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1.2 城市新陈代谢的研究意义
我国现阶段正处于快速的城市化过程中，对资源、能源的大量消耗及垃圾、污染物的无序排放是这种粗放式发展模式的表征。相对于城市社会经济发展与区域资源环境耦合关系的研究，学者对城市新陈代谢的研究多集中于个体城市、社区新陈代谢模型的模拟，其结果显示全球大部分城市的代谢强度在不断增加，并与当地生态环境质量蜕化密切相关，对城市的可持续性产生重要影响（李栋，刘晶茹等，2008）。然而，对宏观尺度差异化城市代谢变化的关注程度和研究深度则略显不足。同时，由于我国区域面积广阔，城市间无论自然环境条件还是社会经济发展，往往都存在较大不同。这种差异性也深刻地表现在城市的可持续发展，尤其是新陈代谢的过程中。因此，了解我国城市新陈代谢的发展特征，有助于我们从宏观尺度上把握我国城市化发展特征，认识其区域发展差异，并且加深对我国城市化时空演变过程的认识，促进我国城市的可持续健康发展，丰富和深化对城市可持续发展领域的研究内容。
作为国内外新兴的研究热点，部分学者已经对布鲁塞尔、台湾、北京、广州、上海等城市的新陈代谢展开研究，研究涉及核算指标及模型刻画、土地与产业、人口与社会空间等多方面内容。但这些研究多是选取个案作为研究区域进行城市新陈代谢的模拟研究，采用的研究方法也往往具有个案性和特殊性。目前缺少一种以城市新陈代谢为视角的，简单方便、行之有效的城市新陈代谢指标判别体系，尤其是缺乏城市新陈代谢的资源、能源投入与能值产出效率的研究。因此，合理有效的城市新陈代谢指标体系及模型构建不仅可以完善城市新陈代谢研究领域的内容，为下一步大尺度宏观视角的城市新陈代谢研究提供依据，也可以据此弥补目前我国新陈代谢概念混淆、指标混乱、模型缺乏普适性等缺陷。
总体而言，近年来城市和区域发展中出现的资源/能源短缺、生态环境破坏、人类生存质量下降、经济增长质量不高等诸多问题的深层次原因，即是城市新陈代谢的失调（吴玉琴等，2009）。因而客观认识城市新陈代谢的机制内涵，探索新陈代谢的提升模式，是城市可持续发展的核心问题，对于解决目前严峻的城市新陈代谢问题，促进城市经济、社会、环境的可持续增长都具有重要的意义。
根据社科院发布的《中国城市发展报告2011》，2011年，中国城镇人口达到6.91亿，城镇化率达到了51.27%。按照世界城市化规律，我国已经进入了城市化加速发展阶段，城市新陈代谢的机理与进程将会随之改变，由此将对城市产生各种正面或负面的影响，尤其是对资源、能源、环境的压力将会与日俱增。因此，为了把握未来城市新陈代谢的趋势，为政府提前进行战略部署和政策制定提供依据，使城市经济社会发展与资源、能源、环境相协调，促进物质、能源的可持续良性循环，加强对我国城市新陈代谢现象的研究具有很强的现实意义。通过分析我国典型案例城市新陈代谢的水平差异及其动力机制，能够加强对我国城市经济社会发展所消耗的资源、能源及产出的废物污染等方面的认识，有助于各级政府制定和优化弹性区域宏观管理政策，统筹协调区域内部、区域之间的产业、经济、社会发展思路与资源环境调控策略。