第二章 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。
城市生态学—第二讲 城市生态学基本原理共34页
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
城市生态学—第二讲 城市生态学基本 原理
51、山气日夕佳，飞鸟相与还。 52、木欣欣以向荣，泉涓涓而始流。
53、富贵非吾愿，帝乡不可期。 54、雄发指危冠，猛气冲长缨。 55、土地平旷，屋舍俨然，有良田美 池桑竹 之属， 阡陌交 通，鸡 犬相闻 。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
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》课程笔记
《城市生态学》课程笔记第一章绪论一、城市生态学的概念1. 定义：城市生态学是研究城市生态系统结构、功能、过程及其与人类活动相互关系的科学。
它关注城市环境中生物与非生物因素之间的相互作用，以及这些相互作用如何影响城市生态系统的健康和可持续性。
2. 研究对象：城市生态系统，这是一个由自然、社会和经济要素组成的复杂系统。
具体包括：- 生物成分：植物（如城市绿地、公园）、动物（如宠物、野生动物）、微生物（如土壤和水体中的微生物）。
- 非生物成分：水（如河流、湖泊、地下水）、土壤（如城市土壤特性和污染）、气候（如城市热岛效应）、建筑物（如住宅、商业建筑）。
3. 研究内容：城市生态学的研究内容广泛，主要包括以下几个方面：- 城市生态系统的组成与结构：研究城市生态系统的构成要素及其空间分布和相互关系。
- 城市生态系统的功能：探讨城市生态系统的能量流动、物质循环和信息传递等生态过程。
- 城市生态因子的作用：分析城市环境中的生态因子如何影响生物和非生物成分。
- 城市生态环境问题：研究城市生态环境问题的成因、影响及其解决方案。
- 城市生态规划与管理：提出基于生态学原理的城市规划和管理策略。
二、城市生态学的发展简史1. 萌芽阶段（19世纪末至20世纪初）：- 背景：工业革命导致城市化进程加快，城市环境问题日益突出。
- 代表性事件：关注城市卫生条件、绿化和公共健康问题。
2. 形成阶段（20世纪20年代至50年代）：- 标志：芝加哥学派的社会生态学研究，特别是帕克和伯吉斯的同心圆模型。
- 成果：城市生态学作为一门独立学科逐渐形成。
3. 发展阶段（20世纪60年代至80年代）：- 特点：研究内容不断丰富，如城市生态系统的能量分析、物质循环和生态平衡。
- 重要著作：如麦克哈格的《设计结合自然》提出了生态规划的理念。
4. 深化阶段（20世纪90年代至今）：- 趋势：与其他学科如环境科学、社会学、经济学等交叉融合。
- 焦点：城市可持续发展和生态修复。
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
名词解释城市生态学：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。
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城市生态位：指一个城市给人们生存和生活所提供的生态位，是城市提供给人们或可被利用的各种生态因子和生态关系的集合。
环境承载力：指某一环境和结构在不发生对人类生存发展有害变化的前提下，所能承受的人类社会作用，具体体现在规模、强度和速度上。
系统：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所形成的统一体。
而体现这种整体性和相互连续性的思想，就是系统思想。
生境：指的是在一定时间内对生命有机体的生活，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。
城市生态系统：指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，属于人工生态系统。
城市植被：指城市里覆盖着的生活植物，它包括城市里的花园、校园、寺庙、广场、球场、医院、街道、农田及空闲地等场所拥有的森林、灌丛、绿篱、花坛、草地、树木、作物等所有植物的总和。
城市风：由于城市生产和生活消耗大量的燃料，致使城市内的气温高于周围地区的气温，热气温上升，形成一个低压区，郊区冷空气随之侵入市区构成的空气环流。
灾害现象：指由自然界异常现象和人为因素所造成的人类社会生活及人的生命收到的损失。
分为自然现象和人为灾害现象。
选择/填空城市生态学的研究对象是城市生态系统。
城市生态学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。
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。
城市生态学的学科基础：生态学、城市学、人类生态学、景观生态学。
资源承载力：自然资源条件（淡水、土地、生物、矿藏等）社会资源条件（劳动力资源、交通工具、道路系统、市场因子、经济发展实力）技术承载力：劳动力素质、文化程度和技术水平。
城市生态学
城市生态学
如今，世界上许多地方发展起了城市，以满足人们的各种需要，它们为我们提供了便利、舒适和环境平等。
城市不仅是家，它也是社会活动的场所和生活娱乐活动的中心。
然而，随着城市发展的加速和城市化的壮大，人类活动对城市环境的影响也变得越来越严重。
在此背景下，开发和应用城市生态学以及城市生态学的相关理论都变得越来越重要。
城市生态学，也称为城市环境生态学，是一门研究城市环境与人类活动之间相互影响的学科。
它涉及到多种领域，如地理学、生态学、社会学、经济学和规划学，以及认识论等。
城市生态学认为城市环境是由人类活动和自然因素组成的复杂系统，通过内部的复杂耦合关系，形成一个具有结构的、动态的、调节的、可调控的、可持续发展的、环境友好的环境体系。
城市生态学不仅关注城市环境如何受到人类活动的影响，还关注人类如何去维持和管理城市环境，以达到城市绿色发展的目标。
为此，城市生态学的研究兴起涵盖了许多领域，从城市土地选择、城市森林规划和植物管理，到城市热岛效应的防治，以及城市水循环的控制与调节，以及城市空气污染的控制等。
另外，城市生态学不仅可以用来研究城市环境，还可以用来衡量城市的可持续发展动态。
利用城市生态学，可以综合分析城市内部各种组件如能源消耗、空气污染、水资源消耗等，从而衡量城市的可持续经济发展的方向和状况。
城市生态学的发展及其在维护城市环境中的应用，都在改善城市环境质量及促进城市可持续发展方面发挥着非常重要的作用。
因此，城市生态学是一门重要的学科，将在未来继续发挥更大的作用。
城市生态学基本原理
城市生态学基本原理一、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。
二、多样化导致稳定性原理生态系统的结构愈多样、复杂，则其抗干扰的能力愈强，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。
三、食物链原理城市各个部分、各个元素、各个部分之间既有直接、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。
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。
五、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。
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。
七、共生原理：城市之间具有：空间临近性、时间长期性、功能互补性、个体差异性。
需要城市通过健全城市共生单元，优化城市共生模式，改善城市共生环境，选择适宜的机制达成共生，竞争与共生协调来达到共生。
生态环境对城市发展的影响和作用一、生态环境对人口分布的影响：1)生态环境因素在人口分布及其格局变换中的作用：研究古代中国人口发现，北方南侵的原因之一是北方环境的生产压力，土壤沙化、沙漠南进。
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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、源的供给。 （4）城市绿地管理的研究。
芽。 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
。
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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》 • 1916年美国芝加哥学派创始人帕克发表了
第二章 城市生态学及基本原理
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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。
《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 。。 •1939年土地经济学家赫特提出了扇形理论 （Sector Theory），总的仍为圆形，从 中心向外形成各种扇形辐射区，各扇形 向外扩展时仍保持了居住区特点。 •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。
研究计划 从1971年开始的MAB计划中第11项和13项 1974年建立城市生态学专业委员会、季刊 健康的城市 城市气象 从1974年开始的可持续的城镇运动 资源丰富的城市、城市可持续性的指标、 地区环境特征 从1994年开始生态城市计划 从1986年开始的城市森林计划 城市生态学研究组
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。
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。
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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。
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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。
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。
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（二）城市发展需要生态学思想
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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
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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
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国际城市生态学研究机构及规划
国际机构名称 联合国教科文组织（UNESCO) 国际生态学会（INTECOL) 世界卫生组织（WHO) 世界气象组织（WMO) 欧洲联盟（EU) 国际城市环境研究所(IIUE)
经济合作与发展组织（OECD) 国际森林研究组织联盟（IUFRO) 国际景观生态学协会（IALE)
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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。