城市生态学及基本原理
城市生态学基本原理的探讨
城市生态学基本原理的探讨一、城市生态学的定义和背景城市生态学是研究城市与自然环境相互作用关系的学科，它关注城市内部与城市周边生态系统的结构、功能和动态变化。
随着城市化进程的加快，城市生态学越来越受到重视。
城市生态学的研究对象包括城市内的生物多样性、生态系统服务、城市气候、城市水循环等。
通过研究城市生态学，我们可以更好地理解城市与自然环境的关系，为城市的可持续发展提供科学依据。
二、城市生态学的基本原理1.城市生态系统的复杂性：城市是一个复杂的生态系统，由人类、动植物和自然环境等多种因素组成。
在城市生态学研究中，我们需要考虑这些因素之间的相互作用和影响，从而更好地理解城市生态系统的运行规律。
2.城市与自然环境的相互依赖：城市与自然环境是相互依赖的关系。
城市依赖自然环境提供的生态系统服务，如空气净化、水源供应等。
同时，城市的发展也对自然环境产生影响，如土地利用变化、生态系统的破坏等。
因此，城市生态学研究的一个重要目标就是找到城市与自然环境之间的平衡点，实现城市的可持续发展。
3.城市的空间结构与生态功能：城市的空间结构对城市生态系统的功能和稳定性有着重要影响。
城市的布局、建筑密度、绿化率等因素会影响城市的气候、水循环等生态过程。
因此，在城市规划和设计中，需要考虑城市的生态功能，合理规划城市空间，提高城市生态系统的健康程度。
4.城市的社会经济发展与环境保护的协调：城市的社会经济发展与环境保护是一个相互促进的关系。
城市的经济发展需要消耗自然资源，但过度的经济发展会导致环境的破坏，影响人们的生活质量。
因此，在城市生态学的研究中，需要探索城市的可持续发展路径，实现经济发展与环境保护的协调。
5.人类与城市生态系统的和谐共生：城市生态学的研究需要将人类纳入到城市生态系统中，关注人类与城市的和谐共生关系。
城市的发展应该以满足人们的需求和提高生活质量为目标，同时也要保护自然环境，保障生态系统的健康。
只有人类与城市生态系统实现和谐共生，城市才能真正成为人们的理想居住地。
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。
第3章城市环境生态学基础
孤立农家 市井集镇 老工业区 新工业区
第三节 城市生态系统的组成和结构
• 1. 城市生态系统的组成
• 2. 城市生态系统的结构形式
（一） 链结构
食物链结构（自然食物链、完全人工食物链） 资源链结构（主链、副链） （二） 生命与环境相互作用结构 （三） 空间组合结构
圈层式：市区生命与环境为内圈；郊区为中圈；区域为外 圈
• 2. 能量流动功能 （一）能源分类 按来源、对环境的影响、是否加工、能否再生、技术发 展水平，可以对能源进行不同的划分。 （二）能源结构（能源总生产量和总消费量的构成及比例 关系能够反映一个国家的生产技术和经济发展水平）
（一）城市生态系统缺乏“生产者”（绿色植物）
绿色植物数量少，功能也由提供食物转变为美化环境， 城市所需食物靠外部输入。
（二）城市生态系统 缺乏分解者
城市缺乏分解者存在环境，大量城市废弃物在市外分解。
• 4. 城市生态系统是高度开放性系统
（一）所需能量和物质以及各种信息、技术人力等由系统外 输入；
（二）向系统外输出生产的产品、信息、技术、人力等；
• 2. 城市生态系统
（一）城市生态系统的概念
城市生态系统是一个以人为核心的系统，它不仅包含自 然生态系统的组成要素，也包括人类及其社会经济等要素， 因此，城市生态系统是一个自然、经济与社会复合的人工 生态系统。
（二）城市生态系统的产生及发展
在人类生态系统的发展过程中，经过了自然生态系统到 农业生态系统的演变，最后才产生城市生态系统，从此， 人类生态系统可划分为农村生态系统和城市生态系统两大 类型。
• 1. 城市
（一）城市的含义 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，是一类以人类占绝对优势的新型生态 系统。 （二）城市的发展及其特征
城市生态学教学大纲
城市生态学教学大纲城市生态学教学大纲一、引言城市生态学是研究城市生态系统的组成、结构、功能及其与人类活动的相互作用的学科。
随着城市化进程的加快，城市生态学的重要性日益凸显。
本教学大纲旨在介绍城市生态学的基本概念、原理和方法，培养学生对城市生态系统的理解和分析能力，为城市可持续发展提供科学依据。
二、城市生态系统的特点1.城市生态系统的定义和范围城市生态系统是指城市及其周边地区的生物、环境和人类活动相互作用的综合体系。
它包括人类社会、城市建筑、绿地、水体、空气、土壤等组成部分。
2.城市生态系统的结构和功能城市生态系统由人类社会系统、城市物质系统和城市生态系统三个层次构成。
它们相互作用，共同维持城市的正常运转和生态平衡。
三、城市生态学的基本概念1.城市生态学的起源和发展城市生态学作为一门学科，起源于20世纪70年代。
它借鉴了生态学、地理学、城市规划等多个学科的理论和方法，逐渐形成了自己的研究体系。
2.城市生态学的基本原理城市生态学的基本原理包括物质循环原理、能量流动原理、生物多样性原理和人地关系原理。
这些原理揭示了城市生态系统的内在规律和运行机制。
四、城市生态学的研究方法1.实地调查和样点观测实地调查和样点观测是城市生态学研究的基础。
通过对城市生态系统的实际情况进行观测和记录，可以获取大量的数据和信息，为后续的分析和研究提供依据。
2.遥感和地理信息系统技术遥感和地理信息系统技术在城市生态学研究中起到了重要的作用。
它们可以获取大范围的数据，对城市生态系统的空间分布和变化进行监测和分析。
五、城市生态系统的评价指标1.生态足迹生态足迹是衡量城市生态系统可持续发展的重要指标。
它反映了城市对自然资源的消耗和环境负荷。
2.生态服务价值生态服务价值是评价城市生态系统贡献的指标。
它包括供给服务、调节服务、文化服务和支持服务等方面。
六、城市生态系统的保护与恢复1.城市绿地建设城市绿地是城市生态系统的核心组成部分。
通过合理规划和建设绿地，可以改善城市生态环境，提高居民的生活质量。
城市生态学—第二讲 城市生态学基本原理
城市热岛效应的防止措施 二、在现有条件下，应考虑： 在现有条件下，应考虑： 1、控制使用空调器，提高建筑物隔热材料的质量，以减少人工热量的 排放；改善市区道路的保水性性能。 2、建筑物淡色化以增加热量的反射。 3、提高能源的利用率，改燃煤为燃气。 4、此外，“透水性公路铺设计划”，即用透水性强的新型柏油铺设公 路，以储存雨水，降低路面温度。 5、形成环市水系，调节市区气候。 因为水的比热大于混凝土的比热，所以在吸收相同的热量的条件下，两 者升高的温度不同而形成温差，这就必然加大热力环流的循环速度， 而在 大气的循环过程中，环市水系又起到了二次降温的作用，这样就可以使城区 温度不致过高，就达到了防止城市热岛效应的目的。
城市热岛效应的影响 影响三 长期生活在热岛中心区的人们会表现为情绪烦躁不安、精神萎靡、忧郁 压抑、记忆力下降、失眠、食欲减退、消化不良、溃疡增多、胃肠疾病复发 等，给城市人们的工作和生活带来说不尽的烦恼。 在中国，素有“火炉城市”之称的南京、武汉、重庆等许多大城市在发 展中都不同程度地出现了以上这些现象，所以，城市热岛效应已成为城市发 展中应正确面对、亟待解决的问题。
城市空气污染
插图4-12
城市环境对空气污染的影响 城市空气污染程度虽然取决于污染源排放的污染物特性和排放总量，但 是它对周围环境造成影响的大小则和气象、地形、地物等因素有关。 气象因素 首先是风向和风速，风向决定着空气中污染物的输送方向，在污染源下 风的地区，空气污染就比较严重，相反，在上风向的地区，空气污染就相对 较轻。 风速决定着空气中污染物的扩散稀释速度，风速越大，污染物收到空 气稀释作用越大，同时也由于气流扩散增强，污染物与空气的混合加强，所 以在基本条件相同时，风速越大，空气中污染物浓度就越低。 地形因素 沿海地形（海陆风），谷地地形（不易扩散） 城市地物 建筑物、大小、高度、街道。（街道风）
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。
城市生态学基本原理
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。
第二章 城市生态学及基本原理_
三、蓬勃发展阶段
1971年开始的联合国教科文组织的《人与生物圈》 （MAB）计划，使城市生态学进入蓬勃发展的阶段。 现阶MBA段研究的重点： （1）建立并检验城市化与环境之间的相互关系的各 种模型，并用于城市不同发展阶段的决策及一些福 利标准和环境质量的比较; （2）城市人口与乡村人口流的关系及对环境作用的 研究； （3）通过对城市地区生物学产量的研究及能量、资 源的合理及循环利用的研究，以减少周围地区的负 荷和资源的供给。 （4）城市绿地管理的研究。
第二节 城市生态学产生的背景
一、城市规划理论发展需要生态思 想的介入 1848年最早制订了《公众卫生 法》。
1898年由F.霍华德创立了“田园 城市”的规划理论，影响深远。 “田园城市”的概念主要是确定 职业与居民的正确关系，确定优 美的环境素质，土地使用模式以 及城市的财政、行政与城市最优 规模之间的关系，从而描绘出一 个理想的城市规划方案。“田园 城市”最后改称为：“IFHP”（国 际住宅与城市规划会议），谋求 现实地解决城市问题。
从20实际60年代开始，法国学者集中研究了“区域发展规划”，重 点是研究核心城市与其外围地区的发展关系。例如著名的英国“东 南研究计划”（south-east study），苏格兰的坎伯诺得 （Cumbernauld），英国中部第三期新市镇，美国的河流流域研究 都进行了大规模的区域发展规划。 二、解决城市问题（包括城市环境问题）需要生态学思想 （一）城市问题产生根源 1.城市是一个高度集聚与高度稀缺的统一体。 （1）城市的集聚性 城市是社会生产力发展到一定阶段后的产物，是人类文明的集中表 现。现代城市更是人类科学、技术和文化发展的体现，是社会政治 活动和经济活动最集中的地方，又是地球上人口最密集的区域。 （2）城市的稀缺性 城市的稀缺性指城市在多个自然环境因素方面的稀缺与紧缺特征。 如城市中植被稀缺、生物（除人类外）、水源、光照、清洁空气、 能源、土地等均呈不同程度的稀缺状态。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
?之后，哈里斯和厄曼考虑到汽车的重要影响 提出多核理论（Multiple Nuclei Model ）， 指出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。
第二章 城市生态学及基本原理
第一节 城市生态学定义
? 城市生态学由芝加哥学派（ Chicago School of Human Ecology ）的创始人帕 克（Robert Ezra Park,1864--1944 ）于本 世纪20年代提出。芝加哥学派是以美国芝 加哥大学社会学系为代表的人类生态学及 其城市生态学术思想的统称。兴盛于上世 纪20~30 年代，开创了城市生态学研究的 先河。其代表人物有帕克、伯吉斯 （E.W.Burgess ）、麦肯齐 （R.D.Mckenzie ）等。该学派以城市为研 究对象，以社会调查及文献分析为主要方 法，以社区即自然生态学中的群落、邻里 为研究单元，研究城市的集聚、分散、入 侵、分割及演替过程、城市的竞争、共生 现象、空间分布格局、社会结构和调控机 理；运用系统的观点将城市视为一个有机 体，一种复杂的人类社会关系，认为它是 人与自然、人与人相互作用的产物，其最 终产物表现为它所培养出的各种新型人格。
? 公元前600年，希腊地理学家美勒提出生态 区划设想。
? 公园前300年，古希腊哲学家提奥弗拉斯特 注意到植被分布与气候、土壤的关系。
? 1869年，德国生物学家提出生态学的概念。
二、初级阶段
? 20世纪初，国外一批科学家将生态学思想运用于 城市问题的研究。
? 1904年格迪斯《城市开发》
? 1915年《进化中的城市》
? 城市生态学是研究城市人类活动与周围环 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 源的利用效率，改善系统关系，增加城市 活力。
三、蓬勃发展阶段
? 1971年开始的联合国教科文组织的《人与生物圈》 （MAB）计划，使城市生态学进入蓬勃发展的阶段。
现阶MBA段研究的重点： （1）建立并检验城市化与环境之间的相互关系的各
种模型，并用于城市不同发展阶段的决策及一些福 利标准和环境质量的比较 ; （2）城市人口与乡村人口流的关系及对环境作用的 研究； （3）通过对城市地区生物学产量的研究及能量、资 源的合理及循环利用的研究，以减少周围地区的负 荷和资源的供给。 （4）城市绿地管理的研究。
? 根据研究对象的不同，城市生态学可分为 城市自然生态学、城市经济生态学和城市 社会生态学三个分支。
第二节
城市生态学产生的背景
一、城市规划理论发展需要生态思 想的介入
? 1848年最早制订了《公众卫生 法》。
? 1898年由F. 霍华德创立了“田园 城市”的规划理论，影响深远。 “田园城市”的概念主要是确定 职业与居民的正确关系，确定优 美的环境素质，土地使用模式以 及城市的财政、行政与城市最优 规模之间的关系，从而描绘出一 个理想的城市规划方案。“田园 城市”最后改称为：“ IFHP”（国 际住宅与城市规划会议），谋求 现实地解决城市问题。
1.城市是一个高度集聚与高度稀缺的统一体。 （1）城市的集聚性
城市是社会生产力发展到一定阶段后的产物，是人类文明的集中表 现。现代城市更是人类科学、技术和文化发展的体现，是社会政治 活动和经济活动最集中的地方，又是地球上人口最密集的区域。 （2）城市的稀缺性 城市的稀缺性指城市在多个自然环境因素方面的稀缺与紧缺特征。 如城市中植被稀缺、生物（除人类外）、水源、光照、清洁空气、 能源、土地等均呈不同程度的稀缺状态。
2.人们对自然环境（包括城市环境）的错误认识。这种错误认识导致 了人们在城市建设、城市管理、城市发展等方面的失误，使城市问 题不断加剧。
（二）城市发展需要生态学思想
第三节 城市生态学的发展阶段
一、萌芽阶段（20世纪以前） 1．中国古代的生态学思想
2.国外古代的生态学思想
? 2000多年前的古希腊就已有生态思想的萌 芽。
? 从20实际60年代开始，法国学者集中研究了“区域发展规划”，重 点是研究核心城市与其外围地区的发展关系。例如著名的英国“东 南研究计划”（south-east study），苏格兰的坎伯诺得 （Cumbernauld），英国中部第三期新市镇，美国的河流流域研究 都进行了大规模的区域发展规划。
二、解决城市问题（包括城市环境问题）需要生态学思想 （一）城市问题产生根源
? 1916年美国芝加哥学派创始人帕克发表了 《城市：关于城市环境中人类行为研究 的几点建议》的著名论文，随后出版了 《城市》一书，将生物群落原理应用于 城市社会。美国芝加哥一批社会科学家 开展了人与环境关系的研究（人类生态 学），多集中于城市问题和城市生态环 境与人的关系方面。
?1925年伯吉斯提出 同心圆增长理论 （Concentric Rings Growth Model ）， 认为城市自然发展将形成同心圆形式， 这是竞争优势及侵入演替的自然生态的 结果。。