城市生态系统的构成及特征

第三章城市生态系统的构成及特征第三章城市生态系统的构成及特征第一节城市生态系统基本概念第二节城市生态系统的构成第三节城市生态系统的特征第一节城市生态系统基本概念城市生态系统是城市生态学的研究中心与研究重点。对城市生态系统的理解，因学科重点、研究方向等不同，有着一定差异。80年代中期，我国生态学奠基人马世骏院士等提出了社会、经济、自然复合生态系统，指出辨识社会、经济、自然之间复杂的耦合关系，从技术、体制、行为方面去调控生产、生活与生态服务功能，将生态学原理运用到产业、社区及景观设计、规划与建设中去，对经济、社会和环境协调发展有着重要意义。一、城市生态系统概念城市生态系统是一个以人为中心的自然、经济与社会系统组成的结构复杂，功能多样，动态开放式的复合型人工生态系统。第一节城市生态系统基本概念(2)城市生态系统是以城市居民为主体，以地域空间和各种设施为环境，通过人类活动在自然生态系统基础上改造和营建的人工生态系统(王发曾)。(3)城市生态系统是城市居民与其周围环境组成的一种特殊的人工生态系统，是人们创造的自然—经济—社会复合体(金岚等)。第一节城市生态系统基本概念(4)凡拥有10万以上人口．住房、工商业、行政、文化娱乐等建筑物占50％以上面积，具有发达的交通线网和车辆来往频繁的人类集聚的区域称为城市生态系统(何强等)。第一节城市生态系统基本概念城市生态系统定义为：特定地域内的人口、资源、环境(包括生物的和物理的、社会的和经济的、政治的和文化的)通过各种相生相克的关系建立起来的人类聚居地或社会、经济、自然的复合体。（《环境科学词典》）城市生态系统和一般自然生态系统(如森林、草原等)或半自然今态系统(如农田等)的不同主要表现在：城市生态系统和一般自然生态系统(如森林、草原等)或半自然今态系统(如农田等)的不同主要表现在：城市生态系统和一般自然生态系统(如森林、草原等)或半自然今态系统(如农田等)的不同主要表现在：(1)城市生态系统是人工生态系统，人是这个系统的核心和决定因素。(2)城市生态系统是消费者占优势的生态系统。(3)城市生态系统是分解功能不充分的生态系统。城市生态系统和一般自然生态系统(如森林、草原等)或半自然今态系统(如农田等)的不同主要表现在：(4)城市生态系统是自我调节和自我维持能力很薄弱的生态系统。城市生态系统受到干扰时，其生态平衡只有通过人们的正确参与才能维持。(5)城市生态系统是受社会经济多种因素制约的生态系统。第二节城市生态系统的构成由于不同专业的研究角度和出发点不同，所以对城市生态系统构成的认识及划分也各不相同。一、社会学家提出的城市生态系统构成海口德国城市生态系生物系统城市居民家养生物野生生物非生物系统住宅与公共建筑物人工物质系统道路设施工厂交通运输通迅设施市政管网建设环境资源系统气域水域土地矿产能源系统生物能（食物等）自然能化石燃料二、环境学家提出的城市生态系统构成二、环境学家提出的城市生态系统构成三、生态学家等学者认为城市生态系统是一个以人为中心的自然经济，社会复合起来的人工生态系统，因而组成上包括这三个方面：自然系统：是居民赖以生存的基本环境。以生物与环境的协同共生及环境对城市活动的支持、容纳、缓冲及净化为特征。经济系统：涉及生产、分配、流通、消费各环节。以物质从分散到集中的高密度运转，能量从低质到高质的高强度集聚，信息从低序到高序的连续积累为特征。社会系统：涉及城市居民及物质和精神生活的各方面。以高密度人口和高强度的生活消费为特征。城市生态系统的组成结构四、其他四、其他第三节城市生态系统的特征一、人类属性及人类生态系统的特征(一)人类的两种属性1．人类的生物属性2．人类的社会属性(二)人类生态系统的特点1．食物链顶端生物成分的变化2.在构成生态系统的自然环境中，出现了日益扩大的人造(工)环境(二)人类生态系统的特点3．非食物的能量流和物质流的强度日益增长4．科学技术在人类生态系统中的作用日益重要二、城市生态系统的特征(一)城市生态系统区别于自然生态系统的根本特征1.系统的组成成分2．系统的生态关系网络城市生态系统中的网络则大多是具有社会属性的网络，包括城市生态系统中的各种自然网络(已带有明显的人工色彩)和更为重要的社会关系、经济关系网络。3．生态位自然生态系统能提供自然生态位；城市生态系统所能提供自然生态位、社会生态位、经济生态位。4．系统的功能自然生态系统表现出极高的生态效率；城市生态系统整个系统的生态效率极低。5．调控机制6．系统的演替城市生态系统的演替是人类为了自身的生存和发展，通过各种生产和生活活动。对系统能动地创建、改造、拓展的结果，也是城市人类集聚的发生、发展、兴盛、衰亡的过程。(二)城市生态系统的人为性1．城市生态系统是人工生态系统2.城市生态系统是以人为主体的生态系统3．城市生态系统的变化规律由自然规律和人类影响叠加形成(二)城市生态系统的人为性4．人类社会因素的影响在城市生态系统中具有举足轻重的地位5．城市生态系统中的人类活动影响着人类自身(三)城市生态系统的不完整性1．城市生态系统缺乏分解者2．城市生态系统“生产者”(指绿色植物)不仅数量少，而且其作用也发生了改变(四)城市生态系统的开放性1．对外部系统的依赖性2.对外部系统的辐射性3．城市生态系统的开放具有层次性第一层次为城市生态系统内部备子系统之间的开放．即各子系统之间的交流和互相依赖、互相作用。3．城市生态系统的开放具有层次性第二层次为城市社会经济系统与城市自然环境系统之间的开放第三层次指城市生态系统作为一个整体向外部系统的全方位开放。(五)城市生态系统的高“质量”性1．物质、能量、人口等的高度集中性日期面积人口人口密度日期面积人口人口密度(平方(人/平方(平方(人/平方(年/月/日)公里)(人)公里)(年/月/日)公里)(人)公里)中国墨西哥北京19911680710395000618墨西哥城1990149982357445494上海1992.12.316341128937002034美国天津1992.12.31427658249001363休斯顿1992152016358271076印度纽约199282473225648886德里1992148397565006579阿根廷海德拉巴1992175298134817036布宜诺斯艾利斯1991200296540314827马德拉斯1992.03.01174385118122133巴西印度尼西亚圣保罗19911500113803007620雅加达1990661822251512435保加利亚三宝垄199229025954518937索菲亚199213101190126908伊朗捷克共和国马什哈德19911759155布拉格1992.12.3149612173152452德黑兰19916475527法国日本巴黎1990105215467820445大阪1992.10.01220260327211809德国东京1992.10.01618812937713158柏林1992.12.3188934657483898横滨1992.10.0143332721807554汉堡1992.12.3175516887852237名古屋1992.10.0132621620076624慕尼黑1992.12.3131113206344253韩国意大利仁川1992.12.3133920706166111罗马1993.12.31150828290031876斧山1992.12.0152938872787350米兰1992.12.3118213586277474汉城1993.12.316051092546418047波兰哈萨克斯坦华沙1992.12.3149516445153322阿拉木图199218311932006524罗马尼亚马来西亚布加勒斯特1992.07.0122820656519060吉隆坡1992.06.3024312850005288俄罗斯菲律宾莫斯科1993.04.0199488816008935马尼拉199238158449041392圣彼得堡1992.01.01143①49710383455新加坡西班牙新加坡199264128182004397马德里1992.01.0160730174394970泰国巴塞罗那1992.01.0199163063516459曼谷1992.12.31156555621413554乌克兰土耳其基辅1993.01.0182826175123161伊斯坦布尔1990163076000004663英国伊兹密尔1990119732694770225伯明翰1992.06.3026510091003801埃及伦敦1991157968899004363开罗1992214680000031522澳大利亚加拿大珀斯1992.06.3054001205342223蒙特利尔199150017758703552注:①包括郊区。资料来源:《世界大都市比较统计年表》1994年。世界主要城市面积、人口和人口密度（1996年）全球人口密度最高的20座城市No.1孟买印度密度：29650人/每平方公里土地面积：484平方公里孟买是印度最大的城市，是该国马哈拉施特拉邦的首府，有人口1435万。它是印度的金融和娱乐中心(宝莱坞)有很多的跨国公司，是一个沿海城市。No.2加尔各答印度密度：23900人/每平方公里土地面积：531平方公里加尔各答，是印度的第四大的城市，拥有人口1270万。拥有包括金融和信息技术企业。在城市中心经常交通拥挤。No.3卡拉奇巴基斯坦密度：18900人/每平方公里土地面积：518平方公里卡拉奇，人口980万人，是巴基斯坦最大的城市，作为国家的主要出海口，它是巴基斯坦经济中心，拥有金融，商业服务，出版，教育，旅游等产业，还是巴主要的文化中心。No.4拉各斯尼日利亚密度：18150人/每平方公里土地面积：738平方公里拉各斯是尼日利亚第二大城市，人口1340万人，是尼日利亚的金融中心和制造业中心，拥有教育，汽车，机械，纺织，食品加工和电子设备制造等多个产业。但交通拥塞仍然是一个严峻的问题。No.5深圳中国密度：17150人/每平方公里土地面积：466平方公里800万人口的深圳市，是中国的第二大港口城市，它是中国的制造中心和中国的一个主要经济特区。No.6首尔韩国首都密度：16700人/每平方公里土地面积：1049平方公里首尔是韩国的首都，也是韩国最大的城市，人口1750万，是纽约市人口的两倍。这也是世界上迄今为止规模最大人口最多的发达城市，有300万登记的车辆，经常会出现交通挤塞情况。(五)城市生态系统的高“质量”性2．城市生态系统的高层次性（1）人们具有巨大的创造、安排城市生态系统的能力（2）城市生态系统的构成物质体现着当今科学技术的最高水平；（3）为了维持城市生态系统的运行，科学技术在城市生态系统中起着关键的作用。(六)城市生态系统的复杂性1．城市生态系统是一个迅速发展和变化的复合人工系统2．城市生态系统是一个功能高度综合的系统(七)城市生态系统的脆弱性1．城市生态系统不是一个“自给自足”的系统，需靠外力才能维持.2．城市生态系统一定程度上破坏了自然调节机能3．城市生态系统食物链简化，系统自我调节能力小4．城市生态系统营养关系出现倒置，决定了其为不稳定的系统(七)城市生态系统的脆弱性思考题：1如何认识城市生态系统与自然生态系统的区别？2如何认识城市生态系统的特征？第四节城市生态系统的结构在城市生态系统中，生物的营养结构有两种不同的食物类型：自然—相对人工食物链（传统）城市生态系统的结构有四种方式：一、食物链结构绿色植物草食动物肉食动物人（直接食用简单加工的动植物）完全人工食物链经过复杂人工加工的食品、饮用品、药品等供人类直接食用。食物链只有一级消费者。资源利用链结构各由一条主链和副链构成。主链中：各类资源经初加工，生产出一系列中间产品，再经深加工后生产出可供直接消费的最终产品。副链：废弃物如果加以重复，综合利用，即为资源链的副链