第二章城市生态学与城市生态系统
第二章城市生态学与城市生态系统
第一节城市化及其生态后果
一、城市化的概念
城市化：人口向城镇或城市地带集中的过程(《简明不列颠百科全书》）。
或人口向城市地区集中，农村地区转变为城市地区（农业人口变为非农业人口）的过程（<<中国大百科全书>>）。
表现两种形式：
城市数目增加；
城市规模（人口、空间）不断扩大：数量上农业人口转变为城镇非农业人口；质量上城市居民生活方式的现代化。
二、城市化的特点
（1）人口集中；（2）产业集中；（3）能源结构改变；（4）需水量增加；（5）交通便捷；（6）信息传递快速；（7）不透水地面增加；（8）绿地减少；（9）人们相应的生活习惯改变。
三、城市化带来的优点
（1）由于人口集中，劳动力集中，便于组织大生产；
（2）产业集中，交通发达，有利于扩大贸易，繁荣经济；
（3）通讯便捷，信息集中，促进了文教、卫生、科学技术的发展；
（4）城市中良好的医药卫生，周到的公共服务，方便的生活条件，丰富的文娱活动，提高和丰富了人们的物质生活和精神生活，并为人们发挥多种才能提高了机会。
四、产生的生态环境问题
人类各历史阶段所带来的生态环境问题：
（一）农业、畜牧业带来的生态问题
（二）工业化、城市化带来的生态问题
（三）现代城市生态环境问题
五、城市问题的生态学实质
1.城市中物流链很短，物质流动基本上是线性的,常常就是资源到产品和废物。
2.生产、生活等一切活动需要大量的能源。
3.各部门分割，行业间缺乏自觉的相互合作，各自为政，各行其事。
4.生产多着眼于局部产品，着重当前经济利益。
5.消费者和生产者的比例常常失调。
6.人们集中在一个相对密闭的有限空间内，自我驯化。
第二节城市生态学
一、城市与城市生态学的定义
1.城市（City）：是非农业人口为居民主体，以空间、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。
从生态学角度定义：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，是人类进步的合理的生活方式之一，是以人类占绝对优势的生态系统。
特点：人口集中，工商业发达，居民以非农业人口为主的地区。常为周围地区的政治、经济、文化中心。
2.城市生态学：以生态学的概念、理论和方法来研究城市的结构、功能、动态调控的一门学科。
由于人是城市中生命成分的主体，将城市视为以人为中心的人工生态系统。因此也可以说, 城市生态学是研究城市居民与城市环境之间相互关系的科学。
二、城市生态学研究对象及研究目的
研究对象：城市生态系统。
研究的目的：通过对城市系统的结构、功能、动态的研究，最终对城市生态系统的发展、调控、管理及人类的其他活动提供建设性的决策依据，使城市生态系统沿着有利于人类利益的方向发展。为解决城市中存在的各种各样的社会矛盾（城市社会问题）和人类社会发展与自然界的矛盾（城市生态问题）提供理论基础，实现城市生态环境与经济的协调健康发展。
三、城市生态学研究内容
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
四、城市生态学的发展简史
（一）城市生态学的形成与发展
1.中国古代的城市生态学思想简述
2.巴黎的改建
3.田园城市的规划理论
（二）现代城市生态学的产生与发展
1.芝加哥学派与芝加哥城
主要理论：城市土地价值变化与植物对空间的竞争相似，土地的利用价值反映了人们对最愿意和有价值地点的竞争。这种竞争作用下导致经济上的分离，按土地价值支付能力分化出不同阶层。例如，美国许多城市的内城地区通常为少数民族居住区。
2.卫星城与新城市
卫星城的出现是受霍华德田园城市理论的启发，在恶性膨胀的大城市周围，建立一些小城镇，以合理的建设规模和布局，创造良好的生活环境，以疏散大城市的人口，缓解大城市的矛盾。
3.新建的大城市：巴西利亚规划----从平地建设起来的新城。
4.城市生态学的发展
5.中国的城市生态学的发展
五、城市生态学的学科基础
（一）生态学（二）城市学（三）人类生态学（四）城市地理学
六、城市生态学研究的基本原理
1.城市生态位原理
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。
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：指城市满足人类生存发展所提供的各种条件的完备程度。或一个城市给人们生存和活动提提供的生态位。包括：
生产生态位：城市的经济水平（物质和信息生产及流通水平）、资源丰盛度（如水、能源、原材料、资金、智力、土地、基础设施等）。
生活生态位：社会环境（物质，精神及社会服务水平等）及自然环境（物理环境质量、生物多样性、景观适宜度等）。
一个城市既有整体意义上的生态位，例如，一个城市相对于其他外部地域的吸引力与辐射力。也有城市空间各组成部分因质量层次不同所体现的生态位的差异，如有的学者认为城市中心的生态位在城市各个空间组成部分是最优越的。对城市居民个体而言，在城市发展过程中，不断寻找良好的生态位是人们生理和心理的本能。人们向往生态位高的城市地区的行为，从某种意义上说是城市发展的动力与客观规律之一。总之，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。
2.多样性导致稳定性原
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。
在城市生态系统中：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。这些都是多样性导致稳定性原理在城市生态系统中的应用和体现。
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
