城市生态学讲稿

第一篇：城市生态学讲稿

第一章 绪论

一、城市与城市生态学的概念

1、城市的概念

绝大多数的城市(city)都是从农村、集镇发展而来的。因此，一般词典都把城市定义为人口集中、工商业发达、居民以非农业人口为主的地区，通常是周围地区的政治、经济和文化中心。但是为了更明确区分城市与农村，科学地把城市定义为：是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。城市的特点：

1、空间上的聚集性。聚集大量的人口、资源和社会经济活动。

2、经济上的非农业性。是工业、商业、运输业、服务业等非农业的聚集地。又称“非农业的土地利用”。

3、构成上的异质性。人口的种族和民族、风俗与心理、语言与交往方式、以及宗教信仰、道德观念和政治意识等。又称“多样性”、“流动性”。

2、城市生态学的概念

城市生态学(urban ecology)是以生态学(ecology)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，既是一门重要的生态学分支学科，又是城市科学(urban science)的一个重要分支学科。城市生态学以整体的观点，把城市看成一个生态系统，除了研究它的形态结构以外，更多地把注意力放在全面阐明它的组分之间的关系及其组分之间的能量流动、物质代谢、信息流通和人的活动所形成的格局和过程。城市生态学采用系统思维方式，并试图用整体、综合有机体等观点去研究和解决城市生态环境问题。由于城市人口与城市环境(其他生物因素和非生物因素)相互作用形成复杂的网络系统，因而使城市体系的中心问题仍然是生物(人)与环境的问题，因此，从生态学角度又可把城市系统称为城市生态系统。

二、城市生态学的研究内容

城市生态学是生态学的一个分支，这就决定了城市生态学的研究对象是城市生态系统，重点研究城市居民与城市环境之间的关系。城市生态学的基本内容可归纳为城市生态系统的组成形态与功能、城市人口、生态环境、城市灾害及防范、城市景观生态、城市与区域持续发展和城市生态学原理的社会应用等七个方面。

根据研究的对象和内容的不同，城市生态学可分为城市自然生态学(urban naturalecology)、城市景观生态学(urban landscape ecology)、城市经济生态学(urban economicecology)和城市社会生态学(urban socio-ecology)等四个分支学科。

城市自然生态学着重研究城市的人类活动对所在地域自然生态系统的积极和消极影响，以及地域自然要素对人类活动的影响，即人的城市活动与地域的自然生态系统要素之间的相互关系。

城市景观生态学着重从景观尺度研究城市不同生态系统之间代谢过程的物流、能流和信息流的转化、利用效率等问题。城市经济生态学着重从经济学角度重点研究城市代谢过程的物流、能流和信息流的转化、利用效率等问题。

城市社会生态学的研究重点是城市人工环境对人的生理和心理的影响、效应及人在建设城市、改造自然过程中所遇到的城市问题，如人口、交通、能源问题等。城市社会生态学的研究起源于20世纪20年代美国芝加哥学派及德国学者的城市演替研究。前者着重于城市系统的功能，后者强调城市的影响，目前这两个学派趋于结合，形成了西方较为流行的结构功能学说。

三、城市生态学的发展简史

科学来自人类的社会生产实践，是人类认识事物客观规律性的总结，城市生态学的形成与发展也是与

人类社会生产实践和对客观事物的认识密切相关的。

1.城市生态学的形成与发展

(1)中国古代的城市生态学思想简述

首先，中国古代的城市生态学思想反映在人口、人与土地和人与食物的关系上。公元前390年后商鞅第一个提出了具有城市生态学思想的认识。主要观点有：①在个地区的土地组成上，城镇道路要占10％；才较为合理；②主张增加农业人口，提出农业人口与非业人口的比例为100：1，最多不小于10：1，并采取一系列政策鼓励从事农业，其中还规定了不准开设旅店和不准擅自迁居。随后荀子(公元前238年)则提出减少工商业人口，国家才能强盛的主张。公元170年，崔姓学者第一个提出人口的合理布局思想，到1885年，包世臣提出了农业与非农业劳动力比例关系应为5：1，限制非农业人口的发展。这些思想在一定程度上影响了我国城市的发展。

(2)巴黎的改建

自17世纪以来，巴黎一直接着古典美学原则进行建设，把城市的道路和广场构成美丽的图案，推祟圆广场放射线型的路，讲究轴线、构图。工业革命后，大工业在巴黎郊区发展起来，城市中出现了混乱，许多自发形成的工人住宅区，道路弯曲、房屋拥挤。从1852年开始进行了巴黎的改建，除了要解决城市中的混乱外还在于把工人住宅区移出中心地带和美化首都，主要的改建是对城市主道作了重新的规划，在市中心形成一个大的十字交叉，东向是繁华的商业街，西向是著名的罗浮官、香榭里舍大街和凡尔赛宫，南北向为林荫大道。为了解决交通的问题，修建内环线和外环线，再沿塞纳河修一条弧形道以补充两环。城市中修建了许多笔直的大道，在街道的交会点建广场，如著名的民族广场和明星广场等就是在街道交会点修建起来的广场。

巴黎的改建使城市的交通有了明显的改善，适应了当时马车快速行驶的要求，以及后来出现的机动车交通。在改建中，在重点地段加强了街道绿化，建了许多街心花园。井在主要道路两侧，规定了建筑高度，彻底改变了欧洲封建城堡原来闭塞、狭隘的面貌，造就了开阔、宏伟的城市景观。体现出原初的城市生态学思想。这对欧洲及世界各国的大城市建设有很大的影响，成为许多城市仿效的楷模。但是改建并没有很好地解决工业化所提出的问题，仅着重在形式外表上下功夫，付出了很高的代价，这也反映了当时理论的局限性和反映了资本主义上升时期炫耀财富的心理。

(3)田园城市规划理论

近代城市的发展产生了许多的矛盾，城市改建的社会实践，引起了许多人对城市规划理论的研究与探讨，其中最有影响的是1898年英国人霍华德提出的田园城市理论。他经过广泛和深入的社会调查，认识到了资本主义城市的种种现象，他认为城市灾难的根本问题是：城市无限制地发展、土地私有和土地投机买卖等。他提出城市的土地不但要统一管理，而且城市要与乡村相结合，并提出了一整套的田园城市设想方案(图l-1)。他设想，每个城市规模不宜过大，约3.2万人包括周围2000公顷土地的农田和绿地森林，城市中心是花园，工业区设在城市的边缘，有便利的交通，整个城市像一座大花园，居民生活在安排合理、优美舒适的环境之中。而建设这样的城市必须统一开发、经营和管理才能达到。在他的倡导下，英国曾有过试验，如伦敦附近的列契华斯城。但是由于田园城市理论与社会现实距离较大，该理论在实践中井未取得成功，然而这种城市生态思想却对城市规划理论的研究和发展起了很大作用，后来的卫星城镇就是这种思想发展的产物。

2.现代城市生态学的产生与发展(1)芝加哥学派与芝加哥城

20世纪以来，资本主义国家生产迅猛发展，使城市问题更加严重。由于资本的垄断，造成了大城市的畸形发展，中心城市衰落，城市问题尖锐。如巴黎从19世纪的270万人，猛增至850万人；日本东京从100万人剧增至1000多万人。这些大城市的工业、金融及科技教育占全国很大的比重。资产阶级为了追求高额利润，不注意环境，造成了建筑密集，高楼林立，交通混乱，环境进一步恶化。自霍华德的田园城市理论后，城市建设和改建的合理化需要更加强烈。1916年，美国芝加哥学派创始人帕克(R．E．PMk)发表《城市：关于城市环境中人类行为研究的几点意见》的著名论文，对城市的调查勺和研究工作提出了纲领性的结论意见，特别是他将生物群落学的原理和观点用。研究城市社会并取得丁可喜的成果，奠定了城市生态学的理论基础，并在后来的社会实践中得到发展。无疑如今美如画，类似花园的芝加哥城的建设深受其影响。

芝加哥学派的主要理论认为城市土地价值变化与植物对空间的竞争相似，土地的利用价值反映了人对最愿意和有价值地点的竞争。这种竞争作用下导致经济上的分离，按土地价值支付能力分化出不同阶层。例如，美国许多城市的内城地区通常为少数民族居住区。帕克的追随者还应用植物优势概念解释了有形群体的发展形式，土地价值决定市民各种活动水平和形式的优势。此外还将类似植物的侵入的演替概念应用于有形群体，特别是研究特殊的种族及商业活动逐渐进入居住区附近的情况。这些概念促使1925年伯吉斯提出了城市的同心圆增长理论，认为城市的自然发展将形成5—6个同心圆形式，它是竞争优势及侵入演替的自然生态的结果。

著名的土地经济学家赫特于1933年根据美国许多城市的实际情况提出了扇形理论。他认为城市从CBD区沿主要交通于道向外发展形成星形城市，总的仍是圆形，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，其中有较多住宅出租的扇形区是城市发展的最重要因素，因为它影响和吸引整个城市沿着该方向发展。这一理论与美国和加拿大当前许多城市的空间形式较相一致。

以后哈里斯(Harris)和厄曼(Uiman)考虑了汽车的重要影响而提出了多核理论。他们指出许多北美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，虽然市区有的核心不明显，有的核心是在迁移等原因下形成的，这最可能是由于汽车增长，成为上下班的主要交通工具所致。

(2)卫星城与发展新城市

卫星城的出现是受霍华德田园城市理论的启发，在恶性膨胀的大城市周围，建立一些小城镇，并通过这些小城镇的合理建设规模、布局等，使之创造良好的生活环境以疏散大城市的人口，缓解大城市的矛盾。它的发展经历了三个阶段：

最初只是附属于大城市的近郊居住城，仅供居住。工作及公共建筑集中在母城，所必也被称为卧城。在第二次世界大战前，英国人和法国人分别在伦敦和巴黎周围建了一些。以后又出现了半独立的卫星城。如住瑞典的斯德哥尔摩城周围建立了一批，著名的有威林比等，它有一批工业和服务设施，部分可以就地工作。进入60年代，产生了完全独立的卫星城，它距母城较远，有自己的工业，有全套的服务设施，可以不依赖母城而独立存在，再加以行政与财政的鼓励措施，吸引了许多人，达到了真正疏散大城市人口的目的。

(3)新建的大城市

第二次世界大战后，一些国家政府由于财富集中，有能力建设新城，在建设时吸取了新的理论与技术，并在建设者中发展了城市生态学理论。较为著名的有印度的昌迪加、巴西的巴西利亚，以及中同南方20世纪80年代兴建的深圳等。

巴西利亚是巴西的新首都，于1956年在全世界征求方案，丹麦考斯塔中奖，1956年按他的方案实施，规划人口50万，城市中一条长8公里的纵轴和3公里的横轴构成了像弓箭形的布局。弓的中部，东西交叉处为全市商业文化中心。其端部为火车站、体育场和旅馆中心。箭头部分为三角形的三权力广场，即立法、司法和行政大厦。弓背为划成方格的居住区，按邻区单位组织街坊，有宽阔的人工湖，布置大面积的城市植被。整个城市交通组织合理，主要道路交叉口全为立体化等。

四、城市生态学的学科基础

与城市生态学有关系的学科很多。但最为重要的相关学科有，在城市生态学形成之前发展起来的生态学，与城市生态学同步发展的人类生态学和城市学，以及后来发展和形成的景观生态学等等。

1.生态学。2.城市学。3.人类生态学。4.环境学

五、城市化及其生态后果

（一）城市的形成(三次社会分工与私有制)。

第一次:畜牧业与农业分离—聚落(城市胚胎)；第二次:农业与手工业分离—产生聚落中心；第三次:手工业与商业分离—“市”(集)形成；私有制产生—聚落争斗防卫—“城”(镇)形成；城市发展的自然条件：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。

（二）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： 数量上农业人口转变为城镇非农业人口;质量上城市居民生活方式的现代化。城市人口增长:(以前)自然(目前)机械。

（三）城市化的特点

1、人口集中；

2、产业集中；

3、能源结构改变；

4、需水量增加；

5、交通便捷；

6、信息传递快速；

7、不透水地面增加；

8、绿地减少；

9、人们相应的生活习惯改变。

（四）城市问题的生态学实质

1、城市中的物质流基本是线性的，物流链很短，常常及时资源到产品和废物。

2、城市中的生产、生活等一切活动需要大量的能源。

3、城市中各部门分割，行业间缺乏自觉的相互合作，各自为政，各行其事。

4、城市生产多着眼于局部产品，看重当前的经济效益。

5、城市生态系统中的消费者和生产者的比例常常失调。

6、城市中人口密集，自我驯化，造成人和自然隔绝，人际间关系疏远和紧张。

（五）世界八大公害事件

公害事件：因环境污染造成的在短期内人群大量发病和死亡事件。八大公害事件 ：是指在世界范围内，由于环境污染而造成的八次较大的轰动世界的公害事件。

1、马斯河谷事件；

2、多诺拉事件；

3、洛杉矶光化学烟雾事件；

4、伦敦烟雾事件；

5、四日市哮喘事件；

6、米糠油事件；

7、水俣病事件；

8、骨痛病事件

六、课时安排

总学时/总学分：32/2 理论学时：24实验学时：8 第一章 绪论（2学时）

第一篇 基础篇 第二章 生态学基础（2学时）第三章 城市生态学基本原理与思想（2学时）第二篇 原理篇 第四章 城市人口（2学时）第五章 城市植物群落（6学时，含实验4学时。实验一 测树工具的使用 实验二 叶片水势、叶面积测定）第六章 城市非生物环境（8学时，含实验4学时。实验三 温、湿度和光强度测定 实验四 土壤含水量的测定）第七章 城市景观（2学时）第八章 城市生态系统（2学时）

第三篇 应用篇 第九章 城市生态评价（2学时）第十章 城市生态规划（2学时）第十一章 城市生态建设（2学时）

复习题：

1、名词解释：城市、城市生态学、城市化

2、根据研究的对象和内容的不同，城市生态学分为哪四类？

3、现代城市生态学中，芝加哥学派的主要理论观点是什么？芝加哥学派（帕克）的主要追随者有谁？他们各自的城市模型理论是什么？

4、城市化的特点是什么？

5、城市问题的生态学实质是什么？

6、什么是公害事件？上个世纪世界八大公害事件是什么？

第二章 生态学基础 第一节 生态学概述

一、生态学的定义及研究对象

1、生态学在不同的发展时期的多种定义。生态学（英文Ecolocy）一词，源于希腊文oikos+logos，意为―住所、栖息地‖和―论述、学科‖。从字义上讲，生态学是关于居住环境的科学，即研究生物的聚居地或生境。生态学是研究生物及环境间相互关系的科学。这里，生物包括动物、植物、微生物及人类本身，即不同的生物系统，而环境则指生物生活中的无机因素、生物因素和人类社会共同构成环境系统。生态学自创立以来，在不同的发展时期，生态学家曾提出过多种定义，马世骏（1980）：生态学是一门多学科的自然科学，研究包括人类在内的生命系统与环境系统之间相互作用规律（物质循环和能量转化规律）及其机理。

2、生态学的研究对象

微观（基因、细胞和器官）、个体、种群、群落、生态系统（生命系统的六个层次或者水平）和宏观生态学及其应用。

传统生态学是研究生物个体以上水平（个体、种群、群落、生态系统）的生物与生物、生物与环境之间关系的科学。它是生物学的基础学科（形态、生理、遗传等）之一，同时又是唯一将研究对象扩大到生物体以外的科学。

现代生态学主要以生态系统为研究的基本单位，生态系统由生产者、消费者、分解者和非生物环境组成，其功能主要表现在物质流、能量流和信息流（稳态和调节功能）上，通过这三大流，生态系统的各个成员联系成为一个具有统一功能的系统。生态学的研究已超出个体、种群、群落和生态系统四个层次（或水平）的范围，向宏观和微观两个方向进一步发展。自然科学和社会科学相互渗透，形成了许多交叉学科，使得生态学的边界非常模糊。

（1）根据研究对象的组织水平划分：分子生态学、进化生态学、个体生态学或生理生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、景观生态学与全球生态学。

(2）根据研究对象的分类学类群划分：分出植物生态学、动物生态学、微生物生态学、陆地植物生态学、哺乳动物生态学、昆虫生态学、地衣生态学，以及各个主要物种的生态学。

(3）根据研究对象的生境类别划分：根据研究对象的生境类别划分有陆地生态学、海洋生态学、淡水生态学、岛屿生态学等。

(4）根据研究性质划分：理论生态学：涉及生态学进程、生态关系的数学推理及生态学建模-唐守正。应用生态学： A、应用于各类农业资源的管理，产生了农业生态学、森林生态学、草地生态学、家畜生态学、自然资源生态学等；B、应用于城市建设则形成了城市生态学；C、应用于环境保护与受损资源的恢复则形成了保育生物学、恢复生态学、生态工程学;D、应用于人类社会，则产生了人类生态学、生态伦理学等。E、还有学科间相互渗透而产生的边缘学科。例如，数量生态学、化学生态学、物理生态学、经济生态学等。

二、生态学的形成

1、生态学的萌芽时期(公元16世纪以前)；

2、生态学的建立时期(公元17世纪至19世纪末)；

3、生态学的巩固时期(20世纪初至20世纪50年代)。

4、现代生态学时期(20世纪60年代至现在)。

第二节 种群

一、种群的基本特征

（一）种群的定义 种群（population）人口学上就是人口，是一定空间中的同种个体的集合，也就是说，它是在一定空间中、特定时间内一起生活和繁殖的同种个体的总称。种群是物种在自然界中存在的基本单位，又是生物群落的基本组成单位。种群是一种特殊组合，具有独特性质、结构、机能，有自动调节大小的能力。

种群生态学（population ecology）——研究同种生物个体群数量动态、特性分化及其发生发展的科学。

（二）种群的基本特征

自然种群有三个基本特征：数量特征、空间特征和遗传特征。数量特征是指单位面积或者单位空间内的个体数目，即种群密度。空间特征是指种群都有一定的分布区域和分布形式。遗传特征是指一个种群内的生物具有一个共同的基因库，一区别与其他种，但并非每个个体都具有种群中所储存的所有信息，这涉及到种群内的遗传与变异。

1、种群密度：单位面积上个体数目或种群生物量。多度：调查样地上个体的数目。

森林中，常采用德鲁捷等级标准，多度和盖度结合起来，划分为七个等级。SOC 极多，覆盖度75%以上；COP3很多，50-75%；COP2多，25-50%；COP1较多，5-25%；SP尚多，植株不多，星散分布，5%；SOI 稀少，偶见一株；Un单株，仅见一株。

2、分布格局（distribution pattern）——种群内个体空间分布方式或配置特点。分：均匀分布（uniform distribution）、随机分布(random distribution)和集群分布(contagious distribution)

3、年龄结构（age structure）——种群内不同年龄的个体数量分布情况。种群中个体按其生殖年龄可以分为三个生态时期：繁殖前期、繁殖期和繁殖后期。分析年龄结构的方法是用年龄锥形图或称年龄金字塔图。根据年龄结构划分三种种群类型：增长型、稳定型、衰退型。

增长型种群（increasing population）——年龄结构成典型金字塔型，表示种群有大量幼体，老龄个体小，出生率大于死亡率。稳定型种群（stable population）——出生率与死亡率大致平衡，种群稳定。下降（衰退）种群（declining population）——倒金字塔型。种群中幼体减少，老体比例增大，死亡率大于出生率。

种群（特别是优势种）年龄结构，直接关系着其本身及其所在群落的发展趋势，是种群及其所在群落的动态趋势的主要指标。测定种群的年龄结构，便可分析它的自然动态，推知它及其所在群落的历史，预测它们的未来。

4、性比（sex ration）——性比是种群中雄性个体和雌性个体数目的比例。

受精卵的♂/♀大致是50：50，这叫第一性比。从幼体出生到性成熟这段时间里，由于种种原因，♂/♀比继续变化，到个体成熟时为正的♂/♀比例叫第二性比。最后还有充分成熟的个体性比，叫第三性比。性比对种群配偶关系及繁殖潜力有很大的影响。

5、生命表（life table）——是指列举同生群在特定年龄中个体的死亡和存活比率的一张清单。动态生命表(dynamic life table)——真实记录生物个体存活情况。根据观察一群同时出生的个体死亡或者存活的动态过程所获得的数据编制而成。静态生命表(static life table)—根据某个种群在特定时间内的年龄结构的数据编制而成。

作用（意义）：综合记录了生物体生命过程的重要数据；系统表示出种群完整生命过程；研究种群数量动态必不可少的方法。

二．种群的增长与调节

种群动态（population dynamic）包括种群的数量动态、空间动态、种群调节以及种群对环境变化的生态对策等。本文仅就数量动态，主要是种群的增长做些解释。

种群增长在理论上取决三个因素：出生率、死亡率和开始增长时的种群大小。Nt=N0+（B-D）内禀增长率：当环境资源无限制时，在最适条件下，种群所能达到的最大瞬时增长速率(r值)。r=（Nt-N0）/ N0 *100%

（一）种群增长的模型

1、马尔萨斯（Malthus）方程：又称指数增长模型。如果食物空间和资源都不受限制，r 为一常数，且种群的世代是不重叠。这个种群的增长理论上应按下式进行：Nt=N0ert 指数增长；ln Nt =ln N0ert 对数增长。

2、逻辑斯蒂增长（Logistic growth）模型：是比利时学者Verhulst 1838年创立的。逻辑斯蒂增长模型是指种群在有限环境下，受环境制约且与密度相关的增长方式。又称阻滞增长。Nt =k/1+e(1-N/k)-rt

（三）种群大小的调节（population regulation）

种群大小的调节是指种群大小的控制或者是指种群大小所表现的作用限度。调节种群大小的因素：非密度相关——外界（物理）因素，如降水、温度、土壤状况等。密度相关（密度依赖）——内部的生物因素。自疏(self thinning)与-3/2定律：自疏——指同种植物因种群密度而引起种群个体死亡而密度减少的过程。–3/2定律——植物种群自疏过程中，其个体平均重量与种群密度成-3/2直线斜率的变化。W=Cd-3/2 logw=logc-3/2logd W~平均单株重量

C~为常数 d~种群密度（植物个体重量与密度说：密度降低，重量增大）

第三节

生态系统一、生态系统的基本概念

生态系统(ecosystem)在一定的时空范围内，生物群落与其环境之间通过不断的物质循环与能量流动形成的相互依赖、相互作用、相互制约的统一体。

在自然界只要在一定空间内存在生物和非生物两种成分，并能互相作用达到某种功能上的稳定性，这个整体就可以视为一个生态系统。因此在我们居住的这个地球上有许多大大小小的生态系统，大至生物圈(biosphere)或生态圈(ecosphere)，海洋，陆地，小至森林，草原、湖泊和小池塘。

二、生态系统的组成和功能

1、生态系统的组成 任何一个生态系统都是由生物成分和非生物成分两部分组成的，但是为了分析的方便，常常又把这两大成分分为：（1）非生物成分（自然环境）（2）生产者(producers)（3）消费者(consumers)（4）分解者(decomposers或reducers)

生态系统还可以根据物质和能量的活动性，分为：贮存库（reservoir pool）：生态系统中，除运转的物质和能量外，有一部分属于贮存的物质和能量。包括生产者自身的一部分碳素，经过长期矿化作用形成为泥炭，如化石，珊瑚礁等；有的则转化成为化石燃料，例如石油和煤等；有的则流入大海形成沉积物，它们都暂时或长期地离开了生态系统的循环而贮存起来。交换库（循环库）（exchange of cycling pool）：生物体与大气圈、水圈和生物圈之间的物质循环和能量流动。与贮存库相反，它们之间的交换是迅速的，但容量小，而且很活跃。

2、生态系统的功能 能量流动，物质循环和信息传递是生态系统的三大功能。能量流动是单方向的，物质流动是循环式的，信息传递则包括营养信息、化学信息、物理信息和行为信息，构成了信息网。

三、食物链和食物网

(一)食物链和食物网的概念

1、食物链(food chains)生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和被食的关系在生态系统中传递。各种生物按其食物关系排列的链状顺序称为食物链(food chains)。举例说明陆地生态系统：绿色植物→食草动物→一级肉食动物→二级肉食动物→顶级肉食动物。水域生态系统：浮游植物→浮游动物→食草性鱼类→一级食肉性鱼类→二级食肉性鱼类→顶级食肉性鱼类。

2、食物网(foodweb)食物链彼此交错链结，形成一个网状结构，这就是食物网。一个复杂的食物网是使生态系统保持稳定的重要条件，一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外力干扰的能力就越强；食物网越简单，生态系统就越容易发生波动和毁灭。

(二)食物链的类型

在生态系统中都存在着三种主要的食物链，捕食食物链(grazing food chain)和碎屑食物链(detrital food chain)和寄生食物链。

（三）食物链的特征

1、食物链的长度通常不超过6个营养级，最常见的4—5个营养级，因为能量沿食物链流动时不断流失。

2、食物链越长，最后营养级位所获得的能量也越少。因为从起点到终点经过的营养级越多，其能量损耗也就越大。

3、食物链或食物网的复杂程度与生态系统的稳定性直接相关。

4、生态系统中的食物链不是固定不变的，它不仅在进化历史上有改变，在短时间内也会发生变化。

四、营养级和生态金字塔

（一）营养级（trophic levels）是指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和，因此，营养级之间的关系已经不是指一种生物和另一种生物之间的营养关系，而是指一类生物和处在不同营养层次上另一类生物之间的关系。生产者的绿色植物和所有自养生物都位于食物链的起点，即食物链的第一环节，它们构成了第一个营养级。所有以生产者(主要是绿色植物)为食的动物都属于第二个营养级，即植食动物营养级。第三个营养级包括所有以植食动物为食的肉食动物。以此类推，还可以有第四个营养级(即二级肉食动物营养级)和第五个营养级等。由于食物链的环节数目是受到限制的，所以营养级的数目也不可能很多，一般限于3～5个。营养级的位置越高，归属于这个营养级的生物种类和数量就越少，当少到一定程度的时候，就不可能再维持另一个营养级中生物的生存了。

（二）生态金字塔（ecological pyramids）是指各个营养级之间的数量关系，这种数量关系可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位，采用这些单位所构成的生态金字塔就分别称为生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。数量金字塔是以生物的个体数量表示每一营养级。生物量金字塔以生物组织的干重表示每一个营养级中生物的总重量。能量金字塔是利用各营养级所固定的总能量值的多少来构成的生态金字塔。

五、生态效率

生态效率（ecological efficiencies）是指各种能流参数中的任何一个参数在营养级之间或营养级内部的比值关系。营养级间的同化能量之比值为林德曼效率。

多个生态系统中，林德曼效率似乎是一个常数，即10%，生态学家通常把10%的林德曼效率看成是一条重要的生态学规律，但近来对海洋食物链的研究表明，在有些情况下，林德曼效率可以大于30%。对自然水域生态系统的研究表明，在从初级生产量到次级生产量的能量转化过程中，林德曼效率大约为15～20%；就利用效率来看，从第一营养级往后可能会略有提高，但一般说来都处于20～25%的范围之内。这就是说，每个营养级的净生产量将会有75～80%通向碎屑食物链。

六、生态系统的反馈调节与生态平衡

（一）生态平衡及其调节

由于生态系统具有自我调节机制，生态系统会保持自身的生态平衡。生态平衡是指生态系统通过发育和调节所达到的一种稳定状况，它包括结构上的稳定、功能上的稳定和能量输入输出上的稳定。生态平衡是一种动态平衡，因为能量流动和物质循环总在不间断地进行，生物个体也在不断地进行更新。生产者、消费者和分解者在数量上保持平衡能够增强生态系统的自我调节能力。

生态系统对于外界的干扰，在结构和功能上产生一系列对策，一保护其内部结构的稳定。它包括以下四个基本原则：物质保护原则、生产保护原则、结构保护原则和关系保护原则。

生态平衡的调节主要通过系统的抵抗力、恢复力、自治力和内稳机制来实现。（1）抵抗力（resistance）: 生态系统抵抗外部干扰、维持系统结构功能原状的能力。（2）恢复力（resilience）: 指生态系统遭受外部干扰后，系统恢复到原状的能力。（3）自治力(autonomy): 指生态系统对于发生内部的各种现象的自我控制能力。（4）稳态机制（homeostasis）: 指内部组织（internal organization）和结构的一种调节功能，即调节能量流动和物质循环的能力，调节生态系统中各种成分之间的营养关系的能力。

（二）生态平衡失调与生态危机

当外界干扰压力很大，使系统的变化超出其自我调节能力限度即生态阈限时，系统的自我调节能力随之丧失。此时，系统结构遭到破坏，功能受阻，整个系统受到严重伤害乃至崩溃，此即生态平衡失调。

严重的生态平衡失调，从而威胁到人类的生存时，称为生态危机—由于人类盲目的生产和生活活动而导致的局部甚至整个生物圈结构和功能的失调。

复习题：

1、名词解释：种群、种群动态、生态系统、食物链、食物网、生态效率、内禀增长率、马尔萨斯方程、逻辑斯蒂增长模型、生态平衡、生态平衡失调、生态危机

2、自然种群的三个基本特征是什么？

3、种群中个体的三种空间分布格局是什么？

4、种群个体按生殖年龄划分的三个生态时期是什么？

5、根据年龄结构划分的三种种群类型是什么？

6、种群增长的模型主要有哪两种？

7、什么是种群大小调节，调节种群大小的因素主要是什么？

8、生态平衡调节的四个基本原则是什么？

9、生态平衡调节的四种机制是什么？

第三章 城市生态学基本原理与思想 第一节 城市生态学基本原理

一、城市生态位原理

1、生态位（niche）的概念

―生态位‖(niche)一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。一般说，生态位的宽度依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。

2、生态位理论的基本要点

(1)生态位宽度（广度）(niche breadth，niche width)：一个有机体单位（物种）利用的各种各样不同资源的综合的幅度。(2)生态位重叠（niche overlap）：不同物种的生态位之间的重叠现象。或是说两个或

更多的物种对资源位和资源状态共同利用。生态位重叠是竞争的必要条件但并非绝对条件，而决定于资源状态。(3)生态位分离（niche separation）定义：两个物种在资源系列上利用资源的分离程度。又称竞争排斥原理（anticompetitive exclusion principle）或高斯（Gause，1934）原理：如果许多物种占据一个特定的环境，他们要共同生活下去，必然要存在某种生态学差别（具有不同的生态位），否则它们不能在相同的生态位内永久地共存。(4)生态位移动（niche drift）：种群对资源谱利用的变动。这是环境胁迫或者竞争的结果。

3、用生态位理论解释自然生物群落

(1)一个稳定的群落中占据了相同生态位的两个物种，其中一个终究要灭亡；(2)一个稳定的生物群落中，由于各种群在群落中具有各自的生态位，种群间能避免直接的竞争，从而保证了群落的稳定。(3)群落是一个相互起作用，生态位分化的种群系统。这些种群在它们对群落的时间、空间和资源利用方面，以及相互作用的可能类型方面，都趋于互相补充而不是直接竞争。大家配合共同生活，更有效地利用环境资源，从而保证了群落在一个较长时间有较高的生长力，具有更大的稳定性。(4)竞争可以导致多样性而不是灭绝，竞争在塑造生物群落的物种构成中发挥着主要作用。竞争排斥在自然开放系统中，很可能是例外而不是规律，因为，物种常常能够转换它们的功能生态位去避免竞争的有害效应。

4、城市生态位(urban niche)城市生态位(urban niche)是个城市给人们生存和活动所提供的生态位，是城市提供给人们的或可被人们利用的各种生态因子(如水、食物、能源、土地、气候、建筑、交通等)和生态关系(如牛产力水平、环境容量、生活质量、与外部系统的关系等)的集合。它反映了一个城市(或者其他人类生境)的现状对于人类各种经济活动和生活活动的适宜程度，反映了个城市的性质、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、年龄人群的吸引力和离心力。

城市生态位大致可分为两大类：一类是资源利用、生产条件生态位，一类是环境质量、生活水平生态位，简称生活生态位。其中生产条件生态位，简称生产生态位，包括了城市的经济水平(物质和信息生产及流通水平)、资源丰盛度(如水、能源、原材料、资金、智力、土地、基础设施等)；生活生态位包括社会环境(如物质生活和精神生活水平及社会服务水平等)及自然环境(物理环境质量、生物多样性、景观适宜度等)。

总之，城市生态位是指城市满足人类生存发展所提供的各种条件的完备程度。一个城市既有整体意义上的生态位，如一个城市相对于其外部地域的吸引力与辐射力；也有城市空间各组成部分因质量层次不同所体现的生态位的差异。如有学者认为，城市市中心的生态位在城市各个空间组成部分是最优越的(在特定的条件下和特定的城市发展阶段)。对城市居民个体而言，在城市发展过程中，不断寻找良好的生态位是人们生理和心理的本能。人们向往生态位高的城市地区的行为，从某种意义上说，是城市发展的动力与客观规律之。

二、多样性导致稳定性原理

大量事实证明，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、复杂性呈正相关的。也就是说，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。这是因为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，以由生物种群间的代偿作用给予克服。多样、复杂的生态系统受到了较为严重的干扰，也总是会自发地通过群落演替，恢复原先的稳定性状态，重建失去了的生态平衡，只是所需的时间，要比受较轻微干扰的生态系统长。

在城市生态系统中，各种人力资源及多种性质保证了城市各项事业的发展对人才的需求；各种城市用

地具有的多种属性(自然的或人工整地形成的)保证了城市各类活动的展开；多种城市功能的复合作用与多种交通方式使城市具有远比单一功能与单一交通方式的城市大得多的吸引力与辐射力；城市各部门行业和产业结构的多样性和复杂性导致了城市经济的稳定性和整体性的城市经济效益高等，这都是多样性导致稳定性原理在城市生态系统中的应用和体现。

三、食物链(网)原理

在普通生态学里，食物链(food chain)指以能量和营养物质形成的各种生物之间的联系。食物网(food web)则指一个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。

广义的食物链(网)原理应用于城市生态系统中时，首先是指以产品或废料、下脚料为轴线，以利润为动力将城市生态系统中的生产者——企业相互联系在一起。城市各企业之间的生产原料，是互相提供的。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。如此之间反复发生密切的联系，因而可以根据需要进行城市食物网―加链‖和―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，即―减链‖；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，即―加链‖。其次，城市食物链(网)原理反映了城市生态系统具有的这特点，即：城市的各个组分、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。各组分之间是互相依赖、互相制约的关系，牵一发而动全身。

此外，城市生态学的食物链(网)原理还表明：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。

四、系统整体功能最优原理

各个子系统功能的发挥影响了系统整体功能的发挥；同时，各子系统功能的状态也取决于系统整体功能的状态；城市各个子系统具有自身的目标与发展趋势，作为个体存在，它们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。所以，城市各组分之间的关系并非总是协调一致的，而是呈现出相生与相克的联系状态。因此，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、环境承载力原理

1、定义：所谓环境承载力(environmental load capacity)是指某一环境状态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。其三者的限制，是环境本身具有的有限性自我调节能力的量度。

2、环境承载力最主要的特点是客观性和主观性的结合。客观性体现在一定环境状态下其环境承载力是客观存在的，是可以衡量和把握的；主观性表现在环境承载力的指标及其数值将因人类社会行为内容的不同而不同，而且人类可以通过自身行为，特别是社会经济行为来改变环境承载力的大小，控制其变化方向。环境承载力的另一特点是具明显的区域性和时间性，地区不同或时间范围不同，环境承载力也可以不同。

3、环境承载力包括：(1)资源承载力：含自然资源条件如淡水、土地、矿藏、生物等，也包含社会资源条件，如劳动力资源、交通工具与道路系统、市场因子、经济发展实力等。从资源发挥作用的程度来划分，资源承载力又可分为现实的和潜在的两种类型。现实的：指在现有技术条件下，一区域范围内的资源承载能力；潜在的：指技术进步，资源利用程度提高或外部条件改善促进经济腹地资源输人，从而提高本区的资源承载力。(2)技术承载力：主要指劳动力素质、文化程度与技术水平所能承受的人类社会作用强度，它同样也包括现实的与潜在的两种类型。(3)污染承载力：是反映本地自然环境的自净能力大小的指标。

4、环境承载力原理具体内容：(1)环境承载力随城市外部环境条件的变化而变化。(2)环境承载力的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。(3)城市生态演替是一种更新过程，它是城市适应外部环境变化及内部自我调节的结果。城市生态系统向结构复杂、能量最优利用、生产力最高的方向的演化称为正向演替；反之称为逆向演替。(4)城市生态系统的演替方向是与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。当城市活动强度小于环境承载力时，城市生态系统可表现为正向演替；反之，则相反。

第二节 城市生态学研究的基本思路

一、系统的概念

系统(system)是相互依存、相互制约、相互作用的诸元素的综合体。而体现这种整体性和相互联系性的思想，就是系统思想。

系统思想要求：全面地、而不是局部地看问题；连贯地、而不是孤立地看问题；灵活地、而不是呆板地看问题。系统思想作为一种进行分析与综合的辩征思维工具，在城市生态学学习和研究中，必须始终用系统思想作指导，才能取得预期效果。

二、系统的特征

(1)整体性或称集合性：系统是由许多元素按一定方式组台起来的，这些元素虽然各具不同的性能，但它们是根据逻辑统性的要求构成的整体。一部电视机有103个元件，一架喷气式飞机有105个零件，一个城市有108个单位。(2)关联性：系统各个组成部分之间是互相联系、互相制约、有机地结合在一起的。(3)目的性：系统具有一定的功能，达到定的目的。(4)环境适应性：任何一个系统都处在个特定的环境之中，系统与环境不断进行能量、物质与信息的交换，系统必须适应它的环境。(5)反馈机制：所有的系统都是信息反馈系统，系统内部都有反馈机制。

三、系统的研究思路

系统作为一个统一的整体，在系统边界确定以后，所有跨越边界进入系统的流动，都是系统输入；跨越边界离开系统的流动都是系统的输出。人们在认识系统的实践中，常常会遇到各种各样的系统。其中有的系统，人们对其输入与输出比较容易了解，而对其内部组分及组分间相互联系和相互作用的认识，则存在不同程度的困难。相反，人们对有的系统的内部组分及其组分间相互联系和相互作用关系比较容易了解，而对其输出与输入则难以确定。因此，对于不同的系统，应采取币同的研究思路。我们把各种研究系统的思路，统称为系统研究思路，一般可分为―黑箱‖、―白箱‖和―灰箱‖三种。

(1)黑箱研究思路：黑箱研究思路是完全忽略系统内部结构，只通过输入和输出的信息来研究系统的转化特性和反应特征的系统研究思路。一般来说，当人们由于技术原因对系统内部难以了解，或研究者仅对系统整体功能感兴趣时，都会采用黑箱这种研究思路。中医通过―望、闻、听、问、切脉‖进行疾病诊断就是典型的例子。黑箱研究思路除了可以了解系统的转换功能外，有时还可以对系统的内部结构作出相当准确的推断。

(2)白箱研究思路：白箱研究思路是建立在对系统的组分构成及其相互联系有透彻了解的基础上，通过揭示系统内部的结构和功能来认识包括系统输入与输出在内的整体特性。例如生物的形态解剖研究、各种电器设计等常采用白箱研究思路。

(3)灰箱研究思路：灰箱研究思路是同时兼用黑箱和白箱的研究思路而派生出来的一种系统分析思路。在认识系统的实践过程中，人们常遇到这样的情况，即研究者对系统内部结构与功能只有部分已知，而其

余部分则是未知的。在这种情况下，采用灰箱研究思路来认识分析系统，往往能收到事半功倍的效果。例如，许多有关生物行为、生态系统结构与功能研究，大多采用―灰箱‖研究思路展开。有的系统其内部结构、参数、特征是确知的，明白的。有许多非技术系统，例如人类的大脑，其内部结构、参数与特征是一无所知的，只能从系统外部表象来研究，我们把这种系统的内部称作黑箱。也有介于黑与白之间的情况，系统内部的情况不甚了解，也不全知。邓聚龙教授任1982年首创―灰色系统‖理论，将部分信息已知、部分信息未知的系统定义为灰色系统。

当然在城市生态学研究过程中，要解决的问题是多种多样的。不同的问题将采用小同的思路和方法来解决。系统思路是最基本的思路和方法。

复习题：

1、如何用生态位理论解释自然生物群落？

2、什么是城市生态位原理？

3、多样性导致稳定性原理在城市生态系统中的应用和体现主要在哪些方面？

4、广义的食物链(网)原理应用于城市生态系统中主要表现在哪些方面？

5、什么叫环境承载力？其主要内容是什么？

6、环境承载力原理的具体内容是什么？

7、城市生态学的基本原理有哪些？

8、什么是系统？系统研究的思路是什么？

第四章

城市人口 第一节 城市人口的规模和构成

一、城市人口的规模

城市人口的规模表现为数量和分布密度。不仅能反映城市规模，也可表明城市生态系统得人口负荷程度。

1、城市人口数量。城市容量：在一定自然背景基础、生产力技术水平和生产条件下，城市所能供养的人口数量。对于一个未城市化的原始地区，其人口容量主要取决于自然条件，人口容量相对很小。随着人类社会和经济的发展，劳动生产率不断提高，人类改造自然的能力逐渐增强，人口容量随之增强。

由此可见，城市容量一般与下列因素密切相关:城市所在地区的自然条件: 不同的自然条件下所能提供的水、土资源和对污染物的自净能力不同，限制着城市人口规模的发展。城市的技术经济发展水平: 城市能容纳的劳动力数量一般随城市的经济发展而增大;城市生态环境可通过追加资金投入和加强管理得到改善，从而使城市的容量得以扩大。

一般认为，城市容量主要分成以下三个方面：城市生产发展人口容量: 城市容纳劳动力人口的最大数量。城市生活条件人口容量: 住房、市内交通、供水、供电、商业网点、学校、医院、文化娱乐设施等综合起来能够容纳的人口数量。城市生态环境的人口容量: 城市提供物质、能量和消耗、处理生活及工业垃圾的能力。

2、城市人口密度。

城市人口密度是人口结构的一个重要的基本要素，一般指城市用地范围内(城市区域内)单位而积上居住的人口数，常用人／平方公里或人／公顷等来表示。有两种含义：①指城市行政区内单位面积上的人口数；②指城市规划区域建设区范围内单位面积上的人口数。常用的城市人口密度通常是后者。城市人口密度反映一个城市乃至城市内某一区域居住人口的疏密程度。其指标常作城市规划、建设、管理和人口迁移

等计划的参考依据。

适当的人口密度可以增强人类改造自然的能力，促使生活丰富多彩，节省时间和空间，从而提高社会效益。但城市对人口的负荷力是有限的，城市人口过密化是造成城市交通捆挤、住宅紧张、环境恶化、犯罪率上升等一系列现代城市问题。相反，过低的人口密度也不利于城市生态系统的发展，如城乡人口居住分散，分布稀疏而难以享受高质量的公共服务。

中国从1950年起，就以发达国家大城市存在的各种城市问题以及人口和产业向大城市外围地区扩散的现象为依据，制定了―控制大城市，发展小城镇‖的城市发展方针，并于1989年在城市规划法中明确提出了―严格控制大城市规模、合理发展中等城市和小城市‖的城市政策。对此，学术界一直存在很大约争论，赞成和反对的两种观点针锋相对。在中国坚持控制大城市发展方针的几十年中，大城市用地规模受到相当程度的限制。而由于人口增长惯性，大城市人口规模却越来越大。长期以来，大城市人口增长超过了城市用地发展速度，导致中国大城市人口过密化，在一定程度加剧大城市的城市问题。

二、城市人口的构成

城市人口的构成包括结构和组成两方面，不仅能反映城市生态系统功能状况，也可表明城市的发展潜力。

1、城市人口的结构

城市人口的结构包括：年龄结构、性别结构、知识结构、职业结构等。也可以按照自然结构和社会结构来划分。自然结构包括年龄结构、性别结构和人口增长速度等，它反映城市人口数量变化的可能性和趋势；社会结构主要包括人口的知识结构、职业结构、民族结构和所有制等，它们反映城市人口在社会经济系统中的特征和作用。

（1）人口的自然结构。性别结构: 是否均衡，决定着城市内部人口再生产过程的变动方向。年龄结构: 部分地决定着城市人口群体再生产的速度，决定着能够提供给社会的劳动力数量，影响着对社会生活消费物品的需求量。质量结构: 主要是指人口的先天素质情况，如发育属于正常还是畸形，有否残疾，比例多少等。

一个地区人口的自然结构，与该地区人口负荷量的变化、劳动力资源余缺程度、被抚养人口的增减等有十分密切的关系，是一项非常重要的社会经济发展因素指标，也是在城市规划与建设中，规划各类(针对不同年龄人口的)服务设施(如托儿所、幼儿园、中小学、医院、养老院等)的重要依据。

（2）人口的社会构成。包括人口的社会分布、职业构成、民族组成等。

2、城市人口的组成 城亦称人口分类，一般有以下四类。

(1)基本人口：指在工业、农业、交通运输业以及其他不同地方行政、财政、文教单位工作的人口。基本人口对城市规模起确定性作用。

(2)服务人口：指为当地服务的企业、行政机关、文教卫生、商业服务机构中的人口，服务人口的多少随城市规模大小而定。

(3)被扶养的人口：指未成年的、丧失劳动能力的以及没有参加劳动的人，包括老弱病残、儿童、学生以及无业人口，它一般是随就业人数而变动的。

(4)流动人口：指在本市无固定户口的人口。一般又分为常住流动人口和临时流动人口；前者指临时工、季节工、借调人员、支援人员等。后者指因多种活动过程而在短时间内滞留的人员。流动人口的比例直接牵涉到城市交通、商业、服务等行业的服务效果及社会生活质量。流动人口随城市性质和季节而异。一些政治、经济、文化、旅游中心城市流动人口比例较高。据1997年的调查统计，上海有外来流动人口约370

万，约占全市户籍人口数的1／4。

城市规划部门一般将人口比例控制在：基本人口30-40%，服务人口12-20%；被扶养人口45-50%。城市各类人口在总人口中的比例即为人口构成，亦即劳动构成。分析劳动构成的现状是估算人口发展规模的重要标志之一。城市性质和规模不同，劳动构成也不同。一般说来，城市越大，服务人员比重越高。目前我国规定的特大城市服务人口的比重为20％一24％、低于美国特大城市的27％一31.4％的比重，只相当于它们中小城市的水平。上海市1996年服务人口比重约为38％。

第二节 城市环境对人类的影响

一、城市环境对人的生活质量的影响。1.城市拥挤；2.住房紧张；3.城市基础设施滞后；4.环境污染。

二、城市环境对人体健康的影响。1.环境污染引起中毒。2.环境污染致癌。3.环境污染引起突变和畸变。

三、城市环境对人的心理影响。1.城市拥挤对人的心理影响。2.环境污染对人的心理影响（噪音污染、空气污染、水污染等）

第三节 城市人口环境容量观

一、城市人口容量概念

城市人口容量概念是指一个城市所能承载的最大人口数量。不同的学者基于不同的研究角度，对人口容量含义做出了不同的理解，包括：

1、生物生理的人口容量，就是把人类的人均消费水平压缩到最低水平，即在只能满足人类的生理基本要求所必须的水平上估算的最大人口抚养数。

2、环境人口容量即资源承载力，它是指一个特定城市生态系统中资源可供养的人口。

3、经济人口容量强调人口发展与经济发展过程的协调与统一，指在一定的经济发展水平下，一个特定的生态系统中生产资料所能容纳的劳动力数量。

4、现实条件的人口容量，根据城市居民的现实消费水平，参照可以预见的生活水平、生产力水平、资源储量和消耗量的变动情况，二估算的未来城市生态系统所能容纳的最大人口规模。

5、适度人口容量，多角度考虑所谓的适度人口。

二、城市人口容量的基本特点

1、人口容量是超越自然生态系统的高容量。

2、人口容量的基础是农业生态系统。

3、高人口容量需要依靠高投入来维持。

4、人口容量受众多因素的制约。

5、人口容量是一定生活（消费）水平下的容量。

6、人口容量参数的不确定性。

三、城市人口容量的水桶理论与人口压力系数

1、人口容量的水桶理论 如果我们把某一特定的人类生态系统（全球、一个国家或地区）比作 一个形状既定的水桶，则该系统的人口容量就是装在这个水桶中的液体的“重量”，它取决于三个系数：水桶底面积（S）、水桶的壁高（H）和液体的比重（P）。其人口容量（W）就是：W=S*H*P。所谓底面积是指自然资源和自然条件，它是人口容量的重要决定因素之一；壁高是指经济发展水平，它是人口容量动态特征的主要依据；比重是指人口的消费水平倒数，在自然资源和经济发展一定的前提下，人均消耗水平的提高将导致人口容量的缩小。

2、人口压力系数 用来反映一个特定城市生态系统的人口压力状况的量化指标，公式：C=P/W。C人口压力系数；P现实人口数；W人口容量。

四、人口环境容量观

关于人口环境容量世界上存在着乐观论、悲观论和辩证的观点。

一些学者认为，地球能够维持的人口要比21世纪初将在地球上生存的人口数高得多。个别人断言，地球可以养育500亿人口，乐观派观点的基本依据主要有四点：①地球陆地还有大量资源尚未开发利用；②人类对海洋资源，包括海底和海水资源的开发利用还处于起步阶段；③高度发达的经济条件是合理和优化环境的基础，现在的环境污染和环境退化都是暂时的；④科学技术正以跳跃速度发展，随着生产力的发展，深人认识自然规律，在深度和广度上不断提高综合利用现有资源和开发新资源的能力日益增长的社会需求，扩大人口环境容量。

这是对人口环境容量的看法与乐观论相对的学术观点。以极端的生态保护主义和西方绿色和平运动中的政治家和学者为代表的悲观派认为，当前地球上现有人口已经过多，人满为患，进—步增长后果不堪设想，其观点的主要依据是：①人口规模超过环境容量的基本表现是整个环境内生态系统的退化，如污染、毁林、草原减退、沙漠化、土壤侵蚀以及解体、食物和其他自然资源的短缺、气候变异，灾害频繁等；②即使现有的人口规模不再增长，但人均消费水平还会继续以相当快的速度上升，资源的耗用量仍会不断扩大；③人类只是地球上生物群中的—种，人类不能只是保证自身的生存、发展和幸福，还必须为其他生物保留和创造适合于它们生存和维持某种程度繁荣的条件。

世界多数科学家普遍认为，人口环境容量不像生物环境容量那样主要决定于自然环境因素，而是一个非常复杂和不断变化的人口—自然环境—社会经济、文化综合体系，是由多种，甚至是不确定的因素共同决定的。现阶段，人口必须控制，否则将加重环境污染和生态失衡，甚至给人类造成不可逆转的损失。因此，对人口环境容量过于乐观不是科学的态度。但人类科学技术的发展是无限的，资源的潜能是巨大的，科学技术的重大突破，特别是对海洋资源利用和保护技术的提高，人口环境容量也会迅速增大。因此，对人口环境容量过于悲观也不是科学的态度。人口环境容量随着人类科学技术水平和经济发展水平的发展而发展，任何超越现实和落后于现实状况的观点都是透背人类历史发展规律的。

总之，制约人口容量及其变化的社会经济和修饰生态环境因素是多样和复杂的。社会经济的不断发展使得人口容量超越了通常的环境容量限度，人类物质文化生活高水平的追求又使得人口容量具有有限性。自然生态环境系统动态平衡的客观要求，有限的资源、能源是制约人口容量及其弹性的基本因素。土地资源、水资源及其他资源虽潜力大，但有限的能源与资源，将通过影响人口的生活质量以至生存而制约人口容量。随着人类社会文明与发达程度的不断提高，影响和制约人口容量的因素还将日益增多。这也说明了要准确地定量计算某一生态系统的人口承载力是不可能的。

第四节 城市流动人口和人口迁居

一、城市流动人口概念

①在城市中从事短期、季节性工作的外地人口；②到城市旅游、出差、探亲、借读、就学人口。

二、城市化与流动人口的关系

暂住人口大多从事建筑施工、集贸商贩、保姆、修理工等经济活动，填补了一些城市人不愿问津的脏、苦、累、差的就业岗位，构成了城市运行、发展不可缺少的一部分。但反过来农村到城市的暂住人口都需要城市提供衣食住行，城市生态规划与建设必须考虑到他们的需求。

三、中国人口城市化的特征

在城市人口增长过程中，出现过交通拥挤、住房紧张、环境污染、就业困难等问题。政府利用行政手段，实现了城市人口稳定有序的增长。归功于限制农村人口向城市迁移的政策以及与之相适应的各种管理制度。限制迁移政策对人口城市化乃至整个经济、社会的发展产生了一系列的不利影响：（1）延缓了人口城市化进程，造成了人口城市化滞后于工业化。（2）割裂了人口从农业向非农业产业转移与人口从农村向

城市迁移的必然联系，影响了城市聚集效益的充分发挥。（3）妨碍了城乡统一的劳动力市场的建立和发展，造成一方面就业困难，另一方面岗位空缺。

四、城市人口迁居(residential mobility)

城市中以住宅位置改变为标志的、城市地域范围的人口移动。也称城市内的迁移(interurban migration)

（一）1960‘s中期以前的人口迁居

大量低收入流动人口移入城市，可能向城市中心区聚集，迫使其他人向外移动，开始入侵和演替过程；同时高级住户不满意现有住宅而移向新住宅，并引起低级住户的移动；还有一些人的迁居是因为结婚、生小孩、年老等对住宅空间产生特定需求所致，但所有这些移动都要受个人经济状况以及工作地点的制约。

（二）1960’s中期以后

决定迁居是内、外压力作用的结果。内部压力: 住户的需求与期望。外部压力: 住宅与环境特征.（住宅大小与质量、邻里、相对位置）。内外压力达到一定的程度时，就发生迁居。

五、中国城市人口迁居基本原因

（一）迁居者本身内部因素

1．迁居者的需求，包括住宅需求和住宅区需求（上下班、环境等）两方面。2．迁居者文化心理。

（二）外界的影响 1．社区环境的影响；2．城市规划与建设；3．经济发展与住宅建设；4．人口政策（生育政策、劳动政策、户籍政策）；5．土地制度（地价的变化）；6.住房政策（租、补贴、买卖）。

复习题：

1、城市人口一般分为哪四类？城市规划部门一般将人口比例控制在什么范围？

2、什么是城市人口容量，其基本特点是什么？

3、城市人口容量的水桶理论的内容是什么？

4、中国城市人口迁居基本原因是什么？

6、谈谈你的城市人口容量观

7、中国长期实施的严格限制农村人口向城市迁移的政策，把中国的经济、社会划分为城市和农村两大截然不同的板块，把国民划分为城市居民和乡村农民两种截然不同的身份，对人口城市化乃至整个经济、社会的发展产生了哪些不利的影响？

第五章 城市植物群落

一、城市植被的概念

城市植被（urban vegetation）: 城市植被是城市里覆盖着的生活植物。它包括城市里的公园、校园、寺庙、广场、球场、医院、街道、农田以及空闲地等场所拥有的森林、灌木、绿篱、花坛、草地、树木、作物等所有植物的总和。

人类在城市建设的过程种，一方面破坏或屏弃了许多原有的自然植被和土生植物，另一方面又引来了许多外来植物和建造了许多新的植被类型。城市植被应属于以人工植被为主的一个特殊的植被类群。城市植被的第一生产者的作用属于次要地位，而其美化和净化环境的作用则是其主要的功能。

二、城市植被的特色

城市植被已被深深地打上了人为活动的烙印，其生境组成、结构、动态均不同于自然植被。

（一）植被生境的特化 城市环境改变了植被的生境。如城市地表改变了土壤结构和理化性质以及土壤微生物成分，大气污染改变了光、湿、温和风等气候条件，影响到植物的正常生理活动。所以城市植被处于完全不同于自然植被的特化生境之中。

（二）植被区系成分的特化 城市植被区系成分应该与本地区原生植被相同，但受人为影响，其组成较原生植被少，且因人为的喜好，有一些外来物种归化率（外来种占原植物区系成分的比率）较高。城市绿化应该适地适树。

（三）植被格局的园林化 城市植被的组成、结构、布局均受人为规划的影响。

（四）结构单一化 物种减少，树龄（级）受人为影响。

（五）演替偏途化 城市植被的形成、更新及演替都是在人为干预下进行的，因此，植被演替是一条按人的绿化政策发展的偏途途径。

三、城市植物群落的区系特征

1、植物区系（flora）是指一定地区范围内全部植物的分类单位，包括所有的科、属和种的数量。对一个城市植物区系的研究，是要对这个城市化地区所有的植物种类进行科、属、种的鉴定，并对它们的地理成分和历史成分进行分析。一个城市的植物区系多样性除了与该城市所处的地理位置有关外，还与它的面积以及城市化程度有关，特别是与环境污染有关。

2、城市植物区系的特征。城市化对植物区系的影响：一方面是乡土植物种类的减少，另一方面是人布植物（anthropochore）的增多。人布植物是指随着人类活动而散布的植物，如农作物和杂草等，也包括人类有意或无意引入、后来逸出野化了的植物，这类植物也称为归化植物（alien，naturalized plants）。有人认为一地的植物区系中，归化植物种类数目占总种类数目的比率(归化率)是表示城市化程度的标志之一。人布植物种类的百分数明显呈现出从郊区向城市逐步增多的趋势。

3、影响城市植被的植物区系种类组成的因素。首先取决于城市所处地区的自然条件，如在南方城市中所常见的热带植物一般不会出现在北方城市中，反之亦然。其次，在很大程度上还受其本身目的或功能的影响，如为了满足遮挡阳光、美化环境之目的，常常选择冠幅大、色彩美的阔叶树；而为了创造迷人的风景，则常常选择树形优美的常绿针叶树种。在不同地区和不同国家，还受其文化传统和社会经济等因素的影响。如我国许多古老城市的古迹周围常分布着参天古柏或茂林修竹；又如在西方国家，低收入阶层居住区的植物群落中，常常只能见到散生的、生活力衰退的老龄土生树;或见到以速生树种为主的人工营造林地。而在高收入阶层居住的区域，则常可见到自然林地的群落片段

4、城市土地利用对植物区系的影响。大规模建筑群和不透水地面，是城市中人类利用土地资源的典型形式。就一般而言，这种土地利用形式的强度是从城市中心逐渐向外围减弱的。与之相应，城市植物区系中外来成分所占的比例亦从城市中心向城市外围减少。

城市土地利用对植物区系的影响，还表现在不同地区的城市，虽位于不同大陆不同气候带，但其植物区系组成具有一定相似性。如德国杜塞尔多夫的植物区系与北京的相似性为10%，与智利首都利马的为7%。Kunick于1982年对中欧地区九个城市植物区系的比较结果表明，在所有被统计的种类当中，有15%的种为这九个城市所共有。如果仅仅对这些城市中工业用地范围内的植物种类进行统计，则相似性程度可高达50%。

四、城市植被的功能

（一）城市植被绿化美化环境的景观效益

绿色是自然界很柔和的颜色，使人感到舒适、惬意，有助于消除疲劳和精神压抑。通过花开花谢，草木枯荣和动物的生命活动，让人们感觉自然界的美好、生命力的旺盛和生活的可爱。对不同的植物赋予不同的含义或象征，是人们精神上的享受，如松、竹、梅“岁寒三友”寓意正气凛然、坚贞不屈；松、柏傲立表示肃穆和庄重；垂柳依依、油橄榄伸展象征和平等等。不同场所的科学绿化，可增加城市文化的内涵，也可为人们的游玩、休憩、锻炼等提供好的处所，给城市带来勃勃生机。

（二）城市植被保护和净化环境的生态效益

1、城市绿化实体的小气候效应。夏季降温1～3oC(7.6 oC)，增加湿度3%～12%（33%），阻挡辐射60%

（88% ～ 94%）；冬季气温，林内高1oC ～ 2oC。

2、吸收二氧化碳和释放氧气平衡的生态效益。10m2 的森林或50m2的草坪即可供1成人耗氧0.75kg/d，并清除呼出的CO2 0.9kg/d。

3、对大气污染的净化作用。

（1）减少粉尘污染：一方面由于树木具有降低风速的作用，另一方面由于树叶多具绒毛，且分泌粘性油脂及汁液，可吸附大量飘尘。研究表明，吸滞粉尘能力强的城市绿化树种中国北部地区有：刺槐、沙枣、国槐、家榆、核桃、构树、侧柏、圆柏、梧桐等；中部地区有：家榆、朴树、木槿、梧桐、泡桐、悬铃木、女贞、荷花玉兰、臭椿、龙柏、圆柏、楸树、刺槐、桑树、夹竹桃、丝棉木、紫薇、乌桕等；南部地区有:构树、桑树、鸡蛋花、黄槿、刺桐、羽叶垂花树、黄槐、小叶榕、高山榕、夹竹桃等。

（2）降低有毒气体浓度及有毒气体对植物的危害。几乎所有的植物都能吸收一定量的有毒气体。高15m，宽15m的悬铃木林带能降低SO2或Cl2浓度50%左右。污染物浓度和接触时间的联合作用称为剂量强度。能引起植物伤害的最低剂量和时间称为临界剂量强度或伤害域值（threshold value）。植物进入污染区吸收有毒气体，部分积累，部分转移，部分降解。离开污染区后，体内有毒物含量即下降。

（3）杀菌作用：空气中散布着各种细菌等微生物，其中不少是对人体有害的病菌。城市植被可以减少空气中的细菌数量，一是由于植物吸滞粉尘，减少细菌载体，从而使大气中细菌数量减少，另外植物本身具有杀菌作用，许多植物能分泌出杀菌素。

（4）指示和检测环境污染方面的作用：城市植被在指示和检测环境污染方面有重要的作用。有些植物对大气污染的反映，要远比人敏感的多。植物成为“永不下岗的哨兵”，为保护环境、人类健康服务。

4、减弱噪声作用。城市植被可以减弱噪声，主要是植物对声波的反射和吸收作用。一棵树的生态价值

印度加尔各答农业大学德斯教授对一棵树的生态价值进行了计算：一棵50年树龄的树，产生氧气的价值约31，200美元；吸收有毒气体、防止大气污染价值约 62，500美元；增加土壤肥力价值约31，200美元；涵养水源价值37，500美元；为鸟类及其他动物提供繁衍场所价值31，250美元；产生蛋白质价值2，500美元，除去花、果实和木材价值，总计创值约196，000美元。

（三）城市植被保护生物多样性的作用

目前中国植物园共有110余个，属城市建设系统内的有16个。城市植物园一般地处城郊和城市之间，是城市植被的组成之一，多是广泛收集地方特色乡土树种，引种驯化适合于本地区造林绿化的树种资源（耐寒、旱、碱、沙），为大面积造林提供种质资源。所以，城市植物园承担着开发野生观赏植物资源、驯化和培养城市特殊生态条件下植被建设所需的植物材料等任务。因此，城市植被的建设，特别是植物圆的建设过程，亦是实施生物多样性保护的过程。

生物多样性是人类赖以生存的物质基础：1.直接价值: 从生物多样性中，人类得到了所需的全部食品、许多药物和工业原料，同时，它在娱乐和旅游业中也起着重要的作用；2.间接价值: 主要表现在固定太阳能、调节水文过程、防止水土流失、调节气候、吸收和分解污染物、贮存营养元素并促进养分循环和维持进化过程等7个方面。随着时间的推移，生物多样性的最大价值在于为人类提供适应当地和全球变化的机会。生物多样性的未知潜力为人类的生存发展显示了不可估量的美好前景。

生物多样性丧失的原因: 主要有生境丧失和片段化、外来种的侵入、生物资源的过度开发、环境污染、全球气候变化和工业化的农林业等。但问题的根源在于人口的剧增及高速度的自然资源消耗、不断狭窄的农业、林业和渔业的贸易谱、经济系统和政策未能评估环境及其资源的价值、生物资源利用和保护产生的

惠益分配的不均衡、知识及其应用的不充分以及法律和制度的不合理。

总之，人类活动是造成生物多样性以空前速度丧失的根本原因(比2，000年前快1，000倍)。

（四）城市植被的经济效益

有城市园林产品等本身的收入，还有改善环境、美化城市促进其他行业，如旅游业、房产业等增值的效益。完善的城市防护林体系，可使粮食、蔬菜增产10～15﹪，降低取暖费10～20﹪。在纽约，房屋周围若有较好的植被，房价可提高15﹪左右；在公园或公共绿地附近的住宅价格高15～20﹪。复习题：

1、名词解释：城市植被、绿地、人布植物、归化率

2、城市植被有哪些生态特征？

3、城市植物区系的特征及影响因素主要是什么？

4、城市植被的功能。

5、城市植被无疑已被深深地打上了人为活动的烙印。不仅是植被的生境特化了，植被的组成、结构、动态等也改变了，完全不同于自然植被的特征。就你对城市植被的理解来解释之。

第六章 城市非生物环境 第一节 城市气候

大气环境主要是指大气圈。从地表向上大约80公里或85公里的高度，大气的化学组成按其体积成分比例基本上是一致的，称为均质层，包括对流层，平流层和中间层。均质层里有地球生物赖于生存的干洁大气，即除水汽以外的纯净空气。

对流层： 大气最下层为对流层，下界为地表，上界距地表约8-18 km，夏季比冬季略高。它提供生物生存所必需的C、H、O、N等元素，这层大气有垂直对流与水平运动，含有杂质，并集中了地球大气总质量的74%以及几乎全部水汽。产生一系列复杂的气候变化，直接影响着人类的生产和生活。

平流层：对流顶层至50-55 km的范围为平流层。这是一个强大的逆温层，垂直运动微弱，气流平稳，水汽和尘埃极少，除偶有贝母云、夜光云外，没有复杂的天气现象。距地表25-50公里处有一圈臭氧层。它能吸收太阳紫外线和宇宙射线，成为人类的“保护伞”。

中间层：自平流层顶到80-85公里时中间层。

热层：从中间层顶以上进入非均质层，气流急剧上升，温度高达1100-1650oC。这是太阳辐射中的紫外线被该层大气中的氧原子强烈吸收的结果。从85-800公里的气层称电离层，反射无线电波，通讯中起作用。GPS（Global Position System全球定位系统），卫星高度20，000km左右，三颗即覆盖全球。中国大地原点陕西泾阳，水准原点青岛观象山。

一、影响城市气候的因素

1、城市气候的定义：城市除了受当地纬度、大气环流、海陆位置、地形等区域气候因素的作用外，还受人类(生产与生活)活动中放出热量及水汽的影响，因而形成有别于近郊区和乡村的局地气候。通常我们称之为城市气候。

2、城市气候所涉及的范围主要包括三个部分：即城市覆盖层、城市边界层和城市尾烟气层。城市覆盖层（urban canopy layer）指城市建筑物屋顶以下至地面这一层。它受人类活动最大，与建筑物密度、高度、几何形状、门窗朝向、外壁涂料颜色、街道宽度和走向、路面铺砌材料、人为热、人为水气的排放量等关系密切。城市边界层(urban boundary layer)由建筑物屋顶向上到积云层中部高度。它受城市污染物性质及其浓度、参差不齐屋顶的热力和动力影响，湍流混合作用显著，与城市覆盖层间存在着物质和能量交

换，并受区域气候因子的影响。城市尾烟气层(urban plume layer)或称城市尾羽层，在城市的下风方向。它的气流、污染物、云雾、降水和气温都受城市的影响。乡村边界层(rural boundary layer)在城市尾羽层之下。

3、影响城市气候的因素

在城市高强度的经济活动中，要消耗大量能源。据统计一个百万人口的城市，每天要消耗煤3000t，石油2800t，天然气2700t，同时排放出粉尘约150t，二氧化硫150t，一氧化碳450t，一氧化氮100t。当这些粉尘和有害气体进入空气后，会改变大气的组成成分，影响城市空气的透明度和辐射热能收支，减弱能见度，为云雾提供丰富的凝结核，从多方面影响气候。如果污染物超过大气的自净能力，还会造成城市大气污染。

由于城市居民的生活和生产活动，如家庭炉灶、取暖、工厂生产、公共交通、人、畜的新陈代谢和其他各种能源燃烧所排放的热量，使城市比郊区增加了许多额外的热量收入。这种人为的热量在某些中高纬度城市可以接近或超过太阳辐射热量。如在德国的汉堡每天从煤燃烧所产生的热量为167Jcm2，而冬季地面从太阳直接辐射和天空辐射一天中所得到的热量为175Jcm2。在莫斯科，人为热竟超过太阳辐射热的3倍，对城市增温的影响十分显著。

此外由于城市供水、排水的方式和农村不同，在燃烧和某些工业生产过程中还产生一定量的―人为水汽‖进入大气，致使城市中的水分平衡与农村有明显差异。

4、城市气候不同于周围地区的主要表现

1、年平均气温和最低温度普遍较高，即形成城市“热岛效应”；

2、风速小，静风多；

3、年平均相对湿度和冬夏季相对湿度都较低；

4、多尘埃和云雾，太阳辐射较少；

5、降雨日数和降雨量增加。

二、城市的辐射与日照

1、城市的辐射

辐射平衡方程式：Q=(S+H)*(1-a)+(G-E)。Q辐射平衡，又称净辐射；S太阳直接辐射；H天空散射辐射；a反射率；G空气逆辐射；E地面净辐射。

（1）城市太阳总辐射较乡村少。污染物浓度大直接辐射S少散射辐射H多总辐射(S+H)少。（2）城市下垫面反射率a小，反射率小意味着吸收率高。（3）空气逆辐射G大于郊区；地面净辐射E比郊区大。总体说，城市地面吸收的太阳辐射与乡村差别不大。

2、城市日照

1）城市日照总时数和日照百分率小于乡村。大气污染物多，云雾多，透明度小。

2）城市内部日照的局地差异明显。此为建筑物遮阴所致，主要取决于街道走向，及建筑物高度（H）与街道宽度。一般来说，可照时数随街道狭窄指数（N= H/D）的增加而减少。北墙冬半年完全荫蔽，夏半年一天两次日照，但时间不长;南墙每天一次，但随太阳赤纬增加而减少。东西向街道中心可照时数比南北向街道多，全年总辐射也多。

三、城市的热量平衡与城市热岛效应

1、城市热量平衡。

1）人为热的大量输入: 工业生产、家庭炉灶、空调制冷、机动车排放、冬季取暖等。2）下垫面导热率高出乡村3倍，热容量较乡村大1/3倍，因而贮热量大。3）建筑物密集而参差不齐，减少辐射损失；同分不良不利于热量扩散。因此，城市热收入远高于乡村。

2、城市热岛效应。（1）城市热岛(urban heat island)—城市内部气温比周围郊区高的现象，城市气候中

最典型的特征之一。无论是在中高纬度或低纬度地区，这一现象均普遍存在。

城市热岛形成的原因:(i)城市下垫面的性质特殊。(ii)下垫面的建筑材料的热容量，导热率比郊区自然界的下垫面要大。(iii)建筑物，道路，广场不透水。(iv)有较多的人为热进入大气层。(v)建筑密集，通风不良，不利于热量的扩散。

城市热岛效应可以从两个方面来分析：同一时间城市和郊区气温的对比；同一城市历史发展过程中气温的前后对比。①城、郊气温对比。Tu-r—热岛强度=同时间同高度(离地1.5m)热岛中心与近郊的气温差值。―城市热岛‖矗立在农村较凉的―海洋‖之上，国内外均如此:冬季傍晚上海市区比郊外要高2~5C;巴黎城中心年均温比郊区高1.7C。②城市发展过程中气温的前后对比。随城市化发展，市区呈现出越来越暖的趋势.如东京历史时期气温逐年变化可分三个阶段。1920~1942年: 气温变化趋势逐年上升(城市发展)；1942~1945年: 气温变化趋势逐年下降(值第二次世界大战期间，东京城市受到大规模的破坏，城市热岛效应不存在)；1945~1967年: 气温变化趋势逐年上升(战后城市建设迅速恢复，气温又开始回升)。

（2）城市热岛强度的变化。①周期性。日变化: 夜晚强，白昼午间弱。周变化: 明显受工休日周期影响，周末弱，周内强。年变化: 冬秋两季比夏春两季表现更明显，可能归因于冬季城市取暖耗能较多，释放大量人为热量。②非周期性。临界风速：风速大则热岛效应小，超过临界风速时则消失。云量：强热岛大多出现在无云的天气状态下。③城市热岛强度的地区差异。城市热岛强度与城市的布局形状、城市地形等有密切关系。团块状紧凑布局，城中心增温效应强。条形分散结构，城中心增温效应弱。盆地或凹地，由于风速小，热岛效应特别强，这里不仅抵消了冷空气的下沉作用，反而成为最暖的热岛中心；城市规模（面积、人口及其密度等）对热岛强度亦有影响；城市附近自然景观以及城市内部下垫面性质亦对城市热岛强度起一定作用。无绿化的宽阔街道和广场，到中午时剧烈增温，在夜里又急剧冷却，气温日振幅最大。林荫道和有绿化的广场白昼较凉爽，气温的日振幅较小。

3、逆温(inversion temperature)

在大气圈的对流层内，气温垂直变化的总趋势是随着海拔高度的增加而逐渐降低。这是因为大气主要在近地面的低层中，可能有气温的垂直递减率t>0，t=0或t<0。t=0时，气温不随高度变化，这种气层逆温的形成有多种原因，在晴朗无风的夜晚，地面和近地面的大气层强烈冷却降温，而上层空气降温较慢，因而出现上暖下冷的逆温现象，这种逆温称为辐射逆温。在山区，夜间山坡上的空气冷却很快，于是冷空气順坡下沉到谷底，把谷地中原来的暖空气抬挤上升，而形成上暖下冷的逆温现象。这种逆温是要在一定的地面条件下才会形成，叫地面逆温。

20世纪的8次大气污染事件，总计病例和死亡者达数十万人，都与浓雾和逆温相关。浓雾和逆温多发生于冬季，深秋，专家称浓雾和逆温为“冬季杀手”。

逆温的存在可以阻碍空气垂直运动的发展，它像一层厚厚的被子罩在我们城乡上空，上下层空气减少了流动，近地面层大气污染物“无路可走”，空气污染势必加重。同时，有逆温时，一般风速都很小，污染物更不易扩散。

在逆温造成大雾茫茫或污染严重时，人们应减少晨练及室外活动时间，尽力避免“逆温”带来的危害。

四、城市的风及局部环流

城市风是由于城市生活和生产消耗大量燃料，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。城市布局，建筑，街道，绿化均影响风速风 依靠吸收地面的长波辐射而增温。

称为等温气层；t<0时，气温随海拔高度增加而增加，这种气层称为逆温层。

向。

1、城市热岛环流

在天气睛朗无云，大范围内气压梯度极小的形势下，由于城市热岛的存在，城市中形成一个低压中心，并出现上升气流。从热岛垂直结构看来，在一定高度范围内，城市低空都比郊区同高度的空气为暖，因此随着市区热空气的不断上升，郊区近地面的空气必然从四面八方流入城市，风向向热岛中心辐合。这种由于城市热岛的存在，在近地面部分风由郊区向城市辐合，称为乡村风(country breeze)。

此时郊区因近地面层空气流失需要补充，于是热岛中心上升的空气又在一定高度上流回到郊区，在郊区下沉，形成一个缓慢的热岛环流(local heat island circulation)，又称城市风系。不应该指出，向城市中心辐合的乡村风，并不是很稳定的，它往往具有间歇性或脉动性(周期性)，即吹一段时间，要停一段时间。此脉动周期约为1.5~2.0h。这种脉动性在夜间特别明显。

2、城市发展对盛行风的影响

随着城市的发展，人口增多，建筑物的密度和高度增加，下垫面的粗糙度加大，因而有使城市年平均风速减小的趋势。城市的平均风速比郊区小。城市与郊区风速的差值还因时、因风速而异: 一般是白天差值大，晚上小；夏季大，冬季小。

3、城市覆盖层内部风的局地差异

从城市整体而言，其平均风速比同高度的开旷郊区小，但在城市覆盖层内部风的局地性差异很大。有些地方风速极微；而在特殊情况下，某些地点其风速亦可大于同时期同高度的郊区。造成城市覆盖层内部风速差异的主要原因是由于街道的走向、宽度、两侧建筑物的高度、形式和朝向不同，当风吹过城市中鳞次栉比、参差不齐的建筑物时，因阻障效应产生不同的升降气流、涡动和绕流等，使风的局地变化复杂化。

盛行风遇到不能穿透的建筑物时，在迎风面上一部分气流上升越过屋顶，一部分气流下沉降至地面，另一部分则绕过建筑物的周侧向屋后流去。当盛行风向与街道平行时，由于狭管效应，风速会加大。如果风向与街道成一定角度则风受阻而速度减小。在街道中部风速要比人行道靠近建筑物的部分大些。如果以街道中心的风速算作100%的话，那么在迎风面的人行道风速为90%，背风面的人行道风速只有45%。人行道旁如果种植行道树，树叶茂盛时风速将再减低20%~30%;在公园的浓荫中，风速更会削弱50%上下。

城市风对城市空气的污染有扩散、稀释作用。但城市风有时还会导致城市的空气更加混浊，使城市空气污染加重。由于城市风的存在，城区的污染物随热空气上升，往往在城市上空笼罩着一层烟和二氧化碳等形成的穹形尘盖，使上升的气流受阻，污染物不易扩散。所以上升的气流转向水平运动，到了郊区下沉，下沉气流又流向城市的中心。

五、城市的湿度、降水及水分平衡

1、城区年均绝对湿度和相对湿度比郊区低。

2、城区比郊区雾多，能见度低

城市多雾的原因，首先是因为人为造成的大气污染，颗粒物质为雾的形成提供了丰富的凝结核。城市中鳞次栉比的建筑物群，增加了下垫面的粗糙度，减少了风速，为雾的形成提供了合适的风速条件。又由于城市热岛环流，郊区农村带来的水汽，使低空辐合上升凝结成雾的机率增大。城市的大雾阻碍交通，使航班停开，增加城市交通事故。大雾阻滞了空气中污染物的稀释与扩散，加重了大气污染。城市雾还减弱了太阳辐射，不利于人类与其它生物的生活。

3.城市水分收入项比郊区大

城市水分收入比郊区大，首先在于城市中的降水量一般比郊区多，一般比郊区多5%~15%。形成城市降水较多的原因有三：第一，城市热岛效应。城市由于有热岛效应，空气层结不稳定，有利于产生热力对流，当城市中水汽充足时(城市中还有一定量的人为水汽和人工管道供应的水分)，容易形成对流云和对流性降水。第二，城市阻滞效应。城市因有高高低低的建筑物，其粗糙度比附近郊区平原大。它不仅能引起机械湍流，而且对移动滞缓的降水系统有阻滞效应，使其移动速度减慢，在城区滞留时间加长，因而导致城区的降水强度增大，降水的时间延长。第三，城市凝结核效应。城市因生产和生活强度较大，空气中尘粒及其它微粒比周围地区多，为形成降水提供了丰富的凝结核。

4、城市下垫面蒸散量和水分贮存量比郊区小

城市由于地面一般经人工铺装，植被覆盖率低，不透水面积大，降雨后雨水滞留地面时间短，地面水分蒸发量及植物蒸腾量均小于郊区。根据在美国东北部一个小流域的观测研究估算: 当流域面积的25%为不透水区时，其年蒸腾量要减少19%;若不透水面积增加到50%，年蒸腾量减少38%;不透水面积增大到75%时，则年蒸腾量减少59%.城市下垫面善于贮存热量，却不善于贮存水分。这自然是由于城市中建筑物密集，植被覆盖率小，又有人工排水管道，降水后水分渗透并贮存在下垫面中极少的缘故。

5、城市径流量比郊区大，峰值出现时间早

城市下垫面的水分收入量比郊区多，而向空气的蒸散量和向下垫面内部的渗透贮存量比郊区少，则其径流量必然要比郊区大得多。城市在降雨后，径流量急剧增高，很快出现峰值，然后又迅速降低，其径流曲线非常陡峻，急升急降。郊区径流曲线则平缓得多，其峰值比市区低，出现时间比市区迟，缓升缓降。

在城市水分平衡中，上述三个特征（3、4、5）对于如何规划城市的排水管道，有极重要的意义。

六、城市大气污染

1、城市中大气污染源和污染物

污染源.固定源：燃料燃烧、废物焚化、工业生产。流动源：汽车、火车、轮船、飞机等。

城市大气中的主要污染物。烟尘，粉尘：碳粒、飞灰、碳酸钙、氧化锌、氧化铝。硫化物：二氧化硫、三氧化硫、硫酸、硫化氢、硫醇。氮化物：一氧化氮、二氧化氮、氨等。氧化物：臭氧、过氧化物、一氧化碳等。卤化物：氯，氟化氢、氯化氢等。有机化合物：甲醛、有机酸、焦油、有机卤化物，酮等。

(1)颗粒状污染物

(i)降尘: 直径大于10 µm的微粒，在空气中很容易自然沉降。(ii)飘尘: 直径小于10 µm的微粒，它在大气中长时间漂浮而不易沉降下来。飘尘中，粒径在0.25-10 µm之间的均称为云尘。(iii)粉尘: 工业生产中由于物料的破碎、筛分、堆放、转运或其他机械处理而产生的直径介于1-100 µm之间的固体微粒，其化学组成相当复杂，有镉、铬、铜、铁、猛、钛、锌，非金属氧化物、各种盐类及有机化合物。(iv)烟尘: 由于燃烧、熔融、蒸发、升华、冷凝等过程所形成的固态或液态悬浮微粒，起粒径多大于1微米。(v)烟雾: 空气中的煤烟和自然界的雾相结合的产物。较典型的有两种：①伦敦型，煤尘、二氧化硫和雾相混合并伴有化学反应产生的烟雾。②洛杉矶型，汽车排气和氮氧化合物通过光化学反应形成的烟雾。(vi)烟气: 含有粉尘、烟雾及有害有毒气体成分的废气。

颗粒状污染物约占整个大气污染物的10%，其余90%为气态污染物。（2）气态污染物

（i）硫氧化物：SO2、SO3。(ii)氮氧化物：NO、NO2。.(iii)碳氢化物：化石燃料不完全燃烧的产物。

(iv)碳的氧化物：CO，可降低血液中的输氧能力而引起死亡(v)微粒：微粒有尘、烟、雾3种。大于1 µm的固体物质为尘，小于1 µm的固体物质为烟，液体微粒为雾。降尘可以为人们上呼吸道纤毛所阻拦，危害不大，飘尘则可能进入肺泡并吸收进血液循环。飘尘的成分十分复杂。(vi)3，4-苯并芘：BP，是燃料及有机物质400℃以上热解，环化，聚合生成的一种芳香族类化合物，是一种对人及动物有较强致癌作用的化学物质。

（3）酸雨(acid rain)pH<5.6的雨雪或其他方式形成的大气降水（如雾，露，霜等)。酸雨的毒害比SO2大，当空气中硫酸雾达到0.8 ml.L-1 时，会使人患病。酸雨影响动植物的生长，使水体酸化，腐蚀金属，油漆，含碳酸钙的建筑材料等。引起酸雨的主要离子有：SO42-、NO3-、Cl-、F-。

中国酸雨的特点：1.在空间地理分布上南方比北方严重，尤以烧高硫煤的西南城市为重，如重庆和贵阳.2.在时间分布上冬天和春天比较严重。

2、城市大气污染与气象条件 对大气污染物的稀释和扩散作用。

（1）风和湍流的影响

风对排入大气中的污染物有显著的输送、冲淡、稀释和扩散作用。

城市中严重的大气污染现象都出现在风速小的时候，一般在风速2m/s或3 m/s时。必须指出，风速与污染浓度的关系是比较复杂的，如其它条件相同，一般呈反比关系。但如果风速剧增，在烟囱的下风方向近地面层反而会出现较高的污染浓度。这是因为烟囱下风方向近地面空气污染浓度不仅与风速有关，也与烟囱的有效高度有关。

烟囱的有效高度：烟囱的实体高度与烟气高度之和，也就是烟流中心线完全变成水平时的高度。烟囱有效高度越高，下风方向地面浓度也越小，但随着风速增大烟气离烟囱口以后的上升高度随之降低，从而使烟囱有效高度也随之降低，这样使地面附近浓度增大。这个效果正好与风速对浓度影响效果相反。所以当风速增大到某一定值时，在烟囱附近的下风方向，就有可能出现最高的地表浓度。特别是当烟气从烟囱口排出的速度小于风速时，烟气就在烟囱背后发生涡流，在附近建筑物影响下，涡流卷入涡旋，急速降落地面。这种现象称为下曳气流(downdraft)（2）大气稳定度的影响

大气中温度、湿度等要素随高度的分布，称为大气层结。

大气稳定度(): 表示空气是否安于原在的层次，是否易于发生垂直运动，即是否易于发生对流的量度。假定有一微团空气受到对流冲击力的作用产生上下移动后，如果该空气微团减速，并有返回原来高度的趋势，这时的气层对于该空气微团而言是稳定的;如果空气微团一离开原位后，就逐渐加速运动，并有远离起始高度的趋势，这时的气层对于该空气微团而言是不稳定的;如果空气微团被推到某一高度后，既不加速也不减速，而是随遇而安，这时的气层，对于该空气微团而言，它的稳定度是中性的。

干绝热线亦称干空气的状态曲线。指在热力图解上，表示干空气块在绝热上升或下降过程中温度变化的一种曲线。由于干绝热直减率为近似1℃/100米的常数，故干绝热线是一些相互平行的直线，如果取横坐标上1℃和纵坐标上100米的比例相同时，干绝热线为一组倾斜直线，其倾斜角为135℃。

大气是否稳定，通常用周围空气的―温度直减率(γ)‖与上升空气微团的―干绝热直减率(γd)‖的对比来判断。干绝热直减率γd是每上升100m温度降低1℃。而周围空气气温随高度变化的直减率γ是多种多样的：γ>γd: 每隔100m高度气温降低很快，空气层处于不稳定状态(不稳定层结)。γ<γd: 每隔100m高度气温降

低很少，甚至随高度而递增，称为―逆温‖，空气层处于稳定状态(稳定层结)。γ=γd: 每隔100m高度刚好是减低1℃，空气层的稳定度处于中性状态(中性层结)大气稳定度是影响污染物在大气中扩散的极重要因素。当大气层不稳定时，热力湍流发展旺盛，对流强烈，污染物容易扩散；当大气层稳定时，湍流受到抑制，污染物不易扩散稀释。特别是当有逆温层出现时，通常风力微弱甚或平静无风，低空好象蒙上一个―盖子‖，使烟尘聚集地表，造成严重污染。

（3）对大气污染物的冲洗、凝聚和化学反应影响。降水的淋洗作用: 雨滴在下降过程中捕获颗粒污染物，从而―清冼大气‖。雾的凝聚作用: 水汽与凝结核结合形成雾滴.高浓度的SO2污染常与浓雾相伴出现。光化学反应作用: 高温与强光照下易发生，光化学烟雾呈浅蓝色，其化学反应复杂

3、城市大气污染实况（1）城市大气污染的地区差异

①不同城市对比。雷克雅未克(Reykjavik，冰岛首都): 无烟城市，可谓 天蓝、地绿、水清、气爽。中国城市: 属煤烟型污染，北方城市比南方城市更甚，尤其是在冬天。我国因能源结构以煤炭为主，因此各大城市大气污染状况基本上类似。

②同一城市内部不同区域。大气污染浓度分布不均匀: 靠近工业区污染最为严重;靠近市中心的交通和商业区污染次之，也较严重;绿化区稍好些。当市内的污染区风速较小，低空又有逆温层存在时，在市区上空往往形成一穹隆形的尘盖。如果风速达到3.5m/s，就会使穹形尘盖破坏，形成鸟羽状尘盖。在强污染源的排放下，如果低空层结稳定，地面风能将城市羽状尘盖向下风方向扩展数百千米。

（2）城市大气污染的类型及其日变化和年变化

伦敦型(煤炭型)空气污染：大气污染源主要来自工业炉窑和民用炉灶，使用燃料为煤炭类，排出的主要污染物为烟尘、SO2、CO等。在冬季因取暖用的燃料较多，排放的烟尘量大，再加上冬季辐射逆温频率大，湍流弱，烟尘不易扩散，因此大气中烟尘浓度冬季最高，春秋次之，夏季最小。日变化烟尘浓度以早晨8时左右为最大。我国各大城市的空气污染基本上属于这种类型。

洛杉矶型（石油型）空气污染：大气污染源主要来自汽车等交通工具。污染物为汽车尾气排出的一次污染物 氮氧化合物（NOX）、碳氢化合物（HXCX）、一氧化碳（CO）和铅尘等，以及在强烈的阳光照射下，由光化学反应生成二次污染物（光化学氧化剂）。由这些氮氧化合物、碳氢化合物、以及光化学反应的中间产物、最终产物所组成的特殊混合物，被称为光化学烟雾。浓度年变化: 夏、秋季节(5月~9月)为最浓，冬季最淡。日变化: 光化学烟雾只在白天出现，以中午附近为最浓。夜晚无日照，因而不会有污染现象出现。

4.城市大气污染的影响

（1）对城市气候的影响。城市大气污染与整个城市气候是相互影响相互制约的。城市中的风、大气稳定度、天气形势、降水、雾、温度和日照等影响和制约着城市大气污染的浓度及其时空分布；而城市大气污染又反过来影响城市的气候。其中最突出的影响有以下几方面：减少太阳入射辐射和日照时数；增加城市烟雾频率、减小能见度；改变城市的热状况。

（2）对城市居民健康的危害。呼吸道疾病、致癌、心血管、消化道、神经系统、泌尿系统疾病等（3）对各种物品的腐蚀。城市纪念性建筑物(30=500)、艺术品等

（4）酸雨及其危害。pH＜5.6；跨地区、跨国界；我国西南严重，以贵州、重庆、四川盆地较集中；北方较轻。

第二节 城市的土壤

一、城市土壤性质

1、城市发展与建设导致形成废墟式土壤。这类土壤较利于植物根系伸展，但养分布不均；通气良好，但土体甚为干燥。

2、城市道路交通使其两侧土壤性质发生改变；瓦砾、砖、砂、混凝土等建筑废料多，pH值高，铅金属含量大，紧实度增加。

3、城市土壤含水量：城市化过程常常导致土壤含水量减少和地下水位降低；大部分降水形成地表径流而流失，地下水得不到补偿；城市地下设施(地铁/地下停车场等)施工需要排出地下水。

二、城市土壤污染

1、水污染：主要是由污水灌溉造成。土壤潮湿或过潮湿、通气性变差，营养元素虽丰富但也富集了有害物质。特别是由于镉和铅的富集，已不再适宜于蔬菜、农作物和其他经济作物生长。此外通过放牧常常还对动物造成毒害。

2、大气污染: 城市工业生产、交通运输以及其他活动所排放的废气，以飘尘、降尘等形式降落，造成土壤污染。

3、固体废气物污染: 主要指垃圾、废渣等固体废弃物所造成的土壤污染。我国城市垃圾年产量达1.5亿吨，一半以上进入城郊土壤。

污染物质通过人类向水体排放或引工业污水和生活污水灌溉而进入土壤，此类引起的土壤污染最普遍。进入大气，以飘尘、降尘的形式淋洗入土壤。废渣、垃圾等固体废物堆放，或作为肥料施用而进入土壤。

综上述，城市土壤具有较高污染物(重金属、有机物等)含量。工业―三废‖和城市垃圾、废物是引起土壤污染最重要的物质来源。

第三节 城市噪声

噪声属物理污染，是现代城市公民每天必须忍受的公害之一。各地噪声近年来有上升趋势。

一、噪声的定义和特性

1、噪声(noise)—指人不需要的、使人厌烦的、对生活和生产有妨碍的声音。噪声不单取决于声音的物理性质，还与人的生活状态有关。作为感觉公害，噪声分为: 过响声(飞机)，妨碍声(不大，但影响正常生活)，不愉快声(刹车)及无影响声。

2、噪声的特性：（1）无污染物，不留毒害;（2）不积累，不持久；（3）具有声音的一切声学特性和规律。

3、与噪声有关的几个物理量

（1）频率—声音是物体振动以波的形式在弱性介质(气体/固体/液体)中进行传播的物理现象，即通常所说的声波.声波的频率等于造成和产生该声波的物体振动的频率(Hz)。频率的高低，反映声调的高低。频率高，声调尖锐;频率低，声调低沉，人耳对声波的感应范围在20~20000Hz，其中对1000Hz以下听觉反应迟顿。换句话说，人耳对低频率噪声容易忍受些，而对高频噪声则感觉烦燥些。

（2）声压(P): 声波在空气中传播时，空气分子在其平衡位置的前后，沿着波的前进方向前后运动，使空气的密度也随之时疏时密。在密处与大气压相比压力稍许上升;反之在疏处则稍许下降。在声音传播过程中，空气压力相对于大气压力的变化，称为声压，其单位为帕(Pa)。

（3）声强(J): 声音的强度: 1秒钟内通过与声音前进方向成垂直的1m2面积上的能量称为声强，其单位是W/m2。声强与声压的平方成正比，其关系式如下: J=P2/ρc[ρ—介质的密度(kg/m3)； c —声音的传播速度(m/s)]。

（4）声压级：由于常遇到的噪声声强大小差别极大，例如飞机发动机噪声的声压为20Pa，而刚能听 JP2PLPlglg22lgJ0P0P0

到的蚊子飞过的噪声声压约为210-5Pa。两者声强之比达1012倍。因此采用声强之比(亦即声压之比)的对数来表示。

P—被测声压，P0—基准声压，其值为210-5Pa，LP—声压级(Bel)用贝做声压级的单位太大，常用它的它的十分之一即分贝（dB）作单位。所以声压级就是被测声压与基准声压之比的对数乘以20的分贝数。

（4）噪声级—声压级只反映了人们对声音强度的感觉，不能反映人们对频率的感觉，而且由于人耳对高频声音比对低频声音较为敏感，因此声压级和频率不同的声音听起来很可能一样的响。这样，要表示噪声的强弱，就必须同时考虑声压和频率对人的作用，这种考虑了共同作用的噪声强弱称为噪声级。噪声级可用噪声计测量，它能把声音转变为电压，经过处理后用电表指示出分贝数。

二、噪声的危害

40dB(A)以下属正常的环境声音，一般被认作噪声的卫生标准。在其上便是有害的噪声，它影响睡眠、干扰工作、妨碍谈话、使听力受损害，甚至引起心血管系统、神经系统、消化系统等方面的疾病。噪声危害有以下主要表现：1.干扰睡眠。2.损伤听力。3.对人体的生理影响。4.对儿童和胎儿的影响。5.对动物的影响。6.对建筑物的损害。

三、噪声的控制标准及噪声控制

1.噪声控制标准(随地区和时间的不同而异，具体分三类: 第一类听力保护标准: 目前大多数国家定为90(85)dB(A)，能保护80%(90%)的人。若平均听力损失超过25dB(A)，称为噪声性耳聋。

第二类机动车辆噪声标准(城市噪声中交通占70%)

第三类环境噪声标准的制订最为复杂。通常是从噪声引起烦恼的角度来考虑，对休息睡眠与交谈思考的干扰是日常生活最易引起烦恼的因素，因此环境噪声标准的制订，主要是以对睡眠和交谈思考的干扰程度为依据的。例如，对睡眠而言，一个40dB(A)的连续噪声，会使10%的人的睡眠受到影响，在70dB(A)时受到影响的人达50%。从睡眠角度看，30~35dB(A)的噪声对睡眠基本上没有影响。因此我国把安静住宅区夜间的噪声标准订为35dB(A)噪声来源

2.就城市环境噪声而言，则大致可分为: ①交通噪声: 占城市环境噪声的70%，噪声源活动，影响面广，主要来自交通运输工具的行驶、振动和喇叭声。如载重车、公共车、拖拉机等车辆的行进噪声约89~92dB(A);喇叭声在我国城市噪声中最为严重，(距车辆5m处，)电喇叭大约为90~110dB(A)，汽喇叭大约为105~110dB(A)。我国城市交通噪声普遍高于国外，市区噪声级都在75dB(A)以上，有的夜间仍高达70dB(A)②工厂噪声: 来自生产过程和市政施工地等，是造成职业性耳聋，甚至年青人脱发秃顶的主要原因。一般电子工业和轻工业的噪声在90dB以下，纺织厂噪声约为90~106dB(A)，机械工业噪声为80~120dB(A)，凿岩机、大型球磨机达120dB(A)，风铲、风镐、大型鼓风机在130dB(A)以上，工厂噪声不仅给生产工人带来危害，而且厂区附近居民也深受其害。

③生活噪声: 即街道和建筑物内部各种生活设施、人群活动等产生的声音。如楼上挪动东西、敲打物体、儿童哭闹、收音机和电视机的大声播放、户外小学生的喧哗声等，均属此类。生活噪声一般在80dB(A)以下，对人没有直接生理危害，但都能干扰人们谈话、工作、学习和休息，使人心烦意乱。

3.噪声控制

噪声的传播一般分为三段: 噪声源传播媒介接受者;声波传播途径包括行进过程中的反射和衍射等。控制噪声的原理，就是在噪声到达耳膜之前，采取阻尼、隔振、吸声、隔声、消声器、个人防护和建筑布局等七大措施，尽力减弱或降低声源的振动，或将传播中的声能吸收掉，或设置障碍，使声音全部或部分反射出去，减弱噪声对耳膜的作用，达到控制噪声目的。

（1）从声源上降低噪声: 包括研制和采用噪声低的设备和改进加工工艺等措施

（2）在传输途径上控制噪声: 采取声学处理的方法，如吸声、隔声、隔振和阻尼等来降低噪声（3）在接受点阻止噪声: 在上述两种控制方法失效时，应采取耳塞、耳罩、防声蜡棉和防护面具等个人防护措施

（4）其它方式: 如实行新的交通法规，广泛进行植树造林，绿化城市，可在一定程度上减轻城市噪声

第四节 城市灾害及其防治

城市灾害（urban disaster）是发生在城市范围内的自然灾害和人为的各种灾害。主要有：①地质灾害；②气象灾害；③火灾；④各种交通灾害；⑤各种传染病和环境污染等。

一、城市地质灾害

（一）城市地质灾害的主要类型及危害

地质灾害（geological disaster）是地壳动力地质作用及岩石圈表层在大气圈、水圈、生物圈相互作用和影响之下，使城市的生态环境和人类生命及财富遭受损失的现象。城市地质灾害主要包括：地震灾害、崩滑流灾害、地面变形灾害、开挖工程灾害、水土流失灾害、风沙尘暴灾害和海平面上升灾害等七种。

1、地震灾害

地震是城市面临的第一大天灾，是城市环境使居民遭受最致命打击的城市灾害。杀伤杀死城市居民的既是地震本身，也是人们自己建造的建筑物，但绝大多数的人是死于后者。

地震就是因地球内部缓慢积累的能量突然释放而引起的地球表层的振动。它是一种经常发生的自然现象，是地壳运动的一种特殊表现形式。地球上每天都在发生地震，一年约有500万次。其中约5万次人们可以感觉到；能造成破坏的约有1000次；7级以上的大地震平均一年有十几次。

地球内部由表及里可分为地壳、地幔、地核三个圈层。据统计约有92%的地震发生在地壳中，其余的发生在地幔上部。由于引起地壳震动的原因不同，可以把地震分为构造地震、火山地震和陷落地震。构造地震是由于岩层断裂，发生变位错动，在地质构造上发生巨大变化而产生的地震，也叫断裂地震。目前世界上发生的地震90%以上属于构造地震。构造地震的震源深度通常多在60公里以内。

地球内部发生地震的地方叫震源。震源在地面上的投影点称为震中。从震中到地面上任何一点的距离称为震中距。

地震有两个主要参数，一是震级，二是烈度。震级反映地震本身的大小，只跟地震释放的能量多少有关，能量越大，震级就越大；震级相差一级，能量相差约30倍。地震震级分为九级，一般小于2.5级的地震人无感觉;2.5级以上人有感觉;5级以上的地震会造成破坏。简称震级。按震级大小分：一般将小于1级的地震称为超微震；大于、等于1级，小于3级的称为弱震或微震 ；大于、等于3级，小于4.5级的称为有感地震；大于、等于4.5级，小于6级的称为中强震；大于、等于6级，小于7级的称为强震；大于、等于7级的称为大地震 ；8级以及8级以上的称为巨大地震。地震烈度是指地震时某一地区的地面和各类

建筑物遭受到一次地震影响的强弱程度。从概念上讲，地震烈度同地震震级有严格的区别，不可互相混淆。对于同一次地震只应有一个数值。烈度在同一次地震 中是因地而异的，它受着当地各种自然和人为条件的影响。影响一地地震烈度的五要素：震级、震源深度、震中距、地质结构、建筑物。我国将地震烈度划分为12度：3度：少数人有感，仪器能记录到；4-5度：睡觉的人会惊醒，吊灯摆动；6度：器皿倾倒，房屋轻微损坏；7-8度：房屋破坏，地面裂缝；9-10度：桥梁、水坝损坏、房屋倒塌，地面破坏严重；11-12度：毁灭性的破坏。

地震发生较多又比较强烈的地带，叫地震带。世界主要有两大地震带：一是环太平洋地震带，包括南北美洲太平洋沿岸和从阿留申群岛、堪察加半岛、日本列岛南下至我国台湾省，再经菲律宾群岛转向东南，直到新西兰。释放能量占全球地震释能量的76%；二是喜马拉雅-地中海地震带，从印度尼西亚经缅甸到我国横断山脉、喜马拉雅山区，越过帕米尔高原，经中亚细亚到地中海及其附近地区，释放能量占全球地震释放能量的24%。我国处在世界上两大地震带之间，大陆地震约占世界大陆地震的三分之一。

2、崩滑流灾害 崩塌、滑坡、泥石流灾害是世界上城市危害比较严重的地质灾害之一。它仅次于地震灾害，危害惨重，分布广泛，且历史悠久。这三种灾害具有相同的形成条件与分布规律，常在同一地区相伴而生，因此归为一类。它属于外动力地质灾害或外动力作用下形成的岩石圈灾害。

3、地面变形灾害 地面变形灾害包括地面沉降、地面塌陷和地面裂缝。在中国，造成城市地面塌陷的原因大体上有两个方面：①开采地下矿产资源引起塌陷；②表面岩溶活动引起塌陷。

4、开挖工程灾害 在工矿企业工程建设过程中产生了大批城市，如：山西、广西南丹、黑龙江等地。在这些城市周围矿产资源开发和隧道等工程建设中经常发生突水、突泥、冲击地压、冒顶、煤瓦斯突出等。煤田自燃和煤矿井下自燃主要发生在北方，它是指煤田、埋藏浅、含量高的煤层和干旱地区干燥煤层发生的煤炭自燃灾害。

5、水土流失灾害 水土流失灾害是土壤在外力（风、水等）的作用下，被剥蚀搬运和沉积.由于它的作用发生缓解，平时察觉不到，故有又称之为“静悄悄的危机”和“爬行性的灾难”。气候、地形、土壤种类和植被覆盖等会影响水土流失的发生，但人类不合理利用土壤，破坏植被则是水土流失的主要因素。

6、风沙尘暴灾害

风沙尘暴都是威胁城市安全的灾害性自然现象，但却是与人类的活动密切相关。目前，西部的西安、兰州、银川、乌市、呼市、北京等常受到风沙的侵袭。在受风沙尘暴危害严重的城市和地区，加强植被的恢复工作，提高植被的覆盖率，是减少灾害的最佳途径。

沙尘暴发生的条件为：沙源：沙源或很细的沙土等基本物质。地表性质：土质松软、干燥、无植被或草木生长及没有积雪。气象条件：强烈而持久的地面风、垂直不稳定的气象条件及没有降雨降雪天气现象。

我国北方划分出4个主要沙尘暴中心和源区：

1、甘肃河西走廊及内蒙古阿拉善盟；

2、南疆塔克拉玛干沙漠周边地区；

3、内蒙古阴山北坡及浑善达克沙地毗邻地区；

4、蒙陕宁长城沿线。

沙尘暴频频发生是生态环境恶化的标志之一。我国沙漠、戈壁和沙漠化面积已达1，653，000km2，并正以每年2，460 km2/yr速度发展。

中国林科院利用1000多个观测站、10年资料模拟干旱半干旱地区的条件做了一些实验，预计到2050年，我国的干旱区还在扩大，沙尘暴的来源还会存在的。

7、海平面上升灾害

全球的气候变暖，地球表面降雨历时加长，强度增大，加速海洋中冰雪的融化，海平面上升，过去的100年来，全球平均气温升高0.15-0.45℃，全球海平面上升了10-20cm。给沿海城市带来了一系列灾害：（1）影响城市供水：海平面上升加剧盐水入侵危害和阻碍城市污水放而引起的供水水源污染。（2）阻碍城市防洪：沿海平原城市高程较低，天津和上海现状重现期为100年一遇的高潮位，将变成10年一遇，广州降为20年一遇。（3）旅游业受到危害：海平面如上升50cm，大连、秦皇岛、青岛、北海和三亚滨旅游区淹没和侵蚀加剧后退31-366m，沙滩损失24%。

（二）城市地质灾害防治对策

（1）加强对城市地质灾害链、灾害机理、灾害区划、灾害评估及灾害预警系统的综合研究。（2）加强法制建设，建立健全有关减灾法规。（3）中国城市地质灾害损失惨重，进行城市灾害的综合评价，提出切合实际的因灾设防，因地减灾。（4）加大城市地质灾害防治的投入，加强防灾工程建设，开展包括城市绿化、水土流失治理、防滑、防泥石流和入海口防潮工程，水库、危坝的加固工程，防洪、防震等城市防灾工程，以及小流域治理。（5）打破地方保护主义，只顾本单位的眼前利益，忽视社会利益的消极思想。（6）加强宣传教育。（7）总结减灾经验教训、弥补工作不足。（8）推动减灾工作的社会化，为社会减灾做出贡献。（9）发展城市地质灾害学科建设。（10）制定科学的、切实可行的减灾措施。

二、城市火灾及其防治

（一）城市火灾的危害

火灾（fire disaster）是一种发生频率最高且又无法预见的城市灾害。它常常孕育于强风、地震、战争等其他重大灾害之中，对人民生命财产的危害及城市建设的破坏十分严重。

2010年11月15日，上海静安区胶州路728号的一幢28层民宅发生严重火灾。大楼火灾遇难人数53人。另外还有70人住院，其中17人伤势严重。事故原因是由无证电焊工违章操作引起的。上海静安大火，抓捕8名无证电焊工。

三、城市洪涝灾害及其防治

（一）城市化对洪涝灾害的影响

城市化对雨洪水汇流过程中影响最敏感的因素：(1)地面覆盖不透水铺砌。(2)地面排水系统的改造。(3)土地利用结构的变化。城市的发展使土地得到充分利用，它往往侵占一些天然河道的洪水滩地和滞洪洼地。

城市化后单位过程线的洪峰流量约等于城市化前的3倍，涨峰历时缩短1/3，暴雨径流的洪峰流量预期可达未开发流域的2-4倍。

（二）中国城市布局特点及洪涝灾害

76%城市分布在东部和中部地区。沿海、沿江分布，珠江、长江、淮河、黄河、辽河、松花江等江河流域集中了中国90%以上的城市人口，集中了工业总产值和固定资产90%的资源，集中了中国政治、经济、文化的精华。30%的城市分布在仅占国土面积的10%的经济发达的地带，海拔在50m以下，极易遭受洪涝灾害。1954年的长江洪水，确保了汉、宁、沪等沿江大中城市，但淹没农田313万顷，损失100余亿元，死亡人数万计。1998年入夏后，长江发生了自1954年以来的又一次全流域的特大洪水，嫩江、松花江也发生了历史上的大洪水。据初步统计，全国共有29个省（区、市）遭受了不同程度的洪涝灾害，受灾面积3.18亿亩，成灾面积1.96亿亩，受灾人口2.23亿人，死亡3004人，倒塌房屋685万间，直接经济损失达1666亿元。

（三）城市洪水的控制和防治

1、增加防洪战略研究；

2、充分利用先进技术和设备；

3、结合具体条件，开辟滞洪区(荆江分洪区)

4、制定河流管理法规，明确防洪责任制

四、其他灾害

（一）传染病灾害

传染病灾害(infectious disease disaster)是城市的人为灾害，传染病的死亡率在发达国家仅占1%，在发

展中国家仍然是主要杀手，1993年传染病死亡率占41.5%。

导致传染病的主要因素：

1、城市环境变化。全球变暖（global warming）。温室气体造成气温逐渐上升，对传播传染病的蚊虫、苍蝇、田螺和啮齿类动物产生巨大影响。气候变暖会导致疟疾病人数的增加。另外潮湿和持久的大雨也是疟疾突然快速蔓延的主要原因。

2、人类活动。城市大量人口造成过度的拥挤，从而导致卫生问题，它是致使传染病扩散的媒介。

3、现代医药的并发症。

大约5%的病人进入急救医院，从他们住院治疗的地方获得传染病。

4、微生物的适应性和变化。病毒能迅速演变成再次感染以前受感染的病人。如流行感冒病毒有一条继续生存和产生疾病的独特途径。

5、公共卫生措施的破坏。种牛痘苗和很好的卫生条件有助于防治传染病，保护人体健康。中国近年来公共场所投毒中毒事件增多。

（二）城市交通事故

交通事故灾害包括车祸和航空灾难。全世界死于车祸的累计3000多万人，比第二次世界大战多出1倍。中国仅次于美国，年均死亡人数在5.3万左右。超速、强行超车、抢道、酒后驾车，疲劳驾驶和无证开车等严重危害交通安全的现象极为普遍。人们把交通事故称为“永无休止的交通战争”。

复习题：

1、名词解释：城市气候、城市热岛、热岛强度、乡村风、伦敦型污染、洛杉矶型污染、噪声

2、城市气候所涉及的范围有些？

3、城市气候不同于周围地区的主要表现是什么？

4、城市热岛形成的原因是什么？

5、城市热岛强度如何变化？

6、什么是逆温层？逆温形成的主要原因是什么？

7、城市降水较多的原因是什么？

8、城市大气污染与气象条件的关系如何？

9、城市土壤有何特点？

10、如何控制噪音？

11、什么是城市灾害，主要有哪些？

12、、什么是城市地质灾害，其类型主要有哪些？

13、沙尘暴发生的条件什么？

14、导致传染病的主要因素是什么？

第七章

城市景观生态

第一节 城市景观的概念

一、景观的定义与内涵

福曼（R.Forman）在《景观生态学》中，景观―以类似方式重复出现的相互作用的若干生态系统的聚合所组成的异质性土地地域‖。具备四个特征：①生态系统的聚合；②各生态系统之间和物质能量流动的相互关系；③具有一定的气候和地貌特征；④与一定的干扰状况的聚合相对应。

结构上景观是若干生态系统组成的镶嵌体，功能上各生态系统相互作用。以景观的形成来说，受两方面的影响，一是地貌和气候条件，二是干扰因素。

二、城市景观生态的概念

城市景观是指城市所有空间范围，或者说是城市布局的空间结构外观形态。包括城市区域内各种组成要素的结构及外观形态。在城市景观中，人与环境的相互关系是核心，所以，城市景观是由若干个以人与环境的相互作用关系为核心的生态系统组成。

三、景观要素的基础知识

景观是一个由不同生态系统组成的镶嵌体，其组成单元称为景观要素（element）。按自然环境或立地条件划分的单元称之为景观成分，按人类活动的影响（如土地利用方式）划分的单元称之为景观要素。景观和景观单元或景观要素的关系是相对的。村庄、农田、牧场、森林、道路和城市的异质性地域称之为景观，它们每一类即为景观要素，景观强调的是异质镶嵌体，而景观要素强调的是均质同一的单元。

第二节

城市景观要素的基本类型

一、景观要素的基本类型

景观要素是景观的基本单元，按各景观要素在景观中的地位和形状分为三种类型：

1、斑块（嵌块体patch）：在外貌上与周围地区（本底）有所不同的非线性地表区域（最小景观单元）。

2、廊道、走廊corridor：与本底有所区别的带状土地。

3、基底（本底）matrix ：面积最大，连接度最高且在景观功能上起优势作用的景观要素类型。斑块和走廊都是本地所包围的。

（一）斑块。按照起源斑块可分为四类：干扰斑块、残余斑块、环境资源斑块和引入斑块。

引入斑块(introduced patch)原因：人类将有机体引进一个地区，就产生了引入斑块。引入斑块的类型：（1）种植斑块(planted patch)原因：由人种植植物而产生的。特点：人的活动对其影响较大，如果停止人为活动，则有的种要有本底向种植斑块迁入，种植种要被天然种代替，最后的结果是种植斑块消失。如果经常维护、存留时间长。（2）聚居地(homes habitation)人类今天已经成为景观的主要成分。无论种植斑块中还是干扰斑块、残余斑块中，都可见人的参与。但更明显的是人类的聚居地斑块。小到几家几户，大到上千万的大城市。例如：村落、城镇、城市、城市群。聚居地是由于人为干扰造成的。先是部分或全部清除天然植被．然后建造许多房屋和其他设施。聚居地可作为一个斑决存在几年、几十年，甚至几世纪。聚居地生态系统的基本生物成分有人、引入的植物和动物、无意中引入的有害生物和引入的本地种。因为它是高度人为化的，所以这些引入成分的成活在很大程度上要决定于人为的维护上作。聚居地中城市和乡村区别很大。城市及其郊区面积很大，可足以称之为单独的景观。相反地，小城镇、乡村或几家几户的居民点则是一个乡村景观中的聚居地斑块。

（二）廊道(corridor)廊道是斑块的一种特殊形式，高速公路、传输电缆、河流、树篱等廊道形式较为常见，目前尚没有一个公认的定量标淮去区别廊道与斑快，一般来说，长宽比至少在10—20以上的斑块，且分割景观，又为斑块相连的可认为是廊道。

廊道的起源与斑块相一致，其出现在景观中有重要意义。在人类的经济生活中扮演重要角色。河流灌溉两岸的土地，并提供舟揖之便，高速公路连接城镇。大大方便了各地物资与人口的流动，电话线为人类架起信息传输的桥梁。人们可在任何地方了解国际上发生的事情„„随社会的发展，人类文明的进步，廊道在现代社会中的意义将愈益显现出来。

廊道与本底有所区别的一条带状土地，可以看作是一个线状或带状的斑块。例如:树篱、公路

1、廊道的作用。双重作用:将景观分离、将景观连接（1）运输：公路、铁路、运河、输电线等；（2）保护：长城、围墙、林带等；（3）资源：走廊地带野生动物丰富、植物种类较多；（4）观赏：古代曲径通幽、颐和园的长廊、西湖的苏堤、长城、高速公路的景观设计。

2、廊道的起源。走廊按起源可分为：干扰廊道、残余廊道、环境资源廊道、种植廊道

各种走廊的持久性与其成因有密切关系。环境资源走廊一般具有相对的持久性。干扰走廊和残余走廊变化较快，它要受因干扰所发生的植被演替过程所控制。种植走廊的持久性完全决定于人类的经营管理活动，一旦这种活动停止，种植走廊不可能继续存在。

（三）本底（基质）范围广、连接度最高，并且在景观功能上起着优势作用的景观要素类型。景观中的背景地域。

1、本底的标准（1）相对面积。一般来说，本底的面积超过现存其他类型景观元素的面积总和。假如一种景观元素类型覆盖50%以上的面积，就可以认为是本底。（2）连通性。如果一个空间不被两端与该

空间的周界相连的边界隔开，则认为该空间是连通的。连通性高的作用：可以作为障碍物将其他要素分开。例如：防火带。便于物种迁移与基因交换。使其他要素成为生境岛。

二、城市景观要素特征

（一）城市景观生态单元特点。由于人类活动的强烈影响，城市中自然条件，如水文气象、地质地貌和动植物等，都发生了很大变化。城市景观变化极快，表现出不稳定性，在边缘区表现尤为明显。城市景观的破碎性，是与城市人口的工作、生活相适应的。

（二）城市景观结构要素特点

1、斑块。城市景观中的斑块，主要指各呈连续岛状镶嵌分布的不同功能分区。最明显的斑块如残存的森林植被、公园等，由于植被覆盖好，外观、结构和功能明显不同于周围建筑物密集的其他区域。学校、机关单位、医院、工厂、农贸市场等，也可视为不同规模的功能斑块体。

2、廊道。城市廊道可以分为两大类：人工廊道和自然廊道。前者是以交通为目的的铁路、公路和街道等，后者有以交通为主的河流以及环境效益为主的城市自然植被带等。

3、本底（基质）城市景观中，占主体的组成部分是建筑群体。城市的本底是由街道和街区构成的。

第三节 景观多样性与城市景观异质性

一、景观多样性的概念和描述指标

景观多样性又常被成为生态系统多样性。多样性指数是以数学公式描述群落结构特征的一种方法，一般仅限于植物种类数量的考察。计算多样性的公式很多，形式各异，而实质是差不多的。大部分多样性指数中，组成群落的生物种类越多，其多样性的数值越大。

重要值计算公式如下：

乔木重要值： IV=(相对密度+相对高度+相对优势度)×100/3 灌木和草本的重要值： IV=(相对多度+相对盖度+相对频度)×100/3 不同群落物种多样性是以各样地中物种重要值为基础，按生长型(乔木、灌木、草本)计算群落各层的物种多样性。研究多样性的指数很多，多样性的计算方法也各不相同。实验中多采用a多样性指数，包括物种丰富度、物种多样性和均匀度。

物种丰富度：S=出现在样地中的物种数；

物种多样性指数:Simpson指数：D =1－∑[Ni(Ni－1)/N(N－1)] Shannon—wiener指数：H′ =－∑PilnPi，均匀度指数:Pielou指数：Jsw= H′/lnS Alatalo指数：Ea=[1/(∑Pi2)－1]/[ exp(H′)－1]

式中，Ni为种i的重要值，N为种i所在样方的各个种的重要值之和，Pi=Ni/N为种i的相对重要值。根据群落垂直结构的特点，在测度群落总体多样性指数时，对不同生长型的多样性指数进行加权。加权参数的计算公式为：Wi=(Ci/C+Hi/H)/2。式中：Wi为群落第i个生长型多样性指数的加权参数，Ci为第i个生长型的盖度，C为总盖度(C=∑Ci)，Hi为第i个生长型的平均高度，H为高度之和(H=∑Hi)。对群落不同生长型的加权参数进行计算后，再计算群落总体多样性=∑Wi×第i层的多样性。

二、城市景观异质性(heterogeneity)

异质性是景观的根本属性，任何景观都是异质的。城市景观的异质性首先表现为二维平面的空间异质性，公园、绿地、水面、建筑物、街道性质各异，功能各不相同。城市景观的异质性同时还表现为垂直的空间异质性。垂直的异质性导致了水平的异质性，如高楼两侧接受太阳辐射的多少，气温高低不同，植物开花，放叶时间早晚。时空耦合（coupling）异质性，也存在于城市景观中。一般而言，异质性是指景观要素的空间分布的不均匀性，而把时间异质性用动态变化来表述，异质性的表现形式为空间格局。（景观植物的搭配，落叶，常绿，针叶，阔叶）垂直的空间异质性。时空耦合（coupling）异质性。

三、城市廊道效应。

城市廊道的经济，社会，生态效益结合。街道(廊道)在城建中不可或缺，须合理规划，理由：街道主要

职能是交通运输。城市街道是线形污染源，汽车排放的尾气、噪声、尘埃、垃圾等污染物沿街道分布于扩散，街道的长度、宽度、方向与污染的扩散有密切关系。城市的街道直接起人流导向作用。城市的社区组织或居民委员会等城市小区都靠街道分隔划界与彼此联系，有利于城市社区的管理。

第四节 城市景观规划

一、城市景观规划的目的和基本原则

（一）以人为主体的基本原则

人是城市空间的主体，任何景观设计都应以人的需求为出发点，体现对人的关怀，根据婴幼儿、青少年、成年人、老年人、残疾人的活动行为特点和心理活动特点，创造出满足其各自需要的空间，如运动场地、宽阔的草地和老人俱乐部等。(better city，better life!城市﹐让生活更美好﹗)

（二）尊重自然、和谐共存创建园林城市

自然环境是人类赖以生存和发展的基础，地形地貌、河流湖泊、城市植被等要素构成城市的主要景观资源，尊重并强化城市的自然景观特征，人工环境与自然环境和谐共处，有助于城市特色的创造。园林城市为城市景观规划和建设的主导思想。

（三）延续历史、开创未来

对于具有历史价值、纪念价值和艺术价值的景物，要有意识地挖掘、利用和维护保存，以使历代所经营的城市空间及景观得以连贯。(华盛顿榆树)

（四）协调统一、多元变化

一个城市只有达到各景观要素协调统一，富有变化，才能体现出整体的健康与美。纽约的每一幢建筑都很漂亮，但整个城市较杂乱。

二、城市景观规划的内容

城市景观规划设计是以城市中的自然要素与人工要素的协调配合，以满足人们的生存与活动需要，创造具有地方特色和时代特点的空间环境为目的的工作过程。分为城市总体景观、城市区域景观与城市局部景观等三个层次。

城市规划一般是对城市土地所作的平面使用计划，其道路系统的组织与用地安排对城市景观的形成有很大影响，因而在做城市规划时就应该考虑到景观的内容。城市景观规划就是土地立体使用并考虑各局部与整体构成所做的规划，对各城市景观要素按上述的原则，进行合理的规划设计。

三、城市道路网络系统景观规划

（一）道路建设的景观生态规划思想

1、重视道路的形态结构和总体格局规划。

2、加强道路绿化体系建设，完善道路网络的生态功能。

（二）城市道路系统规划基本原则

1、交通流畅、快速安全，体系完整。联系各功能用地。根据各城市的实际情况决定交通体系。路网间距

主干路

600—1000米，次干路

300—500米，支路

200—300米。道路密度。道路线密度 主干路：中心区≥4公里/平方公里，一般2.0~3.3，道路面密度，国标：8—15%，国外：20%以上。

2、利于环境，美化城市。与主导风向的关系。废气扩散、抵御寒风。过境交通的布置。减少噪音和尾气污染、加置音障。将自然、人文景色引入城市。对景、借景。

3、结合现状，节约用地。山区与平原城市的路网不同。山区城市路网应符合地形，不要追求宽大平直。要靠虑地质、水文情况。尽量利用原有设施，避免拆迁量过大。道路设计要与其他城市基础设施相协调。纵坡与排水方向一致。管线综合。地下交通和地下空间的综合利用。

四、城市景观的文化研究

城市景观不仅是城市内部和外部形态的有形表现，它还包括了更深层次的文化内涵，是物质与精神的总和。希腊的雅典卫城、北京的故宫、法国的巴黎圣母院、意大利的圣彼得大教堂等成为了城市的永恒标志。法国的巴黎，沿着塞纳河这根城市轴线，卢浮宫、万神庙、德方斯，一直到新城等一组建筑群不断展示开

来，各个时期、不同时代的建筑风格沿着成网的干道向城市四周摊开。

Parkinson说：―全世界有一个很大的危害，我们的城镇正在趋向同一个模样，这是很遗憾的，因为我们生活中许多情趣来自多样化和地方特色。‖

我国城市以前街道上很少有雕塑，或城市标志，现在又一拥而上，到处都是大同小异的雕塑，没有自己的特点。(Boston 的鸭子雕塑，公园的鳄鱼雕塑)复习题：

1、名词解释：景观、斑块、本底、廊道

2、景观要素的有哪三种基本类型？

3、为什么说廊道在城建中不可或缺？

4、城市景观规划的基本原则是什么？

第八章 城市生态系统 第一节 城市生态系统基本概念

一、城市(city)是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。

二、城市系统(urban system）:指以人为中心的，以一定的环境条件为背景以经济为基础的社会、经济、自然综合体。

估计城市组成单元为108个。有许多子系统组成，如经济、金融、交通、城建、科学、文化、法律等。随着城市规模的扩大和各种设施的发展与完善，城市具有越来越多的功能，单一功能的城市少。

子系统分类如下：(1)科教文卫（科学、医疗卫生、文化、教育）；(2)交通邮电（交通运输、邮电业）；(3)财政（财政收入、财政支出）；(4)产业（机关团体、旅游业、金融业、公用事业、商业、服务业、建设业、工业、地质勘探、矿业、林业、农业）；(5)资源&能源（社会资源、物资供应、自然资源）；(6)环境（人工环境自然环境）；(7)人口（需求、就业与抚养、流动、分布、人才开发、人口发展）

城市大系统的总目标是发挥城市效益，包括社会效益、经济效益与生态环境效益，满足人们对物质和精神文化的需要。

三、生态系统(ecosystem)在一定的时空范围内，生物群落与其环境之间通过不断的物质循环与能量流动形成的相互依赖、相互作用、相互制约的统一体。

四、城市生态系统（urban ecosystem）：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。有的称之为人类生态系统（human ecology system），还有称为人工生态系统（artificial ecological system），也有称之为生态经济系统（ecological economic system）。

第二节

城市生态系统的构成

城市生态系统的构成是指该系统内包括哪些组成部分或子系统。它着重反映系统的空间因素及其相互作用，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。城市生态系统是地球表层人口集中地区，由城市居民和城市环境系统组成。

马世骏指出:”城市生态系统是一个以人为中心的自然，经济与社会的复合人工生态系统”。

第三节 城市生态系统的特征

一、人类属性及人类生态系统的特征

1、人类的两种属性

（1）人类的生物属性。（2）人类的社会属性。人类的生物属性，决定了作为生物界的一部分的人类，仍然必须遵循一般生态学规律才能求得生存和发展。但人类的社会属性，必然会使生态系统及其运行规律产生某些新的特点。

2、人类生态系统的特点

所谓人类生态系统，是指居民与生存环境相互作用的网络结构，也是人类对自然环境适应、加工、改造而建造起来的人工生态系统。（1）食物链顶端生物成分的变化；（2）构成生态系统的自然环境中，出现了日益扩大的人造(工)环境；（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。总之，人类的存在已使生态系统或生物界的发展进入了一个新的历史阶段。

二、城市生态系统的特征

自然生态系统的特征主要体现在四个方面，其一，自然生态系统具有有机体的一系列生物学特征，如发育、代谢、繁殖、生长与衰老等，这表明自然生态系统具有内在的动态变化能力；其二，自然生态系统具一定的区域特征，它与特定的空间地域相联系，使自然生态系统的结构和功能反映了一定的地区特性；其三，自然生态系统是开放的―自我维持系统‖，具有功能连续的代谢机能，这种代谢机能是通过系统内生产者、消费者和分解者三个不同营养水平生物类群完成的；其四，自然生态系统具有自动调节的功能，这种调节功能是指生态系统受到外来干扰而使稳定状态改变时，系统靠自身内部的机制再返回稳定、协调状态的能力。

城市生态系统与自然生态系统具有一定的相似性，因此，它也有以上自然生态系统的一般特征，如动态变化性、区域性、自我维持性与自我调节性。然而，城市生态系统作为人类生态系统的一种类型在许多方面具有独特鲜明的特征。

1.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。自然生态系统是由生物群体与无机自然环境构成的，其中生产者是绿色植物，消费者是动物，还原者是微生物，流经它们的能量呈金字塔，城市生态系统则是由人类与城市环境(自然环境和人工环境)构成的，其中生产者是从事生产的人类，消费者是以人类为主体进行的消费活动。城市生态系统的还原功能则是主要由城市所依靠的区域自然生态系统中的还原者以及人工造就的各类设施来完成的。此时，城市生态系统中能量流呈倒金字塔形。

（2）系统的生态关系网络。自然生态系统的生态关系网络包括生物种群内外各种竞争、捕食、共生关系网，群落与自然环境之间的关系网等。这些网络都是自然产生的，也是自然生态系统长期进化的必然结果。城市生态系统中的网络则大多是具有社会属性的网络，它们是人类社会发展过程中逐渐建立起来的。包括城市生态系统中的各种自然网络(已带有明显的人工色彩)和更为重要的社会关系、经济关系网络。

（3）生态位。各种网络的交结点，自然生态系统所能提供的生态位是其发展过程形成的自然生态位；而城市生态系统所能提供的生态位除了自然生态位以外，更主要的是各种社会生态位、经济生态位。

（4）系统的功能。生态系统的功能由系统中各种流在系统生态关系网络中的运行状况体现。由于自然生态系统本身就是一个从生产到还原的完整生态网络体系，只能在长期演化过程中形成了多样化、多层

次的营养结构及合理的空间结构，因而各种流在自然生态系统中的运转表现出高效率利用和高循环再生自净能力，使整个系统表现出极高的生态学效率。

城市生态系统中各种生态流在生态关系网络上的运转还需要依靠区域自然生态系统的支持，而城市生态系统的关系网络是不完善的，加上城市生态系统中各种流的强度远远大于自然生态系统，使得在高强度的生态流运转中伴随着极大的浪费，整个系统的生态效率极低。

（5）调控机制。自然生态系统的中心事物是生物群体，它与外部环境的关系是消极地适应环境，只能在一定程度上改造环境，因而自然生态系统的动态、演替，无论是生物种群的数量、密度的变化，还是生物对外部环境的相互作用、相互适应，均表现为―通过自然选择的负反馈进行自我调节‖的特征。

城市生态系统则是以人类为中心，人类与其外部环境的关系是人积极地、主动地适应环境和改造环境，其系统行为很大程度上取决于人类所作出的决策，因而它的调控机制主要是―通过人工选择的正反馈为主‖。

（6）系统的演替。自然生态系统的演替可以认为是生物群落在各种自然力的作用下，通过群落内生物种群内部和种群之间对各种资源利用过程中的相互竞争与相互作用，以实现对自然资源的最充分利用(即对自然生态环境承载容量的最充分利用)的一种自然生态过程。在各种自然资源条件保持不变的条件下(即环境承载的量值不变)，系统演替的结果必定是在某一特定群落组成和结构上达到动态稳定。

城市生态系统的演替则是人类为了自身的生存和发展，通过各种生产和生活活动。对系统能动地创建、改造、拓展的结果，也是城市人类集聚的发生、发展、兴盛、衰亡的过程。在这一过程中，存在着环境承载力的提高和降低两种情况。由于人类生存和发展目标是随着人类对自然的认识程度和改造能力的不断提高(即环境承载力的提高)而不断提高，以城市生态系统的演替不会达到特定的稳定状态。城市生态演替不同于自然生态演替的一个最大特点是人能改造环境、扩大城市容量，把系统从成熟期重新拉回到发展期。

2.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。（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。

3.城市生态系统的不完整性

（1）城市生态系统缺乏分解者。（2）城市生态系统―生产者‖(指绿色植物)不仅数量少，而且其作用也发生了改变。

4.城市生态系统的开放性

（1）对外部系统的依赖性。城市生态系统不能提供自身所需的大量能源和物质，必须从外部输入经过加工，将外来的能源和物质转变为另一种形态(产品)，以提供本城市人们使用。城市规模越大，与外界的联系越密切，要求输入的物质种类和数量就越多，城市对外部所提供的能源和物质的接受、消化、转变的能力也越强。城市生态系统的能源和物质依赖于外部系统外，在人力、资金、技术、信息方面也对外部系统有不同程度的依赖性。

（2）对外部系统的辐射性。城市生态系统除了在能源、物质等方面对外部系统的吸引力外，还具有强烈的辐射力，这即是城市生态系统的辐射性特征。城市生态系统在输入外部的能源与物质后，经过加工，一部分输出为产品，而另一部分为废弃物，且数量惊人。

（3）城市生态系统的开放具有层次性。城市生态系统的开放具有三个层次，第一层次为城市生态系统内部各子系统之间的开放，即各子系统之间的交流和互相依赖、互相作用。如就城市经济活动而言，在生产、流通、分配、消费各个环节之间就有很密切的交流和开放，否则，经济活动就不能维持和发展。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，这主要指城市社会经济系统要利用自然环境资源，同时在利用过程中也对自然环境施加各种影响。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。既从外部系统输入能量、物质、人才、资金、信息等，也向外部系统输出产品、改造后的能量和物质以及人才、资金、信息等。城市生态系统第一层次的开放具有内部性，范围较小；第二层次的开放规模、强度要大于第一层次，但仍具有某些单向性的痕迹；而第三层次的开放则具有高强度，双向性及普遍性的特征。

5.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。城市在自然界只占有很小的一部分空间，却集中了大量的能源、物质和人口，这是所有生态系统中最高的。此外，城市中大量的人口、交通和信息流以及建立的大量的人类技术物质(建筑物、道路、桥梁和其他设施等)，也使得城市相对于自然生态系统与外部系统具有鲜明的高度密集与拥挤的特征，其单位面积上所含有的物质、能量、人口、信息等物质性要素是任何自然生态系统与外部系统无法比拟的。

（2）城市生态系统的高层次性。不仅与自然生态系统相比，而且与渔猎、农业时代的人类生态系统相比，城市生态系统都是属于迄今为止最高层次的生态系统，这种高层次性主要体现在如下几个方面：—是人们具有巨大的创造、安排城市生态系统的能力；二是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；三是为了维持城市生态系统这—复杂的人工生态系统的运行，科学技术在城市生态系统中起着关键的作用，6.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。与自然生态系统不同，城市生态系统的这种对能源和物资的处理能力并非来自自然天赋，而是来自人们的劳动和智慧。在自然规律之下，一种新物种的出现不知要经过多少亿万年，自然生态系统的发展变化，主要表现于在生物圈内生物数量的增减上，以及各自所占地域的扩大或缩小上。而在城市生态系统中，通过人工对原有能源和物质的合成或分解，可以形成新的能源和物质。在这种情况下，城市内部以及与外部之间的生态关系需要不时加以调整和适应，形成新的生态系统。

（2）城市生态系统是一个功能高度综合的系统。从本质上说，城市生态系统是人类为其生存所创造的一个人工生态系统，它是人类追求美好生存环境质量的象征和产物。城市生态系统要达到这一目标，就必须形成一个多功能的系统，包括政治、经济、文化、科学、技术及旅游等多项功能。一个优化的城市生态系统除要求功能多样以提高其稳定性外，还要求各项功能协调，系统内耗最小，这样才能达到系统整体的功能效率最高。

7.城市生态系统的脆弱性

（1）城市生态系统不是一个―自给自足‖的系统，需靠外力才能维持。城市生态系统中能量与物质要依靠其他生态系统(农业和海洋生态系统等)人工地输入，同时城市生产生活所排放的大量废弃物，远超过城市范围内的自然净化能力，也要依靠人工输送系统输到其他生态系统(图)。所以城市生态系统需要有一个人工管理完善的物质输送系统，以维持其正常机能。如果这个系统中的任河一个环节发生故障，将会立即影响城市的正常功能和居民的生活，从这个意义上说，城市生态系统是个十分脆弱的系统。

（2）城市生态系统一定程度上破坏了自然调节机能。城市生态系统的高集中性、高强度性以及人为的因素，产生了城市污染，同时城市生境也发生了迅速的变化，如城市热岛与逆温层的产生，地形的变迁，人工地面改变了自然土壤的结构和性能，增加了不适水的地面、地面下沉等等，从而破坏了自然调节机能，加剧了城市生态系统的脆弱性。

（3）城市生态系统食物链简化，系统自我调节能力小。在城市生态系统中，以人为主体的食物链常常只有二级或三级，即植物一人；植物—动物一人，而且作为生产者的植物，绝大多数都是来自周围其他系统，系统内初级生产者绿色植物的地位和作用已完全不同于自然生态系统。与自然生态系统相比，城市生态系统由于物种多样性的减少，能量流动和物质循环的方式、途径都发生改变，使系统本身自我调节能力减小，而其稳定性主要取决于社会经济系统的调控能力和水平，以及人类的认识和道德责任。

（4）城市生态系统营养关系出现倒置，决定了其为不稳定的系统。城市生态系统与自然生态系统的营养关系形成的金字塔截然不同，前者出现倒置的情况，远不如后者稳定(图)。在绝对数量和相对比例上，城市生态系统的生产者(绿色植物)远远少于消费者(城市人类)。而一个稳定的生态系统最基本的一点即是要求生产者与消费者在数量和比例上后者要小于前者。这表明城市生态系统是一个不稳定的系统。

小结：城市生态系统是由特定地城内的人、资源、环境通过各种相生相克的关系建立起来的人类聚居地；是自然、经济、社会复合体。它是人类生态系统的一种，既具有人类生态系统的某些共性，也有独特的个性，包括：城市生态系统的人为性、不完整性、开放性、高―质量性‖、复杂性、脆弱性等。

第四节

城市生态系统的基本功能

城市生态系统的功能即是城市生态系统在满足城市居民的生产、生活、游憩、交通活动中所发挥的作用。城市生态系统的结构及其特征决定了城市生态系统的基本功能，这就是城市生态系统所具有的生产功能、能量流动功能、物质循环功能和信息传递功能。

一、生产功能

城市生态系统的生产功能是指城市生愁系统具有利用域内外环境所提供的自然资源及其他资源，生产出各类―产品‖(包括各类物质性及精神性产品)的能力。这—能力显然相当程度上是由其具有的基本特征之一——空间性(即具有满足包括人类在内的生物生长、繁衍的空间)所决定的，1、生物生产。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有利于包括人类在内的各类生物生长、繁衍作用；这种作用在层次上有高低之分，一般分成以下两种。

（1）生物初级生产。城市生态系统中的绿色植物包括农田、森林、草地、蔬菜地、果园、苗圃等，40

它们生产粮食、蔬菜、水果、农副产品以及其他各类绿色植物产品。然而，由于城市是以第二产业、第三产业为主的，故城市生物生产(绿色植物生产)所需的空间占城市总面积的比重并不大。

应该指出：虽然城市生态系统的绿色植物生产(生物初级生产)不占主导地位，但生物初级生产过程中所具有的吸收，释放氧气等功能依然对人类十分有利，对城市生态环境质量的维持具有十分重要的作用，因此，保留城市郊区的农田，尽量扩大城市的森林、草地等绿地面积是非常必要的。

城市生态系统的生物初级生产与自然生态系统中的生物初级生产具有的一个很大的区别为：前者处于高度的人工干预状态之下，虽然生产效率大大高于后者，但就稳定性而盲，远远不如后者。此外，城市生态系统的生物初级生产还具有人工化程度高、生产效率高、品种单调的特点。

（2）生物次级生产。一般生态系统的生物次级生产过程是指消费者和分解者利用初级生产物质进行建造自身和繁衍后代的过程，而城市生态系统的生物次级生产则是城市中的异养生物(主要为人类)对初级生产物质的利用和再生产过程，即城市居民维持生命、繁衍后代的过程。

由于城市生态系统的生物次级生产所需要的物质和能源并不能仅由城市本身供应、相当部分需从城市外调入，这一过程表现出明显的依赖性；城市居民后代的繁衍，除受非人为因素的影响外，主要是城市人类道德、规范、文化、价值观等人为因素的制约，表现出明显的人为可调性，即城市人类可根据需要使其改变发展过程的轨迹。此外，城市生态系统的生物次级生产还表现出社会性(城市人群维持生存、繁衍后代的行为是在一定的社会规范和规程的制约下进行的)。

2、非生物生产。是指其具有创造物质与精神财富(产品)满足城市人类的物质消费与精神需求的性质。城市非生物生产所生产的―产品‖包括物质与非物质两类。

（1）物质生产。是指满足人们的物质生活所需的各类有形产品及服务，包括：①各类工业产品；设施产品，指各类为城市正常运行所需的城市基础设施，城市是一个人口与经济活动高度集聚的地域，各类基础设施为人类活动及经济活动提供了必需的支撑体系；③服务性产品，指服务、金融、医疗、教育、贸易、娱乐等各项活动得以进行所需要的各项设施。

（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。如城市中具有众多人类优秀的精神产品生产者，包括作家、诗人、雕塑家、圆家、演奏家、歌唱家、剧作家…，也有难以计数的精神文化产品出现，如小说、绘画、音乐、戏剧、雕塑等等。这些精神产品满足人类的精神文化需求，陶冶了人们的精神情操。

城市生态系统的非物质生产实际上是城市文化功能的体现，城市从它诞生的第一天起就与人类文化紧密联系在一起。城市的建设和发展反映了人类文明和人类文化进步的历程，城市既是人类文明的结晶和人类文化的荟萃地，又是人类文化的集中体现。从城市发展的历史看，城市起到了保存与保护人类文明与文化进步的作用。城市又始终是文化知识的―生产基地‖，是文化知识发挥作用的―市场‖，同时城市又是文化知识产品的消费空间。城市非物质生产功能的加强，有利于提高城市的品味和层次，有利于提高城市人类及整个人类的精神素养。

二、能量流动

城市生态系统的能量流动是指能源(能产生能量的物质，亦指已知的全部能量来源)在满足城市四大功能(生产、生活、游憩、交通)过程中在城市生态系统内外的传递、流通和耗散过程。

1、城市生态系统能量流动的过程。城市生态系统中原生能源一般皆需从城市外部调入，其运输量十分惊人。原生能源转化为次生能源的过程(如煤、石油转化为电力、柴油)，是最容易产生污染的环节。如我国最大的城市上海的工业(含电力业)耗煤量每年以10％的速度递增，燃煤产生的二氧化硫也以每年平均

7.7％的速度递增。两者之间的对应关系十分明显。因此，应尽量选用清洁的原生能源如天然气、核能等。因天然气是一种不含硫、散放二氧化碳只有煤一半的洁净燃料，而核能更是一种―洁净能源‖。

2、城市生态系统能量流动的特点：①在能量使用上，城市生态系统的由于技术发展，大量的是非生物之间能量的变换和流转，反映在人力所制造的各种机械设备的运行过程之中，这种非生物性能量决定在城市这一相对―狭隘‖的自然环境所能满足的，随着城市的发展，它的能量、物资供应地区越来越大，从城市所在的邻近地区到整个国家，直至世界各地。②在传递方式上，城市生态系统的能量流动方式要比自然生态系统多，自然生态系统主要通过食物网传递能量、而城市生态系统可通过农业部门、采掘部门、能源主产部、运输部门等传递能量。③在能量流运行机制上，自然生产系统能量流动是自发的、天然的，而城市生态系统能量流动以人工为主，如一次能源转换成二次能源、有用能源等皆依靠人工。④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，使城市遭受污染。⑤能量流动在流动中不断有损耗，不能构成循环，具有明显的单向性。⑥除部分能量是由辐射传输外(热损耗)，其余的能量都是由各类物质携带。

三、物质循环

城市生态系统中物质循环是指各项资源、产品、货物、人口、资金等在城市各个区域、各个系统、各个部分之间以及城市内部之间的反复作用过程。它的功能是维持城市生存和运行，具体是维持居住、工作、游憩、交通四大城市功能的运行。

1、城市生态系统物质循环的物质来源

城市生态系统物质循环的物质来源有两种。其—为自然性来源，包括：空气(风)、水、绿色植物(非人工性)等；其二为人工性来源、包括：人工性绿色植物，采矿和能源部门的各种物质，具体为食物、原材料、资材、商品、化石燃料等。如从地源性看，城市生态系统的物质主要来自城市外部区域，城市本身提供的物质所占比例甚少。

2、城市生态系统物质循环中物质流类型

城市生态系统物质循环中物质流类型包括自然流(又称资源流)、货物流、人口流和资金流。

（1）自然流：即由自然力推动的物质流，如空气流动、自然水体的流动等等。自然流具有数量巨大、状态不稳定、对城市生态环境质量影响大的特征。尤其是其流动速率和强度，更是对城市大气质量和水体质量起着重要的影响作用。

（2）货物流：指为保证城市功能发挥的各种物质资料在城市中的各种状态及作用的集合，一般认为它是物质流中最复杂的，它不是简单的输入与输出，其中还经过生产(形态、功能的转变)、消耗、累积及排放废弃物等过程。

（3）人口流：这是一种特殊的物质流，包括人口在时间上和空向上的变化，前者即人口的自然增长和机械增长；后者是反映城市与外部之间人口流动中的过往人流、迁移人流以及城市内部人口流动的交通人流。人口流对城市生态系统各个方面具有深刻的影响。人口流的流动强度及空间密度反映了城市人类对其所居自然环境的影响力及作用力大小，与城市生态系统环境质量密切相关，人口流的反映形式之一(静止形式)——人口密度与环境污染和资源破坏损失具有一定的对应关系，可用人口密度约束系数表示。人口密度约束系数指不同区域范围内环境污染和资源破坏损失的变化率与相对的人口密度变化率之比(人口密度为单位面积上的人口数)。它可为调控人口发展和合理分布，制定与环境保护相适应的人口政策，以及适应不同人口密度区域的环境政策和标准提供依据，此外，人口流还包括劳力流与智力流两类。劳力流为一种特殊的人口流，它反映了劳力在时间上变化

(即由于就业、失业、退休等导致劳力数量的变化)和劳力在空间上的变化(即劳力在各职业部门的分布)等情况。一定程度上反映了社会经济发展的轨迹与趋势。而智力流则为一种特殊的劳力流。它表明了智力和知识资源在时间上的变化(即智力的演进、开发以及智力结构的改变过程)和在空间上的变化(即人才在不同部门和地区的分布)，除上述物质流类型外，人们还从经济观点出发，提出了城市的价值流、资金流、包括投资、产值、利润、商品流通和货币流通等，以反映城市社会经济的活跃程度。其实质与物质流是相同的。

3、城市生态系统物质循环的特点

（1）城市生态系统所需物质对外界有依赖性。绝大多数城市都缺乏维持城市的各种物质，皆需从城市外部输入城市生产需的各类物质，离开了外部输入的物质，城市将立即陷入困境。（2）城市生态系统物质既有输人又有输出。城币生态系统在输人大量物质满足城市生产和生活的需求的同时，也输出大量的物质(不仅仅是‗废物‘)。（3）生产性物质远远大于生活性物质。这是由于城市的最基本的特点是经济集聚(生产集聚)，城市首先是一个生产集聚的区域所决定的。（4）城市生态系统的物质流缺乏循环。城市生态系统中分解者的作用微乎其微(因城市生态系统是高度人工化的生态系统)，数量也很少，再加上物质循环中产生的废物数量巨大，故城市生态系统中废物难以分解、还原。物质被反复利用，周而复始地循环(利用)的比例是相当小的。（5）物质循环在人为状态下进行。城市生态系统的物质循环皆在人为状态下进行，人们为了增加产品种类，提高生产效率，满足物质享受，使得城市生态系统的物质循环从物质输入到物质处理、利用等过程皆由人力控制，这表明城市生态系统的物质循环受强烈的人为因素的影响。（6）物质循环过程中产生大量废物。由于科学技术的限制以及人们思想的局限，城市生态系统物质利用的不彻底导致物质循环的不彻底，物质循环的不彻底导致了物质循环过程中产生大量废物。其后果之一即是排放大量废弃物，造成环境污染，降低城市环境质量。

四、信息传递

1、信息概念 信息（information），最早是通讯技术上的一个名词。信息论科学诞生后，信息被解释为用符号传递的、接受者预先不知道的情况，以后，将这个定义推广，信息被表述为客观世界带有某种特性的讯号。信息就是知识，就是消息，指具有新思想、新知识、新技术、新方法的消息。信息与材料、能源共同组成社会物质文明的三大要素。信息虽无形，但却有价。

按照信息论观点，信息流是任何系统维持正常的有目的性运动的基础条件。任何实践活动都可简化为三股流：即人流、物流、信息流，其中信息流起着支配作用，它调节着人流和物流的数量、方向、速度、目标，驾驭人和物做有目的、有规则的活动。

2、信息与城市生态系统

（1）信息在城市生态系统中的作用

①城市功能的发挥需要信息。城市生态系统的信息流最基本的功能是维持城市生存和发展，它是城市功能发挥作用的基础条件之一。因为信息是与物质、能源共同组成社会物质文明的三大要素之一，城市离不开信息。城市生态系统中，正是因为有了信息流的串结，系统中的各种成分和因素，才能被组成纵横交错、立体交叉的多维网络体，不断地演替、升级、进化、飞跃。

②城市是信息的集聚点。城市对其周围地区有集聚力，其体现交通集中，金融集中，娱乐集中，交换活动集中吸引从而导致信息在城市中的高度集聚。

③城市是信息的处理基地。即是对输入的分散的、无序的信息进行加工、处理。城市有现代化的信息处理设施和机构，如新闻传播系统(报社、电台、电视台、出版社、杂志社、通讯社等)，邮电通讯系统(邮政局、邮电枢纽等)，科研教育系统(各类学校、科研机构等)；此外还有高水平的信息处理人才，进入城市

时还是分散的无序的信息，输出时却是经过加工的、集中的、有序的信息。

④城市是信息高度利用的区域。城市各项活动的正常进行片刻也离不开信息，人类各种信息在城市中得到了最充分的利用。城市只有不断地提高从外部环境接受信息、处理信息、利用信息的能力，才能调整自身的发展过程，在竞争中处于有利地位。

⑤城市是信息的辐射源。城市对其周围地区除了凝聚力之外，还有强大的辐射力，这是体现城市对人类社会进步产生影响的重要方面，辐射力有多种形式，其中之一即是信息的辐射。城市拥有的先进的信息设施也是完成这一功能的保证。

⑥城市信息流量与质量反映了城市现代化水平。城市生态系统内部本身的运转以及它与外部区域的联系离不开信息流，城市信息流是附于城市物质流与能源流中的。城市信息的流量反映了城市的发展水平和现代化程度。城市信息流的质量则表明了信息的有用程度，它综合反映了信息的准确性，时效性、影响力、促进力等各种特征。

（2）信息与城市规划、城市研究

信息同样也是城市系统的重要资源，离开了信息，无所谓城市的控制与管理，更谈不上对城市进行规划，在对与城市研究、城市规划有关的信息的采集、处理、利用的过程中，有如下几个问题需要引起重视：

①制定正确的采集方法。城市信息包罗万象，覆盖面广，如全部予以收集，耗时长，花费大，因而不具现实性，故必须对其筛选，选最具有影响力、最具有代表性的信息，这是充分利用信息的必要前提。

②信息的处理。信息在未处理前，还是一大堆纷繁复杂、彼此间联系松散的资料和数据。必须对其进行有效的处理，包括明确信息的类型、界定范围、相互之间作用……等等。目的是使之简明、扼要、清晰、条理化。这是利用信息的必要的中间过程。

③信息的传播。采集处理后的信息已经具备了一定的利用价值。要使其利用价值得到实现，还必须借助于迅速可靠的传播媒介和传播手段。这里要强调的是信息的传播受体不仅是城镇与城市规划、管理、建设部门和有关的决策部门，还应扩大至广大市民阶层。

④信息的利用。信息的利用是整个问题的核心。信息不被利用其价值就无法体现。往往出现这种情况，必须对重大问题决策时，并未主动积极地采集分析有关信息，而是凭主观经验―模糊决策。因此，有必要强调城市规划、管理、建设部门对信息的自觉利用。

⑤信息的采集、处理、传播等应形成专门化(专人定期)、规范化(有章可循)、标准化。国内城市间统一联网，并应争取与国际城市信息系统接轨，经常可以发现，国内外城市信息在不小程度上无可比性，不利于进行更深层次的城市研究。当然，国情的不同也在一定程度上决定了国内外城市信息各个方面的差异。但注重这一问题，将有利于城市比较研究的顺利开展。

（3）生态信息的应用

形形色色污染物质的逸散，使生物赖以生存的生态环境发生复杂的变化。不同的生物对同一污染物质作出的反应或敏感程度是不同的；而同一种生物对不同的污染物质其敏感程度也是不同的。因此，生物对污染物质各种不同的反应和症状表现，就包含着丰富的有关环境污染情况的信息，信息的接收者人类就可以根据这些信息对环境进行监测评价。在城市生态系统中，这种生态污染的信息是大量存在的，它们是否被充分的接收和利用。取决于人类的知识背景和认识能力。

第五节 城市生态系统平衡

一、城市生态系统的平衡

城市自然—社会—经济复合生态系统在动态发展过程中，自身保持相对稳定有序的一种状态：人类与自然环境间相互协调；各个组成部分比例结构合理；系统的输入与输出均衡，功能得到正常发挥；各经济部门有计划按比例发展；社会安定，人民安居乐业。

从定义出发，可以想像，城市生态系统的平衡与自然生态系统的平衡间最大的不同点在于: 前者是在人类有意识的参与和调控下才能达到。这是因为：城市不能自给自足，需要周围腹地支持供养；城市为高度开放系统，与自然有物能交流，资源来自自然，向自然排放污染物，发展最终决定于自然容量；内部组分之间关系错综复杂。

二、城市生态系统平衡的标志

就是城市生态系统的高度有序: 生态协调，经济发展，社会安定。表现为：城市三个效益达到最佳，城市各子系统间协调有序，比例适当；居民消费需求、经济发展需求与自然环境自我补偿能力之间的平衡；人口数量与城市基础设施的平衡；生产发展与生活消费之间的平衡；城市生活质量不断提高。城市生活质量不同于城市生活水平的概念，生活水平多以货币和实物的数量来反映。生活水平是生活质量的基础，但是单纯的、丰富的物质生活享受并不能全面反映生活质量的提高。生活质量还包括以心理上的满足与满意程度为准则的感觉评价。

城市生活质量的(8字)目标：1.舒适: 生活、居住、工作、休息的满足与满意。2.方便: 居民的各种生理和心理需要在时间和空间上得到合理分配的水平和质量。3.和谐: 物质、精神、社会政治生活之间的有序，人与人(社会)、人与物(自然)之间的融洽;城市结构与功能，自然与人文景观美之间的和谐。4.康乐：居民心理和生理上的健康发展，涉及医疗保健、文化享受、旅游休憩和社会安全感等。

衡量生活质量也可以用生态环境适宜度来表示。生态环境适宜度—城市生态环境为人类的生存和延续所提供的各种条件与人类对这些条件需求之比的总合。这些条件包括人口密度指数、人类活动强度指数、物质生活指数、居住指数、教育服务指数、医疗服务指数、交通便利指数、环境污染指数、安全指数等。

三、城市生态系统的调控

1、调控的原则

协调共生原则: 节约和合理配置资源；循环再生原则: 废物利用，污染净化；持续自生原则: 保障供给，决策正确。

2、调控的途径

生态工艺的设计与改造: 能源，物质，景观等；生态关系的规划与协调: 发挥比较优势潜力；生态意识的普及与提高: 生态哲学与伦理学。

3、走向生态城 生态城—高效、和谐的理想人类居住环境: 社会、经济协调发展，物质、能量高效利用，人与自然良性互动。生态城标准:(天人合一)：地尽其能—生态环境改善，自然景观、历史文化、现代文明共存共荣；人尽其才—由自发的人走向自为的人，创造力得到充分发挥，身心健康得到有力保障。

复习题：

1、城市生态系统区别于自然生态系统的根本特征是什么？

2、为什么说城市生态系统具有脆弱性？

3、什么是城市生态系统能量流动？其特点是什么？

4、城市生态系统物质循环的特点是什么？

5、信息在城市生态系统中的作用是什么？

第九章 城市生态评价

城市生态学就其主要方面而言是一门应用性学科。它的首要任务不仅在于解释生态系统各成分间的关

系，而在于探索一条对人们最友善的城市生态系统的建设道路。城市生态学研究的最终目的是为了建设符合生态学原则的、适合人类生活的生态城市为此，需要对城市的现状进行生态评价，对城市进行生态规划，并在此基础上开展生态建设和管理。

第一节 城市生态评价的概念

城市生态评价与城市环境质量评价的关系非常密切，但它们的侧重点又有所不同。城市生态评价是根据生态系统的观点，运用生态学、环境科学的理论与方法，对城市生态系统的结构、功能和协调度进行综合分析评价，以确定该系统的发展水平、发展潜力和制约因素。城市生态评价是城市生态规划、生态建设和生态管理的基础和依据。

第二节 城市生态评价的内容

城市建设的目标是在一定的社会经济条件下，为人们提供安全、清洁的工作场所和健康、舒适的生活环境，把城市建设成为一个结构合理、功能高效和关系协调的生态城市。城市生态评价一般从城市生态系统的结构、功能和协调度三个方面着手进行。

城市生态系统的结构是指系统内各组成成分的数量、质量及其空间格局。它包括城市人群、无机的物理环境(包括城市人工构筑物)以及有机的生物环境等。一个生态化的城市要有适度的人口密度、合理的土地利用、良好的环境质量、完善的绿地系统、完备的基础设和有效的生物多样性保护。

从生态角度看，城市有三大主要功能，即生活功能、生产功能和还原功能。

城市中的协调关系包括人类活动和周围环境间相互关系的协调、资源利用和资源承载的相互匹配、环境胁迫和环境容量的相互匹配、城乡关系协调以及正反馈与负反馈相协调等等。

第三节 城市生态评价的指标

一、评价指标建立的原则

具体可以归纳为以下几点：(1)综合性：以城市复合生态系统的观点为指导，在单项指标的基础上，构建能直接而全面地反映城市功能、结构及协调度的综合指标。(2)代表性：城市生态系统结构复杂、庞大，具有多种综合功能，要求选用的指标最能反映系统的主要性状。(3)层次性：根据不同评价需要和详尽程度对指标分层分级。(4)可比性：既充分考虑城市发展的阶段性和环境问题的不断变化，使确定的指标具有社会经济发展的阶段性，同时又具有相对稳定性和兼有横向、纵向的可比性。(5)可操作性：有关数据有案可查，在较长时期和较大范围内都能适用，能为城市的发展和城市的生态规划提供依据。

二、指标体系的构建方式

指标体系的构建可采用层次分析方法，首先确定城市生态评价的主要方面，然后分解为能体现该项指标的亚指标，按此原则再次进行分解了一个三层次的生态城市评价指标结构的框架，用以评价城市的生态化程度。其中一级指标由结构、功能和协调度三方面组成。二级指标是根据前述评价指标选择原则，选择若干因子所组成；三级指标又是在二级指标下选择若干因子组成整个评价指标体系。由于城市生态系统的结构、功能和协调度都是由许多因子组成的，其中有些因子可以定量并且容易定量，而有些因子是难以定量或者说是难以取得定量数据的。因此，对二级指标，特别是二三级指标的选择只能根据评价指标建立的原则加以选择，不可避免地存在着不完备的缺陷。随着对城市生态系统研究的发展和日益深入以及统计资料的不断完备，对二级指标，特别是三级指标还可以进行不断修改和补充。

第四节 城市生态评价的程序与方法

一、评价的一般程序

城市生态评价的一般程序可以归纳为以下步骤：（1）资料收集和实地调查。（2）城市生态系统组成因子的分析。（3）评价指标筛选和指标体系设计。（4）专家咨询。（5）确定指标标准，选择评价方法。（6）进行单项和综合评价，向专家咨询和民意测验。（7）修改评价。（8）论证与验证。（9）提出评价报告。

二、评价标准的制定

对城市生态评价离不开对各项评价指标标准值的确定，有些指标，例如大气环境、水环境、土壤环境等已经有了国家的或国际的、经过研究确定的标准。对于这些指标可以直接使用规定的标准进行评价，但是有些指标，例如人均期望寿命、万人具高等学历人数、土地产出率、人均保险费、环保投资占GDP比重等并没有一定标准，而且有的指标也并非越多越好，或越少越好，呈简单的直线关系。

为了适应当前评价的要求，现拟定以下几项原则供制定标准时参考。(1)凡已有国家标准的或国际标准的指标尽量采用规定的标准值。(2)参考国外具有良好城市生态的城市的现状值作为标准值。(3)参考国内城市的现状值作趋势外推，确定标准值。

(4)依据现有的环境与社会、经济协调发展的理论，力求将标准值定量化。(5)对那些目前统计数据不十分完整，但在指标体系中又十分重要的指标，在缺乏有关指标统计前，暂用类似指标标准替代。

三、标准值的计算 1.三级指标的计算

2.二级指标的计算

3.一级指标的计算

4.生态综合指数的计算

5.权值确定

复习题：

1、什么是城市生态评价？其主要内容是什么？

2、城市生态评价从哪三个方面着手？

3、建立城市生态评价指标的原则是什么？

第十章 城市生态规划 第一节 城市生态规划的概念

冯向东(1988)认为，城市生态规划是在国土整治、区域规划指导下，按城市总体规划要求，对生态要素的综合整治目标、程序、内容、方法、成果、实施对策全过程进行的人工生态综合体的规划。

第二节 城市生态规划的原则

l.整体优化原则；2.协调共生原则； 3．功能高效原则； 4.趋适开拓原则；5.生态平衡原则；6.保护多样性原则；7.区域分异原则。

第三节 城市生态规划的主要内容

一、生态功能分区规划；

二、地利用规划；

三、人口容量规划；

四、环境污染综合防治规划；

五、园林绿地系统规划；

六、资源利用与保护规划；

七、城市综合生态规划。

第四节 城市生态规划的步骤

1.根据规划要求选择有关专业。

2.生态要素资料的收集与调查。

(1)确定生态规划区范围，采用1：10 000(较大区域为1：50 000)地形图为底图，依据一定原则将规划区域划分为若干个网格，网格一般为1km×1km，有的也采用0.5km×O.5km(网格大小视具体情况而定)，每个网格即为生态调查与评价的基本单元。

(2)调查登记的主要内容有：规划区内的气象条件、水资源、植被、地貌、土壤类型、人口密度、经济密度、产业结构与布局、土地利用、建筑密度、能耗密度、水耗密度、环境污染状况等。

(3)生态适宜度分析：在收集和调查取得资料的基础上对规划区域进行分析和评价，并对各类用地进行适宜度分析。

(4)编制规划：在以上几个步骤的基础上制定单项的和综合的城市生态规划，在这一过程中地理信息系统(GIS)技术将发挥非常重要的作用。

(5)公布规划草案征求意见：规划草案不仅要向领导征求意见，而且需向群众公布，广泛征求意见，公众的参与是完善规划和实施规划的重要条件和保证。

(6)确定规划，上报批准：在多方反复征求意见的基础上修订规划，最后予以确定，规划一旦确定并得到有关部门批准，即应该成为一种法律，规范着人们的行为，非经合法程序的修订，不得随意变更。

复习题

1、城市生态规划应遵循哪些原则？

2、城市生态规划的主要内容是什么？

第十一章 城市生态建设 第一节 城市绿地系统建设

一、城市绿地系统建设原则

城市绿地系统建设须以生态学理论为指导，这不仅因为生态学是我们认识人与自然、植物与环境关系的理论基础，而且也因为，通过对它的实际应用确实可以提高绿化工作的质量和效率，与城市绿化有关的主要原则有以下几个方面：(1)建成群落的原则。(2)地带性原则。任何一个群落的存在都需要一定的环境条件，因而每一个群落都有一定的分布区。(3)生态演替理论。生态演替是指一个群落被另一个群落所代替的过程。(4)潜在植被理论。(5)保护生物多样性原则。(6)景观多样性原则。(7)整体性和系统性原则。

二、城市绿地的类型

不同的城市从地质地貌和河湖水系等自然条件到布局形式和环境状况都有不同的特点，绿地的类型也是多种多样的。可以按城市规划和建设部门的用地类型、规模及位置来划分，也可按使用性质和功能特征来划分。

1、按用地类型、规模及位置来划分：(1)公共绿地：包括市、区级综合公园，儿童公园，动物园，植物园，体育公园，纪念性园林，名胜古迹迹园林，游憩林带。(2)居住区绿地：包括居住区游园、居住小区游园、宅旁绿地，居住区公建庭园，居住区道路绿地。(3)附属绿地(或专用绿地)：包括机关单位、大专院校、工矿企业、仓库绿地，公用事业绿地，公共建筑庭园。(4)交通绿地：包括道路绿地，公路、铁路等防护绿地。(5)风景区绿地：包括风景游览区、休假疗养区绿地。(6)生产防护绿地：包括苗圃、花圃、果园、林场、卫生防护林、风沙防护林、水源涵养林等。

2、按使用性质和功能特征类型来划分：(l)防护型绿地：防护型绿地是以保护城乡环境，减灾防灾，促进生态平衡为目的的绿地。(2)保健型绿地：保健型绿地是利用不同植物具有分泌有益物质的功能，组成一种植物配置，达到增强人体健康、防病治病的目的。(3)观赏型绿地：观赏型绿地是绿地生态建设中植物合理配置的一个重要类型，它将景观、生态和人的心理、生理感受融为一体，建设成具有较高生态价值和审美价值的绿地。(4)科普型绿地：运用植物典型的特征建立起各种不同的科普知识型绿地，使人们在良好的绿化环境中获得知识，激发人们热爱自然、探索自然奥秘的兴趣和爱护环境、保护环境的自觉性。(5)生产型绿地：在不同的立地条件下，建设生产型绿地，发展具有经济价值的乔、灌、草、花、果、药的苗圃和园地生产型绿地既能与环境协调，又能满足市场的需要，并增加社会效益。(6)文史型绿地：特定的文化环境如历史遗迹、纪念性园林、风景名胜、宗教寺庙、古舆园林等，要求通过各种植物的配置形成不同品位的文史型绿地，使其具有相应的文化环境氛围，促使人们主观感情与客观环境之间的情景交融，提高人们的文化素养。

三、城市园林绿地系统的布局

1、园林绿地规划布局应考虑的因素：（1）综合考虑、全面安排；（2）从实际出发，因地制宜；（3）均衡分布、比例合理；（4）远景目标和近期安排相结合。

2、理想的城市园林体系: 三级绿化系统：市内小型绿化系统: 将居住区与工业区分隔，用防护带、行道树、小游园等构成市内绿化系统。市内环绿化网: 以市内公共绿地为核心，以林荫大道和水系绿带为骨架，围绕市区和市中心区形成内环绿化网。市外环绿化网: 在市郊以风景区、森林公园、大型果园和苗圃为基地，用自然防护林带串通，形成城市外环绿化圈，将城市包围，并以此控制城市用地向外扩展。

3、园林绿地系统的布局形式

（1）块状绿地布局: 这类状况多出现在旧城改建中，如上海、天津、青岛、大连等，目前我国多

数城市属这类情况。块状绿地的布局方式，可以做到均匀分布，接近居民，但对构成城市整体艺术风貌作用不大，对改善城市小气候的作用也不显著

（2）楔形绿地布局:一个城市中由郊区深入市中心的由宽到窄的绿地，称为楔型绿地，如合肥市的绿地系统。一般都是利用河流、水库、起伏丘陵、穿过城内的运河、铁路和放射干道等结合市郊农田、防护林布置，使之与城市绿化带和城市林荫道有机结合。楔形绿地的优点是可以改善城市小气候，也有利于城市艺术风貌的体现

（3）带状绿地布局:这种布局多数利用河湖水系、城市道路、旧城墙等条件形成纵横向绿带、放射状绿带与环状绿地交织的绿地网，如苏州、西安、南京等地。带状绿地的布局容易表现城市的艺术风貌

（4）混合型绿地布局。为上述几类的有机结合，如北京市的绿地布局

第二节 城市自然保护

一、城市自然保护的主要内容

二、城市自然保护的建设途径

第三节 城市环境保护的生态工程

一、城市水污染防治的生态工程

二、城市大气污染防治的生态工程

三、城市固体废弃物处理的生态工程

四、城市工业污染防治生态工程 复习题：

1、城市绿地建设的生态学原则是什么？

2、城市自然保护的作用和建设途径是什么？

第二篇：讲稿 生态学

生态文明建设迫在眉睫 ——从雾霾天气谈起

“北京风光，千里雾霾，万里尘飘，望三环内外，浓雾莽莽，鸟巢上下，阴霾滔滔！车舞长蛇，烟锁跑道„„空气如此糟糕，引无数美女戴口罩。”这是前不久网上热传的《沁园春·霾》。在今年3月4日全国政协会议上，习近平看望了出席全国政协会议的科协、科技界委员，并参加他们的联组讨论。中科院院士、政协委员姚檀栋当着习总书记的面背诵几句被大家调侃的《沁园春·霾》，现场发出一片笑声。这首仿写的词真实地反映了北京等地的真实天气情况。

2013年新年以来，罕见的持续雾霾污染天气席卷我国大部分地区，33个城市空气严重污染。涉及中东部、东北及西南多个省市，尤其以华北地区最为严重。北京更是在1月份一个月内雾霾天气数量多达25天，仅有5天没有雾霾。进入2月，雾霾不但没有彻底散去，反而一次又一次地袭来。

面对雾霾，每个人都无可逃遁。广东的天气情况虽然没有图片上北京的那么让人震惊，但是也没能逃脱这受污染的天气。根据南方都市报的报道，今年1月份广东省冷空气影响少，雾霾天气明显，全省各站累计雾霾类预警共计发布高达57次。

到底什么是霾？霾是指空气中的硫酸盐、硝酸盐、黑碳、有机碳氢化合物等粒子使大气浑浊、视野模糊、消光作用增加，能见度恶化，并危害人体健康的一种大气污染现象，其本质为人类活动所产生的一次及二次气溶胶细粒子的消光作用。

雾霾和灰霾有区别。媒体上提得多得是雾霾，但有专家说不是雾霾而是灰霾。雾霾是阴天，下雨之前空气中水分含量高的气候现象。无论国家穷富，都会有这种天气。由工业排放、北方供暖排放、城市烧烤、建筑工地扬尘、汽车尾气排放，多种排放物合成在一起。形成了大气中悬浮的各种灰尘，这些都是灰霾。空气中这种灰尘多了，就构成了灰霾天气。它跟雾霾天气的差别，一个是灰尘造成的，一个是水分造成的。

作为霾主要成分的PM2.5是当前大气环境中最令人关注的物质，是导致雾霾天气的元凶。PM（英文为particulate matter）即颗粒物，大气中的固体或液体颗粒状物质。PM2.5，即大气中动力学直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为细颗粒物、可吸入颗粒物，PM2.5颗粒仅为头发丝1/20。高排放、高污染的生产方式工业过程、机动车尾气排放、道路扬尘、建筑扬尘等面源是霾污染细颗粒的主要来源。

这次长时间、大范围、全国性的雾霾给我们敲响了警钟，更暴露了“生态文明”建设的严重问题。客观现实给我们敲响了警钟，表明生态文明建设已迫在眉睫，因此，党的十八大提出要大力推进生态文明建设，建设美丽中国，实现中华民族永续发展。这是十八大报告的一个突出亮点，说出了广大人民群众的心声。这次课，我们将来学习有关生态文明建设的内容。

党的十八大强调，把生态文明建设放在突出地位，融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程，努力建设美丽中国，实现中华民族永续发展，努力走向社会主义生态文明新时代。——纳入中国特色社会主义事业总体布局【视频：地球宣言 生态文明2’56】

一、什么是生态文明？

随着现代科技和经济社会的发展，资源枯竭、气候恶化、环境污染等一系列威胁人类可持续生存和发展的问题不断出现，促使人类开始思考探索一条更符合人与自然和谐相处的生存之道。

1． 生态文明的内涵

生态文明是由生态和文明构成的复合概念。

生态，指生物之间以及生物与环境之间的相互关系与存在状态，亦即自然生态。通俗地讲就是自然环境的意思，是一个自然环境的系统。自然生态有着自在自为的发展规律。人类社会改变了这种规律，把自然生态纳入到人类可以改造的范围之内，这就形成了文明。

文明一词，在《周易》中就有记载，是指社会状态的开化程度和进化状态，是人类在社会历史发展过程中所创造的物质财富和精神财富的总和。文明是相对于野蛮而言的。

对于“生态文明”概念，有学者从不同的角度给出了见解。归纳起来，大致有如下四种角度：

（1）从广义角度来看，生态文明是人类的一个发展阶段。这种观点认为，人类至今已经经历了原始文明、农业文明、工业文明三个阶段。三百年的工业文明以人类征服自然为主要特征，世界工业化的发展使征服自然的文化达到极致，工业化导致的生态灾难已经开始全球漫延并逐渐加剧。全球性生态危机说明地球再没能力支持工业文明的继续发展，实践证明，必须开创一个新的文明形态来延续人类的生存。

生态文明是人类社会文明的高级形态，是工业文明发展到一定阶段的产物，是超越工业文明的新型文明境界，是在对工业文明带来严重生态安全进行深刻反思基础上逐步形成和正在积极推动的一种文明形态，是人与自然和谐的社会形态。

（2）从狭义角度来看，生态文明是社会文明的一个方面。这种观点认为，生态文明是继物质文明、精神文明、政治文明之后的第四种文明。这“四个文明”一起，共同支撑和谐社会大厦。其中，物质文明为和谐社会奠定雄厚的物质保障，政治文明为和谐社会提供良好的社会环境，精神文明为和谐社会提供智力支持，生态文明是现代社会文明体系的基础。

生态文明是人类为保护和建设美好生态环境而取得的物质成果、精神成果和制度成果的总和，是一种人与自然、环境与经济、人与社会和谐相处的社会形态，是贯穿于经济建设、政治建设、文化建设、社会建设全过程和各方面的系统工程，反映了一个社会的文明进步状态。

2．主要特征

建设生态文明，是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计。面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势，必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念，把生态文明建设放在突出地位，融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程，努力建设美丽中国，实现中华民族永续发展。

坚持节约资源和保护环境的基本国策，坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针，着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展，形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式，从源头上扭转生态环境恶化趋势，为人民创造良好生产生活环境，为全球生态安全作出贡献。

——十八大关于大力推进生态文明建设

如何实现生态文明呢？最关键是四个方面：

在价值观念上，强调尊重自然、顺应自然、保护自然。生态文明倡导给自然以平等态度和充分的人文关怀，关注和尊重生态环境的存在及其意义，从“向自然宣战”、“征服自然”向“人与自然和谐共处”转变；倡导主动遵循和正确运用自然规律，合理有效地利用自然，禁止对自然无节制地攫取，对资源无序的开发利用；倡导在发展中保护、在保护中发展，给自然留下更多修复空间，给农业留下更多良田，给子孙后代留下天蓝、地绿、水净的美好家园。

在过去的几十年里，人类只顾着经济的发展，追求利益的最大化，而忽视了环境的保护，使得我们赖以生存的地球环境遭受了严重的破坏。人类怎样对待大自然，大自然就会怎样对待我们，大自然用它自己的方式是在惩罚着人类。惩罚一：热带雨林大面积被烧毁，二氧化碳让地球变热；惩罚二：气温上升，冰山融化，海平面上升；惩罚三：人口增长迅速，垃圾山“围困”人类；惩罚四：水资源缺乏，旱灾严重；惩罚五：空气污染，沙尘肆虐；惩罚六：水污染严重，生存条件面临挑战；惩罚七：脆弱的大气无法承担保护地球的重任；惩罚八：温室气体排放加剧，城市不见蓝天。

从埃博拉、艾滋病毒到SARS、禽流感，近30年来，20余种“新兴病毒”频频出现。多位专家认为，生态失衡、环境恶化，使生物链发生怪异变化，旧的病毒不断变异，新的病毒悄然出现。

联合国环境规划署在年鉴中曾指出，全球气候变暖使许多病毒和病毒宿主更为活跃；城市化进程导致的森林与河流生态系统被破坏造成蚊蝇大量滋生和繁衍；部分传染疾病的再度抬头等等，都是对环境恶化发出的警告。

在指导方针上，坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主。节约优先就是提高资源综合利用率，以最小的资源消耗支撑经济社会发展，促进生产空间集约高效；保护优先就是正确处理发展与保护的关系，把环境承载力作为发展的首要前提，努力不欠新账、多还旧账，促进生活空间宜居适度；自然恢复为主，就是减少人为干预，给生态环境以自我修复、自我更新的时间和空间，让其休养生息，早日恢复和提高生态服务功能，促进生态空间山清水秀。

在实现路径上，着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展。绿色发展，并不是为单纯保护绿水青山而约束发展，而是强调在发展模式上，不能再粗放发展，不能再依靠增加要素投入、消耗自然资源、追求数量扩张来实现增长。循环发展，是一种以资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征，符合可持续发展理念的经济增长模式，它是对“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统增长模式的根本变革，有别于过去高消耗、高增长，追求规模的GDP中心论。低碳发展是一种以低耗能、低污染、低排放为特征的可持续发展模式，在促进人与自然和谐的同时，保障经济社会的可持续发展。

在目标追求上，努力建设美丽中国。

美丽中国，是生态文明的中国。美丽中国，以生态美为根本。建设生态文明为了什么？绝不是要放弃对物质生活的追求，回到原生态的那种生活方式，而是要超越和扬弃传统的粗放型发展方式和不合理的消费模式，全面提升全社会的文明理念和素质，使人类活动限制在自然环境可承受的范围内，建设既有金山银山、又有绿水青山的美丽中国。

3．目标

到2020年实现全面建成小康社会的奋斗目标。建设生态文明，基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式。循环经济形成较大规模，可再生能源比重显著上升。主要污染物排放得到有效控制，生态环境质量明显改善。生态文明观念在全社会牢固树立。——17大报告

根本目的和最终归宿：为人民创造良好生产生活环境

4．实质

生态文明建设理论的实质是建设“两型社会”。建设生态文明，实质上就是要建设以资

源环境承载力为基础、以自然规律为准则、以可持续发展为目标的资源节约型、环境友好型社会。

国内环保界专家形象地提出，从某种意义上讲，发展就是燃烧，烧掉的资源，留下的是污染，产生的是GDP，科学发展就是消耗的资源越少越好，产生的污染越小越好，最好是“零排放”，前者是“资源节约”，后者是“环境友好”。

二、生态文明建设的理论来源

1．马克思主义生态环境思想

生态文明建设理论的基础是马克思主义生态环境思想。马克思主义理论中包含着十分丰富的生态环境思想，概括起来有以下主要观点：

在论述人与自然之间的关系时，马克思认为：第一，人是“自然存在物”和“对象性的存在物”的统一。——人是自然界长期发展的产物，人作为一种自然存在物是大自然的组成部分之一。所以，人是存在于自然“之中”，而不是存在于自然“之上”或“之外”。传统人类中心主义的错误就在于颠倒了人与自然的位置关系，使二者对立起来，把人视为凌驾于自然之上的主人去统治自然、主宰自然，从而导致人类对地球自然资源的贪婪索取和掠夺，这样的结果既破坏了自然界，也破坏了人类自身的生存环境。

第二，人的生存发展是有机身体与无机身体的统一。他说，“自然界，就它自身不是人的身体而言，是人的无机的身体”。因此，人类该像对待自己的身体一样对待自然界，高度重视自然环境的保护，充分考虑资源环境承载力。

第三，“人对自然的关系直接就是人对人的关系，正像人对人的关系直接就是人对自然的关系，就是他自己的自然的规定。”——人在何种程度上使自然界成为自己的对象，取决于他在何种程度上与别人互为对象，取决于人的社会联系或社会关系。只有在这些社会联系和社会关系的范围内，才会有他们对自然界的关系，才会有生产；也只有通过广泛的社会交往和社会联系，各个单独的个人才能摆脱限制，同他人、社会乃至整个世界的生产发生实际的联系。马克思认为，人和自然界具有同一性。

马克思关于人与自然密切联系、相互制约、融为一体的基本观点和思想，构成了生态文明建设理论的基础和指导思想。

马克思主义十分强调人与自然的和谐统一关系。在一定意义上说，人类社会的历史就是人类认识自然、改造自然的历史。人与自然如果不能和谐相处，其结果必然是两败俱伤。恩格斯曾告诫过人们“不要过分陶醉于我们对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利，自然界都报复了我们。每一次胜利，在第一步都确实取得了我们预期的结果，但是在第二步和第三步却有了完全不同的、出乎预料的影响，常常把第一个结果又取消了”。

建设生态文明，体现了马克思主义经典作家关于正确处理人与自然关系的基本思想，是坚持和发展马克思主义生态观的必然要求。

2．中国传统文化中的生态智慧

古代虽然没有直接提出“生态文化”和“生态文明”的概念，但是，有关生态文化的思想却非常丰富。生态文明建设与中国传统文化内在要求相契合（1）“天人合一”，人与自然同一本源

中国文化的基础议题是探究天人关系。在中国古代，天就是对大自然高度抽象的哲学理念。

天人合一的思想是宋代理学家张载对中国文化的总结。“天人合一”的思想虽然古代和现代学者们都有不同的解读，其中按照张岱年先生的说法：“天人合一”深刻含义为，人是

天地生成的，与天的关系是局部与整体的关系，人与自然应和谐相处。《周易》写到“有天地然后有万物，有万物然后有男女”。道家也有“道生万物”的说法，这里的“道”指天地万物之始。这些思想说明了，人与自然是同一本源，人是自然的一部分，是一个有机的整体。

（2）儒家：

“仁”是儒家的核心思想之一。儒家通过肯定天地万物的内在价值，主张以仁爱之心对待自然，从“仁者爱人”扩展到“仁者爱物”，体现了对生命和大自然的尊重。仁者要热爱大自然，亲近大自然，把融入大自然视为最大的快乐、人生追求的最高志趣。

道家：

道家关于天人关系有一段精彩的论述：“道生一，一生二，二生三，三生万物；人法地，地法天，天法道，道法自然。”它指出了天与人或者天地万物的同源性、同律性，天与人在演化过程中虽有很大的差异，但天与人还是遵循着同样的规律。

另外，“道法自然”，强调人要以尊重自然规律为最高准则，以崇尚自然、效法天地作为人生行为的基本皈依。强调人必须顺应自然，达到“天地与我并生，而万物与我为一”的境界。庄子把一种物中有我，我中有物，物我合一的境界称为“物化”，也是主客体的相融。这种追求超越物欲，肯定物我之间同体相合的生态哲学，在中国传统文化中具有不可替代的作用，也与现代环境友好意识相通，与现代生态伦理学相合。

佛家：认为万物是佛性的统一，众生平等，万物皆有生存的权利。《涅磐经》中说：“一切众生悉有佛性，如来常往无有变异。” 认为一切生命既是其自身，又包含他物，善待他物即是善待自身。佛教正是从善待万物的立场出发，把“勿杀生”奉为“五戒”之首。就是一种在人与自然的关系上表现出的慈悲为怀的生态伦理精神。

（3）尊重生命，爱护自然

尊重生命、爱护自然在中华民族地发展历史上有着悠久地传统。据《周书》记载：“春三月，山林不登斧，以成草木之长。夏三月，川泽不入网罟，以成鱼鳖之长。”意思是说，夏代的统治者就禁止人们随意砍伐树木、捕鱼捉鳖，目的是使生物有所生养，以防匮乏。《周礼•秋官司寇第五》规定，不许百姓用毒药毒杀川泽中的鱼类。这方面的法律规定还有很多，由此可以看出，当时的人们已经意识到人与自然的相生相与的共存关系，所以，用规定、禁令的方式约束人们的行为，用以保护自然环境。

纵观中国思想文化史，无论是孔孟之道，还是老庄学说，贯穿其中、始终如一的核心理念就是天人合一。天人合一思想是中华古代生态文明的核心思想，也是生态文明建设的灵魂。只有天人合一，才能够真正尊重自然，才能够自觉顺应自然，才能够认真保护自然。

三、生态文明建设的重要性

在目前形势下，建设生态文明具有重大意义：

1． 建设生态文明体现了以人为本的必然要求，顺应了各族人民过上更好生活的新期待。

改革开放30多年，一方面我们经济得到了长足的发殿，基本解决了人民群众的温饱问题，而且使人民生活总体上达到了小康水平。但是另一方面旧的发展模式，对环境造成的污染和生态破坏，已经严重危害了群众健康和公共安全。

我国当前面临的环境问题主要有三种类型：第一类是由于人类活动对环境资源过度开发，造成的水土流失、土地荒漠化、能源紧张、淡水短缺等问题；第二类是由于人类活动将

废弃物向环境过渡排放，造成的空气污染、水体污染、土壤污染，乃至气候变化等问题；第三类是由于人类技术活动的失控或滥用，引起的技术污染等环境负效应，包括核技术、转基因技术、电子技术、空间技术等都会带来始料未及的环境后果。

环境问题近年来表现出新的特点：一是从局部性、区域性的环境污染和环境破坏，扩展到包括全球气候变化、水资源匮乏和水体污染、能源紧缺等全球性的环境危机；二是从“第一代环境问题”，即明显的环境破坏现象发展到“第二代环境问题”，如生物多样性丧失、温室效应加剧、臭氧层破坏等，这些都是长期积累的生化污染，危及全人类的生存状况。

空气、饮水、土壤是关系到人赖以生存的三大基本要素，现在是都面临相当大的问题： 首先是空气污染严重【医院视频 2’58】 研究表明，PM2.5每立方米增加10个微克，呼吸系统的疾病的住院率可以增加到3.1％。灰霾从25个微克增加到200微克，日均的病死率可以增加到11％。除了对呼吸系统，对心血管、脑血管、神经系统都有影响。环境污染正在导致哮喘、气管炎、高血压、癌症等各种疾病的加剧发生。钟南山曾经说过：“北京10年来肺癌患者增加了60％。”

钟南山院士曾公开表示，大气污染比非典可怕得多，非典可以隔离，但是大气的污染、室内的污染是任何人都跑不掉的。

其次是江河湖泊水体污染严重【视频：我国淡水湖泊面临的环境危机5’】

目前，我国七大水系中劣5类水体约占三成，已失去使用功能。一些地区地下水下降、河湖萎缩、湿地减少、生态功能下降等生态问题已经严重制约当地的生产生活。据统计，2004年，全国669座城市中，相当部分城市水源短缺，全国有700万农村人口存在饮水困难，3.4亿人存在饮水不安全问题。但是，我国环境保护的长效机制和环境监管体制仍未形成。有鉴于此，【补充：按照地表水国家标准，水质分五类，类别越高，水质越差。而劣V类水的污染程度已超过V类。2005年1月对七大水系的175条河流、345个断面的监测显示：Ⅰ～Ⅲ类水质占46.7％,其中Ⅰ类占9.0％，Ⅱ类占17.7％，Ⅲ类占20.0％；Ⅳ～Ⅴ类水质占24.9％，其中Ⅳ类占16.2％，Ⅴ类占8.7％；劣Ⅴ类水质占28.4％。七大水系主要污染指标是高锰酸盐指数、氨氮和石油类。按污染程度由轻到重的次序是：珠江、长江、松花江、淮河、黄河、辽河和海河。】

最后，土壤也受到日益严重的污染。近些年以来，“癌症村”这一词频繁出现于各大媒体的报道中。2009年4月，《凤凰周刊》以《中国百处致癌危地》作为封面故事，讲述了我国百处致癌危地。另有研究表明，中国癌症村的数量应该超过247个，涵盖中国大陆的27个省份。

在今天全面建成小康社会的新阶段，民众更希望维护生态环境安全“喝上干净的水，呼吸上清洁的空气，吃上放心的食物，在良好的环境中生活”。

为了满足人民群众对于生活的新期盼，政府必须建设生态文明，“下决心解决好关系群众切身利益的大气、水、土壤等突出环境污染问题”，使人民群众在良好的生态环境中生产生活。

2．建设生态文明符合我国经济社会发展趋势和规律，有利于解决当前我国经济社会发展面临的突出问题和问题。

——经济发展与人口资源环境不协调

讨论：环境问题与经济发展模式之间有什么关系？

环保部部长周生贤多次谈到，离开经济发展抓环保，那是“缘木求鱼”，脱离环保搞经济发展，那是“竭泽而渔”。

胡锦涛同志在2004年的中央人口资源环境工作座谈会上指出：“必须清醒地看到，我国人口多、资源人均占有量少的国情不会改变，非再生性资源储量和可用量不断减少的趋势不会改变，资源环境对经济增长制约作用越来越大，人民群众对生态环境质量的要求也必然越

来越高。从长远看，经济发展和人口资源环境的矛盾会越来越突出，可持续发展的压力会越来越大”。

我们常说，我国地大物博、资源丰富，这是从总量上说的。如果考虑到我国庞大的人口规模，形势就要严峻得多。例如，我国人均国土面积0.8公顷，人均草地0.33公顷，人均森林面积0.128公顷，分别为世界人均值的29％、50％、20％，人均耕地0.095公顷，也不足世界人均水平的一半；人均原油可采储量2.6吨，人均天然气可采储量1074立方米，人均煤炭可采储量90吨，分别为世界平均水平的11.1％、4.3％、55.4％。

但是，即使在如此严峻的形势下，我们的经济增长方式很大程度上仍是粗放型的。2004年，我国单位能源消耗量（千克石油当量）所创造的GDP不到0.7美元，而世界平均为3.3美元；2004年中国GDP增长为9%，而能源消耗增长为15%。此外，中国矿产资源利用率也与发达国家有明显的差距。这种高投入、高消耗、高污染、低产出的情况依然普遍，加剧了能源资源的紧张状态和环境压力。资源环境约束和经济快速增长的矛盾，已经成为我国经济社会发展面临的严峻挑战。“过度消耗能源资源和破坏生态环境不仅直接影响当前的经济社会发展，也严重制约长期可持续发展”。因此，调整经济结构，转变经济发展方式，走适应建设生态文明要求的新型工业化道路，是我们全面建设小康社会的必然要求。

【视频：朗咸平说16’】

3．建设生态文明适应了国际形势的新变化，有利于维护国家能源安全，彰显我国的责任意识，推动我国在应对全球环境问题中发挥更大作用。

21世纪，越来越严重的环境问题，引起全世界人民的高度关注。1972年，在瑞典斯德哥尔摩召开了首届人类环境会议，通过《人类环境宣言》，提出：“为了这一代和将来的世世代代，保护和改善人类环境已经成为人类一个紧迫的目标，这个目标将同争取和平、全世界的经济与社会发展这两个既定的基本目标共同和协调地实现。”标志着人类生态环境意识的觉醒。

——建设生态文明有利于维护国家能源安全

随着我国的发展，我们对能源资源的需求有所上升，国外一些舆论有意以我国石油、铁矿石等资源需求增长为借口，趁机制造新的“中国威胁论”，给我国扩大对外经济合作造成不利影响。“未来一段时期，我国能源资源消耗仍将呈现较快增长的态势，能源资源约束的矛盾将日益突出”。保证能源和重要战略资源供应已经成为发展经济和实现现代化目标的重要条件。

为了破解能源问题对于我国国民经济的瓶颈作用，维护国家能源安全，我们必须“努力构筑稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系，并致力于建设资源节约型、环境友好型社会，实现可持续发展”。

——建设生态文明有利于保护人类赖以生存的自然环境，肩负起应尽的国际责任

地球是人类共同的家园。在环境保护越来越引起广泛关切的背景下，环境恶化对内“严重影响经济社会发展，危害人民群众的身体健康”，对外“损害我国产品在国际上的声誉”。此外，随着贸易保护主义的抬头，西方发达国家也越来越多地以保护有限资源、环境或人民健康为名，对外国商品进口设置非关税壁垒。这对我国的商品出口构成了严重的威胁。同时，我们也应该清醒的认识到，气候变化是环境问题，但归根到底是发展问题，事关各方利益。一些发达国家将气候变化问题作为获取竞争新优势的手段，不顾一些发展中国家的发展水平，要求他们承担过高的减排责任，不断施加压力、制造舆论。我国作为排放大国，在气候变化问题上也面临着更大的国际压力。我国是遭受气候变化不利影响较为严重的国家之一，由于处于现代化的进程中、排放总量中为了发展的生存排放比例较高、制造业转移带来了越来越大的国际转移排放压力，使得我们的减排任务艰巨。

为了有效应对气候变化，肩负起应尽的国际责任，我们必须贯彻节约资源和保护环境的基本国策，统筹人与自然和谐发展，在全社会牢固树立生态文明观念，走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。

总之，加快推进生态文明建设，事关我们能否在后国际金融危机时代的国际竞争中赢得主动，是适应实现全面建设小康社会奋斗目标新要求、满足人民群众过上更好生活新期待的必然要求。

四、如何建设生态文明？

推进生态文明，建设美丽中国，已成为党内的共识。

【视频：十八大代表分组讨论推进生态文明，建设美丽中国 3’52】

总的来看，建设生态文明涉及到很多方面，包括观念的更新，生产方式、生活方式的转变，等等：

第一，加快转变经济发展方式。我们要在科学发展观的指导下，转变经济发展战略。一是大力发展绿色经济，二是大力发展循环经济，三是走低碳经济之路。

绿色经济：是一种以高新技术为支撑，使人与自然和谐相处，能够可持续发展的经济，使市场化和生态化有机结合的经济，也是一种充分体现自然资源价值和生态价值的经济。绿色经济的范围很广，包括生态农业、生态工业、生态旅游、环保产业、绿色服务业等。

绿色经济与传统产业经济的区别：传统产业经济是以破坏生态平衡、大量消耗能源与资源、损害人体健康为特征的经济，是一种损耗式经济；绿色经济则是以维护人类生存环境、合理保护资源与能源、有益于人体健康为特征的经济，是一种平衡式经济。

循环经济：“3R原则”是循环经济活动的行为准则，即减量化原则（reduce）、再使用原则（reuse）、和再循环原则（recycle）。发展循环经济，一是在生产过程中采用新的工艺和设备，将各个环节产生的废弃能源、原材料进行回收再利用，降低主产品的资源消耗并生产出新的副产品，实现废弃物的减量排放或零排放； 二是对产品消费之后的废旧物进行回收再利用。目前全世界钢产量的45％、铜产量的62％、铝产量的22％、纸制品的35％来自废旧物资的回收和再生利用，我国要加强此方面； 三是对种植业、养殖业的废弃物通过回收处理或生物工程的方法，转化为对生产和生活有用的资源，改善生态和生活环境。

【视频：中国首部循环经济发展战略规划出台

47’’ 】

举例：以固体垃圾处理为例，政府对垃圾处理从填埋到焚烧再到循环再利用

低碳经济：是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转移、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。

第二，建立与生态文明相适应的社会机制、法律制度。首先，转变政绩观。

所谓政绩观，就是干部考核体系，也就是以什么指标考核干部。干部考评体系科学不科学，是否符合客观规律，是否符合经济社会发展的趋势，关系到科学发展观能否顺利落实，也关系到生态文明建设的目标能否最终实现。

长期以来，我国在“重经济、轻社会、轻生活”的指导思想下，把追求GDP的增长速度放在突出地位，由此引发了一系列问题。据新华社报道，国家环保总局2007年对11个省区126个工业园区的检查中，发现近9成存在环境违法问题。一些地方领导要求当地环保局：“经济发展要上，环保要适当让一让。”“唯GDP”的观念之所以有市场，同我们的体制尤其是干部政绩考核体系有关，也同政府所面临的经济发展速度和经济增长质量之间的两难选择有关。但同时要看到，“唯GDP”的观念常常是同“政绩工程”、“面子工程”联系在一起的，这些工程产生的驱动力，是“官本位”的思想，以官为本、升迁至上的思想。这种错误的政绩观忽视了经济社会的协调发展，为追求一时的经济增长速度盲目上项目、办企业、搞

投资，造成大量低水平重复建设，给一方百姓留下沉重的包袱。

再次，提高质量标准，加强能源环境立法。

目前，我国已制定了包括水污染防治、海洋环境保护、大气污染防治、环境噪声污染防治、固体废物污染环境防治、环境影响评价、放射性污染防治等环境保护法律9部、自然资源保护法律15部，以及清洁生产、可再生能源、农业、林业、畜牧等与环境保护关系密切的法律。国务院制定或修订了《危险化学品安全管理条例》、《排污费征收使用管理条例》、《野生动植物保护条例》等50余项行政法规；发布了《关于落实科学发展观加强环境保护的决定》等法规性文件。与此同时，国家颁布了1100余项环境保护标准，建立了国家和地方环境保护标准体系。

例如，空气污染的一个重要源头使汽车尾气。但是关键并不在于车或车的数量，二在于汽车消耗的汽油质量很差，排放的二氧化硫等污染物浓度很高。而前面提到中石化的人说它们的石油质量并非不达标，而是我国标准不够。

另外，政府要对违规排污的企业加大处罚力度。真正有效的执行需要从那些排放了最多污染物、同时又获得巨大收益的公司和行业开刀。坚持污染者付费原则。

例如，中国环境规划院最近的一项研究显示，2010年中国环境退化成本近1.54万亿元人民币，占GDP总值3.5％。鉴于污染造成的经济代价如此巨大，那么排放污染物和违反排污指标的惩罚力度必须加大。虽然目前有环保法规，但是违反环保条例的罚款力度基本无足轻重，罚金数额过低，这导致企业的违法成本太低。

在这方面存在两大主要问题：中国环保违规的罚款数额不足以起到震慑和遏制作用。对污染物排放责任方进行的处罚也不总是能执行到位。因此在提高处罚金额的同时，还应使罚款如何执行以及执行是否到位等信息更加透明。

第三，加强监督、宣传，在全社会树立和弘扬生态文明理念。

建设生态文明是一项长期性、艰巨性的系统工程，必须调动全社会的积极性。——政府：除了要加强立法，严格检测外，还要发布信息、公开信息，加强监管力度

举例：我国到底有多少土壤被污染，污染程度又如何，一直没有权威数据。2006年7月，为全面、系统、准确掌握我国土壤污染的真实情况，有效防治土壤污染，确保百姓身体健康，环保总局和国土资源部联合启动了经费预算达10亿元的全国首次土壤污染状况调查。

之前媒体报道的“镉大米危机”，就是因为有相当数量的土壤遭受了重金属污染。今年1月30日，北京律师董正伟通过在线提交和发送电子邮件方式，向环保部提交了两份信息公开申请，一份是申请公开全国土壤污染状况调查方法和数据信息；另一份是，申请公开全国土壤污染的成因和防治措施方法信息。2月24日，董正伟透露，他收到了环保部的政府信息公开告知书。但令他失望的是，对于他所提出的请求环保部公开“全国土壤污染状况调查方法和数据信息”的申请，环保部以“国家秘密”为由拒绝公开。

土壤环境污染数据不公开不利于公民树立环境保护意识，不利于土壤环境保护治理；不公开还会严重影响公民知情权与监督权。

——企业：环保问题的源头在那些大型企业、煤炭发电站、化工厂、炼油企业，因此环境改善靠企业。企业要切实承担起社会责任，纠正企业忽视节约能源资源、保护生态环境的不良行为和倾向

举例：一些地区的企业采取渗坑、渗井向地下强制、恶意排放工业废水，已成蔓延之势。

早在2010年，《半月谈》杂志就报道过地下排污的问题。据报道，在河北省高邑县西大营村，村内有大量印染厂、浆纱厂、纺纱厂，在这些厂房的隐秘处，有3个简易的大土坑，里面积满了黑褐色的污水。大土坑没有进行任何防渗处理，每个坑之间都有一道豁口相接。

这样做有两个好处：其一，污水会自己往地下渗透，达到排放的效果；其二，就算不能完全渗透，经过沉淀的水至少看上去要好很多，再往外排，比较隐蔽。河南省内黄县环保局局长赵明林说：“现在整个社会的环保意识都增强了，如果直接外排污水，不仅环保部门要查处，农村老百姓首先就不同意。所以如果企业能找个隐蔽的渗坑，把污水往那里一存，就算不能全部渗下去，经过沉淀的水至少看上去要好很多，再往外排，群众的意见也不会那么大。”

另一个案例是，在河南省新乡县古固寨镇三王庄的一家造纸厂内，有20口40米深的井（实际上起到的就是渗坑的效果），造纸厂直接把废液用渗井的方法，让污水排到了地下。公众与环境研究中心主任马军说：“由于地下水超采严重，我国形成了许多地下水漏斗，地表水极易下渗，为渗坑、渗井排放污水提供了可乘之机。” ——社会组织：监督政府，共同参与、共同推动，——群众：加强监督；增强资源意识、节约意识、环保意识，还要采取必要的污染防范措施

环保问题关于到每个普通人，但又不是个人能控制的，普通群众能做到的是充分表达对此的关注，引起政府的重视，敦促政府注重环保。

转变消费方式是建设生态文明的关键。发达国家的高消费生活方式，是全球环境、能源危机的主要根源之一。树立简约消费观。【厉行节约，反对浪费型高消费，推行低碳生活，爱惜每一张纸、每一滴水、每一度电、每一粒粮食】

改善生活习惯【少用一次性筷子，使用双面纸张；随手关上水龙头；一水多用】 让节能减排成为全民行动

【补充：生活垃圾一般可分为四大类：可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。目前常用的垃圾处理方法主要有综合利用、卫生填埋、焚烧和堆肥。

可回收垃圾包括纸类、金属、塑料、玻璃等，通过综合处理回收利用，可以减少污染，节省资源。如每回收1吨废纸可造好纸850公斤，节省木材300公斤，比等量生产减少污染74％；每回收1吨塑料饮料瓶可获得0．7吨二级原料；每回收1吨废钢铁可炼好钢0．9吨，比用矿石冶炼节约成本47％，减少空气污染75％，减少97％的水污染和固体废物。

厨房垃圾包括剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶等食品类废物，经生物技术就地处理堆肥，每吨可生产0．3吨有机肥料。

有害垃圾包括废电池、废日光灯管、废水银温度计、过期药品等，这些垃圾需要特殊安全处理。

其他垃圾包括除上述几类垃圾之外的砖瓦陶瓷、渣土、卫生间废纸等难以回收的废弃物，采取卫生填埋可有效减少对地下水、地表水、土壤及空气的污染。】

第四，加强国际合作，妥善应对环境挑战。

在环境问题上，中国在坚持共同但有区别的责任原则基础上，积极参与全球合作。“共同但有区别的责任”是国际上公认的应对气候变化的基本原则。所谓“共同但有区别的责任”，是从国际法角度确认各国际主体在生态环境和气候变化上应担负的国际责任，即划分“共同责任”和“区别责任”。一方面，生态环境问题和气候变化涉及全人类的利益，世界各国都共同负有保护和改善环境的义务和责任；另一方面，从所负责任来看，由于各国历史造成的排放、发展阶段和经济技术实力等的不同，承担的治理责任也应当有所差别。

保护环境是全人类面临的共同使命。各国都意识到全球环境治理的必要性和紧迫性，但在环境利益和责任，特别是历史责任和现实责任分配方面仍然有激烈争论，甚至不能排除其

中还有某些发达国家遏制发展中国家发展的政治企图。各国国情不同，发展阶段不同，所面临的环境问题，尤其是环境与发展的具体关系也不一样，应根据自身发展水平，承担共同但有区别的责任。

在发展中国家中，中国是最早通过《21世纪议程》、最早制定《节能减排综合性工作方案》和《应对气候变化国家方案》的。2009年，中国又积极参与哥本哈根气候变化大会，并为大会最终达成《哥本哈根协议》发挥了积极作用。

结语

1972年，瑞典首都斯得哥尔摩第一次人类环境大会。在会上，英国经济学家巴巴拉·•沃德作了题为《我们只有一个地球》的报告，她向世人传播了一个被人们似乎遗忘了的事实：我们只有一个地球。

美国在上世纪80年代曾进行了一个名为“生物圈二号”的实验。在这次实验中，只给其中生活的人以阳光，一切生活物质都由他们自己生产，试图探求在地球之外再造一个地球的可能性。很遗憾，这项耗资巨大的实验以失败告终。这个实验警示人类，不仅地球上的资源是有限的，而且地球是不可再造的，地球只有一个，我们应该珍惜人类唯一的家园。

1962年，美国海洋生物学家蕾切尔·卡逊在《寂静的春天》一书写道——“当鸟儿不再歌唱，当溪流不再流淌，当绿色的森林被褐色的枯草取代，当蔚蓝的海洋被腐臭的鱼覆盖，我们是否还有能力生活下去？我们是否已经有能力创造自己的生物圈二号？”

当前，我国大力推进生态文明建设、建设美丽中国的条件已经具备，恰逢其时。一个人的力量是微小的，无数人的力量是巨大的。每个人都付出智慧和汗水，生态文明和美丽中国才能成为现实，我们憧憬的美好愿景才能早日到来。

第三篇：生态学讲稿

授课教案

第一部分

生态学概论

第二部分

生物与环境

第三部分

种群

第四部分

生物群落

第五部分

生态系统

第六部分

人与生物圈

第七部分

专题讲座

第一部分

生态学概论

一．生态学的定义

1．生态学（ecology）是研究生物与周围环境和无机环境相互关系及机理的科学。（E.Haeckel，1866）

它包括4个层次的内容：

生态学的定义还有很多：

生态学是研究生物（包括动物和植物）怎样生活和它们为什么按照自己的生活方式生活的科学。（埃尔顿，1927）

生态学是研究有机体的分布和多度的科学。（Andrenathes,1954）

生态学是研究生态系统的结构与功能的科学。（E.P.Odum，1956）

生态学是研究生命系统之间相互作用及其机理的科学。（马世骏，1980）

生态学是综合研究有机体、物理环境与人类社会的科学。（E.P.Odum，1997）

二．生态学的形成与发展

理论上：概念上的提出—→论著的出版—→学科的形成。时间上：萌芽时期—→近代发展：4大学派的形成—→现代发展：生态系统、人类生存环境的研究。

实验技术上：描述—→定性—→定量—→模拟。

（1）生态学萌发阶段（时期）

公元16世纪以前：

在我国：公元前1200年 《尔雅》一书；

公元前200年《管子》“地员篇”；

公元前100年前后，农历确立了24节气，同时《禽经》一书（鸟类生态）问世；

《本草纲目》。

在欧洲：公元前285年也有类似著作问世。

（2）近代生态学阶段（公元17世纪—19世纪末）

建立时期：

17世纪后生态学作为一门科学开始成长。

1792年德国植物学家C.L.Willdenow出版了《草学基础》；

1807年德国A.Humbodt出版《植物地理学知识》提出“植物群落”“外貌”等概念；

1798年T.Malthus《人口论》的发表；

1859年达尔文的《物种起源》；

1866年Haeckel在他的著作《普通生物形态学》中首先提出ecology一词，并首次提出了生态学定义。

1895年E.Warming发表了他的划时代著作《以植物生态地理为基础的植物分布学》（1909年经改写成《植物生态学》）。

（2）近代生态学阶段（公元17世纪—19世纪末）

巩固时期（20世纪初至20世纪50年代）：

（1）动植物生态学并行发展，著作与教科书出版。

代表作：C.Cowels(1910)发表的《生态学》；

F.E.Chements(1907)发表的《生态学及生理学》；

前苏联苏卡切夫的《植物群落学》（1908）、《生物地理群落学与植物群落学》（1945）；

A.G.Tamsley(1911)发表的《英国的植被类型》等；

R.N.Chapman(1931)的《动物生态学》；

中国费鸿年（1937）的《动物生态学》；

特别是W.C.Alle（1949）等的《动物生态学原理》出版，被认为是动物生态进入成熟期的重要标志。

（2）近代生态学阶段（公元17世纪—19世纪末）

巩固时期（20世纪初至20世纪50年代）：

（2）学派的形成：主要有

①北欧学派：以注重群落结构分析为特点。代表人物：G.E.Du Rietz

②法瑞学派：注重群落生态外貌，强调特征种的作用。代表人物是J.Braum-Blanquet

③英美学派：以动态和数量生态为特点。代表人物是Clements和Tansley

④俄国学派（前苏联学派）：植物（群落）与地学结合。代表人物：B.H.Cykayeb

（三）现代生态学阶段（20世纪60年代至现在）

以人类生存环境为中心。

三．生态学与其他学科的关系

深入到自然科学和社会（人文）科学中，形成各自的分支学科。

渗入到人类社会各种活动甚至思维和意识中。

参考书目、杂志：

孙儒泳．动物生态学原理，北京师范大学出版社，1992． Richard.B等（中译本），保护生物学概论，湖南科技出版社，1996。

R.E.Richlefs等，Ecology，NewYork,1990.Manuel.c.Molle,Ecology：concepts and applications, Mcgraw-Hill Companies.Inc,(生态学：概念与应用，科学出版社，影印版，2001)

《生态学报》，《植物生态学报》，《Ecology》，《Journal of Ecology》。

第二部分

生物与环境 一．环境概述

二． 生态因子

1、定义：生态因子（ecological factors）是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接作用的环境要素。

2.生态因子作用的一般特征（一般规律）（1）综合作用；（2）主导因子作用；

（3）直接作用和间接作用；（4）阶段性作用；

（5）可调节（补偿）作用但不可代替性；

（6）限制性作用—耐度限制及耐度限制的调节。

限制因子（limiting factor）：

①限制生物生存和繁殖的关键性因子。

②在众多生态因子中，任何接近或超过某种生物的耐受性极限，而且阻止其生长、繁殖或扩散甚至生存的因素。

最小因素定律（law of minimum）：

能够影响生物的无数因子中，总有一个因素限制生物的生长、生存或繁殖。

耐性定律（law of tolerance）： 耐性（tolerance）：①指生物能够忍受外界极端条件的能力；②指单个有机体或种群能够生存的某一生态因子的范围。又称shelford 耐性定律。任何一个生态因子在数量或质量上的不足或过多，即当其接近或达到某种生物的耐受性限制时，而使该种生物衰退或不能生存。2.生态因子作用的一般特征（一般规律）耐性限度（the limits of tolerance）：

每个种只能在环境条件一定范围内生存和繁殖。也即生物种在其生存范围内，对任一生态因子的需求总有其上限与下限，两者之间的距离就是该种对该因子的耐性限度。生物种的耐性曲线（见图例）：

耐性限制用曲线表示，称为耐性曲线（tolerance curve）。广幅分布生物与狭幅分布生物分布耐性曲线。

耐度限制的调节通过下列主要方式： 新环境适应：驯化培育 休眠——“逃避”限制 生理节律变化和其他周期性补偿变化

调节的目的是对恶劣环境的克服，通过这些方式，使体内生理、行为达到平衡，而抵抗恶劣环境。

三．生态因子对生物的生态作用

1.光对生物的生态作用

（1）光强的作用：生长发育、形态建构作用。典型例子—植物黄化现象（eitiolation phenomenon）。

（2）光质的作用：光合作用影响

红、橙光能对叶绿素有促进，绿光不被植物吸收称“生理无效辐射”。红光有利于糖的合成，蓝光有利于蛋白质的合成。

光对动物生殖、体色变化、迁徙、毛羽更换、生长发育有影响。

紫外光与动物维生素D产生关系密切，过强有致死作用，波长360nm即开始有杀菌作用，在340nm~240nm的辐射条件下，可使细菌、真菌、线虫的卵和病毒等停止活动。200~300nm的辐射下，杀菌力强，能杀灭空气中、水面和各种物体边面的微生物，这对于抑制自然界的传染病病原体是极为重要的。

（3）光周期现象—生物对光的生态反应与适应

定义：生物对昼夜光暗循环格局的反应所表现出的现象称之为光周期现象。生物和许多周期现象是受日照长短控制的，光周期是生命活动的定时器和启动器。植物的光周期现象：

长日照植物、短日照植物、中日照植物、日照中植物。（不同光照时间对开花的作用而定）动物的光周期现象：

鸟类的光周期现象最为明显，它的迁徙是由日照长短变化所引起的；鸟类及某些兽类的生殖也与日照长短有关，如雪貂、野兔和刺猬等都是随着春天日照长度增加而开始生殖（称为长日照兽类）；绵羊、山羊和鹿等总随着秋天短日照的到来而进入生殖期（称短日照兽类）。2.温度对生物的生态作用（1）温度与生物生长发育

生长：“三基点”——最低、最适、最高温度。

发育：植物的春化作用（某些植物要经过一个“低温“阶段才能开花结果）。（2）生物对极端温度的适应

对低温适应——在形态、生理和行为方面的表现

中国南北方几种兽类颅骨长度的比较：

说明了生活在高纬度地区的恒温动物其身体往往比生活在低纬度地区的同类个体大。个体大的动物，其单位体重散热量相对减少（贝格曼Begman定律）。

阿伦（Allen）规律：恒温动物身体的突出部分为四肢、尾巴、外身等在低温环境中有变小的趋势。在生理方面，生活在低温环境中的植物通过减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类、脂肪等物质来降低植物的冰点，增加抗寒能力。动物对低温的适应主要表现在代谢率与温度关系中的热中性区宽，下临界点温度以下的曲线率小等几个方面（图）。（3）物候节律：

物候又称物候现象（phenological phenomenon），是指生物的生命活动对季节变化的反应现象。物候学（pheology）则是指研究生物与气候周期变化相互关系的科学。3.水对生物的生态作用（1）水因子对生物生长发育的作用：

水分不足，使植物萎蔫；使动物滞育或休眠。某些动物的周期性繁殖与降水季节密切相关，如澳洲鹦鹉遇到干旱年份，就停止繁殖；而某些龙脑香科植物遇到干旱年份却产生“爆发性开花结果”。（2）生物对水因子的适应

植物依其对水分需求划分为水生植物、陆生植物两大类型。各类型下又分别划分为沉水植物、浮水植物、挺水植物、湿生植物、旱生植物和中生植物等。陆生动物对水因子的适应

形态结构上的适应：以各种不同形态结构，使体内水分平衡。行为上的适应：沙漠动物昼伏夜出；迁徙等。生理上的适应：“沙漠之舟”骆驼可以17天喝水，身体脱水达体重的27%，仍然照常行走。它不仅具有贮水的胃，驼峰中还储藏丰富的脂肪，有消耗过程中产生大量水分；其血液中具有特殊的脂肪和蛋白质，不易脱水。

4.大气对生物的生态作用

（1）氧的生态作用；

（2）氮的生态作用；

（3）CO2的生态作用（对动植物个体潜在的影响）； ①使植物气孔开度减少，减少蒸腾，提高水分利用。②CO2 浓度相对提高，使C3植物光合作用不断增加（C4植物达到饱和点后则不随CO2 浓度提高，光合作用增加）。

③CO2 能促进植物的生长——植物生长速率随全球CO2 浓度的提高而增加。④高浓度的CO2 能改变植物形态结构——幼苗分枝增多，叶面积指数加大等。（4）大气污染与植物；

①大气主要污染物对植物的危害（影响）

二氧化硫（SO2）对植物的影响：伤害阈值为0.25~0.55ppm，2~8小时；典型症状——叶片脉间呈不规则的点状、条状或块状坏死区。

氟化氢（HF）对植物的影响：伤害阈值>40ppm；典型症状——叶尖和叶缘坏死。

臭氧（O3）对植物的影响：伤害阈值0.05~0.15ppm 0.5~8小时；典型症状——叶面上出现密集的细小斑点。

乙烯对植物的影响：伤害阈值10~100ppb；典型症状——“偏上生长”致使叶片、花、果脱落。

②植物对大气的净化作用

吸收CO2，放出O2 ：造林绿化与人类维系呼吸；

吸收有毒气体：吸收二氧化硫（SO2）及氟化氢（HF）最优；

驱菌杀菌作用：有些植物分泌杀菌素，如1ha松柏林24小时分泌34kg杀菌素； 阻滞粉尘：针叶林阻粉尘量32~34吨/年，阔叶林68吨/年； 吸收放射性物质：吸收中子γ-射线。

③大气污染监测——指示植物 a.作为指示植物的基本条件：

能够综合反映大气污染对生态系统影响的强度； 能够较早地发现污染（对大气污染敏感）； 能够同时检测多种大气污染物；

能够反映出一个地区的污染历史（基本年轮的化学分析）。

b．常见（用）的指示植物：地衣最敏感，0.015~0.105ppm二氧化硫下无法生存（但反应慢）。④大气污染的植物监测

形态及生长量观测：IA=Wo/Wm；群落生活力调查；现场盆栽定点监测；

生理生化指标测定——光合作用，呼吸作用，气孔开放度，细胞膜透性，叶液PH值变化，植物体内酶体变化等。

5.土壤对生物的生态作用

（1）土壤化学性质与植物的关系

①PH值 <3 或 >9对根系严重伤害

②矿质营养元素与植物（2）植物的盐害和抗盐性 植物的抗盐方式：

排除盐分——泌盐植物；

稀盐植物（稀释盐分）； 富集盐分；

拒绝吸收（3）植物对土壤适应的生态类型

对PH值的适应——嗜酸性植物、嗜酸—耐碱植物、嗜碱—耐酸植物、嗜碱植物。

钙土植物、盐生植物、抗盐植物（4）土壤污染的植物监测

土壤污染——重金属污染、如汞、镉、砷、化学农药污染等。监测：植物群落调查，蔬菜及作物调查，实验分析

第三部分

种群

一、种群的基本特征

1、种群的定义

种群（population）是占据特定空间（地理位置）的同种有机体的集合群。种群是占据某一地区的某个种的个体总和（Friederich，1930）

某一特定时间占据某一特定空间的一群同种有机体（Merrile,1981）种群是物种在自然界中存在的基本单位，又是生物群落的基本组成单位。种群是一种特殊组合，具有独特性质、结构、机能，有自动调节大小的能力。

种群生态学（population ecology）——研究同种生物个体群数量动态、特性分化及其发生发展的科学。（种群生物学population biology）

种群生态学历史发展概况及主要代表作：

J．L．Harper，1977，Population Biology of Plant．Academic press，London and New York． J．W．Silvertown，1982．Introduction to plant population ecology．Longman London and New York．

③王伯荪等，1995，植物种群学．广州：广东高等教育出版社．

2．种群的基本特征

（1）分布格局（distribution pattern）——种群内个体空间分布方式或配置特点。均匀分布（uniform distribution）随机分布(random distribution)集群分布(contagious distribution)种群分布格局最简易的判断方法，通过公式 S2=Σ(x-m)2/n-1计算

其中：n—调查时样方数

m—每个样方中个体平均数 x—样方中的个体总数

S2 —方差（分散度）根据S2 的值可判断：

当S2=0即S2m 时为集群分布

(2)年龄结构（age structure）——种群内不同年龄的个体数量分布情况。根据年龄结构划分三种种群类型：增长型、稳定型、衰退型。

增长型种群（increasing population）——年龄结构成典型金字塔型，表示种群有大量幼体，老龄个体小，出生率大于死亡率。

稳定型种群（stable population）——出生率与死亡率大致平衡，种群稳定。

下降（衰退）种群（declining population）——倒金字塔型。种群中幼体减少，老体比例增大，死亡率大于出生率。

种群（特别是优势种）年龄结构，直接关系着其本身及其所在群落的发展趋势，是种群及其所在群落的动态趋势的主要指标。测定种群的年龄结构，便可分析它的自然动态，推知它及其所在群落的历史，预测它们的未来。

（3）性比（sex ration）——性比是种群中雄性个体和雌性个体数目的比例。受精卵的♂/♀大致是50：50，这叫第一性比。

由于种种原因，♂/♀比继续变化，到个体成熟时为正的♂/♀比例叫第二性比。最后还有充分成熟的个体性比，叫第三性比。性比对种群配偶关系及繁殖潜力有很大的影响。

（4）生命表（life table）——是指列举同生群在特定年龄中个体的死亡和存活比率的一张清单。

同生群(cohort)——同时出生的个体种群。

类型：图解生命表（diagrammatic life table）——以图解来表示生物一个世代的历程。常规生命表（conventional life table)

动态生命表(dynamic life table)——真实记录生物个体存活情况。

静态生命表(static life table)—记录某一特定时间获得的各龄级个体数情 况而编制成的。作用（意义）：

综合记录了生物体生命过程的重要数据； 系统表示出种群完整生命过程； 研究种群数量动态必不可少的方法。二．种群的增长与调节 1．种群增长的模型

（1）马尔萨斯（Malthus）方程：又称指数增长模型。Nt=N0ert 指数增长；ln Nt =ln N0trt

对数增长

（2）逻辑斯蒂增长（Logistic growth）模型：是比利时学者Verhulst 1838年创立的。逻辑斯蒂增长模型是指种群在有限环境下，受环境制约且与密度相 关的增长方式。Nt=k/1+(1-Nt/k)e-rt（3）Leslie—Lefkorich矩阵模型： nt+1=Mtnt Mt是m、p、i的距阵，nt 和nt+1 分别是在t和t+1时种群各阶段个体数的列向量，从中计算λ值。当λ=1，表示种群稳定；当λ>1，表示种群正在增长；λ<1，种群趋向衰退。2．种群大小的调节（population regulation）

种群大小的调节是指种群大小的控制或者是指种群大小所表现的作用限度。调节种群大小的因素

非密度相关——外界（物理）因素，如降水、温度、土壤状况等。密度相关（密度依赖）——内部的生物因素。自疏(self thinning)与-3/2定律： 自疏——指同种植物因种群密度而引起种群个体死亡而密度减少的过程。

–3/2定律——植物种群自疏过程中，其个体平均重量与种群密度成-3/2直线斜率的变化。W=Cd-3/

2logw=logc-3/2logd W~平均单株重量

C~为常数

d~种群密度

（植物个体重量与密度说：密度降低，重量增大）

3.人类种群的增长与调节

（1）世界及我国人口的增长趋势（2）我国人口的调节

我国目前人口增长的特点：

面临建国以来的第三次出生高峰； 人口老化趋势出现；

人口的科学文化素质较低。我国人口的调节：

总方针——控制人口的增长，提高人口的素质；

目标——2000前力争把中国平均人口自然增长率控制在12.5‟内，期望下世纪中叶稳定在15~16亿；

措施——坚持优生优育，计划生育；扫除青壮年文盲，实行九年制义务教育。

三、种群生活史

（一）种群在其生活史中表现的特征

1．生活史的定义——一个生物从出生到生物所经历的全部过程称为生活史（life history）或生活周期（life cycle）。2．表现的主要特征

个体大小：是生物的遗传特征，与生活周期长短有很好相关性。

生长与发育速度：呈“S”形生长曲线，包括停滞期、指数期、静止期。

2．表现的主要特征 繁殖：指有机体生产出与自己相似后代的现象，是生物形成新个体的所有方式的总称。包括： 有性生殖（sexual reproduction）：是指通过两性细胞核的结合形成新个体的繁殖方式。无性生殖（asexual reproduction）：

孢子生殖（spore reproduction）是指生殖细胞即孢子不经过有性过程而直接发育成新个体的繁殖方式。

营养繁殖（vegetative reproduction）

繁殖与物种的生存和发展关系极密切，它是生活史中的核心问题。扩散：指生物个体或繁殖体从一个生境转移到另一个生境中。① 植物的扩散（繁殖体的传播）： 扩散形式——水力、动物（包括人）、风力。各自有特殊的适应性。② 动物扩散（主动扩散）扩散形式——迁出、迁入、迁移 迁出（emigration）——分离出去而不再归来的单方向移动。迁入（immigration）——进入的单方向移动。迁移（migration）——周期性的离开和返回。（回游、迁徙）③ 动植物扩散的生物学与生态学意义

可以使种群内和种群间的个体得以交换，防止长期近亲繁殖而产生不良的后果； 可以补充或维持在正常分布区以外的暂时性分布区域的种群数量； 扩大种群分布区。

（二）繁殖格局（reproduction patterns）

1、一次繁殖和多次繁殖

在生活史中，只繁殖一次即死亡的生物称为一次繁殖生物（semelparity）。一生中能够繁殖多次的生物称为多次繁殖生物（iteroparity）。

2、生活年限与繁殖

植物可划分为一年生、二年生和多年生三种类型的生活年限；动物也分别划分为短命型、中等寿命型和长寿型三种类型的生活年限。

有机体的生活年限（life-span）或寿命（lifetime）既具遗传性，也具有较大的生态可塑性，通常前者为生理寿命，后者为实际寿命或生态寿命。短命型可视为提前繁殖，长寿型视为延迟繁殖。繁殖格局是自然选择的结果。它主要视生境条件决定的。

（三）繁殖策略（reproduction seratagem）

繁殖策略是表示生物对它所处生存条件的不同适应方式。MacArthur(1962)提出的r-K选择的生活史策略。

1．r-选择——有利于增大内禀增长率的选择称为r-选择。r-选择的物种称为r-策略者（r-strategistis）。

r-策略者是新生境的开拓者，但存活要靠机会，所以在一定意义上它们是“机会主义者”，很容易出现“突然的爆发和猛烈的破产”

2．k-选择——有利于竞争能力增加的选择称为k-选择。k-选择的物种称为k-策略者（K-strategistis）。

k-策略者是稳定环境的维护者，在一定意义上，它们是保守主义者，当生存环境发生灾变时，很难迅速恢复，如果再有竞争者抑制，就可能趋向灭绝。3．r-选择和k-选择的相关特征（见表）

在动物中，大分类动物间比较时，昆虫可视为r-选择，脊椎动物为k-选择；在分类单位之内比较时，体形大，生育力低，对幼小个体有良好保护的为典型的k-选择，体形小，生育力高，对幼小个体怃育时间短的，为典型的r-选择。

在植物中，一年生植物如农田杂草，原生和次生裸地的先锋草种属于r-选择，大多数森林树种属于k-选择。

生物种群的繁殖策略也是自然选择的结果。

（四）性选择（sexual selection）1．植物的选择受精

选择受精（selective fertilization）是指具有特定遗传基础的精核与卵细胞优先受精的现象。选择受精主要表现为生理生化和遗传上的特征，包括自交不亲和性、远缘杂交、不亲和性、多个花粉精核间的竞争等现象。植物的选择受精的生物学意义：

（1）可保证最适应的两性细胞的高度融合，从而增强后代的存活能力；

（2）限制异种之间的自由交配，使种间生殖隔离，从而保证各个种的相对稳定性。2．动物的性选择

（1）动物性选择形式：动物的性选择形式多种多样，主要以异性的外表和行为作为选择的依据。通常表现为修饰（ornamentation）、色泽（coloration）、求偶行为等方面，形成明显的雌雄二形（sexual dimorphism）现象。在动物中，绝大多数物种是由雄性作出求偶行为，往往表现在颜色修饰和声音上有许多差异（特别是鸟类），有的做出各种各样动作，显示自己的魅力。

（2）雌性动物的婚配选择：精心选择那些携带最好基因型的雄性个体交配，来获得高质量的后代，提高其繁殖成效。为此，雌性动物往往对雄性个体有敏锐的洞察力，特别对色彩和声音有较高的鉴别力。此外，对雄性的体态、行为特征（如争斗、给饵等）等也有一定的鉴别力，从中择优选择，才能保证后代健康。

第四部分

生物群落 一．生物群落的特征

1、生物群落的定义

生物群落（biotic community）是指在一定地段或一定生境里各生物种群相互联系和相互影响所构成的组合结构单元。

植物群落（plant community，phytocoenosium，phytocommunity）是指由一些植物在一定生境条件下所构成的一个相互影响、互为关联的总体。植被（Vegetation）是指地球表面的一层活的植物覆盖。

2、生物群落的基本特征

(1)群落中的所有物种在生态上有相关性

植物群落中的种类成分组成——调查方法：标准样地法（确定最小面积）、点—四分法（中点象限法）（见另图）。

各物种的相关：竞争、共生、附生、腐生、他感等。(2)群落与环境不可分割性

(3)群落中各物种的重要性有各异性 植物群落中物种的数量特征： 单一数量特征：

＊密度（Density）——D=N/S ＊多度（Abundance）——指种类的丰富程度

M=F/A×100%

F—样地内该种的个体数

A—所有个体数 ＊频度（Frequency）——指群落中某种植物出现的样方百分比 F=∑S/N×100%

“F”也称频度系数 Raunkier 植物频度定律：共分5级 A(1～20%)、B（21～40%）、C(41～50%)、D(51～80%)、E(81～100%)

A>B>C<=>D

P=n/N

n——某种植物出现的群落数

N——同一类型群落总数 ＊恒有度(Constance)：在一定面积内物种的存在度 ＊确限度（fidelity）：一种植物在一个群丛中的集中程度：

具体分5个确限度等级：奇偶种、随偶种、适宜种、偏宜种、专有种或确限种。

＊优势度（dominance）：表示某种植物在群落中所占的优势程度。由多度、频度、显著度和立木级比例综合评定。确限度等级 ：

奇偶种(stranger)——偶然发现或入侵的或残遗的种； 随偶种(indifferent)——对任何群落都没有显著的亲缘； 适宜种(preferent)——在若干群落中发现，但在其中一个群落中成为优势种或生长最好的种； 偏宜种(selective)——特别在某一群落中出现，但也在其他群落中偶尔出现的种； 专有种或确限种(exclusive)——完全或几乎只出现在某一群落中的种。优势度（dominance）

重要值（importance value）（IV）：以综合数值表示植物物种在群落中的相对重要值。重要值=相对多度+相对频度+相对显著度（IV）RD%，RF%，RP% 相对多度=某个种的个体数/所有种的个体数×100% 相对频度=某个种的频度/所有种的频度×100% 相对显著度=某个种的胸截面积/所有种的胸截面积×100%(4)群落有其空间和时间上的结构

空间结构——分层（地上分层、地下分层）。森林群落空间结构分：乔木层（一般三层）、灌木层、草本层、地被层。

时间结构（季节性周期变化）——指那些与季节性气候变化相关联的明显周期现象。主要表现在：

叶子的生长变化：新叶生长、变叶期、落叶期； 开花和结实

（5）群落结构的松散性和边界模糊性 二．生态位

1．生态位（niche）的概念

Grinnell（1917）最早使用这个术语，指出生态位是“每个物种由自身结构上和功能上的限制而被约束在其内的最后分布单位”。

Elton（1927）认为“生态位是说物种在生物环境中的位置及它的食物和敌害关系”。Hutchinson（1957）定义生态位是“一种生物和它的非生物与生物环境全部相互作用的总和”。Whittaker（1975）的概念较科学及明确。

“生态位是指每个物种在群落中的时间和空间的位置及其机能关系。或者说群落内一个种与其他种的相关的位置”。2．生态位理论的基本要点

(1)生态位宽度（广度）(niche breadth，niche width)。定义：

一个有机体单位（物种）利用的各种各样不同资源的综合的幅度。一种生物或生物类群所表现出来的资源利用的多样性。(2)生态位重叠（niche overlap）定义：不同物种的生态位之间的重叠现象。或是说两个或更多的物种对资源位和资源状态共同利用。

生态位重叠是竞争的必要条件但并非绝对条件，而决定于资源状态。(3)生态位分离（niche separtion）

定义：两个物种在资源系列上利用资源的分离程度。

又称竞争排斥原理（competive exclusion priciple）或高斯（Gause，1934）原理：如果许多物种占据一个特定的环境，他们要共同生活下去，必然要存在某种生态学差别（具有不同的生态位），否则它们不能在相同的生态位内永久地共存。(4)生态位移动（niche drift）

定义：种群对资源谱利用的变动。这是环境胁迫或者竞争的结果。3．用生态位理论解释自然生物群落

(1)一个稳定的群落中占据了相同生态位的两个物种，其中一个终究要灭亡；

(2)一个稳定的生物群落中，由于各种群在群落中具有各自的生态位，种群间能避免直接的竞争，从而保证了群落的稳定。

(3)群落是一个相互起作用，生态位分化的种群系统。这些种群在它们对群落的时间、空间和资源利用方面，以及相互作用的可能类型方面，都趋于互相补充而不是直接竞争。大家配合共同生活，更有效地利用环境资源，从而保证了群落在一个较长时间有较高的生长力，具有更大的稳定性。(4)竞争可以导致多样性而不是灭绝，竞争在塑造生物群落的物种构成中发挥着主要作用。竞争排斥在自然开放系统中，很可能是例外而不是规律，因为，物种常常能够转换它们的功能生态位去避免竞争的有害效应。三．生物群落内的种间关系

1、互利共生（互惠共生）（mutualisum）两种生物或两种中的一种，由于不能独立生存而共同生活在一起，或一种生活于另一种体内，互相依赖，各获得一定利益的现象。

2、寄生（parasitum）——某一物种的个体居住于另一种物种个体的体内或体表从中吸取营养而生活的现象。

3、腐生（saprophytic）——一些生物有机体只利用腐朽有机物生存的现象。

4、竞争（competition）——同种或异种的两个或更多个个体间发生对于环境资源和空间争夺，从而产生的一种生存斗争现象。

种间竞争——近缘种围绕着共同的资源（食饵、空间等）而斗争，其结果是一方或双方种群的生长、生存、分布和增殖都受到不良影响。

种内竞争——种群内各个个体间为争夺资源与空间所产生的生存斗争现象。

竞争是对抗性的。其结果：排斥、淘汰、抑制、共存，导致多样性，而不是灭绝。决定竞争胜负的因素：

种间竞争——种的生态习性、生活型、生态幅度状况等 种内竞争——个体的生长状况，体积小（强弱），年龄大小状况等。

5、他感（化感，他感化学作用）（allelopathy）

⑴定义：由生物体分泌到体外的化学物质对别种或本种其他个体发生影响的现象。⑵他感作用的主要类型 植物与微生物间的他感 植物间的他感：他感与自毒 植物与草食者间的他感作用 植物与动物（人类）的他感作用 ⑶一些植物他感作用的具体途径

水淋溶、根分泌、挥发物、残体分解、不同植物具体途径不同（见表）：

表：已被证实的10种植物的他感作用途径(4)他感作用的几个问题

他感作用对象作用部位差异性问题：他感对不同植物有不同的作用（敏感度不一样）。例如对柠檬桉水抽提物和挥发油对萝卜等6种受体种子发芽和幼苗生长的影响，其中6种受体对水抽提物抑制敏感性由强到弱的顺序是：萝卜>玉米>水稻>柱花草>黄瓜>豆角。对挥发物的敏感顺序是：萝卜>柱花草>玉米>水稻>黄瓜>豆角。表现出低促高抑现象。例如，柠檬桉挥发油在0.005%低浓度下对萝卜幼苗生长起促进作用，当浓度超过0.08%又表现出显著的抑制作用。

他感作用与环境因子关系：不同月份（季节）水抽提物的他感作用不同；各月份水抽提物的他感作用与降水量明显相关。

(5)他感作用的机理

① 生物体化学生理活性物质（他感作用物）的作用。如木麻黄的他感作用有5个黄酮衍生物和一个阿魏酸衍生物；螃蜞菊的地上部分他感作用物有2个倍半萜内酯类化合物；茶树他感作用及自毒作用的主要物质是茶多酚及咖啡因。

② 他感作用物主要是对细胞、亚细胞结构的影响。如使细胞壁变宽、弯曲；高尔基体变形，内质网和核糖体数量减少；致使整个细胞液泡化。(6)他感作用在群落中的作用（要深入探讨此关系）

对种群在群落中形成——干扰邻近植物的生长，保持种群地位。

在群落演替中的作用——“自毒”使本身衰退，加速更新演替；干扰邻近及入侵物种，保持自身优势地位，保持群落的正常运作。(7)他感作用在农林业中的作用

防止经济作物“自毒”衰退，保持高产。“以草治草”、“以草治虫”，并合成他感化学活性物质，选择新一代无污染农药。

四．生物群落的演替

1．演替的表征、原因及类型

定义：演替（Succession）是指一个生物群落被另一个生物群落所代替的过程。表征：

▲群落结构与功能的定向性变化； ▲优势种的变更；

▲在顶级群落形成之前其演替过程持续进行。原因：

环境变化；繁殖体的散布；物种间相互作用；新种类不断发生； 人类活动的影响。类型：按演替的起始条件划分为：

原始演替（primary succession）——开始于原生裸地上的群落演替。

次生演替（secondary succession）——开始与次生裸地（如森林砍伐迹地、弃耕地）上的群落演替。

2．演替顶极及其基本理论

（1）定义：演替顶级（Climax）是Clements首先提出。Oosting(1956)给予完整概念。演替顶级就是这样的一个群落，它们的种类在综合彼此之间发展起来的环境中很好地互相适合；它们能够在群落内繁殖而且能排除新的种类，特别是可能成为优势种的种类在群落内的定居。也就是说，演替顶级是群落演替的最终阶段。（2）演替顶级基本理论

单元顶级学说。Clements为代表 多元顶级学说。Tansley为代表

演替顶级格局学说。Whittaker为代表 3．演替过程及机制的主要理论(1)演替的两种哲学观

有机体论—整体论——强调环境的作用（观察尺度大，对现象作解释），强调系统的整体特征、综合特征和超特征。主要代表人物是美国生态学家E.P.Odum。

整体论者认为，生态系统演替是有序的，定向的，从而可预见的群落内部控制过程，而且终止于具有内控自调特征的稳定阶段（即顶级）。个体论—简化论——整体等于其组分之和，系统可以简化或分解到组分水平，最终可根据物理或化学原理加以解释。主要代表人物是美国人H.A.Gleason。

简化论者认为，群落演替只不过是种群动态的总和，因而它的演替并不是有序的或预见的。(2)主要理论学说：

接力植物区系学说：若干演替系列群落循序渐进逐步取代的过程。包括6个步骤或阶段，即立地裸化、迁移、定居、竞争、反应、稳定态的过程。意味着在此过程中，植物种是以组或批的形式出现或消失的。

初始植物区系组成说：演替途径是有初始期立地拥有的植物种类组成决定（先锋树种的存在），以后随时间变化其他植物侵入、取代。三重机制学说（C-S学说）：认为演替有三种可选择的模式：促进型、忍耐型和抑制型。生活史对策演替学说：C-S-R三角模型

资源比率学说：每个种在限制性资源比率为某一值时表现为强竞争者，故当两种或多种限制性资源的相对利用率改变时，组成群落的植物种也随之改变，故发生了演替。变化镶嵌体稳定态学说：一些生态系统的发展不依赖于外源环境干扰，却表现为一种内源自发控制过程，演替包括四个阶段——重组、加积、过渡和稳态。

五、生物群落的分类 1．分类单位：植物群落采用群丛(Association)、群系（Formation）和植被型（vegetation type）为基本从属单位。

群丛——具有相似种类组成，优势种，结构和外貌的同类群落。群系——相邻的群丛联合，有相同的一个或几个优势种。

植被型——具有同一生活型的建群种（优势种）的群系的联合。2．群落的命名：中级及基本单位的命名采用下列主要方法。

优势种命名法：直接用群落中的拉丁学名命名，并在学名前加分类单位名称全称或缩写。单优、多优，多层次植物群落。多优，多层次结构者把各主要优势种逐一写出用“—”或“+”联起。

3．分类原则

外貌原则②结构原则

③区系原则——特征种为分类单位级别④优势度原则 ⑤生态原则——依生境区分⑥演替原则⑦外貌生态原则

六、生物群落主要类型及其分布

（一）世界植被的分类 1．密林（Closed forest）：h>5m，树冠连续(1)热带雨林（Tropical rainforest）

三大雨林群系：亚洲雨林、美洲雨林、非洲雨林 中国热带雨林：3个群系组，12个群系

(2)红树林(Mangrove)：东方群系、西方群系、中国的红树林(3)季雨林（季风林）（Monsoon forest）：不确切而多争议的类型(4)常绿阔叶林（Evergreen broad-leaved forest）：除欧洲外，各大洲均有，中国最具代表性。(5)常绿硬叶林(Evergreen sclerophyllous forest)：地中海地区较典型，澳洲桉林

(6)落叶阔叶林(Deciduous broad-leaved forest)：分布极广——北美大西洋沿岸，西欧、中欧、东亚。

(7)常绿阔叶—落叶混交林(Evergreen broad-leaved and deciduous broad-leaved mixed forest)：过渡类型

(8)针叶林（Coniferous forest）世界植被的分类

2．疏林（Woodland）：h>5m，树冠不连接 3．密灌丛（Scrub）：簇生，h为0.5～5m 4．短灌丛（Dwarf-scrub）

5．陆生草本群落（草本植被）(Herbaceous vegetation)稀树草原（萨王纳）（Savamna）：非洲分布广，干旱 草原(Steppe)—温带地区的地带性植被类型

草甸(Meadow)—不呈地带性分布，高纬度，高海拔地区 6．荒漠（Deserts）

（二）中国植被的分类 第五部分

生态系统一、生态系统(ecosystem)的结构

1．定义： A.G.Tansley 1935年提出概念。A.G.Tansley对生态系统的描述（概念）：

更基本的概念是„ „完整的系统（物理学上所谓系统），它不仅包括生物复合体，而且还包括人们称为环境的全部物理因素的复合体„ „。我们不能把生物从其特定的、形成物理系统的环境中分离开来„ „。这种系统是地球表面上自然界的基本单位„ „。这些生态系统有各种各样的大小和种类。系统构成至少有3个条件：系统是由许多成分组成的；各成分间不是孤立的而是彼此互相联系、互相作用的；系统具有独立的、特定的功能。

美国青年科学工作者林德曼（R.L.Lindeman）的伟大贡献——根据他的研究，提出了“食物链”、“金字塔营养级”和创立“十分之一”定律，从理论和实践上为生态系统奠定了坚实的基础。

生态系统的科学定义为：生态系统就是在一定的时间和空间内，生物和非生物的成分之间，通过不断的物质循环和能量流动而相互作用、相互依存的统一体，构成一个生态学的功能复合体。

生物地理群落（biogeoconosis）为生态系统的同义语。

2．生态系统的结构：非生物、生物部分 二．生态系统的能量流动

1．食物链与食物网——生态系统能量流动的渠道(1)食物链（food chains）定义：食物链是指初级生产者获得光能后制造的食物供给各级消费者形成以食物营养为中心的链索关系。

类型：掠食链、寄生链、腐生链(2)食物网（food web）

定义：许多长短不一的食物链互相交织成复杂的网状关系。

营养阶(trophic levels)——食物网内从生物到生物的消费者阶梯。处于食物网某一环节上所有生物种总和。

2．生态金字塔（ecological pyramid）

反映生态系统的营养结构与营养机能的锥体图解模式。数量金字塔、生物量金字塔、能量金字塔

3．生态效率（ecological efficiencies）在生态系统食物链的不同点上，能量之间的百分比率。特指某一营养级的能量输出和输入间的比率。

林德曼效率——“百分之一”或“十分之一”定律：在营养级n上的同化量/在营养级n-1上的同化量≈10% 4．生态系统中能量流动的特点

① 生态系统中能量形成的转换完全符合热力学第一定律（能量转化和守恒）。系统能量增加，环境能量减少，但总能量不变。所不同的是，太阳能转化为化学能，再转变为热能、机械能等其他形式。

② 能量沿着食物链方向流动，在其流动时，生物中的能量由于各个营养级生物维持自身生命消耗而逐级减少，估计每经一个营养级的剩余能量为原有能量的十分之一左右，其余的都消耗了。

③ 生态系统的能量流动是单向、非循环的，它只能一次流过生态系统，单程前进，决不可逆。（热力学第二定律）三．生态系统的物质循环

生态系统的物质循环又称生物地球化学循环(biogeo-chemical cycle)。它是指无机化合物和单质通过生态系统的循环运动。

（一）物质循环的模式及类型

生态系统中的物质循环可以用库（Pool）和流通（flow）两个概念加以概括。库是由存在于生态系统某些生物或非生物成分中一定数量的某种化合物所构成。物质在生态系统中的循环实际上是在库与库之间彼此流通的。

流通量是指单位时间、单位面积内通过的营养物质的绝对值。用周转率（turnover rate）和周转时间（turnover time）表示有关库的相对重要性。周转率=流通率/库中营养物质总量； 周转时间=库中营养物质总量/流通率

周转时间表达了移动库中全部营养物质所需要的时间。生物地球化学循环分三大类型：水循环（water cycle）、气体型循环（gaseous cycle）和沉积型循环（sedimentary cycle）

（二）水循环

水和水循环对于生态系统具有特别重要意义，它是地球上各种物质循环的中心循环。通过降水和蒸发这两种形式，使地球水分达到平衡状态。此外，水循环通过地表径流将各种营养物质从一个生态系统搬到另一个生态系统，补充某些生态系统营养物质的不足。植被在水循环过程中起重要作用。

（三）碳循环

1、碳循环途径

① 绿色植物通过光合作用，把大气中的CO2固定，转化为碳水化合物；

② 光合作用产物供各营养级利用、重组、呼吸、分解等，以CO2形式回到大气； ③ 通过燃烧煤炭、天然气、石油等产生的CO2； ④ 脱离循环，被永久禁锢。

2、碳在生态系统中循环不平衡引起的生态效应： CO2增加，引起的温室效应（greenhouse effect），致使全球变暖，将产生对6个生物层次的潜在影响：

生物圈：海平面上升，淹没大片海岸湿地，陆地生物区变化 生态系统：

●农业生态系统——农作物减产。病虫害加重。影响牲畜食欲。●森林生态系统——导致干旱、增加森林大火风险。森林害虫增加，影响森林对物质的吸收。●水生生态系统——使海洋静水层和沉淀层的微生物活动加快，水中含氧量减少，影响许多海洋动物的生存；导致藻类繁殖速度加快，使鱼类产量减少。

生物群落：影响生物群落结构，使植物群落中有些优势种竞争能力下降。物种：加速物种的灭绝；加速某些物种的迁移。

种群：改变某些植食性动物的食性，导致某些种群的互相作用强度增强。个体：提高水分利用，提高光合作用，促进作物生长，改变植物形态结构。

3、保持碳循环相对平衡的生态对策(1)减少CO2 的排放：

提高能源的利用效率——发电采用高效先进技术； 大力发展不含碳的能源和低碳能源代替煤炭——水力发电、核能发电、充分利用各种再生能源（太阳能、风能、潮汐能等）、天然气、生物能（如沼气利用）等。

(2)大力开展对CO2的吸收，固定和利用——海洋交换吸收、陆地植树种草、保护森林植被。

（四）氮循环

氮循环中的主要作用 固氮作用——三条途径：

闪电、宇宙射线、火山爆发活动等的高能固氮，形成氨或硝酸盐，随降雨到达地面，为8.9kg/hm2·a。

工业固氮（化肥的制造），目前全世界已达1×108吨。生物固氮（最重要途径），为100～200kg/km2·a。

氨化作用——由氨化细菌而后真菌的作用将有机氮分解成为氨与氨 化合物。硝化作用——氨化合物被亚硝酸盐细菌和硝酸盐细菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐。

反硝化作用——也称脱氨作用，反硝化细菌将亚硝酸盐转变成大气氮，回到大气库中。

（五）有毒有害物质循环

1．DDT（二氯二苯三氯乙烷）

DDT是一种人工合成有机氯杀虫剂，它的问世，对农业的发展起了很大作用，但它是是有机毒物。

生态系统通过两个途径吸入人类喷洒的DDT并通过食物链加以富集：

① 通过植物茎叶、根系进入植物体－草食动物吃－肉食动物食－逐级浓缩； ② 喷洒的DDT落入地面经土壤动物吃用富集－陆上动物－逐级浓缩。

营养级越高，富集能力越强，积累量越大。其危害主要是影响生殖，导致人类、动物产生怪胎。

2．汞（Hg）

汞作为工业用催化剂和电极材料，不断输入生态系统。它以痕量出现在大气、土壤、岩石及动植物组织中，但通过生物浓缩从水中不到1ug/L到海藻中100ug/L，到鱼体中达1122ug/L。汞的危害：

与神经系统某些酶类结合，产生神经错乱；

与一种DNA一起发生作用的蛋白质形成专一性结合，引起汞中毒先天性缺陷。

转化为有机化合物如甲基汞，毒性更强，进入人体可分布全身，尤其进入肝、肾，最后到达脑部，且不易排泄。

3．有毒有害物质循环的特点：

在食物链营养级上进行循环流动并逐级浓缩富集；

在生物体代谢过程中不能被排泄而被生物体同化，长期停留于生物体内； 有些有毒有害物质不能分解而相反经生态系统循环后使毒性增加。

因此，有毒物质的生态系统循环与人类的关系最为密切，但由最为复杂。有毒物质循环的途径，在环境中滞留时间，在有机体内浓缩的数量和速度，以及作用机制和对有机体影响的程度等等都是十分重要的研究课题。

（六）生态系统物质循环与能量流动的关系

生态系统中物质与能量流动是互相依存，互相制约，密不可分的。但能量在生态系统中是被消耗、单向循环（流动），不可逆的。而物质循环是可逆的，多向可返回原来的化学形态，并可逃循、脱离生态系统。四．生态系统中的信息及其传递 生态系统的功能除了体现在生物生产过程，能量流动和物质循环外，还表现在系统中各生命成分之间存在着信息传递。信息传递是双向的。环境是生态系统的一种信息源。生态系统中包含多种多样的信息，大致可分为物理信息、化学信息、行为信息和营养信息。

1．物理信息及其传递 光信息——光强弱，光质，光照时间长短是重要的光信息。太阳能是光信息的重要初级信源。声信息——鸟类婉转多变的叫声；蝙蝠、鲸类发达的声纳定位系统。

电信息——特别是鱼类，大约有300多种能产生0.2~2伏微弱电压，电鳗产生的电压能高达600伏。

磁信息——鱼类遨游迁徙于大海，候鸟成群结队长途飞行„„都靠动物自己的电磁场与地球磁场互相作用确定方向，方位。2．化学信息及其传递

动物和植物间的化学信息：

植物产生气味，不同动物对植物气味有不同反应。蜜蜂取食与传粉靠植物的化学信息息素。动物之间的化学信息：

动物通过外分泌腺向体外分泌某些信息素。动物可利用信息素标记所表现的领域行为。动物向体外分泌性信息素，以沟通种内两性个体的性信息素交流。植物之间的化学信息：

化学他感作用。有亲和性的，也有相互拮抗性的。四．生态系统中的信息及其传递 3．行为信息和营养信息

许多植物的异常表现和动物异常行动传递了某种信息，可通称行为信息。生态系统中，生物的食物链是一个生物的营养信息系统。五．生态系统的变化

生态系统是不平衡的，它首先是不平衡开始，永远处于不断的变化和发展。这种变化有自然变化和人为变化两种。

（一）生态系统的自然变化

生态系统的结构和功能随时间的改变而发生变化的过程就是生态系统的自然变化。这些变化体现在下列两个特征上： 1．能量和物质循环特征 如果在生态系统中：

(1)Pg(第一性生产)/R（呼吸）>1，系统是增长型的，物质循环开放性—外流少。(2)Pg/R<1，系统是衰退型的，物质循环也是开放性的——外流多。(3)Pg/R≈1，系统是稳态的（相对平衡），物质循环是封闭的。2．生物多样性特征

（二）生态系统的人为变化——环境的变化 人类对生态系统变化产生的几种原因： 农业、林业的过度开垦

都市化、工业化和现代化对环境的污染(1)城市垃圾（包括生活垃圾和工业垃圾）(2)废水废气(3)农药与化肥

六．维护生态系统的相对平衡

1．更新观念——树立正确的生态观。

2．积极保护森林植被，保护生物多样性，植树种草。3．既要工业化现代化更要环境优质化——环境污染的综合治理。4．大力发展环境科学研究。第六 部分

人与生物圈

一、生物多样性及其保护

（一）什么是生物多样性（biological diversity）

1、定义：生物多样性是指有机体及其赖以生存的生态复合体（ecological complex）之间的多样性和变异性。具体包括下列三个层次： 物种多样性（species diversity）（最基本层次）——包括地球上整个空间的物种，它指物种水平上的表现形式。

遗传多样性（gene diversity）(微观层次)——指物种内基因的变化，包括同种内两个隔离地理种群间及单个种群内个体间的遗传变异。

生物群落多样性或生态系统多样性（ecosystem diversity）(宏观层次)——指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样性以及生态系统内生境、生物群落和生态变化。全球生物物种估计有1400万种，而目前发现并描述了的只有175万种。

2、生物多样性的价值

（1）直接经济价值——为人类提供最广泛最重要的资源直接享用。

（2）间接经济价值——对环境的影响过程和生态系统的公益情况。主要是保护水资源、保护土壤、调节气候和处理废物。

（3）伦理价值——精神和美学价值。

（二）生物多样性的分布及其丧失

1、生物多样性的分布格局

(1)时间分布格局——主要是指地质历史时期生物多样性的变化。(2)空间分布格局：

纬度梯度格局（地球总体分布格局）——指不同地理纬度生物多样性的变化，海拔高度不同的变化。具体地说，目前全球生物物种多样性的分布是从热带、亚热带、温带、寒带的地理梯度减弱。在全世界中，有12个国家的物种多样性最为丰富，它们拥有全世界60～70%的物种。最大分布格局——由于历史原因或生境适宜某一些生物类群所达到的最大多样性。相关分布格局——不同有机体类型之间，物种丰富度分布的相关性。

2、生物多样性的测度

测度主要是对生物群落内物种多样性的测度，常用的普通方法如下3种：(1)物种丰富度指数（d）——有4种指数： Dgl =S/lnA(Gleason,1992)dma=(S-1)/lnN(Margalef,1958)dme=S/N1/2(Menhiniek,1964)dmo=S/N(Monk,1956)这里：d—指物种数目随样方增大而增大的速率 s—为物种数目

N—为所有物种的个体数之和 A—为样方面积

(2)Simpson指数（D）——又称优势度指数 D=1-∑Pi2=1-∑(ni/N)2 Pi为第I物种被抽中的概率 ni 为第I个种的个体数 N是样方内所有个体数

(3)Shannon—Wiener指数（H）H=-∑(ni/N)log(ni/N)=-∑Pi log Pi ni、N与上同义

3、物种多样性的丧失——物种灭绝(1)自然灭绝

地史上5个时期（奥陶纪、泥盆纪、二叠纪、三叠纪、白垩纪）自然大灭绝概况。恐龙灭绝的假说。

目前鸟类和哺乳类每世纪的灭绝率为1%或每年0.01%。

自然灭绝是绝对的。生物只有灭绝才能进化，离开了进化，生物学是毫无意义的。(2)人类造成的灭绝 自1600年至今，已有83种哺乳动物及113种鸟类遭人为灭绝（相当于哺乳动物种数的2.1%和鸟类种数的1.3%）。特别近150年丧失最多，1600—1700年间鸟类和哺乳类灭绝率大约是每10年1个种，到了1850—1950年，上升到每年1个种。如果人类威胁不停止，则现在世界鸟类种的2%和哺乳类物种的5%将处于危在旦夕的灭绝境地。

4、物种多样性丧失的原因

(1)人口膨胀，资源利用不断增加

(2)物种赖以生存的生境受破坏，热带雨林受威胁(3)生境片断化、生境退化与污染

(4)外来种引入和外来病害的入侵和传播(5)对资源的过度开发

（三）生物多样性保护研究

1、生物多样性现状及其格局研究

2、生物多样性形成、发展、衰退和丧失的机制研究

3、物种濒危状况、灭绝速率、原因及其保护措施的研究

4、生物多样性的监测研究——“生物多样性指示物种”的寻找及其监测手段（生物多样性与物种的指示关系）。这些“指示物种需具备下列特征： 具有足够的敏感性来指示早期的环境变化 具有较广的地理分布范围

具有提供连续评价环境威胁的能力 应比较容易收集和量度

能够用来指示由于人类干扰趋势而产生的自然循环周期的变化 5．生物多样性保护的对策与手段研究

保护政策：保护与利用关系的调整，保护管理政策

保护手段：就地管理与保护，异地管理与保护，建立濒危物种基因库（克隆）等。6．生物种类的评估等级：

世界自然保护协会系统：分五个等级

G1——全球极度危机物种。现存<1000个成熟个体或在分布区内只出现5次或更小。G2——全球危机的物种。现存1000~3000个成熟个体或在分布区内只出现6~20次。

G3——不常见但不危机的物种。现存3000~10000个成熟个体，或在分布区内出现21~100次。

G4——较常见且非濒危的物种。

G5——已证明在分布区内具高丰富度，没有濒危，但也可以是稀有的。

（四）我国生物多样性及其保护现状与未来 1．我国生物多样性的现状

我国生物多样性既丰富又独具特色，多样性在全球居第8位，北半球居第1位。其主要特点是：

生态系统多样性类型多样：陆地生态系统共计27大类460个类型，其中森林16大类，185个类型；草地4大类，56个类型；荒漠7大类，79个类型；湿地和温水水域5大类；海洋生态系统计有6大类，30个类型。

生物种类繁多，且具特有成分，孑遗成分及经济种类多的特点。高等植物计32800种，而特有种估计有15000~18000种，约占维管植物总数的50~60%。种子植物数居世界第3位。动物种类10.45万种，而特有高等脊椎动物种约662种（特有种居世界第8位）。

驯化物种及野生亲缘种多。世界上有237种栽培植物起源于我国。我国常见的栽培作物有600多种，果树品种1万多个，畜禽400多种。

2．我国生物多样性面临的主要问题 生态系统遭受破坏，原始林每年减少0.5万km2。草原退化面积已达87万km2，国土受水、风力侵蚀面积已达367 km2。物种受威胁，灭绝较严重。我国动植物种类中已有15~20%受到灭绝威胁，高于世界10~15%的水平。世界分布的濒危野生动植物种共640个，其中我国占156个。遗传种质资源受威胁，外来种入侵，古老土著种受排挤。3．我国生物多样性的保护现状

自然保护区已建立708处，面积56.8万km2，占国土面积的5.54%；动物园28个，饲养脊椎动物600多种。野生动物人工繁殖场227处，植物园110多个，引种保存的中国植物区系达13000多种并保存生物种质35万份。

4．我国生物多样性保护之未来——保护与研究计划 建立和完善全国自然保护网络。

全球实施生物多样性优先保护区域，目前世界自然基金会（WWF）发起并将全球生物多样性优先保护地区划分为233个生态区，其中陆地生态系统生态区136个（占58%），淡水生态系统生态区36个（占16%），海洋生态系统生态区61个（26%）。

这233个生态区涉及中国的生态区有17个，其中陆地生态系统12个，淡水生态系统4个，海洋生态系统1个，这些也是我国自己划分的生物多样性保护关键地区。建立和完善全国珍稀濒危植物动物迁地保护网络。

保护特殊生境和生态系统，如湿地、珊瑚礁、红树林等。

加强珍稀、濒危野生动植物农业驯养利用、种质资源考察收集等。保护淡水和海洋水生生物多样性，开展异地保护与研究。

寻找生物多样性保护与资源持续利用协调的途径——建立生物多样性管理区，开展退化生态系统的恢复工作。

大力开展生物多样性的本底调查，总结保护技术与管理经验，保护示范工程建设等。

第七部分

专题讲座

第一讲

生态学与我们的日常生活 第二讲

现代生态农业发展趋势 第三讲

中国未来农业模式的初探 第四讲

中国生态农业综合评价 第五讲

生态系统健康评价 第六讲

生态家园富民工程

第四篇：城市生态学论文

生态城市规划中的景观规划

摘要在当前城市化不断加速，城市趋于空心化巨型化的现状下，人们深切感到环境污染严重，资源短缺，身心健康受损。如何构建合理的生态城市景观生态系统空间结构，保持景观要素在结构和功能上的多样性，构筑具有浓郁地方特色的生态城市景观，充分发挥景观的生产功效、经济价值、资源价值和美学价值，是生态城市规划的重要内容。本文重点讨论在生态城市规划背景下的园林及景观规划。

关键词生态城市规划景观规划大景观

1.生态城市规划背景

1.1生态城市定义

生态城市（ecopolis或ecocity或ecoville或ecological city或ecovillage）理论产生于20世纪80年代，是人类对人与自然的关系认识不断升华的结果。虽然国际生态城市会议已于1990年、1992年、1996年、2000年召开过4次，但对于生态城市的定义，目前还没有一个统一明确的界定，许多专家和学者对此都发表过各自的见解；一些国家还提出了生态城市发展原则。1987年前苏联生态学家亚尼科斯基认为生态城市是“按生态学原理建立起来的一个社会、经济、自然协调发展，物质、能量、信息高效利用，生态良性循环的人类聚居地”。1992年在澳大利亚阿德莱德召开的第二届国际生态城市会议上，组织者澳大利亚的唐顿认为生态城市就是人类内部，人类与自然之间实现生态上平衡的城市，它边括了道德伦理和人们对城市进行生态修复的一系列计划，远远超出了“可持续性”这个概念。1997年中国学者黄光宇教授撰文《田园城市*绿心城市*生态城市》，认为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，并应用生态工程、环境工程、系统工程等现代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，提高资源的再生和综合利用水平，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，互惠共生。

从城市生态学角度看，生态城市的社会—经济—自然复合生态系统结构合理、功能稳定，达到动态平衡状态。[1]它具备良好的生产、生活和还原缓冲功能，具备自组织、自催化的竞争序主导生态城市的发生和发展，以及自调节、自抑制的共生序保证生态城市的持续稳定。物质流、能量流、信息流高效利用，自然的演进过程也得到保护和发展。

从城市规划学角度看，生态城市空间结构布局合理，基础设施完善，生态建筑广泛应用，人工环境与自然环境融合，城市景观成为城市文化的空间构成与表现。[2]

1.2 生态城市的主要特点

生态城市与传统城市相比,主要有以下几大特点[3]:

1)和谐性:生态城市的和谐性,不仅反映在人与自然的关系上,更重要的是在人与人的关系上“现在人类活动促进了经济增长,却没能实现人类自身的同步发展,生态城市是营造满足人类自身进化需求的环境,充满人情味,文化气息浓郁,拥有强有力的互帮互助的群体,富有生机与活

力,文化是生态城市最重要的功能,文化个性和文化魅力是生态城市的灵魂”这种和谐性是生态城市的核心内容“

2)高效性:生态城市一改现代城市/高能耗0!/非循环0的运行机制,提高一切资源的利用效率,物质!能量得到多层次分级利用,废弃物循环再生,各行业!各部门之间的共生关系协调”

3)持续性:生态城市是以可持续发展思想为指导的,兼顾不同时间!空间,合理配置资源,公平地满足现代与后代在发展和环境方面的需要,不因眼前的利益而用/掠夺0的方式促进城市暂时的/繁荣0,保证其发展的健康!持续!协调“

4)整体性:生态城市不是单单追求环境优美,或自身的繁荣而是兼顾社会!经济和环境三者的整体效益,不仅重视经济发展与生态环境协调,更注重对人类生活质量的提高”是在整体协调的新秩序下寻求发展“

5)区域性:生态城市作为城乡统一体,其本身即为一区域概念,是建立区域平衡基础之上的,而且城市之间是相互联系!相互制约的,只有平衡协调的区域才有平衡协调的生态城市”就广义而言,要实现这一目标,全球必须加强合作,共享技术与资源,形成互惠共生的网络系统,建立全球生态平衡“

1.3 评价生态城市的标准

生态城市的创建标准(目标)应以社会生态、经济生态、自然生态三方面来确定,具体说来要实现以下标准[4][5]

1广泛应用生态学原理规划建设城市,城市结构合理!功能协调,所在区域对其有持久支持能力,与区域的可持续发展能力相适应”

2保护并高效利用一切自然资源与能源,产业结构合理,实现清洁生产“

3采用可持续的消费发展模式,实施文明消费,物质!能量利用率及循环利用率高,消费效益高”

4有完善的社会设施和基础设施,生活质量高“

5人工环境与自然环境相融合,环境质量高,符合生态平衡的要求”

6生态(健康)建筑得到广泛应用,有宜人的建筑空间环境“

7保护和继承文化遗产并尊重居民的各种文化和生活特征”

8居民的身心健康,生活满意度高,有一个平等!自由!公正的社会环境“

9居民有自觉的生态意识(包括资源意识!环境意识!可持续发展意识等)和环境道德观,倡导生态价值观!生态哲学和生态伦理”

10建立完善的动态的生态调控管理与决策系统,自组织!自调节能力强“以上10个方面,说明了生态城市在社会生态、经济生态和自然生态三个方面的互相联系和相互制约的内容,从不同侧面反映了生态城市的建设目标和价值取向,也反映了生态城市的基本特征和必须具备的主要条件”

创建生态城市就是要依据上述标准去调节和改善城市内部的各种不合理的生态关系,提高城市生态系统的自我调控能力,通过自然的、社会的、经济的、行政的、法律的各种手段去实现城市的持续发展"

2.生态城市规划背景中的景观规划

按照景观三元的理论，景观分三个层次：[6]

1、景观感受层面，基于视觉的所有自然与人工形态及其感受的设计，即狭义景观设计；

2、环境、生态、资源层面，包括土地利用、地形、水体、动植物、气候、光照等自然资源在内的调查、分析、评估、规划、保护，即大地景观规划；

3、人类行为以及与之相关的文化历史与艺术层面，包括潜在于园林环境中的历史文化、风土民情、风俗习惯等与人们精神生活世界息息相关的文明，即行为精神景观规划设计。

我们现在讨论的是前两个层次的内容。

2.1狭义景观设计

进行生态园林建设规划不仅仅是绿化城市，更重要的是改善城市生态环境、创造优美的生活环境、改善城市的投资环境、提升城市品位，从而促进城市社会和经济的可持续发展。

生态园林建设规划的主要内容有：

①规划理念—“显露自然、尊重生物多样性”与“以人为本”的有机结合；

生态的观念是尊重自然，而以人为本则是要求征服大自然让自然为人服务，基本上这是两个互相矛盾的理念，我们在规划设计时必须在这两个理念中找到两者的平衡点，既要合乎自然生态的规律，显露自然，尊重生物多样性，又充分利用自然尽可能的为人类服务且实行可持续发展。

②生物多样性保护与生态园林—充分挖掘和利用城市特有的自然生态、环境资源，将保持和完善生物多样性与生态园林的规划、建设有机结合；

每个地方都有自己的特色植物与特有动物等，这些要素结合起来构成一个地区特有的自然生态和环境资源，我们在建设生态城市和生态园林的时候应该首要并且充分挖掘并利用好这种特有的自然生态和环境资源，生态城市的建设不是一个标准，每个地方情况都有所不同，不

能为了建造生态园林而不顾城市立地环境，大量引进外来植物，造成植物生长不良和生态入侵现象。

③生态园林体系的构建—完善城市园林绿地系统规划，充分保护和利用城市自然风貌，保护好城市水体和山体，构建生态城市园林绿地体系；

系统论告诉我们，系统的功能大于个体，我们建造生态园林的时候也要将整个城市的园林作为一个整体来设计，构建出城市的生态园林体系，在保护好城市山体水体的大框架基础上构建生态城市园林绿地体系。

④生态园林建设考核指标体系的构建—既可为生态园林建设提供目标和方向，同时又可为规划方案的实施分解和操作提供依托。

生态园林怎么建设，怎么建设才算好，应该有完整的考核指标体系，这种考核体系在生态园林建设过程中起着相当重要的作用，为其提供目标和方向。但是构建社会—经济—自然完整和谐的复合生态系统，要根据各个城市的具体情况不同，在规划中体现浓郁地方特色

2.2城市的大地景观规划

如何构建合理的生态城市景观生态系统空间结构，保持景观要素在结构和功能上的多样性，构筑具有浓郁地方特色的生态城市景观，是生态城市功能生态化建设的重要内容。主要包括：

①规划理念，即“大景观”理念。突出城市整体景观功能，尊重城市景观的个性化、多样性、和谐性原则；

城市是一个整体，做生态城市的大景观规划时，其尺度远异于狭义的景观规划设计，必须突出城市的整体景观，尤其是有老城区和新城区的城市，如何保留老城区的历史文化，又将其改造成为可适应现代人生活的地方，并与新城区的景观和功能有机结合，必须遵循城市景观个性化，多样性，和谐性原则。

②景观生态格局的构建，即在已有自然景观和人文景观的基础上，以生态景观建设和保护为重心，研究建立具有地方特色的，与产业、人居、交通、水域等功能相融合的城市“大景观”生态格局构架；

自然景观，人文景观共同构成的实际上是社会—经济—自然相互协调的复合生态系统，这个复合生态系统的功能是共同发挥的，因此，缺少或者任何一个子系统不健全都会影响到整个复合生态系统，这个复合生态系统的构建必须以生态景观的建设和保护为中心，以自然景观为基础形成地方特色，通过严密的设计后尽可能通过自身来调节。

③景观生态支持网络的构建，即研究建立功能完善、运行健康，保障各种景观生态流输入输出的连续畅通，维持景观生态平衡和环境良性循环的景观生态支撑网络，尤其是城市组团绿化隔离带建设规划；

城市的生态系统是相对比较脆弱的，因此，必须构建起城市的景观生态支持网络，以周边小

城镇的生态支持中心城市的生态，同时，中心城市本身也必须经过严密的设计尽可能通过自身的调节。

④生态景观的评价指标和考核标准体系的构建。

和生态园林建设一样，“大景观”的建设更应该有完整的考核指标体系，关键是看城市的生态景观有没有在整个复合生态系统有没有发挥到最大效应，并与其他系统相适应，一起发挥功用。

3.结语

迄今为止，全球还没有一个公认的真正意义上的生态城市，甚至于生态城市也还没有一个公认的定义和清晰的概念。但是，生态城市不仅要有良好的自然环境，而且要创造和谐的人文环境是最终目标。生态城市是以生态学原理为基础，以人地和谐、社会公平与经济高效为目标，使人与自然之间、人与人之间关系和谐的理想聚居地。即生态城市是可持续的，符合生态规律和适合自身生态特色发展，各种物质流和能量流能够充分交换的城市。[7]在这样的城市中，水是清洁的，空气是清新的，人与自然和谐发展，资源可以得到循环利用，没有污染产生；道路畅通无阻，人与人之间的关系是平等和坦诚的；城市到处充满生机和活力，并具有独树一帜的魅力。

鲜明的视觉形象、良好的绿化环境、足够的活动场地是景观规划设计的最基本的出发点，随着景观环境建设的发展，仅仅满足这三方面，是远远不够的，在生态城市建设这个大背景下，我们的景观如何才能充分发挥其应有的生产功效、经济价值、资源价值和美学价值而不流于仅仅是应用外来植物创造生物多样性等工作，景观行业人士必须认真思考怎么做到真正的生态，做好真正的生态，以更科学的理论来指导我们的实践。

参考文献：

[1] 刘邵权,陈国阶.复合生态区划的系统分级及其实证研究.山地学报，2006，（6）.[2]仲利强.我国生态城市建设策略研究.山西建筑SHANXI ARCHITECTURE，2005，（18）.[3]仲利强.我国生态城市建设策略研究.山西建筑SHANXI ARCHITECTURE，2005，（18）.[4]鲁敏，李英杰.生态城市理论框架及特征标准.山东省青年管理干部学院学报，2005，（1）.[5]黄光宇,陈勇.生态城市概念及其规划设计方法研究[J].规划研究,1997,(6):17-20.[6]刘滨谊.景观规划设计三元论——寻求中国景观规划设计发展创新的基点.新建筑，2001，（5）.[7] 原华君，司马慧.生态城市的概念与发展回顾.国土与自然资源研究.2005，（4）

第五篇：城市生态学论文

城市生态学论文

浅析城市生态文明建设

姓名

班级：

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摘要：前不久召开的十八大五中全会，将生态文明建设列为“十三五”规划任务目标，本文意在研究建设生态文明城市需应对的困难及相关应对措施。

关键词：城市；生态文明；问题；建设；措施 内容：

自总书记提出能源生产和消费革命的指示以来，我国政府高度重视新能源的发展，相继出台了多项激励政策。如今，随着十八届五中全会的召开，增强生态文明建设首度被写入国家五年规划。一 生态文明城市概述

生态文明城市是一个以人的行为为主导、自然环境为依托、资源流动为命脉、社会体制为经络的“社会—经济—自然”的复合系统，是资源高效利用、环境友好、经济高效、社会和谐、发展持续的人类居住区。生态文明城市，是揭示当今世界快速城市化和城市人口加速增长的背景下，地球、城市、人三个有机系统之间关联和互动创造更美好的城市，更美好的生活的关键所在。从生态哲学角度看，生态文明城市实质是实现人（社会）与自然的和谐，这是生态文明城市的价值取向所在；从开展循环经济，创建低碳经济，拓展绿色经济，形成生态产业体系和发展生态经济学的角度看，生态文明城市的经济增长方式是内涵增长模式，更加注重对低碳、绿色和生态技术的运用；从生态社会学角度看，生态文明城市的教育、科技、文化、道德、法律、制度等都将“生态化”；从系统学角度看，生态文明城市是一个与周边城郊及有关区域紧密联系的开放系统，不仅涉及城市的自然生态系统，如空气、水体、土地、绿化、森林、动物生命体、能源和其他矿产资源等，也涉及城市的人工环境系统、经济系统和社会系统。

[1]

生态文明城市是建立在生态文明的基础上的,是追求人与自然、人与社会、人与人的和谐的。具有鲜明的生态文明时代的特征,主要表现在以下几个方面：首先,各个方面的和谐性。生态文明城市的核心内容就是和谐性,体现在人与自然的关系、人与社会的关系、人与其他物种的关系、社会各个群体之间的关系、人的精神等各个方面是和谐的、有序的。其中人与自然的和谐是前提基础,人与人和和谐是生态文明城市建设的根本目的。生态城市不仅只是用绿色点缀的人居住的环境,而是富有生机活力的人与自然和谐的共生体。其次,可持续性。生态文明城市是一个可持续发展的城市,它不仅考虑到当代人的利益,也兼顾后代的人需求, “是环境、社会、经济三方面的共同的可持续发展,经济的可持续发展是生态文明城市建设核心内容,环境的可持续发展是生态文明城市建设基础,社会的可持续发展也是生态文明城市建设社会属性,体现在经济配置上的效率、生态规模上的足够、社会分配上的公平同时起作用”最后,社会生产高效性。在社会的生产中,传统城市的生产方式是直链式的,而不是循环的,所以在生产时候会产生严重的污染,使我们的生活环境遭到破坏。而生态文明城市的生产方式是建立在低消耗的技术之上的,使物质、能量得到多层次的分级利用,废弃物循环再生,各个行业、各个部门之间的共生关系协调,达到物尽其用、地尽其力、人尽其才,各施其能、各得其所,从而保持发展的稳定性,提高社会生产的效益。

[3]

[2]二 城市发展中面临的问题

（一）环境危机

由于在城市规划之时，没有注重城市的环境规划，导致了一系列环境问题的出现，造成了城市环境的污染和破坏。这些环境问题严重影响了居民的正常生活和生产。经调查和研究，将我国城市发展中所面临的诸多问题概括为以下几个方面：其一，从城市的固体废物来看，我国城市的固体废物泛滥成灾。这些年，我国城市经济发展迅速，人们的生活和生产产生了大量的固体废物，造成了环境污染。其二，从城市的水体质量方面来看，我国城市的水体污染严重。随着我国城市工业的快速发展，以及人口的高速增长，使城市每天都会产生大量的污水，导致水体质量受到很大程度的破坏，污染极其严重。其三，从城市空气质量方面来看，城市空气污染严重，大气质量严重恶化。近年来，我国城市工业和交通运输业发展迅速，工业生产需耗费大量的资源，这些工业生产将粉尘、臭氧等物质排入大气层，使大气质量严重恶化。

（二）城市社会生态状况出现失衡

随着城镇化和市场经济的快速发展，一部分先富起来的人们进入城市优越地区，市区不少工薪、原住民由于房地产开发的拆迁移居边缘地带，加之大量的农村剩余劳动力到城市务工进入市区，使城市社会人口结构和布局发生很大变化，这是我国跨世纪以来城市社会状况

形成的明显特征和现实问题。在这种情况下，一是城市中的贫富悬殊、生活居住差别显现。高档居住区集于市内，普通市民经济适用房及其社区市内少而外围多，农民工在城市里散居和挤住在外围的廉租房屋。二是城市中广大人民群众的就业难、住房难、出行难、看病难、上学难等令人纠结。大量的中低收入（包括农民工）人群是城市社会的主体，如今在城市特别是大城市，住房、子女教育、医疗和养老等生活成本越来越高，使大多数工薪阶层背负上了巨大的生活压力，制约了中低收入群体生活水平的增长。

（三）公众生态文明意识及参与度不高

生态观念的树立是整个生态文明与生态文明城市建设的基础。生态观念，关系到人类如何认识自身在自然万物中的位置。如何处理人与自然的关系，如何协调人与人、人与社会的关系，如何选择自身发展的模式等诸多问题，这些都直接影响着人类的行为，影响着城市能否生态化、可持续地发展。而大多数群众这种观念意识并不高，甚至说没有，那么如何提高公众的意识与参与度是下一步城市生态建设的重点之一。

三 建设生态文明城市的措施

（一）发展循环经济，解决环境资源危机

建设生态城市，要遵循经济规律、社会规律和自然规律，根据循环经济理论，以最小的环境资源代价谋求城市经济社会最大限度的发展，以最小的经济社会成本保护资源和环境，既不为发展而牺牲环境，也不为单纯保护而放弃发展。既要创建一流的生态环境和居民生活质量，又要确保城市社会经济持续健康快速发展，从而走上一条科技先导型、资源节约型、生态保护型和循环经济型的现代城市发展之路。

[5]

[4]

（二）加强生态文明建设的宣传，提高全民族的生态道德意识

培育全民生态道德意识，是生态文明建设的一项基础性工程。我们必须把道德关怀引入到人与自然的关系中，树立起人对于自然的道德义务感，养成良好的“生态德性”。只有大力培育全民族的生态道德意识，使人们对生态环境的保护转化为自觉的行动，才能解决生态保护的根本问题，才能为生态文明的发展奠定坚实的基础。“保护环境”是社会公德的重要内容，是否具有良好的生态道德意识，是现代社会衡量一个人的全面素质发展的重要尺度，也是衡量一个国家和民族文明程度的重要标志。同时，践行生态道德，创造人与自然和谐有序的良好环境，也是社会文明程度的重要体现。培育全民生态道德意识，必须努力营造良好的社会氛围。保护生态环境，不是哪一个人、哪一团体的事情，它有赖于广大人民群众的共同参与，也必须实现全体人民的思想观念和行为方式的根本转变。还须建立完善的环保教育机制，尤其要抓好学校教育的环节，特别要重视青少年生态道德意识的培育和提高。一个人良好的生态道德意识，必须从小开始培育，力争从我做起，从小事做起。

建设生态城市需要全民参与，共同努力，建设我们的美好家园。

[1]王良.生态文明城市[M].北京：中共中央党校出版社，2010-11-01 [2]葛竞天.论生态省事建设[M].辽宁：东北财经大学出版社，2009-08-01 [3]李霞.论城市的生态文明建设[N].辽宁行政学院学报，2011(1)[4]任致远.关于城市生态文明建设的拙见[J].上海城市规划，2013（1）

[5] 俞卫忠.陈谨.生态文明:城市生态建设的新高度[J].污染防治技术，2012-04（2）