第一篇：城市生態學教案

《城市生態學》教案

第一章

生態學概論

第一節 生態學的概念、起源及發展

一、生態學概念

1869年

德國生物學家 赫克爾(Ernst Heinrich Haeckel)提出：“可以將生態學定義為關于有機體與周圍外部世界的關系的一般學科，外部世界是廣義的生存條件”。

二、生態學的起源及分類

（一）生態學的起源

起源：生態學（尤其基礎生態學）來源于生物學、生物學是研究生物的結構、功能、發生和發展規律的科學，包括動物學、植物學、微生物學、古生物學等。

（二）生態學的分類

分類方法：生態學按其研究對象的不同等級單元，按照生物棲息的不同場所可分為若干類型。此外，按照生態學在自然學科及社會學科領域中的運用，也可劃分為若干類型。

三、生態學的發展

第二節 生物生存環境

一、生物的能量環境

生物能量環境的特點：

其一是唯一性，即能量環境的能量唯一來源是太陽；

其二是區間性，即能量環境所提供的不同生物的生存環境條件具有時空上的差異，生物對于能量環境的利用也具有選擇“最適區間”的內在趨勢。

（一）光

1.光照強度：在地球表面有時間和空間的變化規律。空間變化包括緯度、海拔高度、地形、坡向；時間變化則有四季變化和晝夜變化。

2.光質：由于大氣對太陽輻射的吸收和散射具有選擇性，所以當太陽輻射通過大氣后，不僅輻射強度減弱，而且光譜成分——光質也發生改變。隨太陽高度升高，紫外線和可見光所占比例隨之增大；反之，高度變小，長波光比例增加。

3.光照長度：地球上不同緯度日照長度的變化各不相同，呈周期性變化。緯度越低，最長日和最短日光照區別越小，緯度越高日照長短的變化越明顯。

（二）溫度

1.溫度的空間變化：受緯度和海拔高度的影響。低緯度地區太陽高度角大，輻射量大，晝夜長短差異小，太陽輻射量的季節分配比較均勻。高山高原地區輻射較強，但由于空氣稀薄，水蒸氣和二氧化碳含量低，所以地面上輻射熱量散失很大。一般，南坡太陽輻射量大，氣溫、土溫比北坡高。

2.溫度的時間變化：受季節變化和晝夜變化的影響。能量環境的組成

二、生物的物質環境

（一）大氣圈

1.大氣的組成：包含恒定的（包括氮、氧、氬，約占99.97%，還有微量元素氖、氦、氪、氙以及臭氧等等）、可變的（二氧化碳和水蒸氣）和不定的（塵埃、硫化氫、硫氧化物、氮氧化物等，主要由人為因素造成）三部分。

2.大氣的分層：對流層、平流層、中間層（屬于均質層），熱層（非均質層），外層

大氣圈的垂直結構

對流層

平流層 中間層

熱層（電離層）外層（逃逸層）

（二）水圈

由海洋、河流、湖泊、地下水、大氣水和冰共同構成。水以大氣環流、海洋和河流排水等形式在地球上流動和再分配，再通過蒸發、降雨、滲透等進行水分循環、不斷往復，永無止境。

水的自然循環

水的地質作用

水循環是改變地表面貌的重要因素。

大氣的降水、河水的流動、地下水的活動等等，一方面破壞地表及地下一定深度的巖石，一方面又形成新的巖石。

水是一切有機體的生長要素，而有機體是改變地球面貌的又一個重要的要素。由此可見，水是參與地球發展和地殼變化最積極的因素之一。

水在塑造地表形態的作用中占有極為重要的地位。海洋、河流、湖泊以及冰川等地表水是改造地表形態和盆地沉積等地質過程的主要營力，主要包括侵蝕、搬運和沉積三個階段。而地下流體和部分地表水對礦產形成有著積極的作用。

（三）巖石圈和土壤圈

巖石圈是地球表面30-40km后的堅硬地殼層，是大氣圈、水圈、土壤圈以及生物圈存在的牢固基礎，也是土壤形成的物質基礎。

土壤圈在地球陸地表面，由巖石圈表面物理風化而成的疏松層作母質，加上水和有機物質通過化學變化以及土壤母質的生物作用，經過相當長的時間形成，是有機界與無機界相互聯系、相互作用的產物。土壤的構成

三、生物圈

生物圈是由大氣圈、水圈、巖石圈、土壤圈這幾個圈層的交接的界面構成的

生物圈是地球上最大的生態系統，生物圈中各種生物體活質以太陽能為動力，進行大規模的物質的循環與能量的轉移。

第三節 生態因子及其作用

一、生態因子概念及其分類

① 生境：任何一種生物都不可能脫離特定的生活環境，指的是在一定時間內對生命有機體生活、生長發育、繁殖以及對有機體存活數量有影響的空間條件及其他條件的綜合，包含對生物體有影響的自然條件和生物體種內和種間的相互影響。

② 生態因子：組成生境的因素。主要包括兩方面：a.非生物因素：即物理因素，如光、熱、水、風、礦物質養分等；b.生物因素，即對某一生物而言的其它生物、如動物、植物、微生物，它們通過自己的活動直接或間接影響其它生物。另有一種觀點將人為因子納入第三種因素，即人類的砍伐、挖掘、采摘、引種、馴化以及環境污染。

二、生態因子作用的分析

（一）生態因子作用的一般特征

1.綜合作用：環境中各種生態因子不是孤立的，而是彼此聯系、互相促進、互相制約，任何一個單因子的變化，必將引起其它因子不同程度的變化及其反作用。2.主導因子作用：在諸多生態因子中，有一個生態因子對生物起決定性作用，成為主導因子，主導因子變化會引起其它因子發生變化。

3.直接作用和間接作用：環境中的地形因子，如起伏、坡度、海拔高度及經緯度登對生物的作用不是直接的，但它們能影響光照、溫度、雨水等因子，對生物其間接作用；而光、溫度、水則對生物生長、分布及類型起直接作用。

4.因子作用的階段性：不同階段生物生長發育需求不同，因此因子對生物的作用有階段性，這種階段是由生態環境的規律變化造成的。

5.生態因子的不可替代性和補償作用：總體上講每種生態因子的作用不盡相同，但都各具其重要性，尤其作為主導因子，如果缺少便會影響生物的正常生長發育，甚至罹病死亡。總體來說，生態因子不能替代和補償，但在局部是可以補償的。

（二）生態因子的作用方式

1.拮抗作用：各種因子在一起聯合作用時，一種因子能抑制或影響另一種因子起作用。如有機汞和硒同時在金槍魚中共存時，可以抑制甲基汞的毒性。

2.協同、增強和疊加作用

① 協同作用：兩種或多種化合物共同作用的毒性等于或超過各化合物單獨作用時的毒性總和。

② 疊加作用：兩種或多種化合物共同作用的毒性為各化合物單獨作用是毒性的總和。

③ 增強作用：一種化合物對某器官系統并無毒作用，但與另一種化合物共同作用時，使后者毒性加強。

3.凈化作用：部分生態因子具有以物理、化學和生物的方式消除水、氣、土中的污染物。凈化可以分為物理凈化、化學凈化和生物凈化三類。

① 物理凈化：包括稀釋、擴散、淋洗、揮發、沉降等。

② 化學凈化：氧化還原、化合和分解、吸附、凝聚、交換和絡合等。

③ 生物凈化：生物的吸收、降解作用等，使污染物的濃度和毒性降低和消失。

（三）生態因子作用的規律

① 限制因子規律：在諸多生態因子中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。

② 最低量（最小因子）定律：低于某種生物需要的最少量的任何特定因子，是決定該種生物生存和分布的根本因素，亦稱為利比希最小因子定律。

③ 耐受性定律：生物對環境的適應存在耐性限度的法則稱為耐受性定律。每種生物對一種環境因子都以一個生態上的適應范圍的大小，兩者之間的幅度為耐性限度，稱為生態幅。生物在最適點或接近最適點才能很好生活，趨向這兩端就減弱，然后被抑制。

第四節 種群

一、種群的基本概念和特征

① 種群（population）：在一定時空中同種個體的總和。

② 種群的基本特征

a)空間特征：種群要占據一定的分布區，組成種群的每個有機體都需要有一定的空間進行繁殖和生長。種群數量的增多和種群個體生長的理論說明，在一個局限的空間中，種群中個體在空間中越來越接近，而每個個體所占據的空間越來越小，種群數量的增加就會受到空間的限制，進而產生個體間的爭奪，出現領域性行為和擴散遷移等。

b)數量特征：種群數量特征是以占有一定面積或空間的個體數量，即種群密度來表示的，它是指單位面積或單位空間的個體數目。另一種表示種群密度的方法是生物量，即單位面積或空間所有個體的鮮物質或干物質的重量。

c)遺傳特征：組成種群的個體在形態特征、生理特征方面有共性，但在某些形態特征或生理特征方面有差異。一個種群的生物具有一個共同基因庫，以區別于其他物種，但并非每個個體都具有種群中貯存的所有信息。

二、種群數量動態參數

（一）出生率和死亡率

出生率：種群生殖狀況的指標。常用種群中每年內每千個個體的出生數或每年每個雌體的產仔數來計算。出生率分為最大出生率（或稱絕對生理出生率）和實際出生率（或稱生態出生率）。前者是指在理想條件下（無任何生態限制因子，繁殖只受生理因素限制）產生新個體的理論最大數量；后者表示種群在某個真實或特定的環境條件下的增長，它對種群來說由其組成、大小、物理環境條件而變化。

死亡率：種群中每千個個體種死亡的總數。死亡率也分最低死亡率和實際死亡率（生態死亡率）。前者是指種群在最適應環境條件下，種群的個體都是因年老而死亡的，即生物都能活到了生理壽命之后才死亡的情況；后者是在特定條件下喪失的個體數，同生態出生率一樣，不是常數，隨種群狀況和環境條件而改變。

（二）遷入和遷出

遷入：生物個體或者其種子從原有生活地向特定地區整群遷居的一種行為。

遷出：遷出的相反行為。

遷入與遷出是生物的一種擴散行為，它有助于防止近親繁殖，同時又是個地方種群之間進行基因交流的生態過程。

（三）年齡結構和性別比

年齡比例：一個種群的所有個體一般具有不同的年齡，各個齡級的個體數目與種群個體總體的比例。

性別比：反映種群中雄性個體與雌性個體比例的參數。

（四）種群內稟增長率

內稟增長率：指當環境是無限的（空間、食物和其他有機體等都沒有限制性影響），在該理想條件下，穩定年齡結構的種群所能達到的恒定的、最大增長率。

三、種群增長的基本模式

（一）在無限環境中的指數增長

種群不受任何食物、空間等條件的限制，則種群就能發揮其內稟增長能力，數量迅速增長，呈現指數增長（又稱“J”型增長）格局，這一規律稱為種群的指數增長規律。

四、種間關系

（一）種間關系形式

“+”“-”“○”分別表示有利、有害、無利無害

（二）種間競爭關系

種間競爭關系：就是指兩個或更多物種的種群對同一對象的爭奪，如空間、食物或營養物質、光線等等。

競爭排斥原理（格烏斯原理）：種間競爭使親緣關系密切或者各方面都相似的物種之間產生生態上的分離，稱為~。

生態位：生態位的定義各有不同，大體可以分為以下幾種。

①

格林尼爾“生境生態位”（habitat niche）（指物種的最小分布單元，其中的結構和條件能夠維持物種的生存）；

②

埃爾頓“功能生態位”（role niche/functional niche）（生態位應是有機體在生物群落中的功能作用和位置，特別強調和其他種的營養關系，他指出生態為主要是營養生態位）；

③

哈林奇提出的“超體積生態位”（hupervolume niche）（指生態維數遠遠多余三個，形成n維適合度明確的超體積）。

（三）種間捕食與寄生作用

捕食：指一個物種對另一個物種的取食現象。此現象對捕食者有利，對被捕食這不利，但不一定造成被捕食者的死亡。

寄生：連個有機體或物種之間的密切關系。其中一個從另一個獲取食物、前者稱寄生者，后者稱宿主。

（四）種間合作與互利共生

2.植物種間關系

? 在植物造景中恰當地處理好植物的種間關系，可以增加景觀的變化，改善環境的生態效益。

? 例如：在亞熱帶、熱帶雨林的植物群落中，附生著著如藻類、天南星科、蘭科、蘿藦科等植物，這種附生關系增加了單位面積中綠葉的數量，增大了改善環境的生態效益，還可形成各種各樣美麗的植物景觀。

? 在植物造景中還應當重視植物分泌的物質對種間組合的影響。

? 例如：如刺槐、丁香兩種植物的花香會抑制鄰近植物的生長；榆屬與櫟樹、白樺與松、松與云杉之間具有對抗性。

第五節 群落

一、群落的基本概念及特征

群落（community）：全稱生物群落（biocoenosis），指在一定時間內居住在一定空間范圍內生物種群的集合。

（二）群落的特征 1.群落中的優勢種

優勢種：群落中因大小、數量或活動上起著重要影響和控制作用的少數幾種物種。

建群種：建群種的個體數量不占絕對優勢，但它決定著群落的內部結構和特殊環境，是群落的創建者和建設者。

共建種：如果群落主要層的優勢種由多個物種組成，這些物種稱為~。

附屬種：雖然也參加群落建設，但屬于群落中優勢度較小的物種。

2.群落的物種多樣性

含義：一是說明群落中物種的多少，即豐富度；二是說明群落中各個種的相對密度，又可稱為群落的異質性。

3.群落的種間關聯性

含義：反映群落物種之間的聯系特征。當許多物種經常趨向于一齊出現，稱之為正關聯；當另一些物種由于競爭或對環境、資源要求的明顯差異而互相排斥、不一起出現，稱之為負關聯。

4.群落的交錯區和邊緣效應

群落交錯區（ecotone）：不同群落的交界區域，或兩類環境相接觸部分，也成為生態環境脆弱帶。

邊緣效應（edge effect）：交錯區或兩個群落的邊緣和兩個群落的內部核心區域，環境條件往往有明顯的區別，在群落交錯區內單位面積內的生物種類和種群密度較之相鄰群落有所增加,這種現象稱為邊緣效應。

其形成需要一定的條件，如兩個相鄰群落的滲透力大致相似、兩個群落造成的過渡帶需相對穩定各自具有一定均一面積或只有較小的面積的分割、具有兩個群落交錯的生物類群等。

5.群落的穩定性

定義：指在一段時間過程中維持物種互相結合及各物種數量關系的能力，以及在受到擾動的情況下恢復到原來平衡狀態的能力，即現狀的穩定、時間過程的穩定、抗變動能力和變動后恢復原狀的能力。通常群落的穩定性通過如下三個特性來考察：a.當擾動一個群落系統時，所需施加的擾動強度越大，表明群落越穩定；b.群落從平衡位置上被擾動后，所產生波動的幅度越小，群落越穩定；c.群落變動后恢復到原來的平衡狀態所需的時間，時間越短越穩定。

二、群落與環境

（一）、群落與生境

生境（habitat）：群落具體生長的環境，它指動植物物種生存繁衍完成世代生活史所要求的各種不同生存條件總和的地域空間。

（二）、群落對環境的指示作用

1.植物群落的指示作用

植被的特征和組成是作用一個生境所有因素的綜合影響的表達，因此這種起指示作用的群落稱為指示群落。

2.生物群落對污染環境的指示作用

通常采用群落中的優勢種，其適應環境的范圍越窄就越能起到指標作用。

污染指示植物：

第六節 生態系統一、生態系統的概念

生態系統（ecosystem）一詞由英國生態學家A.G.Tansley在1935年提出。1971年生態學家E.P奧德姆1971年提出：生態系統就是包括特定地段中的全部生物和物理環境的統一體。具體說：生態系統是一定空間內生物和非生物成分通過物質的循環、能量的流動和信息的交換而相互作用、相互依存所構成的一個生態學功能單位。

二、生態系統的組成成分、功能及其相互關系

（一）生態系統的組成成分

生態系統是由兩大部分、四個基本成分組成的。兩大部分就是生物和非生物環境，也稱之為生命系統和環境系統或生命成分和非生命成分；四個基本成分是指生產者、消費者、還原者和非生物環境。

（二）生態系統組成成分的功能

1.生產者（producers）：指生物成分中能利用太陽能等能源，將簡單無機物合稱為復雜有機物的自養生物。主要是綠色植物、藻類，也包括一些光能細菌和化能細菌。

2.消費者（consumers）：指靠自養生物或其他生物為食物而獲得生存能量的異養生物，主要是各種動物。通常各種食草動物被稱為初級消費者；以食草動物為食的食肉動物統稱為次級消費者。

3.還原者（reducers）：也稱分解者，主要指細菌、真菌、放線菌和原生動物。

4.非生物環境（abiotic environment）:主要包括三個部分，其一為氣候因子，如光照、熱量、水分和空氣等；其二為無機物質如C,H及無機鹽分等；其三為有機物質，如碳水化合物、蛋白質、脂肪類及腐殖質等。

（三）生態系統系統組成成分的關系

三、生態系統的結構

（一）空間結構

生態系統的空間結構指生態系統中各種生物的空間配置（分布）狀況，亦即生物群落的空間格局狀況，包括群落的垂直結構（成層現象）和水平結構（種群的水平配置格局）。

（二）物種結構

物種結構是指生態系統中各類物種在數量方面的分布特征。

（三）營養結構

生態系統的營養結構即食物網及其相互關系。

1.食物鏈：食物鏈即生物圈中一種生物以另一種生物為食，彼此形成一個以食物聯系起來的鏈鎖關系。2.食物網：生態系統中各種食物鏈相互交錯連接形成的網狀結構。食物網揭示了生態系統中生物之間的食與被食的關系。

四、生態系統的基本特征及類型

（一）生態系統的基本特征

1.生態系統是動態功能系統（任何一個生態系統總是處于不斷發展、進化和演變之中，這就是系統的演替。人們可按發育的狀況將生態系統分為幼年期、成長期和成熟期）。2.生態系統具有一定的區域特征

3.生態系統是開放的“自持系統”（生態系統的代謝通過生產者、消費者和分解者三個不同營養水平的生物類群完成，它們是生態系統“自維持”的結構基礎）

4.生態系統具有自動調節的功能（生態系統受到外來干擾和穩定狀態改變時，系統靠自身內部的機制再返回穩定、協調狀態的能力）。

（二）生態系統的類型

1.按生態系統空間環境性質

即按生態系統所處的地理區域的空間性質分類，可分為淡水生態系統、海洋生態系統、陸地生態系統。

2.按人類對生態系統的影響程度

五、生態系統的基本功能

（一）生物生產

生態系統中生物生產包括初級生產（植物性生產）和次級生產（動物性生產）兩個過程。1.生產系統的初級生產過程

生態系統的初級生產是能量的轉化和物質的累積過程，是綠色植物光合作用的過程。

生態系統的初級生產可以分為總初級生產量和凈初級生產量。

PG= PN + Ra

總初級生產力PG 包括生產者自身呼吸作用中被消耗的有機物在內的總累積量

凈初級生產量PN 指植物光合作用累積量中除去用于生產者自身呼吸所剩余的累積量

Ra生產者用于自身呼吸的消耗量

2.生態系統的次級生態過程

生態系統的次級生態過程：消費者和分解者利用初級生產物質進行同化作用建造自身和繁衍后代的過程，即異養生物對于初級生產物質的利用和再生產過程。

（二）能量流動

生態系統的能量流動：是指能量通過食物網絡在系統內的傳遞和耗散過程。

1.能量流動過程

包含能量形式的轉變（太陽能轉化為化學能）、能量的轉移（能量由植物轉移到動物和微生物上）、能量的利用（提供各類生物生長繁殖之需）及能量的耗散（生物的呼吸和排泄耗費能量）四部分。

2.能量流動的渠道

通過食物關系使能量在生物之間轉移，即通過食物鏈和食物網能量進行流動。

3.能量流動的特點

（1）生產者（綠色植物）對太陽能利用率很低，只有0.14%左右。

（2）能量流動為不可逆的單向流動。

（3）流動中能量因熱散失而逐漸減少，每經過一個營養級都有能量以熱的形式散失掉。

（4）各級消費者之間能量的利用率平均為10%。

（5）只有當生態系統生產的能量與消耗的能量平衡的，生態系統的結構與功能才能保持動態的平衡。

（三）生態系統的物質循環

生態系統中各種營養物質經過分解者分解成可以被生產者利用的形式歸還環境中重復利用，周而復始地循環，這個過程叫做~（material cycle）。

1.生態系統物質循環的層次和類型

（1）生態系統物質循環的層次

① 生物個體層次的物質循環（個體的新陳代謝）

② 生態系統層次的物質循環（在初級消費者代謝的基礎上，各級消費者和分解者將營養物質歸還環境）

營養物質再循環的六種途徑：物質由動物排泄返回環境，由微生物分解碎屑返回環境，通過植物根系中的真菌直接從植物殘體中吸收營養物質而重返到植物體，分化和侵蝕過程加上水循環攜帶營養物質進入生態系統，動、植物尸體或糞便不需任何微生物分解也能釋放營養元素，人類利用化石燃料生產化肥、海水制淡水及金屬的利用。

③ 生物圈層次的物質循環

營養物質在各生態系統之間的輸入和輸出，以及它們在大氣圈、水圈和土壤圈之間的交換。（2）生態系統物質循環的類型

——碳的循環——

——氮循環——

——磷循環——

——水循環——

（四）信息傳遞

定義：是指生態系統內各生命組分之間的信息傳遞。

分類：物理信息、化學信息、營養信息和行為信息

? 物理信息是以物理過程為傳遞形式的信息，如光、聲、電等，動物求偶、報警等行為都與物理信息有關。

? 化學信息是將生物代謝過程中產生的一些化學物質（信息素）作為傳遞信息的物質，動物利用這些化學物質（信息素）作為個體間、種間識別信號。

? 營養信息是通過食物鏈、食物網進行營養信息的傳遞。

? 行為信息是指許多同種動物、不同動物個體相遇，會表現出威脅、挑戰、炫耀等行為格式，稱為~。

六、生態平衡

（一）生態平衡的概念

? 生態平衡——指生態環境在一定時間內結構和功能相對穩定，其物質和能量的輸入和輸出接近相等。

?

處于生態平衡狀態的生態系統，能通過自我調節（或人為控制）抵抗外來，使系統保持穩定狀態。

? 當外來干擾超過生態系統的自我調節能力，而不能恢復到原始狀態時稱作生態失調或生態平衡的破壞。

? 人為活動可以破壞原有平衡，也可以建立新的平衡，使之結構更加合理，生態效益更高。? 生態平衡是一個動態過程，維護生態平衡不只是保護其原始穩定狀態。

（二）破壞生態平衡的因素

破壞生態平衡的因素有自然因素和人為因素。

1.自然因素包括水災、旱災、地震、臺風、山崩、海嘯等。由自然因素引起的生態平衡破壞，稱為第一環境問題。

2.人為因素是生態平衡失調的主要原因。由人為因素引起的生態平衡破壞，稱為第二環境問題。人為因素造成的第二環境問題具體表現在以下三方面：

①

物種改變引起生態平衡失調破壞;② 環境因素改變引起生態平衡破壞;③ 信息系統破壞引起生態平衡失衡。

（三）生態平衡失調的標志

1.結構標志

生態平衡失調首先表現在結構上，一方面是結構缺損，即生態系統的某一個組分成分消失；另一方面是結構變化，即生態系統的組成組分內部發生了變化。

2.功能標志。

生態平衡失調表現在功能上，一方面是生態系統中能量流動受阻；另一方面是物質循環中斷。

（四）生態系統的調節機制

1.反饋機制：是指當系統中某一成份發生變化的時候，它必然會引起其它成分出現一系列的相應變化。這些變化又反過來影響最初發生變化的那種成分，這種現象稱為反饋，反饋有兩種，正反饋和負反饋。生態系統達到和保持平衡或穩態，負反饋的結果是抑制或減弱最初發生變化的那種成分所發生的變化。正反饋的作用常常使生態系統遠離平衡狀態。

第二章

城市生態學及基本原理

第一節 城市生態學定義

城市生態學由芝加哥學派（Chicago School of Human Ecology）的創始人帕克（Robert Ezra Park,1864--1944）于本世紀20年代提出。芝加哥學派是以美國芝加哥大學社會學系為代表的人類生態學及其城市生態學術思想的統稱。興盛于上世紀20~30年代，開創了城市生態學研究的先河。其代表人物有帕克、伯吉斯（E.W.Burgess）、麥肯齊（R.D.Mckenzie）等。該學派以城市為研究對象，以社會調查及文獻分析為主要方法，以社區即自然生態學中的群落、鄰里為研究單元，研究城市的集聚、分散、入侵、分割及演替過程、城市的競爭、共生現象、空間分布格局、社會結構和調控機理；運用系統的觀點將城市視為一個有機體，一種復雜的人類社會關系，認為它是人與自然、人與人相互作用的產物，其最終產物表現為它所培養出的各種新型人格。

城市生態學是研究城市人類活動與周圍環境之間關系的一門學科，城市生態學將城市視為一個以人為中心的人工生態系統，在理論上著重研究其發生和發展的動因，組合和分布的規律，結構和功能的關系，調節和控制的機理；在應用上旨在運用生態學原理規劃、建設和管理城市，提高資源的利用效率，改善系統關系，增加城市活力。

根據研究對象的不同，城市生態學可分為城市自然生態學、城市經濟生態學和城市社會生態學三個分支。

第二節

城市生態學產生的背景

一、城市規劃理論發展需要生態思想的介入

? 1848年最早制訂了《公眾衛生法》。

? 1898年由F.霍華德創立了“田園城市”的規劃理論，影響深遠。“田園城市”的概念主要是確定職業與居民的正確關系，確定優美的環境素質，土地使用模式以及城市的財政、行政與城市最優規模之間的關系，從而描繪出一個理想的城市規劃方案。“田園城市”最后改稱為：“IFHP”（國際住宅與城市規劃會議），謀求現實地解決城市問題。

?

從20實際60年代開始，法國學者集中研究了“區域發展規劃”，重點是研究核心城市與其外圍地區的發展關系。例如著名的英國“東南研究計劃”（south-east study），蘇格蘭的坎伯諾得（Cumbernauld），英國中部第三期新市鎮，美國的河流流域研究都進行了大規模的區域發展規劃。

二、解決城市問題（包括城市環境問題）需要生態學思想

（一）城市問題產生根源

1.城市是一個高度集聚與高度稀缺的統一體。

（1）城市的集聚性

城市是社會生產力發展到一定階段后的產物，是人類文明的集中表現。現代城市更是人類科學、技術和文化發展的體現，是社會政治活動和經濟活動最集中的地方，又是地球上人口最密集的區域。

（2）城市的稀缺性

城市的稀缺性指城市在多個自然環境因素方面的稀缺與緊缺特征。如城市中植被稀缺、生物（除人類外）、水源、光照、清潔空氣、能源、土地等均呈不同程度的稀缺狀態。

2.人們對自然環境（包括城市環境）的錯誤認識。這種錯誤認識導致了人們在城市建設、城市管理、城市發展等方面的失誤，使城市問題不斷加劇。

（二）城市發展需要生態學思想

第三節 城市生態學的發展階段

一、萌芽階段（20世紀以前）1．中國古代的生態學思想

2.國外古代的生態學思想

? 2000多年前的古希臘就已有生態思想的萌芽。

? 公元前600年，希臘地理學家美勒提出生態區劃設想。

? 公園前300年，古希臘哲學家提奧弗拉斯特注意到植被分布與氣候、土壤的關系。

? 1869年，德國生物學家提出生態學的概念。

二、初級階段

? 20世紀初，國外一批科學家將生態學思想運用于城市問題的研究。

? 1904年格迪斯《城市開發》 ? 1915年《進化中的城市》

? 1916年美國芝加哥學派創始人帕克發表了《城市：關于城市環境中人類行為研究的幾點建議》的著名論文，隨后出版了《城市》一書，將生物群落原理應用于城市社會。美國芝加哥一批社會科學家開展了人與環境關系的研究（人類生態學），多集中于城市問題和城市生態環境與人的關系方面。

?1925年伯吉斯提出同心圓增長理論（Concentric Rings Growth Model），認為城市自然發展將形成同心圓形式，這是競爭優勢及侵入演替的自然生態的結果。

?1939年土地經濟學家赫特提出了扇形理論（Sector Theory），總的仍為圓形，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。

?之后，哈里斯和厄曼考慮到汽車的重要影響提出多核理論（Multiple Nuclei Model），指出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。

三、蓬勃發展階段

? 1971年開始的聯合國教科文組織的《人與生物圈》（MBA）計劃，使城市生態學進入蓬勃發展的階段。現階MBA段研究的重點：

（1）建立并檢驗城市化與環境之間的相互關系的各種模型，并用于城市不同發展階段的決策及一些福利標準和環境質量的比較;

（2）城市人口與鄉村人口流的關系及對環境作用的研究；

（3）通過對城市地區生物學產量的研究及能量、資源的合理及循環利用的研究，以減少周圍地區的負荷和資源的供給。

（4）城市綠地管理的研究。

? 國際城市生態學研究機構及規劃

? 在我國城市生態學的發展大致分四個階段

1．環境覺悟階段（1973~1980）

人們對城市生產和生活活動帶來的各種環境影響和生態破壞再也不熟視無睹了。

2．綜合治理及系統研究階段（1981~1985）

我國城市生態學研究蓬勃發展的興盛時期。1984年1底在上海召開首屆城市生態研討會。

3．城鄉生態建設階段（1986~1990）

城市生態研究從大中城市擴展到中小城市。1986年在天津召開第二屆研討會；87年在北京召開國際性的城市與周圍地區生態與發展研討會；88年出版《城市生態與城市環境》。4．城市可持續發展研究階段（1990年以后）探討生態城市、可持續發展。

第四節 城市生態學的學科基礎、研究層次與研究內容

一、城市生態學的學科基礎

（一）生態學：研究生物間、生物與環境間相互關系的科學，是城市生態學最基本的學科基礎。

（二）城市學：以城市為研究對象，從不同角度、不同層次觀察、剖析、認識改造城市的各種學科的總稱。

（三）人類生態學：研究人與周圍環境之間的相互關系及其規律的科學。

二、城市生態學的研究層次

（一）城市生物環境層次：即生物環境層次研究，即以傳統生態學理論出發，將城市作為特定的生態環境，研究此種環境中各種生物的生態問題。

（二）城市生態系統層次：將城市作為以人類活動為主體的人類生態系統進行考察研究。強調城市中自然環境與人工環境、生態群落與人類社會、物理生物過程與社會經濟過程之間的相互作用研究的主導方向。

（三）城市系統生態層次：從區域和地理概念的高度來觀察城市本身，站在歷史發展的高度來考察城市問題。

三、城市生態學研究的主要內容

① 城市居民變動及其空間分布特征;② 城市物質和能量代謝功能及其與城市環境質量之間的關系(城市物流、能流及經濟特征);③ 研究城市發展及其制約條件，闡明城市發展與城市環境之間的關系；

④ 研究城市生態系統與環境質量之間的關系，建立城市生態系統模型；

⑤ 研究城市環境質量與城市居民健康之間的相互關系；

⑥ 研究城市生態系統除人以外的生物體（動植物和微生物）的構成與變化，以及環境因子對生物體的影響；

⑦ 從區域環境質量管理的角度，研究城市生態系統與其他生態系統（如農田、河流及海洋生態系統）的相互關系；

⑧ 研究社會環境對城市居民及其活動的影響；

⑨ 研究合理的各種城市環境指標及其標準；

⑩ 研究城市生態規劃、環境規劃的內容、原理和方法。

第五節 城市生態學基本原理

一、生態學的一般規律

1.相互依存與相互制約規律：

物物相關

相生相克

2.微觀與宏觀協調發展規律：

生物與環境之間是通過食物鏈的能流、物流、信息流而保持聯系，構成統一的系統。3.物質循環轉化與再生規律

4.物質輸入輸出的動態平衡規律

當生物體的輸入不足時，產出就會下降，會影響輸出；當輸入大于輸出時，會出現積累。5.相互適應與補償的協同進化規律

生物與環境之間存在著作用與反作用的過程，即生物給環境以影響，反過來環境也會影響生物，二者協同進化。

6.環境資源的有限規律

環境資源在質量、數量、空間和時間等等方面都具有一定限度，不能無限地供給。

二、城市生態學基本原理

1.城市生態位（urban ecological niche）是一個城市給人們生存、生活提供的生態位。它是城市給人們提供的各種生態因子和生態關系的集合。

2.多樣性導致穩定性原理

在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的城市經濟高效性。

3.食物鏈（網）原理

食物鏈原理應用于城市生態系統中

（1）以產品或廢料、下腳料為軸線，以利潤為動力將城市中的生產者——企業相互聯系在一起。（2）城市各組分、各元素、各部分之間都是有直接或間接的聯系，相互依賴相互制約的關系。

（3）人類居食物鏈頂端，人類對生存環境的污染最終會通過食物鏈作用（富集）而歸結于人類自身。

4.系統整體功能最優原理

城市各組分之間的關系并非總是協調一致，而是呈現相生與相克的關系狀態。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。

5.最小因子原理

這一原理指出,城市生態系統中,往往是處于臨界量最小的因子會對城市產生最大的影響力。因此,有效地改善和提高最小因子的數量和質量,會大大增強城市生態系統的整體功能。

6.環境承載力原理

環境承載力是環境本身具有的有限性自我調節能力的量度，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，所承受的人類社會作用。環境承載力隨城市外部環境條件的變化而變化；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；引起城市生態系統的演替；城市生態演替是城市適應外部環境變化及內部自我調節的結果。

環境承載力包括：

（1）資源承載力：自然資源條件和社會資源條件,可分為現實和潛在資源承載力。

（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，包括現實與潛在兩種類型。

（3）污染承載力：反映當地自然環境的自凈能力大小的指標。第三章

城市生態系統構成及特征

第一節 城市生態系統基本概念

不同學者基于學科重點、研究方向不同對城市生態系統的理解存在差異。

馬世駿：強調城市生態系統是以人為中心的自然、經濟和社會復合人工生態系統；

王發曾：強調城市生態系統是城市居民為主體，地域空間和設施為環境，通過人類活動在自然生態系統上改造和營建的人工生態系統；

金嵐：認為城市生態系統是城市居民與周圍環境組成的特殊人工生態系統，是人們創造的自然-經濟-社會復合體；

何強：認為人口在一定規模（10萬）以上，住房、工商業、行政、文娛等設施占面積50%以上，擁有交通線網和車輛來往頻繁的人類集聚區域稱為城市生態系統。

綜上，不同學者認同人在城市生態系統中的重要作用。

第二節 城市生態系統的構成

一、社會學家提出的城市生態系統的構成二、環境生態學家提出城市生態系統構成

三、其他

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

（一）人類的兩種屬性

1.人的生物屬性

人類的生存和發展需遵循生物與環境相互作用、相互依存的客觀規律。

2.人的社會屬性

在客觀認識的基礎上人類有意識、有目的地改造自然，改造的實踐反過來又加深對客觀世界的認識。相互促進使得科學技術的不斷發達和對環境的改造能力愈加強大，物質財富與日俱增。

（二）人類生態系統的特點

1.人類生態系統：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。該系統中，一方面環境以其固有的成分以物質流和能量流的形式控制人類活動的過程，另一方面，人類活動有對壞境產生反作用，不斷改變物質的循環和能量的流動過程。

2.與自然生態系統的區別

a)食物鏈頂端生物成分的變化,較之自然生態系統頂端捕食能力強的獅子、老虎等角色由人取代；

b)在構成生態系統中的自然環境中，出現日益擴大的人工環境

c)非食物的能量流和物質流強度日益增強；

d)科學技術在人類生態系統中的作用日益重要。

二、城市生態系統的特征

（一）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：

2.系統的關系網絡：自然生態系統的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；城市生態系統中以社會關系、經濟關系網絡具有人工特性的網絡為主。

3.生態位：自然生態系統提供自然生態位；城市生態系統提供社會生態位、經濟生態位。

4.系統的功能：經過長期演化自然生態系統中形成了多樣化、多層次的營養結構及合理的空間結構，各種流在其中顯示出高效率利用和高循環再生自凈能力，表現出生態學高效率；城市生態系統中的各種流需要自然生態系統的支持，其網絡系統不完善其高強度的生態流運轉伴隨巨大的浪費，生態效率低下。

5.調控機制：自然生態系統中的“通過自然選擇的負反饋進行自我調節”，城市生態系統中是“通過人工選擇的正反饋為主”。

6.系統的演替：自然生態系統中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、城市生態系統中是人通過改造環境、增加城市容量，可將系統從成熟期拉回到發展期。

（二）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有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起著舉足輕重的地位

5.城市生態系統中人類活動影響著人類本身

（三）城市生態系統的不完整性

1.城市生態系統中缺乏分解者

2.城市生態系統“生產者”（綠色植物）不僅數量稀少，作用也發生改變

（四）城市生態系統的開放性

1.對外部系統的依賴性

2.對外部系統的輻射性

3.城市生態系統的開放具有層次性：城市生態系統內部各子系統之間的開放，特點范圍小局限于內部；城市社會經濟系統與城市自然系統之間的開放，特點開放規模強度大于前者，仍具單向性；城市生態系統作為一個總體向外部系統全方位開放，特點高強度、雙向性、普遍性。

（五）城市生態系統的“高質量性”

1.物質、能量、人口的高度集中性

2.城市生態系統的高層次性

（六）城市生態系統的復雜性

1.城市生態系統是一個迅速發展變化的復合人工系統

2.城市生態系統是一個功能高度綜合的系統

（七）城市生態系統的脆弱性

1.城市生態系統是一個功能高度綜合的生態系統

2.城市生態系統一定程度上破壞自然調節機能

3.城市生態系統食物鏈簡化，系統自我調節能力小

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

第四章

城市生態系統的結構與基本功能

第一節 城市生態系統的結構

一、城市

定義：以空間和環境資源利用為基礎、以人類社會進步為目的的一個集約人口、集約經濟、集約科學文化的空間地域系統，它是一個經濟實體、科學文化實體和自然環境實體的綜合體。

篆字：

二、城市系統

? 定義：城市是以人為中心的，以一定的環境條件為背景的以經濟為基礎的社會、經濟、自然綜合體，按照系統論的觀點，這個綜合體稱為城市系統。

? 特征：城市由許多個子系統構成，又可進一步分解為單位要素，他們之間具有相互依賴、相互制約的特點關系。

? 城市大系統的總目標：發揮城市效益，包括社會效益、經濟效益和環境生態效益,來滿足人們對物質和精神文化的要求。

城市概念的發展

1933.8 國際現代建筑學會

“雅典憲章”

城市主要功能：居住、工作、休憩、交通

1978.12 “馬丘皮克丘”宣言 修正雅典宣言

指出：城市規劃是力求創造一個綜合多功能的生活環境；不能單純追求功能的劃分而犧牲城市的有機組織，忽視城市中人與人的多重聯系。

城市的吸引力與城市規模成正比，與城市間距離成反比。

三、城市生態系統

定義：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（Artificial ecological system）,是以人類為主體的，人工化環境的，人類自我馴化的，開放性的生態系統。

四、城市生態系統的結構

城市生態系統的結構是系統組成要素在一定空間范圍內相互聯系、相互影響及其發生關系的方式和順序。? A.食物鏈結構——分為自然食物鏈和人工食物鏈 ? B.資源利用鏈結構

? C.生命-環境相互作用結構

? D.要素空間組合結構——分為圈層式結構和鑲嵌式結構；

大鑲嵌：各圈層內部要素按土地利用分異所形成的團塊狀功能分區的空間組合形態。

小鑲嵌：是指各個功能分區內部組成要素按土地利用分異所形成的微觀空間組合形態。

第二節

城市生態系統的基本功能

城市生態系統生產功能:

生物生產：生物通過新陳代謝作用與周圍環境進行物質交換、生長、發育和繁殖，分為生物初級生產和生物次級生產。

生物初級生產：包括人工、自然植被的光合作用。

生物次級生產：主要以人為主，表現出明顯的依賴性和人為可調性；同時有一定的社會性。非生物生產：具有創造物質與精神財富滿足城市人類的物質消費與精神需求的性質。物質生產：滿足人類生活所需的各類有形產品及服務。

非物質生產：滿足人們精神生活所需的各種文化藝術產品及相關服務，是城市文化功能的體現。? 城市生態系統的能源結構與能量流動

城市生態系統的能量是指能源在滿足城市多功能過程中在城市生態系統內外的傳遞、流通和耗散過程。能源結構指能源總生產量和總消費量的構成及比例關系。

一個國家、城市的能源結構反映該國或該城市生產技術發展水平。

? 城市生態系統能量流動的過程與特點（與自然生態系統比較）1.能量使用上，自然生態系統能量流動集中于系統內各生物物種之間所進行的動態過程，反映于生物的新陳代謝過程中；城市生態系統集中于非生物能量的交換和流轉，反映在人力所創造的各種機械設備的運行過程中。

2.傳遞方式上，自然生態系統依賴于食物網，而城市生態系統依賴于各個部門。

3.能量運行機制上，自然生態系統是依靠自為、天然的，而城市生態系統則以人工為主。4.能量生產和消費的過程中，城市生態系統有部分能量以三廢的形式排入到環境中。5.能量流動具有單向性，不斷損耗，不構成循環。6.除部分能量輻射傳導，其余能量均由各類物質攜帶。

? 城市生態系統物質循環的物質來源

1.來源：

自然性來源，如空氣、日照、水、非人工綠色植物

人工性來源，如人工性綠色植物、食物、原材料、化石燃料

2.城市生態系統物質循環中的物質流類型

自然流：自然力推動的物質流，如空氣、水體的流動；

貨物流：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。

人口流：包括人口在時間上和空間上的變化，前者即人口的自然增長和機械增長，后者反映城市與外部區域之間人口流動中的過往人流、遷徙人流以及城市內部人口流動的交通人流。

分類：勞力流和智力流

? 城市生態系統物質循環的特點 1.所需物質對外界有依賴性； 2.既有物質輸入，又有物質的輸出； 3.生產性物質遠遠大于生活性物質； 4.物流缺乏循環

5.物質循環在人為狀態下進行

6.物質循環過程中產生大量廢物。

? 信息傳遞

? 信

息：客觀世界帶有某種特性的訊號。

? 特征：客觀性、普遍性、無限性、動態性、依附性、計量性、變換性、傳遞性、系統性、轉化性。? 信息流：是任何系統維持正常的有目的性運動的基礎條件，它起著支配作用，調節著人流和物流的數量、方向、速度、駕馭人和物做有目的、有規則的活動。? 信息傳遞在生態系統中的作用

自然生態系統中，信息傳遞就是指生態系統中各生命成分之間存在的信息流。

包括：物理信息（如：光、聲、顏色）

化學信息（生物代謝產生的一些化學物質，尤指各種腺體分泌的激素）

營養信息（生物生長發育的諸多食物因素及其作用）

行為信息（生物在相互交往中所呈現出的行為格式）? 信息與城市生態系統

? 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； 2.城市是信息的集聚點；

3.城市是信息的處理地；

4.城市是信息高度利用的區域； 5.城市是信息的輻射源；

6.城市信息流量與信息質量反映了城市現代化水平。? 在城市規劃、城市研究時，須注意： 1.確定正確的信息收集方法 2.信息的處理 3.信息的傳播 4.信息的利用

5.信息的采集、處理、傳播等專門化、規范化、標準化、城市間統一聯網，并爭取與國際信息系統接軌。

? 生態信息的應用：生態指示劑

? 貨幣流：特殊的信息流，凝聚著各生產部門之間，生產與消費部門之間物質、能量流動的大量信息，反映了產品的價值和需求程度。? 人口流：包括空間范圍內的移動流（市內流動、城鄉流動和城市間流動）和時間范圍內的變動流（人口出生、死亡、遷入、遷出的變動及職業、家庭結構的變動等）。

第五章

城市人口

第一節

城市化與城市人口概念

一、城市化

城市形成于人類社會第二次大分工過程中。

第一次大分工出現了農業和畜牧業,始于10,000年前,即早期的農業時期(early farming phase)。第二次大分工出現了商業和手工業，形成了以農業為主的鄉村，以商業和手工業為主的城市，稱之為早期城市時期(early urban phase)，約始于5,000年前的美索不達米亞(兩河流域)、中國、印度。

1860’s的工業革命，人類社會進入了現代技術時期(modern technological phase)。

城市化(urbanization)：人口向城鎮或城市地帶集中的過程”(《簡明不列顛百科全書》（Encyclopedia））；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。

二、城市化水平

城市化水平：一般用一定地域內城市人口占總人口比例來表示。城市化水平的整體評價體系應包括下列要素：城市人口比重（城市人口實際包括非農業人口、居住城區的農業人口和流動人口）；適齡人口入中學率；人均國內生產總值；城市第三產業占國內生產總值比重；城市人均道路鋪裝長度；城市用自來水普及率；城市人均住房面積；萬人擁有醫生數；人均公共綠地面積。

發達國家70%，第三世界30%，全世界平均值為40%左右。

城市化也包括城市地區居民的生活，居住方式等變化及其衍生的后果，叫城市態（urbanism）。

城市的巨型化(megalopolitanization)：許多城市, 連同它們的廣大郊區同時發展，擴大，最后連成一片綿延不斷的廣大建成區。

6個大都市帶：美國東北部大西洋沿岸大都市帶，日本東部太平洋沿岸大都市帶，歐洲西北部大都市帶，美國五大湖沿岸大都市帶，英格蘭大都市帶，中國長江三角洲大都市帶(J.Gottmann，大都市帶，1989，戈特曼認為都市圈應以2500萬人口規模和每平方公里250人的人口密度為下限)。

4個正在形成的大都市帶：美國西部沿岸，巴西南部沿海，意大利北部波河平原，中國珠江三角洲。共同特征：良好地理位置和自然條件，適于人類居住，適于耕作和交通聯絡，國家或洲際大陸，乃至全世界的政治,經濟中心。城市化的特點是:（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。

第二節 城市人口(urban population)居住在城市規劃區域建成區內的一切人口，一切從事城市的社會，經濟和文化等活動，享受著城市公共設施。在中國特定為居住在城市范圍內并持有城市戶口的人口。城市的一切設施和物質供應，活動場所必須考慮容納這些人口，并為他們提供各種各樣的服務。可用城市人群來表示城市人口。

城市人口結構(structure)：①城市人口自然結構，如性別、年齡等；②城市人口社會結構，如民族、家庭、文化、宗教、職業、經濟收入結構等。

城市人口數量

城市區域內人口的總個體數，含固定人口總數和流動人口總數。

城市人口的數量是不斷的變化的，由人口的出生率、死亡率、遷入率、遷出率四個參數決定。

Nt+1=Nt+B-D+I-E Nt是時間t的人口數量;Nt+1是1個時期后人口數量;B、D、I、E分別是在時間t和t+1期間出生(born)、死亡(decease)、遷入(immigrate)、遷出(emigrate)的個體數。城市人口的年齡結構(age structure)反映不同年齡的個體數量的分布情況。

一般將人口劃分成：托幼年齡、中小學年齡、勞動年齡和老齡；或：幼齡、中齡和老齡。

人口年齡結構模型：增長型、穩定型和衰退型 老齡級 中齡級

幼齡級

城市人口性比:人口總數某個齡級的個體中男性對女性的比例。城市人口性別構成(sex structure of urban population)是城市人口自然結構的基本要素之一。城市人口密度(urban population density)城市人口密度：指城市區域內單位面積上居住的人口數。

城市人口過密化

城市人口密度過大，超過合理密度的狀態，是人口在城市過度集中的表現。東京、紐約等是公認的過密城市上海城市化地域面積為東京的40%。

發達國家大城市地域的城市人口主要分布在半徑50km的實際城市化范圍內，而中國則為10km。城市人口分布(distribution)指人口在城市空間的分布狀況。

人口遷移：人口在地理空間改變居住地的移動。

人口城市化：農村人口向城市轉化和集中。農村人口轉入城市；農村人口就地轉化。人口城市規劃：以人口為主體對城市發展進行統籌安排、合理布局的一種方法。

城市人口的分布格局：關于人口在城市中的水平空間上的分布狀況，可分為四種類型: 隨機分布、集群分布、均勻分布和散式分布。

第三節 城市人口的分類

城市人口的服務結構分類：分為基本人口、服務人口、被托養人口三大類。城市人口職業結構分類(employment structure)：

城市人口職業結構：勞動人口在各個社會部門所占的比例。

分為生產性勞動人口；非生產性勞動人口；非勞動人口。

城市人口文化結構分類：

根據文化構成分類，一般分為七歲上學前、文盲、小學學歷、中學學歷和大學學歷五大類。

不同的行業分類不同，如大學教師分：大學本科、碩士和博士學歷三大類或高級、中級、初級職稱和實習教師四大類。

城市人口民族結構分類：指根據民族結構的特征進行的分類。

第四節 城市人口動態 城市人口規模

城市人口自然增長率

凈增人口數與總人口數之比。

自然增長率=（(年內出生人口--年內死亡人口)/年人口)）*1000?

或自然增長率=出生率-死亡率

城市人口機械增長率

一定時期內城市人口遷入和遷出的差數。

機械增長率=（某一時間遷入人口數-遷出人口數）/該時間平均人口數）*1000?

城市人口承載力 1940s 威廉福格特 公式為：C=B:E C: 某土地面積的承載力，指土地向人類提供飲食住所的能力； B:指土地的生物潛力； E:環境阻力

生態系統的人口承載力：

CP=Sm/∑(Xⅰ/Pⅰ)+∑(Yⅰ∑Nji/Pi)CP：某生態系統在保證系統結構和功能不受破壞，人的食物鏈結構為（XiYi）(i=1,2,?I.j=1,2?J)的人口承載力；

X: 年人均對第i種植物性食物需要量； Y: 年人均對第j種動物性食物需要量；

Nji: 生態系統有關的第j種動物性食物對第i種植物食物需要量，即飼料轉化率； Sm: 生態系統中人類可利用的土地資源面積； Pi: 第i種植物性作物的單產。

（四）人口環境容量觀

1、樂觀論

認為地球可以養育500億人，主要觀點：

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，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。

2、悲觀論

①生態系統的退化，如污染、毀林、草原退化、沙漠化，自然資源的短缺、氣候變異，災害頻繁等； ②即使人口規模不再增長，但人均消費水平仍將快速上升，資源耗用量擴大；

③人類只是地球上生物群中的一種，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。

3、辨證觀

①人口必須控制，否則將加重環境污染和生態失衡，給人類造成不可逆轉的損失，因此，過于樂觀不是科學的態度。

②但人類科學技術的發展是無限的，人口環境容量也會迅速擴大。因此，過于悲觀也不是科學的態度。

二、城市人口增長

（一）指數增長（exponential growth）模型

Malthus（1978）提出的生物種群有按幾何級數增長的趨勢，認為人口有無限的以指數增長的性質。Nt=Rt0N0

R0為親代的生殖力；N0是起始時人口數量；t為世代或時間。

如果方程兩側都取自然對數則可得線性方程： lnNt = lnN0 + rt

r>0，N增大；r<0，N減小；r=0，即出生率和死亡率相等，人口數量不變。

（二）邏輯斯蒂增長模型（logistic growth）

種群在有限環境下，受環境制約且與密度相關的增長方式。（見圖4-3）

dN/dt = rN(1-N/K)r：自然增長率，K：環境容量

它須滿足下述假定才能成立：

（1）所有個體在生態學上是完全相同的，具有相同的死亡和生殖特征。（2）種群的個體數量是合理的計量單位。（3）種群自然增長率r為常數。

（4）一個固定不變的上限k，即環境容量。

（三）人口自然增長方程

N(t)=N(0)e

——(D0/(u0+Δu))(e(u0+Δu)t-1)

N(t)：t時刻的人口總數，N(0)：t0的人口總數，e為自然底數，u0為t0時的出生率。D0為t0時的死亡人數.Δu為相對死亡率。(u0+Δu)t第五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）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。

五、中國城市人口遷居基本原因

遷居者本身內部因素

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。遷居者文化心理。（浦西的床和浦東的房 1990s）

外界影響

社區環境的影響 城市規劃與建設

經濟發展與住宅建設

人口政策（生育政策、勞動政策、戶籍政策）土地制度（地價的變化）

住房政策（租、補貼、買賣）

第五章

城市環境及主要污染源

? 江蘇泰興化工園區的化工廢料堆放長江堤上 2009年5月15日

? 河南安陽市范家莊離煉鋼爐只有一墻之隔，村里每天都下鐵雨，村民在這污染嚴重的環境下生活 2008年3月24日 ? 浙江蕭山化工園區的工業污水排放河道后再經過河閘排放錢塘江 2009年4月24日 ? 河南安陽鋼鐵廠出來的污水流入安陽河 2008年3月25日

? 廣東省貴嶼鎮河流、水塘都已被污染，村民們只好在被嚴重污染的水塘里洗滌 2005年11月25日

? 寧夏石嘴山湖濱工業園區高大的煙囪上粉塵從天而降，當地居民叫苦連天，他們出門就得做好防范措施

2006年4月22日

? 在黃海海岸線上，無數的污水管道埋在海灘上，甚至延伸進深海 2008年4月28日

? 安徽馬鞍山長江岸邊有很多小規模的選鐵廠、塑料加工廠，排放大量污水進入長江 2009年6月18日 ? 內蒙古拉僧廟發電廠二條黑色的巨龍覆蓋著村莊 2005年7月26日

? 江蘇省常熟市氟化學工業園污水處理廠，負責收集處理各化工廠的污水，但他們并沒有處理污水，通過管道 從長江底延伸1500米處排放污水。2009年6月11日

? 安徽省馬鞍山化工園區長江邊上被化工廠污染的土地 2009年6月26日

? 內蒙古拉僧廟工業園區每天大量的工業污水流向黃河灘 2005年7月26日 ? 鎮江市鈦粉廠每天大量的化工污水排放長江，下游不到1000米處是丹陽市自來水取水處 2009年6月10日 ? 江蘇省海門市化工園區污水處理廠偷排污水進入長江 2009年6月5日

? 河北省涉縣天津鋼鐵廠是重污染企業，企業規模還在不斷擴大，嚴重影響當地居民的生活 2008年3月18日

? 陜西省韓城市龍門鎮大規模發展工業，環境污染非常嚴重 2008年4月8日

? 江蘇濱海頭罾沿海化工園區有一百多家化工廠，有一部分通過排水溝進入大海，有一部分特別濃的污水存放 在5個“污水暫存池”。每月二次小潮來時就把“污水暫存池”的污水排入大海 2008年6月20日 ? 江西省胡口縣化工園區在長江邊上，化工廠私自填埋長江堤岸，擴大化工廠規模

? 安徽省慈湖化工園區，修了一條地下管道，污水每天從這里排放長江，污水有時是黑色的，有時是灰白色 的，有時是深紅色的，有時是黃色的，不同化工廠排放的污水顏色不同 2009年6月18日 ? 山西省是全國污染最嚴重的地區，也是缺陷嬰兒出生率最高的省份，這是一對愛心的農婦領養17名殘疾孩 子 2009年4月15日 ? 山西省臨汾市下康村村民長期飲用被工業污水污染的地下水，有五十多人得了癌癥和腦血栓。64歲的王寶生在 2003年發病，一直臥床不起，使他全身很多地方潰爛。不能上床睡覺，每天只能趴在床前過日子 2005年7月10日

? 每天大量粉塵吸進肺部。在這里干一、二年，他們就感到身體不適，甚至發病，這些民工大多是貧困地區來的 2005年4月10日

? 在山西臨汾市污染嚴重地區，農民在棉花地里干了兩小時的活之后全身都是煤灰 2007年9月24日 ? 山西省民間有很多慈善育嬰院，來幫助被父母拋棄的殘疾嬰兒 2009年4月14日

? 云南宣威是個癌癥村，每年有20多人死于癌癥。11歲的學生徐麗患的是骨癌 2007年5月8日 ? 河北省涉縣固新村現有癌癥病人50多人，每年癌癥死亡20多人 2008年3月18日 環境問題的產生和生態危機

農業、畜牧業帶來的生態問題 工業化、城市化帶來的生態問題

當代人類面臨的生態環境問題概括 1.人口劇增

2.資源匱乏：土地資源、淡水資源、森林資源

3.生態環境惡化：沙漠化、全球性氣候變化、臭氧層流失、自然災害

世界八大公害事件簡況

第一節

城市生態系統存在的主要問題

1.自然環境遭到破壞 2.土地占用和土壤變化 a.城市占用土地的擴大 b.城市土壤的變化

城市地下水水位下降與地面下降

城市廢物污染土壤 土壤污染

氣候變化和大氣污染 氣候變化

大氣污染

粉塵污染

一氧化碳

硫氧化物

氮氧化物與光化學煙霧

用水短缺和水污染

資源型缺水

水質型缺水

缺乏完善的污水處理系統

水污染對人類健康通過兩方面造成危害： ①水中致病微生物引起傳染 ②有毒性物質引起中毒

水體化學污染物質主要包括：

無機有毒物質：主要包括重金屬離子、氰化物、氟化物和亞硝酸鹽等；

有機有毒物質：主要有農藥（DDT、六六六等有機氯農藥）、醛、酮、酚以及多氯聯苯、芳香胺、高分子聚合物、染料等

汞

存在形式：無機汞和有機汞

有機汞中的甲基汞毒性最大。水體中的無機汞經厭氧性細菌分解后，可轉化成甲基汞。

含汞廢水排入江河后，魚、貝類生物將汞吸收并積累于體內，人食用了魚、貝類后，汞又被人體吸收和積累，當人體內汞的含量達到一定程度時，便引起中毒。

汞中毒是一種慢性神經性中毒，其癥狀為初期頭昏、渾身無力、食欲不振、疲乏，中期牙根出血、脫發、視力障礙；后期肢體麻木，嚴重者動作失調，言語不清，耳聾，視力模糊，以致死亡。

鎘

劇毒物質，人一次服用150 mg/kg劑量的鎘經1.5ｈ后可致死。

積累在人體骨骼中能引起骨骼軟化癥，使人癱瘓。還能使腎功能失調，刺激呼吸道，增加氣管炎和肺氣腫的發病率。

來源

金屬礦開采冶煉、電鍍、染料、磷肥、電池、塑料、化學試劑等工礦企業生產廢水。鉛

鉛在人體的各個部位均可積累，并引起慢性中毒。

危害

鉛對神經系統、造血系統和腎臟的毒害能引起神經麻痹、貧血、腎炎。

來源

鉛、鋅礦的開采、含鉛汽油的煉制和使用及電纜、電池、涂料、電鍍等工礦企業的生產廢水。氟

氟及其化合物是劇毒物質

進入人體途徑

通過呼吸道、消化道、皮膚 危害

有刺激性和腐蝕性，能引起呼吸道及皮膚炎癥。

氟能在人體內積累，積累到一定程度能造成慢性中毒。人體吸收氟有99%沉積在骨髓和牙齒中，從而引起氟骨病和牙斑病。

氟及其化合物廣泛存在于自然環境中，故氟的污染除與工業生產排放有關外，還與地質環境有關。

人為污染來源 自冶金、鋼鐵、焦碳、玻璃、陶瓷、電鍍、農藥、化肥和含氟礦物的生產廢水。

5.人口密集與綠地奇缺 6.鄉鎮生態問題嚴重

原因：

1.工廠規模小，凈利潤低，難以進行必要的環保投資。2.工廠效益低，資源浪費。

3.鄉鎮工業高污染負荷比企業比重大，調整困難。

4.生產工藝落后，設備陳舊，能耗高，資源利用率和重復利用率低。城市生態系統治理措施

水污染治理措施

主要包括：

目前，控制工業廢水污染是關鍵。

改進生產工藝，發展無公害工藝，把污染物控制和消滅再生產過程中。(e.g.禁止生產高毒農藥；氯堿工業用隔膜電解法代替汞催化法，以取消汞污染；電鍍工藝采用無氰、低鉻電鍍工藝以控制氰、鉻的污染等等)提高水循環率，力求少排或不排廢水。

加強廢水處理，必須達到國家規定的排放標準后再行排放。

2.大氣污染治理措施

根據1995年制定的《大氣污染防治法》，治理重點是強化燃煤污染防治，規定不僅要防治由燃煤造成的污染，同時要控制SO2及NOx污染；遏制區域性的酸雨污染，加強機動車排氣管理。

從根本上講，要大力開發使用潔凈新能源，逐步減少化石燃料(煤、石油、天然氣)的使用量，改變我國的能源結構；大力研究開發無污染生產工藝；禁止使用排放有損臭氧層的化學品；防塵治沙，植樹造林，營造草地，綠化環境。

3.土壤污染治理措施（針對無機物）

A.物理法：對重金屬污染的土壤可采用排土法(排去污染土壤)或客土法(非污染土壤覆蓋污染表土上)進行改良 B.化學法：施用土壤改良劑(常使用石灰、磷酸鹽；碳酸鹽等)，使重金屬轉化成難溶性化合物以阻礙重金屬向作物體內轉移。

C.生物法：利用植物的富集作用將污染物收集到植物體內部，通過回收植物焚燒，回收重金屬的辦法，降低土壤中的污染物。

第二節 城市中的主要污染源

一、工業污染源

首先，工業生產過程中需要動力、熱能、電能等主要來自燃料的燃燒，產生大量污染物；其次生產過程中伴隨工業成品產生廢氣、廢水、廢渣和噪音。

（一）冶金工業

1.鋼鐵工業產生洗滌水、冷卻水、煙氣、粉塵、廢渣、噪聲污染

2.有色金屬工業礦渣、選礦廢水、金屬粉塵。

（二）化學工業

1.化工污染物的產生 ① 化學反應不完全產生的廢料；

② ③ ④ ⑤ 副反應產生的廢料；

燃燒廢氣；

冷卻水

設備和管道泄漏；

⑥ 其他化工生產過程中排出的廢棄物

2.化學工業廢水污染特點

有毒性和刺激性；生化需氧量和化學需氧量較高；PH值不穩定；富營養物較多；廢水溫度較高；油污染普遍；恢復比較困難。

3.化工廢氣污染特點

易燃、易爆氣體較多；排放物大多具有刺激性和腐蝕性；浮游離子種類多，危害大；化工生產大氣污染有害物質主要有碳的化合物。

（三）石油化工

石油化工廠廢水水量大、水質變化多，PH值均值偏高或偏低，大多數為水溶性油分的廢水，水溫較高；廢氣主要以飛塵、二氧化硫、氧化氮、一氧化碳和惡臭；廢渣主要是生產過程種不合格產品，不可出售的副產品、催化劑、廢水處理時產生的污泥，以及廢氣除塵時取下的飛灰。

（四）造紙工業

在制漿過程中，排除大量帶色廢水，生化需氧量高，還排放惡臭和刺激性氣體，及一定數量的固體廢氣物。

（五）制革工業

制革廢水中COD、BOD值高，硫化物對水質影響大，有臭雞蛋氣味，總懸浮物含量高。

（六）紡織工業

產生廢水及噪聲污染。

（七）印染工業

印染工藝不同，廢水成分不同，但一般帶色廢水會影響日光透射，影響光合作用。

（八）動力工業

不同動力工業中燃料和設備不同，污染各異。

二、交通運輸污染源

（一）鐵路運輸

清洗污水、鐵路噪聲是主要污染源。

（二）市內交通

大氣污染（光化學煙霧）和交通噪聲。

（三）航空運輸

大氣污染（光化學煙霧）和噪聲。

三、農業污染源

（一）農藥污染

1.農藥污染：指農藥或其有害代謝物、降解物對土壤、水（地表水、地下水）和空氣等環境介質及其農作物、農牧業產品和食品的沾污。

2.農藥對大氣的污染

噴灑農藥導致藥劑微粒漂浮在空氣中；配灑在作物表面的藥劑蒸發是被浮游塵埃吸附；土壤表面的農藥向大氣擴散；農藥廠排出廢氣。

3.農藥對水體的污染

直接向水體中噴灑防治水中蟲害；空中配灑藥劑降落到水面上；雨水沖刷造成土壤流失；工廠廢液排入江河；附著塵埃的藥劑降雨落入江河湖泊。4.農藥對土壤的污染

對作物施用農藥大部分落入土壤中，附著于作物上的農藥由于風吹雨淋落入土壤中，帶有農藥的塵埃隨降雨落入土壤中，部分施藥方式直接使農藥混入土壤。

5.農藥污染對鳥類的危害

造成鳥類急性、慢性中毒；破壞天然生態系統平衡，使生態群落發生改變。

6.農藥對食品污染

由于農藥殘留出現食品污染事件。

（二）化肥污染

化肥施用使得土壤板結、結構破壞、微生物區系退化，進而直接影響農作物產量；施用化肥會使蔬菜瓜果中硝酸鹽含量增加破壞品質；進入水體，造成水體富營養化問題。

（三）農業廢棄物污染

土壤肥料的主要來源的牲畜糞便作為未經處理可能會傳播疾病；焚燒秸稈、殘株可能產生嚴重的大氣污染。

四、生活污染源

1.生活用煤

2.生活污水

3.生活垃圾

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。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。

第一節 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。

（一）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。強烈的地震會給人類帶來很大的災難，是威脅人類的一種突如其來的自然災害。

中、日、美三國的地震災害(1906-2004，7級以上）

大地震所釋放的能量比人類威力最大的爆炸要大好多倍。唐山大地震所釋放的能量相當于12萬5千千瓦雙輪內冷發電機組連續運轉8年的總電能, 地震波約等于400個廣島原子彈。大地震的破壞力是相當驚人的，在山區造成崩塌，在城市引起火災，在海上激起海嘯，以致遠在離震源數千公里外的地方都可能受到影響。

地震在歷史上一直是巨大的災難。有記錄的最嚴重的地震是：1556年在我國陜西省發生的關中地震，有83萬人死亡；1737年在印度加爾各答發生的地震30萬人死亡。

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。震中距在100km以內的稱為地方震；100-1000km的稱為近震；超過1000km的稱為遠震。

地震有兩個主要參數：震級和烈度。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。按震級大小分：7級和7級以上的地震，稱為大震；7級以下、5級和5級以上的地震稱為強震或中強震；5級以下、3級和3級以上的，稱為小震；3級以下、1級或1級以上的稱弱震和微震。小于1級的稱為超微震。

記錄到的世界上最大地震是8.9級，發生于1960年5月22日的智利地震。

地震對某一地區的影響和破壞程度稱地震烈度，簡稱為烈度。一般而言，震級越大，烈度就越大。同一次地震，震中距小烈度就高，反之烈度就低。影響烈度的因素，除了震級、震中距外，還與震源深度、地質構造和地基條件等因素有關。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。

地震是由于地球內部運動引發的，如地球板塊運動、火山爆發等這些碰撞點都是地震多發區。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。

地震有橫波與縱波。橫波振動方向與波前進方向垂直，而縱波振動方向與傳播方向一致。橫波表現為左右搖晃，縱波表現為上下跳動，縱波傳播速度比橫波快。橫波振幅比縱波大，破壞力大，橫波的水平晃動力是造成建筑物破壞的主要原因。

地震前自然界發生的與地震有關的異常現象叫地震前兆。常見的有：地下水異常變化，動物異常反應，地殼變形，小地震活動，地聲、地光、地磁變化、重力變化、地電變化、地應力變化、地下水中氡氣含量或其它化學成份的變化、地震波速度變化等。

地震災害是群災之首，它具有突發性和不可預測性，地震造成建筑物破壞以及山崩、滑坡、泥石流、地裂、地陷、噴砂、冒水等地表的破壞和海嘯。因地震的破壞而引起的一系列其它災害，包括火災、水災和煤氣、有毒氣體泄漏，細菌、放射物擴散、瘟疫等對生命財產造成的災害。

地震發生時，頭腦冷靜，反應敏捷。在家中要就地避險，不可貿然外逃，可選擇較安全的地方（如床下、桌子底下）躲避；住單元樓內，可選擇開間小的衛生間、廚房、儲藏室及墻角躲避； 同時，要關閉電源，關閉煤氣，熄滅爐火，防止發生火災和煤氣泄溢；高層住戶向下轉移時，千萬不能跳樓，也不能乘電梯。當大地震后，利用兩次地震之間的間隙，迅速撤離。

在室外，汽車司機要選擇安全地帶剎車，火車司機，要采取緊急制動措施，穩緩地逐漸剎車；要停留在開闊地方，遠離高大建筑物，高壓線；在山坡上注意滾石，同時要遠離陡崖，防止滑坡、泥石流的威脅。

發生地震時若在工作崗位上，要立即關閉機器，切斷電源，趕緊藏在辦公桌下或其它較為堅固且不易發生危險后果的設備下，震后從樓梯迅速撤離；對于特殊的部門（如電廠、煤氣廠、鋼廠、核反應堆等）應按專門操作程序運作。

在公共場所，影劇院、體育館，觀眾應躲在排椅下，舞臺腳下或樂池，震后有秩序地組織觀眾分路疏散；穩定觀眾情緒，防止慌亂、擁擠，有組織有步驟地向空曠安全處疏散；學生要在教師指揮下迅速抱頭、閉眼、躲在各自的課桌下。在操場或室處時，可原地不動蹲下，雙手保護頭部，注意避開高大建筑物或危險物。

緊急避震時選擇空間狹小的地方，是因為一旦房屋倒塌，這些地方往往容易于形成三角空隙，給人們以等待救援的機會。

切記：

? 千萬不要跳樓！不要靠近在窗戶!不要到陽臺上去！不要乘電梯！

? 聽從現場工作人員的指揮，不要慌亂，不要擁向出口，要避免擁擠，要避開人流，避免被擠到墻壁或柵欄處。

? 在影劇院、體育館等處：就地蹲下或趴在排椅下； ? 注意避開吊燈、電扇等懸掛物；用書包等保護頭部； ? 等地震過去后，聽從工作人員指揮，有組織地撤離。

? 在商場、書店、展覽館、地鐵等處：

? 選擇結實的柜臺、商品（如低矮家具等）或柱子邊，以及內墻角等處就地蹲下，用手或其他東西護頭； ? 避開玻璃門窗、玻璃櫥窗或柜臺； ? 避開高大不穩或擺放重物、易碎品的貨架； ? ? ? ? 避開廣告牌、吊燈等高聳或懸掛物。

在行駛的電（汽）車內：抓牢扶手，以免摔倒或碰傷； 降低重心，躲在座位附近。地震過去后再下車。

在戶外: 就地選擇開闊地避震：

? 蹲下或趴下，以免摔倒；

? 不要亂跑，避開人多的地方；

? 避開高大建筑物或構筑物：

? 樓房，特別是有玻璃幕墻的建筑； ? 過街橋、立交橋；高煙囪、水塔下。

? 避開危險物、高聳或懸掛物； 廣告牌、吊車等。? 避開變壓器、電線桿、路燈等；

? 避開其他危險場所：

? 狹窄的街道；危舊房屋，危墻；女兒墻、高門臉、雨篷下； ? 磚瓦、木料等物的堆放處。? 在野外怎樣避震

? 避開山邊的危險環境：避開山腳、陡崖，以防山崩、滾石、泥石流等；避開陡峭的山坡、山崖，以防地裂，滑坡等。

? 躲避山崩、滑坡、泥石流：

? 遇到山崩、滑坡，要向垂直于滾石前進方向跑，切不可順著滾石方向往山下跑；

? 也可躲在結實的障礙物下，或蹲在地溝、坎下；特別要保護好頭部。

? 燃氣泄露時：用濕毛巾護住口、鼻，千萬不要使用明火，震后設法轉移。

? 遇到火災時：趴在地上，用濕毛巾捂住口、鼻。地震停止后向安全地方轉移，要匍匐，逆風而進。

? 毒氣泄露時：遇到化工廠著火，毒氣泄漏，不要向順風方向跑，要繞到上風方向去，并盡量用濕毛由捂住中、鼻。應注意避開的危險場所：生產危險品的工廠；危險品，易燃、易爆品倉庫等。

如果被埋壓怎么辦？

? 地震后，余震還會不斷發生，你的環境還可能進一步惡化，你要盡量改善自已所處的環境，穩定下來，設法脫險。

? 避開身體上方不結實的倒塌物、懸掛物或其他危險物；

? 用磚石、木棍等支撐殘垣斷壁，以防余震時再被埋壓； ? 不要隨便動用室內設施，包括電源、水源、明火等；

? 聞到煤氣及有毒異味或灰塵太大時，用濕衣物捂住口、鼻； ? 不要亂叫，保持體力，用敲擊聲求救。

? 救人方法：

? 挖掘被埋壓人員時應保護支撐物，以防進一步倒塌傷人；

? 使傷者先暴露頭部，清除其口鼻內異物，保持呼吸暢通，如有窒息，立即進行人工呼吸；

? 被壓者不能自行爬出時，不可生拉硬扯，以免造成進一步受傷；脊椎損傷者，搬運時，應用門板或硬擔架；

? 發現一時無法救出的存活者，應立下標記，以待救援。救人原則：

? 先救近，后救遠；先救易，后救難。? 先救青壯年和醫務人員，以增加幫手。

? 在災后特殊環境下怎樣生活。? 注意飲食和個人衛生。? 搭建和居住防震棚要注意防火。

? 積極投入恢復重建工作。

? 按規定服用預防藥物，增強身體抵抗力，防止傳染病。? 橋梁下面不要去，上面不要停。?

地震時要保持冷靜，恪守公民的責任與義務，維護社會穩定。

? 地震是大自然的一種現象，是不以人的意志為轉移的。人類自身在不斷地同大自然協調與抗爭中得到發展。地震可以破壞人們已有的家園，但它阻擋不了我們建設更好的明天。

地震救援：便攜式設備切割鋼筋混凝土、氣囊墊起重物、救生犬、聲納、紅外線設備等。

中國VII度以上的地震區面積達312萬平方公里，約占全國國土面積的33%，有45%的城市（包括城鎮）位于VII度和VII度以上的地震區內。北京、天津、西安、蘭州、太原、包頭、海口、呼和浩特市等均在的高危區域范圍內。40多年來中國城市地震死亡總人數和一次最高死亡人數均居世界各國之首，死亡人數約占全世界死亡人數的60%。

邢臺地震后，周總理指示短臨預震，成功的有海城、云南、伽師。

（二）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。城市崩滑流災害對人類具有多種危害，主要包括：導致人員傷亡、破壞城鎮、礦山、企業、學校、鐵路、公路、航道、水庫等各種工程設施，破壞土地資源和生態環境。特別是中國中西部地區大部分城市處于崩滑流災害的包圍之中。

（三）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。目前沉降帶有6條，即：沈陽——營口；天津—滄州—德州—濱州—東營—濰坊；徐州—商丘—開封—鄭州—上海；上海—無錫—常州—鎮江；太原—侯馬—運城—西安；宜蘭—臺北—臺中—云林—嘉義—屏東。

據監測資料統計：西安地裂縫垂向活動速率為5-35mm/yr，最大達56mm/yr；地裂縫經過之處地面開裂，建筑物破壞嚴重，地下供水輸氣管道屢屢錯斷。

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。

上海地面沉降累計達2.63米，天津、塘沽達2.60米。上海的地面沉降導致黃浦江、蘇州河防汛墻降低，碼頭、倉庫被毀，橋下凈空減少，建筑物出現裂縫，城市基礎設施功能下降，地面沉降的結果使這些城市在地形上成為漏斗狀洼地，不利于降水排泄。近十幾年來，上海市因地面變形災害經濟損失高達50億元。西安鐵路大橋倒塌，挖泥沙引起。

（四）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。

（五）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。

（六）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。因此，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。

冬末春季發生大范圍的沙塵暴后，受強風揚起的沙塵，遮蔽了當地日照，能見度甚至為零，超強的沙塵暴又稱為黑風暴。沙塵暴會造成人民生命財產及農業的重大損失。沙塵暴主要發源于沙漠化的地區，土質松軟、地面干燥、地表沒有植被。一旦在大范圍空氣很不穩定及地面風速很大條件下，很容易將地表沙塵吹起，進入空氣中而形成沙塵天氣。

沙塵暴發生后，顆粒較大的沙塵大多在影響源地或鄰近地區后，即沉降到地面；顆粒較小的粒子可以向上傳送到1000至3000米高空，再借由西風帶的氣流向東傳送。在傳送的過程中，一部分因擴散或稀釋，使得沙塵隨傳送的距離愈遠；濃度愈低，一部分在傳送過程中，受到沉降或降雨(雪)的作用而到達地面。

中國西北方的沙塵可東移到日本、韓國及10000公里外的夏威夷，往南可影響到臺灣、香港，甚至達菲律賓，影響范圍相當遼闊。

沙塵暴傳送到數千公里外的其它地區后，造成當地能見度及大氣中懸浮粒子增加，影響該地空氣品質。至于受沙塵影響的時間或范圍，則需視源地沙塵暴發生的規模、延續時間，以及遠地的氣象條件是否于沙塵傳送有利。依觀測記錄，短則數小時，影響能見度，長則一星期，甚至造成泥雨的現象。

沙塵天氣分為浮塵、揚沙、沙塵暴三類：

浮塵：懸浮在大氣中的沙或土壤粒子，使水平能見度小于10公里的天氣現象；

揚沙：風將地面沙塵吹起，使空氣相當混濁，水平能見度在1—10公里以內的天氣現象；

沙塵暴：強風將地面塵沙吹起，使空氣很混濁，水平能見度小于1公里的天氣現象；當水平能見度小于500米時，為強沙塵暴。

沙塵暴發生的條件為：

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。

西北各大沙漠面積總和近600,000km2，主要源地位于350 N度以北，1250 E以西的西北和華北、蒙古一帶，包括新、甘、河套、內蒙、蒙古等地區。此區域年降雨量在400mm以下，且季節分布相當不平均，為東亞發生沙塵暴的主要源地。冬末春季為沙塵暴發生的主要季節，其中以3月至5月發生頻率最高，占全年的60%以上，且每年發生沙塵暴的次數不一。

影響中國華北大部分地區，特別是北京沙塵天氣的沙塵的境外來源地主要是蒙古國。而影響中國北疆地區沙塵天氣的境外沙塵源地主要位于哈薩克斯坦和俄羅斯境內的荒漠化地帶。

影響中國東部地區沙塵天氣的主要是蒙古低渦系統。蒙古低渦形成后，首先卷起當地的沙塵并逐漸南下，將沿途沙塵源地的沙塵一并卷入低渦中，向下游輸送。北京正處于下風向地區，深厚低渦系統往往給北京帶來沙塵天氣。

北京地區沙塵天氣的移動路徑主要包括兩條：北路從蒙古國東、西部地區，經內蒙古渾善達克沙漠西部、化德、張家口至北京；

西路起于甘肅哈密市以東至內蒙古阿拉善盟的中蒙邊境，沿河西走廊、賀蘭山南，經毛烏素沙漠和烏蘭布和沙漠、呼和浩特市和張家口，最終到達北京。塔克拉瑪干沙漠邊緣的沙塵暴在遇到強大系統過境時，形成遠距離輸送，影響到北京地區。

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。

上述沙塵暴多發地區的沙塵也常隨西風和西北氣流輸送到華北及長江中下游，形成沙塵天氣。

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。

土地沙漠化東西部有很大的差別。以賀蘭山為界，以西受西北干旱氣候控制，缺少降雨，土地利用為綠洲灌溉農業區。沙漠化的因素和表現形式主要是水資源調配不當，下游農耕地因缺水撂荒或沙漠與綠洲過渡帶的盲目開墾、樵采及過牧引起，或草場因地表水枯竭、地下水位下降導致天然植被死亡，風蝕量增大。

東部受東亞季風的影響，夏秋有一定量的降水，沙漠化主要發生在農牧交錯帶，冬春干旱季節，由濫墾、草場嚴重超載或過牧退化、樵采引起，以農耕地土壤沙化、礫質化、灌叢沙漠化和沙地活化為主要形式。

20世紀初美國大規模開發西部土地，導致30年代震驚世界的“黑風暴”；

60年代，前蘇聯開墾哈薩克斯坦卡拉庫姆荒漠周圍土地同樣出現強烈的沙塵暴。

美國30年代以后，對西部的建設和改造中大力調整農業種植結構，采取不同成熟期和不同播種期作物間作、套種和作物留茬，大力推行免耕法及改革農機具等一套行之有效的方法；

前蘇聯60年代以后，對中亞的建設和改造中重視興修水利工程、大力建設農田防護林網都收到了比較好的效果。

為世界提供了兩種不同的防治沙塵暴技術模式---簡稱農業措施（美國）和林業措施（前蘇聯）。

沙塵暴是由天氣過程和地面過程共同作用的產物。但是目前人類控制天氣的能力還很有限，減緩沙塵暴災害頻度與強度的關鍵在于搞好地面的生態保護與建設。堅持“預防為主、保護優先、防治并重”的生態保護與建設方針；建立和完善生態保護的法規和政策體系，停止導致生態環境繼續惡化的一切生產活動，對于超出生態承載能力的地區要采取一定的生態移民措施。

沙塵暴可能誘發過敏性疾病、流行病及傳染病。通常情況下，人的鼻腔、肺等器官對塵埃有一定的過濾作用，但沙塵暴這種劇烈天氣現象帶來的細微粉塵過多過密，極有可能使患有呼吸道過敏性疾病的人群舊病復發。即使是身體健康的人，如果長時間吸入粉塵，也會出現咳嗽、氣喘等多種不適癥狀，導致流行病發作。

大風跨越幾千公里，將沿途的病菌吹到下風向地區，可能包括一些傳染病菌。沙塵對人體的呼吸系統危害最大，人們不可輕視。特別是抵抗力較差的老年人、嬰幼兒以及患有呼吸道過敏性疾病的人群，盡可能遠離粉塵源，一旦發現身體有明顯不適感，立刻到醫院查清病因。必須在室外活動時，用濕毛巾、紗巾保護眼睛和口，但需要提醒的是，這種簡單防護對病毒不起作用。在沙塵暴退去前，建筑工人、清潔工人都應該暫時停止戶外操作。建議人們多喝水，多吃清淡食物，不要購買街頭露天食品。

希望沙塵暴有絕跡的一天，但事實上幾乎沒有實現的可能。沙塵暴形成的三個條件：

（1）風是沙塵暴的原始驅動力。無風不起沙。

（2）沙源，如果沒有沙源和很細的沙土等基本物質，光有大氣環流也不會形成沙塵暴。

（3）地表受熱后（一般是在干旱的條件下）產生一種不穩定的上升氣流，把地面的沙子帶到高空，從而形成沙塵暴。

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。再加上我們又不可能左右全球變暖和大氣環流，從這樣的角度來說，自然因素好象對沙塵暴的發生起了主導作用。但我們應該看到這里面有很多人類的活動加劇了它，沙塵暴是土地沙化、荒漠化的一種表現，雖然想要恢復到“風吹草低見牛羊”那樣的狀態不太可能，但我們可以采取退耕還林草、防沙治沙工程、三北防護林等手段來減少沙源。

沙塵已經掠過日本撲向太平洋

西北非大陸的沙塵飄向大西洋的情景。大陸右方即是世界最大沙漠撒哈拉沙漠。圖中，大風將沙塵吹向數千公里外的海面。圖中的海峽就是直布羅陀海峽，島嶼為加那利群島。

上圖右為2002年3月24日沙塵暴掠過我國山西部分地區時的情景，左為2001年10月該地區的情景。兩圖對比，可以看出沙塵暴強烈程度。圖片范圍約380*630公里。

上圖為2001年3月21日沙塵席卷我國華北地區后直撲渤海、黃海及朝鮮半島和日本。

狂風越過加利福尼亞灣，吹起下加利福尼亞半島的沙塵。圖片顯示出因地表情況不同所造成的揚沙狀況也不一樣。

國家林業局防治沙漠化管理中心：中國將通過實施三大工程防治土地荒漠化趨勢，力爭到2010年基本遏制沙漠化的擴展趨勢。

土地荒漠化是我國最為嚴重的生態環境問題之一，目前荒漠化趨勢已在局部地區得到遏制，但一些重點荒漠化省區和經濟落后地區，仍在加速擴展（點和面）。

我國將在今后一個時期內，分３個層次，重點實施三大工程防沙、治沙：

（1）重點抓好2000年啟動的“西北、華北、東北防護林建設”四期、京津風沙源治理等國家骨干工程。

京津風沙源治理工程主要是通過林草植被保護和恢復、人工草場基地建設及水利配套等工程，減少工程區揚沙起塵，改善生態環境，使華北和京津地區的風沙危害明顯減輕。

“三北”四期工程重點是防沙治沙，“十五”期間，工程建設區森林覆被率由10.17%提高到11.16%，降低風沙危害程度，減少水土流失，增強水源涵養能力，提高農作物產量，建成一批較完備的區域性防護林體系，生態環境明顯改善。

（2）一江兩河（長江、黃河、淮河）、黃河故道等沙化土地的區域性治理工程，有計劃、有步驟地對全國一些區域性沙化土地加速治理，改善沙區的生態環境，促進當地社會經濟可持續發展。

（3）加快南方濕潤沙地的治理示范工作步伐。以地方政府投入和社會各種經濟力量投入的南方濕潤沙地治理工程，主要包括南方沿河、沿海、沿湖沙化土地的治理。

通過這３個層次的治理，力爭到2010年基本遏制沙化的擴展趨勢，沙化土地不再擴展；到2030年，在鞏固前期治理成果的基礎上，沙化土地總面積開始逐年減少；到2050年，使在當時經濟技術條件下凡能治理的沙化土地基本得到治理，最終在沙區建成比較完備的生態體系。

（七）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。

第二節

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。

二、對城市火災的預防措施

（一）城市火災的原因

（二）城市規劃與消防

對建筑物的層高、不同建筑物之間的防火間距、街區內的道路、消防車道、安全出口、防火墻、防火帶、天橋、棧橋，以及消防站的配備、消防用水等。一般地，大樓在300m以上時就難以防火災。9.11美世貿中心大樓過高，人員傷亡慘重，消防能力不夠。

（三）建筑與消防

按建筑物材料最低耐火極限分為5級，其中一級與二級耐火建筑物，主體建筑都是用的非燃燒性建筑材料，如影劇院的放映室等。

（四）消防用水

（五）滅火設施

消防站的配備，保證在接到報警5分鐘之內達到責任區最遠端，一般每個消防站的責任面積4-7平方公里。

中國火警電話:119 專用線。

（六）業余消防隊伍

第三節 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。

? 八百里洞庭退耕還湖。

? 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%的丁字形經濟發達的下場地帶：

即東北平原、華北平原、長江中下游、珠江三角洲和東部沿海低洼地帶，處于河流尾堰及海濱地區，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。

Do or die!

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

20世紀最后10年時“國際減災10年”。

1998年，我國遭受了百年未遇的特大洪澇災害，全國軍民萬眾一心，力挽狂瀾，與洪水展開了一場生死搏斗，譜寫了一首驚天動地的壯麗詩篇。98抗洪勝利顯示了中華民族的強大凝聚力，歷史將記載這一段不平凡的歲月。

第四節 其他災害

一、傳染病災害

傳染病災害是城市的人為災害，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%。導致傳染病的作用因素：

（一）城市環境變化

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。

全球變暖（global warming）。

漢塔病毒和裂谷熱病的傳播就與修建水壩帶來的生態變化有關，水壩改變了河流中水的流向，而且形成水坑，是蚊蟲滋生的地方。

（二）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。登革熱的傳播是當前世界上昆蟲攜帶病毒傳染的最重要和最易擴散的病毒。

（三）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。

（四）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。

（五）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。

? 1988.2.2 印度的一輛火車脫軌，致使105人當場死亡，700余人受傷。

? 1988.12.12 倫敦發生了火車連環相撞的事故，造成53人死亡，150人受傷。

? 1992.11.1 巴基斯坦 一列客車與一列貨車相撞，當場有150多人死亡，200多人受傷。

? 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”。

? 世界上空難事件每年平均有發生數十起，其中運營的客機在10多起左右，死亡人數均在100人上下，直接經濟損失達80多億美元。? 2002.7.27 烏克蘭空軍蘇—27表演時墜毀，傷亡200多人。國航墜韓在于地勤失誤。? 資料：歷史上的重大航空災難

? 1961年3月23日，蘇聯第一個首航太空的宇航員邦達連科被嚴重燒傷，10個小時后死亡，成為人類載人航天活動中第一個遇難的宇航員。? 1967年1月27日，美國肯尼迪航天中心在進行載人飛船地面聯合模擬飛行試驗時，飛船 指令艙意外起火，在幾十秒內3名航天員被燒死在艙內。? 1967年4月23日，蘇聯宇航員弗拉基米爾·M·科馬羅夫上校乘坐聯盟1號飛船返回地面時當場被摔死。

? 1971年6月30日，蘇聯聯盟11號飛船在再入大氣層前，實施返回艙和軌道艙分離時，連接兩艙的分離插頭分離，3名宇航員因急性缺氧、體液沸騰而死亡。

? 1960年10月24日，蘇聯拜科努爾航天中心火箭發射爆炸事故造成地面100多人死亡。

? 1980年3月18日，蘇聯普列謝茨克航天發射場火箭發射爆炸導致地面50名技術人員喪生。

? 1986年1月28日，美國“挑戰者”號航天飛機在第10次飛行時，發生爆炸，7名航天員當場遇難。討論 防震、防火措施

案例分析

案例一 北京8.26地鐵火災的啟示 案例二 韓城市的地質災害及其成因

案例三 錦州市洪水災害及其防治

第七章城市景觀生態

第一節

城市景觀及其演變

一、城市景觀的概念

1.景觀與景觀要素

景觀

不同尺度上具有異質性的空間單元，包括空間上彼此相鄰、功能上相互聯系、發展上有一定特點的若干個生態系統的聚合。

景觀的特性

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。

從結構上說，一個景觀是若干生態系統所組成的鑲嵌體；從功能上說，所含有的各種生態系統互相起著相互作用。

景觀要素

景觀的組成單元（各生態系統或亞系統）

景觀和景觀要素本質區別

景觀這個概念強調的是異質鑲嵌體

景觀要素強調的是均質同一的單元。

景觀和景觀要素這個地位轉換反映了景觀問題與時間空間尺度密切相關。景觀形成的影響因素

2．城市景觀

城市景觀

指城市所有空間范圍，或者說是城市布局的空間結構和外觀形態，包括城市區域內各種組成要素的結構組成及外觀形態。

城市景觀的組成若干個以人與環境相互作用關系為核心的生態系統。

從城市景觀生態的角度對城市這一人類活動的中心進行研究探討，為認識和解決當代城市問題開辟了新的思路。

城市所面臨的交通問題、住房問題、土地緊張問題、環境污染問題等一系列所謂的“城市通病”，很大程度上是由于不合理的景觀生態布局，造成城市內容各要素之間不能相互協調，從而削弱了城市生態系統的功能。

二、城市景觀要素的基本類型 1．斑塊

斑塊（嵌塊體）

指在外貌上與周圍地區（本底）有所不同的一塊非線性地表區域。

在不同的文獻中，又稱為“拼塊”、“餅塊體”、“嵌塊體”??。

實質上都是指組成景觀的基本要素，即景觀基本的單元。從上定義可以看出、這基本單元應是均勻的。

一個殘余斑塊，如火燒跡地，盡管在外表上與干擾前的森林類似，實質上是不一樣的。最起碼生物種的活動范圍小了，食物種類少了??

因為在演化的過程中，有些物種在干擾中淘汰掉了（本底—基質）。這些種的重新進居取決于很遠的種源，因而恢復很慢。

由此看來，甚至當本底和殘余斑塊融合在一起時，由它會合在一起的生態系統，物種仍比原來的生態系統貧乏些。

3、環境資源斑塊(environmental patch)原因：由于環境資源的空間異質性或鑲嵌分布而引起。例如：長白山植物垂直分布、森林中的沼澤、沙漠中綠洲——月牙泉（沙漠第一泉）

如沙漠中的綠洲就是土壤內水分分布不均勻的結果。該處土壤水分明顯高于周圍的沙地，動植物來此定居，形成不同于周圍環境的綠洲斑塊；

同樣，在沼澤濕地中大面積生長著蘆葦等濕生植物，僅在地形較高的地段，因土壤水分含量明顯地低于周圍的土壤，生長著與周圍濕生植物不同的旱生植物群落；

其它如森林內裸露的基巖、平原上出現的湖泊以及海洋內的島嶼等都是典型的環境資源斑塊。該類型斑塊一般較穩定，抗干擾能力強，能長期地存在于與基質相異的環境中。

（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塊存在幾年、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。

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。斑塊的大小

斑塊面積對能量和養分的影響

一般的情況總是大斑塊比小斑塊含的能量和養分豐富。也有不同，比如，一個小斑塊（麥田）從邊緣到內部我們會發現邊緣產生的產量高于內部。

原因：充分利用光、溫度、水、且競爭少。

動物的分布也會因邊緣／內部的喜愛程度而有所不同。許多野兔、野雞等喜歡在邊緣地帶活動，食草與食肉動物也經常在邊緣地帶活動，邊緣單位的生物量也高于內部。斑塊的形狀

廊道的定義

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，稱為廊道(corridor)。例如:樹籬、公路 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。

2）連通性(connectivity)定義：單位長度廊道中斷（裂口數）數量來度量。例如：農田樹籬。

作用：一個廊道連通性高低決定了廊道的連道和屏障功能。有的走廊不允許有裂口，（河流）有的裂口是必須的---農田防護林帶/車輛的通行；開口的必要性：園路要不要開口，開多少個口； 3）狹點(narrow)定義：廊道中的狹窄處

作用：影響運動

例如：河流峽口；道路的瓶頸；生活中太多的瓶頸（取錢、打飯）

狹點的作用：廊道的連通性就是取決于狹點。高速公路、機場等抓犯人...很有用！。4）結點(nodes)定義：兩個廊道的連接處或一個廊道與斑塊的連接處。例如:河流入海口、入口廣場、門廳? 作用：結點在管理與規劃中十分重要，因為它提供了許多相互聯系的物種源，當物種在斑塊中消失時，有利于物種重新遷入。例如，河流急轉彎的凹面經常出現一片泛濫平原，兩條公路交叉處的重疊植被。

4、廊道的分類 廊道按形狀分：

線狀廊道 廊道是一條很窄的帶，植被類型基本上是邊緣占優勢。

一般有7種：道路、鐵路、堤堰、溝渠、輸電線、草本或灌木帶、樹籬

帶狀廊道

廊道是一條很窄的帶，其寬度是可以造成一個內部環境，含有內部種，每個側面都存在邊緣效應。林帶寬度增加，環境異質性增加，進而造成物種多樣性增加。林帶很窄時，邊緣、內部種都很少，隨寬度增加邊緣、內部種均增加，但邊緣種在寬度略增加時即迅速增加，而內部種則要在寬度達到一定值時才能增加，閾值一般為7-12米。

河流廊道

定義：河流廊道沿河流分布，與周圍的植被帶共同構成~。

結構:河床邊緣、漫灘、堤壩、岸上高地。

寬度范圍：應具備有效地控制從高地到河流的水流和營養功能；有利于森林內部種沿河運動，寬度應超出邊緣效應。

本底的標準

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。

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。

動態控制

例如：原始林采伐燒地、農田與林網 結構特征

孔隙度的生態意義：

它提供了一個了解物種隔離程度和植物種群遺傳變異的線索。

孔隙度是邊緣效應總量的指標，是一個對野生生物管理、對能流物流指導意義的因素。

孔隙度低表明景觀中有邊遠地區存在，這對需要邊緣生境的動物很重要。

孔隙度與動物覓食密切相關，適宜的孔隙對覓食及育后復原起著重要作用。

采伐對野生動物的影響。

人文地理中，研究住宅與村莊孔隙的分別十分重要。

（2）邊界形狀

景觀元素間的邊界像一個半透膜，邊界的形狀對本底與斑塊間的相互關系極為重要，具備最小的周長與面積之比的形狀不利于能量與物質交換，具節省資源的特征；相反，周長與面積之比大的形狀利于與周圍環境進行大量的能量與物質交流。

看凹面邊界的左邊元素向右擴展更為有效。

擴展元素即它們最可能在周邊的凸面上擴展。

殘存元素即處于縮減過程，有凹面邊界的元素。擴展元素能迅速地以凹面邊界變為凸面邊界。

景觀的孔隙度高時，這種網絡本底就是廊道網絡。

結構特征：

1）連接類型

十字型、T型、L型

2）網線上有沒有中斷，以及中斷處的長度。

結點的大小

景觀要素

城市景觀要素特征

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。

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。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。

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。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。

景觀多樣性與城市景觀異質性 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。

Simpson多樣性指數（diversity index）： D=1-∑(Pi)

2(i=1,?S)式中，D是Simpson指數值，S是生態系統總數，Pi是每一生態系統所占面積的百分比，以小數表示。

城市景觀異質性(heterogeneity)定義：指在一個景觀區域中，景觀元素型、組合及屬性在空間或時間上的變異性。

分類：

空間異質性：空間內一個系統的復雜性與變異；

時間異質性：時間內某一點景觀結構和組分發生變化；

功能異質性：屬于生態實體的異質性，表現為個體、種群和群落在分布上的差異；

基質的異質性：由于尺度不同景觀產生的異質性。

測定：一般采用線性抽樣來測定異質性，直線直通過一個景觀，將這條線分為相等的線段，記錄出每段線段中每類景觀元素出現的頻率。

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。①不同斑塊功能，性質各異不同；②城市景觀的某一要素而言，其內部存在異質性；③道路廊道存在異質性，通常綠地和車行道組成城市道路廊道。

城市景觀的異質性同時還表現為垂直的空間異質性。①建筑物因高度不同表現出垂直方向上的參差不齊； ②表現在空氣構成上。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）

城市景觀異質性的測度

豐富度（Richness）:指的是一個景觀中生態系統類別數，以絕對值表示。相對豐富度是指一定景觀內出現生態系統類別數占一地區全部可能出現的生態系統類別數的百分比。

廊道效應（見圖7-1）（見圖7-2）（見圖7-3）

城市景觀除分為自然廊道和人工廊道之外，還可分為產生經濟效益的廊道和產生環境保護效益作用的廊道。

城市景觀中廊道效益由中心向外逐步衰減，尊須距離衰減率。

衰減函數

其中 V: 效益；D：距離；K：系數

城市景觀的演變

城市自然景觀的演變

城市化景觀:城市化地區(中心城市、外城、城郊)的自然景觀與人文景觀的綜合體，它是以景觀與城市人群或城市社會的關系為聯系紐帶而形成的具有時空序列的實體。

自然景觀遭受外力干擾失去本身穩定狀態的可能性，就是該景觀的脆弱性（fragility）。

對景觀的干擾，可導致景觀結構與功能的深刻和完全的毀滅。

城市的建設與發展，就是人類對該地域自然景觀的深刻的、強有力的干擾，而使之發生不同程度的變異。

二、城市人文景觀（見圖7-4）

1.按自然景觀的被改造程度可以把景觀劃分：

輕微改變的景觀:如保存下來的自然森林植被以及城市中較大的湖泊等。

較小改變的景觀:人類活動觸動了一個或幾個景觀組成要素，但是自然要素之間的基本聯系未被破壞，仍然保留著自然調節能力，景觀的變化通常是可逆的。例如污染的過境河流、城市大氣、公園中的土壤等。

強烈改變的景觀：人類活動強烈影響景觀的多個組成要素，使其結構與功能發生本質的變化。如，高樓林立，形成局部地區的小氣候；農田坡地變為布有廠房車間的工業區；湖面被改為居住區等。

城市景觀要素的聯系

城市化地區（中心城市、外城、城郊）的自然景觀與人文景觀的綜合叫做城市化景觀。? 第二節 城市生態空間研究方法

一、城鎮生態空間概念與內涵

生態空間的三種研究觀點：

1.空間效應觀點，強調生態空間是一種生物要素與環境要素相互作用與活動變化的舞臺，表現出一定的空間形態和運動規律，代表理論英美學派（Clements）、威斯康星學派（J.T.Curtis）、生態演替論（Tansley）；

2.空間功能觀點，強調生態空間是一種抽象空間，它與特定的環境相結合，構成生物可利用的資源，其基本理論是生態位研究，如一般生態位研究（Grinnell），擴展生態位研究（馬世駿）；

3.空間行為觀點：將生物自身的空間活動作為研究主體，力圖解釋生態空間異質性的動因，如芝加哥學派（J.E.Parker），空間引力場論（Edwards）等。

城市生態空間的研究對象從類型上分有空間個體、空間種群和空間群落三個部分。

1.空間個體側重研究生態空間單體的形態、類型特征、地理分布及空間適應性，如建筑類型學（L.Krier）、住屋形式（A.Rapport）等；

2.空間種群指同種空間類型組成的復合體、其在群體水平上表現出一些特征，如密度、多樣性、數量動態等，主要研究工作如中心地理論、居住區域住宅群等； 3.空間群落主要研究不同空間種群復合形成的整體結構、空間鏈與網、演替進化特性等，如城鄉景觀交錯帶（牛文元）CBD結構形態（M.Howood）。

城市生態空間從從空間尺度層次上分有建筑群體、城市、城鎮群體和城鎮群系等

? 城鎮生態空間研究的一般假設

1.結構性假設：城市生態空間形態的形成是空間對環境條件和自組織的結果，各種干擾因素（如戰爭、自然演變、規劃控制等）是促成各種空間結構形成和變異的重要因素，空間結構的穩定性與空間受干擾程度成反比。

2.耦合性假設：城市空間的動態變化過程是一個耦合機制作用的過程，包括時間、空間耦合，空間-經濟-人三位一體耦合等。

3.量子化假設:城鎮生態空間發展過程中同時呈現連續性和離散性特征，城市生態空間的發展是以量子化方式一份一份進行，從而使空間發展呈現出態的疊加現象。

城鎮生態空間研究的基本原理

1.結構和功能原理：城鎮空間可以看作是巨大的鑲嵌體，其結構在某些尺度范圍內具有相似性，決定空間結構形成的基本元素是空間功能；

2.空間多樣性原理：高空間多樣性提高了空間發展的潛力，其與空間異質性緊密相關，高空間異質性提高了多空間并存的可能性；

3.空間流動原理：由于不同空間位勢的差異，造成空間類型的轉移和擴散，對空間異質性有著重要的影響；

4.空間變化原理：城市生態空間的水平結構將空間類型、人口、鑲嵌體、走廊、走廊等范圍形狀和結構聯系起來，由于干擾的不斷介入和各空間單元的變化速率不等，一個完全均質的空間永遠達不到；

5.空間穩定性原理：城鎮空間的穩定性起因于其對干擾的抗性和干擾后復原的能力。每個單元都有自己的穩定度，因而區域總的穩定性反映其內部類型的比例。

二、城鎮生態空間研究方法

城鎮生態空間的基本研究方向包括空間生態位分析、空間干擾分析、空間特性分析等。

1.空間生態位分析基于Grinell的生態位理論和擴展生態位、城市生態位等的研究，城市生態位于景觀生態位關系密切，城市生態位分為生產生態位和生活生態位；

2.城鎮空間干擾分為自然干擾、隨機性煩擾、規律性干擾、瞬時干擾和長期干擾、，局部干擾和全局干擾等，城鎮生態空間景觀是由環境基質和干擾體系共同作用的結果；

3.空間特性分析主要從研究城鎮生態位空間異質性、時空耦合性和空間進化發展的基本機制，從空間現象、過程和關系方面入手。

1.空間形態：首先分析城鎮空間的結構單元，即決定城鎮空間形態的基本要素，包括生活型、層片、中心、邊界、優勢型和網絡。

空間形態的分析涉及到集中與分散指數、梯度指數和空間多樣性指數等形態分析指數。

2.城市生態空間最基本的狀態是集聚與分散運動，可分為空間溢出效應（空間密度的變化情況，顯著特征是距離衰減率，通常用擴散限制模型和動力學集團凝聚模型來描述）、空間規模效應（不同類型空間隨距離變化的效應不同，可分為可達制約性、土地制約性、中間制約性和均勻制約性）和空間分化效應（應用因子生態法進行分析）。

3.空間動態：溢出效應、規模效應和分化效應沿時間軸的綜合作用結果。

4.空間進態：空間發展和進化的過程，表現出有序與無序統一、確定與隨機統一、相似與非相似統一以及穩定性與非穩定性統一的基本特性。

? 第三節 城市生態系統綜合評價

一、城市生態系統評價基本內容

城市生態系統評價工作立足于對城市經濟發展-社會活動-環境保護交互作用的關系深入研究的基礎上，運動系統方法，找出制約城市發展中的主要環境問題，解釋和評價城市經濟社會系統的結構特征和城市在利用環境資源方面出現的問題；分析經濟活動與城市生態環境承載力的關系，尋求調節城市發展與生態環境、區域人口合理規模、經濟開發強度與環境效應等關系的途徑

城市生態系統評價包括：

1.城市生態環境現狀評價：全面對城市自然本底、功能本底和包括大氣、土壤、植被、地址、地貌等環境本底狀況進行調查，掌握城市生態特征（包括工業布局和經濟結構、城市規模、人口密度、城市建設投資比例及綠化發展）以及不同功能區環境質量現狀和污染物分布狀況作出相應定型、定量評價，搞清城市環境污染問題，同時分析成因，尋找污染源，掌握城市環境污染的內在規律及變化特點，反映城市環境質量對人類各種經濟活動和社會活動的影響程度及潛在影響，達到直觀反映一個城市性質、地位、功能和作用及其人口環境資源的優劣勢的目的。

2.城市發展對生態環境的綜合影響評價：根據城市經濟、社會發展短期和長期計劃，以城市生態環境質量為目標，討論城市經濟建設投產后對生態環境各要素的影響，通過分析、比較、推論和綜合，對城市生態環境質量做出預測評價。

二、城市生態系統評價指標體系

（一）評價指標確定原則

評價標準必須具備：可查性、可比性和定量性。

（二）兩類評價體系

“經濟-社會-生態”指標體系

汪發曾 1991年

“人口-能源、交通-自然環境 –社會-經濟”指標體系

（三）城市生態系統評價方法

1.模糊評價法：分靜態評價和動態評價

2.層次分析法 第八章

城市生態規劃與城市景觀

第一節生態規劃的概念和分類

一、生態規劃的概念與類型

1.生態規劃的概念

生態規劃（ecological planning）是在自然綜合體的天然平衡情況下不作重大的變化、自然環境不遭破壞和一個部門的經濟活動不給另一個部門造成損害的情況下，應用生態學原理，計算并合理安排天然資源的利用及組織地域的利用。（環境科學詞典）2.生態規劃的基本任務

使可再生資源不斷恢復并擴大再生產，使不可再生資源節約利用；②是人類資源質量不斷改善，以保證人類健康所必需的水平。

3.基本原則

保護人類的健康；②增加自然系統的經濟價值；③對土地資源、水資源、礦產資源進行最佳利用；④保護人類居住環境概念的美學價值；⑤保護自然系統的生態完整性。4.規劃程序與內容

制定規劃研究的目標；②根據生態細目收集資料和進行生態分析，確定系統各部分之間的關系；③對城市土地利用進行生態適宜度分析，確定對各種土地利用的適宜度，如居住、交通、綠地、工業、商業、文化設施、菜地、林地等；④根據適宜度分析提供的城市土地利用方案進行評價，以為決策提供優選的方案；⑤制定實施規劃的計劃和具體實施措施；⑥執行規劃和根據執行的結果進行調整。

5.生態規劃的基本類型

A.按地理空間尺度分類：區域生態規劃、景觀生態規劃、生物圈生態保護區建設和規劃

B.按地理環境和生物生存環境分類：陸地生態、海洋生態、淡水生態、草原生態、森林生態、土壤生態、城市生態及農村生態系統規劃等等

C.按社會科學門類分類：經濟生態規劃、人類生態規劃、民族生態規劃等等

第二節 城市生態規劃原理

1.城市生態規劃（urban ecological planning）：是運用系統分析的手段、生態經濟學知識和各種社會、自然信息、經驗，規劃、調節和改造城市各種復雜的系統關系，在城市現有的各種有利和不利條件下尋找擴大效益、較少風險的可行性對策所進行的規劃。它包括界定問題、辨識組分及其關系、適宜度分析、行為模擬、方案選擇、可行性分析、運行跟蹤及效果評審等步驟，最終結果應給城市有關部門提供有效的可供選擇的決策支持。

2.城市生態規劃的目標

致力于城市人類與自然環境的和諧共處，建立城市人類與環境的協調有序結構；②致力于城市與區域發展的同步化；③致力于城市經濟、社會、生態的可持續發展。3.城市生態規劃的內容

大致可以分為以下幾個子規劃：人口適宜容量規劃、土地利用適宜度規劃、環境污染防治規劃、生物保護與綠化規劃和資源利用保護規劃。

4.城市生態規劃原則

自然原則

b.經濟原則

社會原則

d.系統原則

5.城市生態規劃步驟

制定規劃研究的目標： 確定所提出的問題

區域資料的生態細目與生態分析：確定系統的各個部分，并指明它們之間的相互關系。區域的適宜度分析：確定各種土地利用的適宜度。

方案的實施：應用各種戰略、策略和選定的步驟去實現理想的方案

執行：執行計劃

評價：經過一段時間，評價規劃執行的結果，然后作出必要的調整。第九章 城市環境質量評價與可持續發展

第一節 城市環境質量評價

環境質量：指環境的總體或環境的某些要素對人群的生存和繁衍以及社會經濟發展的適宜程度，是反映人類的具體要求而形成的對環境評定的一種概念。包括環境質量和各種環境要素的質量，如大氣環境質量、水環境質量、土壤環境質量、生物環境質量、城市環境質量、文化環境質量等。

環境質量評價：在復雜的綜合環境體系中，各個單項環境質量對人們的生產生活活動產生復雜的綜合性的影響，為了解這種影響的性質及程度所進行的單一因子評價就是單項環境質量評價；對環境質量進行總體的定性和定量的評價就是所謂的環境質量綜合評價。

一、城市環境質量評價

1.城市環境質量評價的作用：城市環境的質量發展變化與越來越多的城市居民的生活、生產、甚至生命緊密相關，客觀了解和認識生態環境質量變化，對調控建設城市有著重要意義；從生態角度，城市環境質量評價是為促進城市生態系統的良性循環，保證居民有優美、清潔、舒適、安全的生活環境與工作環境；從經濟角度是為用盡可能小的代價獲取盡可能好的社會經濟環境，取得最大的經濟效益、社會效益與環境效益。

2.城市環境質量評價的定義：包括對城市環境質量進行單要素和總體的綜合評價。城市環境質量可分為大氣、水質（地表和地下水）、土壤、噪聲等環境質量要素，各環境要素又包含了若干的關鍵污染因子（或參數）。

好的環境質量應包括：

1.使城市大氣、水體、土壤的受害狀況以及噪聲污染減少到不影響居民健康的程度，使居民患病率死亡率下降。

2.使城市生物（包括栽培植物、馴養動物、野生動物及其它生物）有良好的生長環境。

3.為各類工業生產、交通運輸、教學科研、風景旅游（名勝古跡）等各項社會經濟活動的正常開展創造良好的環境條件。

4.各類能源、資源、原材料的投入少、效益高。

5.三廢得到及時的治理與處理。

6.城市生態系統能與其他生態系統進行正常的物質、能量、信息交換。

二、城市環境質量評價的內容

環境質量評價包括回顧評價、現狀評價、影響評價。

1.環境回顧評價是通過各種手段獲取某區域環境的歷史環境資料，對該區域的環境質量發展演變進行評價。是現狀評價和影響評價的基礎。

2.環境現狀評價是依據一定的標準方法，著眼當前狀況對區域內人類活動所造成的環境質量變化進行評價，為區域環境綜合治理防治提供科學依據。包括環境污染評價、自然環境評價、美學評價、社會環境質量評價。

3.環境影響評價，又稱環境影響分析，1969年首先由美國推出的概念，1979年中國確定環評制度。是對建設項目、開發區域計劃及國家政策實施后對環境造成影響進行預測和估計。根據開發建設活動不同，可分為單個開發建設項目的環境影響評價、區域開發建設的環境影響評價、發展規劃和政策的環境影響評價（戰略影響評價）。

三、城市環境質量評價的步驟和方法

（一）評價步驟

1.城市地區自然環境和社會環境背景的調查

自然背景調查包括城市地區的地層組織、地質構造、巖性、水文地質、工程地質條件、環境水文地質條件、地貌形態、水文、氣象、土壤、植被、珍稀動植物物種等等。

社會背景調查包括城市地區的土地利用、產業結構、工業布局、主要廠礦企業事業單位和居民點的分布、人口密度及其空間分布、GDP及其在行業和部門間的分配、市政及公共福利設施、重要的政治、經濟、文化衛生設施及位置、環境功能區的劃分、各功能區的位置、近期和遠期環境目標等。

2.污染源的調查與評價：通過調查評價確定主要污染源和主要污染物，為評價因子確定提供依據。

3.環境質量的監測和評價：對組成城市環境的各個要素開展實地監測，根據監測結果作出評價。評價先進行單要素質量評價，再進行全環境的綜合質量評價。

4.環境污染生態效應調查

環境污染生態效應指對植被、農作物、動物和人群健康的影響。可通過社會調查、環境現場勘查或實地采樣化驗等方法查清污染環境的生態效應，最終為劃分各要素和全環境的環境質量等級提供依據。

5.環境質量研究

主要研究城市環境質量的時空變化和影響因素及污染物在城市環境各要素中的遷移轉化規律和分配，建立相應的數學模式。研究環境對污染物的自凈能力，確認環境容量。

6.污染原因及危害分析：從城市規劃布局、土地利用、人口數量、資源消耗、產業結構、工業選型、生產工藝與設備等宏觀決策方面來尋找污染的原因，以便為徹底根治提供決策依據。

7.綜合防治對策研究：包括從環境區劃和規劃入手，調整城市的產業結構、工業布局和功能區劃分，制定市政建設計劃，確定環保投資比例和重點治理項目；從環境管理入手，制定有關環境保護的法令、法規、按城市功能區劃分環境容量，確定各項目污染物的環境質量標準和污染物排放標準，以及控制排放、監督排放的各項具體管理辦法；從環境工程入手，制定城市重點污染源的治理計劃和各污染源的治理方案、經費概算和效益分析。最終，根據提出的綜合防治對策進行城市環境質量預測。

（二）評價要素與評價因子的選擇

1.進行評價要素選擇時，應根據評價的目的、目標及條件、以不遺漏主要評價要素為原則，是評價結果能較客觀地反映評價區域的環境質量特征和規律。2.評價因子的選擇

應考慮如下基本原則：根據評價對象和目的選擇；根據區域生產有害污染物的排放特點選擇；盡量選擇國家規定的監測項目。有些必選因子沒有國標，即環境質量綜合評價而言，概括起來，選擇評價因子的限制條件是：在評價地區內，所選的評價因子應能表達本地點環境受到的影響程度；所選評價因子在評價方法上能解決定量化的問題，以便解決評價函數和確定權值。

四、環境質量綜合評價方法

1、均權評價法：

Pi= Ci/Cio

式中，Pi是單一污染指數，Ci表示某種污染物的實測濃度值，Cio為該種污染物的評價標準。

在獲得Pi值以后，進行單一污染指數相加，以求得某種環境要素，例如大氣、水體或者土壤的質量指數Pj：

Pj= ∑Pi

（i=1,?,n）

在各環境要素質量評價的基礎上，可求出環境質量綜合評價值指數P: P= ∑Pj（j=1??k）

2、加權評價法

綜合評價中，所選取的環境要素和污染物對人體、生物和環境的影響程度或強度一般不同，評價指數系統中引入權值，是評價結果接近或符合環境質量的實際狀況。

環境污染指數用下式計算：

Pj= ∑WiPi（i=1??n）

Wi為環境要素權值

3、質量指標法

亦稱綜合指標法，是環境質量評價中常用的綜合指數法的拓展形式，通過對環境因子性質及變化規律研究與分析，建立評價函數曲線，通過評價函數曲線對環境因子的現狀值與預測值轉化為統一的無量綱環境質量指標由好到差，用1到0表示，由此計算出項目建設前，后各因子環境質量指標的變化值，根據各因子重要性賦予權重值，將各項因子的變化值綜合起來，便得出項目對生態環境的綜合影響。

4、其他評價指數

包括格林大氣污染綜合指數、煙霧系數COH、大氣污染綜合指數PINDEX、污染物標準指數PSI。

（三）城市環境質量的綜合評價

1.進行污染源調查，選擇監測對象（一般選擇監測大氣、地下水、地面水、土壤的污染狀況）。

2.進行環境要素質量評價

各環境要素質量分級：

上表先利用Pi= Ci/Cio計算出環境質量系數，再根據Pj= ∑Pi

（i=1,…,n）計算出環境質量分系數，采用方網格法計算各部位大氣環境質量系數值，根據各處環境質量系數的大小將環境質量依次分級。

3.環境質量綜合評價指數：

∑P綜=P地面水+P地下水+P土壤+P大氣

按∑P綜值大小，將環境質量的評價分為6個級：

第二節 城市環境規劃

環境規劃是對于不同區域和不同空間尺度的環境保護的未來行動進行規范化的系統籌劃，是為有效地實行預期環境目標的一種綜合型手段。

一、城市環境規劃的指導思想與原則

指導思想：堅持經濟建設、城市建設、環境建設同步規劃、同步實施、同步發展，實現經濟效益、社會效益、環境效益的統一。

基本原則：保護城市特色，保護城市功能需求；全面規劃，突出重點；揚長避短，合理重點；揚長避短，合理規劃；實事求是，量力而行；強化管理。

二、城市環境規劃的基本結構

總體上分宏觀規劃和詳細規劃（城市環境專項規劃）兩個層次。宏觀規劃的主要任務是保證城市環境系統與經濟社會發展相協調，直到各專項詳細規劃的編制。詳細規劃是在宏觀協調的基礎上為達到相應的環境，尋求優先的具體實施方案。

三、城市環境規劃的步驟和內容

（一）城市宏觀規劃的內容與步驟

1.城市總體發展趨勢分析城市：包括國民生產總值、各部門的產值、產業結構、發展規模與速度、人口規模等。

2.發展對資源的需求分析：包括所需資源的數量、質量、結構及資源消耗方式和計劃，并在資源可供能力分析的基礎上，分析資源的供需狀況。

3.自然資源資源承載力分析：包括能源承載力問題、水資源及其它主要資源的承載力的問題。

4.主要污染物排放量及環境納污能力分析：預測主要大氣污染物、水污染、固體廢物的排放量以及生態環境的破壞程度。

5.污染物宏觀總量控制綜合分析

6.確定總體環境目標：根據有關環境標準、環境現狀與變化趨勢、居民生活對環境的要求以及規劃期的經濟承受能力確定總體環境目標。

7.確定城市宏觀環境與發展戰略

（二）城市環境專項規劃

1.大氣環境綜合整治規劃

2.水環境綜合整治規劃

3.固體廢棄物綜合整治規劃

4.生態環境保護規劃

制定各專項規劃，必須符合下列要求：

（1）規劃方案要體現綜合整治的思想

（2）確定的綜合整治方案實施后必須滿足污染物消減量的要求，必須能滿足環境目標值的要求。

（3）各種可能的方案或方案的組合，要經綜合分析達到整體優化。（4）各方案的實施要考慮水、氣、渣等各單項污染的相互作用，防止污染的轉移和二次污染的產生。（5）規劃方案要具有可行性和可操作性，并按一定程序制定年度計劃認真實施。

四、城市環境規劃的基礎工作

1.城市環境特征調查：包括自然環境特征和社會環境特征；

2.生態登記：生態因子篩選和生態登記（包括調查登記和生態編圖）

3.污染源調查與評價：a.污染源調查（先畫出污染源分布圖，計算排污系數）b.污染源的標化評價法

4.環境現狀評價：a.確定環境污染評價參數 b.計算環境污染綜合指數 c.環境質量（污染綜合指數）分級注意事項

5.環境污染破壞效應調查 a.人體效應調查（包括環境污染與人體效應的相關關系，以及進行因果關系和定量關系）b.經濟效應調查

五、城市環境預測

1.城市環境預測的依據：a.城市環境質量評價是環境預測的基礎工作 b.城市經濟、社會發展規劃中各個水平年的發展目標是進行環境預測的主要依據 c.城市建設發展規劃為環境預測提供必要的數據資料 d.城市總體發展戰略和發展目標、交通運輸等有關資料都是環境預測的依據。

2.城市環境預測程序：a.準備階段（明確預測目的、確定環境預測期限、搜集環境預測必須的數據和資料等等）b.綜合分析（分析數據資料、選擇預測方法、修改或建立預測模型、模型檢驗等）c.實施預測階段包括實施預測、誤差分析和提交預測結果等。

3.主要預測方法：a.污染物濃度預測 b.回歸預測（一元與多元回歸預測）

六、城市環境區劃

1.定義：是根據特定區域環境系統的結構特征及其空間分異規律，結合自然生態系統和社會經濟發展的實際條件，按照一定的準則和指標體系把該區域的環境空間分為若干不同的地域單元的一項綜合性環境分類活動。2.環境區劃的原則

a.必須保證居民的生產和生活要求； b.有利于經濟和城市的發展；

c.要從生態環境著眼，合理利用城市的環境容量。

3.區劃依據

a.土地開發評價

b.生態適宜度分析

4.區劃方法

a.畫出土地開發評價圖和生態適宜度分析圖

b.分析土地開發評價圖和生態適宜度分析圖（等級高的用地形式先考慮；等級相同，優先考慮于現狀相近的土地利用方式）

c.結合資源、交通與上述因素綜合分析，確定城市區劃草圖。征詢經濟、建設部門意見畫出區劃圖，提出土地利用方式的優先開發順序

第三節 城市的持續發展

一、城市持續發展的意義

城市持續發展指在一定的時間尺度上，以長期持續的城市增長及其結構進化，實現高度發展發展的城市化和現代化，從而既滿足當代城市發展的現實需求，又滿足未來城市的發展需求，它是城市的數量、規模、和結構由大到小、由低級到高級、由不協調到協調、由非可持續到可持續的變化過程。

二、城市的持續發展

1.建立和調整適應城市可持續發展的職能機構

2.制定并實施一系列城市可持續發展策略

3.普及和提高市民特別是城市決策層的可持續發展意識

第二篇：城市生態學名詞解釋

低碳城市：以低碳經濟為發展模式及方向、市民以低碳生活為理念和行為特征、政府公務管理層以低碳社會為建設標本和藍圖的城市。（在經濟高速發展的前提下，城市保持能源消耗和二氧化碳排放處于低水平。）

生態工業：是模擬生態系統的功能，建立起相當于生態系統的“生產者、消費者、還原者”的工業生態鏈，以低消耗、低（或無）污染、工業發展與生態環境協調為目標的工業。

生態工業模：是以減量化、再利用、再循環為原則（簡稱為“3R”原則），以物質閉路循環和能量梯級使用為特征，按照自然生態系統物質循環和能量循環流動規律運行的經濟模式。

生態修復：是指對生態系統停止人為干擾，以減輕負荷壓力，依靠生態系統的自我調節能力與自組織能力使其向有序的方向進行演化，或者利用生態系統的這種自我恢復能力，輔以人工措施，使遭到破壞的生態系統逐步恢復或使生態系統向良性循環方向發展;主要指致力于那些在自然突變和人類活動影響下受到破壞的自然生態系統的恢復與重建工作，恢復生態系統原本的面貌，比如砍伐的森林要種植上，退耕還林.讓動物回到原來的生活環境中。這樣，生態系統得到了更好的恢復，稱為“生態修復”。

反規劃：它是一種景觀規劃途徑，本質上講是一種通過優先進行不建設區域的控制，來進行城市空間規劃的方法。

海綿城市：是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在適應環境變化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的“彈性”，也可稱之為“水彈性城市”。國際通用術語為“低影響開發雨水系統構建”。下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。

生態補償：廣義的生態補償既包括對生態系統和自然資源保護所獲得效益的獎勵或破壞生態系統和自然資源所造成損失的賠償，也包括對造成環境污染者的收費。狹義的生態補償則主要是對生態系統和自然資源保護所獲得效益的獎勵。清潔生產：是一種新的創造性的思想，該思想將整體預防的環境戰略持續應用于生產過程、產品和服務中，以增加生態效率和減少人類及環境的風險。大腳革命：通過構建生態基礎設施保障城市的基本生態系統服務，用盡可能少的土地，盡可能讓大自然做功，同時為城市發展提供充足的建設用地，是實現生態保護與精明增長的有效途徑，也是生態城市的最本質要求。

景觀生態學：某一個地區不同的空間單元的自然環境與生物關系的科學。若干個生態系統聚合所組成的異質性土地地域內生物與自然環境之間關系的科學。生態學：研究物體與其周圍環境（包括非生物環境和生物環境）相互關系的科學。生態建筑：即用生態學的觀點看待建筑與環境的關系，通過對建筑本身和建筑所在的生態環境的相關因素的組織、設計，使能源在建筑和環境中高效有序的循環轉換，從而獲得節省能源，沒有污染的建筑環境。

“零排放”：是指無限地減少污染物和能源排放直至為零的活動，即利用清潔生產，3R(Reduce,Reuse,Recycle)及生態產業等技術，實現對自然資源的完全循環利用，從而不給大氣，水體和土壤遺留任何廢棄物。

生態規劃：就是要通過生態辨識和系統規劃，運用生態學原理、方法和系統科學手段去辨識、模擬、設計生態系統人工復合生態系統內部各種生態關系，探討改善系統生態功能，確定資源開發利用與保護的生態適宜度，促進人與環境持續協調發展的可行的調控政策。其本質是一種系統認識和重新安排人與環境關系的復合生態系統規劃。

碳泄露：是指在只有部分成員參與的國際聯盟下，承擔減排義務的國家采取的減排行動導致不采取減排義務的國家增加排放的現象。

生態城市：一種能充分融合技術和自然的人類活動的最優環境、誘發人的創造性和生產力，提供高水平的物質和生活方式，實現生態系統良好運行的城市。“零碳城市”：就是最大限度地減少溫室氣體排放的環保型城市。是由組成城市功能的各個系統的節能化、環保化實現的，即通過“零碳交通”、“零碳建筑”、“零碳能源”、“零碳家庭”等而最終造就“零碳城市”。

生態系統服務：指人類從生態系統獲得的所有惠益，包括供給服務(如提供食物和水)、調節服務(如控制洪水和疾病)、文化服務(如精神、娛樂和文化收益)以及支持服務(如維持地球生命生存環境的養分循環)。

生態赤字：是一個國家或地區人均消費所需的生物生產型土地面積超出該國或該地區生態承載力范圍內所能提供的足跡量形成的。一個地區的生態承載力小于生態足跡時，出現生態赤字，其大小等于生態承載力減去生態足跡的差數。城市農業的定義：散布在城市或城市周圍的土地或水域上，主要適應城鎮或都市消費者的日常需要，采取集約經營形式，利用和再利用天然資源與城市廢棄物產出農作物和牲畜，生產、加工、銷售食物和燃料的產業。

生態位：是一個物種所處的環境以及其本身生活習性的總稱。生態位包括該物種覓食的地點，食物的種類和大小，還有其每日的和季節性的生物節律。城市生態公園：指在城市地區范圍內，結合城市地區景觀特點和自然條件布局，以恢復景觀過程和整體性作為指導原則，由政府或公共團體及公眾廣泛參與構建的園林類型。生態足跡：1 維持一個人、地區、國家或者全球的生存所需要的以及能夠吸納人類排放的廢物、具有生態生產力的地域面積。是對一定區域內人類活動的自然生態影響的一種測度。2 指生產區域或資源消費單元所消費的資源和接納其產生的廢棄物所占用的生物生產性空間。

環境承載力：是指某一環境在不發生對人類生存發展變化的前提下，在規模、強度和速度上所能承受的人類社會作用的能力。

城市人口容量：特定的時期內，在城市這一特定空間區域能相對持續容納的具有一定生態環境質量和社會環境質量水平及具有一定活動強度的城市人口數量。

第三篇：城市生態學論文

物種入侵論文

【摘要】外來入侵物種是指從自然分布區通過有意或無意的人為活動而被引入，在當地的自然或半自然生態系統中形成了自我再生能力、給當地的生態系統或景 觀造成明顯的損害或影響的物種。

【關鍵詞】入侵物種；人為活動；損害；影響；

【正文】外來入侵物種侵入草場、林地和荒地，很快形成單種優勢群落，導致原有植物群落的衰 退。外來入侵種在當地定植、擴展并產生一定影響的過程或現象稱為生物入侵。它關系到經濟、社會發展，影響人類健康、農業潛力、生態系統平衡、生物多樣 性保護，并且隨著全球性貿易的發展、對外開放、全球變化以及土地使用模式的 改變會愈發嚴重。

1.外來生物入侵現狀及造成的嚴重損失：據統計，美國每年因生物入侵造成的經濟損失高達 1500 億美元。這些外來生物的入侵給生態環境、生物多樣性和社會經濟造成巨大危害，僅對我國農林業造成的直接經濟損失每年 就高達 574 億元。而生物入侵的危害又是多方面的。我國一直是深受外來有害生物危害的國家。棉花枯黃萎病 20 世紀 40 年代 初從美國入侵我國，現已發生 266.67 萬 hm2，每年至少損失皮棉 10 萬 t。近20 年來，隨著國際交往的不斷增加，已難以準確回答到底有多少外來物種傳入我國，有多少已建立種群并帶來危害。自 20 世紀 80 年代以來，隨著外來人侵動植物危害日益猖獗，我國加緊了 防治工作。對外來害蟲松材線蟲、濕地松粉蚧、美國白蛾、稻水象甲和美洲斑潛 蠅以及外來有害植物水花生、水葫蘆、脈草和紫莖澤蘭采取了一系列有效的防治 措施，并取得了不同程度的效果，但由于目前國家針對外來人侵種沒有制訂具體 的預防、控制和管理條例，各地在防治這些入侵物種時缺乏必要的技術指導和統 一協調，雖然投入了大量的人力和資金，但有的防效并不理想。已傳人的入侵物 種繼續擴散危害，新的危險性入侵物種不斷出現并構成潛在威脅。

1．1生物入侵造成嚴重的生態破壞和生物污染

大部分外來物種成功入侵后大爆發，生長難以控制，造成嚴重的生物污染，對生態系統造成不可逆轉的破壞。比如，原產南美洲的水葫蘆現已遍布華北、華 東、華中、華南的河湖水塘，瘋長成災，嚴重破壞水生生態系統的結構和功能，導致大量水生動植物的死亡。更可怕的是許多入侵物種，在新的環境中可能出現 基因突變，造成嚴重的生物污染。

1．2 生物入侵直接威脅到人類的健康與安全

如 1991 年美洲爆發的霍亂，很可能是由于外來船只受到污染的水傾倒在秘 魯港所引起的。這次霍亂使 100 多萬人受到感染，約 1 萬人死亡；脈草、三裂葉 脈草現已分布在我國東北、華北、華東和華中的 15 個省市，它的花粉就是引起 人類花粉過敏的主要病原物； “瘋牛病” 最早于 1986 年在英國發現。科學家推測，可能是病牛或病羊的尸體被加工成了動物飼料，從而引起疾病大規模傳播。

1．3 生物入侵導致生物多樣性的喪失

在過去的幾十年中，對生態環境的破壞和化學污染引起的生物多樣性的喪失引起了各 國科學家的重視，但最近幾年生物入侵對多樣性的影響又成為一個主要的問題。入侵物種破 壞了復雜的生態系統，降低了生物多樣性，使瀕危動植物受到侵害，外來物種中的動植物與 本地種雜交，改變了當地的遺傳多樣性與完整性。參加第五屆生物多樣化公約締約國大會的專家們警告說，外來物種給生物多樣化造成的破壞，其嚴重程度僅次于生物生存環境的縮小和喪失。比如，原產中美洲的紫莖澤蘭已遍布我國西南大部分地區，原有植物群落迅速衰退、消失。另外，生物入侵導致生態災害頻繁爆發，對農林業造成嚴重損害，對本地生物多樣性和農業生產造成了巨大威脅，已經到了難以控制的局 面。

2生物入侵危害產生的原因——盲目引種

并不是所有的物種遷移或引入都會產生危害，而且許多新品種的引入確實 解決了生產生活中的實際問題。例如：1859-1900 年間，澳大利亞筆尾松鼠被引 入新西蘭，就成為了新西蘭毛皮業的財富之源；然而，大多數的引種在帶來經濟 效益的同時，卻給人類帶來了更大的災難。例如，20 世紀 50 年代我國引入水葫 蘆，主要是為豬提供飼料的。隨著飼料工業的發展和生豬喂養方式的改變，再采 用含水量高、食用成分少的水葫蘆飼料，其投入與產出已經不成正比，于是昔日 人人爭搶的水葫蘆，如今便異化成了避之不及的環境公害。專家認為盲目引種是 造成生物入侵的最主要的原因。

3防治生物入侵的技術措施

3.1 清除

當某一物種初到新地時，試圖全面根除是可能的。這種手段雖然極端，但已 經被南非的很多國家采用了。例如世界范圍內的鼠害，到目前為止，世界上有 80 多個島嶼已經清除了老鼠。但大多數情況下，試圖清除是行不通的。因為到 目前為止，還沒有一個國家建立了有效的早期預告系統來報告入侵物種的到來，很少有相應的專門小組執行有效的根除計劃。而且，沒有一個國家建立了完整的 數據系統來確定是否新引進了某一物種，并且這一物種是否有侵略性。然而，我 們都知道，只有在發現及時，立即采用有效手段和全面參與的情況下才有可能根 除入侵物種。所以這種措施在實施時有很大的局限性。

3．2 防治對策檢疫是為防止危險性有害生物傳出或傳人某個國家或地區所采取的預防性措施．14 世紀中葉，歐洲的威尼斯共和國為阻止黑死病、霍亂、黃熱病等疫 病傳人本國，對要求人境的外來船舶和人員采取了進港前一律在錨地停滯、隔離 40d 的防范措施，后來逐漸運用到阻止動植物外來種傳播方面，出現了動植物檢 疫。為了改善牧草的 營養結構，美國西部引進了纖維含量較高的胡枝于，結果它瘋狂地繁殖、蔓延，致使原本能養活 9 萬頭奶牛的牧場寸草不生，最后被荒棄不用。所以這些出于良好愿望導致的災難性后果提示人們，在進 行人為引種前必須認真作好全面的生態評估，并進行引種后的跟蹤監測。對外來物種的化學防治(包括誘餌、驅趕劑和毒藥)通常被認為不可取，因為眾所周知的廣譜殺蟲劑對環境和人類健康的影響。化學殺蟲劑非常貴，而且需要反復使用，易使害蟲產生抗藥性。所以化學防治也 只是在一定的程度上才有效可取。無論是從生態角度還是經濟角度，生物防治被認為是繼化學防治和機械防 治之后最有吸引力的方法。現在我國泛濫的水葫蘆，生物學家也找到了一種水葫 蘆的天敵——象甲。專家在實驗室中發現：被放置了象甲的水葫蘆，植株明顯變 小、葉子變小、莖干變細、分支減少，水葫蘆的整個生長過程受到抑制。但象甲 吃完水葫蘆后，是否還會去吃其他的植物，是否會造成再次“引狠人室”?然而，生物防治確實是目前生物學家想

到的最合理的方法，當然它的很多方面仍然需要 做進一步的研究。

【參考文獻】 ：[1]向言詞，彭少麟．生物入侵及其影響．生態科學 [2]喬勇進，張敦論，張強．試論生物入侵的“生態安全”及相應對策．防護林科技 [3]白希堯，白敏冬．外來有害生物入侵性傳播災害和治理方法的研究．自然雜志 [4]丁建清．外來生物的入侵機制及其對生態安全的影響．中國農業科技導報 [5]梁憶冰．植物檢疫對外來有害生物入侵的防御作用．植物保護

第四篇：城市生態學調查報告

城 市 生 態 學 調 查 報 告

班級姓名

和興路建設對城市景觀影響的實驗（城市廊道效應）

一、實驗目的通過對和興路駕車通行的司機以及經常穿越城市道路，往來于道路兩側的城市居民進行的調查結果進行分析，了解該道路的使用現狀，其連通與阻隔功能，以及該路建設的合理性。

二、實驗原理

廊道是不同于兩側基質的狹長地帶，廊道對于其連接的兩地而言，其主要功能表現為相互連通，便于運輸和物質交流；但對于廊道兩側地域而言，反而表現為隔離和障礙的作用。

對一個城市交通廊道而言，只有這兩種功能達到協調，才能充分體現和發揮廊道建設的作用和價值。

通過調查城市道路的兩種使用對象：一種為駕車通行的司機，另一種為經常穿越城市道路，往來于道路兩側的城市居民，通過他們的感受來初步評價此條城市道路的廊道作用和價值。

三、實驗內容及方法

（一）實驗內容

1.分析、評價城市道路對兩種使用對象的影響 2.分析城市道路建設的合理性。

（二）實驗方法

1.確定調研的城市道路：和興路

2.根據實驗原理制定調查內容，分兩部分完成。采取實地問卷調查的方式，由A和B針對城市道路駕車通行的司機進行調查；C和D針對經常穿越城市道路，往來于道路兩側的城市居民進行調查；E則調查和興路的連通與阻隔作用，而組長F則在調查期間主要起到聯系溝通作用。

四、調查結果

（1）城市道路駕車通行的司機調查

表1-7-1城市道路駕車通行的司機調查表

人群特征 年齡 性別 文化層次 收入水平開車年限

駕車通行頻率 高（%）54 男69 67 73 87

低（%）46 女31 33 27 13

駕車通行方便程度 方便（%）

男38女33

66 72

不方便（%）

男20女1934 28

交叉路口數量及方式滿意程度 高（%）58 男33女20

63 75

低（%）42 男27女2037 2

5（2）經常穿越城市道路，往來于道路兩側的城市居民調查。

表1-7-2經常穿越城市道路，往來于道路兩側的城市居民調查表

人群特征

兩側通行頻率 高（%）

低（%）58 男36 48 40 68

兩側通行方便程度 方便（%）

男40女15

55 61

不方便（%）男15女30

39

兩側通行路口數量及方

式滿意程度 滿意（%）不滿意（%）

61 58 5639 42 44

男39女13 男15女33

年齡 性別 文化層次 收入水平居住年限

女64 52 60 32

五、結果分析

從以上的調查結果可以看出，在和興路段駕車通行的司機主要集中在30-40歲之間、駕

駛車齡在8-15年的具有一定經驗者。哈爾濱近期正在修建地鐵，許多路段被堵截，造成交通擁擠的現象較為嚴重。而和興路作為一個交通要道，車流量原本就比較大，如今更是出現很多交通不便的現象。對此情況，60%以上的司機表示理解，但是也有不少人認為修建速度太慢、效率太低，影響了道路通暢情況。

和興路上中間一般都有柵欄或綠化帶進行阻隔，主要通過過街天橋以及十字道口進行道路之間的連通，總的來說對兩邊的居民有很大的阻隔作用，而連通作用相對較差。

我認為和興路的建設并不是十分合理，主要有以下幾點原因： １．路口處未設置人行紅路燈，造成行人過道不方便；

２．過街天橋的設立較少，行人過道不方便以至兩側居民橫穿馬路的現象時有發生； ３．過街天橋安全性不夠，兩側的階梯冬天防滑措施不好，容易發生事故； ４．主路與周圍的人行小路上的綠化不夠。

六、結論與建議

1.評價城市道路對兩種使用對象的廊道功能的發揮程度，是否協調？ 我覺得和興路對兩種使用對象的廊道功能的發揮程度，目前并沒有達到很協調，車輛的通行不是很順暢，居民的通行也不是很方便,道路的連通作用發揮的不是很好。

2.如果不協調，提出改造建議。應該多設立安全性較強的過街天橋，并且應該嚴格執行交通法則，嚴禁橫穿道路的行為，以防交通事故的發生。

第五篇：城市生態學題

簡述城市生態系統有何功能？

如何防治城市火災？

城市環境評價的步驟包括哪些？

城市景觀規劃應遵循哪些基本原則？

城市傳染病產生的原因有哪些？

城市環境現狀評價包括幾方面的內容？

生態城市的特征有哪些？.城市植被的生態功能主要有哪些？

城市有哪些生態環境問題？這些城市問題的生態學實質是什么？

何謂“生態規劃”，他與城市規劃、城市環境規劃有何不同，他們之間存在著什么關系？

生態閾值城市環境容量他感作用

光周期現象生態入侵城市人口過密化