城市生态工程

日本 北九州
• 日本北九州市从20世纪90年代开始以减少垃圾、 实现循环型社会为主要内容的生态城市建设，提 出了“从某种产业产生的废弃物为别的产业所利 用，地区整体的废弃物排放为零”的生态城市建 设构想，其具体规划包括：环境产业的建设、环 境新技术的开发、社会综合开发。
• 市民积极参与，政府鼓励引导，是北九州生态建 设的经验之一。为了提高市民的环保意识，北九 州开展了各种层次的宣传活动，既有政府组织的 也有家庭自发的活动。
• 城市生态规划致力于将生态学思想和原理 渗透于城市规划的各方面，使城市规划生 态化，强调运用生态系统整体优化的观点， 在对规划区域内社会—经济—自然复合生态 系统进行全面研究的基础上，提出城市相 关资源合理开发利用、环境保护和生态建 设的规划，注重城市规划各要素的生态学 关系。
2 城市生态规划的原则：
• 城市生态规划既与城市规划和环境规划有 着密切的联系，但又有一定的区别。
• 城市环境规划强调规划区域内大气、水体、 噪声及固体废弃物等环境要素的质量监测、 评价、调控和管理。
• 城市规划是在区域规划的基础上，根据国家城市 发展和建设的方针、经济技术政策、国民经济和 社会发展规划，结合城市自然地理、经济地理条 件和其他方面的城市建设条件，合理地确定城市 性质、发展目标、发展规模和空间布局，布置城 市系统诸要素，其重点在于城市土地利用结构和 空间配置、城市产业及基础设施的布局、建筑密 度和容积率的合理设计等。
• 城市生态学是研究城市人类活动与城市环 境之间的关系的学科。将城市视为以人为 中心的人工生态系统。
城市生态学研究的目的
建立人类社会、经济与自然环境协调 发展，物质、能量、信息高效利用， 生态系统良性循环的人类聚居地，即 高效、和谐的人类生产与生活栖息环 境，达到人与城市环境的天人合一。
城市生态学研究主要内容
• • • • • • 整体综合优化原则 协调共生原则 功能高效原则 生态可持续性原则 景观多样性保护原则 谨慎性原则
3 城市生态规划的内容
城市生态功能分区规划 城市土地利用规划 城市人口容量规划 城市环境规划
城市生态功能分区规划
• 城市自然生态功能区 指各种自然植被、湖泊、 沼泽及人工建立模拟自然景观的生态区域。 • 生产服务功能区 指耕地、果园等农业耕作区域， 以及近海养殖区域。
• 在这个蓬勃发展的城市，是植物创造了凉爽的环 境，弱化了钢筋混凝构架和玻璃幕墙僵硬的线条， 增加了城市的色彩，新加坡城市建设的目标就是 让人们在走出办公室、家或学校时，感到自己身 处于一个花园式的城市之中。
联合国关于生态城市6项评价标准：
城市生态学的发展：
• 城市生态学的大规模发展是在 1960’s ，联合国教
科文组织(UNESCO, United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization)的“人 与生物圈”（MAB）计划提出了从生态学角度研究 城市居住区的项目，指出城市是一个以人类为活
1988
深圳 市的 土地 利用 变化
• 城市的优势——在于工业、人口、市场、 文化和科学技术的集中。这有利于生产的 专业化、协作化和新型高度精尖技术密集 工业的发展，有利人员流动、物质流通。
• 城市的缺点——也恰恰在于人口和工业的 过量集中和密度过大，在城市化地区，进 行着大量的资源利用、物质变换、能量流 动、产品消费等活动，从而使自然资源大 量耗用和各种生产、生活废料大量产出， 引起了一系列城市问题。
美国 伯克利
• 重视发展生态农业和建设生态工业园，这有力地 促进了城市可持续发展，伯克利也因此被认为是 全球“生态城市”建设的样板。生态城市应该是 三维的、一体化的复合模式，而不是平面的、随 意的；同生态系统一样，城市应该是紧凑的，是 为人类而设计的，而不是为汽车设计的；而且在 建设生态城市中，应该大幅度减少对自然的“边 缘破坏”，从而防止城市蔓延，使城市回归自然。
生 态 工 程
Ecological engineering
城市生态工程
第一节 城市生态学
1 城市的起源与城市化
城市的概念
城市(city)—以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。
—人类社会与地域空间的高度结合
生态评价与预测
编制规划方案
规划方案评审
第三节 生态城市
• 生态城市是按照生态学原理建立起来的具有社会、 经济、信息、高效率利用且生态良性循环的人类 聚居地。换句话说，就是把一个城市建设成为一 个人流、物流、能量流、信息流、经济活动流、 交通运输流等畅通有序，文化、体育、学校、医 疗等服务齐全、文明、公正，与自然环境和谐协 调、洁净的生态体系。
城市生态系统
经济生态系统
社会生态系统
肉食 动物
人
植食动物
动物 植物
植物
(a) 自然生态系统 (b) 城市生态系统
城市生态系统与自然生态系统的营养结构比较
第三节 城市生态规划与设计
1 城市生态规划
• 城市生态规划是生态规划思想和方法在城 市规划领域的应用和发展。它是应用生态 学原理和整体综合思想对城市生态系统各 要素的组成、结构、关系的规划。

市井集镇

老工业区

新工业区
城市化发展过程
城市化(urbanization)—通常是指农业人口 转化为城市人口的过程。其表现为：
– 空间上城市规模的扩大
– 数量上农业人口向城镇非农业人口的转变
– 质量上城市居民生活方式的现代化 城市人口增长: (过去)自然(目前)机械
1980 城镇用地 林地 果园 稻田 水域 湿地 灌草地 1994 裸地
新加坡
• 新加坡之所以能够成为世界瞩目的“花园城市”， 与人们对自然的关爱和人与自然的和谐共处、追 求天人合一的观念是分不开的。在城市化进程飞 速发展的条件下，新加坡仍拥有绿色和清洁的环 境，充分利用水体和绿地提高新加坡人的生活质 量。在规划和建设中特别注意到建设更多的公园 和开放空间；将各主要公园用绿色廊道相连；重 视保护自然环境；充分利用海岸线并使岛内的水 系适合休闲的需求。
1 生态城市的产生：
• 生态城市这一概念是在联合国教科文组织(UNESCO) 发起的“人与生物圈(MAB)计划”研究过程中提出 的。生态城市是人类居住区(城市发展)的高级阶 段、高级形式。作为城市建设的一种理想模式， 生态城市强调人与人、人与自然、自然与自然的 充分和谐。
• 生态城市是根据生态学原理综合研究城市生态系 统中人与住所的关系，并应用科学与技术手段协 调现代城市经济系统与生物的关系，保护与合理 利用一切自然资源与能源，提高人类对城市生态 系统的自我调节、修复、维持和发展的能力，使 人、自然、环境融为一体。
城市环境规划
• 制定城市环境保护规划，要根据污染源、环境质 量评价和预测结果准确掌握当地环境质量现状、 发展趋势以及未来社会经济发展阶段的主要环境 问题，还要针对主要环境问题确定污染控制目标 和生态建设目标，在此基础上制定污染总量控制 方案。
4 城市生态规划步骤
确定规划范围与目标
生态调查与资料一定程度，城市扩大到一定 规模时，势必造成城市用地紧张、交通拥挤、 住房短缺、基础设施滞后、水源短缺、环境污 染、生态条件恶化、疾病流行 ，并导致失业率 增加和犯罪率上升等一系列现代城市社会弊病。
城市化的生态后果与生态问题
– 生态后果
• 土地利用与景观格局发生变化
•城市的发展
自然条件：大河冲积平原区；
经济技术发展水平：冲破自然束缚向外扩张拓展
城市化景观 现代农业景观1950~
传统农业景观1800~1950
历史乡村景观1100~1800 铁器时代末期景观约公元前1000 新石器及青铜时代 景观-
城 市 景 观 发 展 变 迁 过 程
原始自然景观自然→人工
孤立农家
• 三是环境生态化，即自然融入城市，城市归于自 然。主要表现为发展以保护自然为基础，最大限 度地维持生物及生物遗传的多样性，最大限度地 保护生命支持系统、自然环境及其演进过程，保 证人类的一切开发建设活动始终保持在环境承载 能力之内。
3 国外生态城市发展的范例
• 从20世纪70年代生态城市的概念提出至今，世界 各国对生态城市的理论进行了不断地探索和实践。 目前，美国、巴西、新西兰、澳大利亚、南非以 及欧盟的一些国家都已经成功地进行了生态城市 建设。
– 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) – 城市生态规划与生态建设
2 生态城市的涵义：
• 一是社会生态化，即社会和谐。主要表现为人类 有自觉的生态意识和环境价值观，生活质量、人 口素质、健康水平与社会进步、经济发展相适应， 有一个尊重人权，保障人人平等、自由、教育、 安全的社会环境。
• 二是经济生态化，即经济高效。主要表现为采用 可持续的生产、消费、交通和居住区发展模式， 在经济发展上追求质量与效益的提高，努力提高 资源的再生和综合利用水平，致力于实现绿色价 格体系下的经济运行。
动中心的人类生态系统，开始将城市作为一个生
态系统来研究。
第二节 城市生态系统
1 城市生态系统的结构
由自然环境和社会经济环境以及沟通自然、 社会、经济的各种人工设施和上层建筑共 同构成社会—经济—自然复合生态系统
在该复合生态系统中:
– 各种自然及物理组分是城市赖以生存的基础 – 各个部门的经济活动和代谢过程是城市生存发 展的活力和命脉 – 每个人的社会行为及文化观念是城市演替与进 化的动力