馈律、确定/随机律、变异/稳定律、渐变/突变律等一系列的内部自组织/他组织演化机制,推动着其生态流的平稳与涨落、系统功能的冲突与协调,空间结构的自构与被构,沿着螺旋式上升的轨迹发展成为更高等级的耗散系统的过程。要推动生态城市系统的良性发展,应从生产、流通、秩序三个方面对系统的结构和功能进行合理调控-　　 (2)生态城市建设的地域分异与评价体系。在地域类型的划分过程中,本文对目前研究中常见的综合指数法、模比系数法、灰色白化权聚类法、模糊聚类法、K-means聚类法进行了具体应用,并对其聚类过程和结果进行改进和比较。研究结论如下:第一,在应用综合指数法、模比系数法等方法来进行聚类分析时,使用偏移平均法来确定分类阈值比传统方法更为客观和合理;第二,聚类有效性分析的结果表明,模糊聚类法、K-means聚类法、系统聚类法不适合用于生态城市建设的地域类型划分;灰色白化权聚类法所获取的分类方案在“区域生态背景”和“城市演化阶段”方面表现较好:利用改进模比系数法所获取的分类方案在“城市综合状况”方面表现较好。第三,对聚类结果的分析表明,气温和降水量是进行区域生态背景划分的重要指标;全市总人口是进行城市演化阶段划分的重要指标;全市GDP和生活垃圾无害化处理率是进行城市综合状况划分的重要指标。利用决策树算法所挖掘出来的信息可以在关键因子辨识、地域类型的快速判断、确定重点建设环节等方面发挥重要的作用。第四,对生态城市评价体系的研究表明,目前的生态城市建设评价体系主要存在着刚性有余柔性不足、标准制订的依据不足、拓展性不强、未体现指标间的联系等问题。相对于现行的评价体系,本文根据生态城市建设地域类型划分成果所提出的组合式动态评价法具有合理性、动态性、灵活性、拓展性、综合性等优点,但也存在着数据要求较高、精度有待提高、管理难度较大等不足。　　 (3)湛江生态城市建设的地域特征与总体思路。研究表明,从区域生态背景、城市演化阶段、城市综合状况三个方面进行定量判断,湛江市分别属于一类、二类、二类城市;基于问卷调查的区域特征辨识表明,湛江市的核心竞争力在于其岛屿-港湾资源,因而其城市定位应修改为“热带生态型海湾城市”。在生态城市建设过程中,湛江市应以生态城乡一体化发展战略、海陆一体化生态发展战略和“岛湾港城”四位一体发展战略作为其总体发展战略。　　 (4)湛江生态城市建设的发展路径。第一,湛江区域生态系统的评价与优化。对湛江市区域生态状况的评价结果表明,湛江市的生态环境状况总体良好,但也呈现出逐渐恶化的趋势。今后应从控制桉树种植面积,加强沿海木麻黄的恢复和建设,强化红树林湿地的保护与合理利用,减小对河口海湾生态系统的过度扰动等方面入手,维护湛江市的区域生态系统。第二,湛江市生态经济体系的建设。湛江市生态农业的建设要点主要包括发展节水农业、完善相关支撑体系、推动产业耦合、发挥农垦系统的带头作用等;工业生态化的总体思路,是以钢铁、石化等湛江未来的主要工业类型为核心,通过各种产业生态化手段,全面构建湛江市双核驱动型生态工业体系:生态型第三产业的培育主要包括两个方面,一是从政府引导、产业整合、行业监管、公众参与、技术支撑五个方面,展开绿色商贸服务业的建设:二是通过构建“一心一湾一线两岛七组团”的产业发展空间格局,推动湛江生态旅游业的建设。第三,湛江市生态文明社会的建设。在生态文化建设方面,其要点包括培育生态道德意识,完善相关配套设施,建立公众参与机制,推动县市生态文化教育建设,扶持民间生态文化产业发展等方面;在湛江市生态城乡空间体系的建设方面,首先是构建囊括“生态县(市)一生态镇(乡)一生态村”的生态城乡空间发展格局,其次是有序开展湛江市“一心二廊、一网三带”的城乡绿色空间建设。在湛江市生态人居环境建设的建设方面,其要点包括加强生态人居理念的宣传和培育,生态交通体系的建设,加强绿色建筑与生态社区的建设,加快环保基础设施的建设等方面。