城市生态学
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城市生态学和包括内容城市生态学是城市学、城市规划与生态学、人类生态学相互交叉、相互融合形成的一门新兴科学。
它包括城市生物环境、城市生态系统、城市系统生态等内容。
城市生态城市生态系统是城市人类与周围生物和非生物环境相互作用而形成的一类具有一定功能的网络结构,也是人类在改造和适应自然环境的基础上建立起来的特殊的人工生态系统。
城市生态简介城市生态系统,即为:城市生态系统的组成。
不同于自然生态系统,它注重的是城市人类和城市环境的相互关系。
它是由自然系统、经济系统和社会系统所组成的复合系统。
城市中的自然系统包括城市居民赖以生存的基本物质环境,如阳光、空气、淡水、土地、动物、植物、微生物等;经济系统包括生产、分配、流通和消费的各个环节;社会系统涉及城市居民社会、经济及文化活动的各个方面,主要表现为人与人之间、个人与集体之间以及集体与集体之间的各种关系。
这三大系统之间通过高度密集的物质流、能量流和信息流相互联系,其中人类的管理和决策起着决定性的调控作用。
城市的形式城市最初的形式是人们进行以物易物的交换场所,随着生产发展和社团组织的出现,分别发展为贸易集镇和某个民族或社团防御外侮的设施,后者又进而成为统治者居住的政治中心。
近代城市虽然有性质上的区别,但一般都代表当时当地人类的技术进步、经济发展和社会文明的水平,是加工物质、积累信息的高效场所,也是政治动态和经济行为最活跃的地点。
城市基本功能①经济功能。
为社会提供大量的物质和信息;②生态功能。
为市民创造良好的生活环境和便利的工作条件。
两者的关系,一般说来,是经济发展导致城市人口、物质、能量的大量集结,容易引起生态关系的失调,降低城市环境质量;但单纯地追求和谐的生态关系及良好的自然环境,也会影响经济的发展,降低本来可以达到的经济效益。
如何使两者协调,是现代城市生态工作中的主要研究课题之一。
城市生态规划规划的原则要使城市比较合理地发展,不仅要重视总体规划的整体性,而且要有生态系统观念,把城市安排成为一个由多种成分构成的系统,有机地联络各个组成成分(亚系统),输通相互间的回路,使各环节各得其所、各尽其能,达到生产、加工、供销、再生产等环节彼此互相适应,协调发展。
《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。
名词解释城市生态学:是以生态学的概念,理论和方法研究城市的结构、功能和动态调控的一门学科。
生态位:指物种在群落中在时间,空间和营养关系方面所占的地位城市生态位:指一个城市给人们生存和生活所提供的生态位,是城市提供给人们或可被利用的各种生态因子和生态关系的集合。
环境承载力:指某一环境和结构在不发生对人类生存发展有害变化的前提下,所能承受的人类社会作用,具体体现在规模、强度和速度上。
系统:相互联系、相互依存、相互制约、相互作用的诸事物和完整过程所形成的统一体。
而体现这种整体性和相互连续性的思想,就是系统思想。
生境:指的是在一定时间内对生命有机体的生活,生长发育,繁殖以及有机体存活数量有影响的空间条件及其他条件的总和。
城市生态系统:指城市空间范围内的居民与自然环境系统和人工建造的社会环境系统相互作用而形成的统一体,属于人工生态系统。
城市植被:指城市里覆盖着的生活植物,它包括城市里的花园、校园、寺庙、广场、球场、医院、街道、农田及空闲地等场所拥有的森林、灌丛、绿篱、花坛、草地、树木、作物等所有植物的总和。
城市风:由于城市生产和生活消耗大量的燃料,致使城市内的气温高于周围地区的气温,热气温上升,形成一个低压区,郊区冷空气随之侵入市区构成的空气环流。
灾害现象:指由自然界异常现象和人为因素所造成的人类社会生活及人的生命收到的损失。
分为自然现象和人为灾害现象。
选择/填空城市生态学的研究对象是城市生态系统。
城市生态学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,调节和控制的机制。
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。
城市生态学的学科基础:生态学、城市学、人类生态学、景观生态学。
资源承载力:自然资源条件(淡水、土地、生物、矿藏等)社会资源条件(劳动力资源、交通工具、道路系统、市场因子、经济发展实力)技术承载力:劳动力素质、文化程度和技术水平。
城市生态学:是研究城市及其群体的发生、发展与自然、资源、环境之间相互作用的过程和规律的科学。
城市生态学的学科基础:1生态学:研究生物之间、生物与环境之间相互关系的学科。
2城市学:以城市为研究对象,从不同角度、不同层次观察、剖析、认识、改造城市的各种学科的总称。
3人类生态学:是研究人与周围环境之间的相互关系及其规律的学科。
即研究当代人口、资源、环境与发展的关系研究人类生态系统中各要素之间能量、物质和信息的交换关系。
热力学第一定律:就是能量守恒定律在热力学定律中的应用。
能量守恒定律:在自然界的一切现象中,能量既不能创造,也不能消灭,而只能严格的当量比例,由一种形式转化为另一种形式。
热力学第二定律:在天然过程中,一个封闭系统的熵有增无减。
(熵即指体系中状态的量度)初级生产:生态系统最初的能流来自太阳,它被绿色植物的光合作用所固定。
光合作用积累的能量是进入生态系统的初级能量,这种能量的积累过程就是初级生产。
生态因子:组成生物环境的因素称为生态因子。
生态因子主要是由两个方面的因素组成(1)非生物因素:即物理因素(2)生物因素:及对某一生物而言的其他生物。
城市生态系统指的是城市空间范围内的居民与自然环境系统和人工建造的社会环境系统相互作用而形成的统一体,属于人工生态系统。
城市人口:又称城镇居民。
在中国还特定为居住在城市规划范围内并持有城市户口的人口,有三种含义(1)持有城市户口的人口(2)居住在城市规划区范围内的人口(3)居住在市辖区范围内的人口城市人口迁居:指的是城市中以住宅位置改变为标志的、城市地域范围内的人口移动。
有时也称城市人口内的迁移。
空气污染源:空气污染源分为点源和面源。
空气污染点源是指集中在一点或可当作一个点的小范围内向空气排放污染物的污染源。
空气污染面源是指一个面积大小不可以忽略不计的范围内向空气排放污染物的污染源。
城市灾害:是发生在城市范围内的自然灾害和人为的各种灾害。
地质灾害:是地壳动力地质作用及岩石圈表层在大气圈、水圈、生物圈相互作用和影响之下,使城市的生态环境和人类生命及财富遭受损失的现象。
第1节 城市生态学的概念1.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(ecology)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以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(其它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”。
城市生态学:是以生态学的概念、理论方法研究城市的结构、功能和动态调控的一门学科,既是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。
城市生态学的主要研究内容是城市生态学城市问题:人口密集、住房困难、土地资源紧缺、工业资源短缺、水源短缺、交通拥挤、环境污染、疾病流行、犯罪增多、就业困难等城市迅速发展的实践证明,随着城市人口的迅速增加、城市工业化水平的提高、城市数量的不断增加等,城市经济发展和城市生态环境之间的矛盾日益复杂尖锐,从而使解决城市经济发展和城市环境保护的问题提到了世界各国的议事日程。
生态位:指物种在群落中在时间、空间和营养关系方面所占的地位。
一般说,生态位的宽度依据该种的适应性而改变,适应性较大的物种占据较宽的生态位,而城市生态位是一个城市给人们生存和活动所提供的生态位,是城市提供给人们的或可被人们利用的各种生态因子和生态关系的集合。
城市生态位:是指城市满足人类生存发展所提供的各种条件的完备程度。
环境承载力:是指某一环境状态和结构在不发生对人类生存发展有害变化的前提下,所能承受的人类社会作用,具体体现在规模、强度和速度上。
环境承载力包括:资源承载力(自然资源、社会资源条件)。
技术承载力(主要指劳动力素质、文化程度与技术水平所能承受的人类社会作用强度,同样包括现实和潜在两种)。
污染承载力(是反应本地自然环境的自净能力大小的指标。
)生态系统:就是在一定时间和空间内,生物的和非生物的成分之间,通过不断的物质循环和能量流动而相互依存的统一的整体,构成一个生态学的功能单位。
生态系统的成份,可以分为生命的和无生命的两类。
无生命的分为三种(太阳辐射、无机物质、有机物质)生命类分为三种(生产者、消费者、还原者)生态系统有上述六种成分组成。
生态系统的结构:形态结构和营养结构生境:是指在一定时间内对生命有机体生活、生长发育、繁殖以及有机体存活数量有影响的空间条件及其他条件的总和。
生境是一个综合体,是由各种因素组成的。
一、名词解释:1、生态学:研究有机体及其周围外部环境之间关系的科学,外部世界是广义的生存条件。
2、生态因子:是指环境要素中对生物起作用的因子,如光照、温度、水分、氧气、二氧化碳、食物和其他生物等。
主要有两方面因素组成:非生物因素和生物因素。
3、生境:所有生态因子构成生物的生态环境,特定生物体或群体的栖息地的生态环境称生境。
4、种群:是指在特定空间内能相互进行繁殖的、具有一定结构、一定遗传特性的同种个体总和。
种群是物种存在的基本单位,是生物进化的基本单位,也是生命系统更高组织层次——生物群落的基本组成单位。
5、生物群落:简称群落,是指一定时间内居住在一定空间范围内的多种生物种群的集合体,包括动物、植物、微生物等各个物种的种群。
6、生物多样性:指生物钟的多样变化和变异性以及物种生境的生态复杂性,它包括植物、动物和微生物的所有种及其组成的群落和生态系统。
生物多样性可以分为遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性3个层次。
7、生态系统:是指在一定的时间和空间范围内,由生物群落与其环境组成的一个整体,该整体具有一定的大小和结构,各成员借助能量流动、物质循环和信息传递而相互联系、相互依存,并形成具有自我组织、自我调节功能的复合体。
8、生态规划:是在自然综合体的天然平衡情况下不作重大变化、自然环境不遭破坏和一个部门的经济活动不给另一个部门造成损害的情况下, 应用生态学原理, 计算并合理安排天然资源的利用及组织地域的利用。
9、生态城市:广义概念:建立在人类对人与自然关系更深刻认识基础上的新的文化观,是按照生态学原则建立起来的社会、经济、自然协调发展的新型社会关系,是有效的利用环境资源实现可持续发展的新的生产和生活方式。
狭义概念:按照生态学原理进行城市设计,建立高效、和谐、健康、可持续发展的人类聚居环境。
10、环境质量影响评价:《中华人民共和国环境影响评价法》中的定义:指对规划和建设项目实施后可能造成的环境影响进行分析、预测和评估,提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施,进行跟踪监测的方法与制度。
城市生态学:是以生态学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。
生态位:指物种在群落中在时间、空间和营养关系方面所占的地位。
城市生态位:是一个城市给人们生存和活动所提供的生态位,是城市提供给人们的或可被人们利用的各种生态因子和生态关系的集合。
城市生态位分成两大类:一是资源利用、生产条件生态位;另一类是环境质量、生活水平生态位。
环境承载力:是指某一环境状态和结构在不发生对人类生存发展有害变化的前提下,所能承受的人类社会作用,具体体现在规模、强度和速度上。
能源结构:是指能源总生产量和总消费量的构成及比例关系。
(分为能源的生产结构和消费结构)城市化水平:用城市人口占总人口的比重来表示。
(目前,发达国家的城市化水平为70%,第三世界的城市化水平约为30%,全世界城市化水平约为40%左右,再过20-30年,全世界城市化水平的平均值可达50%,2003年我国城市化水平为40.53%)城市人口承载力:也称城市人口环境容量,指在一定条件下,城市生态系统所能维持的最高人口数。
(公式:C=B:E C指任何土地面积的承载力,指土地向人类提供饮食住所的能力;B指土地的生物潜能;E指环境阻力)酸雨:通常将PH小雨5.6的雨雪或其他方式形成的大气降水(雾、露、霜)统称为酸雨。
城市植被:是指城市里覆盖着的生活植物,它包括城市里的公园、校园、寺庙、广场、球场、医院、街道、农田以及空闲等场所拥有的森林、灌丛、绿篱、花坛、草地、树木、作物等所有的植物的总和。
本地(基质):范围广,连接度最高并且在景观功能上起着优势作用的景观要素类型。
环境现状评价:是依据一定的标准和方法,着眼当前情况对区域内人类活动所造成的环境质量变化进行评价,为区域环境污染综合防治提供科学依据。
城市持续发展:是指在一定的时空尺度上,以长期持续的城市增长及其结构进化,实现高度发展的城市化和现代化,从而既满足当代城市发展的现实需要,有满足未来城市发展的发展需求。
名词解释:1.生态位:是指种群在群落中在时间、空间和营养关系方面所占的地位。
2.城市生态位:是一个城市给人们生存和活动所提供的生态位,是各种生态因子和生态关系的集合。
分两类:生产生态类(是资源利用、生产条件的生态位,包括城市的竞技水平和资源丰盛度)、生活生态位(是环境质量、生活水平的生态位,包括社会环境级自然环境)。
3.生态平衡:指生态系统的一种相对稳定状态。
4.城市:是非农业人口为居民主体,以空间与环境利用为基础,以聚集经济效益为特点,以人类社会进步为目的的一个集约人口、经济、科学技术和文化的空间地域综合体。
5.城市系统:是以人为中心,以一定的环境条件为背景的,以经济为基础的社会、经济、自然综合体。
6.城市生态系统:是城市空间范围内的居民与自然环境系统和人工建造的社会环境系统相互作用而形成的统一体。
7.城市人口:指居住在城市规划区域建成区内的一切人口,包括一切从事城市社会经济、文化等活动,享受着城市公共设施的全部人群。
8.城市人口动态:指城市人口在时空上的变化规律,涉及城市人口规模和增长。
9.城市大气环境:主要指与人类活动密切相关的大气圈。
10.城市大气污染:指城市大气中污染物质的浓度达到有害的程度,以致破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件,对人和物均造成危害的现象。
11.城市热岛:城市内部气温比周围郊区高的现象,是城市气候最典型的特征之一,普遍存在。
12.城市水环境:指城市所处地表空间的所有水体及水中浮游物和溶解物的总称。
13.城市植被:指城市内一切自然生长和人工栽培的各种植被类型的总称。
14.城市景观:空间上不同生态系统的聚合,一个景观包括空间上彼此相邻、功能上相互联系、发生上有一定特点的若干生态系统的聚合。
15.噪声:一般指人不需要的、使人厌烦的、对生活和生产有妨碍的声音。
23.生态管理原则、管理内容。
原则:人鱼自然和谐,资源利用与更新协调,环境胁迫与环境承载能力协调,三大效益同步,城乡协调。
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。