第四章城市生态系统的组成PPT课件
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城市生态学4城市生态系统的结构与基本功能ppt课件
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第二节 城市生态系统的基本功能
城市生态系统的主要功能 外部功能：联系其它生态系统，根据系统内需要 输入和输出的物质能量，保持系统内部物质能量 流动的正常与平衡。 内部功能：维持系统内部物质与能量流动的循环 和畅通，并反馈各种流的信息，以调节外部功能， 同时将系统内剩余或不需要的能量输出到其它生 态系统。
一个国家、城市的能源结构反映该国或该城市生 产技术发展水平。
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次生
热
热
能源
利用率
原生 能源
转化率 传输率
热
最终
能源
热
利用率
热
有用
能源
热
城市生态系统能量流动的基本过程
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城市生态系统能量流动的过程与特点（与自然生 态系统比较）
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人口流：包括人口在时间上和空间上的变化，前 者即人口的自然增长和机械增长，后者反映城市 与外部区域之间人口流动中的过往人流、迁徙人 流以及城市内部人口流动的交通人流。
分类：劳力流和智力流
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城市生态系统物质循环的特点
1.所需物质对外界有依赖性； 2.既有物质输入，又有物质的输出； 3.生产性物质远远大于生活性物质； 4.物流缺乏循环 5.物质循环在人为状态下进行 6.物质循环过程中产生大量废物。
城市生态学
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1
第四章
城市生态系统的结构与 基本功能
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2
第一节 城市生态系统的结构
一、城市 定义：以空间和环境资源利用为基础、以人类社 会进步为目的的一个集约人口、集约经济、集约 科学文化的空间地域系统，它是一个经济实体、 科学文化实体和自然环境实体的综合体。
《城市生态系统》PPT课件
R.E.帕克（1864—1944），芝加哥学派主要代表人物之 一。1914—1936年在芝加哥大学社会学系任教。他认为社 会学是一种研究人类行为的自然科学。他在社会学研究上
侧重于对种族和城市的研究，代表性著作是《城市—对都 市环境研究的建议》（1925）、《人类社区、城市和人类 生态学》（1925）。帕克认为，城市是人类文明的一种方 式。人类的生态总是由“生存斗争”进化原理所推动的，它
个象征上流商业地址的权利），也是竞争的目的之一。
长期担任新闻记者的经历，使帕克观察到20世纪早期芝 加哥城市形成过程。
R．E．帕克 （Robert Ezra Park 1864—
1944）
R．E．帕克 （Robert Ezra Park 1864——1944）生于宾夕法尼亚 州。美国著名社会学家，芝加哥
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。
它是由美国芝加哥经验社会学派代表人物R.E.帕克和E.W. 伯吉斯提出.人类生态学注重研究生态对于人类组织形成 和行为的影响。
学派重要代表人物之一，城市社
会学的奠基人。主要从事对城市
现象和种族关系的研究，首创了参与观察法，是一位经验Fra bibliotek会学 学派的领袖。
芝加哥（Chicago）是美国第二大城市。1831年，芝加 哥还只是一个村庄，到1837年才形成城镇。1848年完工的 伊利诺伊河与密执安运河，将芝加哥与密西西比河连接起
来。1835年，芝加哥又与东部铁路相连，随着交通的发展， 芝加哥工业和商业迅速发展起来。芝加哥人民有光荣斗争
ppt课件城市生态学
现代城市生态学的发展阶段：20世纪初～60年代
芝加哥学派——芝加哥城，将生物群落学的原理和观点用 于研究城市社会的结果，该派的主要理论认为城市土 地价值的变化与职务对空间的竞争相似，据此形成3 种城市发展模式(同心圆理论、扇形理论、多核理论)。
卫星城——源于田园城市理论。三个发展阶段：卧城、半 独立的卫星城、独立的卫星城。
5 环境承载力（environmental load capacity)——某环境状态和结构对人类 生存发展不造成危害的前提下，所能承受的最大人类社会作用（规模、 强度和速度三方面）。
❖ 城市生态学研究现阶段研究方向
为使城市发展步入正常良性循环轨道, 为使日益严重的城 市问题得到妥善解决, 应该：
城市学（urbanology)——随着城市发展和人类认识的深化， 尤其是城市问题出现后，城市学研究内容由单一向多元，由 简单向复杂。将城市研究的成果与城市生态学的理论、原理 结合可以为解决当代城市问题提供有效的思维和途径。因此， 城市学也是城市生态学的重要学科基础。
人类生态学(anthropo-ecology)——研究人与其环境的相互关 系及规律，常把人口、资源与环境当作一个巨系统来综合研 究。当人类面对种种危机，尤其是“五大”危机时，生物学、 人类学、经济学、心理学、地理学以及环境学等领域的专家 都从各自角度研究和发展了人类生态学。城市生态学相对人 类生态学而言其研究范围较小，重在研究城市居民与环境的 关系及规律。因此，人类生态学也是城市生态学的一门学科 基础。
城市生态学的蓬勃发展阶段：20世纪60年代末～21世纪初
新建的大城市——吸取新的理论与技术，加之政府财力的 支持，建设新城。如印度的昌迪加、巴西的巴西利亚、 中国的深圳、珠海等。
联合国“人与生物圈”国际计划——1975年，启动“关于人 类
《城市生态学》课件
节能减排的意义
节能减排是实现城市可持续发展的重要手段，通过减少能 源消耗和污染物排放，降低对环境的负面影响，提高城市 居民的生活质量。
绿色建筑的实践
包括建筑设计、施工和运营等环节的节能减排措施，如采 用太阳能、风能等可再生能源，采用节能建筑材料和设备 ，推广节能技术等。
低碳生活与可持续发展
低碳生活的概念
01
提供优美的绿化环境，改善居民的生活品质。
维护城市生态系统
02
增强城市的生态功能，提高城市的生态环境质量。
提升城市形象
03
通过绿化建设，提升城市的形象和景观效果。
城市水系保护与利用
水资源保护
保护城市水系的水质，确保居民的饮 用水安全。
防洪排涝
提高城市的防洪排涝能力，减少水患 灾害对城市的威胁。
城市水系保护与利用
保护生态环境
通过生态设计，降低城市发展对环境的负面 影响。
生态设计在城市规划中的应用
绿色建筑
推广节能环保的建筑设计，降低建筑对环境 的负荷。
生态修复
对受损的生态系统进行修复，提高城市生态 系统的稳定性。
绿色交通
发展公共交通，鼓励低碳出行方式，减少交 通对环境的污染。
雨水管理
通过雨水收集、利用和排放管理，减轻城市 排水系统的压力。
城市生态学的研究内容
• 总结词：城市生态学的研究内容包括城市环境、城市生物多样性、城市 人与环境的互动关系以及城市可持续性发展等方面。
• 详细描述：城市生态学的研究内容广泛，主要包括以下几个方面。首先，城市环境的研究涉及大气、水体、土壤等自然 环境和人工环境的特征和变化规律。其次，城市生物多样性的研究关注城市中生物种类的分布、数量和动态，以及生物 多样性对城市生态系统稳定性的影响。此外，城市人与环境的互动关系也是研究重点，探讨人类活动对城市环境的影响 以及环境对人类生活质量的反作用。最后，城市可持续性发展是城市生态学的核心目标，致力于实现经济发展、社会进 步和环境保护的协调与平衡。
节能减排是实现城市可持续发展的重要手段，通过减少能 源消耗和污染物排放，降低对环境的负面影响，提高城市 居民的生活质量。
绿色建筑的实践
包括建筑设计、施工和运营等环节的节能减排措施，如采 用太阳能、风能等可再生能源，采用节能建筑材料和设备 ，推广节能技术等。
低碳生活与可持续发展
低碳生活的概念
01
提供优美的绿化环境，改善居民的生活品质。
维护城市生态系统
02
增强城市的生态功能，提高城市的生态环境质量。
提升城市形象
03
通过绿化建设，提升城市的形象和景观效果。
城市水系保护与利用
水资源保护
保护城市水系的水质，确保居民的饮 用水安全。
防洪排涝
提高城市的防洪排涝能力，减少水患 灾害对城市的威胁。
城市水系保护与利用
保护生态环境
通过生态设计，降低城市发展对环境的负面 影响。
生态设计在城市规划中的应用
绿色建筑
推广节能环保的建筑设计，降低建筑对环境 的负荷。
生态修复
对受损的生态系统进行修复，提高城市生态 系统的稳定性。
绿色交通
发展公共交通，鼓励低碳出行方式，减少交 通对环境的污染。
雨水管理
通过雨水收集、利用和排放管理，减轻城市 排水系统的压力。
城市生态学的研究内容
• 总结词：城市生态学的研究内容包括城市环境、城市生物多样性、城市 人与环境的互动关系以及城市可持续性发展等方面。
• 详细描述：城市生态学的研究内容广泛，主要包括以下几个方面。首先，城市环境的研究涉及大气、水体、土壤等自然 环境和人工环境的特征和变化规律。其次，城市生物多样性的研究关注城市中生物种类的分布、数量和动态，以及生物 多样性对城市生态系统稳定性的影响。此外，城市人与环境的互动关系也是研究重点，探讨人类活动对城市环境的影响 以及环境对人类生活质量的反作用。最后，城市可持续性发展是城市生态学的核心目标，致力于实现经济发展、社会进 步和环境保护的协调与平衡。
《生态系统的组成》课件
生态系统中的能量流动
1
光合作用
植物通过光合作用将阳光能转化为化学能，储存为有机物。
2
食物链
物种之间通过捕食关系传递能量，形成食物链。
3
能量损失
能量在食物链中逐级传递，但会有损失，大部分能量转化为热能。
生态系统的物种多样性
热带雨林
热带雨林是地球上物种最多的 生态系统之一。
珊瑚礁
珊瑚礁是海洋生物多样性的热 点地区。
草原
草原生态系统包含丰富的植物 和动物物种。
生态系统的生态平衡
自然调节
生态系统通过自然调节机 制维持内外环境的动态平 衡。
物种相互依赖
各物种之间相互依赖形成 复杂的生态网络。
生态灾害
外界干扰或物种过度Biblioteka 长 会破坏生态平衡，产生生 态灾害。
生态系统的保护
1
建立保护区
2
设立自然保护区，保护物种和生态系
统免受人类活动的干扰。
3
减少污染
限制污染物的排放，保护生态环境的 质量。
环境教育
提高公众对生态环境重要性的认识， 倡导生态保护行动。
生态系统的组成
生态系统是由各种生物体和它们的生活环境组成的生态单位。
生态系统的定义
1 生物与环境的关系
生态系统是生物与非生物环境相互作用的集合。
2 物种与群落
生态系统包括不同种类的生物和它们的生物群落。
3 生态位与生态区域
生态系统中每个物种占据特定的生态位，形成生态区域的格局。
生态环境的重要性
保持生态平衡
生态环境的破坏会导致生态 平衡被打破，进而影响物种 的生存。
提供资源与服务
生态环境为人类提供水、食 物、气候调节等许多重要资 源和服务。
生态系统概述ppt课件
＝
流通率 库中营养物质量
库中营养物质量
周转时间 ＝
流通率
五、生态系统的信息联系
营养信息： 在某种意义上说，食物链、食物网就代表着一 种信息传递系统
化学信息：生物代谢产生的物质，如酶、维生素、生长素、 抗生素、性引诱剂均属于传递信息的化学物质。有的相互 制约，有的互相促进，有的相互吸引，也有的相互排斥。
氧气，绿色植物的出现加速了大气层氧气的积累，为动物
的诞生创造了条件。绿色植物的出现是地球发展史上的重
要里程碑。使地球化学的面貌发生巨大的变化，原始大气
层的成分也逐渐发生本质的变化。
需氧呼吸出现后，因其效率高，为出现复杂的多细胞
生物创造了必需条件。原始食物链也随之出现。
距今4.2亿年 ，大气中氧含量上升到现在水平的10%以
１－６
2、 生态平衡 （ecological equilibrium）
生态平衡的概念是指一段时间内，生态系统的结构、过 程和功能相对稳定的状态。
在一般情况下，如果生态系统能量和物质的输入大于输 出时，生物量增加，反之，生物量减少。
如果输入和输出在较长时间趋于相等，系统的结构与功 能长期处于稳定状态（这时动、植物的种类和数量也保持相对稳定， 环境的生产潜力得以充分发挥，能流途径畅通），在外来干扰下能通 过自我调节恢复到原初的稳定状态，生态系统的这种状态就叫 做生态平衡。
第一节 生态系统的组成结构与功能
一、什么叫生态系统（ecosystem）
生态系统是指在一定的空间内生物的成分和非生物的成 分通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存构成的一个 具有自动调节机制的生态学功能单位。
生态系统具有自然整体性，在任何情况下，生物群落都 不可能单独存在，它总是和环境密切相关、相互作用，组成 有序的整体。如一个湖泊、一片草地。
《城市生态系统》课件
城市生态系统的重要性
1 维护城市生态系统的重要性
保护和改善城市生态系统对于城市的可持续发展至关重要。
2 城市生态系统对人类的影响
城市生态系统的健康与繁荣直接关系到人类的健康、经济和社会发展。
城市生态系统的挑战与机遇
1 城市化给城市生态系统带来的挑战
2 城市生态系统的机遇与可能性
城市化过程中，人口增长、土地利用变化和 环境破坏等因素对城市生态系统造成了压力。
2 城市生态系统可持续发展的政策和措施
推行低碳发展、提高生态系统服务价值和加强环境治理等政策和措施。
结论
城市生态系统的现状与未来展望
当前，城市生态系统面临挑战，但在可持续发 展的道路上有着巨大潜力。
城市生态系统的可持续发展是城市可 持续发展的重要组成部分
通过保护和改善城市生态系统，可以实现城市 的绿色、智能和宜居发展。
《城市生态系统》PPT课 件
城市生态系统是指城市中各种生物和非生物要素相互作用的综合体系。它由 许多组成部分构成，对城市的可持续发展至关重要。
什么是城市生态系统？
1 城市生态系统的定义
城市生态系统是在城市环境中由生物和非生 物要素组成的相互作用网络。
2 城市生态系统的组成部分
城市生态系统包括自然环境、建筑和基础设 施、人类活动等多个要素。
城市生态系统的案例研究
上海滩自然保护区
该保护区位于上海市中心，是城市生态系统保育与 城市发展的典范。
新加坡生态城市计划
新加坡通过生态城市计划改善环境质量，提高居民 生活质量。
如何促进城市生态系统的可持续发展？
1 未来城市生态系统的研究方向
研究城市生态系统演变规律、生态恢复技术和生态工程等，为可持续发展提供科学支持。
《生物与环境组成生态系统》ppt课件
推广生态农业技术，减少化肥和农药的使 用，提高农产品质量，同时保护土壤和水 资源。
生态系统的可持续发展策略
绿色发展
推动绿色发展方式，促进经济、社会和环境的协调发展，实现经济效 益和生态效益的双赢。
低碳生活
倡导低碳生活方式，减少能源消耗和碳排放，降低对生态系统的压力 。
公众参与
加强公众教育和宣传，提高公众的环保意识和参与度，形成全社会共 同关注和参与生态保护的良好氛围。
如森林中树种的传播和繁殖需要依赖鸟类的传播。
意义
生态系统中的信息传递对于生物体的生存和繁衍具有重要意义。在自然界中，许多生物 需要通过信息传递来寻找食物、避免危险和繁殖后代。同时，信息传递也是生态系统平
衡和稳定的重要保障，对于保护生态系统和维护人类生存环境具有重要意义。
06
CHAPTER
生态系统保护与可持续发展
能量流动是指生态系统中能量输入、传递、转化和丧失的过程。
特点
单向流动、逐级递减、传递效率低。
能量流动的过程与途径
过程
生产者通过光合作用或化能作用将太 阳能转化为化学能，消费者通过摄食 获得能量，分解者通过分解有机物获 得能量。
途径
食物链和食物网是能量流动的途径， 食物链是指生态系统中各生物之间由 于摄食关系形成的结构，食物网是由 多个食物链相互交织形成的复杂结构 。
途径
信息传递的途径包括直接传递和间接传递。 直接传递是指信息发送者直接将信息传递给 接收者，如声音、肢体语言等；间接传递是 指信息发送者通过中介体将信息传递给接收
者，如通过蜜蜂传递花粉的信息。
信息传递的作用与意义
作用
生态系统中的信息传递在多个方面发挥着重要作用。首先，信息传递有助于生物体适应 环境，如蜜蜂通过采集花粉获得食物来源的信息；其次，信息传递有助于调节种间关系 ，如捕食者和被捕食者之间的相互调节；最后，信息传递还有助于维持生态系统平衡，
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废气废渣废液
4
生命——环境相互作用结构
人工环境
物质 环境
精神 环境
次 自然 生 要素
自
然
环 境
自然 资源
生命系统
城市 人群
自然 生物
郊区 环境 广
域
环 区域 境 环境
5
圈层式结构
区域环境 郊区 市区 中心区
6
镶嵌式结构
7
镶嵌式结构
8
镶嵌式结构
9
第二节 城市生态系统的基本功能和主要特点 一、城市生态系统的基本功能 （一）城市生态系统生产功能 1、生物生产 生物能通过新陈代谢作用与周围环境进行物质交 换、.生长、发育和繁殖。城市生态系统的生物生产功 能是指城市生态系统所具有的，包括人类在内的各类 生物交换、生长、发育和繁殖过程。
18
二、 环境问题的产生与生态危机 （一）农业、畜牧业带来的生态问题 （二）工业化、城市化带来的生态问题 1984，India博帕尔毒气外泄, 2,000余人死,170，000中 毒； 1985，Mexico city化工厂大爆炸，死500余，伤2,500； 1986，Russia切尔诺贝利核电站事故，300人伤，31人亡， 受辐射危害者更多，老鼠变异，大如猪。 中国鸡蛋含有DDT，南极的企鹅，北极的驯鹿，也受到了 DDT的污染，出生后的婴儿所吮吸的第一口乳汁中，就有 DDT的污染。
各种植物、动物和微生物，次级生产者与消费者都是人。 （2） 环境主要部分变为人工的环境。 （3） 城市生态系统是一个不完全的生态系统。 在能量生产和消费活动过程中，有一部分能量以三废 形式排入环境，使城市遭到污染。 （见图3-5）
16
17
第三节 城市生态环境问题
一、只有一个地球 1972年6月5日，斯德哥尔摩召开”人类环境会议”， 宣布”只有一个地球”，指出“人类既是他的环境的创造 物，又是他的环境的创造者”。
第三章 城市生态系统的结构和基本功能 第一节 城市生态系统的结构 第二节 城市生态系统的基本功能和主要特点 第三节 城市生态环境问题
1
第一节 城市生态系统的结构
城市居民或人群 城
市
生命
生
自然环境
态
系
非生命
统
城市环境系统
政治构
绿色植物
植食动物 城市人群
洛杉矶 1940‘s L.A. 光
伦敦烟 1952.12 雾事件
London
汽车尾气在强日 光化学烟雾下形 成光化学烟雾 (ozone)
肉食动物
植
动
物
物
食
食
品
品
饮
药
饲
用
品
品
料
3
资源利用链结构
广域环境
水源 能源 建材资源 重工资源 轻工资源
中间产品
终极产品
洁净水 二次能源 建筑材料 金属材料 非金属材料 化学材料 。。。。。。
建筑物 道路 设施 。。。。。。
中间产品
洁净水 二次能源 建设用地 。。。。。。
市区环境
水源 太阳辐射 土地 。。。。。。
22
世界八大公害事件简况
名称 时间 地点
原因
马斯河 1930.12 Belgium马斯 SO2浓度达(25-
谷事件
河谷工业区 100)mg/m3
多诺拉 1948.10 Pennsylvani 大气污染,SO2浓
事件
a多诺拉镇 度为(0.52.0)μg/L
主要后果
一周内60多 人死亡
发病5911， 死亡17
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（三）当前的生态环境问题 五大危机:人口剧增, 能源不足， 粮食短缺， 自然资源 遭到破坏，环境污染。 十大生态环境问题: ①沙漠化日益严重；②森林遭到严 重砍伐；③野生动物大量灭绝；④人口剧增；⑤饮水资源 越来越少；⑥渔业资源受到破坏；⑦河水污染严重；⑧大 量使用农药；⑨全球气温明显上升；⑩酸雨现象。
中国
76.4
世界总计 27.2
石油
39.8 24.5 39.0 40.6 38.2 56.1 19.2 40.0
天然气
26.3 50.4 11.9 18.3 28.0 11.3 2.0 23.0
核能
8.6 3.8 40.0 11.7 10.5 14.1 0.4 7.3
水电
1.1 2.3 3.0 0.5 0.3 1.3 1.0 2.6
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城市生态环境问题 ➢ 交通发展的不良后果：城市向外蔓延,造成土地. 能源.空间等资源的浪费和城市中心的衰落。 ➢ 住宅问题。 ➢ 水问题：①供水能力低，中国40城市严重缺水； ②严重的水土资源组合不匹配，北方地区已出现 用水危机；③一方面水源不足，另一方面严重浪 费水源；④水污染日趋严重。 ➢ 大气，固废，噪声和电磁波污染等。
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十六个严重生态环境问题：人口剧增；土壤流失 和土壤退化；沙漠日益加大;森林锐减;大气污染日 益严重；水污染加剧，人体健康状况恶化；贫困加 剧;军费开支巨大；自然灾害增加；大气温室效应 加剧;臭氧层遭破坏；滥用化学物质；物种灭绝； 能源消耗与日俱增；工业事故多；海洋污染严重。 (“我们共同的未来” our common future,World Commission on Environment and Development, WCED)
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天然气和电力消费及原生能源用于发电的比例是反 映城市能源供应现代化水平的两个指标。 西气东输、三峡发电皆为华东地区。 原生能源：从自然界直接获取的能量形式.其中有少 数可以直接利用，如煤、天然气等，但大多数需要加 工经转化后才能利用。（见图3-4）
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二、城市生态系统的主要特点 （1） 城市生态系统的生命系统的主体是人类，而不是
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（二）城市生态系统能源结构与能量流动 1、能源结构 能源总生产量和总消费量的构成及比例关系。 能源的生产结构:从总生产量分析能源结构。 能源的消费结构:从消费量分析能源结构。
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世界部分国家能源消费构成(%)
煤炭
美国
24.3
俄罗斯 19.0
法国
6.1
德国
28.9
英国
23.1
日本
17.1
（1）生物的初级生产：生产粮食、蔬菜、水果和其他各类 绿色植物产品。 （2）生物次级生产：从城市外部输入。如香港的菜、肉.水 等由内地供应。
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2、非生物生产 城市生态系统的非生物生产是人类生态系统特有的生 产功能.是指具有创造物质与精神财富满足城市人类的 物质消费与精神需求的性质。
(1)物质生产:是指满足人们的物质生活所需的各类产 品及服务。 (2)非物质生产:是指满足人们的精神生活所需的各种 文化艺术产品及相关的服务。