第二章 城市生态系统概述
第二章园林生态学
内，以平原、滨江湖区地貌为主，工业三废污染严重。重 点抓好300km长的江、河、堤绿化防污林带建设和工业原 料林基地建设
③ 垄岗平原农业生态环境保护圈：距市中心20km—
一、二年生草本植物
一
菊
串
花
红
石
鸡
竹
冠
花
绿荫树
按
行道树
用
花灌木
途
绿篱植物
划
造型类
分
地被类
花坛植物
按观赏部位分
➢ 观花类 ：兰花、菊花、君子兰、长春花 ➢ 观叶类 ：红枫、苏铁、橡皮树、变叶木、龟背竹、花
叶芋、彩叶草 ➢ 观果类 ：佛手、石榴、金橘、五色椒、金银茄、火棘 ➢ 观芽类 ：银柳、结香、印度橡胶树 ➢ 观姿态类 ：雪松、金钱松、毛白杨、龙柏、龙爪槐、
适地适栽 考虑植物间的化感作用
考虑植物与动物、微生物关系
遵循生态学原理
园林植物群落的设计
考虑当地的环境特点及功能需求
3、种植与养护
二、园林生态系统的调控 （一）园林生态系统的平衡
表
相对稳定状态
现
形
动态稳定状态
式
“非平衡”的稳定状态
（二）园林生态失调
生
自然因素 如地震、台风、干旱、水灾、病虫害等
态
第二章 园林生态系统
主要内容
10.1 城市生态系统概述 10.2 园林生态系统的组成 10.3 园林生态系统的结构及类型 10.4 园林生态系统的功能 10.5 园林生态系统的建设与调控 10.6 园林生态规划
第一节 城市生态系统的概述
中国城市的类型
直辖市（4个）、副省级城市（15个）、 省会城市首府城市（27个＝22个省会＋5个 自治区首府）、地级市（283个）、县级市 （368个）（这段数据截至2008年底）。
二章城市生态学
（二）城市生态系统是高度开放的生态系统
由于城市生态系统的主要消费者是人，其所消费的食物 量大大超过系统内绿色植物所能提供的数量。因此，城市 生态系统所需求的大部分食物能量和物质，要依靠从其它 生态系统（如农田、森林、草原、海洋等生态系统）人为 地输入。
同时，城市生态系统中的生产、建设、交通、运输等都 需要能量和物质供应，这些也必须从外界输入，并通过加 工、改造，如将煤、原油等转化为电力、煤气、蒸气、焦 炭、各种石油制品等，将原材料转化为钢材、汽车、电视 机、塑料、纺织品等，以满足人类的各种需要。
（三）城市生态系统是一个功能不完全的生态系统
在城市生态系统中，人类一方面为自身创造了舒适的生 活条件，满足自己在生存、享受和发展上的许多需要； 另一方面又抑制了绿色植物和其它生物的生存与活动， 污染了洁净的自然环境，反过来又影响人类的生存和发展。
人类驯化了其它生物，把野生生物限制在一定范围内，
四个方面：人口职业的转变 产业结构的转变
土地及地域空间的转变
基础设施的完善
城市化水平的度量指标目前能被普遍接受的是人口统计 学指标，也就是城镇人口占总人口比重的指标。它的实质 是反映了人口在城乡之间的空间分布，具有很高的实用性。
计算公式为： PU = U/P
式中：PU——城市化水平
U——城镇人口
P——总人口
（四）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，要以提高整个城市生态系统的整体功能 和综合效益为目标，局部功能与效率服从于整体功能和效 益。 （五）最小因子原理：某一处于临界量的生态因为对城市生 态系统功能的发挥具有很大影响。 （六）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。
《城市生态与城市环境保护》 讲义
《城市生态与城市环境保护》讲义一、城市生态系统的概念与特点城市，作为人类文明的重要象征和聚集地，是一个复杂而独特的生态系统。
城市生态系统是由城市居民与城市环境组成的相互作用、相互影响的统一体。
城市生态系统与自然生态系统相比，具有明显的特点。
首先，城市生态系统的生产者（绿色植物）所占比例很小，消费者（主要是城市居民）占据主导地位。
这就导致了城市对外部资源的高度依赖，比如食物、能源等的大量输入。
其次，城市生态系统的分解者（微生物等）也相对较少，使得城市废弃物的处理和循环利用面临较大压力。
再者，城市的生态系统受到人类活动的强烈干预和改造，自然生态过程被打乱，生态平衡较为脆弱。
二、城市生态面临的问题（一）资源短缺随着城市人口的不断增长和经济的快速发展，城市对资源的需求急剧增加。
水资源短缺是许多城市面临的共同难题，过度开采地下水导致地面沉降、水质恶化等问题。
能源供应紧张，传统的化石能源不仅面临枯竭，而且其使用带来了严重的环境污染和气候变化。
（二）环境污染城市中的工业生产、交通运输、居民生活等活动排放了大量的污染物，包括大气污染、水污染、土壤污染和固体废弃物污染等。
大气污染中的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等有害物质威胁着居民的健康，引发呼吸道疾病和心血管疾病。
水污染使得城市的河流、湖泊水质恶化，影响水生生物的生存和水资源的利用。
土壤污染则降低了土地的肥力和质量，影响农作物的生长和食品安全。
固体废弃物如垃圾的大量堆积，不仅占用土地资源，还可能产生有害渗滤液，污染土壤和地下水。
（三）生态破坏城市建设过程中的大规模土地开发、填湖造地、砍伐森林等行为，破坏了原有的生态环境。
城市中的绿地面积减少，生物多样性降低，生态服务功能减弱。
城市热岛效应日益显著，城市中心区域的温度明显高于周边郊区，影响居民的生活舒适度和能源消耗。
（四）交通拥堵城市的快速扩张和人口的集中导致交通需求猛增，而交通基础设施的建设往往跟不上发展的步伐。
交通拥堵不仅浪费了人们的时间和精力，增加了能源消耗和尾气排放，还对城市的经济发展和居民的生活质量造成了负面影响。
《城市生态与城市环境保护》 讲义
《城市生态与城市环境保护》讲义一、城市生态系统的概念与特点城市，作为人类文明的重要象征，是一个复杂而独特的生态系统。
城市生态系统是由城市居民与城市环境相互作用而形成的统一整体。
与自然生态系统相比，城市生态系统具有明显的特点。
首先，它是一个高度人工化的系统。
城市中的建筑物、道路、基础设施等都是人类精心设计和建造的产物。
其次，城市生态系统的物质和能量流动方式发生了改变。
大量的资源从外部输入，同时产生大量的废弃物需要输出处理。
再者，城市生态系统的生物多样性相对较低。
城市中的植物和动物种类往往比较单一，生态平衡相对脆弱。
二、城市生态面临的问题（一）资源短缺城市的快速发展导致对各种资源的需求急剧增加。
水资源短缺是许多城市面临的严峻问题。
随着人口增长和工业发展，用水需求不断攀升，而水资源的供应却受到限制。
同时，能源短缺也给城市的正常运转带来了巨大压力。
（二）环境污染1、大气污染工业废气、汽车尾气等排放导致空气质量下降，雾霾天气频繁出现，严重影响居民的健康和生活质量。
2、水污染工业废水和生活污水的排放使得城市水体受到污染，水质恶化，影响水生生物的生存和水资源的利用。
3、固体废弃物污染生活垃圾和工业固体废弃物的堆积，不仅占用土地资源，还可能产生有害物质，对土壤和地下水造成污染。
（三）生态破坏城市建设过程中的大规模土地开发和建设活动，破坏了原有的自然生态景观和生态系统。
绿地减少、湿地消失、生物栖息地被破坏等问题日益突出。
（四）交通拥堵城市人口的增加和汽车保有量的快速增长，导致交通拥堵成为常态。
交通拥堵不仅影响居民的出行效率，还会增加能源消耗和尾气排放，对城市生态环境造成负面影响。
三、城市环境保护的重要性城市环境保护对于城市的可持续发展、居民的健康和生活质量具有至关重要的意义。
首先，良好的环境质量是居民健康的保障。
清洁的空气、干净的水源和安全的食品都依赖于环境保护工作的有效开展。
其次，环境保护有助于提升城市的形象和竞争力。
城市生态系统
相关术语与概念
城市绿化图
在城市中规划绿化带对城市的绿化 有很大的帮助。
谢谢
城市生态系统
城市绿化
城市是人类聚集的中心，是人类社会经济、 政治、科学文化发展到一定阶段的产物，也是 认了技术进步、经济发展和社会文明的标志。 在地理学上，城市是指具有一定的人口和建筑、 绿化、交通等用地规模，第二及第三产业高度 集聚的、以非农业人口为主的居民点。
在城市中植树造林、种草种花，把一定的地面(空间)覆盖或者是装点 起来，这就是城市绿化。 城市绿化是栽种植物以改善城市环境的活动。 城市绿化作为城市生态系统中的还原组织 城市生态系统具有受到外来干 扰和破坏而恢复原状的能力，就是通常所说的城市生态系统的还原功能。 城市生态系统具有还原功能的主要原因是由于城市中绿化生态环境的作 用。对城市绿化生态环境的研究就是要充分利用城市绿化生态环境使城 市生态系统具有还原功能，能够改善城市居民生活环境质量这一重要性 质，也影响一个城市的名誉。
城市绿化的作用
• 改善生态环境：净化空气、除尘、是消除 噪音、分泌杀菌素（松 柏 香樟树，吊篮 茉 莉）、缓解“热岛效应” • 减少自然灾害：涵养水源、保持水土、调 节气候
• 美化生活：消除紧张生活的精神压力、美 化ห้องสมุดไป่ตู้观
城市中的高温明显高于外围郊区的现象。在近 地面温度图上，郊区变化很小，而城区则是一 个高温区，就像突出海面的岛屿，由于这种岛 屿代表高温的 城市区域，所以就被形象的称为 城市热岛。
《城市生态系统》PPT课件
下面着重介绍一下芝加哥的地理位置及其历史。芝加哥 是美国第三大城市，五大湖地区最大工业中心。位于伊利 诺伊州东北部，密歇根湖西南端。面积590．5平方公里， 人口278．4万(1990)，其中黑人约占40％。大市区由库克 等6县组成，包括周围许多卫星城镇以及印第安纳州西北 滨湖地区诸城，面积12061．6平方公里。以芝加哥为中心 的480公里范围内，集中了全国近20％的人口。城市沿滨 湖平原向西、北、南展开，地势平坦。气候温和湿润。1 月平均气温-4．3℃，7月平均气温23．7℃，年降水量875 毫木。常年盛吹来自密歇根油的东北风，有“风城”之称。 1804年在芝加哥河河口一带始建永久定居点。1833年在 皮毛贸易站基础上建立集镇。1837年设市。19世纪中叶起， 沟通五大潮地区与密西西比河流域的伊利诺伊-密歇根运 河建成，横贯大陆的中太平洋铁路等也相继通达，促进城 市工商业发展。20世纪初，中西部已是美国最大的谷物和 肉、乳产区，五大湖地区煤、铁资源等的开发，使芝加哥 迅速成为中西部地区最大的城市和交通、工业中心，商业 和金融业也日趋繁荣。
1935年，英国生态学家坦斯勒提出生态系统（ecosystem) 一词，明确将有机体与它们的生存环境视为一个不可分离
的自然整体，并引入热力学的能量循环思想，对生态系统
进行研究。继坦斯勒提出生态系统概念后，美国学者林德
曼详细考察了生态系统的营养动态过程，提出了生态金字
塔能量转换的“十分之一定律”。进入50年代后。现代生态 学家广泛吸收系统论、控制论、信息论的新科学、新方法，
深入研究生态系统的结构和功能，生态系统中物质、能量
和信息交换，生态系统的自我调节机制和抵抗干扰的能力，
生态系统的发育和演化过程。
人类生态学（human ecology）是借用生态学进化论原 理，研究城市环境的空间格局及其相互依赖关系的系统。
《城市生态与城市环境保护》 讲义
《城市生态与城市环境保护》讲义一、城市生态系统的概念与特点城市，作为人类文明的重要象征，是一个复杂而独特的生态系统。
城市生态系统是在人类活动强烈干预下形成的人工生态系统，它与自然生态系统有着显著的差异。
城市生态系统的特点首先体现在其高度的人口密度和人类活动强度。
大量的人口聚集在相对有限的空间内，带来了巨大的资源需求和废弃物排放。
其次，城市中的生态结构相对简单，生物多样性较低。
自然植被和野生动物的生存空间受到严重挤压，取而代之的是人工建筑和基础设施。
再者，城市生态系统的物质和能量流动主要依赖外部输入，如食物、水、能源等，同时产生大量的污染物和废弃物需要向外输出处理。
二、城市生态系统面临的问题（一）资源短缺城市的快速发展导致对各种资源的需求急剧增加。
水资源短缺是许多城市面临的严峻挑战，过度开采地下水、水资源污染以及不合理的用水方式使得城市供水压力增大。
能源供应也面临着紧张局势，传统的化石能源不仅有限，而且其使用带来了严重的环境污染和气候变化问题。
（二）环境污染城市中的环境污染问题多种多样，包括大气污染、水污染、土壤污染和固体废弃物污染等。
工厂排放的废气、汽车尾气等是大气污染的主要来源，导致空气质量下降，危害居民的健康。
工业废水和生活污水的不当排放污染了城市的水体，破坏了水生态系统。
土壤受到重金属、农药等污染物的侵蚀，影响了土地的肥力和生态功能。
大量的固体废弃物如果处理不当，会占用土地资源，造成二次污染。
（三）生态失衡城市建设过程中对自然生态系统的破坏导致生态失衡。
绿地面积减少、湿地消失、河流渠道化等现象使得城市的生态调节能力下降。
生物多样性的减少影响了生态系统的稳定性和服务功能，如传粉、病虫害控制等。
（四）热岛效应城市中的大量建筑物、道路等硬质表面吸收和储存了大量的太阳辐射能，而绿地和水体相对较少，导致城市内部温度明显高于周边郊区，形成热岛效应。
这不仅影响居民的舒适度，还增加了能源消耗和污染物排放。
城市生态系统
城市生态系统
城市生态系统是城市居民与其环境相互作用而形成的统一整体，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。
城市生态系统不仅有生物组成要素(植物、动物和细菌、真菌、病毒)和非生物组成要素(光、热、水、大气等),还包括人类和社会经济要素。
特点：在城市生态系统中,人起着重要的支配作用,这一点与自然生态系统明显不同。
在自然生态系统中,能量的最终来源是太阳能,在物质方面则可以通过生物地球化学循环而达到自给自足。
城市生态系统就不同了,它所需求的大部分能量和物质,都需要从其他生态系统(如农田生态系统、森林生态系统、草原生态系统、湖泊生态系统、海洋生态系统)人为地输入。
同时,城市中人类在生产活动和日常生活中所产生的大量废物,由于不能完全在本系统内分解和再利用,必须输送到其他生态系统中去。
由此可见,城市生态系统对其他生态系统具有很大的依赖性,因而也是非常脆弱的生态系统。
作用：城市是人类文明的产物。
现状：城市作为一种人口高度集中、物质和能量高度密集的生态系统，一方面极大地推动了人类经济和社会的发展，同时也对周围的生态环境产生了许多不利的影响，由于城市生态系统需要从其他生态系统中输入大量的物质和能量,同时又将大量废物排放到其他生态系统中去,它就必然会对其他生态系统造成强大的冲击和干扰。
如果人们在城市的建设和发展过程中,不能按照生态学规律办事,就很可能会破坏其他生态系统的生态平衡,并且最终会影响到城市自身的生存和发展。
但在人们环保意识逐渐增强的情况下，动植物种类的分布逐渐趋于合理，街道景观有乔木、灌丛、各种美丽的花卉。
河道、湖泊的治理，山林的建设等也为动植物的生存创造了较好的环境。
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内环境
第二节 生态系统
➢ 生态环境：由生物所有生态因子综合作用构成的环境。生态因子指普 通环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响 的要素因子。
第二节 生态系统
生态系统的类型
➢ 根据环境的性质生态系统可划分为 陆地生态系统(Terrestrial ecosystem)： a.森林生态系统 b.草原生态系统 c.农田生态系统 淡水生态系统 (Freshwater ecosystem) 海洋生态系统 (Ocean ecosystem)
城市生态学
Urban Ecology
第二章 城市生态系统概述
第一节 系统及系统科学 第二节 生态系统 第三节 城市生态系统
第二章 城市生态系统概述
第一节 系统及系统科学 第二节 生态系统 第三节 城市生态系统
Hale Waihona Puke 第一节 系统及系统科学一、系统 (system) 1.定义 系统论的创始人是奥地利的贝塔朗菲（ L. V. Bertalanffy ）。 系统是由相互作用和相互依赖的若干个组成部分结合而成的、具有特定功 能的整体。 系统必须具备的三个条件：由二个以上的组分组成；组分之间有密切的联 系；以整体方式完成一定的功能。
第二节 生态系统
②动物：昼行性动物和夜行性动物
第二节 生态系统
2、生物对温度的生态适应 物候指生物与温度变化相适应的发育节律。 ①植物：低温植株矮化、丛生，幼枝、叶表面保护组织增厚，叶面积减
小，叶面向光生长；高温减小叶面积，叶片退化茎代替叶功能，叶表 角质层厚有鳞片或绒毛，叶片与光照成角度，叶片重叠等。
a.综合性 生态因子不可能单独存在 生态因子间具有联动作用 b.非等价性 主导因子与辅助因子 主导因子改变会导致环境的生态关系变化以及生物生长发育的明显变化。
第二节 生态系统
c.多变性 生态因子随时间空间的变化而变化，生物对生态因子的需求也在变化； d.不可替代性和可调剂性 缺少任何一种生态因子都会导致生物生长发育不良甚至威胁生物生存；
➢ 根据受人类干扰的程度可划分为： a.自然生态系统 b.半自然生态系统 c.人工生态系统
第二节 生态系统
第二节 生态系统
第二节 生态系统
第二节 生态系统
第二节 生态系统
第二节 生态系统
第二节 生态系统
第二节 生态系统
第二节 生态系统
生态系统生物与环境间的相互关系
环境对生物的影响 ➢ Liebig最小因子定律 生物的生长取决于数量最不足的营养物质。数量接近生命活动最低需要 量的物质对生物的限制作用最大。 最小因子定律的两点补充： ①限制因子一般在各因子相对稳定的条件下
第二节 生态系统
2.生态系统的特点 ➢ 生物性
组分上包括生物，生物群落是生态系统的核心。 ➢ 空间性
空间上有明显的地域性。 ➢ 动态性
明显的时间特征，从简单到复杂，从低级到高级的发展演变。 ➢ 平衡性
系统的各组分间处于动态的平衡中。 ➢ 开放性
所有自然系统都是不同程度上的开放系统，与外界进行物质和能 量交换，维持系统有序。
■系统功能的整体性 系统功能指系统对外部环境所表现出来的性质、能力和功效。
1+1>2！
第一节 系统及系统科学
3. 系统的调节控制 反馈：指系统输出与输入之间的相互作用，分为正反馈和负反馈。通过 输出而强化系统功能的，称为正反馈；通过输出而弱化系统功能的，称 为负反馈。
第一节 系统及系统科学
4. 系统的研究方法
第一节 系统及系统科学
2.系统的基本性质
■系统都有边界 分辨内/外部过程、输入/输出
第一节 系统及系统科学
■系统具有层次性 由若干个子系统组成， 系统本身也是更大系统的子系统。
第一节 系统及系统科学
■系统结构的有序性 构成系统的组分间有一定的量比关系、时空构型和相互作用。
第一节 系统及系统科学
才能确定； ②在因子相互作用的过程中，最小因子可能： a. 利用率受其它因子影响； b. 部分被化学性质相近的物质可代替；
第二节 生态系统
➢ 耐性定律 生物只能在环境因子的 一定范围内生活，一种生 物对每一种环境因子都有 一个它能忍受的最高和最 低生态极限，称为耐性限 度。
第二节 生态系统
➢ 生态因子的作用特点
第一节 系统及系统科学
5.系统的分类 ➢ 开放系统、封闭系统和孤立系统 ➢ 自然系统与人工系统 ➢ 生命系统与非生命系统
第二章 城市生态系统概述
第一节 系统及系统科学 第二节 生态系统 第三节 城市生态系统
第二节 生态系统
生态系统的内涵
1.定义：在一定的空间内的全部生物和非生物环境相互作用形成的统一体。 生态系统=生物群落+无机环境
AB －－ ＋－ ＋－ 00 ＋＋ ＋＋ ＋0 －0
特点 彼此相互抑制 A杀死或吃掉B A寄生于B，对B有害 彼此互不影响 彼此有利，分开后不能生活 彼此有利，分开后能独立生活 对A有益，对B无影响 对A有害，对B无影响
第二节 生态系统
2.环境组分 ➢ 普通环境：某一特定生物体或群体以外的空间，以及直接或间接影响
■ “ 黑箱 ” ：只了解系统的转换特性，了解系统的输出对系统 的输入的响应规律，而不揭示引起这种特性或响应规律的系统 内部原因。
■ “ 白箱 ” ：着重了解系统内部结构和功能对系统的行为和表 现作出解释。
■ “ 灰箱 ” ：实际研究中常采用。即在重点层次、组分和关系 上用白箱的方法，其它用黑箱方法。
第二节 生态系统
生态系统的基本组分
生态系统在结构上包括两大组分：生物组分和环境组分。 1.生物组分 ➢ 生物组分包括生产者 (producer) 、消费者 (consumer) 和分解者 （
decomposer) 。
第二节 生态系统
➢ 生物组分间的相互作用
类型 竞争 捕食 寄生 中性 共生 互惠 偏利 偏害
某一因子数量不足时，有时可以由其它因子来补偿； e.阶段性和限制性 同一生态因子在生物的不同阶段的作用不同； 最适量和耐受限度
第二节 生态系统
生物对生态环境的适应 生物对自然环境的适应，称为生物的生态适应，即生物以自身的变异来
适应外界环境条件。 1、生物对光的生态适应 ①植物：阳性植物、阴性植物和中性植物