演化的城市生态系统
在马克思集中精力思考人类社会关系之时，另外一个知识团体对生物及其环境之间的关系产生了浓厚的兴趣。就在马克思出版《资本论》第一卷的前一年，1866年，一个新名词出现于人类的知识版图之上——生态学。在此后数十年间，它发展成为一个成熟的学科。也同所有其他学科一样，在其跻攀寸步，树立其科学界合法性的过程中，它不断细化、异化，出现了各种分支与解释，创造出各种新的概念。
生态学的一个重要贡献便是在自然中看到了进化，从而令自然历史化。[5]古地质学家、古生物学家都在自然当中探查地球的历史，从太古代到中生代到新生代，从单细胞到恐龙到智人。但是这样的自然历史变迁似乎停留在杳渺的远古，亦即历史学家常言的“史前时代”；而在历史学者所研究的时间，也就是农业出现后的一万年间——或者对于更多的历史学者而言，文字出现以来的数千年间——自然的演化终止了，历史变成人类文明的禁脔，自然的时间与文明的时间成为互不相干的两个维度，环境则变成文明背后静止的结构性存在。[6]生态学的出现打破了对自然时间的认知僵局，而环境史的出现则将自然的时间与文明的时间重新整合在一起，使得前者在很大程度上重新定义了我们对于后者的认识。例如，中国传统的时间序列遵循王朝的兴亡，而在自然时间介入思考的范畴之后，以王朝为基本时间单位的历史叙述不复理所当然，大则气候的变化，小则病菌的繁衍，与人事相关者如黄河的改道、美洲物种的驯化与传播、土壤流失、水旱失调，都往往令历史的演化脱离王朝文明制度一厢情愿的控制，在自然与文化相纠缠的时间乱流中左突右闯，充满不确定性。
城市的演化历史同样需要在这个新的时间维度上进行考察。城市崛起之先，任何一片土地都已拥有漫长的演化历史，其所处的地理位置、地质构造、土壤、水文、岩石、植物、动物、微生物，在智人物种尚未出现的远古世界中已逐渐形成，经过漫长的演化，当人类开始定居生活，建造城市之时，它们在很大程度上决定了城市能否出现，以什么样的形式出现——是商业的枢纽还是军事的要塞，是矿业的基地还是农产品的集散地，是政治的中心还是文化的重镇；它成长的规模，需要调动的财力、物力与人力；其人口的积聚方式，是移民为主，还是本地人口的自然增长。
一个区域的整体生态历史同城市的历史在城市的奠基之时便已不可或缺，但是这并不意味着它仅仅是城市发生的幕布。虽然伴随技术的发展，自然的节律在城市的运转中似乎已不再分明：火车与飞机的发明冲破了时令的冷暖与河水的枯丰对交通的限制，各种有效的发电方式模糊了昼夜之际的区别；但是自然的历史仍然持续而强悍地存在着，或者被迫转变方向，或者积极地参与到城市的历史进程之中。在城市的鲸吞蚕食中，无数原有的生态栖息地消失，无数土著物种为外来物种如人类及其驯化物所取代，自然原有的进程被打乱，但是其演化并未因此而终止，病菌和那些堪称小强的昆虫与动物同城市的环境共同演化，令城市人群无法稍有松懈。虽然化石能源的使用让人类免于冬日的寒冷，但是伦敦曾经的烟雾，印象派画布上的渲晕，北京冬日阴晦的天空，却提醒着城市人群节令的转换。还有如革命般引发社会大动荡的巨灾大难：2005年之所以成为美国新奥尔良市最为重要的历史节点之一，不是在于某位市长的当选，也不是由于种族冲突或意识形态的对抗，而是人力不可抗拒的卡特里娜飓风，从城市规划到救援重建，它彻底挑战了美国这个世界上最强大国家之都市的制度、经济与信仰。对自然而言，这场飓风是其演化过程中发生的自然现象；对城市以及城市中生活的人群而言，它成为一场灾难。不同的种族、阶层在这场灾难中有着不同的遭遇，但是它的原动力来自自然，而后在城市中变成一场自然与文明的清晰碰撞，重新定义了新奥尔良市的历史与记忆。[7]而2020年爆发的新冠肺炎疫情，被历史学者夏明方称为“一场生物大起义”，“终将成为未来时代抹不掉的象征和标志”。[8]
在很长一段时间，作为自然科学的生态学与作为人文学科的历史学没有发生直接的联系。虽然作为生态学的基础理论，进化论被社会达尔文主义者搓扁捏圆，成为打破历史循环论，奠定立足于西方中心论的进步史观之利器，并因之而背负骂名；虽然生态学的诸多概念，如生态位、顶级群落、竞争、平衡，进入人文生态学和部分历史学者的研究之中，被用以解释人类社会秩序的建立与颠覆，但是这些研究并没有真正将人类历史放入其生存的生态系统的演化之中，考察文化与自然所分享的历史。真正将生态学理论有意识地运用于历史学的研究当中，以之为重要理论基础探讨自然与文化的交互作用之历史的尝试，开始于20世纪70年代兴起的环境史。在此学科的研究中，生态系统、进化与适应、动态平衡、混沌等概念不再是人类社会相似现象的名词套用，而是对自然-文化交互历史的物质性解释。城市，作为人类与非人类的自然力量共同形塑的物质性存在，对其进行历史的解读需要生态学思想的启发和帮助。
唐纳德·沃斯特将环境史定义为对历史中人类社会与文化同自然世界之间的关系的研究。或者如他在《地球的转变》一文中所写：“环境史研究的是自然在人类生活中的角色与位置。它所研究的是非人类世界，一个究其根本不由人类所创造的世界与过去所有的社会之间的相互作用。”在此处，他所指的“自然”是作为人类生存与发展的基础的一切生物的、地理的以及物理的根本元素。自然是一切非科学或技术的各种力量的集合；至少在历史上的大部分时期，这些力量包括气候与天气的周而复始，各个大陆的地质状况，太阳的能量，动植物的进化与分布，生态系统的形态与运行。所有的这些力量构成了一个我们人类必须要学会与之共存并且适应的世界，即使我们也一直试图逃离这些力量。在最近的几个世纪中，人类对自然世界施加的影响在不断增长，甚至在今天地球的气候都在为人类的活动而改变。但是人类只是改变自然，他并没有创造自然。自然从来都不是一种固定不变的秩序，与之相反，它一直处于不断的变化当中。这种变化的状态早在人类诞生之前便已存在。而毫无疑问，自然也将在我们所强加的改变中存活下来，在人类作为一个物种灭绝之后的很长时间，它仍将以某种形式存在。[9]
那么城市在环境史，这个雄心勃勃试图革命性地改变人们对过去的理解的学科中，究竟占有什么样的位置？换言之，自然，作为非人类所创造的力量与存在的组合，又在城市——这一文化的产物中扮演什么角色？这样的一个问题可能会引出很多不同的答案与观点。无疑，城市是人类生活的环境，然而早先的城市史却很少将城市视为一个人与自然相互作用的环境。在很长的一段时间中，美国城市史学家对城市的历史进行研究时，往往对人类更为宽广、古老的经历，采集、游牧、农耕时代的经历，及其同城市的历史之间的关系，对城市赖以生存的自然资源，心存漠然甚或全然忽略。城市被视为人类独有的创造，同自然毫无接触，关于它的故事总是人与人之间的关系，而非人与非人世界的关系。城市被看作是一系列建筑、街道、政治集会、工厂及其内部的劳资冲突，不同族群的人们相接触、碰撞的区域。在20世纪二三十年代芝加哥学派在研究城市问题时引入的人文生态学，虽然冠以生态之名，不过是将自然界的生态系统作为一种模型，套用于人类社会之上。借用生态学中生态系统、群落（community）、生态位、小生境、竞争、平衡等概念解释城市社区（community）中各个群体、阶层的变迁、对抗与合作。人文生态学对积极运用社会学理论、方法的城市史学者产生了深刻的影响，然而他们中间，鲜少有人将城市看作一个地方，一个河水流淌、植物生长、微生物蔓延、能源消耗、物质资料相交换的地方，一个生态系统的健康与人类自身的健康相互纠结的地方。虽然，这种旧有的将城市与自然人为地隔离的倾向，亦即原有的城市史研究依然步履蹒跚地前行，环境史学者正在将城市带回到自然当中，或者将自然带入城市当中，将城市视为一个人文的生态系统与自然的生态系统相互交织、作用、共同演化的有机体，从而赋予城市史研究一个全新的方向。[10]
在20世纪初，哈佛大学生物学教授劳伦斯·亨德尔森（Lawrence Henderson）在达尔文的物种进化论基础上，提出了“环境适应论”（the fitness of the environment）。根据他的观点，适者生存的理论既适用于生物，也适用于环境，在有机物调适自身以适应环境的同时，环境也同样在改变自己，以期成为最适合生物生存的栖息地。他写道：“自达尔文始，生物学家在研究适应性上形成习惯，只考虑生物对环境的适应性。对他们而言，环境在过去、现在和未来都一直是独立的变量，任何现代研究都一直没有思考过，物质性宇宙是否也具有服膺于那些对有机进化而言至关重要的规律。然而，适应性必然不但存在于有机物种，也存在于环境当中。”在他看来，进化过程必然包含环境进化与生物进化这一对双向关系，进化意味着它们之间的彼此适应和相互改变。作为一位生物化学家，亨德尔森重点考察能量在环境中的增减。他指出，维系生命的“复杂性”与“持续性”，需要稳定的环境，而保持这样的稳定性，则需要环境不断进行自动的调节。同时，“一个生物体必须是活动的，因此，它需要物质与能量的滋养，因此就必须同环境有着相应的能量与物质的交换”。[11]
迄今为止，尚没有学者从环境适应的角度来审视城市发展的历史。然而，如果将此理论引入历史学的研究当中，可以看到城市既形成了自身独具的环境，也是一个在进化的大系统中发生改变的个体，在这一大系统进化的过程中，包括城市、乡村、荒野在内的各个个体彼此依存，也相互竞争。[12]运用生态学的观点考察城市的历史，意味着研究在一个客观进化的物质环境之中，其个体之间以及它们与更大系统之间存在的生态联系；看到在它们共同进化的过程中，一个城市如何通过相应的能量与物质的交换，维护自身及其赖以生存的有机体的复杂性、持续性以及活力。
具体而言，在环境进化的基础之上书写城市环境史，需要从三个层面来展开：首先，城市环境史的研究必须被置于对城市产生影响，也同时受其影响的广阔的整体生态系统的进化之中。其次，研究城市环境史，必须看到城市生态系统的多元性、层叠性与交替性，换言之，城市生态系统既非单一的，也非静止的；在城市之中，不但共存着若干不同的生态系统，不同的时间中也有着不同生态系统的更迭。最后，研究城市环境史，需要看到城市文化系统的复杂性和脆弱性与城市生态系统的复杂性和脆弱性息息相关，正是它们彼此之间的影响在很大程度上制约，甚至决定了城市的稳定与失序。
在《城市文化》这部出版于凛冬将至的1938年的名著中，刘易斯·芒福德（Lewis Mumford）检视了地域同城市之间建立在生态基础之上的密切关系。在他看来，罔顾客观的地理、经济与社会而划定的行政边界，是武断而不具可持续性的。它试图用一种粗暴的、排他的一致性割裂一个区域内在的有机联系，将一个有着蓬勃生机的生命网络变成某种带有垄断色彩的单调而粗劣的政治符号。但是，这种绝对意义的边界必然因包括人类在内的有机体自身的成长而模糊、失效。虽然经过人类的活动，地域超越了其原生的地理状态，它却始终受到自然的制约与影响。芒福德写道：
地域是一个地区单元（unit-area），是由地理结构、土壤、地表的起伏、水系、气候、植被和动物生命等所形成的原生状态。人类的定居点，新物种的驯化和对环境气候的适应，村镇和城市社群的几种，以及由科技状况决定的对土地、能源、气候和运动的控制等，改造并在一定程度上重新定义这种原生状态。
……简要之，人类的地域是一种包含了地理、经济和文化元素的综合体。既不能被认为是一种自然成品，也不仅是人类意志和空想的创造，地域，如同它所对应的人造物城市一样，是一种集体艺术作品。
然则城市应当在这个有机形成的区域中扮演何样的角色？芒福德认为，由于城市是一个区域人员、能源、物资的集散地，它自然而然地形成具有吸引力但是又富于开放性的中心。它改变了这个区域，但是也表达了这个区域的“个性”，在城市中自始存在着人与自然的合作关系，“人们接受并推进了自然，即使人类将自然转化到城市的结构语言中”。在城市文明勾连的网络当中，“即使粗糙的地理条件的丝线不引人注目，但它们的数量、质量和密集度也会影响最终织出的布料。城市中多样化的自然的影响，以及组合后的复杂性和个性，实际上是抵消人类过度简化的倾向的一种永恒的保证……”。[13]
芒福德是一位具有深刻历史思考的城市学者，在他将城市嵌入其区域的生态系统时，他也将城市的历史织入其区域地理和生命网络的进化。在城市化与机器文明迅疾发展的1930年到1970年中，他认为城市已然进入一个无序发展的“巨型城市”阶段，变成一只缺乏个性、四处伸展伪足的阿米巴虫，一种在大机器的助力下劫掠“大地家园”的垄断性力量。一方面，他敏锐地看到城市对于资源的攫取与消费进一步加剧，这意味着城市的生态腹地愈趋广阔，它对地域整体生态系统的物质性依赖愈发多元而复杂。他以对水源需求与污染的扩大为例，说明他所谓的“走了形的巨大”。[14]另一方面，他则警示道，城市的掌控者与栖居者在权力与技术的膨胀中，丧失了认识这种相互依赖的洞察力，而其后果便是城市在强制性的统一中被泯灭了个性，城市人群的心灵变得荒芜，而城市赖以存在的生态腹地变得满目疮痍。重建城市的区域主义，不是向农业时代的城乡关系的倒退，而是让城市摆脱大机器的控制，成为机器真正意义的主人，同时运用生物技术，建立一种未来的生态区域主义。