第一篇：城市生態學要點總結概要

第一章緒論

城市生態學(Urban Ecology 以生態學(ecology 的概念、理論和方法來研究城市的結構、功能、動態調控的一門學科。既是一門重要的生態學分支學科,又是城市科學(urban science的一個重要分支學科。城 市生態學是研究城市及其群體的發生、發展與自然、資源、環境之間相互作用的過程和規律 的科學。

“田園城市”理論(garden city 1898年霍華德(E.Howard 提出田園城市的理論。

1919年,明確提出田園城市的含義:田園城市是為健康、生活以及產業而設計的城市,每 個城市規模不宜過大,約 3.2萬人包括周圍 2000公頃土地的農田和綠地森林城市中心是花 園, 工業區設在城市的邊緣, 有便利的交通, 整個城市像一座大花園, 居民生活在安排合理、優美舒適的環境之中。

現代城市生態學的發展趨勢

現代生態學最關心的三個領域:可持續的生態系統方面生物多樣性保護方面全球變化方面(書 P14 食物鏈原理

生態學中:以能量和營養物質形成的各種生物之間的聯系。

廣義:企業互相聯系在一起。城市各企業之間的生產原料, 是互相提供的。城市的各個組分、各個元素、各個部分之間既有著直接、顯性的聯系,也有著間接、隱形的聯系。各組分之間 是互相依賴、互相職業的關系,牽一發而動全身。

環境承載力

環境承載力是某一環境狀態和結構在不發生對人類生存發展有害變化的前提下, 所能承受的 人類社會作用。體現在規模、強度和速度上。三者的限制,是環境本身具有的有限性自我調 節能力的量度。

包括:(1資源承載力(2技術承載力(3污染承載力 城市生態學研究思路

系統思想全面的、連貫的、靈活的看問題。

系統的特征:整體性、關聯性、目的性、環境適應性、反饋機制 系統研究思路:黑箱研究思路白箱研究思路灰箱研究思路 第二章生態系統基礎理論 生態效率: 在一個營養級內, 同化作用的能量和可利用的能量之間的關系;一個食物鏈營養級上, 有多 少能量供給下一營養級。從能量流動來說, 次一營養級的生產力與前一營養級的生產力的比 率。

生境(habitat :在一定時間內對生命有機體生活、生長發育、繁殖以及有機體存活數量有 影響的空間條件及其他條件的總和。組成生境的因素稱生態因子。

生態因子包括(1非生物因素(2生物因素還有人為因素 生態因子的作用規律

1、限制因子規律使生物的耐受性接近或達到極限時,生物的生長發育、生殖、活動以及分 布等直接受到限制、甚至死亡的因子稱為限制因子。

最低量(最小因子定律對某些因子的要求不能低于某一數量。

3、耐受性定律生物對環境因子有一個最低點到最高點之間的適應范圍。

生態平衡(ecological equilibrium 一個生態系統能夠長期保持其結構和功能的相對穩定性, 如組成成分和數量比例持久地沒有 明顯的變動,物質和能量的輸入和輸出接近相等的狀態。

第三章城市生態系統

城市生態系統(urban ecosystem: 城市空間范圍內的居民與自然環境系統和人工建造的社會環境系統相互作用而形成的統一 體,屬人工生態系統。

能源結構

能源總生產量和總消費量的構成及比例關系。能源的生產結構 :從總生產量分析能源結構。能源的消費結構 :從消費量分析能源結構。城市生態系統的主要特點

(1城市生態系統的生命系統的主體是人類,而不是各種植物、動物和微生物,次級生產 者與消費者都是人。

(2環境主要部分變為人工的環境。

(3城市生態系統是一個不完全的生態系統。(4城市生態系統在能量流動方面具有明顯的特點 城市生態環境問題 人口劇增

資源匱乏:土地資源、淡水資源、森林資源

生態環境惡化:沙漠化、全球性氣候變暖、臭氧層消失、自然災害

雖然引起城市生態環境問題的因素很多,但最主要的原因是超城市化和超工業化的進程。第四章城市人口

城市化(urbanization:(書上定義太多不知道用哪個

人口向城市地區集中,農村地區轉變為城市地區(農業人口變為非農業人口的過程(<<中國大百科全書 >>。

表現為兩種形式:(1城市數目增加;(2各城市人口規模不斷擴大。城市人口的分布格局

四種類型 : 隨機分布、集群分布、均勻分布和散式分布。中國人口城市化的特征

在城市人口增長過程中,出現過交通擁擠、住房緊張、環境污染、就業困難等問題。政府利 用行政手段, 實現了城市人口穩定有序的增長。歸功于限制農村人口向城市遷移的政策以及 與之相適應的各種管理制度。

限制遷移政策對人口城市化乃至整個經濟、社會的發展產生了一系列的不利影響:(1延緩了人口城市化進程,造成了人口城市化滯后于工業化。

(2割裂了人口從農業向非農業產業轉移與人口從農村向城市遷移的必然聯系,影響了城 市聚集效益的充分發揮。

(3妨礙了城鄉統一的勞動力市場的建立和發展,造成一方面就業困難,另一方面崗位空 缺。

城市人口遷居

(一 60’ s 中期以前的人口遷居

大量低收入流動人口移入城市, 可能向城市中心區聚集, 迫使其他人向外移動, 開始入侵和

演替過程;同時高級住戶不滿意現有住宅而移向新住宅, 并引起低級住戶的移動;還有一些 人的遷居是因為結婚、生小孩、年老等對住宅空間產生特定需求所致, 但所有這些移動都要 受個人經濟狀況以及工作地點的制約。

(二 60’ s 中期以后

決定遷居是內、外壓力作用的結果。內部壓力 : 住戶的需求與期望。

外部壓力 : 住宅與環境特征.(住宅大小與質量、鄰里、相對位置。內外壓力達到一定的程度時,就發生遷居。第五章城市環境

人工環境(artificial environment : 人類在開發利用、干預改造自然環境的過程中構造出來的有別于原有自然環境的新環境 , 或 稱次生環境(secondary environment。如農田、水庫、林場、牧場、城市等。

城市大氣污染

指大氣中污染物質的濃度達到有害的程度, 以至破壞生態系統和人類正常生存和發展的條件, 對人和物造成危害的現象。大氣污染由污染源、大氣圈和受影響者三個環節組成。

城市水環境的特點(1淡水資源的有限性特點

(2城市水環境的系統性特點——組成城市水環境的各個方面互相影響、相互制約 , 結合成了 有機的整體。

(3城市水環境系統自凈能力的有限性特點——每個城市的水環境系統都有一定的自凈能力(self purification capacity或環境容量。

城市水污染(water pollution:有害物質進入水體的數量足以破壞城市水資源,使其喪失使用 價值,或對環境和生物造成不利影響的現象.污染主要來源是工業廢水與生活廢水。

城市植被(urban vegetation : 城市植被是城市里覆蓋著的生活植物。它包括城市里的公園、校園、寺廟、廣場、球場、醫院、街道、農田以及空閑地等場所擁有的森林、灌木、綠籬、花壇、草地、樹木、作物等所有植物的總和。

城市植被的特色(一植被生境的特化

城市環境改變了植被的生境。如城市地表改變了土壤結構和理化性質以及土壤微生物成分, 大氣污染改變了光、濕、溫和風等氣候條件, 影響到植物的正常生理活動。所以城市植被處 于完全不同于自然植被的特化生境之中。

(二植被區系成分的特化

城市植被區系成分應該與本地區原生植被相同, 但受人為影響, 其組成較原生植被少, 且因 人為的喜好,有一些外來物種歸化率(外來種占原植物區系成分的比率較高。城市綠化應 該適地適樹。

(三植被格局的園林化:城市植被的組成、結構、布局均受人為規劃的影響。(四結構單一化:物種減少,樹齡(級受人為影響。

(五演替偏途化:城市植被的形成、更新及演替都是在人為干預下進行的,因此,植被演 替是一條按人的綠化政策發展的偏途途徑。

城市植被的功能

城市植被綠化美化環境的景觀效益 城市植被保護和凈化環境的生態效益 對大氣污染的凈化作用 城市動物的概念

棲息和生存在城市化地區的動物為城市動(urban animal ,而把與人類共同(常年或季節 在城市環境而不依賴人類喂養,自己覓食的動物稱為城市野生動物, 含原地區殘存下來的野生動物和從外部遷徙進入城市的野生動物。它們與人類伴生(companion。

城市野生動物的特性

城市區系成分優勢種的改變:城市環境的空間異質性、時間異質性對城市野生動物的區系成 分優勢種的改變相當密切。

種的數量的改變:城市動物在種的數量變化比較突出。如果排除人類圈養的野生動物(動物 園里的動物 的話, 城市野生動物種的數量與城市中人造物程度成負相關, 即城市中人造物 程度越高,野生動物種的數量越少。

種群特征的改變:城市野生動物種群特征包括種群大小、數量分布、年齡組成和性比等。種 群大小的改變有兩方面的含義,一方面是指一個野生動物種在城市區域內總的數量的改變, 另一方面是種群的區域分化或合并,使得每一活動種群的數量的改變。

第六章城市災害及其防治

城市災害(urban disaster是發生在城市范圍內的自然災害和人為的各種災害。類型主要有: 1地質災害:地震、崩滑流、地面變形、開挖工程、水土流失、風沙塵暴、海平面上升 氣象災害:洪澇

2火災

3各種交通災害

4各種傳染病和環境污染等。城市化對洪澇災害的影響

城市化對雨洪水匯流過程中影響最敏感的因素:(1地面覆蓋不透水鋪砌。(2地面排水系統的改造。(3土地利用結構的變化。城市的發展使 土地得到充分利用,它往往侵占一些天然河道的洪水灘地和滯洪洼地。

第七章城市景觀生態

景觀有三種理解。A、美學意義上 B、地理學上的理解 C、景觀生態學的理解。

地理學上的理解:將景觀作為地球表面氣候、土壤、地貌、生物各種成分的綜合體。景觀的 概念接近于生態系統或生物地理群落等術語。

景觀生態學(landscape ecology 對景觀的理解:景觀是空間上不同生態系統的聚合。一個 景觀包括空間上彼此相鄰、功能上互相聯系、發生上有一定特點的若干個生態系統的聚合。(區域景觀----更注重的是相互作用的系統。

城市景觀是指城市所有空間范圍, 或者說是城市布局的空間結構外觀形態。包括城市區域內 各種組成要素的結構及外觀形態。在城市景觀中, 人與環境的相互關系是核心,所以, 城市 景觀是由若干個以人與環境的相互作用關系為核心的生態系統組成。

景觀是一個由不同生態系統組成的鑲嵌體,其組成單元稱為景觀要素(element。按自然環 境或立地條件劃分的單元稱之為景觀成分, 按人類活動的影響(如土地利用方式 劃分的單 元稱之為景觀要素。

景觀要素的基本類型

1、斑塊(嵌塊體—— patch :在外貌上與周圍地區(本底 有所不同的非線性地表區域(最 小景觀單元

2、廊道、走廊—— corridor :與本底有所區別的帶狀土地。

3、基底(本底—— matrix :面積最大,連接度最高且在景觀功能上起優勢作用的景觀 要素類型。

城市景觀結構要素特點

斑塊:城市景觀中的斑塊,主要指各呈連續島狀鑲嵌分布的不同功能分區。

廊道:城市廊道可以分為兩大類:人工廊道和自然廊道。

本底:城市景觀中,占主體的組成部分是建筑群體。城市的本底是由街道和街區構成的。景觀多樣性的維持和創造

保護城市景觀中環境敏感區 完善現有景觀結構

第二篇：城市生態學論文

生態城市規劃中的景觀規劃

摘要在當前城市化不斷加速，城市趨于空心化巨型化的現狀下，人們深切感到環境污染嚴重，資源短缺，身心健康受損。如何構建合理的生態城市景觀生態系統空間結構，保持景觀要素在結構和功能上的多樣性，構筑具有濃郁地方特色的生態城市景觀，充分發揮景觀的生產功效、經濟價值、資源價值和美學價值，是生態城市規劃的重要內容。本文重點討論在生態城市規劃背景下的園林及景觀規劃。

關鍵詞生態城市規劃景觀規劃大景觀

1.生態城市規劃背景

1.1生態城市定義

生態城市（ecopolis或ecocity或ecoville或ecological city或ecovillage）理論產生于20世紀80年代，是人類對人與自然的關系認識不斷升華的結果。雖然國際生態城市會議已于1990年、1992年、1996年、2000年召開過4次，但對于生態城市的定義，目前還沒有一個統一明確的界定，許多專家和學者對此都發表過各自的見解；一些國家還提出了生態城市發展原則。1987年前蘇聯生態學家亞尼科斯基認為生態城市是“按生態學原理建立起來的一個社會、經濟、自然協調發展，物質、能量、信息高效利用，生態良性循環的人類聚居地”。1992年在澳大利亞阿德萊德召開的第二屆國際生態城市會議上，組織者澳大利亞的唐頓認為生態城市就是人類內部，人類與自然之間實現生態上平衡的城市，它邊括了道德倫理和人們對城市進行生態修復的一系列計劃，遠遠超出了“可持續性”這個概念。1997年中國學者黃光宇教授撰文《田園城市*綠心城市*生態城市》，認為生態城市是根據生態學原理，綜合研究城市生態系統中人與“住所”的關系，并應用生態工程、環境工程、系統工程等現代科學與技術手段協調現代城市經濟系統與生物的關系，保護與合理利用一切自然資源與能源，提高資源的再生和綜合利用水平，提高人類對城市生態系統的自我調節、修復、維持和發展的能力，使人、自然、環境融為一體，互惠共生。

從城市生態學角度看，生態城市的社會—經濟—自然復合生態系統結構合理、功能穩定，達到動態平衡狀態。[1]它具備良好的生產、生活和還原緩沖功能，具備自組織、自催化的競爭序主導生態城市的發生和發展，以及自調節、自抑制的共生序保證生態城市的持續穩定。物質流、能量流、信息流高效利用，自然的演進過程也得到保護和發展。

從城市規劃學角度看，生態城市空間結構布局合理，基礎設施完善，生態建筑廣泛應用，人工環境與自然環境融合，城市景觀成為城市文化的空間構成與表現。[2]

1.2 生態城市的主要特點

生態城市與傳統城市相比,主要有以下幾大特點[3]:

1)和諧性:生態城市的和諧性,不僅反映在人與自然的關系上,更重要的是在人與人的關系上“現在人類活動促進了經濟增長,卻沒能實現人類自身的同步發展,生態城市是營造滿足人類自身進化需求的環境,充滿人情味,文化氣息濃郁,擁有強有力的互幫互助的群體,富有生機與活

力,文化是生態城市最重要的功能,文化個性和文化魅力是生態城市的靈魂”這種和諧性是生態城市的核心內容“

2)高效性:生態城市一改現代城市/高能耗0!/非循環0的運行機制,提高一切資源的利用效率,物質!能量得到多層次分級利用,廢棄物循環再生,各行業!各部門之間的共生關系協調”

3)持續性:生態城市是以可持續發展思想為指導的,兼顧不同時間!空間,合理配置資源,公平地滿足現代與后代在發展和環境方面的需要,不因眼前的利益而用/掠奪0的方式促進城市暫時的/繁榮0,保證其發展的健康!持續!協調“

4)整體性:生態城市不是單單追求環境優美,或自身的繁榮而是兼顧社會!經濟和環境三者的整體效益,不僅重視經濟發展與生態環境協調,更注重對人類生活質量的提高”是在整體協調的新秩序下尋求發展“

5)區域性:生態城市作為城鄉統一體,其本身即為一區域概念,是建立區域平衡基礎之上的,而且城市之間是相互聯系!相互制約的,只有平衡協調的區域才有平衡協調的生態城市”就廣義而言,要實現這一目標,全球必須加強合作,共享技術與資源,形成互惠共生的網絡系統,建立全球生態平衡“

1.3 評價生態城市的標準

生態城市的創建標準(目標)應以社會生態、經濟生態、自然生態三方面來確定,具體說來要實現以下標準[4][5]

1廣泛應用生態學原理規劃建設城市,城市結構合理!功能協調,所在區域對其有持久支持能力,與區域的可持續發展能力相適應”

2保護并高效利用一切自然資源與能源,產業結構合理,實現清潔生產“

3采用可持續的消費發展模式,實施文明消費,物質!能量利用率及循環利用率高,消費效益高”

4有完善的社會設施和基礎設施,生活質量高“

5人工環境與自然環境相融合,環境質量高,符合生態平衡的要求”

6生態(健康)建筑得到廣泛應用,有宜人的建筑空間環境“

7保護和繼承文化遺產并尊重居民的各種文化和生活特征”

8居民的身心健康,生活滿意度高,有一個平等!自由!公正的社會環境“

9居民有自覺的生態意識(包括資源意識!環境意識!可持續發展意識等)和環境道德觀,倡導生態價值觀!生態哲學和生態倫理”

10建立完善的動態的生態調控管理與決策系統,自組織!自調節能力強“以上10個方面,說明了生態城市在社會生態、經濟生態和自然生態三個方面的互相聯系和相互制約的內容,從不同側面反映了生態城市的建設目標和價值取向,也反映了生態城市的基本特征和必須具備的主要條件”

創建生態城市就是要依據上述標準去調節和改善城市內部的各種不合理的生態關系,提高城市生態系統的自我調控能力,通過自然的、社會的、經濟的、行政的、法律的各種手段去實現城市的持續發展"

2.生態城市規劃背景中的景觀規劃

按照景觀三元的理論，景觀分三個層次：[6]

1、景觀感受層面，基于視覺的所有自然與人工形態及其感受的設計，即狹義景觀設計；

2、環境、生態、資源層面，包括土地利用、地形、水體、動植物、氣候、光照等自然資源在內的調查、分析、評估、規劃、保護，即大地景觀規劃；

3、人類行為以及與之相關的文化歷史與藝術層面，包括潛在于園林環境中的歷史文化、風土民情、風俗習慣等與人們精神生活世界息息相關的文明，即行為精神景觀規劃設計。

我們現在討論的是前兩個層次的內容。

2.1狹義景觀設計

進行生態園林建設規劃不僅僅是綠化城市，更重要的是改善城市生態環境、創造優美的生活環境、改善城市的投資環境、提升城市品位，從而促進城市社會和經濟的可持續發展。

生態園林建設規劃的主要內容有：

①規劃理念—“顯露自然、尊重生物多樣性”與“以人為本”的有機結合；

生態的觀念是尊重自然，而以人為本則是要求征服大自然讓自然為人服務，基本上這是兩個互相矛盾的理念，我們在規劃設計時必須在這兩個理念中找到兩者的平衡點，既要合乎自然生態的規律，顯露自然，尊重生物多樣性，又充分利用自然盡可能的為人類服務且實行可持續發展。

②生物多樣性保護與生態園林—充分挖掘和利用城市特有的自然生態、環境資源，將保持和完善生物多樣性與生態園林的規劃、建設有機結合；

每個地方都有自己的特色植物與特有動物等，這些要素結合起來構成一個地區特有的自然生態和環境資源，我們在建設生態城市和生態園林的時候應該首要并且充分挖掘并利用好這種特有的自然生態和環境資源，生態城市的建設不是一個標準，每個地方情況都有所不同，不

能為了建造生態園林而不顧城市立地環境，大量引進外來植物，造成植物生長不良和生態入侵現象。

③生態園林體系的構建—完善城市園林綠地系統規劃，充分保護和利用城市自然風貌，保護好城市水體和山體，構建生態城市園林綠地體系；

系統論告訴我們，系統的功能大于個體，我們建造生態園林的時候也要將整個城市的園林作為一個整體來設計，構建出城市的生態園林體系，在保護好城市山體水體的大框架基礎上構建生態城市園林綠地體系。

④生態園林建設考核指標體系的構建—既可為生態園林建設提供目標和方向，同時又可為規劃方案的實施分解和操作提供依托。

生態園林怎么建設，怎么建設才算好，應該有完整的考核指標體系，這種考核體系在生態園林建設過程中起著相當重要的作用，為其提供目標和方向。但是構建社會—經濟—自然完整和諧的復合生態系統，要根據各個城市的具體情況不同，在規劃中體現濃郁地方特色

2.2城市的大地景觀規劃

如何構建合理的生態城市景觀生態系統空間結構，保持景觀要素在結構和功能上的多樣性，構筑具有濃郁地方特色的生態城市景觀，是生態城市功能生態化建設的重要內容。主要包括：

①規劃理念，即“大景觀”理念。突出城市整體景觀功能，尊重城市景觀的個性化、多樣性、和諧性原則；

城市是一個整體，做生態城市的大景觀規劃時，其尺度遠異于狹義的景觀規劃設計，必須突出城市的整體景觀，尤其是有老城區和新城區的城市，如何保留老城區的歷史文化，又將其改造成為可適應現代人生活的地方，并與新城區的景觀和功能有機結合，必須遵循城市景觀個性化，多樣性，和諧性原則。

②景觀生態格局的構建，即在已有自然景觀和人文景觀的基礎上，以生態景觀建設和保護為重心，研究建立具有地方特色的，與產業、人居、交通、水域等功能相融合的城市“大景觀”生態格局構架；

自然景觀，人文景觀共同構成的實際上是社會—經濟—自然相互協調的復合生態系統，這個復合生態系統的功能是共同發揮的，因此，缺少或者任何一個子系統不健全都會影響到整個復合生態系統，這個復合生態系統的構建必須以生態景觀的建設和保護為中心，以自然景觀為基礎形成地方特色，通過嚴密的設計后盡可能通過自身來調節。

③景觀生態支持網絡的構建，即研究建立功能完善、運行健康，保障各種景觀生態流輸入輸出的連續暢通，維持景觀生態平衡和環境良性循環的景觀生態支撐網絡，尤其是城市組團綠化隔離帶建設規劃；

城市的生態系統是相對比較脆弱的，因此，必須構建起城市的景觀生態支持網絡，以周邊小

城鎮的生態支持中心城市的生態，同時，中心城市本身也必須經過嚴密的設計盡可能通過自身的調節。

④生態景觀的評價指標和考核標準體系的構建。

和生態園林建設一樣，“大景觀”的建設更應該有完整的考核指標體系，關鍵是看城市的生態景觀有沒有在整個復合生態系統有沒有發揮到最大效應，并與其他系統相適應，一起發揮功用。

3.結語

迄今為止，全球還沒有一個公認的真正意義上的生態城市，甚至于生態城市也還沒有一個公認的定義和清晰的概念。但是，生態城市不僅要有良好的自然環境，而且要創造和諧的人文環境是最終目標。生態城市是以生態學原理為基礎，以人地和諧、社會公平與經濟高效為目標，使人與自然之間、人與人之間關系和諧的理想聚居地。即生態城市是可持續的，符合生態規律和適合自身生態特色發展，各種物質流和能量流能夠充分交換的城市。[7]在這樣的城市中，水是清潔的，空氣是清新的，人與自然和諧發展，資源可以得到循環利用，沒有污染產生；道路暢通無阻，人與人之間的關系是平等和坦誠的；城市到處充滿生機和活力，并具有獨樹一幟的魅力。

鮮明的視覺形象、良好的綠化環境、足夠的活動場地是景觀規劃設計的最基本的出發點，隨著景觀環境建設的發展，僅僅滿足這三方面，是遠遠不夠的，在生態城市建設這個大背景下，我們的景觀如何才能充分發揮其應有的生產功效、經濟價值、資源價值和美學價值而不流于僅僅是應用外來植物創造生物多樣性等工作，景觀行業人士必須認真思考怎么做到真正的生態，做好真正的生態，以更科學的理論來指導我們的實踐。

參考文獻：

[1] 劉邵權,陳國階.復合生態區劃的系統分級及其實證研究.山地學報，2006，（6）.[2]仲利強.我國生態城市建設策略研究.山西建筑SHANXI ARCHITECTURE，2005，（18）.[3]仲利強.我國生態城市建設策略研究.山西建筑SHANXI ARCHITECTURE，2005，（18）.[4]魯敏，李英杰.生態城市理論框架及特征標準.山東省青年管理干部學院學報，2005，（1）.[5]黃光宇,陳勇.生態城市概念及其規劃設計方法研究[J].規劃研究,1997,(6):17-20.[6]劉濱誼.景觀規劃設計三元論——尋求中國景觀規劃設計發展創新的基點.新建筑，2001，（5）.[7] 原華君，司馬慧.生態城市的概念與發展回顧.國土與自然資源研究.2005，（4）

第三篇：城市生態學論文

城市生態學論文

淺析城市生態文明建設

姓名

班級：

學號：

摘要：前不久召開的十八大五中全會，將生態文明建設列為“十三五”規劃任務目標，本文意在研究建設生態文明城市需應對的困難及相關應對措施。

關鍵詞：城市；生態文明；問題；建設；措施 內容：

自總書記提出能源生產和消費革命的指示以來，我國政府高度重視新能源的發展，相繼出臺了多項激勵政策。如今，隨著十八屆五中全會的召開，增強生態文明建設首度被寫入國家五年規劃。一 生態文明城市概述

生態文明城市是一個以人的行為為主導、自然環境為依托、資源流動為命脈、社會體制為經絡的“社會—經濟—自然”的復合系統，是資源高效利用、環境友好、經濟高效、社會和諧、發展持續的人類居住區。生態文明城市，是揭示當今世界快速城市化和城市人口加速增長的背景下，地球、城市、人三個有機系統之間關聯和互動創造更美好的城市，更美好的生活的關鍵所在。從生態哲學角度看，生態文明城市實質是實現人（社會）與自然的和諧，這是生態文明城市的價值取向所在；從開展循環經濟，創建低碳經濟，拓展綠色經濟，形成生態產業體系和發展生態經濟學的角度看，生態文明城市的經濟增長方式是內涵增長模式，更加注重對低碳、綠色和生態技術的運用；從生態社會學角度看，生態文明城市的教育、科技、文化、道德、法律、制度等都將“生態化”；從系統學角度看，生態文明城市是一個與周邊城郊及有關區域緊密聯系的開放系統，不僅涉及城市的自然生態系統，如空氣、水體、土地、綠化、森林、動物生命體、能源和其他礦產資源等，也涉及城市的人工環境系統、經濟系統和社會系統。

[1]

生態文明城市是建立在生態文明的基礎上的,是追求人與自然、人與社會、人與人的和諧的。具有鮮明的生態文明時代的特征,主要表現在以下幾個方面：首先,各個方面的和諧性。生態文明城市的核心內容就是和諧性,體現在人與自然的關系、人與社會的關系、人與其他物種的關系、社會各個群體之間的關系、人的精神等各個方面是和諧的、有序的。其中人與自然的和諧是前提基礎,人與人和和諧是生態文明城市建設的根本目的。生態城市不僅只是用綠色點綴的人居住的環境,而是富有生機活力的人與自然和諧的共生體。其次,可持續性。生態文明城市是一個可持續發展的城市,它不僅考慮到當代人的利益,也兼顧后代的人需求, “是環境、社會、經濟三方面的共同的可持續發展,經濟的可持續發展是生態文明城市建設核心內容,環境的可持續發展是生態文明城市建設基礎,社會的可持續發展也是生態文明城市建設社會屬性,體現在經濟配置上的效率、生態規模上的足夠、社會分配上的公平同時起作用”最后,社會生產高效性。在社會的生產中,傳統城市的生產方式是直鏈式的,而不是循環的,所以在生產時候會產生嚴重的污染,使我們的生活環境遭到破壞。而生態文明城市的生產方式是建立在低消耗的技術之上的,使物質、能量得到多層次的分級利用,廢棄物循環再生,各個行業、各個部門之間的共生關系協調,達到物盡其用、地盡其力、人盡其才,各施其能、各得其所,從而保持發展的穩定性,提高社會生產的效益。

[3]

[2]二 城市發展中面臨的問題

（一）環境危機

由于在城市規劃之時，沒有注重城市的環境規劃，導致了一系列環境問題的出現，造成了城市環境的污染和破壞。這些環境問題嚴重影響了居民的正常生活和生產。經調查和研究，將我國城市發展中所面臨的諸多問題概括為以下幾個方面：其一，從城市的固體廢物來看，我國城市的固體廢物泛濫成災。這些年，我國城市經濟發展迅速，人們的生活和生產產生了大量的固體廢物，造成了環境污染。其二，從城市的水體質量方面來看，我國城市的水體污染嚴重。隨著我國城市工業的快速發展，以及人口的高速增長，使城市每天都會產生大量的污水，導致水體質量受到很大程度的破壞，污染極其嚴重。其三，從城市空氣質量方面來看，城市空氣污染嚴重，大氣質量嚴重惡化。近年來，我國城市工業和交通運輸業發展迅速，工業生產需耗費大量的資源，這些工業生產將粉塵、臭氧等物質排入大氣層，使大氣質量嚴重惡化。

（二）城市社會生態狀況出現失衡

隨著城鎮化和市場經濟的快速發展，一部分先富起來的人們進入城市優越地區，市區不少工薪、原住民由于房地產開發的拆遷移居邊緣地帶，加之大量的農村剩余勞動力到城市務工進入市區，使城市社會人口結構和布局發生很大變化，這是我國跨世紀以來城市社會狀況

形成的明顯特征和現實問題。在這種情況下，一是城市中的貧富懸殊、生活居住差別顯現。高檔居住區集于市內，普通市民經濟適用房及其社區市內少而外圍多，農民工在城市里散居和擠住在外圍的廉租房屋。二是城市中廣大人民群眾的就業難、住房難、出行難、看病難、上學難等令人糾結。大量的中低收入（包括農民工）人群是城市社會的主體，如今在城市特別是大城市，住房、子女教育、醫療和養老等生活成本越來越高，使大多數工薪階層背負上了巨大的生活壓力，制約了中低收入群體生活水平的增長。

（三）公眾生態文明意識及參與度不高

生態觀念的樹立是整個生態文明與生態文明城市建設的基礎。生態觀念，關系到人類如何認識自身在自然萬物中的位置。如何處理人與自然的關系，如何協調人與人、人與社會的關系，如何選擇自身發展的模式等諸多問題，這些都直接影響著人類的行為，影響著城市能否生態化、可持續地發展。而大多數群眾這種觀念意識并不高，甚至說沒有，那么如何提高公眾的意識與參與度是下一步城市生態建設的重點之一。

三 建設生態文明城市的措施

（一）發展循環經濟，解決環境資源危機

建設生態城市，要遵循經濟規律、社會規律和自然規律，根據循環經濟理論，以最小的環境資源代價謀求城市經濟社會最大限度的發展，以最小的經濟社會成本保護資源和環境，既不為發展而犧牲環境，也不為單純保護而放棄發展。既要創建一流的生態環境和居民生活質量，又要確保城市社會經濟持續健康快速發展，從而走上一條科技先導型、資源節約型、生態保護型和循環經濟型的現代城市發展之路。

[5]

[4]

（二）加強生態文明建設的宣傳，提高全民族的生態道德意識

培育全民生態道德意識，是生態文明建設的一項基礎性工程。我們必須把道德關懷引入到人與自然的關系中，樹立起人對于自然的道德義務感，養成良好的“生態德性”。只有大力培育全民族的生態道德意識，使人們對生態環境的保護轉化為自覺的行動，才能解決生態保護的根本問題，才能為生態文明的發展奠定堅實的基礎。“保護環境”是社會公德的重要內容，是否具有良好的生態道德意識，是現代社會衡量一個人的全面素質發展的重要尺度，也是衡量一個國家和民族文明程度的重要標志。同時，踐行生態道德，創造人與自然和諧有序的良好環境，也是社會文明程度的重要體現。培育全民生態道德意識，必須努力營造良好的社會氛圍。保護生態環境，不是哪一個人、哪一團體的事情，它有賴于廣大人民群眾的共同參與，也必須實現全體人民的思想觀念和行為方式的根本轉變。還須建立完善的環保教育機制，尤其要抓好學校教育的環節，特別要重視青少年生態道德意識的培育和提高。一個人良好的生態道德意識，必須從小開始培育，力爭從我做起，從小事做起。

建設生態城市需要全民參與，共同努力，建設我們的美好家園。

[1]王良.生態文明城市[M].北京：中共中央黨校出版社，2010-11-01 [2]葛競天.論生態省事建設[M].遼寧：東北財經大學出版社，2009-08-01 [3]李霞.論城市的生態文明建設[N].遼寧行政學院學報，2011(1)[4]任致遠.關于城市生態文明建設的拙見[J].上海城市規劃，2013（1）

[5] 俞衛忠.陳謹.生態文明:城市生態建設的新高度[J].污染防治技術，2012-04（2）

第四篇：城市生態學綜述

淺論城市生態系統建設 摘要在當前城市化不斷加速，城市趨于空心化巨型化的現狀下，人們深切感到環境污染嚴重，資源短缺，身心健康受損。如何構建合理的城市生態系統呢？要想建設好生態城市，必須加強城市規劃，其規劃不僅僅局限于將生態學原理應用于城市規劃過程中，而是將其思想滲透于各個方面和部分，使城市規劃生態化，也就是既考慮到現今的生態關系和生態質量，又要考慮到城市未來的生態關系和質量，以使城市和城市生態系統持續發展。本文重點討論的是城市生態系統的建設。

關鍵詞城市生態系統生態系統

城市生態系統構成與特征：

城市生態學是把城市作為一個整體來研究，這樣的整體，我們稱之為城市生態系統。這里我們引入了一個新概念——生態系統。什么是生態系統呢？生態系統是由一定空間內的生物群體及其所占有的環境所構成的，具有一定結構和特定功能的動態整體。按照這樣一個概念框架，城市生態系統就是城市空間范圍內人類及其它生物與自然環境系統、人工建造的社會環境系統相互作用而形成的動態整體，這個整體具有一定的結構和特定的功能。

城市生態系統具有如下特征：

1．城市生態系統中生物子系統的主體是人類，人類在整個系統中既是生產者，也是消費者。值得一提的是，在城市生態系統中，人口的發展代替和限制了其它生物的發展。因此，城市生態系統的能流呈倒金字塔，要維持系統穩定、有序地運行，必須有外部生態系統的物質和能量的大量輸入；

2．城市生態系統中的非生物子系統，主要部分是人工環境，是通過人的勞動和智慧創造出來的。人工控制和人工作用對它的存在和發展起決定性的作用。應該說這既是幸運，也是災難。幸運的是人類能夠改造自己生存的環境，可以使它更適合于人類自身的生存和發展；災難的是人類往往難以正確認識自己與自然的關系，濫用自己的智慧和創造力，不按生態學規律辦事，在看似發展中卻羈絆了自己。人類的已有歷史一再地證明了這一點。

3.城市生態系統具有不完整性。也就是說城市生態系統是一個不完全的生態系統。在自然生態系統中，三類生物——生產者、消費者、還原者處于平衡狀態，維持系統的生存和發展。在城市生態系統，缺乏還原者，即缺乏分解者。整個城市生態系統所產生的廢物，必須靠人類通過各種環保措施加以分解和處理，從而保證系統的正常運行。

4.城市生態系統的能量流動具有明顯的特點：量大、流動方式多、流動機制以人工為主。我們知道，自然生態系統的能量流動主要集中于系統內各生物物種間，反映在生物的新陳代謝中；而城市生態系統由于科技發展，能量主要在非生物之間變換和流動，反映在人力制造的各種機械設備的運行過程之中。在能量

傳遞方式上，自然生態系統主要通過食物鏈和食物網傳遞能量，城市生態系統則有多種渠道傳遞能量，主要地表現為非食物網形式。表現鮮明的人工機制的特色，如機械能傳遞、電能傳遞等等。

關于城市生態系統的特征，除了上述4點外，還具有開放性、高質量性和復雜性等等，這里就不贅述。

然而，了解和知道了城市生態系統的特征后，我們可以通過以下幾方面來進行城市生態系統的建設：

① 加強城市規劃確保城市生態環境的保護。城市化是人類社會發展不可避免的趨勢。在城市化進程中，人類將大多數野生生物限制在越來越狹小的范圍內，同時也將自己圈在鋼筋水泥和各種污染構成的人工環境中，遠離了人類祖先所擁有的野趣盎然的生活環境，產生了種種文明病。因此，改善和保護城市生態環境，是我們在城市規劃和城市發展過程中應當高度重視的重要課題。城市規劃中對城市生態環境越重視，城市生態環境就會朝著人們理想的方向發展，我們的生活質量和生存環境就會不斷改善。

② 調整和完善城市規劃工作中生態建設遵循的原則。

a、生態優先，體現以人為本；

b、注重生物多樣性； c、系統優先，強調整體效果；

d、因地制宜，突出本土特色；

③城市規劃工作中生態建設的規劃內容

a、規劃的框架

鑒于城市的土地的寶貴性，用“土地換生態”是城市發展過程中必須要走的道路。從目前城市生態環境與城市建設的現狀分析，迫切需要建設生態問題相對突

出的道路、河流、水源涵養、農田的土地利用；同時從城市發展以及人們對城市功能的不同需求，有序推進具有一定規模的、多種功能的城市生態系統結構布局。b、規劃模式的配置

根據城市生態環境類型主導功能目標進行城市結構、模式配置的設計，以實現綜合功能優化為目的，利用豐富的小區多樣性進行模式配置，形成多方位復層結構模式、多樣式混和結構類型的接近自然的城市生態環境。在因地制宜、體現生物多樣性的原則基礎上，更加注重體現“以人為本、人與自然和諧”的建設主旨，在注重景觀效果的同時，把提高生態效益放在十分突出的位置。

利用生態定位理論，營造多種模式的城市生態配置類型，滿足城市建設需要。如在城市交通方面，在做好視線誘導、遮光、緩沖的基礎上，注重生態隔離、噪音隔離、抗污染、抗灰塵等生態效果。并建立基于游憩主導功能、隔離主導功能、美觀主導功能、文化主導功能、生物多樣性保護主導功能的城市生態交通環境。

在建設過程中推進生態城市建設的幾個關鍵

一是將樹立生態文明理念作為重要前提。建設生態城市，首先需要樹立生態文明理念。在建設生態城市的過程中，應著力培育市民的生態文明理念，包括生態憂患理念、生態科學理念、生態倫理理念、生態消費理念、生態責任理念等，使建設生態文明理念不斷深入人心，成為市民的自覺行動。在制定具體的行動計劃時，應拓寬公眾參與的渠道，廣泛激發公眾參與的熱情，使生態城市建設的愿望能夠迅速轉變成社會行動。

二是將遵循自然規律作為重要原則。堅持“以人與自然和諧為本”，始終記住人的社會目標和為實現社會目標所發揮的社會生產力決不能違反自然規律、更不能超越自然承載力這個底線。要把環境作為生產力的基本要素，善待環境、保護環境和改善環境，把生態恢復和修復作為突破口，把發展循環經濟作為基本途徑。優化城市的用地結構，搞好城市的用地平衡，控制高層建筑的增加，疏解建筑密度。加強綠化建設，保護生物多樣性。加強生態環境保護，推廣清潔能源與綠色

消費，強化城市物質循環。實行城鄉社會、經濟、生態一體化規劃，優化城鄉空間，加強城市公共服務設施建設，提高居民生活質量。

三是將發展生態經濟作為中心任務。始終堅持以經濟建設為中心，突出抓好經濟結構調整和發展方式轉變，大力發展科技先導型、資源節約型、清潔生產型、生態保護型、循環經濟型產業。大力發展生態農業，調整和優化農業結構和布局，促進特色農業的推廣，培育優勢品種，提高農業效益。大力發展生態工業，按照“不破壞資源、不污染環境、不搞重復建設”的原則，不斷深化工業結構調整，改造傳統產業，發展高新技術產業和新興產業。加快產業結構調整及技術創新，大力發展生態服務業，構建現代商貿體系、信息服務體系、技術保障體系等，支持各類企業參與污染治理，使環保產業成為具有良好經濟效益和社會效益的新興產業。

四是將保護生態環境作為基礎條件。將生態環境保護放在突出位置，積極植樹造林，加強海濕地保護、生態功能區建設以及飲用水保護、開發與整治。大力實施節能技改、循環經濟、清潔生產和資源綜合利用項目，深入開展化工行業整治，提高各類化工集聚區的污染集中處理能力。進一步完善執法體系，強化目標責任制，嚴把項目準入關，嚴格實行節能減排一票否決制和問責制，加大監管力度。把環境作為生產力的基本要素，善待環境、保護環境和改善環境，把生態恢復和修復作為突破口，把發展循環經濟作為基本途徑。

五是將培育生態文化作為重要內容。生態文化對生態文明建設具有促進作用，推進生態城市建設必須注重培育和發展生態文化。開展多形式、多層次的以普及生態環境知識和增強環境保護意識為目的的國民生態環境教育；把生態教育作為學生素質教育的一項重要內容，努力培養具有生態環保知識和意識的一代新人；積極開展群眾性生態科普教育活動；將生態示范區建設與生態科普基地建設結合起來，建設集生態教育和科普、生態旅游、生態保護、生態恢復示范等功能于一體的生態景區。組織公眾參與城市生活垃圾定點分類堆放和資源回收利用等活動，培育公眾保護生態環境的積極性和自覺性，努力在全社會形成提倡節約、愛護生態環境的價值觀念、生活方式和消費行為。

在生態城市建設過程中，只要做到以上所陳述的幾點，我想，就可以把生態城市系統建設的很完美的。

結語：

城市規劃與建設是人類在地球生物圈的重要活動，生物圈為人類提供了生存和發展的環境。生物圈中的各種生態系統都與人類的生存和發展息息相關。人們在開

發和利用生物圈中各種資源創造物質財富的同時，不能忽視生態系統自身的特點和生態規律，不能忽視人類活動對各種生態系統造成的脅迫效應和影響，更不能將充滿生命的生物圈簡單地看作人類的資源庫和蓄污池。因為，人類對生物圈施加的任何影響，生物圈都將按照自身的規律反饋給人類。我們在城市規劃和建設中在利用自然資源的同時，要尊重自然、善待自然、按生態學規律辦事，才能使大自然賜予人類的寶貴財富能夠被人類持續永久地利用，才能使人類與大自然和諧共處，持續擁有這美好的地球家園，實現人類社會的可持續發展。參考文獻：

《借鑒國外生態城市建設的做法探討》

《城市生態和生態城市》

《城市建筑美學：城市生態系統》

第五篇：城市生態學講稿

第一章 緒論

一、城市與城市生態學的概念

1、城市的概念

絕大多數的城市(city)都是從農村、集鎮發展而來的。因此，一般詞典都把城市定義為人口集中、工商業發達、居民以非農業人口為主的地區，通常是周圍地區的政治、經濟和文化中心。但是為了更明確區分城市與農村，科學地把城市定義為：是非農業人口為居民主體，以空間與環境利用為基礎，以聚集經濟效益為特點，以人類社會進步為目的的一個集約人口、經濟、科學技術和文化的空間地域綜合體。——人類社會與地域空間的高度結合。城市的特點：

1、空間上的聚集性。聚集大量的人口、資源和社會經濟活動。

2、經濟上的非農業性。是工業、商業、運輸業、服務業等非農業的聚集地。又稱“非農業的土地利用”。

3、構成上的異質性。人口的種族和民族、風俗與心理、語言與交往方式、以及宗教信仰、道德觀念和政治意識等。又稱“多樣性”、“流動性”。

2、城市生態學的概念

城市生態學(urban ecology)是以生態學(ecology)的概念、理論和方法研究城市的結構、功能和動態調控的一門學科，既是一門重要的生態學分支學科，又是城市科學(urban science)的一個重要分支學科。城市生態學以整體的觀點，把城市看成一個生態系統，除了研究它的形態結構以外，更多地把注意力放在全面闡明它的組分之間的關系及其組分之間的能量流動、物質代謝、信息流通和人的活動所形成的格局和過程。城市生態學采用系統思維方式，并試圖用整體、綜合有機體等觀點去研究和解決城市生態環境問題。由于城市人口與城市環境(其他生物因素和非生物因素)相互作用形成復雜的網絡系統，因而使城市體系的中心問題仍然是生物(人)與環境的問題，因此，從生態學角度又可把城市系統稱為城市生態系統。

二、城市生態學的研究內容

城市生態學是生態學的一個分支，這就決定了城市生態學的研究對象是城市生態系統，重點研究城市居民與城市環境之間的關系。城市生態學的基本內容可歸納為城市生態系統的組成形態與功能、城市人口、生態環境、城市災害及防范、城市景觀生態、城市與區域持續發展和城市生態學原理的社會應用等七個方面。

根據研究的對象和內容的不同，城市生態學可分為城市自然生態學(urban naturalecology)、城市景觀生態學(urban landscape ecology)、城市經濟生態學(urban economicecology)和城市社會生態學(urban socio-ecology)等四個分支學科。

城市自然生態學著重研究城市的人類活動對所在地域自然生態系統的積極和消極影響，以及地域自然要素對人類活動的影響，即人的城市活動與地域的自然生態系統要素之間的相互關系。

城市景觀生態學著重從景觀尺度研究城市不同生態系統之間代謝過程的物流、能流和信息流的轉化、利用效率等問題。城市經濟生態學著重從經濟學角度重點研究城市代謝過程的物流、能流和信息流的轉化、利用效率等問題。

城市社會生態學的研究重點是城市人工環境對人的生理和心理的影響、效應及人在建設城市、改造自然過程中所遇到的城市問題，如人口、交通、能源問題等。城市社會生態學的研究起源于20世紀20年代美國芝加哥學派及德國學者的城市演替研究。前者著重于城市系統的功能，后者強調城市的影響，目前這兩個學派趨于結合，形成了西方較為流行的結構功能學說。

三、城市生態學的發展簡史

科學來自人類的社會生產實踐，是人類認識事物客觀規律性的總結，城市生態學的形成與發展也是與

人類社會生產實踐和對客觀事物的認識密切相關的。

1.城市生態學的形成與發展

(1)中國古代的城市生態學思想簡述

首先，中國古代的城市生態學思想反映在人口、人與土地和人與食物的關系上。公元前390年后商鞅第一個提出了具有城市生態學思想的認識。主要觀點有：①在個地區的土地組成上，城鎮道路要占10％；才較為合理；②主張增加農業人口，提出農業人口與非業人口的比例為100：1，最多不小于10：1，并采取一系列政策鼓勵從事農業，其中還規定了不準開設旅店和不準擅自遷居。隨后荀子(公元前238年)則提出減少工商業人口，國家才能強盛的主張。公元170年，崔姓學者第一個提出人口的合理布局思想，到1885年，包世臣提出了農業與非農業勞動力比例關系應為5：1，限制非農業人口的發展。這些思想在一定程度上影響了我國城市的發展。

(2)巴黎的改建

自17世紀以來，巴黎一直接著古典美學原則進行建設，把城市的道路和廣場構成美麗的圖案，推祟圓廣場放射線型的路，講究軸線、構圖。工業革命后，大工業在巴黎郊區發展起來，城市中出現了混亂，許多自發形成的工人住宅區，道路彎曲、房屋擁擠。從1852年開始進行了巴黎的改建，除了要解決城市中的混亂外還在于把工人住宅區移出中心地帶和美化首都，主要的改建是對城市主道作了重新的規劃，在市中心形成一個大的十字交叉，東向是繁華的商業街，西向是著名的羅浮官、香榭里舍大街和凡爾賽宮，南北向為林蔭大道。為了解決交通的問題，修建內環線和外環線，再沿塞納河修一條弧形道以補充兩環。城市中修建了許多筆直的大道，在街道的交會點建廣場，如著名的民族廣場和明星廣場等就是在街道交會點修建起來的廣場。

巴黎的改建使城市的交通有了明顯的改善，適應了當時馬車快速行駛的要求，以及后來出現的機動車交通。在改建中，在重點地段加強了街道綠化，建了許多街心花園。井在主要道路兩側，規定了建筑高度，徹底改變了歐洲封建城堡原來閉塞、狹隘的面貌，造就了開闊、宏偉的城市景觀。體現出原初的城市生態學思想。這對歐洲及世界各國的大城市建設有很大的影響，成為許多城市仿效的楷模。但是改建并沒有很好地解決工業化所提出的問題，僅著重在形式外表上下功夫，付出了很高的代價，這也反映了當時理論的局限性和反映了資本主義上升時期炫耀財富的心理。

(3)田園城市規劃理論

近代城市的發展產生了許多的矛盾，城市改建的社會實踐，引起了許多人對城市規劃理論的研究與探討，其中最有影響的是1898年英國人霍華德提出的田園城市理論。他經過廣泛和深入的社會調查，認識到了資本主義城市的種種現象，他認為城市災難的根本問題是：城市無限制地發展、土地私有和土地投機買賣等。他提出城市的土地不但要統一管理，而且城市要與鄉村相結合，并提出了一整套的田園城市設想方案(圖l-1)。他設想，每個城市規模不宜過大，約3.2萬人包括周圍2000公頃土地的農田和綠地森林，城市中心是花園，工業區設在城市的邊緣，有便利的交通，整個城市像一座大花園，居民生活在安排合理、優美舒適的環境之中。而建設這樣的城市必須統一開發、經營和管理才能達到。在他的倡導下，英國曾有過試驗，如倫敦附近的列契華斯城。但是由于田園城市理論與社會現實距離較大，該理論在實踐中井未取得成功，然而這種城市生態思想卻對城市規劃理論的研究和發展起了很大作用，后來的衛星城鎮就是這種思想發展的產物。

2.現代城市生態學的產生與發展(1)芝加哥學派與芝加哥城

20世紀以來，資本主義國家生產迅猛發展，使城市問題更加嚴重。由于資本的壟斷，造成了大城市的畸形發展，中心城市衰落，城市問題尖銳。如巴黎從19世紀的270萬人，猛增至850萬人；日本東京從100萬人劇增至1000多萬人。這些大城市的工業、金融及科技教育占全國很大的比重。資產階級為了追求高額利潤，不注意環境，造成了建筑密集，高樓林立，交通混亂，環境進一步惡化。自霍華德的田園城市理論后，城市建設和改建的合理化需要更加強烈。1916年，美國芝加哥學派創始人帕克(R．E．PMk)發表《城市：關于城市環境中人類行為研究的幾點意見》的著名論文，對城市的調查勺和研究工作提出了綱領性的結論意見，特別是他將生物群落學的原理和觀點用。研究城市社會并取得丁可喜的成果，奠定了城市生態學的理論基礎，并在后來的社會實踐中得到發展。無疑如今美如畫，類似花園的芝加哥城的建設深受其影響。

芝加哥學派的主要理論認為城市土地價值變化與植物對空間的競爭相似，土地的利用價值反映了人對最愿意和有價值地點的競爭。這種競爭作用下導致經濟上的分離，按土地價值支付能力分化出不同階層。例如，美國許多城市的內城地區通常為少數民族居住區。帕克的追隨者還應用植物優勢概念解釋了有形群體的發展形式，土地價值決定市民各種活動水平和形式的優勢。此外還將類似植物的侵入的演替概念應用于有形群體，特別是研究特殊的種族及商業活動逐漸進入居住區附近的情況。這些概念促使1925年伯吉斯提出了城市的同心圓增長理論，認為城市的自然發展將形成5—6個同心圓形式，它是競爭優勢及侵入演替的自然生態的結果。

著名的土地經濟學家赫特于1933年根據美國許多城市的實際情況提出了扇形理論。他認為城市從CBD區沿主要交通于道向外發展形成星形城市，總的仍是圓形，從中心向外形成各種扇形輻射區，各扇形向外擴展時仍保持了居住區特點，其中有較多住宅出租的扇形區是城市發展的最重要因素，因為它影響和吸引整個城市沿著該方向發展。這一理論與美國和加拿大當前許多城市的空間形式較相一致。

以后哈里斯(Harris)和厄曼(Uiman)考慮了汽車的重要影響而提出了多核理論。他們指出許多北美城市的土地利用形式并不圍繞一個中心，而圍繞離散的幾個中心發展，雖然市區有的核心不明顯，有的核心是在遷移等原因下形成的，這最可能是由于汽車增長，成為上下班的主要交通工具所致。

(2)衛星城與發展新城市

衛星城的出現是受霍華德田園城市理論的啟發，在惡性膨脹的大城市周圍，建立一些小城鎮，并通過這些小城鎮的合理建設規模、布局等，使之創造良好的生活環境以疏散大城市的人口，緩解大城市的矛盾。它的發展經歷了三個階段：

最初只是附屬于大城市的近郊居住城，僅供居住。工作及公共建筑集中在母城，所必也被稱為臥城。在第二次世界大戰前，英國人和法國人分別在倫敦和巴黎周圍建了一些。以后又出現了半獨立的衛星城。如住瑞典的斯德哥爾摩城周圍建立了一批，著名的有威林比等，它有一批工業和服務設施，部分可以就地工作。進入60年代，產生了完全獨立的衛星城，它距母城較遠，有自己的工業，有全套的服務設施，可以不依賴母城而獨立存在，再加以行政與財政的鼓勵措施，吸引了許多人，達到了真正疏散大城市人口的目的。

(3)新建的大城市

第二次世界大戰后，一些國家政府由于財富集中，有能力建設新城，在建設時吸取了新的理論與技術，并在建設者中發展了城市生態學理論。較為著名的有印度的昌迪加、巴西的巴西利亞，以及中同南方20世紀80年代興建的深圳等。

巴西利亞是巴西的新首都，于1956年在全世界征求方案，丹麥考斯塔中獎，1956年按他的方案實施，規劃人口50萬，城市中一條長8公里的縱軸和3公里的橫軸構成了像弓箭形的布局。弓的中部，東西交叉處為全市商業文化中心。其端部為火車站、體育場和旅館中心。箭頭部分為三角形的三權力廣場，即立法、司法和行政大廈。弓背為劃成方格的居住區，按鄰區單位組織街坊，有寬闊的人工湖，布置大面積的城市植被。整個城市交通組織合理，主要道路交叉口全為立體化等。

四、城市生態學的學科基礎

與城市生態學有關系的學科很多。但最為重要的相關學科有，在城市生態學形成之前發展起來的生態學，與城市生態學同步發展的人類生態學和城市學，以及后來發展和形成的景觀生態學等等。

1.生態學。2.城市學。3.人類生態學。4.環境學

五、城市化及其生態后果

（一）城市的形成(三次社會分工與私有制)。

第一次:畜牧業與農業分離—聚落(城市胚胎)；第二次:農業與手工業分離—產生聚落中心；第三次:手工業與商業分離—“市”(集)形成；私有制產生—聚落爭斗防衛—“城”(鎮)形成；城市發展的自然條件：大河沖積平原區；經濟技術發展水平：沖破自然束縛向外擴張拓展。

（二）城市化(urbanization)通常是指農業人口轉化為城市人口的過程。其表現為： 數量上農業人口轉變為城鎮非農業人口;質量上城市居民生活方式的現代化。城市人口增長:(以前)自然?(目前)機械。

（三）城市化的特點

1、人口集中；

2、產業集中；

3、能源結構改變；

4、需水量增加；

5、交通便捷；

6、信息傳遞快速；

7、不透水地面增加；

8、綠地減少；

9、人們相應的生活習慣改變。

（四）城市問題的生態學實質

1、城市中的物質流基本是線性的，物流鏈很短，常常及時資源到產品和廢物。

2、城市中的生產、生活等一切活動需要大量的能源。

3、城市中各部門分割，行業間缺乏自覺的相互合作，各自為政，各行其事。

4、城市生產多著眼于局部產品，看重當前的經濟效益。

5、城市生態系統中的消費者和生產者的比例常常失調。

6、城市中人口密集，自我馴化，造成人和自然隔絕，人際間關系疏遠和緊張。

（五）世界八大公害事件

公害事件：因環境污染造成的在短期內人群大量發病和死亡事件。八大公害事件 ：是指在世界范圍內，由于環境污染而造成的八次較大的轟動世界的公害事件。

1、馬斯河谷事件；

2、多諾拉事件；

3、洛杉磯光化學煙霧事件；

4、倫敦煙霧事件；

5、四日市哮喘事件；

6、米糠油事件；

7、水俁病事件；

8、骨痛病事件

六、課時安排

總學時/總學分：32/2 理論學時：24實驗學時：8 第一章 緒論（2學時）

第一篇 基礎篇 第二章 生態學基礎（2學時）第三章 城市生態學基本原理與思想（2學時）第二篇 原理篇 第四章 城市人口（2學時）第五章 城市植物群落（6學時，含實驗4學時。實驗一 測樹工具的使用 實驗二 葉片水勢、葉面積測定）第六章 城市非生物環境（8學時，含實驗4學時。實驗三 溫、濕度和光強度測定 實驗四 土壤含水量的測定）第七章 城市景觀（2學時）第八章 城市生態系統（2學時）

第三篇 應用篇 第九章 城市生態評價（2學時）第十章 城市生態規劃（2學時）第十一章 城市生態建設（2學時）

復習題：

1、名詞解釋：城市、城市生態學、城市化

2、根據研究的對象和內容的不同，城市生態學分為哪四類？

3、現代城市生態學中，芝加哥學派的主要理論觀點是什么？芝加哥學派（帕克）的主要追隨者有誰？他們各自的城市模型理論是什么？

4、城市化的特點是什么？

5、城市問題的生態學實質是什么？

6、什么是公害事件？上個世紀世界八大公害事件是什么？

第二章 生態學基礎 第一節 生態學概述

一、生態學的定義及研究對象

1、生態學在不同的發展時期的多種定義。生態學（英文Ecolocy）一詞，源于希臘文oikos+logos，意為―住所、棲息地‖和―論述、學科‖。從字義上講，生態學是關于居住環境的科學，即研究生物的聚居地或生境。生態學是研究生物及環境間相互關系的科學。這里，生物包括動物、植物、微生物及人類本身，即不同的生物系統，而環境則指生物生活中的無機因素、生物因素和人類社會共同構成環境系統。生態學自創立以來，在不同的發展時期，生態學家曾提出過多種定義，馬世駿（1980）：生態學是一門多學科的自然科學，研究包括人類在內的生命系統與環境系統之間相互作用規律（物質循環和能量轉化規律）及其機理。

2、生態學的研究對象

微觀（基因、細胞和器官）、個體、種群、群落、生態系統（生命系統的六個層次或者水平）和宏觀生態學及其應用。

傳統生態學是研究生物個體以上水平（個體、種群、群落、生態系統）的生物與生物、生物與環境之間關系的科學。它是生物學的基礎學科（形態、生理、遺傳等）之一，同時又是唯一將研究對象擴大到生物體以外的科學。

現代生態學主要以生態系統為研究的基本單位，生態系統由生產者、消費者、分解者和非生物環境組成，其功能主要表現在物質流、能量流和信息流（穩態和調節功能）上，通過這三大流，生態系統的各個成員聯系成為一個具有統一功能的系統。生態學的研究已超出個體、種群、群落和生態系統四個層次（或水平）的范圍，向宏觀和微觀兩個方向進一步發展。自然科學和社會科學相互滲透，形成了許多交叉學科，使得生態學的邊界非常模糊。

（1）根據研究對象的組織水平劃分：分子生態學、進化生態學、個體生態學或生理生態學、種群生態學、群落生態學、生態系統生態學、景觀生態學與全球生態學。

(2）根據研究對象的分類學類群劃分：分出植物生態學、動物生態學、微生物生態學、陸地植物生態學、哺乳動物生態學、昆蟲生態學、地衣生態學，以及各個主要物種的生態學。

(3）根據研究對象的生境類別劃分：根據研究對象的生境類別劃分有陸地生態學、海洋生態學、淡水生態學、島嶼生態學等。

(4）根據研究性質劃分：理論生態學：涉及生態學進程、生態關系的數學推理及生態學建模-唐守正。應用生態學： A、應用于各類農業資源的管理，產生了農業生態學、森林生態學、草地生態學、家畜生態學、自然資源生態學等；B、應用于城市建設則形成了城市生態學；C、應用于環境保護與受損資源的恢復則形成了保育生物學、恢復生態學、生態工程學;D、應用于人類社會，則產生了人類生態學、生態倫理學等。E、還有學科間相互滲透而產生的邊緣學科。例如，數量生態學、化學生態學、物理生態學、經濟生態學等。

二、生態學的形成

1、生態學的萌芽時期(公元16世紀以前)；

2、生態學的建立時期(公元17世紀至19世紀末)；

3、生態學的鞏固時期(20世紀初至20世紀50年代)。

4、現代生態學時期(20世紀60年代至現在)。

第二節 種群

一、種群的基本特征

（一）種群的定義 種群（population）人口學上就是人口，是一定空間中的同種個體的集合，也就是說，它是在一定空間中、特定時間內一起生活和繁殖的同種個體的總稱。種群是物種在自然界中存在的基本單位，又是生物群落的基本組成單位。種群是一種特殊組合，具有獨特性質、結構、機能，有自動調節大小的能力。

種群生態學（population ecology）——研究同種生物個體群數量動態、特性分化及其發生發展的科學。

（二）種群的基本特征

自然種群有三個基本特征：數量特征、空間特征和遺傳特征。數量特征是指單位面積或者單位空間內的個體數目，即種群密度。空間特征是指種群都有一定的分布區域和分布形式。遺傳特征是指一個種群內的生物具有一個共同的基因庫，一區別與其他種，但并非每個個體都具有種群中所儲存的所有信息，這涉及到種群內的遺傳與變異。

1、種群密度：單位面積上個體數目或種群生物量。多度：調查樣地上個體的數目。

森林中，常采用德魯捷等級標準，多度和蓋度結合起來，劃分為七個等級。SOC 極多，覆蓋度75%以上；COP3很多，50-75%；COP2多，25-50%；COP1較多，5-25%；SP尚多，植株不多，星散分布，5%；SOI 稀少，偶見一株；Un單株，僅見一株。

2、分布格局（distribution pattern）——種群內個體空間分布方式或配置特點。分：均勻分布（uniform distribution）、隨機分布(random distribution)和集群分布(contagious distribution)

3、年齡結構（age structure）——種群內不同年齡的個體數量分布情況。種群中個體按其生殖年齡可以分為三個生態時期：繁殖前期、繁殖期和繁殖后期。分析年齡結構的方法是用年齡錐形圖或稱年齡金字塔圖。根據年齡結構劃分三種種群類型：增長型、穩定型、衰退型。

增長型種群（increasing population）——年齡結構成典型金字塔型，表示種群有大量幼體，老齡個體小，出生率大于死亡率。穩定型種群（stable population）——出生率與死亡率大致平衡，種群穩定。下降（衰退）種群（declining population）——倒金字塔型。種群中幼體減少，老體比例增大，死亡率大于出生率。

種群（特別是優勢種）年齡結構，直接關系著其本身及其所在群落的發展趨勢，是種群及其所在群落的動態趨勢的主要指標。測定種群的年齡結構，便可分析它的自然動態，推知它及其所在群落的歷史，預測它們的未來。

4、性比（sex ration）——性比是種群中雄性個體和雌性個體數目的比例。

受精卵的♂/♀大致是50：50，這叫第一性比。從幼體出生到性成熟這段時間里，由于種種原因，♂/♀比繼續變化，到個體成熟時為正的♂/♀比例叫第二性比。最后還有充分成熟的個體性比，叫第三性比。性比對種群配偶關系及繁殖潛力有很大的影響。

5、生命表（life table）——是指列舉同生群在特定年齡中個體的死亡和存活比率的一張清單。動態生命表(dynamic life table)——真實記錄生物個體存活情況。根據觀察一群同時出生的個體死亡或者存活的動態過程所獲得的數據編制而成。靜態生命表(static life table)—根據某個種群在特定時間內的年齡結構的數據編制而成。

作用（意義）：綜合記錄了生物體生命過程的重要數據；系統表示出種群完整生命過程；研究種群數量動態必不可少的方法。

二．種群的增長與調節

種群動態（population dynamic）包括種群的數量動態、空間動態、種群調節以及種群對環境變化的生態對策等。本文僅就數量動態，主要是種群的增長做些解釋。

種群增長在理論上取決三個因素：出生率、死亡率和開始增長時的種群大小。Nt=N0+（B-D）內稟增長率：當環境資源無限制時，在最適條件下，種群所能達到的最大瞬時增長速率(r值)。r=（Nt-N0）/ N0 *100%

（一）種群增長的模型

1、馬爾薩斯（Malthus）方程：又稱指數增長模型。如果食物空間和資源都不受限制，r 為一常數，且種群的世代是不重疊。這個種群的增長理論上應按下式進行：Nt=N0ert 指數增長；ln Nt =ln N0ert 對數增長。

2、邏輯斯蒂增長（Logistic growth）模型：是比利時學者Verhulst 1838年創立的。邏輯斯蒂增長模型是指種群在有限環境下，受環境制約且與密度相關的增長方式。又稱阻滯增長。Nt =k/1+e(1-N/k)-rt

（三）種群大小的調節（population regulation）

種群大小的調節是指種群大小的控制或者是指種群大小所表現的作用限度。調節種群大小的因素：非密度相關——外界（物理）因素，如降水、溫度、土壤狀況等。密度相關（密度依賴）——內部的生物因素。自疏(self thinning)與-3/2定律：自疏——指同種植物因種群密度而引起種群個體死亡而密度減少的過程。–3/2定律——植物種群自疏過程中，其個體平均重量與種群密度成-3/2直線斜率的變化。W=Cd-3/2 logw=logc-3/2logd W~平均單株重量

C~為常數 d~種群密度（植物個體重量與密度說：密度降低，重量增大）

第三節

生態系統一、生態系統的基本概念

生態系統(ecosystem)在一定的時空范圍內，生物群落與其環境之間通過不斷的物質循環與能量流動形成的相互依賴、相互作用、相互制約的統一體。

在自然界只要在一定空間內存在生物和非生物兩種成分，并能互相作用達到某種功能上的穩定性，這個整體就可以視為一個生態系統。因此在我們居住的這個地球上有許多大大小小的生態系統，大至生物圈(biosphere)或生態圈(ecosphere)，海洋，陸地，小至森林，草原、湖泊和小池塘。

二、生態系統的組成和功能

1、生態系統的組成 任何一個生態系統都是由生物成分和非生物成分兩部分組成的，但是為了分析的方便，常常又把這兩大成分分為：（1）非生物成分（自然環境）（2）生產者(producers)（3）消費者(consumers)（4）分解者(decomposers或reducers)

生態系統還可以根據物質和能量的活動性，分為：貯存庫（reservoir pool）：生態系統中，除運轉的物質和能量外，有一部分屬于貯存的物質和能量。包括生產者自身的一部分碳素，經過長期礦化作用形成為泥炭，如化石，珊瑚礁等；有的則轉化成為化石燃料，例如石油和煤等；有的則流入大海形成沉積物，它們都暫時或長期地離開了生態系統的循環而貯存起來。交換庫（循環庫）（exchange of cycling pool）：生物體與大氣圈、水圈和生物圈之間的物質循環和能量流動。與貯存庫相反，它們之間的交換是迅速的，但容量小，而且很活躍。

2、生態系統的功能 能量流動，物質循環和信息傳遞是生態系統的三大功能。能量流動是單方向的，物質流動是循環式的，信息傳遞則包括營養信息、化學信息、物理信息和行為信息，構成了信息網。

三、食物鏈和食物網

(一)食物鏈和食物網的概念

1、食物鏈(food chains)生產者所固定的能量和物質，通過一系列取食和被食的關系在生態系統中傳遞。各種生物按其食物關系排列的鏈狀順序稱為食物鏈(food chains)。舉例說明陸地生態系統：綠色植物→食草動物→一級肉食動物→二級肉食動物→頂級肉食動物。水域生態系統：浮游植物→浮游動物→食草性魚類→一級食肉性魚類→二級食肉性魚類→頂級食肉性魚類。

2、食物網(foodweb)食物鏈彼此交錯鏈結，形成一個網狀結構，這就是食物網。一個復雜的食物網是使生態系統保持穩定的重要條件，一般認為，食物網越復雜，生態系統抵抗外力干擾的能力就越強；食物網越簡單，生態系統就越容易發生波動和毀滅。

(二)食物鏈的類型

在生態系統中都存在著三種主要的食物鏈，捕食食物鏈(grazing food chain)和碎屑食物鏈(detrital food chain)和寄生食物鏈。

（三）食物鏈的特征

1、食物鏈的長度通常不超過6個營養級，最常見的4—5個營養級，因為能量沿食物鏈流動時不斷流失。

2、食物鏈越長，最后營養級位所獲得的能量也越少。因為從起點到終點經過的營養級越多，其能量損耗也就越大。

3、食物鏈或食物網的復雜程度與生態系統的穩定性直接相關。

4、生態系統中的食物鏈不是固定不變的，它不僅在進化歷史上有改變，在短時間內也會發生變化。

四、營養級和生態金字塔

（一）營養級（trophic levels）是指處于食物鏈某一環節上的所有生物種的總和，因此，營養級之間的關系已經不是指一種生物和另一種生物之間的營養關系，而是指一類生物和處在不同營養層次上另一類生物之間的關系。生產者的綠色植物和所有自養生物都位于食物鏈的起點，即食物鏈的第一環節，它們構成了第一個營養級。所有以生產者(主要是綠色植物)為食的動物都屬于第二個營養級，即植食動物營養級。第三個營養級包括所有以植食動物為食的肉食動物。以此類推，還可以有第四個營養級(即二級肉食動物營養級)和第五個營養級等。由于食物鏈的環節數目是受到限制的，所以營養級的數目也不可能很多，一般限于3～5個。營養級的位置越高，歸屬于這個營養級的生物種類和數量就越少，當少到一定程度的時候，就不可能再維持另一個營養級中生物的生存了。

（二）生態金字塔（ecological pyramids）是指各個營養級之間的數量關系，這種數量關系可采用生物量單位、能量單位和個體數量單位，采用這些單位所構成的生態金字塔就分別稱為生物量金字塔、能量金字塔和數量金字塔。數量金字塔是以生物的個體數量表示每一營養級。生物量金字塔以生物組織的干重表示每一個營養級中生物的總重量。能量金字塔是利用各營養級所固定的總能量值的多少來構成的生態金字塔。

五、生態效率

生態效率（ecological efficiencies）是指各種能流參數中的任何一個參數在營養級之間或營養級內部的比值關系。營養級間的同化能量之比值為林德曼效率。

多個生態系統中，林德曼效率似乎是一個常數，即10%，生態學家通常把10%的林德曼效率看成是一條重要的生態學規律，但近來對海洋食物鏈的研究表明，在有些情況下，林德曼效率可以大于30%。對自然水域生態系統的研究表明，在從初級生產量到次級生產量的能量轉化過程中，林德曼效率大約為15～20%；就利用效率來看，從第一營養級往后可能會略有提高，但一般說來都處于20～25%的范圍之內。這就是說，每個營養級的凈生產量將會有75～80%通向碎屑食物鏈。

六、生態系統的反饋調節與生態平衡

（一）生態平衡及其調節

由于生態系統具有自我調節機制，生態系統會保持自身的生態平衡。生態平衡是指生態系統通過發育和調節所達到的一種穩定狀況，它包括結構上的穩定、功能上的穩定和能量輸入輸出上的穩定。生態平衡是一種動態平衡，因為能量流動和物質循環總在不間斷地進行，生物個體也在不斷地進行更新。生產者、消費者和分解者在數量上保持平衡能夠增強生態系統的自我調節能力。

生態系統對于外界的干擾，在結構和功能上產生一系列對策，一保護其內部結構的穩定。它包括以下四個基本原則：物質保護原則、生產保護原則、結構保護原則和關系保護原則。

生態平衡的調節主要通過系統的抵抗力、恢復力、自治力和內穩機制來實現。（1）抵抗力（resistance）: 生態系統抵抗外部干擾、維持系統結構功能原狀的能力。（2）恢復力（resilience）: 指生態系統遭受外部干擾后，系統恢復到原狀的能力。（3）自治力(autonomy): 指生態系統對于發生內部的各種現象的自我控制能力。（4）穩態機制（homeostasis）: 指內部組織（internal organization）和結構的一種調節功能，即調節能量流動和物質循環的能力，調節生態系統中各種成分之間的營養關系的能力。

（二）生態平衡失調與生態危機

當外界干擾壓力很大，使系統的變化超出其自我調節能力限度即生態閾限時，系統的自我調節能力隨之喪失。此時，系統結構遭到破壞，功能受阻，整個系統受到嚴重傷害乃至崩潰，此即生態平衡失調。

嚴重的生態平衡失調，從而威脅到人類的生存時，稱為生態危機—由于人類盲目的生產和生活活動而導致的局部甚至整個生物圈結構和功能的失調。

復習題：

1、名詞解釋：種群、種群動態、生態系統、食物鏈、食物網、生態效率、內稟增長率、馬爾薩斯方程、邏輯斯蒂增長模型、生態平衡、生態平衡失調、生態危機

2、自然種群的三個基本特征是什么？

3、種群中個體的三種空間分布格局是什么？

4、種群個體按生殖年齡劃分的三個生態時期是什么？

5、根據年齡結構劃分的三種種群類型是什么？

6、種群增長的模型主要有哪兩種？

7、什么是種群大小調節，調節種群大小的因素主要是什么？

8、生態平衡調節的四個基本原則是什么？

9、生態平衡調節的四種機制是什么？

第三章 城市生態學基本原理與思想 第一節 城市生態學基本原理

一、城市生態位原理

1、生態位（niche）的概念

―生態位‖(niche)一個種群在生態系統中，在時間空間上所占據的位置及其與相關種群之間的功能關系與作用。一般說，生態位的寬度依據該種的適應性而改變，適應性較大的物種占據較寬廣的生態位。

2、生態位理論的基本要點

(1)生態位寬度（廣度）(niche breadth，niche width)：一個有機體單位（物種）利用的各種各樣不同資源的綜合的幅度。(2)生態位重疊（niche overlap）：不同物種的生態位之間的重疊現象。或是說兩個或

更多的物種對資源位和資源狀態共同利用。生態位重疊是競爭的必要條件但并非絕對條件，而決定于資源狀態。(3)生態位分離（niche separation）定義：兩個物種在資源系列上利用資源的分離程度。又稱競爭排斥原理（anticompetitive exclusion principle）或高斯（Gause，1934）原理：如果許多物種占據一個特定的環境，他們要共同生活下去，必然要存在某種生態學差別（具有不同的生態位），否則它們不能在相同的生態位內永久地共存。(4)生態位移動（niche drift）：種群對資源譜利用的變動。這是環境脅迫或者競爭的結果。

3、用生態位理論解釋自然生物群落

(1)一個穩定的群落中占據了相同生態位的兩個物種，其中一個終究要滅亡；(2)一個穩定的生物群落中，由于各種群在群落中具有各自的生態位，種群間能避免直接的競爭，從而保證了群落的穩定。(3)群落是一個相互起作用，生態位分化的種群系統。這些種群在它們對群落的時間、空間和資源利用方面，以及相互作用的可能類型方面，都趨于互相補充而不是直接競爭。大家配合共同生活，更有效地利用環境資源，從而保證了群落在一個較長時間有較高的生長力，具有更大的穩定性。(4)競爭可以導致多樣性而不是滅絕，競爭在塑造生物群落的物種構成中發揮著主要作用。競爭排斥在自然開放系統中，很可能是例外而不是規律，因為，物種常常能夠轉換它們的功能生態位去避免競爭的有害效應。

4、城市生態位(urban niche)城市生態位(urban niche)是個城市給人們生存和活動所提供的生態位，是城市提供給人們的或可被人們利用的各種生態因子(如水、食物、能源、土地、氣候、建筑、交通等)和生態關系(如牛產力水平、環境容量、生活質量、與外部系統的關系等)的集合。它反映了一個城市(或者其他人類生境)的現狀對于人類各種經濟活動和生活活動的適宜程度，反映了個城市的性質、功能、地位、作用及其人口、資源、環境的優劣勢，從而決定了它對不同類型的經濟以及不同職業、年齡人群的吸引力和離心力。

城市生態位大致可分為兩大類：一類是資源利用、生產條件生態位，一類是環境質量、生活水平生態位，簡稱生活生態位。其中生產條件生態位，簡稱生產生態位，包括了城市的經濟水平(物質和信息生產及流通水平)、資源豐盛度(如水、能源、原材料、資金、智力、土地、基礎設施等)；生活生態位包括社會環境(如物質生活和精神生活水平及社會服務水平等)及自然環境(物理環境質量、生物多樣性、景觀適宜度等)。

總之，城市生態位是指城市滿足人類生存發展所提供的各種條件的完備程度。一個城市既有整體意義上的生態位，如一個城市相對于其外部地域的吸引力與輻射力；也有城市空間各組成部分因質量層次不同所體現的生態位的差異。如有學者認為，城市市中心的生態位在城市各個空間組成部分是最優越的(在特定的條件下和特定的城市發展階段)。對城市居民個體而言，在城市發展過程中，不斷尋找良好的生態位是人們生理和心理的本能。人們向往生態位高的城市地區的行為，從某種意義上說，是城市發展的動力與客觀規律之。

二、多樣性導致穩定性原理

大量事實證明，生物群落與環境之間保持動態平衡的穩定狀態的能力，是同生態系統物種及結構的多樣、復雜性呈正相關的。也就是說，生態系統的結構愈多樣、復雜，則其抗干擾的能力愈強，因而也愈易于保持其動態平衡的穩定狀態。這是因為在結構復雜的生態系統中，當食物鏈(網)上的某一環節發生異常變化，造成能量、物質流動的障礙時，以由生物種群間的代償作用給予克服。多樣、復雜的生態系統受到了較為嚴重的干擾，也總是會自發地通過群落演替，恢復原先的穩定性狀態，重建失去了的生態平衡，只是所需的時間，要比受較輕微干擾的生態系統長。

在城市生態系統中，各種人力資源及多種性質保證了城市各項事業的發展對人才的需求；各種城市用

地具有的多種屬性(自然的或人工整地形成的)保證了城市各類活動的展開；多種城市功能的復合作用與多種交通方式使城市具有遠比單一功能與單一交通方式的城市大得多的吸引力與輻射力；城市各部門行業和產業結構的多樣性和復雜性導致了城市經濟的穩定性和整體性的城市經濟效益高等，這都是多樣性導致穩定性原理在城市生態系統中的應用和體現。

三、食物鏈(網)原理

在普通生態學里，食物鏈(food chain)指以能量和營養物質形成的各種生物之間的聯系。食物網(food web)則指一個生物群落中許多食物鏈彼此相互交錯連接而成的復雜營養關系。

廣義的食物鏈(網)原理應用于城市生態系統中時，首先是指以產品或廢料、下腳料為軸線，以利潤為動力將城市生態系統中的生產者——企業相互聯系在一起。城市各企業之間的生產原料，是互相提供的。某一企業的產品是另一企業生產的原料；某些企業生產的―廢品‖也可能是另一些企業的原料。如此之間反復發生密切的聯系，因而可以根據需要進行城市食物網―加鏈‖和―減鏈‖。除掉或控制那些影響食物網傳遞效益，利潤低、污染重的鏈環，即―減鏈‖；增加新的生產環節，將不能直接利用的物質、資源轉化為價值高的產品，即―加鏈‖。其次，城市食物鏈(網)原理反映了城市生態系統具有的這特點，即：城市的各個組分、各個元素、各個部分之間既有著直接、顯性的聯系，也有著間接、隱性的聯系。各組分之間是互相依賴、互相制約的關系，牽一發而動全身。

此外，城市生態學的食物鏈(網)原理還表明：人類居于食物鏈的頂端，人類依賴于其他生產者及各營養級的―供養‖而維持其生存；人類對其生存環境污染的后果最終會通過食物鏈的作用(即污染物的富集作用)而歸結于人類自身。

四、系統整體功能最優原理

各個子系統功能的發揮影響了系統整體功能的發揮；同時，各子系統功能的狀態也取決于系統整體功能的狀態；城市各個子系統具有自身的目標與發展趨勢，作為個體存在，它們都有無限制地滿足自身發展的需要，而不顧其他個體的潛勢存在。所以，城市各組分之間的關系并非總是協調一致的，而是呈現出相生與相克的聯系狀態。因此，理順城市生態系統結構，改善系統運行狀態，要以提高整個系統的整體功能和綜合效益為目標，局部功能與效率應當服從于整體功能和效益。

五、環境承載力原理

1、定義：所謂環境承載力(environmental load capacity)是指某一環境狀態和結構在不發生對人類生存發展有害變化的前提下，所能承受的人類社會作用，具體體現在規模、強度和速度上。其三者的限制，是環境本身具有的有限性自我調節能力的量度。

2、環境承載力最主要的特點是客觀性和主觀性的結合。客觀性體現在一定環境狀態下其環境承載力是客觀存在的，是可以衡量和把握的；主觀性表現在環境承載力的指標及其數值將因人類社會行為內容的不同而不同，而且人類可以通過自身行為，特別是社會經濟行為來改變環境承載力的大小，控制其變化方向。環境承載力的另一特點是具明顯的區域性和時間性，地區不同或時間范圍不同，環境承載力也可以不同。

3、環境承載力包括：(1)資源承載力：含自然資源條件如淡水、土地、礦藏、生物等，也包含社會資源條件，如勞動力資源、交通工具與道路系統、市場因子、經濟發展實力等。從資源發揮作用的程度來劃分，資源承載力又可分為現實的和潛在的兩種類型。現實的：指在現有技術條件下，一區域范圍內的資源承載能力；潛在的：指技術進步，資源利用程度提高或外部條件改善促進經濟腹地資源輸人，從而提高本區的資源承載力。(2)技術承載力：主要指勞動力素質、文化程度與技術水平所能承受的人類社會作用強度，它同樣也包括現實的與潛在的兩種類型。(3)污染承載力：是反映本地自然環境的自凈能力大小的指標。

4、環境承載力原理具體內容：(1)環境承載力隨城市外部環境條件的變化而變化。(2)環境承載力的改變會引起城市生態系統結構和功能的變化，從而推動城市生態系統的正向演替或逆向演替。(3)城市生態演替是一種更新過程，它是城市適應外部環境變化及內部自我調節的結果。城市生態系統向結構復雜、能量最優利用、生產力最高的方向的演化稱為正向演替；反之稱為逆向演替。(4)城市生態系統的演替方向是與城市生態系統中人類活動強度是否與城市環境承載力相協調密切相關的。當城市活動強度小于環境承載力時，城市生態系統可表現為正向演替；反之，則相反。

第二節 城市生態學研究的基本思路

一、系統的概念

系統(system)是相互依存、相互制約、相互作用的諸元素的綜合體。而體現這種整體性和相互聯系性的思想，就是系統思想。

系統思想要求：全面地、而不是局部地看問題；連貫地、而不是孤立地看問題；靈活地、而不是呆板地看問題。系統思想作為一種進行分析與綜合的辯征思維工具，在城市生態學學習和研究中，必須始終用系統思想作指導，才能取得預期效果。

二、系統的特征

(1)整體性或稱集合性：系統是由許多元素按一定方式組臺起來的，這些元素雖然各具不同的性能，但它們是根據邏輯統性的要求構成的整體。一部電視機有103個元件，一架噴氣式飛機有105個零件，一個城市有108個單位。(2)關聯性：系統各個組成部分之間是互相聯系、互相制約、有機地結合在一起的。(3)目的性：系統具有一定的功能，達到定的目的。(4)環境適應性：任何一個系統都處在個特定的環境之中，系統與環境不斷進行能量、物質與信息的交換，系統必須適應它的環境。(5)反饋機制：所有的系統都是信息反饋系統，系統內部都有反饋機制。

三、系統的研究思路

系統作為一個統一的整體，在系統邊界確定以后，所有跨越邊界進入系統的流動，都是系統輸入；跨越邊界離開系統的流動都是系統的輸出。人們在認識系統的實踐中，常常會遇到各種各樣的系統。其中有的系統，人們對其輸入與輸出比較容易了解，而對其內部組分及組分間相互聯系和相互作用的認識，則存在不同程度的困難。相反，人們對有的系統的內部組分及其組分間相互聯系和相互作用關系比較容易了解，而對其輸出與輸入則難以確定。因此，對于不同的系統，應采取幣同的研究思路。我們把各種研究系統的思路，統稱為系統研究思路，一般可分為―黑箱‖、―白箱‖和―灰箱‖三種。

(1)黑箱研究思路：黑箱研究思路是完全忽略系統內部結構，只通過輸入和輸出的信息來研究系統的轉化特性和反應特征的系統研究思路。一般來說，當人們由于技術原因對系統內部難以了解，或研究者僅對系統整體功能感興趣時，都會采用黑箱這種研究思路。中醫通過―望、聞、聽、問、切脈‖進行疾病診斷就是典型的例子。黑箱研究思路除了可以了解系統的轉換功能外，有時還可以對系統的內部結構作出相當準確的推斷。

(2)白箱研究思路：白箱研究思路是建立在對系統的組分構成及其相互聯系有透徹了解的基礎上，通過揭示系統內部的結構和功能來認識包括系統輸入與輸出在內的整體特性。例如生物的形態解剖研究、各種電器設計等常采用白箱研究思路。

(3)灰箱研究思路：灰箱研究思路是同時兼用黑箱和白箱的研究思路而派生出來的一種系統分析思路。在認識系統的實踐過程中，人們常遇到這樣的情況，即研究者對系統內部結構與功能只有部分已知，而其

余部分則是未知的。在這種情況下，采用灰箱研究思路來認識分析系統，往往能收到事半功倍的效果。例如，許多有關生物行為、生態系統結構與功能研究，大多采用―灰箱‖研究思路展開。有的系統其內部結構、參數、特征是確知的，明白的。有許多非技術系統，例如人類的大腦，其內部結構、參數與特征是一無所知的，只能從系統外部表象來研究，我們把這種系統的內部稱作黑箱。也有介于黑與白之間的情況，系統內部的情況不甚了解，也不全知。鄧聚龍教授任1982年首創―灰色系統‖理論，將部分信息已知、部分信息未知的系統定義為灰色系統。

當然在城市生態學研究過程中，要解決的問題是多種多樣的。不同的問題將采用小同的思路和方法來解決。系統思路是最基本的思路和方法。

復習題：

1、如何用生態位理論解釋自然生物群落？

2、什么是城市生態位原理？

3、多樣性導致穩定性原理在城市生態系統中的應用和體現主要在哪些方面？

4、廣義的食物鏈(網)原理應用于城市生態系統中主要表現在哪些方面？

5、什么叫環境承載力？其主要內容是什么？

6、環境承載力原理的具體內容是什么？

7、城市生態學的基本原理有哪些？

8、什么是系統？系統研究的思路是什么？

第四章

城市人口 第一節 城市人口的規模和構成

一、城市人口的規模

城市人口的規模表現為數量和分布密度。不僅能反映城市規模，也可表明城市生態系統得人口負荷程度。

1、城市人口數量。城市容量：在一定自然背景基礎、生產力技術水平和生產條件下，城市所能供養的人口數量。對于一個未城市化的原始地區，其人口容量主要取決于自然條件，人口容量相對很小。隨著人類社會和經濟的發展，勞動生產率不斷提高，人類改造自然的能力逐漸增強，人口容量隨之增強。

由此可見，城市容量一般與下列因素密切相關:城市所在地區的自然條件: 不同的自然條件下所能提供的水、土資源和對污染物的自凈能力不同，限制著城市人口規模的發展。城市的技術經濟發展水平: 城市能容納的勞動力數量一般隨城市的經濟發展而增大;城市生態環境可通過追加資金投入和加強管理得到改善，從而使城市的容量得以擴大。

一般認為，城市容量主要分成以下三個方面：城市生產發展人口容量: 城市容納勞動力人口的最大數量。城市生活條件人口容量: 住房、市內交通、供水、供電、商業網點、學校、醫院、文化娛樂設施等綜合起來能夠容納的人口數量。城市生態環境的人口容量: 城市提供物質、能量和消耗、處理生活及工業垃圾的能力。

2、城市人口密度。

城市人口密度是人口結構的一個重要的基本要素，一般指城市用地范圍內(城市區域內)單位而積上居住的人口數，常用人／平方公里或人／公頃等來表示。有兩種含義：①指城市行政區內單位面積上的人口數；②指城市規劃區域建設區范圍內單位面積上的人口數。常用的城市人口密度通常是后者。城市人口密度反映一個城市乃至城市內某一區域居住人口的疏密程度。其指標常作城市規劃、建設、管理和人口遷移

等計劃的參考依據。

適當的人口密度可以增強人類改造自然的能力，促使生活豐富多彩，節省時間和空間，從而提高社會效益。但城市對人口的負荷力是有限的，城市人口過密化是造成城市交通捆擠、住宅緊張、環境惡化、犯罪率上升等一系列現代城市問題。相反，過低的人口密度也不利于城市生態系統的發展，如城鄉人口居住分散，分布稀疏而難以享受高質量的公共服務。

中國從1950年起，就以發達國家大城市存在的各種城市問題以及人口和產業向大城市外圍地區擴散的現象為依據，制定了―控制大城市，發展小城鎮‖的城市發展方針，并于1989年在城市規劃法中明確提出了―嚴格控制大城市規模、合理發展中等城市和小城市‖的城市政策。對此，學術界一直存在很大約爭論，贊成和反對的兩種觀點針鋒相對。在中國堅持控制大城市發展方針的幾十年中，大城市用地規模受到相當程度的限制。而由于人口增長慣性，大城市人口規模卻越來越大。長期以來，大城市人口增長超過了城市用地發展速度，導致中國大城市人口過密化，在一定程度加劇大城市的城市問題。

二、城市人口的構成

城市人口的構成包括結構和組成兩方面，不僅能反映城市生態系統功能狀況，也可表明城市的發展潛力。

1、城市人口的結構

城市人口的結構包括：年齡結構、性別結構、知識結構、職業結構等。也可以按照自然結構和社會結構來劃分。自然結構包括年齡結構、性別結構和人口增長速度等，它反映城市人口數量變化的可能性和趨勢；社會結構主要包括人口的知識結構、職業結構、民族結構和所有制等，它們反映城市人口在社會經濟系統中的特征和作用。

（1）人口的自然結構。性別結構: 是否均衡，決定著城市內部人口再生產過程的變動方向。年齡結構: 部分地決定著城市人口群體再生產的速度，決定著能夠提供給社會的勞動力數量，影響著對社會生活消費物品的需求量。質量結構: 主要是指人口的先天素質情況，如發育屬于正常還是畸形，有否殘疾，比例多少等。

一個地區人口的自然結構，與該地區人口負荷量的變化、勞動力資源余缺程度、被撫養人口的增減等有十分密切的關系，是一項非常重要的社會經濟發展因素指標，也是在城市規劃與建設中，規劃各類(針對不同年齡人口的)服務設施(如托兒所、幼兒園、中小學、醫院、養老院等)的重要依據。

（2）人口的社會構成。包括人口的社會分布、職業構成、民族組成等。

2、城市人口的組成 城亦稱人口分類，一般有以下四類。

(1)基本人口：指在工業、農業、交通運輸業以及其他不同地方行政、財政、文教單位工作的人口。基本人口對城市規模起確定性作用。

(2)服務人口：指為當地服務的企業、行政機關、文教衛生、商業服務機構中的人口，服務人口的多少隨城市規模大小而定。

(3)被扶養的人口：指未成年的、喪失勞動能力的以及沒有參加勞動的人，包括老弱病殘、兒童、學生以及無業人口，它一般是隨就業人數而變動的。

(4)流動人口：指在本市無固定戶口的人口。一般又分為常住流動人口和臨時流動人口；前者指臨時工、季節工、借調人員、支援人員等。后者指因多種活動過程而在短時間內滯留的人員。流動人口的比例直接牽涉到城市交通、商業、服務等行業的服務效果及社會生活質量。流動人口隨城市性質和季節而異。一些政治、經濟、文化、旅游中心城市流動人口比例較高。據1997年的調查統計，上海有外來流動人口約370

萬，約占全市戶籍人口數的1／4。

城市規劃部門一般將人口比例控制在：基本人口30-40%，服務人口12-20%；被扶養人口45-50%。城市各類人口在總人口中的比例即為人口構成，亦即勞動構成。分析勞動構成的現狀是估算人口發展規模的重要標志之一。城市性質和規模不同，勞動構成也不同。一般說來，城市越大，服務人員比重越高。目前我國規定的特大城市服務人口的比重為20％一24％、低于美國特大城市的27％一31.4％的比重，只相當于它們中小城市的水平。上海市1996年服務人口比重約為38％。

第二節 城市環境對人類的影響

一、城市環境對人的生活質量的影響。1.城市擁擠；2.住房緊張；3.城市基礎設施滯后；4.環境污染。

二、城市環境對人體健康的影響。1.環境污染引起中毒。2.環境污染致癌。3.環境污染引起突變和畸變。

三、城市環境對人的心理影響。1.城市擁擠對人的心理影響。2.環境污染對人的心理影響（噪音污染、空氣污染、水污染等）

第三節 城市人口環境容量觀

一、城市人口容量概念

城市人口容量概念是指一個城市所能承載的最大人口數量。不同的學者基于不同的研究角度，對人口容量含義做出了不同的理解，包括：

1、生物生理的人口容量，就是把人類的人均消費水平壓縮到最低水平，即在只能滿足人類的生理基本要求所必須的水平上估算的最大人口撫養數。

2、環境人口容量即資源承載力，它是指一個特定城市生態系統中資源可供養的人口。

3、經濟人口容量強調人口發展與經濟發展過程的協調與統一，指在一定的經濟發展水平下，一個特定的生態系統中生產資料所能容納的勞動力數量。

4、現實條件的人口容量，根據城市居民的現實消費水平，參照可以預見的生活水平、生產力水平、資源儲量和消耗量的變動情況，二估算的未來城市生態系統所能容納的最大人口規模。

5、適度人口容量，多角度考慮所謂的適度人口。

二、城市人口容量的基本特點

1、人口容量是超越自然生態系統的高容量。

2、人口容量的基礎是農業生態系統。

3、高人口容量需要依靠高投入來維持。

4、人口容量受眾多因素的制約。

5、人口容量是一定生活（消費）水平下的容量。

6、人口容量參數的不確定性。

三、城市人口容量的水桶理論與人口壓力系數

1、人口容量的水桶理論 如果我們把某一特定的人類生態系統（全球、一個國家或地區）比作 一個形狀既定的水桶，則該系統的人口容量就是裝在這個水桶中的液體的“重量”，它取決于三個系數：水桶底面積（S）、水桶的壁高（H）和液體的比重（P）。其人口容量（W）就是：W=S*H*P。所謂底面積是指自然資源和自然條件，它是人口容量的重要決定因素之一；壁高是指經濟發展水平，它是人口容量動態特征的主要依據；比重是指人口的消費水平倒數，在自然資源和經濟發展一定的前提下，人均消耗水平的提高將導致人口容量的縮小。

2、人口壓力系數 用來反映一個特定城市生態系統的人口壓力狀況的量化指標，公式：C=P/W。C人口壓力系數；P現實人口數；W人口容量。

四、人口環境容量觀

關于人口環境容量世界上存在著樂觀論、悲觀論和辯證的觀點。

一些學者認為，地球能夠維持的人口要比21世紀初將在地球上生存的人口數高得多。個別人斷言，地球可以養育500億人口，樂觀派觀點的基本依據主要有四點：①地球陸地還有大量資源尚未開發利用；②人類對海洋資源，包括海底和海水資源的開發利用還處于起步階段；③高度發達的經濟條件是合理和優化環境的基礎，現在的環境污染和環境退化都是暫時的；④科學技術正以跳躍速度發展，隨著生產力的發展，深人認識自然規律，在深度和廣度上不斷提高綜合利用現有資源和開發新資源的能力日益增長的社會需求，擴大人口環境容量。

這是對人口環境容量的看法與樂觀論相對的學術觀點。以極端的生態保護主義和西方綠色和平運動中的政治家和學者為代表的悲觀派認為，當前地球上現有人口已經過多，人滿為患，進—步增長后果不堪設想，其觀點的主要依據是：①人口規模超過環境容量的基本表現是整個環境內生態系統的退化，如污染、毀林、草原減退、沙漠化、土壤侵蝕以及解體、食物和其他自然資源的短缺、氣候變異，災害頻繁等；②即使現有的人口規模不再增長，但人均消費水平還會繼續以相當快的速度上升，資源的耗用量仍會不斷擴大；③人類只是地球上生物群中的—種，人類不能只是保證自身的生存、發展和幸福，還必須為其他生物保留和創造適合于它們生存和維持某種程度繁榮的條件。

世界多數科學家普遍認為，人口環境容量不像生物環境容量那樣主要決定于自然環境因素，而是一個非常復雜和不斷變化的人口—自然環境—社會經濟、文化綜合體系，是由多種，甚至是不確定的因素共同決定的。現階段，人口必須控制，否則將加重環境污染和生態失衡，甚至給人類造成不可逆轉的損失。因此，對人口環境容量過于樂觀不是科學的態度。但人類科學技術的發展是無限的，資源的潛能是巨大的，科學技術的重大突破，特別是對海洋資源利用和保護技術的提高，人口環境容量也會迅速增大。因此，對人口環境容量過于悲觀也不是科學的態度。人口環境容量隨著人類科學技術水平和經濟發展水平的發展而發展，任何超越現實和落后于現實狀況的觀點都是透背人類歷史發展規律的。

總之，制約人口容量及其變化的社會經濟和修飾生態環境因素是多樣和復雜的。社會經濟的不斷發展使得人口容量超越了通常的環境容量限度，人類物質文化生活高水平的追求又使得人口容量具有有限性。自然生態環境系統動態平衡的客觀要求，有限的資源、能源是制約人口容量及其彈性的基本因素。土地資源、水資源及其他資源雖潛力大，但有限的能源與資源，將通過影響人口的生活質量以至生存而制約人口容量。隨著人類社會文明與發達程度的不斷提高，影響和制約人口容量的因素還將日益增多。這也說明了要準確地定量計算某一生態系統的人口承載力是不可能的。

第四節 城市流動人口和人口遷居

一、城市流動人口概念

①在城市中從事短期、季節性工作的外地人口；②到城市旅游、出差、探親、借讀、就學人口。

二、城市化與流動人口的關系

暫住人口大多從事建筑施工、集貿商販、保姆、修理工等經濟活動，填補了一些城市人不愿問津的臟、苦、累、差的就業崗位，構成了城市運行、發展不可缺少的一部分。但反過來農村到城市的暫住人口都需要城市提供衣食住行，城市生態規劃與建設必須考慮到他們的需求。

三、中國人口城市化的特征

在城市人口增長過程中，出現過交通擁擠、住房緊張、環境污染、就業困難等問題。政府利用行政手段，實現了城市人口穩定有序的增長。歸功于限制農村人口向城市遷移的政策以及與之相適應的各種管理制度。限制遷移政策對人口城市化乃至整個經濟、社會的發展產生了一系列的不利影響：（1）延緩了人口城市化進程，造成了人口城市化滯后于工業化。（2）割裂了人口從農業向非農業產業轉移與人口從農村向

城市遷移的必然聯系，影響了城市聚集效益的充分發揮。（3）妨礙了城鄉統一的勞動力市場的建立和發展，造成一方面就業困難，另一方面崗位空缺。

四、城市人口遷居(residential mobility)

城市中以住宅位置改變為標志的、城市地域范圍的人口移動。也稱城市內的遷移(interurban migration)

（一）1960‘s中期以前的人口遷居

大量低收入流動人口移入城市，可能向城市中心區聚集，迫使其他人向外移動，開始入侵和演替過程；同時高級住戶不滿意現有住宅而移向新住宅，并引起低級住戶的移動；還有一些人的遷居是因為結婚、生小孩、年老等對住宅空間產生特定需求所致，但所有這些移動都要受個人經濟狀況以及工作地點的制約。

（二）1960’s中期以后

決定遷居是內、外壓力作用的結果。內部壓力: 住戶的需求與期望。外部壓力: 住宅與環境特征.（住宅大小與質量、鄰里、相對位置）。內外壓力達到一定的程度時，就發生遷居。

五、中國城市人口遷居基本原因

（一）遷居者本身內部因素

1．遷居者的需求，包括住宅需求和住宅區需求（上下班、環境等）兩方面。2．遷居者文化心理。

（二）外界的影響 1．社區環境的影響；2．城市規劃與建設；3．經濟發展與住宅建設；4．人口政策（生育政策、勞動政策、戶籍政策）；5．土地制度（地價的變化）；6.住房政策（租、補貼、買賣）。

復習題：

1、城市人口一般分為哪四類？城市規劃部門一般將人口比例控制在什么范圍？

2、什么是城市人口容量，其基本特點是什么？

3、城市人口容量的水桶理論的內容是什么？

4、中國城市人口遷居基本原因是什么？

6、談談你的城市人口容量觀

7、中國長期實施的嚴格限制農村人口向城市遷移的政策，把中國的經濟、社會劃分為城市和農村兩大截然不同的板塊，把國民劃分為城市居民和鄉村農民兩種截然不同的身份，對人口城市化乃至整個經濟、社會的發展產生了哪些不利的影響？

第五章 城市植物群落

一、城市植被的概念

城市植被（urban vegetation）: 城市植被是城市里覆蓋著的生活植物。它包括城市里的公園、校園、寺廟、廣場、球場、醫院、街道、農田以及空閑地等場所擁有的森林、灌木、綠籬、花壇、草地、樹木、作物等所有植物的總和。

人類在城市建設的過程種，一方面破壞或屏棄了許多原有的自然植被和土生植物，另一方面又引來了許多外來植物和建造了許多新的植被類型。城市植被應屬于以人工植被為主的一個特殊的植被類群。城市植被的第一生產者的作用屬于次要地位，而其美化和凈化環境的作用則是其主要的功能。

二、城市植被的特色

城市植被已被深深地打上了人為活動的烙印，其生境組成、結構、動態均不同于自然植被。

（一）植被生境的特化 城市環境改變了植被的生境。如城市地表改變了土壤結構和理化性質以及土壤微生物成分，大氣污染改變了光、濕、溫和風等氣候條件，影響到植物的正常生理活動。所以城市植被處于完全不同于自然植被的特化生境之中。

（二）植被區系成分的特化 城市植被區系成分應該與本地區原生植被相同，但受人為影響，其組成較原生植被少，且因人為的喜好，有一些外來物種歸化率（外來種占原植物區系成分的比率）較高。城市綠化應該適地適樹。

（三）植被格局的園林化 城市植被的組成、結構、布局均受人為規劃的影響。

（四）結構單一化 物種減少，樹齡（級）受人為影響。

（五）演替偏途化 城市植被的形成、更新及演替都是在人為干預下進行的，因此，植被演替是一條按人的綠化政策發展的偏途途徑。

三、城市植物群落的區系特征

1、植物區系（flora）是指一定地區范圍內全部植物的分類單位，包括所有的科、屬和種的數量。對一個城市植物區系的研究，是要對這個城市化地區所有的植物種類進行科、屬、種的鑒定，并對它們的地理成分和歷史成分進行分析。一個城市的植物區系多樣性除了與該城市所處的地理位置有關外，還與它的面積以及城市化程度有關，特別是與環境污染有關。

2、城市植物區系的特征。城市化對植物區系的影響：一方面是鄉土植物種類的減少，另一方面是人布植物（anthropochore）的增多。人布植物是指隨著人類活動而散布的植物，如農作物和雜草等，也包括人類有意或無意引入、后來逸出野化了的植物，這類植物也稱為歸化植物（alien，naturalized plants）。有人認為一地的植物區系中，歸化植物種類數目占總種類數目的比率(歸化率)是表示城市化程度的標志之一。人布植物種類的百分數明顯呈現出從郊區向城市逐步增多的趨勢。

3、影響城市植被的植物區系種類組成的因素。首先取決于城市所處地區的自然條件，如在南方城市中所常見的熱帶植物一般不會出現在北方城市中，反之亦然。其次，在很大程度上還受其本身目的或功能的影響，如為了滿足遮擋陽光、美化環境之目的，常常選擇冠幅大、色彩美的闊葉樹；而為了創造迷人的風景，則常常選擇樹形優美的常綠針葉樹種。在不同地區和不同國家，還受其文化傳統和社會經濟等因素的影響。如我國許多古老城市的古跡周圍常分布著參天古柏或茂林修竹；又如在西方國家，低收入階層居住區的植物群落中，常常只能見到散生的、生活力衰退的老齡土生樹;或見到以速生樹種為主的人工營造林地。而在高收入階層居住的區域，則常可見到自然林地的群落片段

4、城市土地利用對植物區系的影響。大規模建筑群和不透水地面，是城市中人類利用土地資源的典型形式。就一般而言，這種土地利用形式的強度是從城市中心逐漸向外圍減弱的。與之相應，城市植物區系中外來成分所占的比例亦從城市中心向城市外圍減少。

城市土地利用對植物區系的影響，還表現在不同地區的城市，雖位于不同大陸不同氣候帶，但其植物區系組成具有一定相似性。如德國杜塞爾多夫的植物區系與北京的相似性為10%，與智利首都利馬的為7%。Kunick于1982年對中歐地區九個城市植物區系的比較結果表明，在所有被統計的種類當中，有15%的種為這九個城市所共有。如果僅僅對這些城市中工業用地范圍內的植物種類進行統計，則相似性程度可高達50%。

四、城市植被的功能

（一）城市植被綠化美化環境的景觀效益

綠色是自然界很柔和的顏色，使人感到舒適、愜意，有助于消除疲勞和精神壓抑。通過花開花謝，草木枯榮和動物的生命活動，讓人們感覺自然界的美好、生命力的旺盛和生活的可愛。對不同的植物賦予不同的含義或象征，是人們精神上的享受，如松、竹、梅“歲寒三友”寓意正氣凜然、堅貞不屈；松、柏傲立表示肅穆和莊重；垂柳依依、油橄欖伸展象征和平等等。不同場所的科學綠化，可增加城市文化的內涵，也可為人們的游玩、休憩、鍛煉等提供好的處所，給城市帶來勃勃生機。

（二）城市植被保護和凈化環境的生態效益

1、城市綠化實體的小氣候效應。夏季降溫1～3oC(7.6 oC)，增加濕度3%～12%（33%），阻擋輻射60%

（88% ～ 94%）；冬季氣溫，林內高1oC ～ 2oC。

2、吸收二氧化碳和釋放氧氣平衡的生態效益。10m2 的森林或50m2的草坪即可供1成人耗氧0.75kg/d，并清除呼出的CO2 0.9kg/d。

3、對大氣污染的凈化作用。

（1）減少粉塵污染：一方面由于樹木具有降低風速的作用，另一方面由于樹葉多具絨毛，且分泌粘性油脂及汁液，可吸附大量飄塵。研究表明，吸滯粉塵能力強的城市綠化樹種中國北部地區有：刺槐、沙棗、國槐、家榆、核桃、構樹、側柏、圓柏、梧桐等；中部地區有：家榆、樸樹、木槿、梧桐、泡桐、懸鈴木、女貞、荷花玉蘭、臭椿、龍柏、圓柏、楸樹、刺槐、桑樹、夾竹桃、絲棉木、紫薇、烏桕等；南部地區有:構樹、桑樹、雞蛋花、黃槿、刺桐、羽葉垂花樹、黃槐、小葉榕、高山榕、夾竹桃等。

（2）降低有毒氣體濃度及有毒氣體對植物的危害。幾乎所有的植物都能吸收一定量的有毒氣體。高15m，寬15m的懸鈴木林帶能降低SO2或Cl2濃度50%左右。污染物濃度和接觸時間的聯合作用稱為劑量強度。能引起植物傷害的最低劑量和時間稱為臨界劑量強度或傷害域值（threshold value）。植物進入污染區吸收有毒氣體，部分積累，部分轉移，部分降解。離開污染區后，體內有毒物含量即下降。

（3）殺菌作用：空氣中散布著各種細菌等微生物，其中不少是對人體有害的病菌。城市植被可以減少空氣中的細菌數量，一是由于植物吸滯粉塵，減少細菌載體，從而使大氣中細菌數量減少，另外植物本身具有殺菌作用，許多植物能分泌出殺菌素。

（4）指示和檢測環境污染方面的作用：城市植被在指示和檢測環境污染方面有重要的作用。有些植物對大氣污染的反映，要遠比人敏感的多。植物成為“永不下崗的哨兵”，為保護環境、人類健康服務。

4、減弱噪聲作用。城市植被可以減弱噪聲，主要是植物對聲波的反射和吸收作用。一棵樹的生態價值

印度加爾各答農業大學德斯教授對一棵樹的生態價值進行了計算：一棵50年樹齡的樹，產生氧氣的價值約31，200美元；吸收有毒氣體、防止大氣污染價值約 62，500美元；增加土壤肥力價值約31，200美元；涵養水源價值37，500美元；為鳥類及其他動物提供繁衍場所價值31，250美元；產生蛋白質價值2，500美元，除去花、果實和木材價值，總計創值約196，000美元。

（三）城市植被保護生物多樣性的作用

目前中國植物園共有110余個，屬城市建設系統內的有16個。城市植物園一般地處城郊和城市之間，是城市植被的組成之一，多是廣泛收集地方特色鄉土樹種，引種馴化適合于本地區造林綠化的樹種資源（耐寒、旱、堿、沙），為大面積造林提供種質資源。所以，城市植物園承擔著開發野生觀賞植物資源、馴化和培養城市特殊生態條件下植被建設所需的植物材料等任務。因此，城市植被的建設，特別是植物圓的建設過程，亦是實施生物多樣性保護的過程。

生物多樣性是人類賴以生存的物質基礎：1.直接價值: 從生物多樣性中，人類得到了所需的全部食品、許多藥物和工業原料，同時，它在娛樂和旅游業中也起著重要的作用；2.間接價值: 主要表現在固定太陽能、調節水文過程、防止水土流失、調節氣候、吸收和分解污染物、貯存營養元素并促進養分循環和維持進化過程等7個方面。隨著時間的推移，生物多樣性的最大價值在于為人類提供適應當地和全球變化的機會。生物多樣性的未知潛力為人類的生存發展顯示了不可估量的美好前景。

生物多樣性喪失的原因: 主要有生境喪失和片段化、外來種的侵入、生物資源的過度開發、環境污染、全球氣候變化和工業化的農林業等。但問題的根源在于人口的劇增及高速度的自然資源消耗、不斷狹窄的農業、林業和漁業的貿易譜、經濟系統和政策未能評估環境及其資源的價值、生物資源利用和保護產生的

惠益分配的不均衡、知識及其應用的不充分以及法律和制度的不合理。

總之，人類活動是造成生物多樣性以空前速度喪失的根本原因(比2，000年前快1，000倍)。

（四）城市植被的經濟效益

有城市園林產品等本身的收入，還有改善環境、美化城市促進其他行業，如旅游業、房產業等增值的效益。完善的城市防護林體系，可使糧食、蔬菜增產10～15﹪，降低取暖費10～20﹪。在紐約，房屋周圍若有較好的植被，房價可提高15﹪左右；在公園或公共綠地附近的住宅價格高15～20﹪。復習題：

1、名詞解釋：城市植被、綠地、人布植物、歸化率

2、城市植被有哪些生態特征？

3、城市植物區系的特征及影響因素主要是什么？

4、城市植被的功能。

5、城市植被無疑已被深深地打上了人為活動的烙印。不僅是植被的生境特化了，植被的組成、結構、動態等也改變了，完全不同于自然植被的特征。就你對城市植被的理解來解釋之。

第六章 城市非生物環境 第一節 城市氣候

大氣環境主要是指大氣圈。從地表向上大約80公里或85公里的高度，大氣的化學組成按其體積成分比例基本上是一致的，稱為均質層，包括對流層，平流層和中間層。均質層里有地球生物賴于生存的干潔大氣，即除水汽以外的純凈空氣。

對流層： 大氣最下層為對流層，下界為地表，上界距地表約8-18 km，夏季比冬季略高。它提供生物生存所必需的C、H、O、N等元素，這層大氣有垂直對流與水平運動，含有雜質，并集中了地球大氣總質量的74%以及幾乎全部水汽。產生一系列復雜的氣候變化，直接影響著人類的生產和生活。

平流層：對流頂層至50-55 km的范圍為平流層。這是一個強大的逆溫層，垂直運動微弱，氣流平穩，水汽和塵埃極少，除偶有貝母云、夜光云外，沒有復雜的天氣現象。距地表25-50公里處有一圈臭氧層。它能吸收太陽紫外線和宇宙射線，成為人類的“保護傘”。

中間層：自平流層頂到80-85公里時中間層。

熱層：從中間層頂以上進入非均質層，氣流急劇上升，溫度高達1100-1650oC。這是太陽輻射中的紫外線被該層大氣中的氧原子強烈吸收的結果。從85-800公里的氣層稱電離層，反射無線電波，通訊中起作用。GPS（Global Position System全球定位系統），衛星高度20，000km左右，三顆即覆蓋全球。中國大地原點陜西涇陽，水準原點青島觀象山。

一、影響城市氣候的因素

1、城市氣候的定義：城市除了受當地緯度、大氣環流、海陸位置、地形等區域氣候因素的作用外，還受人類(生產與生活)活動中放出熱量及水汽的影響，因而形成有別于近郊區和鄉村的局地氣候。通常我們稱之為城市氣候。

2、城市氣候所涉及的范圍主要包括三個部分：即城市覆蓋層、城市邊界層和城市尾煙氣層。城市覆蓋層（urban canopy layer）指城市建筑物屋頂以下至地面這一層。它受人類活動最大，與建筑物密度、高度、幾何形狀、門窗朝向、外壁涂料顏色、街道寬度和走向、路面鋪砌材料、人為熱、人為水氣的排放量等關系密切。城市邊界層(urban boundary layer)由建筑物屋頂向上到積云層中部高度。它受城市污染物性質及其濃度、參差不齊屋頂的熱力和動力影響，湍流混合作用顯著，與城市覆蓋層間存在著物質和能量交

換，并受區域氣候因子的影響。城市尾煙氣層(urban plume layer)或稱城市尾羽層，在城市的下風方向。它的氣流、污染物、云霧、降水和氣溫都受城市的影響。鄉村邊界層(rural boundary layer)在城市尾羽層之下。

3、影響城市氣候的因素

在城市高強度的經濟活動中，要消耗大量能源。據統計一個百萬人口的城市，每天要消耗煤3000t，石油2800t，天然氣2700t，同時排放出粉塵約150t，二氧化硫150t，一氧化碳450t，一氧化氮100t。當這些粉塵和有害氣體進入空氣后，會改變大氣的組成成分，影響城市空氣的透明度和輻射熱能收支，減弱能見度，為云霧提供豐富的凝結核，從多方面影響氣候。如果污染物超過大氣的自凈能力，還會造成城市大氣污染。

由于城市居民的生活和生產活動，如家庭爐灶、取暖、工廠生產、公共交通、人、畜的新陳代謝和其他各種能源燃燒所排放的熱量，使城市比郊區增加了許多額外的熱量收入。這種人為的熱量在某些中高緯度城市可以接近或超過太陽輻射熱量。如在德國的漢堡每天從煤燃燒所產生的熱量為167J?cm2，而冬季地面從太陽直接輻射和天空輻射一天中所得到的熱量為175J?cm2。在莫斯科，人為熱竟超過太陽輻射熱的3倍，對城市增溫的影響十分顯著。

此外由于城市供水、排水的方式和農村不同，在燃燒和某些工業生產過程中還產生一定量的―人為水汽‖進入大氣，致使城市中的水分平衡與農村有明顯差異。

4、城市氣候不同于周圍地區的主要表現

1、年平均氣溫和最低溫度普遍較高，即形成城市“熱島效應”；

2、風速小，靜風多；

3、年平均相對濕度和冬夏季相對濕度都較低；

4、多塵埃和云霧，太陽輻射較少；

5、降雨日數和降雨量增加。

二、城市的輻射與日照

1、城市的輻射

輻射平衡方程式：Q=(S+H)*(1-a)+(G-E)。Q輻射平衡，又稱凈輻射；S太陽直接輻射；H天空散射輻射；a反射率；G空氣逆輻射；E地面凈輻射。

（1）城市太陽總輻射較鄉村少。污染物濃度大?直接輻射S少?散射輻射H多?總輻射(S+H)少。（2）城市下墊面反射率a小，反射率小意味著吸收率高。（3）空氣逆輻射G大于郊區；地面凈輻射E比郊區大。總體說，城市地面吸收的太陽輻射與鄉村差別不大。

2、城市日照

1）城市日照總時數和日照百分率小于鄉村。大氣污染物多，云霧多，透明度小。

2）城市內部日照的局地差異明顯。此為建筑物遮陰所致，主要取決于街道走向，及建筑物高度（H）與街道寬度。一般來說，可照時數隨街道狹窄指數（N= H/D）的增加而減少。北墻冬半年完全蔭蔽，夏半年一天兩次日照，但時間不長;南墻每天一次，但隨太陽赤緯增加而減少。東西向街道中心可照時數比南北向街道多，全年總輻射也多。

三、城市的熱量平衡與城市熱島效應

1、城市熱量平衡。

1）人為熱的大量輸入: 工業生產、家庭爐灶、空調制冷、機動車排放、冬季取暖等。2）下墊面導熱率高出鄉村3倍，熱容量較鄉村大1/3倍，因而貯熱量大。3）建筑物密集而參差不齊，減少輻射損失；同分不良不利于熱量擴散。因此，城市熱收入遠高于鄉村。

2、城市熱島效應。（1）城市熱島(urban heat island)—城市內部氣溫比周圍郊區高的現象，城市氣候中

最典型的特征之一。無論是在中高緯度或低緯度地區，這一現象均普遍存在。

城市熱島形成的原因:(i)城市下墊面的性質特殊。(ii)下墊面的建筑材料的熱容量，導熱率比郊區自然界的下墊面要大。(iii)建筑物，道路，廣場不透水。(iv)有較多的人為熱進入大氣層。(v)建筑密集，通風不良，不利于熱量的擴散。

城市熱島效應可以從兩個方面來分析：同一時間城市和郊區氣溫的對比；同一城市歷史發展過程中氣溫的前后對比。①城、郊氣溫對比。?Tu-r—熱島強度=同時間同高度(離地1.5m)熱島中心與近郊的氣溫差值。―城市熱島‖矗立在農村較涼的―海洋‖之上，國內外均如此:冬季傍晚上海市區比郊外要高2~5?C;巴黎城中心年均溫比郊區高1.7?C。②城市發展過程中氣溫的前后對比。隨城市化發展，市區呈現出越來越暖的趨勢.如東京歷史時期氣溫逐年變化可分三個階段。1920~1942年: 氣溫變化趨勢逐年上升(城市發展)；1942~1945年: 氣溫變化趨勢逐年下降(值第二次世界大戰期間，東京城市受到大規模的破壞，城市熱島效應不存在)；1945~1967年: 氣溫變化趨勢逐年上升(戰后城市建設迅速恢復，氣溫又開始回升)。

（2）城市熱島強度的變化。①周期性。日變化: 夜晚強，白晝午間弱。周變化: 明顯受工休日周期影響，周末弱，周內強。年變化: 冬秋兩季比夏春兩季表現更明顯，可能歸因于冬季城市取暖耗能較多，釋放大量人為熱量。②非周期性。臨界風速：風速大則熱島效應小，超過臨界風速時則消失。云量：強熱島大多出現在無云的天氣狀態下。③城市熱島強度的地區差異。城市熱島強度與城市的布局形狀、城市地形等有密切關系。團塊狀緊湊布局，城中心增溫效應強。條形分散結構，城中心增溫效應弱。盆地或凹地，由于風速小，熱島效應特別強，這里不僅抵消了冷空氣的下沉作用，反而成為最暖的熱島中心；城市規模（面積、人口及其密度等）對熱島強度亦有影響；城市附近自然景觀以及城市內部下墊面性質亦對城市熱島強度起一定作用。無綠化的寬闊街道和廣場，到中午時劇烈增溫，在夜里又急劇冷卻，氣溫日振幅最大。林蔭道和有綠化的廣場白晝較涼爽，氣溫的日振幅較小。

3、逆溫(inversion temperature)

在大氣圈的對流層內，氣溫垂直變化的總趨勢是隨著海拔高度的增加而逐漸降低。這是因為大氣主要在近地面的低層中，可能有氣溫的垂直遞減率t>0，t=0或t<0。t=0時，氣溫不隨高度變化，這種氣層逆溫的形成有多種原因，在晴朗無風的夜晚，地面和近地面的大氣層強烈冷卻降溫，而上層空氣降溫較慢，因而出現上暖下冷的逆溫現象，這種逆溫稱為輻射逆溫。在山區，夜間山坡上的空氣冷卻很快，于是冷空氣順坡下沉到谷底，把谷地中原來的暖空氣抬擠上升，而形成上暖下冷的逆溫現象。這種逆溫是要在一定的地面條件下才會形成，叫地面逆溫。

20世紀的8次大氣污染事件，總計病例和死亡者達數十萬人，都與濃霧和逆溫相關。濃霧和逆溫多發生于冬季，深秋，專家稱濃霧和逆溫為“冬季殺手”。

逆溫的存在可以阻礙空氣垂直運動的發展，它像一層厚厚的被子罩在我們城鄉上空，上下層空氣減少了流動，近地面層大氣污染物“無路可走”，空氣污染勢必加重。同時，有逆溫時，一般風速都很小，污染物更不易擴散。

在逆溫造成大霧茫茫或污染嚴重時，人們應減少晨練及室外活動時間，盡力避免“逆溫”帶來的危害。

四、城市的風及局部環流

城市風是由于城市生活和生產消耗大量燃料，致使城市內的氣溫高于周圍地區的氣溫，熱氣溫上升，形成一個低壓區，郊區冷空氣隨之侵入市區構成的空氣環流。城市布局，建筑，街道，綠化均影響風速風 依靠吸收地面的長波輻射而增溫。

稱為等溫氣層；t<0時，氣溫隨海拔高度增加而增加，這種氣層稱為逆溫層。

向。

1、城市熱島環流

在天氣睛朗無云，大范圍內氣壓梯度極小的形勢下，由于城市熱島的存在，城市中形成一個低壓中心，并出現上升氣流。從熱島垂直結構看來，在一定高度范圍內，城市低空都比郊區同高度的空氣為暖，因此隨著市區熱空氣的不斷上升，郊區近地面的空氣必然從四面八方流入城市，風向向熱島中心輻合。這種由于城市熱島的存在，在近地面部分風由郊區向城市輻合，稱為鄉村風(country breeze)。

此時郊區因近地面層空氣流失需要補充，于是熱島中心上升的空氣又在一定高度上流回到郊區，在郊區下沉，形成一個緩慢的熱島環流(local heat island circulation)，又稱城市風系。不應該指出，向城市中心輻合的鄉村風，并不是很穩定的，它往往具有間歇性或脈動性(周期性)，即吹一段時間，要停一段時間。此脈動周期約為1.5~2.0h。這種脈動性在夜間特別明顯。

2、城市發展對盛行風的影響

隨著城市的發展，人口增多，建筑物的密度和高度增加，下墊面的粗糙度加大，因而有使城市年平均風速減小的趨勢。城市的平均風速比郊區小。城市與郊區風速的差值還因時、因風速而異: 一般是白天差值大，晚上小；夏季大，冬季小。

3、城市覆蓋層內部風的局地差異

從城市整體而言，其平均風速比同高度的開曠郊區小，但在城市覆蓋層內部風的局地性差異很大。有些地方風速極微；而在特殊情況下，某些地點其風速亦可大于同時期同高度的郊區。造成城市覆蓋層內部風速差異的主要原因是由于街道的走向、寬度、兩側建筑物的高度、形式和朝向不同，當風吹過城市中鱗次櫛比、參差不齊的建筑物時，因阻障效應產生不同的升降氣流、渦動和繞流等，使風的局地變化復雜化。

盛行風遇到不能穿透的建筑物時，在迎風面上一部分氣流上升越過屋頂，一部分氣流下沉降至地面，另一部分則繞過建筑物的周側向屋后流去。當盛行風向與街道平行時，由于狹管效應，風速會加大。如果風向與街道成一定角度則風受阻而速度減小。在街道中部風速要比人行道靠近建筑物的部分大些。如果以街道中心的風速算作100%的話，那么在迎風面的人行道風速為90%，背風面的人行道風速只有45%。人行道旁如果種植行道樹，樹葉茂盛時風速將再減低20%~30%;在公園的濃蔭中，風速更會削弱50%上下。

城市風對城市空氣的污染有擴散、稀釋作用。但城市風有時還會導致城市的空氣更加混濁，使城市空氣污染加重。由于城市風的存在，城區的污染物隨熱空氣上升，往往在城市上空籠罩著一層煙和二氧化碳等形成的穹形塵蓋，使上升的氣流受阻，污染物不易擴散。所以上升的氣流轉向水平運動，到了郊區下沉，下沉氣流又流向城市的中心。

五、城市的濕度、降水及水分平衡

1、城區年均絕對濕度和相對濕度比郊區低。

2、城區比郊區霧多，能見度低

城市多霧的原因，首先是因為人為造成的大氣污染，顆粒物質為霧的形成提供了豐富的凝結核。城市中鱗次櫛比的建筑物群，增加了下墊面的粗糙度，減少了風速，為霧的形成提供了合適的風速條件。又由于城市熱島環流，郊區農村帶來的水汽，使低空輻合上升凝結成霧的機率增大。城市的大霧阻礙交通，使航班停開，增加城市交通事故。大霧阻滯了空氣中污染物的稀釋與擴散，加重了大氣污染。城市霧還減弱了太陽輻射，不利于人類與其它生物的生活。

3.城市水分收入項比郊區大

城市水分收入比郊區大，首先在于城市中的降水量一般比郊區多，一般比郊區多5%~15%。形成城市降水較多的原因有三：第一，城市熱島效應。城市由于有熱島效應，空氣層結不穩定，有利于產生熱力對流，當城市中水汽充足時(城市中還有一定量的人為水汽和人工管道供應的水分)，容易形成對流云和對流性降水。第二，城市阻滯效應。城市因有高高低低的建筑物，其粗糙度比附近郊區平原大。它不僅能引起機械湍流，而且對移動滯緩的降水系統有阻滯效應，使其移動速度減慢，在城區滯留時間加長，因而導致城區的降水強度增大，降水的時間延長。第三，城市凝結核效應。城市因生產和生活強度較大，空氣中塵粒及其它微粒比周圍地區多，為形成降水提供了豐富的凝結核。

4、城市下墊面蒸散量和水分貯存量比郊區小

城市由于地面一般經人工鋪裝，植被覆蓋率低，不透水面積大，降雨后雨水滯留地面時間短，地面水分蒸發量及植物蒸騰量均小于郊區。根據在美國東北部一個小流域的觀測研究估算: 當流域面積的25%為不透水區時，其年蒸騰量要減少19%;若不透水面積增加到50%，年蒸騰量減少38%;不透水面積增大到75%時，則年蒸騰量減少59%.城市下墊面善于貯存熱量，卻不善于貯存水分。這自然是由于城市中建筑物密集，植被覆蓋率小，又有人工排水管道，降水后水分滲透并貯存在下墊面中極少的緣故。

5、城市徑流量比郊區大，峰值出現時間早

城市下墊面的水分收入量比郊區多，而向空氣的蒸散量和向下墊面內部的滲透貯存量比郊區少，則其徑流量必然要比郊區大得多。城市在降雨后，徑流量急劇增高，很快出現峰值，然后又迅速降低，其徑流曲線非常陡峻，急升急降。郊區徑流曲線則平緩得多，其峰值比市區低，出現時間比市區遲，緩升緩降。

在城市水分平衡中，上述三個特征（3、4、5）對于如何規劃城市的排水管道，有極重要的意義。

六、城市大氣污染

1、城市中大氣污染源和污染物

污染源.固定源：燃料燃燒、廢物焚化、工業生產。流動源：汽車、火車、輪船、飛機等。

城市大氣中的主要污染物。煙塵，粉塵：碳粒、飛灰、碳酸鈣、氧化鋅、氧化鋁。硫化物：二氧化硫、三氧化硫、硫酸、硫化氫、硫醇。氮化物：一氧化氮、二氧化氮、氨等。氧化物：臭氧、過氧化物、一氧化碳等。鹵化物：氯，氟化氫、氯化氫等。有機化合物：甲醛、有機酸、焦油、有機鹵化物，酮等。

(1)顆粒狀污染物

(i)降塵: 直徑大于10 μm的微粒，在空氣中很容易自然沉降。(ii)飄塵: 直徑小于10 μm的微粒，它在大氣中長時間漂浮而不易沉降下來。飄塵中，粒徑在0.25-10 μm之間的均稱為云塵。(iii)粉塵: 工業生產中由于物料的破碎、篩分、堆放、轉運或其他機械處理而產生的直徑介于1-100 μm之間的固體微粒，其化學組成相當復雜，有鎘、鉻、銅、鐵、猛、鈦、鋅，非金屬氧化物、各種鹽類及有機化合物。(iv)煙塵: 由于燃燒、熔融、蒸發、升華、冷凝等過程所形成的固態或液態懸浮微粒，起粒徑多大于1微米。(v)煙霧: 空氣中的煤煙和自然界的霧相結合的產物。較典型的有兩種：①倫敦型，煤塵、二氧化硫和霧相混合并伴有化學反應產生的煙霧。②洛杉磯型，汽車排氣和氮氧化合物通過光化學反應形成的煙霧。(vi)煙氣: 含有粉塵、煙霧及有害有毒氣體成分的廢氣。

顆粒狀污染物約占整個大氣污染物的10%，其余90%為氣態污染物。（2）氣態污染物

（i）硫氧化物：SO2、SO3。(ii)氮氧化物：NO、NO2。.(iii)碳氫化物：化石燃料不完全燃燒的產物。

(iv)碳的氧化物：CO，可降低血液中的輸氧能力而引起死亡(v)微粒：微粒有塵、煙、霧3種。大于1 μm的固體物質為塵，小于1 μm的固體物質為煙，液體微粒為霧。降塵可以為人們上呼吸道纖毛所阻攔，危害不大，飄塵則可能進入肺泡并吸收進血液循環。飄塵的成分十分復雜。(vi)3，4-苯并芘：BP，是燃料及有機物質400℃以上熱解，環化，聚合生成的一種芳香族類化合物，是一種對人及動物有較強致癌作用的化學物質。

（3）酸雨(acid rain)pH<5.6的雨雪或其他方式形成的大氣降水（如霧，露，霜等)。酸雨的毒害比SO2大，當空氣中硫酸霧達到0.8 ml.L-1 時，會使人患病。酸雨影響動植物的生長，使水體酸化，腐蝕金屬，油漆，含碳酸鈣的建筑材料等。引起酸雨的主要離子有：SO42-、NO3-、Cl-、F-。

中國酸雨的特點：1.在空間地理分布上南方比北方嚴重，尤以燒高硫煤的西南城市為重，如重慶和貴陽.2.在時間分布上冬天和春天比較嚴重。

2、城市大氣污染與氣象條件 對大氣污染物的稀釋和擴散作用。

（1）風和湍流的影響

風對排入大氣中的污染物有顯著的輸送、沖淡、稀釋和擴散作用。

城市中嚴重的大氣污染現象都出現在風速小的時候，一般在風速?2m/s或?3 m/s時。必須指出，風速與污染濃度的關系是比較復雜的，如其它條件相同，一般呈反比關系。但如果風速劇增，在煙囪的下風方向近地面層反而會出現較高的污染濃度。這是因為煙囪下風方向近地面空氣污染濃度不僅與風速有關，也與煙囪的有效高度有關。

煙囪的有效高度：煙囪的實體高度與煙氣高度之和，也就是煙流中心線完全變成水平時的高度。煙囪有效高度越高，下風方向地面濃度也越小，但隨著風速增大煙氣離煙囪口以后的上升高度隨之降低，從而使煙囪有效高度也隨之降低，這樣使地面附近濃度增大。這個效果正好與風速對濃度影響效果相反。所以當風速增大到某一定值時，在煙囪附近的下風方向，就有可能出現最高的地表濃度。特別是當煙氣從煙囪口排出的速度小于風速時，煙氣就在煙囪背后發生渦流，在附近建筑物影響下，渦流卷入渦旋，急速降落地面。這種現象稱為下曳氣流(downdraft)（2）大氣穩定度的影響

大氣中溫度、濕度等要素隨高度的分布，稱為大氣層結。

大氣穩定度(?): 表示空氣是否安于原在的層次，是否易于發生垂直運動，即是否易于發生對流的量度。假定有一微團空氣受到對流沖擊力的作用產生上下移動后，如果該空氣微團減速，并有返回原來高度的趨勢，這時的氣層對于該空氣微團而言是穩定的;如果空氣微團一離開原位后，就逐漸加速運動，并有遠離起始高度的趨勢，這時的氣層對于該空氣微團而言是不穩定的;如果空氣微團被推到某一高度后，既不加速也不減速，而是隨遇而安，這時的氣層，對于該空氣微團而言，它的穩定度是中性的。

干絕熱線亦稱干空氣的狀態曲線。指在熱力圖解上，表示干空氣塊在絕熱上升或下降過程中溫度變化的一種曲線。由于干絕熱直減率為近似1℃/100米的常數，故干絕熱線是一些相互平行的直線，如果取橫坐標上1℃和縱坐標上100米的比例相同時，干絕熱線為一組傾斜直線，其傾斜角為135℃。

大氣是否穩定，通常用周圍空氣的―溫度直減率(γ)‖與上升空氣微團的―干絕熱直減率(γd)‖的對比來判斷。干絕熱直減率γd是每上升100m溫度降低1℃。而周圍空氣氣溫隨高度變化的直減率γ是多種多樣的：γ>γd: 每隔100m高度氣溫降低很快，空氣層處于不穩定狀態(不穩定層結)。γ<γd: 每隔100m高度氣溫降

低很少，甚至隨高度而遞增，稱為―逆溫‖，空氣層處于穩定狀態(穩定層結)。γ=γd: 每隔100m高度剛好是減低1℃，空氣層的穩定度處于中性狀態(中性層結)大氣穩定度是影響污染物在大氣中擴散的極重要因素。當大氣層不穩定時，熱力湍流發展旺盛，對流強烈，污染物容易擴散；當大氣層穩定時，湍流受到抑制，污染物不易擴散稀釋。特別是當有逆溫層出現時，通常風力微弱甚或平靜無風，低空好象蒙上一個―蓋子‖，使煙塵聚集地表，造成嚴重污染。

（3）對大氣污染物的沖洗、凝聚和化學反應影響。降水的淋洗作用: 雨滴在下降過程中捕獲顆粒污染物，從而―清冼大氣‖。霧的凝聚作用: 水汽與凝結核結合形成霧滴.高濃度的SO2污染常與濃霧相伴出現。光化學反應作用: 高溫與強光照下易發生，光化學煙霧呈淺藍色，其化學反應復雜

3、城市大氣污染實況（1）城市大氣污染的地區差異

①不同城市對比。雷克雅未克(Reykjavik，冰島首都): 無煙城市，可謂 天藍、地綠、水清、氣爽。中國城市: 屬煤煙型污染，北方城市比南方城市更甚，尤其是在冬天。我國因能源結構以煤炭為主，因此各大城市大氣污染狀況基本上類似。

②同一城市內部不同區域。大氣污染濃度分布不均勻: 靠近工業區污染最為嚴重;靠近市中心的交通和商業區污染次之，也較嚴重;綠化區稍好些。當市內的污染區風速較小，低空又有逆溫層存在時，在市區上空往往形成一穹隆形的塵蓋。如果風速達到3.5m/s，就會使穹形塵蓋破壞，形成鳥羽狀塵蓋。在強污染源的排放下，如果低空層結穩定，地面風能將城市羽狀塵蓋向下風方向擴展數百千米。

（2）城市大氣污染的類型及其日變化和年變化

倫敦型(煤炭型)空氣污染：大氣污染源主要來自工業爐窯和民用爐灶，使用燃料為煤炭類，排出的主要污染物為煙塵、SO2、CO等。在冬季因取暖用的燃料較多，排放的煙塵量大，再加上冬季輻射逆溫頻率大，湍流弱，煙塵不易擴散，因此大氣中煙塵濃度冬季最高，春秋次之，夏季最小。日變化煙塵濃度以早晨8時左右為最大。我國各大城市的空氣污染基本上屬于這種類型。

洛杉磯型（石油型）空氣污染：大氣污染源主要來自汽車等交通工具。污染物為汽車尾氣排出的一次污染物 氮氧化合物（NOX）、碳氫化合物（HXCX）、一氧化碳（CO）和鉛塵等，以及在強烈的陽光照射下，由光化學反應生成二次污染物（光化學氧化劑）。由這些氮氧化合物、碳氫化合物、以及光化學反應的中間產物、最終產物所組成的特殊混合物，被稱為光化學煙霧。濃度年變化: 夏、秋季節(5月~9月)為最濃，冬季最淡。日變化: 光化學煙霧只在白天出現，以中午附近為最濃。夜晚無日照，因而不會有污染現象出現。

4.城市大氣污染的影響

（1）對城市氣候的影響。城市大氣污染與整個城市氣候是相互影響相互制約的。城市中的風、大氣穩定度、天氣形勢、降水、霧、溫度和日照等影響和制約著城市大氣污染的濃度及其時空分布；而城市大氣污染又反過來影響城市的氣候。其中最突出的影響有以下幾方面：減少太陽入射輻射和日照時數；增加城市煙霧頻率、減小能見度；改變城市的熱狀況。

（2）對城市居民健康的危害。呼吸道疾病、致癌、心血管、消化道、神經系統、泌尿系統疾病等（3）對各種物品的腐蝕。城市紀念性建筑物(30=500)、藝術品等

（4）酸雨及其危害。pH＜5.6；跨地區、跨國界；我國西南嚴重，以貴州、重慶、四川盆地較集中；北方較輕。

第二節 城市的土壤

一、城市土壤性質

1、城市發展與建設導致形成廢墟式土壤。這類土壤較利于植物根系伸展，但養分布不均；通氣良好，但土體甚為干燥。

2、城市道路交通使其兩側土壤性質發生改變；瓦礫、磚、砂、混凝土等建筑廢料多，pH值高，鉛金屬含量大，緊實度增加。

3、城市土壤含水量：城市化過程常常導致土壤含水量減少和地下水位降低；大部分降水形成地表徑流而流失，地下水得不到補償；城市地下設施(地鐵/地下停車場等)施工需要排出地下水。

二、城市土壤污染

1、水污染：主要是由污水灌溉造成。土壤潮濕或過潮濕、通氣性變差，營養元素雖豐富但也富集了有害物質。特別是由于鎘和鉛的富集，已不再適宜于蔬菜、農作物和其他經濟作物生長。此外通過放牧常常還對動物造成毒害。

2、大氣污染: 城市工業生產、交通運輸以及其他活動所排放的廢氣，以飄塵、降塵等形式降落，造成土壤污染。

3、固體廢氣物污染: 主要指垃圾、廢渣等固體廢棄物所造成的土壤污染。我國城市垃圾年產量達1.5億噸，一半以上進入城郊土壤。

污染物質通過人類向水體排放或引工業污水和生活污水灌溉而進入土壤，此類引起的土壤污染最普遍。進入大氣，以飄塵、降塵的形式淋洗入土壤。廢渣、垃圾等固體廢物堆放，或作為肥料施用而進入土壤。

綜上述，城市土壤具有較高污染物(重金屬、有機物等)含量。工業―三廢‖和城市垃圾、廢物是引起土壤污染最重要的物質來源。

第三節 城市噪聲

噪聲屬物理污染，是現代城市公民每天必須忍受的公害之一。各地噪聲近年來有上升趨勢。

一、噪聲的定義和特性

1、噪聲(noise)—指人不需要的、使人厭煩的、對生活和生產有妨礙的聲音。噪聲不單取決于聲音的物理性質，還與人的生活狀態有關。作為感覺公害，噪聲分為: 過響聲(飛機)，妨礙聲(不大，但影響正常生活)，不愉快聲(剎車)及無影響聲。

2、噪聲的特性：（1）無污染物，不留毒害;（2）不積累，不持久；（3）具有聲音的一切聲學特性和規律。

3、與噪聲有關的幾個物理量

（1）頻率—聲音是物體振動以波的形式在弱性介質(氣體/固體/液體)中進行傳播的物理現象，即通常所說的聲波.聲波的頻率等于造成和產生該聲波的物體振動的頻率(Hz)。頻率的高低，反映聲調的高低。頻率高，聲調尖銳;頻率低，聲調低沉，人耳對聲波的感應范圍在20~20000Hz，其中對1000Hz以下聽覺反應遲頓。換句話說，人耳對低頻率噪聲容易忍受些，而對高頻噪聲則感覺煩燥些。

（2）聲壓(P): 聲波在空氣中傳播時，空氣分子在其平衡位置的前后，沿著波的前進方向前后運動，使空氣的密度也隨之時疏時密。在密處與大氣壓相比壓力稍許上升;反之在疏處則稍許下降。在聲音傳播過程中，空氣壓力相對于大氣壓力的變化，稱為聲壓，其單位為帕(Pa)。

（3）聲強(J): 聲音的強度: 1秒鐘內通過與聲音前進方向成垂直的1m2面積上的能量稱為聲強，其單位是W/m2。聲強與聲壓的平方成正比，其關系式如下: J=P2/ρc[ρ—介質的密度(kg/m3)； c —聲音的傳播速度(m/s)]。

（4）聲壓級：由于常遇到的噪聲聲強大小差別極大，例如飛機發動機噪聲的聲壓為20Pa，而剛能聽 JP2PLP?lg?lg2?2lgJ0P0P0

到的蚊子飛過的噪聲聲壓約為2?10-5Pa。兩者聲強之比達1012倍。因此采用聲強之比(亦即聲壓之比)的對數來表示。

P—被測聲壓，P0—基準聲壓，其值為2?10-5Pa，LP—聲壓級(Bel)用貝做聲壓級的單位太大，常用它的它的十分之一即分貝（dB）作單位。所以聲壓級就是被測聲壓與基準聲壓之比的對數乘以20的分貝數。

（4）噪聲級—聲壓級只反映了人們對聲音強度的感覺，不能反映人們對頻率的感覺，而且由于人耳對高頻聲音比對低頻聲音較為敏感，因此聲壓級和頻率不同的聲音聽起來很可能一樣的響。這樣，要表示噪聲的強弱，就必須同時考慮聲壓和頻率對人的作用，這種考慮了共同作用的噪聲強弱稱為噪聲級。噪聲級可用噪聲計測量，它能把聲音轉變為電壓，經過處理后用電表指示出分貝數。

二、噪聲的危害

40dB(A)以下屬正常的環境聲音，一般被認作噪聲的衛生標準。在其上便是有害的噪聲，它影響睡眠、干擾工作、妨礙談話、使聽力受損害，甚至引起心血管系統、神經系統、消化系統等方面的疾病。噪聲危害有以下主要表現：1.干擾睡眠。2.損傷聽力。3.對人體的生理影響。4.對兒童和胎兒的影響。5.對動物的影響。6.對建筑物的損害。

三、噪聲的控制標準及噪聲控制

1.噪聲控制標準(隨地區和時間的不同而異，具體分三類: 第一類聽力保護標準: 目前大多數國家定為90(85)dB(A)，能保護80%(90%)的人。若平均聽力損失超過25dB(A)，稱為噪聲性耳聾。

第二類機動車輛噪聲標準(城市噪聲中交通占70%)

第三類環境噪聲標準的制訂最為復雜。通常是從噪聲引起煩惱的角度來考慮，對休息睡眠與交談思考的干擾是日常生活最易引起煩惱的因素，因此環境噪聲標準的制訂，主要是以對睡眠和交談思考的干擾程度為依據的。例如，對睡眠而言，一個40dB(A)的連續噪聲，會使10%的人的睡眠受到影響，在70dB(A)時受到影響的人達50%。從睡眠角度看，30~35dB(A)的噪聲對睡眠基本上沒有影響。因此我國把安靜住宅區夜間的噪聲標準訂為35dB(A)噪聲來源

2.就城市環境噪聲而言，則大致可分為: ①交通噪聲: 占城市環境噪聲的70%，噪聲源活動，影響面廣，主要來自交通運輸工具的行駛、振動和喇叭聲。如載重車、公共車、拖拉機等車輛的行進噪聲約89~92dB(A);喇叭聲在我國城市噪聲中最為嚴重，(距車輛5m處，)電喇叭大約為90~110dB(A)，汽喇叭大約為105~110dB(A)。我國城市交通噪聲普遍高于國外，市區噪聲級都在75dB(A)以上，有的夜間仍高達70dB(A)②工廠噪聲: 來自生產過程和市政施工地等，是造成職業性耳聾，甚至年青人脫發禿頂的主要原因。一般電子工業和輕工業的噪聲在90dB以下，紡織廠噪聲約為90~106dB(A)，機械工業噪聲為80~120dB(A)，鑿巖機、大型球磨機達120dB(A)，風鏟、風鎬、大型鼓風機在130dB(A)以上，工廠噪聲不僅給生產工人帶來危害，而且廠區附近居民也深受其害。

③生活噪聲: 即街道和建筑物內部各種生活設施、人群活動等產生的聲音。如樓上挪動東西、敲打物體、兒童哭鬧、收音機和電視機的大聲播放、戶外小學生的喧嘩聲等，均屬此類。生活噪聲一般在80dB(A)以下，對人沒有直接生理危害，但都能干擾人們談話、工作、學習和休息，使人心煩意亂。

3.噪聲控制

噪聲的傳播一般分為三段: 噪聲源?傳播媒介?接受者;聲波傳播途徑包括行進過程中的反射和衍射等。控制噪聲的原理，就是在噪聲到達耳膜之前，采取阻尼、隔振、吸聲、隔聲、消聲器、個人防護和建筑布局等七大措施，盡力減弱或降低聲源的振動，或將傳播中的聲能吸收掉，或設置障礙，使聲音全部或部分反射出去，減弱噪聲對耳膜的作用，達到控制噪聲目的。

（1）從聲源上降低噪聲: 包括研制和采用噪聲低的設備和改進加工工藝等措施

（2）在傳輸途徑上控制噪聲: 采取聲學處理的方法，如吸聲、隔聲、隔振和阻尼等來降低噪聲（3）在接受點阻止噪聲: 在上述兩種控制方法失效時，應采取耳塞、耳罩、防聲蠟棉和防護面具等個人防護措施

（4）其它方式: 如實行新的交通法規，廣泛進行植樹造林，綠化城市，可在一定程度上減輕城市噪聲

第四節 城市災害及其防治

城市災害（urban disaster）是發生在城市范圍內的自然災害和人為的各種災害。主要有：①地質災害；②氣象災害；③火災；④各種交通災害；⑤各種傳染病和環境污染等。

一、城市地質災害

（一）城市地質災害的主要類型及危害

地質災害（geological disaster）是地殼動力地質作用及巖石圈表層在大氣圈、水圈、生物圈相互作用和影響之下，使城市的生態環境和人類生命及財富遭受損失的現象。城市地質災害主要包括：地震災害、崩滑流災害、地面變形災害、開挖工程災害、水土流失災害、風沙塵暴災害和海平面上升災害等七種。

1、地震災害

地震是城市面臨的第一大天災，是城市環境使居民遭受最致命打擊的城市災害。殺傷殺死城市居民的既是地震本身，也是人們自己建造的建筑物，但絕大多數的人是死于后者。

地震就是因地球內部緩慢積累的能量突然釋放而引起的地球表層的振動。它是一種經常發生的自然現象，是地殼運動的一種特殊表現形式。地球上每天都在發生地震，一年約有500萬次。其中約5萬次人們可以感覺到；能造成破壞的約有1000次；7級以上的大地震平均一年有十幾次。

地球內部由表及里可分為地殼、地幔、地核三個圈層。據統計約有92%的地震發生在地殼中，其余的發生在地幔上部。由于引起地殼震動的原因不同，可以把地震分為構造地震、火山地震和陷落地震。構造地震是由于巖層斷裂，發生變位錯動，在地質構造上發生巨大變化而產生的地震，也叫斷裂地震。目前世界上發生的地震90%以上屬于構造地震。構造地震的震源深度通常多在60公里以內。

地球內部發生地震的地方叫震源。震源在地面上的投影點稱為震中。從震中到地面上任何一點的距離稱為震中距。

地震有兩個主要參數，一是震級，二是烈度。震級反映地震本身的大小，只跟地震釋放的能量多少有關，能量越大，震級就越大；震級相差一級，能量相差約30倍。地震震級分為九級，一般小于2.5級的地震人無感覺;2.5級以上人有感覺;5級以上的地震會造成破壞。簡稱震級。按震級大小分：一般將小于1級的地震稱為超微震；大于、等于1級，小于3級的稱為弱震或微震 ；大于、等于3級，小于4.5級的稱為有感地震；大于、等于4.5級，小于6級的稱為中強震；大于、等于6級，小于7級的稱為強震；大于、等于7級的稱為大地震 ；8級以及8級以上的稱為巨大地震。地震烈度是指地震時某一地區的地面和各類

建筑物遭受到一次地震影響的強弱程度。從概念上講，地震烈度同地震震級有嚴格的區別，不可互相混淆。對于同一次地震只應有一個數值。烈度在同一次地震 中是因地而異的，它受著當地各種自然和人為條件的影響。影響一地地震烈度的五要素：震級、震源深度、震中距、地質結構、建筑物。我國將地震烈度劃分為12度：3度：少數人有感，儀器能記錄到；4-5度：睡覺的人會驚醒，吊燈擺動；6度：器皿傾倒，房屋輕微損壞；7-8度：房屋破壞，地面裂縫；9-10度：橋梁、水壩損壞、房屋倒塌，地面破壞嚴重；11-12度：毀滅性的破壞。

地震發生較多又比較強烈的地帶，叫地震帶。世界主要有兩大地震帶：一是環太平洋地震帶，包括南北美洲太平洋沿岸和從阿留申群島、堪察加半島、日本列島南下至我國臺灣省，再經菲律賓群島轉向東南，直到新西蘭。釋放能量占全球地震釋能量的76%；二是喜馬拉雅-地中海地震帶，從印度尼西亞經緬甸到我國橫斷山脈、喜馬拉雅山區，越過帕米爾高原，經中亞細亞到地中海及其附近地區，釋放能量占全球地震釋放能量的24%。我國處在世界上兩大地震帶之間，大陸地震約占世界大陸地震的三分之一。

2、崩滑流災害 崩塌、滑坡、泥石流災害是世界上城市危害比較嚴重的地質災害之一。它僅次于地震災害，危害慘重，分布廣泛，且歷史悠久。這三種災害具有相同的形成條件與分布規律，常在同一地區相伴而生，因此歸為一類。它屬于外動力地質災害或外動力作用下形成的巖石圈災害。

3、地面變形災害 地面變形災害包括地面沉降、地面塌陷和地面裂縫。在中國，造成城市地面塌陷的原因大體上有兩個方面：①開采地下礦產資源引起塌陷；②表面巖溶活動引起塌陷。

4、開挖工程災害 在工礦企業工程建設過程中產生了大批城市，如：山西、廣西南丹、黑龍江等地。在這些城市周圍礦產資源開發和隧道等工程建設中經常發生突水、突泥、沖擊地壓、冒頂、煤瓦斯突出等。煤田自燃和煤礦井下自燃主要發生在北方，它是指煤田、埋藏淺、含量高的煤層和干旱地區干燥煤層發生的煤炭自燃災害。

5、水土流失災害 水土流失災害是土壤在外力（風、水等）的作用下，被剝蝕搬運和沉積.由于它的作用發生緩解，平時察覺不到，故有又稱之為“靜悄悄的危機”和“爬行性的災難”。氣候、地形、土壤種類和植被覆蓋等會影響水土流失的發生，但人類不合理利用土壤，破壞植被則是水土流失的主要因素。

6、風沙塵暴災害

風沙塵暴都是威脅城市安全的災害性自然現象，但卻是與人類的活動密切相關。目前，西部的西安、蘭州、銀川、烏市、呼市、北京等常受到風沙的侵襲。在受風沙塵暴危害嚴重的城市和地區，加強植被的恢復工作，提高植被的覆蓋率，是減少災害的最佳途徑。

沙塵暴發生的條件為：沙源：沙源或很細的沙土等基本物質。地表性質：土質松軟、干燥、無植被或草木生長及沒有積雪。氣象條件：強烈而持久的地面風、垂直不穩定的氣象條件及沒有降雨降雪天氣現象。

我國北方劃分出4個主要沙塵暴中心和源區：

1、甘肅河西走廊及內蒙古阿拉善盟；

2、南疆塔克拉瑪干沙漠周邊地區；

3、內蒙古陰山北坡及渾善達克沙地毗鄰地區；

4、蒙陜寧長城沿線。

沙塵暴頻頻發生是生態環境惡化的標志之一。我國沙漠、戈壁和沙漠化面積已達1，653，000km2，并正以每年2，460 km2/yr速度發展。

中國林科院利用1000多個觀測站、10年資料模擬干旱半干旱地區的條件做了一些實驗，預計到2050年，我國的干旱區還在擴大，沙塵暴的來源還會存在的。

7、海平面上升災害

全球的氣候變暖，地球表面降雨歷時加長，強度增大，加速海洋中冰雪的融化，海平面上升，過去的100年來，全球平均氣溫升高0.15-0.45℃，全球海平面上升了10-20cm。給沿海城市帶來了一系列災害：（1）影響城市供水：海平面上升加劇鹽水入侵危害和阻礙城市污水放而引起的供水水源污染。（2）阻礙城市防洪：沿海平原城市高程較低，天津和上海現狀重現期為100年一遇的高潮位，將變成10年一遇，廣州降為20年一遇。（3）旅游業受到危害：海平面如上升50cm，大連、秦皇島、青島、北海和三亞濱旅游區淹沒和侵蝕加劇后退31-366m，沙灘損失24%。

（二）城市地質災害防治對策

（1）加強對城市地質災害鏈、災害機理、災害區劃、災害評估及災害預警系統的綜合研究。（2）加強法制建設，建立健全有關減災法規。（3）中國城市地質災害損失慘重，進行城市災害的綜合評價，提出切合實際的因災設防，因地減災。（4）加大城市地質災害防治的投入，加強防災工程建設，開展包括城市綠化、水土流失治理、防滑、防泥石流和入海口防潮工程，水庫、危壩的加固工程，防洪、防震等城市防災工程，以及小流域治理。（5）打破地方保護主義，只顧本單位的眼前利益，忽視社會利益的消極思想。（6）加強宣傳教育。（7）總結減災經驗教訓、彌補工作不足。（8）推動減災工作的社會化，為社會減災做出貢獻。（9）發展城市地質災害學科建設。（10）制定科學的、切實可行的減災措施。

二、城市火災及其防治

（一）城市火災的危害

火災（fire disaster）是一種發生頻率最高且又無法預見的城市災害。它常常孕育于強風、地震、戰爭等其他重大災害之中，對人民生命財產的危害及城市建設的破壞十分嚴重。

2010年11月15日，上海靜安區膠州路728號的一幢28層民宅發生嚴重火災。大樓火災遇難人數53人。另外還有70人住院，其中17人傷勢嚴重。事故原因是由無證電焊工違章操作引起的。上海靜安大火，抓捕8名無證電焊工。

三、城市洪澇災害及其防治

（一）城市化對洪澇災害的影響

城市化對雨洪水匯流過程中影響最敏感的因素：(1)地面覆蓋不透水鋪砌。(2)地面排水系統的改造。(3)土地利用結構的變化。城市的發展使土地得到充分利用，它往往侵占一些天然河道的洪水灘地和滯洪洼地。

城市化后單位過程線的洪峰流量約等于城市化前的3倍，漲峰歷時縮短1/3，暴雨徑流的洪峰流量預期可達未開發流域的2-4倍。

（二）中國城市布局特點及洪澇災害

76%城市分布在東部和中部地區。沿海、沿江分布，珠江、長江、淮河、黃河、遼河、松花江等江河流域集中了中國90%以上的城市人口，集中了工業總產值和固定資產90%的資源，集中了中國政治、經濟、文化的精華。30%的城市分布在僅占國土面積的10%的經濟發達的地帶，海拔在50m以下，極易遭受洪澇災害。1954年的長江洪水，確保了漢、寧、滬等沿江大中城市，但淹沒農田313萬頃，損失100余億元，死亡人數萬計。1998年入夏后，長江發生了自1954年以來的又一次全流域的特大洪水，嫩江、松花江也發生了歷史上的大洪水。據初步統計，全國共有29個省（區、市）遭受了不同程度的洪澇災害，受災面積3.18億畝，成災面積1.96億畝，受災人口2.23億人，死亡3004人，倒塌房屋685萬間，直接經濟損失達1666億元。

（三）城市洪水的控制和防治

1、增加防洪戰略研究；

2、充分利用先進技術和設備；

3、結合具體條件，開辟滯洪區(荊江分洪區)

4、制定河流管理法規，明確防洪責任制

四、其他災害

（一）傳染病災害

傳染病災害(infectious disease disaster)是城市的人為災害，傳染病的死亡率在發達國家僅占1%，在發

展中國家仍然是主要殺手，1993年傳染病死亡率占41.5%。

導致傳染病的主要因素：

1、城市環境變化。全球變暖（global warming）。溫室氣體造成氣溫逐漸上升，對傳播傳染病的蚊蟲、蒼蠅、田螺和嚙齒類動物產生巨大影響。氣候變暖會導致瘧疾病人數的增加。另外潮濕和持久的大雨也是瘧疾突然快速蔓延的主要原因。

2、人類活動。城市大量人口造成過度的擁擠，從而導致衛生問題，它是致使傳染病擴散的媒介。

3、現代醫藥的并發癥。

大約5%的病人進入急救醫院，從他們住院治療的地方獲得傳染病。

4、微生物的適應性和變化。病毒能迅速演變成再次感染以前受感染的病人。如流行感冒病毒有一條繼續生存和產生疾病的獨特途徑。

5、公共衛生措施的破壞。種牛痘苗和很好的衛生條件有助于防治傳染病，保護人體健康。中國近年來公共場所投毒中毒事件增多。

（二）城市交通事故

交通事故災害包括車禍和航空災難。全世界死于車禍的累計3000多萬人，比第二次世界大戰多出1倍。中國僅次于美國，年均死亡人數在5.3萬左右。超速、強行超車、搶道、酒后駕車，疲勞駕駛和無證開車等嚴重危害交通安全的現象極為普遍。人們把交通事故稱為“永無休止的交通戰爭”。

復習題：

1、名詞解釋：城市氣候、城市熱島、熱島強度、鄉村風、倫敦型污染、洛杉磯型污染、噪聲

2、城市氣候所涉及的范圍有些？

3、城市氣候不同于周圍地區的主要表現是什么？

4、城市熱島形成的原因是什么？

5、城市熱島強度如何變化？

6、什么是逆溫層？逆溫形成的主要原因是什么？

7、城市降水較多的原因是什么？

8、城市大氣污染與氣象條件的關系如何？

9、城市土壤有何特點？

10、如何控制噪音？

11、什么是城市災害，主要有哪些？

12、、什么是城市地質災害，其類型主要有哪些？

13、沙塵暴發生的條件什么？

14、導致傳染病的主要因素是什么？

第七章

城市景觀生態

第一節 城市景觀的概念

一、景觀的定義與內涵

福曼（R.Forman）在《景觀生態學》中，景觀―以類似方式重復出現的相互作用的若干生態系統的聚合所組成的異質性土地地域‖。具備四個特征：①生態系統的聚合；②各生態系統之間和物質能量流動的相互關系；③具有一定的氣候和地貌特征；④與一定的干擾狀況的聚合相對應。

結構上景觀是若干生態系統組成的鑲嵌體，功能上各生態系統相互作用。以景觀的形成來說，受兩方面的影響，一是地貌和氣候條件，二是干擾因素。

二、城市景觀生態的概念

城市景觀是指城市所有空間范圍，或者說是城市布局的空間結構外觀形態。包括城市區域內各種組成要素的結構及外觀形態。在城市景觀中，人與環境的相互關系是核心，所以，城市景觀是由若干個以人與環境的相互作用關系為核心的生態系統組成。

三、景觀要素的基礎知識

景觀是一個由不同生態系統組成的鑲嵌體，其組成單元稱為景觀要素（element）。按自然環境或立地條件劃分的單元稱之為景觀成分，按人類活動的影響（如土地利用方式）劃分的單元稱之為景觀要素。景觀和景觀單元或景觀要素的關系是相對的。村莊、農田、牧場、森林、道路和城市的異質性地域稱之為景觀，它們每一類即為景觀要素，景觀強調的是異質鑲嵌體，而景觀要素強調的是均質同一的單元。

第二節

城市景觀要素的基本類型

一、景觀要素的基本類型

景觀要素是景觀的基本單元，按各景觀要素在景觀中的地位和形狀分為三種類型：

1、斑塊（嵌塊體patch）：在外貌上與周圍地區（本底）有所不同的非線性地表區域（最小景觀單元）。

2、廊道、走廊corridor：與本底有所區別的帶狀土地。

3、基底（本底）matrix ：面積最大，連接度最高且在景觀功能上起優勢作用的景觀要素類型。斑塊和走廊都是本地所包圍的。

（一）斑塊。按照起源斑塊可分為四類：干擾斑塊、殘余斑塊、環境資源斑塊和引入斑塊。

引入斑塊(introduced patch)原因：人類將有機體引進一個地區，就產生了引入斑塊。引入斑塊的類型：（1）種植斑塊(planted patch)原因：由人種植植物而產生的。特點：人的活動對其影響較大，如果停止人為活動，則有的種要有本底向種植斑塊遷入，種植種要被天然種代替，最后的結果是種植斑塊消失。如果經常維護、存留時間長。（2）聚居地(homes habitation)人類今天已經成為景觀的主要成分。無論種植斑塊中還是干擾斑塊、殘余斑塊中，都可見人的參與。但更明顯的是人類的聚居地斑塊。小到幾家幾戶，大到上千萬的大城市。例如：村落、城鎮、城市、城市群。聚居地是由于人為干擾造成的。先是部分或全部清除天然植被．然后建造許多房屋和其他設施。聚居地可作為一個斑決存在幾年、幾十年，甚至幾世紀。聚居地生態系統的基本生物成分有人、引入的植物和動物、無意中引入的有害生物和引入的本地種。因為它是高度人為化的，所以這些引入成分的成活在很大程度上要決定于人為的維護上作。聚居地中城市和鄉村區別很大。城市及其郊區面積很大，可足以稱之為單獨的景觀。相反地，小城鎮、鄉村或幾家幾戶的居民點則是一個鄉村景觀中的聚居地斑塊。

（二）廊道(corridor)廊道是斑塊的一種特殊形式，高速公路、傳輸電纜、河流、樹籬等廊道形式較為常見，目前尚沒有一個公認的定量標淮去區別廊道與斑快，一般來說，長寬比至少在10—20以上的斑塊，且分割景觀，又為斑塊相連的可認為是廊道。

廊道的起源與斑塊相一致，其出現在景觀中有重要意義。在人類的經濟生活中扮演重要角色。河流灌溉兩岸的土地，并提供舟揖之便，高速公路連接城鎮。大大方便了各地物資與人口的流動，電話線為人類架起信息傳輸的橋梁。人們可在任何地方了解國際上發生的事情??隨社會的發展，人類文明的進步，廊道在現代社會中的意義將愈益顯現出來。

廊道與本底有所區別的一條帶狀土地，可以看作是一個線狀或帶狀的斑塊。例如:樹籬、公路

1、廊道的作用。雙重作用:將景觀分離、將景觀連接（1）運輸：公路、鐵路、運河、輸電線等；（2）保護：長城、圍墻、林帶等；（3）資源：走廊地帶野生動物豐富、植物種類較多；（4）觀賞：古代曲徑通幽、頤和園的長廊、西湖的蘇堤、長城、高速公路的景觀設計。

2、廊道的起源。走廊按起源可分為：干擾廊道、殘余廊道、環境資源廊道、種植廊道

各種走廊的持久性與其成因有密切關系。環境資源走廊一般具有相對的持久性。干擾走廊和殘余走廊變化較快，它要受因干擾所發生的植被演替過程所控制。種植走廊的持久性完全決定于人類的經營管理活動，一旦這種活動停止，種植走廊不可能繼續存在。

（三）本底（基質）范圍廣、連接度最高，并且在景觀功能上起著優勢作用的景觀要素類型。景觀中的背景地域。

1、本底的標準（1）相對面積。一般來說，本底的面積超過現存其他類型景觀元素的面積總和。假如一種景觀元素類型覆蓋50%以上的面積，就可以認為是本底。（2）連通性。如果一個空間不被兩端與該

空間的周界相連的邊界隔開，則認為該空間是連通的。連通性高的作用：可以作為障礙物將其他要素分開。例如：防火帶。便于物種遷移與基因交換。使其他要素成為生境島。

二、城市景觀要素特征

（一）城市景觀生態單元特點。由于人類活動的強烈影響，城市中自然條件，如水文氣象、地質地貌和動植物等，都發生了很大變化。城市景觀變化極快，表現出不穩定性，在邊緣區表現尤為明顯。城市景觀的破碎性，是與城市人口的工作、生活相適應的。

（二）城市景觀結構要素特點

1、斑塊。城市景觀中的斑塊，主要指各呈連續島狀鑲嵌分布的不同功能分區。最明顯的斑塊如殘存的森林植被、公園等，由于植被覆蓋好，外觀、結構和功能明顯不同于周圍建筑物密集的其他區域。學校、機關單位、醫院、工廠、農貿市場等，也可視為不同規模的功能斑塊體。

2、廊道。城市廊道可以分為兩大類：人工廊道和自然廊道。前者是以交通為目的的鐵路、公路和街道等，后者有以交通為主的河流以及環境效益為主的城市自然植被帶等。

3、本底（基質）城市景觀中，占主體的組成部分是建筑群體。城市的本底是由街道和街區構成的。

第三節 景觀多樣性與城市景觀異質性

一、景觀多樣性的概念和描述指標

景觀多樣性又常被成為生態系統多樣性。多樣性指數是以數學公式描述群落結構特征的一種方法，一般僅限于植物種類數量的考察。計算多樣性的公式很多，形式各異，而實質是差不多的。大部分多樣性指數中，組成群落的生物種類越多，其多樣性的數值越大。

重要值計算公式如下：

喬木重要值： IV=(相對密度+相對高度+相對優勢度)×100/3 灌木和草本的重要值： IV=(相對多度+相對蓋度+相對頻度)×100/3 不同群落物種多樣性是以各樣地中物種重要值為基礎，按生長型(喬木、灌木、草本)計算群落各層的物種多樣性。研究多樣性的指數很多，多樣性的計算方法也各不相同。實驗中多采用a多樣性指數，包括物種豐富度、物種多樣性和均勻度。

物種豐富度：S=出現在樣地中的物種數；

物種多樣性指數:Simpson指數：D =1－∑[Ni(Ni－1)/N(N－1)] Shannon—wiener指數：H′ =－∑PilnPi，均勻度指數:Pielou指數：Jsw= H′/lnS Alatalo指數：Ea=[1/(∑Pi2)－1]/[ exp(H′)－1]

式中，Ni為種i的重要值，N為種i所在樣方的各個種的重要值之和，Pi=Ni/N為種i的相對重要值。根據群落垂直結構的特點，在測度群落總體多樣性指數時，對不同生長型的多樣性指數進行加權。加權參數的計算公式為：Wi=(Ci/C+Hi/H)/2。式中：Wi為群落第i個生長型多樣性指數的加權參數，Ci為第i個生長型的蓋度，C為總蓋度(C=∑Ci)，Hi為第i個生長型的平均高度，H為高度之和(H=∑Hi)。對群落不同生長型的加權參數進行計算后，再計算群落總體多樣性=∑Wi×第i層的多樣性。

二、城市景觀異質性(heterogeneity)

異質性是景觀的根本屬性，任何景觀都是異質的。城市景觀的異質性首先表現為二維平面的空間異質性，公園、綠地、水面、建筑物、街道性質各異，功能各不相同。城市景觀的異質性同時還表現為垂直的空間異質性。垂直的異質性導致了水平的異質性，如高樓兩側接受太陽輻射的多少，氣溫高低不同，植物開花，放葉時間早晚。時空耦合（coupling）異質性，也存在于城市景觀中。一般而言，異質性是指景觀要素的空間分布的不均勻性，而把時間異質性用動態變化來表述，異質性的表現形式為空間格局。（景觀植物的搭配，落葉，常綠，針葉，闊葉）垂直的空間異質性。時空耦合（coupling）異質性。

三、城市廊道效應。

城市廊道的經濟，社會，生態效益結合。街道(廊道)在城建中不可或缺，須合理規劃，理由：街道主要

職能是交通運輸。城市街道是線形污染源，汽車排放的尾氣、噪聲、塵埃、垃圾等污染物沿街道分布于擴散，街道的長度、寬度、方向與污染的擴散有密切關系。城市的街道直接起人流導向作用。城市的社區組織或居民委員會等城市小區都靠街道分隔劃界與彼此聯系，有利于城市社區的管理。

第四節 城市景觀規劃

一、城市景觀規劃的目的和基本原則

（一）以人為主體的基本原則

人是城市空間的主體，任何景觀設計都應以人的需求為出發點，體現對人的關懷，根據嬰幼兒、青少年、成年人、老年人、殘疾人的活動行為特點和心理活動特點，創造出滿足其各自需要的空間，如運動場地、寬闊的草地和老人俱樂部等。(better city，better life!城市﹐讓生活更美好﹗)

（二）尊重自然、和諧共存創建園林城市

自然環境是人類賴以生存和發展的基礎，地形地貌、河流湖泊、城市植被等要素構成城市的主要景觀資源，尊重并強化城市的自然景觀特征，人工環境與自然環境和諧共處，有助于城市特色的創造。園林城市為城市景觀規劃和建設的主導思想。

（三）延續歷史、開創未來

對于具有歷史價值、紀念價值和藝術價值的景物，要有意識地挖掘、利用和維護保存，以使歷代所經營的城市空間及景觀得以連貫。(華盛頓榆樹)

（四）協調統一、多元變化

一個城市只有達到各景觀要素協調統一，富有變化，才能體現出整體的健康與美。紐約的每一幢建筑都很漂亮，但整個城市較雜亂。

二、城市景觀規劃的內容

城市景觀規劃設計是以城市中的自然要素與人工要素的協調配合，以滿足人們的生存與活動需要，創造具有地方特色和時代特點的空間環境為目的的工作過程。分為城市總體景觀、城市區域景觀與城市局部景觀等三個層次。

城市規劃一般是對城市土地所作的平面使用計劃，其道路系統的組織與用地安排對城市景觀的形成有很大影響，因而在做城市規劃時就應該考慮到景觀的內容。城市景觀規劃就是土地立體使用并考慮各局部與整體構成所做的規劃，對各城市景觀要素按上述的原則，進行合理的規劃設計。

三、城市道路網絡系統景觀規劃

（一）道路建設的景觀生態規劃思想

1、重視道路的形態結構和總體格局規劃。

2、加強道路綠化體系建設，完善道路網絡的生態功能。

（二）城市道路系統規劃基本原則

1、交通流暢、快速安全，體系完整。聯系各功能用地。根據各城市的實際情況決定交通體系。路網間距

主干路

600—1000米，次干路

300—500米，支路

200—300米。道路密度。道路線密度 主干路：中心區≥4公里/平方公里，一般2.0~3.3，道路面密度，國標：8—15%，國外：20%以上。

2、利于環境，美化城市。與主導風向的關系。廢氣擴散、抵御寒風。過境交通的布置。減少噪音和尾氣污染、加置音障。將自然、人文景色引入城市。對景、借景。

3、結合現狀，節約用地。山區與平原城市的路網不同。山區城市路網應符合地形，不要追求寬大平直。要靠慮地質、水文情況。盡量利用原有設施，避免拆遷量過大。道路設計要與其他城市基礎設施相協調。縱坡與排水方向一致。管線綜合。地下交通和地下空間的綜合利用。

四、城市景觀的文化研究

城市景觀不僅是城市內部和外部形態的有形表現，它還包括了更深層次的文化內涵，是物質與精神的總和。希臘的雅典衛城、北京的故宮、法國的巴黎圣母院、意大利的圣彼得大教堂等成為了城市的永恒標志。法國的巴黎，沿著塞納河這根城市軸線，盧浮宮、萬神廟、德方斯，一直到新城等一組建筑群不斷展示開

來，各個時期、不同時代的建筑風格沿著成網的干道向城市四周攤開。

Parkinson說：―全世界有一個很大的危害，我們的城鎮正在趨向同一個模樣，這是很遺憾的，因為我們生活中許多情趣來自多樣化和地方特色。‖

我國城市以前街道上很少有雕塑，或城市標志，現在又一擁而上，到處都是大同小異的雕塑，沒有自己的特點。(Boston 的鴨子雕塑，公園的鱷魚雕塑)復習題：

1、名詞解釋：景觀、斑塊、本底、廊道

2、景觀要素的有哪三種基本類型？

3、為什么說廊道在城建中不可或缺？

4、城市景觀規劃的基本原則是什么？

第八章 城市生態系統 第一節 城市生態系統基本概念

一、城市(city)是非農業人口為居民主體，以空間與環境利用為基礎，以聚集經濟效益為特點，以人類社會進步為目的的，一個集約人口、經濟、科學技術和文化的空間地域綜合體。——人類社會與地域空間的高度結合。

二、城市系統(urban system）:指以人為中心的，以一定的環境條件為背景以經濟為基礎的社會、經濟、自然綜合體。

估計城市組成單元為108個。有許多子系統組成，如經濟、金融、交通、城建、科學、文化、法律等。隨著城市規模的擴大和各種設施的發展與完善，城市具有越來越多的功能，單一功能的城市少。

子系統分類如下：(1)科教文衛（科學、醫療衛生、文化、教育）；(2)交通郵電（交通運輸、郵電業）；(3)財政（財政收入、財政支出）；(4)產業（機關團體、旅游業、金融業、公用事業、商業、服務業、建設業、工業、地質勘探、礦業、林業、農業）；(5)資源&能源（社會資源、物資供應、自然資源）；(6)環境（人工環境自然環境）；(7)人口（需求、就業與撫養、流動、分布、人才開發、人口發展）

城市大系統的總目標是發揮城市效益，包括社會效益、經濟效益與生態環境效益，滿足人們對物質和精神文化的需要。

三、生態系統(ecosystem)在一定的時空范圍內，生物群落與其環境之間通過不斷的物質循環與能量流動形成的相互依賴、相互作用、相互制約的統一體。

四、城市生態系統（urban ecosystem）：指城市空間范圍內的居民與自然環境系統和人工建造的社會環境系統相互作用而形成的統一體，屬于人工生態系統。有的稱之為人類生態系統（human ecology system），還有稱為人工生態系統（artificial ecological system），也有稱之為生態經濟系統（ecological economic system）。

第二節

城市生態系統的構成

城市生態系統的構成是指該系統內包括哪些組成部分或子系統。它著重反映系統的空間因素及其相互作用，由于不同專業的研究角度和出發點不同，所以對城市生態系統構成的認識及劃分也各不相同。城市生態系統是地球表層人口集中地區，由城市居民和城市環境系統組成。

馬世駿指出:”城市生態系統是一個以人為中心的自然，經濟與社會的復合人工生態系統”。

第三節 城市生態系統的特征

一、人類屬性及人類生態系統的特征

1、人類的兩種屬性

（1）人類的生物屬性。（2）人類的社會屬性。人類的生物屬性，決定了作為生物界的一部分的人類，仍然必須遵循一般生態學規律才能求得生存和發展。但人類的社會屬性，必然會使生態系統及其運行規律產生某些新的特點。

2、人類生態系統的特點

所謂人類生態系統，是指居民與生存環境相互作用的網絡結構，也是人類對自然環境適應、加工、改造而建造起來的人工生態系統。（1）食物鏈頂端生物成分的變化；（2）構成生態系統的自然環境中，出現了日益擴大的人造(工)環境；（3）非食物的能量流和物質流的強度日益增長；（4）科學技術在人類生態系統中的作用日益重要。總之，人類的存在已使生態系統或生物界的發展進入了一個新的歷史階段。

二、城市生態系統的特征

自然生態系統的特征主要體現在四個方面，其一，自然生態系統具有有機體的一系列生物學特征，如發育、代謝、繁殖、生長與衰老等，這表明自然生態系統具有內在的動態變化能力；其二，自然生態系統具一定的區域特征，它與特定的空間地域相聯系，使自然生態系統的結構和功能反映了一定的地區特性；其三，自然生態系統是開放的―自我維持系統‖，具有功能連續的代謝機能，這種代謝機能是通過系統內生產者、消費者和分解者三個不同營養水平生物類群完成的；其四，自然生態系統具有自動調節的功能，這種調節功能是指生態系統受到外來干擾而使穩定狀態改變時，系統靠自身內部的機制再返回穩定、協調狀態的能力。

城市生態系統與自然生態系統具有一定的相似性，因此，它也有以上自然生態系統的一般特征，如動態變化性、區域性、自我維持性與自我調節性。然而，城市生態系統作為人類生態系統的一種類型在許多方面具有獨特鮮明的特征。

1.城市生態系統區別于自然生態系統的根本特征

（1）系統的組成成分。自然生態系統是由生物群體與無機自然環境構成的，其中生產者是綠色植物，消費者是動物，還原者是微生物，流經它們的能量呈金字塔，城市生態系統則是由人類與城市環境(自然環境和人工環境)構成的，其中生產者是從事生產的人類，消費者是以人類為主體進行的消費活動。城市生態系統的還原功能則是主要由城市所依靠的區域自然生態系統中的還原者以及人工造就的各類設施來完成的。此時，城市生態系統中能量流呈倒金字塔形。

（2）系統的生態關系網絡。自然生態系統的生態關系網絡包括生物種群內外各種競爭、捕食、共生關系網，群落與自然環境之間的關系網等。這些網絡都是自然產生的，也是自然生態系統長期進化的必然結果。城市生態系統中的網絡則大多是具有社會屬性的網絡，它們是人類社會發展過程中逐漸建立起來的。包括城市生態系統中的各種自然網絡(已帶有明顯的人工色彩)和更為重要的社會關系、經濟關系網絡。

（3）生態位。各種網絡的交結點，自然生態系統所能提供的生態位是其發展過程形成的自然生態位；而城市生態系統所能提供的生態位除了自然生態位以外，更主要的是各種社會生態位、經濟生態位。

（4）系統的功能。生態系統的功能由系統中各種流在系統生態關系網絡中的運行狀況體現。由于自然生態系統本身就是一個從生產到還原的完整生態網絡體系，只能在長期演化過程中形成了多樣化、多層

次的營養結構及合理的空間結構，因而各種流在自然生態系統中的運轉表現出高效率利用和高循環再生自凈能力，使整個系統表現出極高的生態學效率。

城市生態系統中各種生態流在生態關系網絡上的運轉還需要依靠區域自然生態系統的支持，而城市生態系統的關系網絡是不完善的，加上城市生態系統中各種流的強度遠遠大于自然生態系統，使得在高強度的生態流運轉中伴隨著極大的浪費，整個系統的生態效率極低。

（5）調控機制。自然生態系統的中心事物是生物群體，它與外部環境的關系是消極地適應環境，只能在一定程度上改造環境，因而自然生態系統的動態、演替，無論是生物種群的數量、密度的變化，還是生物對外部環境的相互作用、相互適應，均表現為―通過自然選擇的負反饋進行自我調節‖的特征。

城市生態系統則是以人類為中心，人類與其外部環境的關系是人積極地、主動地適應環境和改造環境，其系統行為很大程度上取決于人類所作出的決策，因而它的調控機制主要是―通過人工選擇的正反饋為主‖。

（6）系統的演替。自然生態系統的演替可以認為是生物群落在各種自然力的作用下，通過群落內生物種群內部和種群之間對各種資源利用過程中的相互競爭與相互作用，以實現對自然資源的最充分利用(即對自然生態環境承載容量的最充分利用)的一種自然生態過程。在各種自然資源條件保持不變的條件下(即環境承載的量值不變)，系統演替的結果必定是在某一特定群落組成和結構上達到動態穩定。

城市生態系統的演替則是人類為了自身的生存和發展，通過各種生產和生活活動。對系統能動地創建、改造、拓展的結果，也是城市人類集聚的發生、發展、興盛、衰亡的過程。在這一過程中，存在著環境承載力的提高和降低兩種情況。由于人類生存和發展目標是隨著人類對自然的認識程度和改造能力的不斷提高(即環境承載力的提高)而不斷提高，以城市生態系統的演替不會達到特定的穩定狀態。城市生態演替不同于自然生態演替的一個最大特點是人能改造環境、擴大城市容量，把系統從成熟期重新拉回到發展期。

2.城市生態系統的人為性

（1）城市生態系統是人工生態系統。（2）城市生態系統是以人為主體的生態系統。（3）城市生態系統的變化規律由自然規律和人類影響疊加形成。（4）人類社會因素的影響在城市生態系統中具有舉足輕重的地位。（5）城市生態系統中的人類活動影響著人類自身。

3.城市生態系統的不完整性

（1）城市生態系統缺乏分解者。（2）城市生態系統―生產者‖(指綠色植物)不僅數量少，而且其作用也發生了改變。

4.城市生態系統的開放性

（1）對外部系統的依賴性。城市生態系統不能提供自身所需的大量能源和物質，必須從外部輸入經過加工，將外來的能源和物質轉變為另一種形態(產品)，以提供本城市人們使用。城市規模越大，與外界的聯系越密切，要求輸入的物質種類和數量就越多，城市對外部所提供的能源和物質的接受、消化、轉變的能力也越強。城市生態系統的能源和物質依賴于外部系統外，在人力、資金、技術、信息方面也對外部系統有不同程度的依賴性。

（2）對外部系統的輻射性。城市生態系統除了在能源、物質等方面對外部系統的吸引力外，還具有強烈的輻射力，這即是城市生態系統的輻射性特征。城市生態系統在輸入外部的能源與物質后，經過加工，一部分輸出為產品，而另一部分為廢棄物，且數量驚人。

（3）城市生態系統的開放具有層次性。城市生態系統的開放具有三個層次，第一層次為城市生態系統內部各子系統之間的開放，即各子系統之間的交流和互相依賴、互相作用。如就城市經濟活動而言，在生產、流通、分配、消費各個環節之間就有很密切的交流和開放，否則，經濟活動就不能維持和發展。第二

層次為城市社會經濟系統與城市自然環境系統之間的開放，這主要指城市社會經濟系統要利用自然環境資源，同時在利用過程中也對自然環境施加各種影響。第三層次指城市生態系統作為一個整體向外部系統的全方位開放。既從外部系統輸入能量、物質、人才、資金、信息等，也向外部系統輸出產品、改造后的能量和物質以及人才、資金、信息等。城市生態系統第一層次的開放具有內部性，范圍較小；第二層次的開放規模、強度要大于第一層次，但仍具有某些單向性的痕跡；而第三層次的開放則具有高強度，雙向性及普遍性的特征。

5.城市生態系統的高“質量”性

（1）物質、能量、人口等的高度集中性。城市在自然界只占有很小的一部分空間，卻集中了大量的能源、物質和人口，這是所有生態系統中最高的。此外，城市中大量的人口、交通和信息流以及建立的大量的人類技術物質(建筑物、道路、橋梁和其他設施等)，也使得城市相對于自然生態系統與外部系統具有鮮明的高度密集與擁擠的特征，其單位面積上所含有的物質、能量、人口、信息等物質性要素是任何自然生態系統與外部系統無法比擬的。

（2）城市生態系統的高層次性。不僅與自然生態系統相比，而且與漁獵、農業時代的人類生態系統相比，城市生態系統都是屬于迄今為止最高層次的生態系統，這種高層次性主要體現在如下幾個方面：—是人們具有巨大的創造、安排城市生態系統的能力；二是城市生態系統的構成物質體現著當今科學技術的最高水平；三是為了維持城市生態系統這—復雜的人工生態系統的運行，科學技術在城市生態系統中起著關鍵的作用，6.城市生態系統的復雜性

（1）城市生態系統是一個迅速發展和變化的復合人工系統。與自然生態系統不同，城市生態系統的這種對能源和物資的處理能力并非來自自然天賦，而是來自人們的勞動和智慧。在自然規律之下，一種新物種的出現不知要經過多少億萬年，自然生態系統的發展變化，主要表現于在生物圈內生物數量的增減上，以及各自所占地域的擴大或縮小上。而在城市生態系統中，通過人工對原有能源和物質的合成或分解，可以形成新的能源和物質。在這種情況下，城市內部以及與外部之間的生態關系需要不時加以調整和適應，形成新的生態系統。

（2）城市生態系統是一個功能高度綜合的系統。從本質上說，城市生態系統是人類為其生存所創造的一個人工生態系統，它是人類追求美好生存環境質量的象征和產物。城市生態系統要達到這一目標，就必須形成一個多功能的系統，包括政治、經濟、文化、科學、技術及旅游等多項功能。一個優化的城市生態系統除要求功能多樣以提高其穩定性外，還要求各項功能協調，系統內耗最小，這樣才能達到系統整體的功能效率最高。

7.城市生態系統的脆弱性

（1）城市生態系統不是一個―自給自足‖的系統，需靠外力才能維持。城市生態系統中能量與物質要依靠其他生態系統(農業和海洋生態系統等)人工地輸入，同時城市生產生活所排放的大量廢棄物，遠超過城市范圍內的自然凈化能力，也要依靠人工輸送系統輸到其他生態系統(圖)。所以城市生態系統需要有一個人工管理完善的物質輸送系統，以維持其正常機能。如果這個系統中的任河一個環節發生故障，將會立即影響城市的正常功能和居民的生活，從這個意義上說，城市生態系統是個十分脆弱的系統。

（2）城市生態系統一定程度上破壞了自然調節機能。城市生態系統的高集中性、高強度性以及人為的因素，產生了城市污染，同時城市生境也發生了迅速的變化，如城市熱島與逆溫層的產生，地形的變遷，人工地面改變了自然土壤的結構和性能，增加了不適水的地面、地面下沉等等，從而破壞了自然調節機能，加劇了城市生態系統的脆弱性。

（3）城市生態系統食物鏈簡化，系統自我調節能力小。在城市生態系統中，以人為主體的食物鏈常常只有二級或三級，即植物一人；植物—動物一人，而且作為生產者的植物，絕大多數都是來自周圍其他系統，系統內初級生產者綠色植物的地位和作用已完全不同于自然生態系統。與自然生態系統相比，城市生態系統由于物種多樣性的減少，能量流動和物質循環的方式、途徑都發生改變，使系統本身自我調節能力減小，而其穩定性主要取決于社會經濟系統的調控能力和水平，以及人類的認識和道德責任。

（4）城市生態系統營養關系出現倒置，決定了其為不穩定的系統。城市生態系統與自然生態系統的營養關系形成的金字塔截然不同，前者出現倒置的情況，遠不如后者穩定(圖)。在絕對數量和相對比例上，城市生態系統的生產者(綠色植物)遠遠少于消費者(城市人類)。而一個穩定的生態系統最基本的一點即是要求生產者與消費者在數量和比例上后者要小于前者。這表明城市生態系統是一個不穩定的系統。

小結：城市生態系統是由特定地城內的人、資源、環境通過各種相生相克的關系建立起來的人類聚居地；是自然、經濟、社會復合體。它是人類生態系統的一種，既具有人類生態系統的某些共性，也有獨特的個性，包括：城市生態系統的人為性、不完整性、開放性、高―質量性‖、復雜性、脆弱性等。

第四節

城市生態系統的基本功能

城市生態系統的功能即是城市生態系統在滿足城市居民的生產、生活、游憩、交通活動中所發揮的作用。城市生態系統的結構及其特征決定了城市生態系統的基本功能，這就是城市生態系統所具有的生產功能、能量流動功能、物質循環功能和信息傳遞功能。

一、生產功能

城市生態系統的生產功能是指城市生愁系統具有利用域內外環境所提供的自然資源及其他資源，生產出各類―產品‖(包括各類物質性及精神性產品)的能力。這—能力顯然相當程度上是由其具有的基本特征之一——空間性(即具有滿足包括人類在內的生物生長、繁衍的空間)所決定的，1、生物生產。城市生態系統的生物生產功能是指城市生態系統所具有的有利于包括人類在內的各類生物生長、繁衍作用；這種作用在層次上有高低之分，一般分成以下兩種。

（1）生物初級生產。城市生態系統中的綠色植物包括農田、森林、草地、蔬菜地、果園、苗圃等，40

它們生產糧食、蔬菜、水果、農副產品以及其他各類綠色植物產品。然而，由于城市是以第二產業、第三產業為主的，故城市生物生產(綠色植物生產)所需的空間占城市總面積的比重并不大。

應該指出：雖然城市生態系統的綠色植物生產(生物初級生產)不占主導地位，但生物初級生產過程中所具有的吸收，釋放氧氣等功能依然對人類十分有利，對城市生態環境質量的維持具有十分重要的作用，因此，保留城市郊區的農田，盡量擴大城市的森林、草地等綠地面積是非常必要的。

城市生態系統的生物初級生產與自然生態系統中的生物初級生產具有的一個很大的區別為：前者處于高度的人工干預狀態之下，雖然生產效率大大高于后者，但就穩定性而盲，遠遠不如后者。此外，城市生態系統的生物初級生產還具有人工化程度高、生產效率高、品種單調的特點。

（2）生物次級生產。一般生態系統的生物次級生產過程是指消費者和分解者利用初級生產物質進行建造自身和繁衍后代的過程，而城市生態系統的生物次級生產則是城市中的異養生物(主要為人類)對初級生產物質的利用和再生產過程，即城市居民維持生命、繁衍后代的過程。

由于城市生態系統的生物次級生產所需要的物質和能源并不能僅由城市本身供應、相當部分需從城市外調入，這一過程表現出明顯的依賴性；城市居民后代的繁衍，除受非人為因素的影響外，主要是城市人類道德、規范、文化、價值觀等人為因素的制約，表現出明顯的人為可調性，即城市人類可根據需要使其改變發展過程的軌跡。此外，城市生態系統的生物次級生產還表現出社會性(城市人群維持生存、繁衍后代的行為是在一定的社會規范和規程的制約下進行的)。

2、非生物生產。是指其具有創造物質與精神財富(產品)滿足城市人類的物質消費與精神需求的性質。城市非生物生產所生產的―產品‖包括物質與非物質兩類。

（1）物質生產。是指滿足人們的物質生活所需的各類有形產品及服務，包括：①各類工業產品；設施產品，指各類為城市正常運行所需的城市基礎設施，城市是一個人口與經濟活動高度集聚的地域，各類基礎設施為人類活動及經濟活動提供了必需的支撐體系；③服務性產品，指服務、金融、醫療、教育、貿易、娛樂等各項活動得以進行所需要的各項設施。

（2）非物質生產。是指滿足人們的精神生活所需的各種文化藝術產品及相關的服務。如城市中具有眾多人類優秀的精神產品生產者，包括作家、詩人、雕塑家、圓家、演奏家、歌唱家、劇作家…，也有難以計數的精神文化產品出現，如小說、繪畫、音樂、戲劇、雕塑等等。這些精神產品滿足人類的精神文化需求，陶冶了人們的精神情操。

城市生態系統的非物質生產實際上是城市文化功能的體現，城市從它誕生的第一天起就與人類文化緊密聯系在一起。城市的建設和發展反映了人類文明和人類文化進步的歷程，城市既是人類文明的結晶和人類文化的薈萃地，又是人類文化的集中體現。從城市發展的歷史看，城市起到了保存與保護人類文明與文化進步的作用。城市又始終是文化知識的―生產基地‖，是文化知識發揮作用的―市場‖，同時城市又是文化知識產品的消費空間。城市非物質生產功能的加強，有利于提高城市的品味和層次，有利于提高城市人類及整個人類的精神素養。

二、能量流動

城市生態系統的能量流動是指能源(能產生能量的物質，亦指已知的全部能量來源)在滿足城市四大功能(生產、生活、游憩、交通)過程中在城市生態系統內外的傳遞、流通和耗散過程。

1、城市生態系統能量流動的過程。城市生態系統中原生能源一般皆需從城市外部調入，其運輸量十分驚人。原生能源轉化為次生能源的過程(如煤、石油轉化為電力、柴油)，是最容易產生污染的環節。如我國最大的城市上海的工業(含電力業)耗煤量每年以10％的速度遞增，燃煤產生的二氧化硫也以每年平均

7.7％的速度遞增。兩者之間的對應關系十分明顯。因此，應盡量選用清潔的原生能源如天然氣、核能等。因天然氣是一種不含硫、散放二氧化碳只有煤一半的潔凈燃料，而核能更是一種―潔凈能源‖。

2、城市生態系統能量流動的特點：①在能量使用上，城市生態系統的由于技術發展，大量的是非生物之間能量的變換和流轉，反映在人力所制造的各種機械設備的運行過程之中，這種非生物性能量決定在城市這一相對―狹隘‖的自然環境所能滿足的，隨著城市的發展，它的能量、物資供應地區越來越大，從城市所在的鄰近地區到整個國家，直至世界各地。②在傳遞方式上，城市生態系統的能量流動方式要比自然生態系統多，自然生態系統主要通過食物網傳遞能量、而城市生態系統可通過農業部門、采掘部門、能源主產部、運輸部門等傳遞能量。③在能量流運行機制上，自然生產系統能量流動是自發的、天然的，而城市生態系統能量流動以人工為主，如一次能源轉換成二次能源、有用能源等皆依靠人工。④在能量生產和消費活動過程中，有一部分能量以三廢形式排入環境，使城市遭受污染。⑤能量流動在流動中不斷有損耗，不能構成循環，具有明顯的單向性。⑥除部分能量是由輻射傳輸外(熱損耗)，其余的能量都是由各類物質攜帶。

三、物質循環

城市生態系統中物質循環是指各項資源、產品、貨物、人口、資金等在城市各個區域、各個系統、各個部分之間以及城市內部之間的反復作用過程。它的功能是維持城市生存和運行，具體是維持居住、工作、游憩、交通四大城市功能的運行。

1、城市生態系統物質循環的物質來源

城市生態系統物質循環的物質來源有兩種。其—為自然性來源，包括：空氣(風)、水、綠色植物(非人工性)等；其二為人工性來源、包括：人工性綠色植物，采礦和能源部門的各種物質，具體為食物、原材料、資材、商品、化石燃料等。如從地源性看，城市生態系統的物質主要來自城市外部區域，城市本身提供的物質所占比例甚少。

2、城市生態系統物質循環中物質流類型

城市生態系統物質循環中物質流類型包括自然流(又稱資源流)、貨物流、人口流和資金流。

（1）自然流：即由自然力推動的物質流，如空氣流動、自然水體的流動等等。自然流具有數量巨大、狀態不穩定、對城市生態環境質量影響大的特征。尤其是其流動速率和強度，更是對城市大氣質量和水體質量起著重要的影響作用。

（2）貨物流：指為保證城市功能發揮的各種物質資料在城市中的各種狀態及作用的集合，一般認為它是物質流中最復雜的，它不是簡單的輸入與輸出，其中還經過生產(形態、功能的轉變)、消耗、累積及排放廢棄物等過程。

（3）人口流：這是一種特殊的物質流，包括人口在時間上和空向上的變化，前者即人口的自然增長和機械增長；后者是反映城市與外部之間人口流動中的過往人流、遷移人流以及城市內部人口流動的交通人流。人口流對城市生態系統各個方面具有深刻的影響。人口流的流動強度及空間密度反映了城市人類對其所居自然環境的影響力及作用力大小，與城市生態系統環境質量密切相關，人口流的反映形式之一(靜止形式)——人口密度與環境污染和資源破壞損失具有一定的對應關系，可用人口密度約束系數表示。人口密度約束系數指不同區域范圍內環境污染和資源破壞損失的變化率與相對的人口密度變化率之比(人口密度為單位面積上的人口數)。它可為調控人口發展和合理分布，制定與環境保護相適應的人口政策，以及適應不同人口密度區域的環境政策和標準提供依據，此外，人口流還包括勞力流與智力流兩類。勞力流為一種特殊的人口流，它反映了勞力在時間上變化

(即由于就業、失業、退休等導致勞力數量的變化)和勞力在空間上的變化(即勞力在各職業部門的分布)等情況。一定程度上反映了社會經濟發展的軌跡與趨勢。而智力流則為一種特殊的勞力流。它表明了智力和知識資源在時間上的變化(即智力的演進、開發以及智力結構的改變過程)和在空間上的變化(即人才在不同部門和地區的分布)，除上述物質流類型外，人們還從經濟觀點出發，提出了城市的價值流、資金流、包括投資、產值、利潤、商品流通和貨幣流通等，以反映城市社會經濟的活躍程度。其實質與物質流是相同的。

3、城市生態系統物質循環的特點

（1）城市生態系統所需物質對外界有依賴性。絕大多數城市都缺乏維持城市的各種物質，皆需從城市外部輸入城市生產需的各類物質，離開了外部輸入的物質，城市將立即陷入困境。（2）城市生態系統物質既有輸人又有輸出。城幣生態系統在輸人大量物質滿足城市生產和生活的需求的同時，也輸出大量的物質(不僅僅是?廢物‘)。（3）生產性物質遠遠大于生活性物質。這是由于城市的最基本的特點是經濟集聚(生產集聚)，城市首先是一個生產集聚的區域所決定的。（4）城市生態系統的物質流缺乏循環。城市生態系統中分解者的作用微乎其微(因城市生態系統是高度人工化的生態系統)，數量也很少，再加上物質循環中產生的廢物數量巨大，故城市生態系統中廢物難以分解、還原。物質被反復利用，周而復始地循環(利用)的比例是相當小的。（5）物質循環在人為狀態下進行。城市生態系統的物質循環皆在人為狀態下進行，人們為了增加產品種類，提高生產效率，滿足物質享受，使得城市生態系統的物質循環從物質輸入到物質處理、利用等過程皆由人力控制，這表明城市生態系統的物質循環受強烈的人為因素的影響。（6）物質循環過程中產生大量廢物。由于科學技術的限制以及人們思想的局限，城市生態系統物質利用的不徹底導致物質循環的不徹底，物質循環的不徹底導致了物質循環過程中產生大量廢物。其后果之一即是排放大量廢棄物，造成環境污染，降低城市環境質量。

四、信息傳遞

1、信息概念 信息（information），最早是通訊技術上的一個名詞。信息論科學誕生后，信息被解釋為用符號傳遞的、接受者預先不知道的情況，以后，將這個定義推廣，信息被表述為客觀世界帶有某種特性的訊號。信息就是知識，就是消息，指具有新思想、新知識、新技術、新方法的消息。信息與材料、能源共同組成社會物質文明的三大要素。信息雖無形，但卻有價。

按照信息論觀點，信息流是任何系統維持正常的有目的性運動的基礎條件。任何實踐活動都可簡化為三股流：即人流、物流、信息流，其中信息流起著支配作用，它調節著人流和物流的數量、方向、速度、目標，駕馭人和物做有目的、有規則的活動。

2、信息與城市生態系統

（1）信息在城市生態系統中的作用

①城市功能的發揮需要信息。城市生態系統的信息流最基本的功能是維持城市生存和發展，它是城市功能發揮作用的基礎條件之一。因為信息是與物質、能源共同組成社會物質文明的三大要素之一，城市離不開信息。城市生態系統中，正是因為有了信息流的串結，系統中的各種成分和因素，才能被組成縱橫交錯、立體交叉的多維網絡體，不斷地演替、升級、進化、飛躍。

②城市是信息的集聚點。城市對其周圍地區有集聚力，其體現交通集中，金融集中，娛樂集中，交換活動集中吸引從而導致信息在城市中的高度集聚。

③城市是信息的處理基地。即是對輸入的分散的、無序的信息進行加工、處理。城市有現代化的信息處理設施和機構，如新聞傳播系統(報社、電臺、電視臺、出版社、雜志社、通訊社等)，郵電通訊系統(郵政局、郵電樞紐等)，科研教育系統(各類學校、科研機構等)；此外還有高水平的信息處理人才，進入城市

時還是分散的無序的信息，輸出時卻是經過加工的、集中的、有序的信息。

④城市是信息高度利用的區域。城市各項活動的正常進行片刻也離不開信息，人類各種信息在城市中得到了最充分的利用。城市只有不斷地提高從外部環境接受信息、處理信息、利用信息的能力，才能調整自身的發展過程，在競爭中處于有利地位。

⑤城市是信息的輻射源。城市對其周圍地區除了凝聚力之外，還有強大的輻射力，這是體現城市對人類社會進步產生影響的重要方面，輻射力有多種形式，其中之一即是信息的輻射。城市擁有的先進的信息設施也是完成這一功能的保證。

⑥城市信息流量與質量反映了城市現代化水平。城市生態系統內部本身的運轉以及它與外部區域的聯系離不開信息流，城市信息流是附于城市物質流與能源流中的。城市信息的流量反映了城市的發展水平和現代化程度。城市信息流的質量則表明了信息的有用程度，它綜合反映了信息的準確性，時效性、影響力、促進力等各種特征。

（2）信息與城市規劃、城市研究

信息同樣也是城市系統的重要資源，離開了信息，無所謂城市的控制與管理，更談不上對城市進行規劃，在對與城市研究、城市規劃有關的信息的采集、處理、利用的過程中，有如下幾個問題需要引起重視：

①制定正確的采集方法。城市信息包羅萬象，覆蓋面廣，如全部予以收集，耗時長，花費大，因而不具現實性，故必須對其篩選，選最具有影響力、最具有代表性的信息，這是充分利用信息的必要前提。

②信息的處理。信息在未處理前，還是一大堆紛繁復雜、彼此間聯系松散的資料和數據。必須對其進行有效的處理，包括明確信息的類型、界定范圍、相互之間作用……等等。目的是使之簡明、扼要、清晰、條理化。這是利用信息的必要的中間過程。

③信息的傳播。采集處理后的信息已經具備了一定的利用價值。要使其利用價值得到實現，還必須借助于迅速可靠的傳播媒介和傳播手段。這里要強調的是信息的傳播受體不僅是城鎮與城市規劃、管理、建設部門和有關的決策部門，還應擴大至廣大市民階層。

④信息的利用。信息的利用是整個問題的核心。信息不被利用其價值就無法體現。往往出現這種情況，必須對重大問題決策時，并未主動積極地采集分析有關信息，而是憑主觀經驗―模糊決策。因此，有必要強調城市規劃、管理、建設部門對信息的自覺利用。

⑤信息的采集、處理、傳播等應形成專門化(專人定期)、規范化(有章可循)、標準化。國內城市間統一聯網，并應爭取與國際城市信息系統接軌，經常可以發現，國內外城市信息在不小程度上無可比性，不利于進行更深層次的城市研究。當然，國情的不同也在一定程度上決定了國內外城市信息各個方面的差異。但注重這一問題，將有利于城市比較研究的順利開展。

（3）生態信息的應用

形形色色污染物質的逸散，使生物賴以生存的生態環境發生復雜的變化。不同的生物對同一污染物質作出的反應或敏感程度是不同的；而同一種生物對不同的污染物質其敏感程度也是不同的。因此，生物對污染物質各種不同的反應和癥狀表現，就包含著豐富的有關環境污染情況的信息，信息的接收者人類就可以根據這些信息對環境進行監測評價。在城市生態系統中，這種生態污染的信息是大量存在的，它們是否被充分的接收和利用。取決于人類的知識背景和認識能力。

第五節 城市生態系統平衡

一、城市生態系統的平衡

城市自然—社會—經濟復合生態系統在動態發展過程中，自身保持相對穩定有序的一種狀態：人類與自然環境間相互協調；各個組成部分比例結構合理；系統的輸入與輸出均衡，功能得到正常發揮；各經濟部門有計劃按比例發展；社會安定，人民安居樂業。

從定義出發，可以想像，城市生態系統的平衡與自然生態系統的平衡間最大的不同點在于: 前者是在人類有意識的參與和調控下才能達到。這是因為：城市不能自給自足，需要周圍腹地支持供養；城市為高度開放系統，與自然有物能交流，資源來自自然，向自然排放污染物，發展最終決定于自然容量；內部組分之間關系錯綜復雜。

二、城市生態系統平衡的標志

就是城市生態系統的高度有序: 生態協調，經濟發展，社會安定。表現為：城市三個效益達到最佳，城市各子系統間協調有序，比例適當；居民消費需求、經濟發展需求與自然環境自我補償能力之間的平衡；人口數量與城市基礎設施的平衡；生產發展與生活消費之間的平衡；城市生活質量不斷提高。城市生活質量不同于城市生活水平的概念，生活水平多以貨幣和實物的數量來反映。生活水平是生活質量的基礎，但是單純的、豐富的物質生活享受并不能全面反映生活質量的提高。生活質量還包括以心理上的滿足與滿意程度為準則的感覺評價。

城市生活質量的(8字)目標：1.舒適: 生活、居住、工作、休息的滿足與滿意。2.方便: 居民的各種生理和心理需要在時間和空間上得到合理分配的水平和質量。3.和諧: 物質、精神、社會政治生活之間的有序，人與人(社會)、人與物(自然)之間的融洽;城市結構與功能，自然與人文景觀美之間的和諧。4.康樂：居民心理和生理上的健康發展，涉及醫療保健、文化享受、旅游休憩和社會安全感等。

衡量生活質量也可以用生態環境適宜度來表示。生態環境適宜度—城市生態環境為人類的生存和延續所提供的各種條件與人類對這些條件需求之比的總合。這些條件包括人口密度指數、人類活動強度指數、物質生活指數、居住指數、教育服務指數、醫療服務指數、交通便利指數、環境污染指數、安全指數等。

三、城市生態系統的調控

1、調控的原則

協調共生原則: 節約和合理配置資源；循環再生原則: 廢物利用，污染凈化；持續自生原則: 保障供給，決策正確。

2、調控的途徑

生態工藝的設計與改造: 能源，物質，景觀等；生態關系的規劃與協調: 發揮比較優勢潛力；生態意識的普及與提高: 生態哲學與倫理學。

3、走向生態城 生態城—高效、和諧的理想人類居住環境: 社會、經濟協調發展，物質、能量高效利用，人與自然良性互動。生態城標準:(天人合一)：地盡其能—生態環境改善，自然景觀、歷史文化、現代文明共存共榮；人盡其才—由自發的人走向自為的人，創造力得到充分發揮，身心健康得到有力保障。

復習題：

1、城市生態系統區別于自然生態系統的根本特征是什么？

2、為什么說城市生態系統具有脆弱性？

3、什么是城市生態系統能量流動？其特點是什么？

4、城市生態系統物質循環的特點是什么？

5、信息在城市生態系統中的作用是什么？

第九章 城市生態評價

城市生態學就其主要方面而言是一門應用性學科。它的首要任務不僅在于解釋生態系統各成分間的關

系，而在于探索一條對人們最友善的城市生態系統的建設道路。城市生態學研究的最終目的是為了建設符合生態學原則的、適合人類生活的生態城市為此，需要對城市的現狀進行生態評價，對城市進行生態規劃，并在此基礎上開展生態建設和管理。

第一節 城市生態評價的概念

城市生態評價與城市環境質量評價的關系非常密切，但它們的側重點又有所不同。城市生態評價是根據生態系統的觀點，運用生態學、環境科學的理論與方法，對城市生態系統的結構、功能和協調度進行綜合分析評價，以確定該系統的發展水平、發展潛力和制約因素。城市生態評價是城市生態規劃、生態建設和生態管理的基礎和依據。

第二節 城市生態評價的內容

城市建設的目標是在一定的社會經濟條件下，為人們提供安全、清潔的工作場所和健康、舒適的生活環境，把城市建設成為一個結構合理、功能高效和關系協調的生態城市。城市生態評價一般從城市生態系統的結構、功能和協調度三個方面著手進行。

城市生態系統的結構是指系統內各組成成分的數量、質量及其空間格局。它包括城市人群、無機的物理環境(包括城市人工構筑物)以及有機的生物環境等。一個生態化的城市要有適度的人口密度、合理的土地利用、良好的環境質量、完善的綠地系統、完備的基礎設和有效的生物多樣性保護。

從生態角度看，城市有三大主要功能，即生活功能、生產功能和還原功能。

城市中的協調關系包括人類活動和周圍環境間相互關系的協調、資源利用和資源承載的相互匹配、環境脅迫和環境容量的相互匹配、城鄉關系協調以及正反饋與負反饋相協調等等。

第三節 城市生態評價的指標

一、評價指標建立的原則

具體可以歸納為以下幾點：(1)綜合性：以城市復合生態系統的觀點為指導，在單項指標的基礎上，構建能直接而全面地反映城市功能、結構及協調度的綜合指標。(2)代表性：城市生態系統結構復雜、龐大，具有多種綜合功能，要求選用的指標最能反映系統的主要性狀。(3)層次性：根據不同評價需要和詳盡程度對指標分層分級。(4)可比性：既充分考慮城市發展的階段性和環境問題的不斷變化，使確定的指標具有社會經濟發展的階段性，同時又具有相對穩定性和兼有橫向、縱向的可比性。(5)可操作性：有關數據有案可查，在較長時期和較大范圍內都能適用，能為城市的發展和城市的生態規劃提供依據。

二、指標體系的構建方式

指標體系的構建可采用層次分析方法，首先確定城市生態評價的主要方面，然后分解為能體現該項指標的亞指標，按此原則再次進行分解了一個三層次的生態城市評價指標結構的框架，用以評價城市的生態化程度。其中一級指標由結構、功能和協調度三方面組成。二級指標是根據前述評價指標選擇原則，選擇若干因子所組成；三級指標又是在二級指標下選擇若干因子組成整個評價指標體系。由于城市生態系統的結構、功能和協調度都是由許多因子組成的，其中有些因子可以定量并且容易定量，而有些因子是難以定量或者說是難以取得定量數據的。因此，對二級指標，特別是二三級指標的選擇只能根據評價指標建立的原則加以選擇，不可避免地存在著不完備的缺陷。隨著對城市生態系統研究的發展和日益深入以及統計資料的不斷完備，對二級指標，特別是三級指標還可以進行不斷修改和補充。

第四節 城市生態評價的程序與方法

一、評價的一般程序

城市生態評價的一般程序可以歸納為以下步驟：（1）資料收集和實地調查。（2）城市生態系統組成因子的分析。（3）評價指標篩選和指標體系設計。（4）專家咨詢。（5）確定指標標準，選擇評價方法。（6）進行單項和綜合評價，向專家咨詢和民意測驗。（7）修改評價。（8）論證與驗證。（9）提出評價報告。

二、評價標準的制定

對城市生態評價離不開對各項評價指標標準值的確定，有些指標，例如大氣環境、水環境、土壤環境等已經有了國家的或國際的、經過研究確定的標準。對于這些指標可以直接使用規定的標準進行評價，但是有些指標，例如人均期望壽命、萬人具高等學歷人數、土地產出率、人均保險費、環保投資占GDP比重等并沒有一定標準，而且有的指標也并非越多越好，或越少越好，呈簡單的直線關系。

為了適應當前評價的要求，現擬定以下幾項原則供制定標準時參考。(1)凡已有國家標準的或國際標準的指標盡量采用規定的標準值。(2)參考國外具有良好城市生態的城市的現狀值作為標準值。(3)參考國內城市的現狀值作趨勢外推，確定標準值。

(4)依據現有的環境與社會、經濟協調發展的理論，力求將標準值定量化。(5)對那些目前統計數據不十分完整，但在指標體系中又十分重要的指標，在缺乏有關指標統計前，暫用類似指標標準替代。

三、標準值的計算 1.三級指標的計算

2.二級指標的計算

3.一級指標的計算

4.生態綜合指數的計算

5.權值確定

復習題：

1、什么是城市生態評價？其主要內容是什么？

2、城市生態評價從哪三個方面著手？

3、建立城市生態評價指標的原則是什么？

第十章 城市生態規劃 第一節 城市生態規劃的概念

馮向東(1988)認為，城市生態規劃是在國土整治、區域規劃指導下，按城市總體規劃要求，對生態要素的綜合整治目標、程序、內容、方法、成果、實施對策全過程進行的人工生態綜合體的規劃。

第二節 城市生態規劃的原則

l.整體優化原則；2.協調共生原則； 3．功能高效原則； 4.趨適開拓原則；5.生態平衡原則；6.保護多樣性原則；7.區域分異原則。

第三節 城市生態規劃的主要內容

一、生態功能分區規劃；

二、地利用規劃；

三、人口容量規劃；

四、環境污染綜合防治規劃；

五、園林綠地系統規劃；

六、資源利用與保護規劃；

七、城市綜合生態規劃。

第四節 城市生態規劃的步驟

1.根據規劃要求選擇有關專業。

2.生態要素資料的收集與調查。

(1)確定生態規劃區范圍，采用1：10 000(較大區域為1：50 000)地形圖為底圖，依據一定原則將規劃區域劃分為若干個網格，網格一般為1km×1km，有的也采用0.5km×O.5km(網格大小視具體情況而定)，每個網格即為生態調查與評價的基本單元。

(2)調查登記的主要內容有：規劃區內的氣象條件、水資源、植被、地貌、土壤類型、人口密度、經濟密度、產業結構與布局、土地利用、建筑密度、能耗密度、水耗密度、環境污染狀況等。

(3)生態適宜度分析：在收集和調查取得資料的基礎上對規劃區域進行分析和評價，并對各類用地進行適宜度分析。

(4)編制規劃：在以上幾個步驟的基礎上制定單項的和綜合的城市生態規劃，在這一過程中地理信息系統(GIS)技術將發揮非常重要的作用。

(5)公布規劃草案征求意見：規劃草案不僅要向領導征求意見，而且需向群眾公布，廣泛征求意見，公眾的參與是完善規劃和實施規劃的重要條件和保證。

(6)確定規劃，上報批準：在多方反復征求意見的基礎上修訂規劃，最后予以確定，規劃一旦確定并得到有關部門批準，即應該成為一種法律，規范著人們的行為，非經合法程序的修訂，不得隨意變更。

復習題

1、城市生態規劃應遵循哪些原則？

2、城市生態規劃的主要內容是什么？

第十一章 城市生態建設 第一節 城市綠地系統建設

一、城市綠地系統建設原則

城市綠地系統建設須以生態學理論為指導，這不僅因為生態學是我們認識人與自然、植物與環境關系的理論基礎，而且也因為，通過對它的實際應用確實可以提高綠化工作的質量和效率，與城市綠化有關的主要原則有以下幾個方面：(1)建成群落的原則。(2)地帶性原則。任何一個群落的存在都需要一定的環境條件，因而每一個群落都有一定的分布區。(3)生態演替理論。生態演替是指一個群落被另一個群落所代替的過程。(4)潛在植被理論。(5)保護生物多樣性原則。(6)景觀多樣性原則。(7)整體性和系統性原則。

二、城市綠地的類型

不同的城市從地質地貌和河湖水系等自然條件到布局形式和環境狀況都有不同的特點，綠地的類型也是多種多樣的。可以按城市規劃和建設部門的用地類型、規模及位置來劃分，也可按使用性質和功能特征來劃分。

1、按用地類型、規模及位置來劃分：(1)公共綠地：包括市、區級綜合公園，兒童公園，動物園，植物園，體育公園，紀念性園林，名勝古跡跡園林，游憩林帶。(2)居住區綠地：包括居住區游園、居住小區游園、宅旁綠地，居住區公建庭園，居住區道路綠地。(3)附屬綠地(或專用綠地)：包括機關單位、大專院校、工礦企業、倉庫綠地，公用事業綠地，公共建筑庭園。(4)交通綠地：包括道路綠地，公路、鐵路等防護綠地。(5)風景區綠地：包括風景游覽區、休假療養區綠地。(6)生產防護綠地：包括苗圃、花圃、果園、林場、衛生防護林、風沙防護林、水源涵養林等。

2、按使用性質和功能特征類型來劃分：(l)防護型綠地：防護型綠地是以保護城鄉環境，減災防災，促進生態平衡為目的的綠地。(2)保健型綠地：保健型綠地是利用不同植物具有分泌有益物質的功能，組成一種植物配置，達到增強人體健康、防病治病的目的。(3)觀賞型綠地：觀賞型綠地是綠地生態建設中植物合理配置的一個重要類型，它將景觀、生態和人的心理、生理感受融為一體，建設成具有較高生態價值和審美價值的綠地。(4)科普型綠地：運用植物典型的特征建立起各種不同的科普知識型綠地，使人們在良好的綠化環境中獲得知識，激發人們熱愛自然、探索自然奧秘的興趣和愛護環境、保護環境的自覺性。(5)生產型綠地：在不同的立地條件下，建設生產型綠地，發展具有經濟價值的喬、灌、草、花、果、藥的苗圃和園地生產型綠地既能與環境協調，又能滿足市場的需要，并增加社會效益。(6)文史型綠地：特定的文化環境如歷史遺跡、紀念性園林、風景名勝、宗教寺廟、古輿園林等，要求通過各種植物的配置形成不同品位的文史型綠地，使其具有相應的文化環境氛圍，促使人們主觀感情與客觀環境之間的情景交融，提高人們的文化素養。

三、城市園林綠地系統的布局

1、園林綠地規劃布局應考慮的因素：（1）綜合考慮、全面安排；（2）從實際出發，因地制宜；（3）均衡分布、比例合理；（4）遠景目標和近期安排相結合。

2、理想的城市園林體系: 三級綠化系統：市內小型綠化系統: 將居住區與工業區分隔，用防護帶、行道樹、小游園等構成市內綠化系統。市內環綠化網: 以市內公共綠地為核心，以林蔭大道和水系綠帶為骨架，圍繞市區和市中心區形成內環綠化網。市外環綠化網: 在市郊以風景區、森林公園、大型果園和苗圃為基地，用自然防護林帶串通，形成城市外環綠化圈，將城市包圍，并以此控制城市用地向外擴展。

3、園林綠地系統的布局形式

（1）塊狀綠地布局: 這類狀況多出現在舊城改建中，如上海、天津、青島、大連等，目前我國多

數城市屬這類情況。塊狀綠地的布局方式，可以做到均勻分布，接近居民，但對構成城市整體藝術風貌作用不大，對改善城市小氣候的作用也不顯著

（2）楔形綠地布局:一個城市中由郊區深入市中心的由寬到窄的綠地，稱為楔型綠地，如合肥市的綠地系統。一般都是利用河流、水庫、起伏丘陵、穿過城內的運河、鐵路和放射干道等結合市郊農田、防護林布置，使之與城市綠化帶和城市林蔭道有機結合。楔形綠地的優點是可以改善城市小氣候，也有利于城市藝術風貌的體現

（3）帶狀綠地布局:這種布局多數利用河湖水系、城市道路、舊城墻等條件形成縱橫向綠帶、放射狀綠帶與環狀綠地交織的綠地網，如蘇州、西安、南京等地。帶狀綠地的布局容易表現城市的藝術風貌

（4）混合型綠地布局。為上述幾類的有機結合，如北京市的綠地布局

第二節 城市自然保護

一、城市自然保護的主要內容

二、城市自然保護的建設途徑

第三節 城市環境保護的生態工程

一、城市水污染防治的生態工程

二、城市大氣污染防治的生態工程

三、城市固體廢棄物處理的生態工程

四、城市工業污染防治生態工程 復習題：

1、城市綠地建設的生態學原則是什么？

2、城市自然保護的作用和建設途徑是什么？