城市生态系统的构成及特征
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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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
另外，最好对垃圾进行充分分拣，以回收资源。
垃圾填埋的目的是垃圾的无害化处理，封场后通过生态重建，效果还是比较好的。其中关键的技术是防止臭气散播、防渗等。并且通过沼气抽排可以回收能源。借助CDM可以申请国际补助，有一定的利润。
但是，垃圾填埋关键看如何操作，严格按照规范执行的话，是比较安全的。相比焚烧造成的大气污染(主要是二恶英，剧毒，是氰化钾的100倍）还是更容易让人接受的。
四.污水库
1.地理位置
唐河污水库位于保定市安新县北青村北，利用唐河北低水槽围建而成，库容720万立方米，1976年建成并投入使用，现仅有天鹅股份有限公司生产废水排入；经与天鹅股份有限公司负责人交换意见，要求该公司进一步对生产废水进行深度治理，并尽快纳入保定市污水处理厂。
五.白洋淀
1.位置 白洋淀位于河北保定境内，白洋淀淀区主要在保定地区安新县境内，一部分在沧州地区。涉及安新、雄县、任丘、容城、高阳等县市。是国家重点旅游区和开放区。水域面积366平方公里，为华北平原最大的淡水湖。南距石家庄189公里，北距北京162公里，东距天津155公里，是京津冀腹地。
一.城市生态系统
1.结构：是由自然系统、经济系统和社会系统所组成的(如图 ）。城市中的自然系统包括城市居民赖以生存的基本物质环境，如阳光、空气、淡水、土地、动物、植物、微生物等；经济系统包括生产、分配、流通和消费的各个环节；社会系统涉及城市居民社会、经济及文化活动的各个方面，主要表现为人与人之间、个人与集体之间以及集体与集体之间的各种关系。
4.农业生态系统的基本结构
就总体来讲，农业生态系统结构，指农业生态系统的构成要素以及这些要素在时间上、空间上的配置和能量、物质在各要素间的转移、循环途径。由此可见农业生态系统的结构包括三个方面，即系统的组成成分，组分在系统空间和时间上的配置，以及组分间的联系特点和方式。
城市生态学的主要研究内容
城市生态学的主要研究内容城市生态学是一门综合性的学科，旨在研究城市环境的生态特征和生态过程，探究城市生态系统的构成、演化和功能，以及城市与生态环境之间的相互关系。
其主要研究内容包括以下几方面：1. 城市生态系统的构成和演化城市生态系统是由人类活动和自然环境相互作用形成的复杂系统，它包括城市的自然环境、人类社会和经济系统以及生物多样性等多个方面。
城市生态学研究城市生态系统的构成和演化，分析城市发展对生态环境的影响，探究城市生态系统的演变规律和趋势。
2. 城市生态系统的功能城市生态系统具有多种功能，包括提供生态服务、支持人类生计、维护生态安全等。
城市生态学研究城市生态系统的功能，探究城市生态系统对人类社会和经济发展的贡献，以及城市生态系统的脆弱性和抗干扰性。
3. 城市生态过程城市生态过程是指城市生态系统中的各种生态事件和生态过程，如城市气候、水循环、土地覆盖等。
城市生态学研究城市生态过程的特点和规律，分析城市生态过程对城市生态系统的影响和作用，探究城市生态过程的调控机制和方法。
4. 城市生态环境质量评价城市生态环境质量评价是城市生态学的重要研究内容之一。
评价城市生态环境质量是为了了解城市生态环境的状况，为城市生态环境保护和管理提供科学依据。
城市生态学研究城市生态环境质量评价的方法和指标体系，探究城市生态环境质量评价与城市生态系统的相互关系。
5. 城市生态系统的管理和保护城市生态系统的管理和保护是城市生态学的重要任务之一。
城市生态学研究城市生态系统的管理和保护策略，分析城市生态系统的脆弱性和抗干扰性，探究城市生态系统的恢复和重建方法，为城市生态系统的可持续发展提供理论和实践支持。
城市生态学是一门涉及多个学科的综合性学科，其主要研究内容包括城市生态系统的构成和演化、城市生态系统的功能、城市生态过程、城市生态环境质量评价以及城市生态系统的管理和保护。
城市生态学的研究成果对城市可持续发展、生态环境保护和人类福祉具有重要意义。
《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
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
城市生态系统的基本功能和主要特点
（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。
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
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）
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 游行产品及服务。 (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。
（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。
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
中国
76.4Hale Waihona Puke 世界总计 27.2石油
39.8 24.5 39.0 40.6 38.2 56.1 19.2 40.0
城市生态系统的特点
城市生态系统的特点 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-
城市生态系统的特点 1.城市是以人为主体的生态系统城市中人口密集，供自然界生物生存的绿地面积很小，绿色植物和动物在城市生态系统中仅仅作为环境的一部分。
2.城市是具有人工化环境的生态系统人工化环境改变了城市的下垫面特征，形成“城市热岛”，并使城市的小气候发生改变：城市中的自然，如山体、河流、湖泊和沼泽等也都受到人类建设活动的严重影响，形态和功能都发生了巨大变化。
3.城市是流量大、容量大、密度高、运转快的开放系统城市是一个需要输入大量粮食、水、燃料、原料，同时输出大量的产品和废物的开放系统，其物质和能量的“输入一一转化一一输出”运转效率很高。
4.城市是依赖性很强，独创性很差的生态系统生态系统所具有的自然调节和保持平衡功能在城市生态系统中显得很弱。
城市需要不断的人为干预来维持系统的平衡。
5.对城市生态系统的研究必须与人文社会科学相结合由于城市生态系统是以人为主体的人工生态系统，包括人的社会活动、经济活动在内的“城市系统”才是人们真正需要广加研究的对象。
社会学、经济学的观点、方法必然同时被生态学家所利用来解释城市复杂的结构、功能和过程。
城市生态系统
城市生态系统基本特征早在1935 年,当英国生态学家坦斯利提出“生态系统”这一重要的科学概念时,就有人认为它的提出是生态学发展过程中的一个转折期的开始。
“生态系统既是生态学的研究中心,也是研究环境以及环境科学的基础”。
而“城市生态”由美国芝加哥学派创始人帕克于1925 年提出后,得到了迅速的发展,与自然生态系统成为生态学的研究中心一样,城市生态系统也成为城市生态学的研究中心与研究重点。
城市生态系统是指:特定地域内的人口、资源、环境(包括生物的和物理的、社会的和经济的、政治的和文化的) 通过各种相生相克的关系建立起来的人类聚居地或社会、经济、自然复合体。
严格意义上说,城市是人口集中居住的地方,是当地自然环境的一部分,它本身并不是一个完整、自我稳定的生态系统。
但按照现代生态学的观点,城市也具有自然生态系统的某些特征,具有某种相对稳定的生态功能和生态过程。
尽管城市生态系统在生态系统组分的比例和作用方面发生了很大的变化,但城市生态系统内仍有植物和动物,生态系统的功能基本上得以正常进行,还与周围的自然生态系统发生着各种联系;另一方面,也应看到城市生态系统确实已发生了本质变化,具有许多不同于自然生态系统的突出特点。
因此,深入探讨城市生态系统的基本特征,对于城市生态环境保护、城市规划、建设、管理事业的发展具有重要的意义。
城市生态系统的人为性城市生态系统是人工生态系统城市及城市生态系统是通过人的劳动和智慧创造出来的,人工控制与人工作用对它的存在和发展起着决定性的作用。
城市生态系统不仅使原有自然生态系统的结构和组成发生了“人工化”倾向的变化(如绿地锐减、动物种类和数量发生变化,大气、水环境等物理、化学特征发生了明显的变化) ;而且,城市生态系统中大量的人工技术物质(建筑物、道路、公用设施等) 完全改变了原有自然生态系统的形态结构(物理结构) 。
城市生态系统具有人工化的营养结构:一是指,城市生态系统不但改变了自然生态系统的营养级的比例关系,而且改变了营养关系(谁供应谁) ;二是指在食物(营养) 输入、加工、传送过程中,人为因素起着主要作用。
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326
2162007
6624
慕尼黑
1992.12.31
意大利
1992.12.31
339
2070616
6111
罗马
1993.12.31
1992.12.01
529
3887278
7350
米兰
1992.12.31
1993.12.31
605
10925464
18047
波兰
1992
183
1193200
6524 B
第三章 城市生态系统的 构成及特征
B
1
第三章 城市生态系统的构成及特征
第一节 城市生态系统基本概念 第二节 城市生态系统的构成 第三节 城市生态系统的特征
B
2
第一节 城市生态系统基本概念
城市生态系统是城市生态学的研究中心与 研究重点。对城市生态系统的理解，因学
科重点、研究方向等不同，有着一定差异。
世界主要城市面积、人口和人口密度（1996年）
日期
面积
人口
人口密度
日期
(平方
(人/平方
(年/月/日)
公里)
(人)
公里)
(年/月/日)
墨西哥
1991
16807
10395000
618
墨西哥城
1990
1992.12.31
6341
12893700
2034
美国
1992.12.31
4276
5824900
1363
No.2 加尔各答印度 密度：23900人/每平方公里土地面积：531平方公里加尔各答，是印度的第四大的城市，拥有人口1270 万。拥有包括金融和信息技术企业。在城市中心经常交通拥挤。
No.3 卡拉奇巴基斯坦 密度：18900人/每平方公里土地面积：518平方公里卡拉奇，人口980万人，是巴基斯坦最大的城市，作为 国家的主要出海口，它是巴基斯坦经济中心，拥有金融，商业服务，出版，教育，旅游等产业，还是巴主 要的文化中心。
（1）人们具有巨大的创造、安排城市生态系统 的能力
（2）城市生态系统的构成物质体现着当今科学 技术的最高水平；
（3）为了维持城市生态系统的运行，科学技术 在城市生态系统中起着关键的作用。
B
35
(六) 城市生态系统的复杂性
1．城市生态系统是一个迅速发展和 变化的复合人工系统
2．城市生态系统是一个功能高度综 合的系统
No.6 首尔韩国首都 密度：16700人/每平方公里土地面积：1049平方公里首尔是韩国的首都，也是韩国最大的城市，人口1750 万，是纽约市人口的两倍。这也是世界上迄今为止规模最大人口最多的发达城市，有300万登记的车辆， 经常会出现交通挤塞情况。
B
34
(五) 城市生态系统的高“质量”性
2．城市生态系统的高层次性
B
11
第二节 城市生态系统的构成
由于不同专业的研究角度和出 发点不同，所以对城市生态系统构 成的认识及划分也各不相同。
B
12
一、社会学家提出的城市生态系统构成
二、环境学家提出的城市生态系统构成
城市居民 生物系统 家养生物
野生生物
住宅与公共建筑物
城市生态系
道路设施 人工物质系统 工厂
交通运输
通迅设施
容纳、缓冲及净化为特征。 经济系统：涉及生产、分配、流通、消费各环节。
以物质从分散到集中的高密度运转，能量从低质到 高质的高强度集聚，信息从低序到高序的连续积累为特征。 社会系统：涉及城市居民及物质和精神生活的各方面。
以高密度人口和高强度的生活消费为特征。
B
16
城市生态系统的组成结构 B
17
B
休斯顿
1992
纽约
1992
1992
1483
9756500
6579
阿根廷
1992
175
2981348
17036
布宜诺斯艾利斯
1991
1992.03.01
174
3851181
22133
巴西
圣保罗
1991
1990
661
8222515
12435
保加利亚
1992
290
2595451
8937
索菲亚
1992
捷克共和国
7620
1190126
908
1217315
2452
2154678
20445
3465748 1688785 1320634
3898 2237 4253
2829003 1358627
1876 7474
1644515
3322
33
全球人口密度最高的20座城市 No.1 孟买印度 密度：29650人/每平方公里土地面积：484平方公里孟买是印度最大的城市，是该国马哈拉施特拉邦的首 府，有人口1435万。它是印度的金融和娱乐中心(宝莱坞)有很多的跨国公司，是一个沿海城市。
No.4 拉各斯尼日利亚 密度：18150人/每平方公里土地面积：738平方公里拉各斯是尼日利亚第二大城市，人口1340万人，是尼 日利亚的金融中心和制造业中心，拥有教育，汽车，机械，纺织，食品加工和电子设备制造等多个产业。 但交通拥塞仍然是一个严峻的问题。
No.5 深圳中国 密度：17150人/每平方公里土地面积：466平方公里800万人口的深圳市，是中国的第二大港口城市，它是 中国的制造中心和中国的一个主要经济特区。
城市生态系统是一个以人为中心的自然、经济与社会系 统组成的结构复杂，功能多样，动态开放式的复合型人工 生态系统。
B
4
第一节 城市生态系统基本概念
(Байду номын сангаас) 城市生态系统是以城市居民为主体，以地域空间 和各种设施为环境，通过人类活动在自然生态系 统基础上改造和营建的人工生态系统 (王发曾)。
(3) 城市生态系统是城市居民与其周围环境组成的一 种特殊的人工生态系统，是人们创造的自然—经 济—社会复合体(金岚等)。
B
43
三、生命—环境相互作用结构
城市生态系统中的生命与环境之间，环境要素之间都 存在一定的相互作用关系。其中城市人群与环境之间的关 系是此种结构的主要内容。
生命系统：受人为干预，自然生 物种类单一，群落结构简单。
次生自然环境：城市自然要素的 演变适应人的生存需要，并可发 挥一定的自然净化功能。
人工环境：是人创造的财富（劳 动产品、资金、精神环境）。
B
26
(二)城市生态系统的人为性
1．城市生态系统是人工生态系统 2. 城市生态系统是以人为主体的生态系统 3．城市生态系统的变化规律由自然规律和
人类影响叠加形成
B
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(二) 城市生态系统的人为性
4．人类社会因素的影响在城市生态系统中 具有举足轻重的地位
5．城市生态系统中的人类活动影响着人类 自身
B
7
城市生态系统和一般自然生态系统(如森林、草原 等)或半自然今态系统(如农田等)的不同主要表现在：
城市生态系统和一般自然生态系统(如森林、草原等)或 半自然今态系统(如农田等)的不同主要表现在：
城市生态系统和一般自然生态系统(如森林、草原等)或 半自然今态系统(如农田等)的不同主要表现在：
B
5
第一节 城市生态系统基本概念
(4) 凡拥有10万以上人口．住房、工商业、行 政、文化娱乐等建筑物占50％以上面积，具 有发达的交通线网和车辆来往频繁的人类 集聚的区域称为城市生态系统(何强等)。
B
6
第一节 城市生态系统基本概念
城市生态系统定义为：特定地域内的人口、 资源、环境(包括生物的和物理的、社会的 和经济的、政治的和文化的)通过各种相生 相克的关系建立起来的人类聚居地或社会、 经济、自然的复合体。（《环境科学词 典》）
1 如何认识城市生态系统与自然生态系 统的区别？
2 如何认识城市生态系统的特征？
B
40
第四节 城市生态系统的结构
B
41
城市生态系统的结构有四种方式：
一、食物链结构
在城市生态系统中，生物的营养 结构有两种不同的食物类型： 自然—相对人工食物链（传统）
绿色植物草食动物肉食动物 人 （直接食用简单加工的动植物）
B
30
3．城市生态系统的开放具有层次性
第二层次为城市社会经济系统与城市自然环 境系统之间的开放
第三层次指城市生态系统作为一个整体向外 部系统的全方位开放。
B
31
(五) 城市生态系统的高“质量”性 1．物质、能量、人口等的高度集中性
B
32
中国 北京 上海 天津 印度 德里 海德拉巴 马德拉斯 印度尼西亚 雅加达 三宝垄 伊朗 马什哈德 德黑兰 日本 大阪 东京 横滨 名古屋 韩国 仁川 斧山 汉城 哈萨克斯坦 阿拉木图
华沙 罗马尼亚
1992.12.31
面积 (平方 公里)
1499
1520 824
200
1500
1310
496
105
889 755 311
1508 182
495
人口 (人)
人口密度 (人/平方
公里)
8235744
5494
1635827 7322564
1076 8886
2965403
14827
11380300
3．非食物的能量流和物质流的强度日益 增长
4．科学技术在人类生态系统中的作用日 益重要
B
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二、城市生态系统的特征
(一) 城市生态系统区别于自然生态系统的根 本特征
1. 系统的组成成分
2．系统的生态关系网络