第二章 城市生态学概论及基本原理

《城市生态学》课程笔记第一章绪论一、城市生态学的概念1. 定义：城市生态学是研究城市生态系统结构、功能、过程及其与人类活动相互关系的科学。

它关注城市环境中生物与非生物因素之间的相互作用，以及这些相互作用如何影响城市生态系统的健康和可持续性。

2. 研究对象：城市生态系统，这是一个由自然、社会和经济要素组成的复杂系统。

具体包括：- 生物成分：植物（如城市绿地、公园）、动物（如宠物、野生动物）、微生物（如土壤和水体中的微生物）。

- 非生物成分：水（如河流、湖泊、地下水）、土壤（如城市土壤特性和污染）、气候（如城市热岛效应）、建筑物（如住宅、商业建筑）。

3. 研究内容：城市生态学的研究内容广泛，主要包括以下几个方面：- 城市生态系统的组成与结构：研究城市生态系统的构成要素及其空间分布和相互关系。

- 城市生态系统的功能：探讨城市生态系统的能量流动、物质循环和信息传递等生态过程。

- 城市生态因子的作用：分析城市环境中的生态因子如何影响生物和非生物成分。

- 城市生态环境问题：研究城市生态环境问题的成因、影响及其解决方案。

- 城市生态规划与管理：提出基于生态学原理的城市规划和管理策略。

二、城市生态学的发展简史1. 萌芽阶段（19世纪末至20世纪初）：- 背景：工业革命导致城市化进程加快，城市环境问题日益突出。

- 代表性事件：关注城市卫生条件、绿化和公共健康问题。

2. 形成阶段（20世纪20年代至50年代）：- 标志：芝加哥学派的社会生态学研究，特别是帕克和伯吉斯的同心圆模型。

- 成果：城市生态学作为一门独立学科逐渐形成。

3. 发展阶段（20世纪60年代至80年代）：- 特点：研究内容不断丰富，如城市生态系统的能量分析、物质循环和生态平衡。

- 重要著作：如麦克哈格的《设计结合自然》提出了生态规划的理念。

4. 深化阶段（20世纪90年代至今）：- 趋势：与其他学科如环境科学、社会学、经济学等交叉融合。

- 焦点：城市可持续发展和生态修复。

城市⽣态学研究的基本原理与思路城市⽣态学研究的基本原理与思路（⼀）基本原理1、“⽣态位”⽣态位：物种在群落中在时间、空间和营养关系⽅⾯所占的地位。

⽣态位的宽度据该种的适应性⽽改变，适应性较⼤的物种占据较宽⼴的⽣态位。

城市⽣态位（urban niche）：城市给⼈们⽣存和活动提提供的⽣态位。

反映了⼀个城市的现状对于⼈类经济活动,⽣活活动的适宜程度，既城市的性质、功能、地位、作⽤及其⼈⼝、资源、环境的优劣势。

2、多样性与稳定性⽣物群落与环境之间保持动态平衡的稳定状态的能⼒，是同⽣态系统物种及结构的多样性、复杂性呈正相关的。

⽣态系统的结构愈多样、复杂，则其抗⼲扰的能⼒愈强，因⽽也愈易于保持其动态平衡的稳定状态。

在结构复杂的⽣态系统中，当⾷物链（⽹）上的某⼀环节发⽣异常变化，造成能量、物质流动的障碍时，可以由不同⽣物种群间的代偿作⽤给予克服。

⼈⼒资源多样性，保证了城市各项事业的发展对⼈才的需求；⼟地的多样性，保证了城市各类活动的展开；城市功能与交通⽅式的多样性，使城市具有更⼤的吸引⼒与辐射⼒；⾏业和产业结构的多样性，使城市经济稳定，整体经济效益提⾼等。

3、⾷物链(⽹)原理⾷物链: 以能量和营养物质形成的各种⽣物之间的联系。

⾷物⽹：⽣物群落中许多⾷物链彼此相互交错连接⽽成的复杂营养关系。

●⽤于城市系统时，各企业之间相互提供⽣产原料，某⼀企业的产品是另⼀企业⽣产的原料；某些企业⽣产的“废品”也可能是另⼀些企业的原料。

如此可以对城市⾷物⽹“加链”和“减链”。

减链：除掉或控制那些影响⾷物⽹传递效益，利润低、污染重的链环。

加链：增加新的⽣产环节，将不能直接利⽤的物质、资源转化为价值⾼的产品。

⾷物链（⽹）原理表明：⼈类居于⾷物链的顶端，⼈类依赖于其他⽣产者及各营养级的“供养”⽽维持其⽣存；⼈类对其⽣存环境污染的后果最终会通过⾷物链的作⽤（即污染物的富集作⽤）⽽归结于⼈类⾃⾝。

4、系统整体功能最优原理●整体⼤于部分之和, 1>1/2+1/2.●⼦系统功能和系统整体功能相辅相成；●⼦系统都有⽆限制地满⾜⾃⾝发展的需要，⽽不顾其他个体的潜势存在。

城市生态与城市环境——复习资料要点第一章生态学概论1、生态学：生态学就是研究生物之间、生物与环境之间得相互关系得科学。

(P3)2、生境：指在一定时间内对生命有机体生活、生长发育、繁殖以及对有机体存活数量有影响得空间条件及其她条件得总与。

生境（生物得生活环境）包括：物理环境（非生物环境）；生物环境。

(P6)3、生态因子：组成生境得因素称生态因子。

生态因子有两方面因素所组成：生物因素与非生物因素。

(P12)4、种群：在一定时空中同种个体得总与（P17)种群得基本特征：空间特征、数量特征、遗传特征。

种群得动态参数：出生率与死亡率、迁入与迁出、年龄结构与性别比、种群内禀增长率。

种间关系：种间竞争关系、种间捕食与寄生关系、种间合作与互利共生关系。

5、种群增长模式：内禀增长率（A）、实际增长率（B）、环境阻力（C）：A—B=C（P20）6、生态位：有机体在生物群落中得功能与位置。

（P22）7、群落（即生物群落）：就是指在一定时间内居住在一定空间范围内得生物种群得集合。

（P24)群落得特征：a)群落中得优势种；b)群落得物种多样性；c)群落得种间关联性；d)群落得交错区与边缘效应；e)群落得安定性。

（P25-26)8、生态系统：就是一定空间内生物与非生物成分通过物质得循环、能量得流动、信息得交换而相互作用、相互依存所构成得一个生态学功能单位。

（P29)9、生态系统得组成成分：a)生产者；b)消费者；c)还原者；d)非生物环境（P29)生态系统得结构：空间结构、物种结构、营养结构。

10、生态系统得基本功能：a)生物生产；b)能量流动；c)物质循环；d)信息传递；（P35-39)11、破坏生态平均得因素：人为因素与自然因素（P42)12、生态系统平均得调节机制：1）反馈机制；2）抵抗力；3）恢复力（P43）13、生态系统有两大部分（生物环境、非生物环境），四个基本成分（生产者、消费者、还原者、非生物环境）14、简述生态系统得基本特征及类型？答：（1）生态系统得基本特征：a)生态系统就是动态功能系统；b)生态系统具有一定得区域特征；C)生态系统就是开放得“自持系统”；d)生态系统具有自动调节功能。

基本原理
(1)城市生态位原理
1)生态位：指物种在群落中所占的地位。

适应性较大的物种占据较宽广的生态位。

2)城市生态位：反映—个城市的现状对于人类各种经济活动和生活活动的适宜程度，反映一个城市的性质、功能、地位、作用及其人口、资源、环境的优劣势，从而决定了它对不同类型的经济以及不同职业、不同年龄人群的吸引力和离心力。

包括生活、生产生态位。

(2)多样化导致稳定性原理
生态系统的结构愈多样、复杂，则其抗于扰的能力愈强，也愈易于保持其动态平衡的稳定状态。

城市生态系统中，城市各部门和产业结构的多样化和复杂性导致城市经济的稳定性和整体的城市经济效益提高。

(3)食物链原理
城市各个部分、各个元素、各个部分之间既有着直接、显性的联系，也有着间接、隐性的联系。

各部分之间相互依赖、互相制约。

人类位于食物链的顶端。

(4)系统整体功能最优原理
理顺城市生态系统结构，改善系统运行状态，要以提高整个系统的整体功能和综合效益为目标，局部功能与效率应当服从于整体功能和效益。

(5)最小因子原理
处于临界量的生态因子对城市生态系统功能的发挥具有最大的影响力；有效地改善提高其量值，会大大地增强城市生态系统的功能与产出。

(6)环境承载力原理
环境承载力会随城市外部环境条件的变化而变化，其改变会引起城市生态系统结构和功能的变化，从而推动城市生态系统的正向演替或逆向演替；城市生态演替是一种更新过程；演替方向是城市生态系统中人类活动强度是否与城市环境承载力相协调密切相关的。

包括资源承载力、技术承载力、污染承载力。

城市生态学第一章绪论1.城市生态学以生态学的概念、理论、方法研究城市的结构、功能和动态调控的一门学科，及时一门重要的生态学分支学科，又是城市科学的一个重要分支学科。

城市生态学将城市视为一个生态系统，研究其形态结构外，更侧重于各组分之间的关系，及组分之间的能量流动、物质代谢、信息流通，人为活动形成的格局及其过程。

2.田园城市理论城市灾难的原因问题是城市无限制发展、土地私有和土地投机倒买。

田园城市实质上是城和乡的结合体，城市与乡村相结合。

田园城市是为健康、生活以及产业而设计的城市，它的规模能足以提供丰富的社会生活，但不应超过这一程度；四周要有永久性农业地带围绕，城市的土地归公众所有，由一委员会受托掌管。

3.同心圆增长理论认为城市的自然发展将形成5－6个同心圆形式，它是竞争优势及侵入演替的自然生态的结果。

4.扇形理论认为城市从CBD区沿主要交通干道向外发展形成星形城市，总的仍是圆形，从中心向外形成各种扇形辐射区，各扇形向外扩展时仍保持了居住区特点，其中有较多住宅出租的扇形区是城市发展的最重要因素，因为它影响和吸引整个城市沿着该方向发展。

5.多核理论许多北美城市的土地利用形式并不围绕一个中心，而围绕离散的几个中心发展，虽然市区有的核心不明显，有的核心是在迁移等原因下形成的，这最可能是由于汽车增长，成为上下班的主要交通工具所致。

6.城市生态学发展趋势城市生态系统的中心问题是人类与城市环境的相互关系，但在城市生态系统中，消费者主要是人类，人类占绝对优势；城市生态系统的还原功能主要由城市所依靠的区域自然生态系统中的还原者来完成。

因此，对于城市中的人类与环境如何协调共存，人类的主要生产和消费活动，即人类的经济活动与城市生态环境如何进行协调处理，以及对城市生态系统如何进行生态调控，使其沿着人类要求的方向发展，是城市生态系统的中心问题。

现代城市生态学最关心三个问题：可持续的生态系统方面、生物多样性保护方面、全球变化方面。

城市生态学基本原理的探讨
城市生态学是研究城市环境与生态系统相互作用的一门学科，其基本原理涉及城市生态系统的结构、功能和相互关系等方面。

本文将探讨城市生态学的基本原理，包括以下内容：
1.城市生态系统的结构：城市生态系统是由城市中的生物、非生物和人类组成的复杂系统。

其结构包括空气、水、土壤、植被、动物、人类等各种生物和非生物要素。

2.城市生态系统的功能：城市生态系统具有多种功能，如调节气候、保护水源、净化空气、提供生态服务等。

这些功能对城市居民的健康和福利具有重要意义。

3.城市生态系统的相互关系：城市生态系统中各要素之间存在着相互依存和相互影响的关系，其中包括食物链、物质循环、能量流动等。

4.城市生态系统的保护与管理：城市生态系统的保护和管理是城市可持续发展的重要组成部分。

采取多种手段，如生态修复、绿化城市、节能减排等，可以有效地保护和管理城市生态系统。

总之，城市生态学的基本原理对于城市环境的改善和可持续发展具有重要作用。

只有在理解和应用这些原理的基础上，才能实现城市与生态的和谐共存。

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城市⽣态与城市环境-城市⽣态学及其基本原理城市⽣态学及其基本原理第⼀节城市⽣态学的概念⼀．城市与城市⽣态学的定义绝⼤多数的城市（city）都是从农村、集镇发展⽽来的。

因此，⼀般词典都把城市定义为⼈⼝集中、⼯商业发达、居民以⾮农业⼈⼝为主的地区，通常是周围地区的政治、经济和⽂化中⼼。

但是为了更明确区分城市与农村，可科学地把城市定义为：城市是经过⼈类创造性劳动加⼯⽽拥有更⾼“价值”的⼈类物质、精神环境和财富，是更符合⼈类⾃⾝需要的社会活动的载体场所和⼈类进步的合理的⽣活⽅式之⼀，是⼀类以⼈类占绝对优势的新型⽣态系统（ecosystem）。

城市⽣态学（urban ecology）是以⽣态学（eco1ogy）的概念、理论和⽅法研究城市的结构、功能和动态调控的⼀门学科，既是⼀门重要的⽣态学分⽀学科，⼜是城市科学（urban science）的⼀个重要分⽀学科。

城市⽣态学以整体的观点，把城市看成⼀个⽣态系统，除了研究它的形态结构以外，更多地把注意⼒放在全⾯阐明它的组分之间的关系及其组分之间的能量流动、物质代谢、信息流通和⼈的活动所形成的格局和过程。

城市⽣态学采⽤系统思维⽅式，并试图⽤整体、综合有机体等观点去研究和解决城市⽣态环境问题。

由于城市⼈⼝与城市环境（其他⽣物因素和⾮⽣物因素）相互作⽤形成复杂的⽹络系统，因⽽使城市体系的中⼼问题仍然是⽣物（⼈）与环境的问题，因此，从⽣态学⾓度⼜可把城市系统称为城市⽣态系统。

早在1925年麦肯齐（R.D.Mckenzie）就把城市⽣态学定义为“城市⽣态学是⼈们的空间关系和时间关系如何受城市环境影响这⼀问题的研究”，这⼀定义⽐较侧重于社会⽣态学的内容。

⾃那时起，随着城市⽣态学研究的发展，对城市⽣态学概念的理解也⽇益深化。

如今，⼀般把城市⽣态学定义为：城市⽣态学是研究城市⼈类活动与城市环境之间关系的⼀门学科，城市⽣态学将城市视为⼀个以⼈为中⼼的⼈⼯⽣态系统，在理论上着重研究其发⽣和发展的动因，组合和分布的规律，结构和功能的关系，调节和控制的机理；在应⽤上旨在运⽤⽣态学原理规划、建设和管理城市，提⾼资源利⽤率，改善城市系统关系，增加城市活⼒。