第三章-城市生态系统与城市生态学..

ZuoQiting第三章城市生态系统与城市生态学ZuoQiting不同角度，城市有不同定义:1.行政管理：人口集中，有一定社会、政治、经济的组织形式，并具有一定边界和管辖范围的行政单元2.“乡村”的相对概念：非农业人口集中，以从事非农业生产活动为主的居民点，是区别于比较单一而分散的农村居民点的社会空间结构形式城市？ZuoQiting3.经济学观点：城市是一个经济单位，劳动分工就是城市经济组织的基础······可以把城市（包括它的地域、人口，也包括那些相应的机构和管理部门）看作一种有机体，看作一种心理—物理过程（psychophysicalmechanism）。ZuoQiting4.社会学：“城市是一种心理状态，是各种礼仪习俗和传统构成的整体，是这些礼仪习俗中所包含并随传统而流传的那些统一思想和感情所构成的整体。城市绝非简单的物质现象，绝非简单的人工构筑物，它已同居民们的各种重要活动密切联系在一起，它是自然的产物，尤其是人类属性的产物”（Parketal.1925）。ZuoQiting“城市”作为人类集中的居住地，也是一种系统，可称之为“城市系统”（urbansystem）。城市主要由七个要素所组成：城市社会、城市结构、城市经济、城市交通、城市信息、城市文化和城市生态它涵盖的范围很广，包括了城市的一切方面。ZuoQiting生态学：城市是一种生态系统，它具有一般生态系统的最基本特征，即生物与环境的相互作用。在城市生态系统中有生命的部分包括人、动物、植物和微生物，无生命的环境部分则是各种物理的、化学的环境条件，在它们之间进行着物质代谢、信息传递和能量流动。目前大多数人认为城市生态学的研究对象应是城市生态系统。ZuoQiting第一节城市生态系统城市的生物有机体、无机环境、功能沼田真（1984）认为不能把生态系统看成是由生物因素和非生物因素简单相加的系统，而应该把它看成是一个以生物为中心的环境系统（biocentricenvironmentalsystem），每一种生态系统都是以某一类生物为中心。ZuoQiting城市生态系统是一种人为改变了结构、改造了物质循环和部分改变了能量转化的、长期受人类活动影响的、以人为中心的陆生生态系统。ZuoQiting一、城市生态系统与自然生态系统的区别城市生态系统和一般自然生态系统（如森林、草原等）或半自然生态系统（如农田等）的不同，主要表现在ZuoQiting（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。这个生态系统本身就是人工创造的，它的规模、结构、性质都是人们自己决定的。“人”既是调节者又是被调节者。ZuoQiting（2）城市生态系统是消费者占优势的开放式生态系统。生物量结构呈倒金字塔形，同时需要有大量的外来辅加能量和物质的输人和输出，相应地需要大规模的运输，对外部资源有极大的依赖性。ZuoQiting植食动物肉食动物植物动物人植物(a)自然生态系统(b)城市生态系统城市生态系统与自然生态系统的营养结构比较ZuoQiting（3）城市生态系统是分解功能不充分的生态系统。城市生态系统资源利用效率较低，物质循环基本上是线状的。分解功能不完全，大量的物质能源常以废物形式输出。ZuoQiting（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调节与参与才能维持。ZuoQiting（5）城市生态系统是受社会经济多种因素制约的生态系统。“社会学上的人”以及“经济学上的人”。行为准则是由社会生产力和生产关系以及与之相联系的上层建筑所决定的。所以城市生态系统和城市经济、城市社会是紧密联系的。ZuoQiting因此，城市生态系统可以简单地表示为以人群（居民）为核心，包括其他生物（动物、植物、微生物等）和周围自然环境以及人工环境相互作用的系统。ZuoQiting“人群”泛指人口结构、生活条件和身心状态等；“生物”即通常所称的生物群落，包括动物、植物、微生物等；“自然环境”是指原先已经存在的或在原来基础上由于人类活动而改变了的物理、化学因素，如城市的地质、地貌、大气、水文、土壤等；“人工环境”则包括建筑、道路、管线和其他生产、生活设施等。ZuoQiting自然环境人工环境ZuoQiting二、城市问题的生态学实质1.城市中物质流动基本上是线形的，物流链是很短的，常常是资源到产品和废物。2.城市中的生产、生活等一切活动需要大量的能源。3.城市中各部门分割，行业间常常缺乏自觉的相互合作，各自为政，各行其事。ZuoQiting4.城市生产多着眼于局部产品，看重当前经济效益。5.城市生态系统中消费者和生产者的比例常常失调。6.人类在进行着自我驯化（self-domestication），其结果是人和自然的隔绝，以及人际间关系的疏远和紧张。ZuoQiting三、城市复合生态系统一些学者认为，“城市是人类社会、经济和自然三个子系统构成的复合生态系统”，“是在原来自然生态系统基础上，增加了社会和经济两个系统所构成的复合生态系统”。对这种复合系统另一些学者称之为，“城市生态经济系统”。ZuoQiting城市生态系统又和它周围的农村生态系统结合成为城乡复合生态系统，因此在研究城市生态系统时既要突出生态学的重点，而又不能局限于生物生态学范畴；既要考虑城市生态系统与其他系统间的关系，而又不能包罗万象。ZuoQiting第二节城市生态学及其研究内容一、城市生态学的概念城市生态学归纳起来目前大致有两种不同的理解：环境系统学派复合系统学派ZuoQiting1.环境系统学派：（以Sukopp的定义为代表）“城市生态学是用生态学的方法研究城镇中生物圈，正如同生态学其他分支科学研究农田、森林和海洋一样，城镇可从历史、结构和功能三方面进行生态学的描述。”。沼田真也倾向于这种看法：“城市是人为改变了结构，改造了物质循环和部分改变了能量转化的长期受人类生产活动影响的生态系统……这里采取的研究方法是将过去生态学传统中形成的方法论用于城市生态系统的研究。以生物生态学的方法在可能的范围内试图对人类进行探索，也就是对以人类为主体的环境系统的城市，从围绕人类的动物、植物、空气、水、土壤等周围部分进行探索。”。ZuoQiting2.复合系统学派：另一种理解可以F．diCastr为代表。他认为：“城市生态学是用生态学的方法研究城市系统，它包括一系列的研究方法，其中有社会的和观念的调查，健康和营养状况的评价，能量平衡、城市动植物区系记载，脆弱性分析以及各种功能的建模等（FrancescodiCastr，etal，1984）。王如松（1988）在他的论文中明确地提出：“城市生态学研究的是社会、经济、自然三个亚系统不同层次各组分间相生相克的复杂关系。ZuoQiting持前种观点的学者强调城市生态系统的生物组织性质；持后种观点的学者，则强调城市生态系统的综合性和复杂性，要求全面考虑城市内自然、社会、经济之间相生相克的复杂关系。两种观点代表着当前城市生态学研究中的两种倾向，或者说两种途径，前者可称之为“环境系统学派”，后者可称之为“复合系统学派”。ZuoQiting3.城市生态学的概念城市生态学是以生态学理论为基础，应用生态学的方法研究以人为核心的城市生态系统的结构、功能、动态，以及系统组成成分间和系统与周围生态系统间相互作用的规律，并利用这些规律优化系统结构，调节系统关系，提高物质转化和能量利用效率以及改善环境质量，实现结构合理、功能高效和关系协调的一门综合性学科。ZuoQiting二、城市生态学的研究内容1．城市生态系统结构方面的研究。生态系统的结构是指系统内各组成部分的配比以及空间格局。城市生态系统是一个以人为中心的环境系统，其结构非常复杂，既包括自然环境，又包括人为环境，它涉及面很广，其结构研究可分为：ZuoQiting①城市化对环境的影响。诸如：城市的气候与大气污染、城市土壤与土壤污染、城市的水体与水污染、城市交通与交通污染、城市的土地利用、城市的噪声、城市的垃圾等。ZuoQiting②城市化对生物的影响以及生物的反应。诸如：城市植物区系和植被及其与人体健康，城市动物区系及其与人体健康，城市指示植物与生物监测等。ZuoQiting③城市化对人群的影响。诸如：人口动态与城市发展；城市人群的生态处境与身心健康等。通过对各种结构成分的研究以揭示城市化过程与环境变化的相互关系，以及资源利用对城市环境的影响，这是城市生态学研究的基础。ZuoQiting2．城市生态系统功能的研究城市生态系统功能主要是指城市生产和生活功能，特异性强。揭示它们的作用特点和作用规律是解决城市问题的关键。这方面研究包括：城市食物网、城市物质生产和物质循环、城市能源及城市能量流动、城市信息类型及其传递方式与效率、城市环境容量等。ZuoQiting3．城市生态系统的动态研究生态系统的动态研究是指系统的发生、发展和演变。城市生态系统的动态研究包括城市形成、发展的历史过程，以及与此相应的自然环境和人文环境变化的动因分析。这项研究有助于认识城市生态系统的发展规律，可为老城市改造和新城市建设指明方向。ZuoQiting4．城市生态系统的系统生态学研究在城市生态系统结构和功能研究的基础上，对城市生态系统进行模拟、评价、预测和优化。ZuoQiting5．城市的生态规划、生态建设和生态管理。根据城市生态学的理论对城市进行生态评价、生态规划、生态建设和生态管理。这些方面既是城市规划、城市建设和城市管理的一部分，又与它们有区别，并可作为它们的补充。ZuoQiting6．城市生态系统与周围农村生态系统间关系的研究。其中包括人口、物资、信息的交流以及相互影响等。此外，还可从维护区域生态平衡、合理利用自然资源的角度出发进行城市生态系统与区域大系统间关系，乃至与全球环境间关系的研究。城市居民变动及其空间分布特征(城市人口的生物特征、行为特征、社会特征研究)城市物质代谢功能及其与城市环境质量之间关系(城市物流、能流及经济特征研究)城市自然生态变化与城市环境的互动影响(城市生物及非生物环境的演变过程研究)城市生态管理与调控(城市交通、供水、生活废物处理及其中的物质、能量利用,社会、自然和谐,系统动态调控方法研究)城市自然生态特征的指标体系及城市合理容量主要研究方向ZuoQiting三、城市生态学研究的特点1．综合性。它研究的不只是城市人口、城市生物、城市资源、城市环境或城市社会以及城市经济的单个组分，而是这些组分间的相互关系，注重各组成成分间的横向联系，注重人口。物质流动的整体效应以及环境变化的区域性影响。ZuoQiting2．系统性。城市生态系统是一个以人为中心的、不断进行着物质能量代谢的有机统一体，它的研究需要注重人口、资源、环境间相互作用的基本规律。3．实用性。城市生态研究是以满足人的根本利益为目的，注重利用生态学原理和最优门办法空调节城市内部各组分间以及与周围生态系统间的关系，提高城市生态效率，改善城市的环境质量。ZuoQiting4．决策性。城市生态研究要解决城市的资源利用和环境负载能力之间、生活和生产之间；市区和郊区之间、眼前利益和长远利益之间的种种矛盾，探讨它们之间动态关系的基本规律。提出相应的城市发展的生态学对策。ZuoQiting第三节城市生态学研究的基本原则一、联系性原则生态学强调生态系统内各组成成分间的相互联系，其中任一成分的变动，都将引起其他成分的变动。城市生态系统内各成分之间都存在着内在的联系，这种联系使城市生态系统构成一个整体。ZuoQiting二、生态流原则生命的各种表现都是和能量流动、物质循环、信息传递分不开的，没有这些生态流就不可能有生命活动，也不可能有生态系统。城市生态系统中人们的活动引进了许多辅加能量，加速了物质流动，使循环变得不完全，甚至无循环。所以物质再循环应成为城市发展的主要目标。ZuoQiting三、生态位原则广义的生态位（niche）是指种群在