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城市生态环境学07土木3班1/10城市生态环境学第一章引论∆城市生态环境学研究的对象是城市，是城市居民与其生存环境之间的相互关系——城市生态环境。∆生态学家定义：城市是一个复杂的生态系统，是以人为本，人口、活动、设施、物质、科技、文化高度集中，并不断高速运转的开放性有机综合体。∆城市的定义（联合国）：凡拥有10万人以上，居住、工商业、行政、文化娱乐等建筑物占50%以上的面积，具有发达的交通网络和车辆来往频繁的人类集聚区域。∆人口高度集中、物质高度集中、设施高度集中、活动高度集中、科技文化高度集中是城市区别于乡村的基本特征。∆人、物（生物、非生物）、空间（理化环境），是构成城市的三个基本因素，三位一体，以人为主体。以人为主体是城市的根本性质。∆城市的主要机能：居住、工作、休息、交通。∆1970年4月22日为第一个“地球日”；9月16日国际保护臭氧层日；6月5日世界环境日；7月11日世界人口日。∆环境总是相对于某个中心事物（或称主体）而言的，总是作为某个中心事物的相对面而存在的。∆环境对干扰具有的功能特性：整体性、有限性、隐显性、灾害放大性、持续反映性、不可逆性。∆生态：关于生物有机体与其周围外部世界之间相互关系的科学。∆生命有机体存在的周围空间，包括空气、阳光、水体、地质、地貌、动物、植物、微生物、土壤等，是客观存在的自然物或称自然条件。∆与生物体相互作用的资源环境或与生物体进行物质能量流动的因素，称为生态环境（有机体所处的环境或称生活环境）。∆城市生态环境学其学科性质具有交叉性、二重性和综合性。∆实现城市可持续发展，是城市生态环境研究的目的和任务。∆城市生态环境研究可以分为三个密切联系的方面：一是资源方面，二是环境方面，三是生态方面。∆环境问题是指地球环境对人类生存和发展产生不良影响的问题，是人类活动作用于地球环境所引起的环境质量变化以及这种变化反作用于人类，对人类的生存发展产生不良的影响的问题，或者说由自然力或人力引起的生态平衡破坏最后直接或间接影响人类生存和发展的问题。∆现代环境问题可分三大类：原生环境问题、次生环境问题、社会环境问题。∆十大环境问题：温室效应及全球变暖、臭氧层耗损、酸雨、人口问题、城市化问题、生物多样性问题、淡水资源危机、海洋环境污染、固体废弃物污染、有毒化学品污染。∆城市环境问题与城市发展几乎是同时产生的，城市活动对环境生态的影响在强化，于是出现了一系列的城市生态环境问题。∆近代城市的主要生态环境问题：①城市人口爆炸式增长；②交通拥挤，居住环境恶劣；③城市超负荷运转；④水资源短缺，城市供水紧张；⑤城市环境污染严重。∆现代城市环境公害以垃圾、噪声、光化学烟雾最为常见。∆城市环境问题实质是指在城市社会经济发展过程中出现的人与环境之间的相互关系问题，是人们不适当开发利用环境资源造成的。城市生态环境学07土木3班2/10∆恩格尔系数是食品支出总额占个人消费支出总额的比重，恩格尔系数是国际上通用的衡量居民生活水平高低的一项重要指标，一般随居民家庭收入和生活水品的提高而下降。∆基尼系数是意大利经济学家基尼与1922年提出的定量测定收入分配差导程度的指标，它的经济含义是：在全部居民收入中用于不平均分配的百分比。基尼系数最小等于0，表示收入分配绝对平均；最大等于1，表示收入分配绝对不平均；实际的基尼系数介于0和1之间。∆生态平衡包括三个方面的平衡：结构上的平衡、功能上的平衡、输入和输出数量上的平衡。∆生态平衡：在一定时期内，系统内生产者、消费者和分解者之间保持着一种动态平衡，系统内的能量流动和物质平衡在较长时期内保持稳定，这种状态就是生态平衡，又称自然平衡。∆生态系统：是指在一定的时间和空间内，生物和非生物成分之间，通过物质循环，能量流动和信息传递而相互作用、相互依存所构成的统一体。∆城市居民与其周围环境的相互作用所形成的复杂关系，称城市生态。∆特定城市区域中，城市居民与城市环境恶的统一体以及这个统一体中进行物质、能量流动的因素，称城市生态环境。∆城市中进行物质能量流动的因素，他们通过生命代谢作用、投入产出链、生产消费链进行物质交换、能量流动、信息传递而发生相互作用，相互制约，构成具有一定结构和功能的有机联系的整体，称城市生态系统。∆城市生态系统是以人为中心的城市环境系统，包括生物因素、非生物因素，拥有可数量化的能量流动，称城市生态环境系统。∆城市生态环境系统的结构：其空间结构，社会结构，经济结构，营养结构各组成要素或组成部分，通过物质流、能量流、人口流、劳力流、智力流、信息流、价值流等形成复杂的网络结构。∆城市生态环境系统的基本功能：生产功能、生活功能、还原净化和资源再生功能。∆城市生态平衡的标志主要是：结构与功能相协调、相适应，即人口、资源、设施、环境相协调想适应。∆城市生态环境系统结构与功能最优化，这是城市生态学的核心问题。1，人居主导地位2，人工物质系统极度发达3，城市生态环境系统具有不完全性4，城市生态环境系统具有整体性和综合性∆城市生态环境系统的基本特征：5，城市生态环境系统具有开放性6，城市生态环境系统具有脆弱性和非稳态平衡性7，城市生态环境系统自我调节能力的有限性8，城市生态环境系统能量流动的单向性和低效性9，城市生态环境系统式人类自我驯化的系统∆城市人口、设施、经济、活动、物质、文化集中到一定高度，称城市化。∆城市化由于人类活动的影响，造成城市环境污染和生态破坏，引起城市生态环境结构和功能的变化以及生态环境的变异，称城市生态环境效应。∆生态环境效应的机理：改变能量流、改变物质流、打破力的平衡。∆城市生态环境容量是指在保证城市土地利用适宜、资源开发利用合理、生物收受到保护、环境污染得到有效控制的前提下，城市所能容纳的适度人口和一定的经济发展速度。第二章城市地质地貌城市生态环境学07土木3班3/10∆地质条件是城市生态环境存在于稳定的基本因素，是城市建设的基础。∆城市建设中的地质问题主要包括：城市地质稳定性、地质安全性、地址找水等。∆城市地质稳定性主要是指由于地球内力作用引起的构造活动，特别是断裂、地震活动对城市的影响程度。∆城市地质安全性主要指现代地质作用对城市的影响。∆组成地壳的岩石、地层、地质构造，地壳升降运动、地震等，都是城市建设必须考虑的地质因素。∆工程地质条件是指城市开发建设中必须考虑的各种岩层或土层的工程地质性质、软弱土层的埋藏深度和厚度、地下水位埋深和建筑工程适宜程度等。1，影响施工、建筑物安全和寿命∆水文地质条件对城市开发建设的影响2，影响城市用水3，影响城市卫生条件4，过分开采地下水，影响地面沉降∆地下水按其成因与埋藏条件，可以分为上层滞水、潜水和承压水三类。具有城市用水意义的地下水，主要是潜水和承压水。∆城市地质灾害包括：1，地震灾害；2，崩塌、滑坡、泥石流灾害；3，地面变形灾害；4，开挖工程灾害；5，水土流失灾害；6，风沙尘暴灾害；7，海平面上升灾害∆地震是一种自然地质现象，是地壳自然快速颤动，应力突然释放引起的剧烈地壳运动。∆地下岩石首先破裂的地方称震源。震源在地面上的垂直投影位置称震中。表示地震波强弱程度的标度称震级。地震时地表震动的强度称裂度。∆我国地震活动带：天山活动带，青藏高原地震带，华北地震带，华南地震带，台湾地震带1，中国地震活动分布区域广，震中分散，震源浅，强度大，烈度6度及其以上地区占全部国土面积的60%。∆中国城市地震隐患：2，我国位于地震带地震区域上的重要城市多。3，城市原有的抗震设防系统水准低。4，不仅一般建筑物不考虑抗震设防，甚至某些重要公共设施如车站、机场等公共建筑也因种种原因为给以充分注意防震，存在严重隐患。∆世界四大地震带：一是环太平洋地震带；二是地中海—喜马拉雅地震带；三是大洋中脊洋脊大陆裂谷地震带；四是大陆断裂谷地震带（区域性断裂带、地堑构造带）。∆我国城市防震的主要对策和措施：围绕控制地震，地震预报、抗震防灾三大方面开展工作，重点应放在抗震防灾上，加强对预报和控制的研究。∆它以形态起伏、物质组成、动态演变过程来影响环境，固地貌是环境因子，称环境地貌。∆研究城市生态环境，首先应该了解城市地貌。1，流水作用过程的变化∆城市化引起的地貌过程变化包括：2，重力作用过程的变化3，喀斯特地貌过程的变化∆城市地貌环境是指以城市居民为中心的各种地貌要素，是城市所在地区的各种地貌实体。∆城市分布的主要地貌部位：1，河流汇合处；2，河谷阶地；3，平原或盆地底部；4，海滨、岛屿；5，两大地貌单元的分界处∆地貌对城市生态环境的影响：1，地貌影响城市水文水资源；2，地貌影响城市土地类型；3，地貌影响城市垃圾场的选择∆城市地貌根据人类活动作用程度的差异划分为：1，自然成因地貌；2，人工成因地貌；城市生态环境学07土木3班4/103，混合成因地貌∆影响人类活动的城市自然地貌要素主要是地表形态，组成物质和现代地貌过程（造貌营力）。∆地表形态是城市生态环境的基本特征之一，一般用地面起伏度、地面切割密度、坡度、坡向等要素描述和度量。∆地面起伏度是以海拔或相对高差（m）来度量。∆地面坡度是表征地表形态的另一重要因素。它以倾斜角（°）或斜率（%）来度量（地面坡度=两地间高差度/两地间距离）。∆由于地壳构造运动，地面上升，江河沟谷下切侵蚀，形成密集的江河沟谷网，称切割密度。它是以每平方公里面积内沟谷长度（km/km2）为单位度量。∆人类造貌过程，又产生了一系列环境地貌效应。包括：1，地面侵蚀；2，河湖淤积；3，融冻作用；4，形成酸雨。∆城市地貌图件类型可分基础图和应用图两个系列。基础图是以能表现地貌环境主要特征或与城市利用关系密切的地貌要素为之徒对象。应用图是以某种特定的用途为制图专题。第三章城市气候∆我国大地原点陕西泾阳，水准原点青岛观象山。∆城市气候是在区域气候的背景上，经城市化之后，在人类活动的影响下形成的一种局地气候。∆城市气候的基本特征（和农村相比）：1，辐射和气温①城市直接辐射和总辐射比郊区少②城市气温比郊区高，形成城市热岛。2，风和湍流①城市的风速比郊区小，风向不稳定②城市空气多湍流运动，有热岛环流和城市风。3，蒸散和湿度，城市蒸散量和空气湿度比郊区小。4，云和雾①城市云量比郊区多，尤其是低云②城市的雾比郊区多，有的还有光化学烟雾。5，降水，城市降水比郊区多，尤其是对流性降水。∆城市气候的形成和特征与城市化、人类活动的强度密切相关。∆下垫面是气候形成的重要因素，人类活动对气候的影响首先通过对下垫面性质的改变来实现。∆城市大气成分的改变主要是指固态颗粒物（烟灰、粉尘、扬尘等）和气态的有毒有害气体（二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等）的含量变化。∆城市化影响的范围，在水平方向上是指城区及城市影响所达的郊区。垂直方向上可划分为：1，城市覆盖层；2，城市边界层；3，城市羽尾层，4，乡村边界层∆城市热岛是城市化气候效应的主要特征之一，是城市化对气候影响最典型的表现。∆城市气温高于四周郊区的温差现象称“城市热岛效应”，有时也统称城市热岛城市气温与郊区同期（瞬时、日平均、月平均、年平均等）气温差值大小（或等温线间距）称城市热岛强度。∆城市热岛有明显的周期性变化，热岛强度在很大程度上时一种夜间现象。∆城市热岛一般出现在高气压影响下，少云、小风、湿度小、大气稳定的天气条件下。我国季风气候区，城市热岛强度年变化一般是秋冬季强，春夏季热。∆城市热岛是一种城市气温高于郊区的现象，它对城市生态环境的影响是多方面的，各地区、不同季节城市热岛对城市生态环境的影响都不相同。（判断正误）∆城市热岛对生态环境的影响：1，加重城市空气污染；2，影响取暖季节和能耗；3，影响城市积雪；4，影响无霜期和物候期；5，夏季，热岛效应加强城市高温的酷热程度，以产生高温灾害，影响健康舒适。∆城市空气湿度是指城市空气中的气态水分，表示城市空气的干湿程度或城市空气的水汽含量。城市生态环境学07土木3班5/10∆城市化影响降水的机制：热岛效应、混浊岛效应、摩擦阻挡效应。∆空气的水平运动称为风。∆朱瑞兆根据我国各地风向频率的变化，把盛行风划分为5大类型：即季节变化型；主导风向型；双主导风向型；无主导风向型和