城市生态学复习

城市生态学：

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。(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。)

如今，“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，调节和控制的机制；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”

城市的特点：

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。

城市生态学的研究对象是城市生态系统。

城市生态学的基本内容：

可归纳为城市生态系统的组成形态与功能、城市人口、生态环境、城市灾害及防范、城市景观生态及其空间结构、城市与区域可持续发展和城市生态学原理的社会应用七个方面。

*其中城市生态系统的组成形态与功能和城市生态环境是城市生态学的重点内容。

城市生态学的分支：

根据研究的对象和内容的不同，城市生态学可分为城市自然生态学、城市景观生态学、城市经济生态学和城市社会生态学四个分支学科。

现代生态学最关心的三个研究领域：(城市生态学应参与现代生态学最关心的领域研究)

可持续的生态系统、生物多样性保护、全球变化。

城市生态学研究的基本原理：

①生态位(原理)：指物种在群落中在时间、空间和营养关系方面所占的地位。

城市生态位大致可分为两大类：一类是资源利用、生产条件生态位；另一类是环境质量、生活水平生态位，简称生活生态位。

②多样性导致稳定性原理。

③食物链(网)原理。

④系统整体功能最优原理。

⑤环境承载力原理。

环境承载力包括：资源承载力、技术承载力和污染承载力。

城市生态学研究的基本思路：

系统：是相互联系、相互依存、相互制约、相互作用的诸事物和完整过程形成的统一体，而体现这种整体性和相互联系性的思想，就是系统思想。

系统的特征：

①整体性或称集合性；②关联性；③目的性；④环境适应性；⑤反馈机制。

系统研究思想(理解)P22 黑箱、白箱、灰箱

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整体，构成一个生态学的功能单位。

生态系统的成分：分为生命的和无生命的两类。

生态因子：

生境：任何一种生物都不可能脱离特定的生活环境(生境)，生境指的是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。组成生境的因素称生态因子。

生态因子主要由两方面因素组成：①非生物因素，即物理因素，例如光、热、水、风、矿物质养分等；②生物因素，即对某一生物而言的其他生物，例如动物、植物、微生物，它们通过自己的活动直接或间接影响其他生物。③人为因素(也有一种观点认为生态因子还应该包括第三方面的因素即人为因素)：指人类的砍伐、挖掘、采摘、引种、驯化以及环境污染等。

生态因子的作用方式：P48

①拮抗作用：拮抗是各个因子在一起联合作用时，一种因子能抑制或影响另一种因子起作用。

②协同、增强和叠加作用(这几种作用主要是非生物因子中的化合物对生物的毒性作用)

协同作用：两种或多种化合物共同作用时的毒性等于或超过各化合物单独作用时的毒性总和。叠加作用：两种或多种化合物共同作用时的毒性各为化合物单独作用时的总和。

增强作用：一种化合物对某器官系统并无毒性作用，但与另一种化合物共同作用时，使后者毒性增强。

③净化作用

净化作用是指部分生态因子具有以物理、化学和生物的方法消除水、气、土中的污染物浓度的增加，净化作用可分为物理净化、化学净化和生物净化三类。

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，属人工生态系统。

城市生态系统的基本功能：

外部功能和内部功能。

城市生态系统的生产功能：

生物生产：

①生物的初级生产：指植物的光合作用过程。

②生物次级生产。P62

非生物生产：

①物质生产：指满足人们的物质生物所需的各类有形产品和服务。

例如：各类工业产品；设施产品，指各类为城市正常运行所需的城市基础设施；服务性产品，指服务、金融、医疗、教育、贸易、娱乐等各项活动得以进行所需的各项设施。

②非物质生产：指满足人们的精神生活所需的各种文化艺术产品及其相关的服务。

例如：城市中具有众多大类优秀的精神产品生产者，包括作家、诗人、雕塑家、画家等，也有难以计数的精神文化产品出现，例如小说、绘画、音乐、雕塑等。

城市生态系统的主要特点：P66

①同自然生态系统和农村生态系统相比，城市生态系统的生命系统的主体是人类，而不是各种植物、动物和微生物。次级生产者与消费者都是人，所以，城市生态学系统最突出的特点是人口的发展代替或限制了其他生物的发展。在自然生态系统和农村生态系统中，能量在各营养级中流动都是遵循“生态学金字塔”规律的。在城市生态系统中却表现出相反的规律。

②城市生态系统的环境主要部分变为人工的环境，城市居民为了生产、生活等的需要，在自然环境的基础上，建造了大量的建筑物、交通、通讯等城市设施。这样，以人为主体的城市生态系统的生态环境，除具有阳光、空气、水、土地、地形地貌、地质、气候等自然环境条件外，还大量地加进了人工环境的成分，同时使上述各种城市自然环境条件都不同程度地收到了人工环境因素和人的活动的影响，使得城市生态系统的环境变化显得更加复杂和多元化。

③城市生态系统是一个不完全的生态系统。由于城市生态系统正大大改变了自然生态系统的生命组分与环境组分状况，因此，使城市生态系统的功能同自然生态系统的功能相比较，有很大的区别。

④城市生态系统在能力流动方面具有明显的特点。在能量使用上，自然生态系统和城市生态系统的显著不同之处是，前者的能量流动类型主要集中于系统内各生物物种间所进行的动态过程，反应在生物的新陈代谢过程之中；而后者由于技术发展，大部分的能量是在非生物之间的变换和流转，反应在人力制造的各种机械设备的运行过程之中。

城市人口：(又称城镇人口或称城镇居民)

在中国还特定为居住在城市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居住在市辖区域范围内的人口。

城市人口的基本特征：

人口结构是城市人口的基本特征，城市人口结构又称城市人口构成。

将城市人口按其各种属性表现出来的差别构成分类比例，可分为两类：

①城市人口自然结构，例如性别比例、年龄结构等；

②城市人口社会结构，例如阶级结构、民族结构、家庭结构、文化结构、宗教结构等。

城市人口的年龄结构(又称城市人口构成)P84

即在城市中不同年龄的个体数量的分布情况，或者各年龄级人口数分别占城市总人口数的比例。

城市人口数量(P83) 四率参数

城市人口性比P84

指城市中人口总数或某个龄级的个体中男人对女人的比例，即性比=男人个体数/女人个体数。

城市人口密度：P85

是人口结构的一个重要的基本要素。

作用：反应一个城市乃至城市内某一区域居住人口的疏密程度。

人们普遍认为城市规模的巨大化是造成城市交通拥挤、住宅困难、环境恶化、用地紧张等现代城市问题的主要原因，但是，国内外大量调查研究证明，这些城市问题并非大城市所独有，有一些中小城市这一问题表现得更为突出，城市人口密度过大亦是现在城市问题产生的重要原因。

城市人口的分类：

①城市人口的服务结构分类；②城市人口职业结构分类；③城市人口文化结构分类；④城市人口民族结构分类。

自然环境：

指一切可以直接或间接影响到人类生活、生产的自然界中的物质和能量总体。主要包括空气、水、生物、土壤、岩石矿物、太阳辐射等。

人工环境：

指人类在开发利用、干预改造自然环境的过程中构造出来的有别于原有自然环境的新环境，或称次生环境。

城市气候环境P124

为什么要研究城市气候环境的特点？

城市气候是重要的城市环境要素。只有深入了解城市气候的特点，弄清城市的温度、风、降水、湿度、雾、太阳辐射等气候要素的时间分布规律，对于合理进行城市规划布局，避免和减轻大气污染，改善城市生态环境有着重要的意义。

城市气候是指城市内部形成的不用于城市周围地区的特殊小气候。

城市大气分层。P125*

城市气候不同于周围地区主要表现：

①年平均气温和最低温度普遍较高，即形成城市“热岛效应”；

②风速小，静风多；

③年平均相对湿度和冬、夏季相对湿度都较低；

④多尘埃和云雾，太阳辐射减少；

⑤降雨日数和降雨量增加。

城市热岛效应形成的条件主要是：

①城市下垫面的性质特殊，城市中铺装的道路和广场，高大的建筑物和构筑物使用的砖块、沥青、混凝土、硅酸盐建筑材料，因反射率小而能吸收较多的太热辐射。

②城市下垫面建筑材料的热容量、导热率比郊区农村自然界的下垫面要大得多，因而城市下垫面贮热量也多，晚间下垫面比郊区温度搞，通过长波辐射提供给大气中的热量也比郊区的多。而且城市大气中有二氧化碳和污染物覆盖层，善于吸收长波辐射，使城市晚间气温比郊区高。

③城市中的建筑物、道路、广场不透水，大约城市不透水面积在50%以上。而农村则有大量的植被蒸腾，疏松的土壤可以蓄积一部分水分缓慢蒸发。地面每蒸发1g水，下垫面要失去2500焦耳的潜热，所以城市比郊区温度高。

④城市中有较多的人为热进入大气层，特别是冬季，高纬度地区燃烧大量化石燃料采暖，这种人为热在莫斯科超过太阳辐射热的三倍。

⑤城市建筑密集，通风不良，不利于热量的扩散。

逆温

在大气圈的对流层内，气温垂直变化的总趋势是随着海拔高度的增加，气温逐渐降低。

对流层中气温垂直递减率平均为：0.6℃/100米

在对流层上层为：0.5-0.6℃/100米

在对流层中层为：0.4-0.5℃/100米

在对流层下层为：0.3-0.4℃/100米

逆温形成有多种原因，在晴朗无风的夜晚，地面和近地面的大气层强烈冷却降温，而上层空气降温较慢，因而出现上暖下冷的逆温现象，这种逆温称为辐射逆温。地形特征也可使辐射冷却加强，例如盆地和谷地，由于山坡散热快，冷空气沿斜坡下滑，在盆地和谷地内聚积，较暖空气被抬至上层，形成地形逆温。当高空有大规模下层气流时，在下沉运动终止的高度上可形成下沉逆温。这种逆温多见于副热带气旋区。在两种气团相遇时，暖气团位于冷气团之上，可形成锋面逆温。

城市工业布置：

为了减少或避免由于工业布置不合理引起环境污染，特别是引起空气污染而影响周围地区水域、农作物以及居民健康，在用地规划与总体规划中，一般多考虑大气输送、扩散等自然通风条件对用地布局的影响。

城市工业区布置与居住区的关系通常表现为一下4方面：

①生活居住区内布置工业；②生活居住区边缘地段布置工业；③工业区；④工业点。

城市降水

城市的降水主要取决于该地区的降水，受大气环流、地形条件、大气层诸大气凝结核含量的影响。城市降水的特征：

城市水环境的特点：

①淡水资源的有限性特点：任何一个城市的淡水资源总量都是有限的。

②城市水环境的系统性特点：城市水环境的系统性是指，组成城市水环境的各个方面互相影响、相互制约，结合成了有机的整体。

③城市水环境系统自净能力的有限性特点：每个城市的水环境系统都具有一定的自净能力或环境容量，但这种自净能力是有一定限度的。

城市植被：

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、作物等所有植被的总称。

城市植被的主要功能是有美化环境和净化环境的作用。

城市植被的特色：(被打上人为活动的烙印，完全不用于自然植被的特征)

①植被生境的特化；②植被区系成分的特化；③植被格局的园林化；④结构单一化；⑤演替偏途化。

城市植被的功能：

①城市植被绿化美化环境的景观效益；②城市植被保护和净化环境的生态效应；

*美化环境的景观效益，保护环境、净化环境、调节小环境气候条件的生态效益，保护生物多样性及创造经济价值的绿化产业。

植被减少噪音作用：P166

机制简述：城市植被可以减弱噪音，主要是植物对声波的反射和吸收作用。

消音防噪树种应具有什么特点？在规划时如何选择配置？

选用以消音防噪为主要目的的树种，宜有以下特点：树冠浓密，枝叶多而厚，枝下高较低，树干上下部枝叶分布较均匀，叶片大而厚，富有弹性。一般，阔叶树叶片较大，优于针叶树，常绿树可终年发挥效益优于落叶树。

城市动物：

栖息和生存在城市化地区的动物，称为城市动物。而把与人类共同在城市环境中而不依赖人类喂养，自己寻食的动物称为城市野生动物。

城市野生动物的特性：

①区系成分优势种的改变；②种的数量的改变；③种群数量的改变；④分布格局的改变。

城市野生动物对人类的危害：P176

①对飞机的危害；②是疾病的携带者；③对建筑物、观赏植物以及景观的破坏。

城市灾害：

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。

城市灾害分为自然灾害和人为灾害。

城市灾害主要有：①地质灾害；②气象灾害；③火灾；④各种交通灾害；⑤各种传染病和环境污染等。

城市地质灾害主要包括：

地震灾害、崩滑流灾害、地面变形灾害、开挖工程灾害、水土流失灾害、风沙尘暴灾害和海平面上升灾害等7种。

城市火灾的原因：

城市发生火灾的原因是多方面的，除少数自然灾害(如地震的二次灾害、雷击等)以外，绝大多数是思想上的麻痹大意，在用火、用油、用气的过程中不注意引起火灾，小孩玩火也是一个原因，还有石油化工等易燃易爆工厂或实验不按操作规范而引起火灾也是重要原因，有意放火是极个别的现象。

湿地对城市、生态系统有什么作用：

保护生物多样性、控制水源。

城市洪水的控制和防治：

①增加防洪战略研究；

②充分利用城市的先进技术和设备，建立一套为洪水预报和警报所需的洪水水清数据收集、处理和传送的自动化系统等；

③结合城市的具体条件，开辟滞洪区；

④制定河流管理法规，明确防洪责任制。

城市景观生态：P216

城市景观指城市所有空间范围，或者说是城市布局的空间结构和外观形态。包括城市区域内各种组成要素的结构组成及外观形态。

景观要素的基本类型：

①斑块：在外貌上与周围地区(本底)有所不用的一块非线性地标区域；

②走廊：与本底有所区别的一条带状土地；

③本底(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。

PS：斑块与走廊在形状和功能上有所区别，但也有一致的地方，可以说走廊既是带状斑块。斑块和走廊是与本底相对应的。也可以说，斑块和走廊都是本底所包围的。

斑块：

分为四类，分别是干扰斑块、残余斑块、环境资源斑块和引入斑块。

走廊：(也称廊道)P219

走廊的作用：

起着运输、保护资源和观赏的作用。

走廊有着双重的性质：

一方面它将景观不同部分隔离开，另一方面它又将景观另外某些不用部分连接起来。

走廊的起源：

按起源可将走廊分为干扰走廊、残余走廊、环境资源走廊和种植走廊。

走廊的结构：

两个最重要的特征：①它的弯曲度或通直度；②连通性。

◆走廊的宽度不是固定不变的，而这一点会影响到物种的移动。

◆从走廊的横断面来看，可分为一个中央区和两个边缘区。

◆从走廊与周围景观要素的垂直高度来看，可分为地位走廊和高位走廊。

本底：

区分本底：提出区分本底和斑块的三条标准，即相对面积、连接度和动态控制作用。城市生态系统的组成结构与自然生态系统有何不同？

城市生态系统是一个以人为中心的，以一定环境条件为背景的，以经济为基础的社会、经济、自然综合体，因而其组成包括自然系统、经济系统和社会系统。不同于自然生态系统。除了自然系统本身外，还有以人类为主体的社会结构和经济结构．空间结构、社会结构、经济结构、营养结构。

什么叫生态系统？它有哪些基本特征？

在一定空间中共同栖居着的所有生物（即生物群落）与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体。构成系统至少应具备3个条件：①有许多成分；②各成分间彼此联系、相互作用；③系统具有独立的、特定的功能。