城市环境与居民健康及经济益损分析.ppt

城市环境,第一节 城市地质第二节 城市大气环境第三节 城市气候环境第四节 城市水环境第五节 城市噪声环境第六节 城市土壤环境第七节 城市植被第八节 城市动物第九节 城市环境与居民健康及经济益损分析,自然环境（natural environment）:一切可以直接或间接影响到人类生产、生活的自然界中物质和能量的总体。包括空气、水、生物、土壤、岩石矿物、太阳辐射等。按要素分:大气环境、水环境、土壤环境；按地理纬度分:低纬度环境（热带环境）和高纬度环境；按生态特征分:陆生环境和水生环境等；按人类的干扰（disturbance）程度分：原生环境和次生环境。人工环境（artificial environment）:人类在开发利用、干预改造自然环境的过程中构造出来的有别于原有自然环境的新环境,次生环境(secondary environment)。如农田、水库、林场、牧场、城市等。,第一节 城市地质一、地质环境（geological environment）指地球表面以下坚硬的地壳层(crust)。1、生物与地质环境的关系(1)地质环境是人类和其他生物的栖息场所和活动空间，为人类和其他生物提供丰富营养元素，故人类和生物体的物质组成及其含量同地壳的元素丰度之间有明显的相关性。(2)地质环境向人类提供矿产和能量。(3)人类对地质环境的影响随着现代技术水平的提高而愈来愈大。,2、城市建设的地质环境（1）高度稳定地段:任何外力都不能破坏的地段。岩浆岩、变质岩或具有水平“块状”并形成平滑表面的沉积岩。（2）不稳定地段:在自然条件下处于稳定状态，但容易被一定形式的外力或者不适宜的建筑结构所破坏。它的不稳定性有一定的限度，可以通过某种措施来监测。（3）高度不稳定地段（十分危险地段）：这类地段常发生现代技术手段难以监测的地质灾害，如大面积土崩、现代冰川、遭受强烈腐蚀的海崖、地震高发区、地壳热力作用和活火山等地段。,世界上的城市大体分两种情况：一种是整个城市位于古老地台之上，多由花岗岩（granite）、片麻岩(gneiss)、石英(quartz)等古老结晶组成岩底，其上盖有数米乃至上千米厚度不等的沉积岩，如Moscow。另一种情况是城市占地面积较大，位于复杂的地质构造环境之中，如Mexico city，Sao Paulo,Beijing。,二、城市建设用地的工程地质类型 可分为4个等级：(1)不需要进行任何处理的良好建设用地；(2)适宜于建设，但需要简单工程处理的用地；(3)可以进行建设，但需要进行适当工程处理的用地；(4)不适于工程建设的用地。上述工程地质等级类型主要是根据岩性、地基土承载力、压缩性、湿陷性，基础底面下的内聚力和内摩擦力，工程病害和措施，以及地貌、土质、地下水和洪水淹没等条件的综合分析而划分的。,（一）黄土(loess)又称湿陷大孔性土壤，当干燥时有较高的耐压力，当进水受潮时，会产生大量沉陷，从而使地面上的建筑物下沉、变形或破坏等。分为自重湿陷性和非自重湿陷性二类。自重湿陷性:指黄土被浸湿后，未加任何荷重而产生下沉的现象；非自重湿陷性:指黄土被浸湿后，因外加荷重而产生下沉的现象。,（二）冲沟(gully)在黄土和黄土状的砂质粘土地带，土壤疏松，易于被水冲刷形成冲沟。冲沟可将市区分割成许多零碎的地段，影响交通及市政工程建设。（三）喀斯特现象（karst landform）喀斯特现象就是石灰岩等溶洞。（四）滑坍由于地质构造、地形、地下水或风化作用，造成大面积的土壤弧形下滑，就会造成滑坍。其他地质：沼泽、海滩、沙丘等。滑坡landslide，泥石流（mud-rock flow）,喀斯特地貌,第二节 城市大气环境,大气环境主要是指大气圈。一、城市大气（见图5-1）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，其主要成分见表。,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）,GIS(Geographic Information System),RS(Remote Sensing)。GPS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。,二、城市大气污染（一）大气污染（air pollution）指大气中污染物质的浓度达到有害的程度，以至破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件，对人和物造成危害的现象。大气污染由污染源、大气圈和受影响者三个环节组成。,（二）空气污染空气污染源分点源和面源。点源:集中在一点或可当作一个点的小范围内空气中排放污染物的污染源。面源：在一个面积大小不可忽略的范围内向空气排放污染物的污染源。取暖，农田燃烧秸杆。城市中大气污染物的来源有两种：一为固定源，指污染物从固定地点排出，如工厂、火电厂、钢铁厂等。二为流动源，如汽车、火车、轮船、飞机。,洁净空气，污染空气中气体污染物的含量（ppm）,(1)颗粒状污染物(i)降尘:直径大于10 m的微粒，在空气中很容易自然沉降。(ii)飘尘:直径小于10 m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 m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 m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：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。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%全部为气态污染物。,（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 m的固体物质为尘，小于1 m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。,（三）酸雨(acid rain)pH5.6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。,（四）中国城市空气污染特点 中国城市大气污染是以二氧化硫,颗粒物质为代表的煤烟污染。中国能源结构中煤炭占76.12%,工业能源结构中烧煤占73.9%。北方比南方严重，大城市最严重，特大城市，中小城市次之。工业城市、交通稠密城市严重，综合性城市、旅游城市、经济欠发达城市较轻。,（五）大气污染对人类健康的危害1、环境空气污染 传统上把空气污染和工业排放联系起来,但城市机动车已经变成一个主要的污染源。气喘和慢性支气管炎和空气污染极为密切。2、家庭来源的空气污染 发展中国家的家庭炉火可能构成了最大的空气污染和健康公害，妇女和儿童是主要的受害者。蚊香，吸烟，废物燃烧。发展中国家家庭燃料的能量阶梯：不干净的燃料如庄稼残余物和木柴处于最低层，随后是木炭，煤油,液化气，最后是电能。在这个能量阶梯中位置越高，燃烧的污染越小。应发展洁净方便的燃料，如液化气和电能。,第三节城市气候环境,一、概述 城市气候：城市内部形成的不同于城市周围地区的特殊小气候。1、城市空气垂直分层（见图5-2）(1)城市覆盖层（urban canopy layer）:在城市建筑物屋顶以下至地面。这一层气候变化受人类活动影响最大,与城市规划、布局、建筑物密度、高度、几何形状、街道宽度、走向、建筑材料、空气污染浓度、人为热与人为水汽、绿化覆盖率及水系等因素有关。,（2）城市边界层(urban boundary layer):由建筑屋顶向上至积云中部高度,这一层气候变化受大气质量和参差不齐的屋顶热力和动力影响，与城市覆盖层进行能流与物流交换，并受区域气候影响。（3）市尾烟气层(urban plume layer):在城市下风方向还有一个城市尾羽层,这一层空气中的云、雾、降水、气温、污染物等均受城市中人的行为的影响。（4）乡村边界层(rural boundary layer):在市尾烟气层之下。,2、城市气候形成的原因(1)城市具有特殊的下垫层。(2)由于工业生产、交通运输、取暖降温、家庭生活等活动所释放出的能量，废气和尘埃，使城市内部形成一个不同于自然气候的城市气候环境。(3)由于大量气体和固体污染物排入空气中,明显的改变了城市上空大气组成，影响了城市空气的透明度和辐射能量收支。,二、城市气候环境各论（一）城市气温1、城市“热岛效应”(heat island effect)指城市气温高于郊区气温的现象。在人口密度大，建筑密度大，人为释放热量多的市区，形成高温中心。在园林绿地园或地带形成低温中心或低温带，城市绿地在冬季和夜晚起保温作用，在夏季和白天起降温作用。,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。,2、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。这是因为大气主要依靠吸收地面的长波辐射而增温。在近地面的低层中，可能有气温的垂直递减率t0,t=0或t0。t=0时，气温不随高度变化，这种气层称为等温气层；t0时，气温随海拔高度增加而增加,这种气层称为逆温层。,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。中国南部的山地，冬季常有地面逆温，在谷底或山坡下方因为气温低，不宜种植农作物等。,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”，越积越多，空气污染势必加重，只好流毒人间。同时，有逆温时，一般风速都很小，污染物更不易扩散。因此，逆温层强度越大，层次越厚，维持时间越长，其污染就越重。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。,（二）城市的风1、城市风的特点 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，绿化均影响风速风向。见图5-4 城市风对城市空气的污染有扩散、稀释作用。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。（见图5-5）,2、城市工业布置的特点 城市工业区布置与居住区的关系:(i)生活居住区内布置工业(ii)生活居住区边缘地段布置工业(iii)工业区(iv)工业点 减轻城市大气污染最主要的途径是控制污染源。,3、风与城市规划 大气污染指数(pollution index):定量反映城市大气的气象因素对大气污染的影响，其式子如下:Id=SPr/hI是风的污染指数，在污染源排放量不变时，I值越大表示污染越严重；d为风向，取16个方位；S为大气稳定度；Pr为降水量；为风速；h为混合层厚度。S、Pr、h 计算时均需转为无量纲的相对值。,（4）中国风向类型(i)季风变化区（主要在东部）(ii)主导风向区（新内蒙青藏云贵）(iii)无主导风向区（陕甘宁）(iv)准静止风型区（川陕鄂湘贵）,（三）城市降水（rainfall/precipitation）城市的降水主要取决于该地区的降水,受大气环境，地形条件，大气层诸大气凝结核含量(空气中的微小悬浮物等)的影响。城市对城区和下风方向有增加降水量的作用，影响机制主要为:（见图5-6）(i)城市热岛效应：上层空气易对流，形成降水。(ii)城市阻障效应：建筑物阻碍降水移动，延缓降水时间。(iii)城市凝结核效应：凝结核多利于降水,第四节 城市水环境一、概述 水环境(water environment)：地球上分布的各种的水体的综合体。1、地表水环境(surface water)：包括河流、湖泊、水库、海洋、池塘、沼泽、冰川等；2、地下水环境(ground water)：包括泉水、浅层地下水、深层地下水等。水环境是构成环境的基本要素之一，是人类社会赖以生存和发展的最重要的场所，也是受人类干扰和破坏最严重的地区。,二、城市水环境的特点与水资源（一）城市水环境的特点 城市水环境：是一个城市所在的地球表层的空间中水圈的所有水体、水中悬浮物及溶解物的总称。对城市经济系统和人类生活关系最密切的具有一定质量和足够数量的是淡水资源（fresh water）。,1、城市水环境系统的特点:(i)淡水资源的有限性特点(ii)城市水环境的系统性特点组成城市水环境的各个方面互相影响、相互制约,结合成了有机的整体。(iii)城市水环境系统自净能力的有限性特点每个城市的水环境系统都有一定的自净能力(self purification capacity)或环境容量。2、城市水资源 在当前技术条件下可供工业、农业和生活所需的那一部分水。通常理解为可供城市用水的地表水体和地下水体中每年得到补给恢复的淡水量。处理后的工业和城市生活污水回用于工业、农业和生活杂用用水，作为城市水资源的组成部分。,3、中国城市水资源特点:(i）人均水量低；(ii)时、空、地分布不均；(iii)工农业用水浪费；(iv)综合协调能力差(各地各自为政)；(v)重复利用率低。东 京杭大运河(18bm3)南水北调工程 中 丹江口水库(14.5 bm3)西 长江上游青藏,中国水资源总量约2800 bm3,居世界第六位,人均占有量仅为世界平均数的1/4,属缺水国家。全国水土资源分布很不均衡，长江流域及其以南河流的径流量占全国的80以上，耕地面积不到全国的40，属富水区；而黄河、淮河、海河三大流域和西北内陆的面积占全国50，耕地占45，人口占36，水资源总量只有全国的12，属缺水区。西北和华北土地、矿产资源丰富，是我国能源和粮棉油的生产基地，在国民经济中有重要的战略地位，尤其黄、淮、海平原和胶东半岛是我国人口密集、耕地率高、经济发达的地区，目前水资源缺乏已成为经济发展的制约因素，并造成生态环境恶化，急待调水解决。,三、城市水污染 城市水污染(water pollution):有害物质进入水体的数量足以破坏城市水资源，使其丧失使用价值，或对环境和生物造成不利影响的现象.污染主要来源是工业废水与生活废水。（一）降雨与城市环境污染 城市区域大气污染严重,地上废弃物众多,在降雨的影响下,污染物质将发生扩散、迁移和淤积。（二）人类活动与水污染 在城市日渐缺水的同时，城市的扩大也造成城市区域的水污染日益加剧。首先是工业废水污染，其次是生活污水的排放。,人类生活中使用的化学品日益增加（洗衣粉、洗涤剂、洗相液等），随生活废水排出形成水污染。加之城郊农田的农药、化肥使用量不断增加，中国城市区域的地面水污染普遍严重，并呈恶化趋势。1940s，美国胡克尔电力化学公司买下纽约州近1000m的河道来倾倒化学废弃物，11年里达到21，000t,后掩埋卖出。新主盖房子校舍等，后地下水上升（雨水融雪），污染物排除，造成居民的疾病和死亡。,中国水污染问题长江、黄河、珠江、淮河、松花江、辽河、海河七大水系无一幸免，一半河段受到严重污染。滇池是中国著名的高原淡水湖，已造成严重的水质污染，湖中已查明的有机污染物达72种。全国城市地表水更不容乐观，污染达80%以上，地下水的形式也十分严重，据对27个城市地下水调查，属稍差、很差的就有21个，占78%。废气（waste gas）废水(waste water)废渣(waste residue)固废（solid waste）,四、城市与过境水的相互关系 城市多建在江河水边，按城市与进出水的关系：上游模块：把外水输送到城区的上游水网或江河段；中游模块：经过市区受纳城市污水的水网或江河段；下游模块：把上游来水和城市污水一起输送到外围地区的水网或江河段。一般来说，上游模块由于水量充沛和水质较好，作为城市给水水源最为适宜，同时可适当的开发航运，养殖等功能和效益；下游模块接纳城市排水，在城市污水没有经过整治的城市，这类水域水质较差，不宜作为供水水源。中游模块（市区模块）同时具有排水，通航和风景等多个功能。,第五节 城市噪声环境一、概述 噪声(noise)：从广义上说是指一切不需要的声音，也可以指振幅和频率杂乱，断续或统计上无规律的声振动。人耳刚刚能够听到的声音为0dB，卡车疾驶产生90dB的噪声，喷气式飞机直降时达140dB。80dB以下的噪声将造成明显的听力损伤，115dB是听力保护最高容许限，120-130dB的噪声使人耳有痛感，噪声到达140-160dB时会使听觉器官发生急性外伤，0dB时，工作时就易感到疲倦。分类：（1）交通噪声（2）工业噪声（3）建筑施工噪声（4）社会生活及其它噪声,二、噪声管理（noise management）为使环境噪声不至超标而对噪声的制造者加以限制、监测的行政或立法措施。1、中国现状 有32.7%的城市平均噪声水平超过60分贝(标准值)。2、噪声污染原因分析(1)城市噪声源不断增加（交通工具，歌舞厅）(2)资金投入及技术发展不能满足需要（深圳花巨资在滨海大道建隔音墙，保护红树林内的鸟类）(3)现有城市区域环境噪声标准的不适应（高考期间禁止车辆通行）最新标准居民区50dB。,3、对策 除应加强一般的环境噪声控制和管理外，当务之急是抑制交通噪声恶化的趋势，重点控制生活区的社会生活噪声源的数量和规模，最后结合中国城市的实际，修改和完善中国城市区域环境噪声标准和管理条例。中国人的机场，饭店，商场往往最嘈杂、热闹。外国人评论：Noisy is happy!中日韩人的区别在于嗓门高低。,第六节 城市土壤环境（soil environment）自然环境中的土壤是地壳表面的岩石经过以地质历史时间为周期的长期风化过程和风化产物的淋溶过程，逐步形成土壤，它由矿物质、有机质、水和空气四种物质组成。一、城市化对土壤性质的影响 城市土壤与自然土壤不同，具有明显的特异性质。例如形态方面土层无分化，含碳量低，细菌总数较少等。由于人为压实降低了土壤的孔隙度，从而降低土壤持水能力和通气性能，增加植物根系生长的阻力；同时普遍存在pH值太高及有机质、氮和磷含量低等特点。,二、城市土壤受污染的特点 城市化、工业化对城市地表所覆盖土壤的改造，不但破坏了自然土壤的物理、化学属性以及改变了原来的微生物区系，同时还使一些人工污染物进入土壤，并因土壤的污染引起农作物受害和减产。利用城市工业化污水进行灌溉会引起土壤的重金属污染。城市污染区土壤和作物受害的程度主要取决于污水中污染物质性质和浓度、灌溉的方式（污灌、清灌加污灌、以清灌为主、常灌溉、间歇灌溉），被灌溉土壤物质成分的背景值以及环境容量。,土壤是无机物和有机物的复合体，有相当高的净化效率。吸收CO、CO2、SO2、C2H4(乙烯)，去除霉菌。发展和利用污水灌溉：（1）严格控制污水排放标准（2）健全城市下水道的排水系统（3）根据区域性土壤环境容量，进行污水定额灌溉（4）控制污水施用量，改进施用方法（5）建立污灌区防护林带，增加植被覆盖率，吸收一部分有害元素（6）建立土地处理系统处理污水,第七节 城市植被一、城市植被的概念二、城市植被的特色三、城市植被的类型四、城市植被的功能五、城市植被覆盖率与城市建设的关系六、城市植被研究展望,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。,绿地：绿地不能与城市植被等同。绿地是指“配合环境，创造自然条件，适合于种植乔木、灌木和草地植物而形成一定范围的绿化地面或地区。”如供公共使用的有公园、街道绿化地、林荫道绿地；供集体使用的有附设于工厂、学校、医院、幼儿园等内部专用绿地和住宅绿地等。或认为“城市绿地泛指城市区域内一切人工或自然的植物群体、水体及具有绿色潜能的空间。”绿地是构成城市系统内重要的执行自然的“纳污吐新”负反馈调节机制的子系统，是优化城市环境，保证系统整体稳定性的必要成分。,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、城市植被的类型 城市植被的类型，一般可划分为：（一）自然植被森林、灌丛、草地（二）半自然植被森林、灌丛、草地（三）人工植被农田作物、人工林、人工灌丛、人工草地,农田作物：指在城市化过程种，人类在城市市区内，仍保留着农田里种植的作物，包括大田作物和果园等。人工林：从城市林业的概念出发，把城市人工林定义为在建造、经营和利用城市范围内，以乔木为主体的人工建造的城市植物群落，即包含在城市范围内以乔木为主体的人工绿化实体。人工灌丛：在建造、经营和利用城市范围内，以灌木为主体的人工建造的城市植物群落，即包括在城市范围内以灌木为主体的人工绿化实体。人工草地：在建造、经营和利用城市范围内，以草本植物为主体的人工建造的城市植物群落，即包含在城市范围内以草本植物为主体的人工绿化实体，但不包括城市农田作物。,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13oC(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。,森林的消失意味着大面积的水土流失、荒漠化的加速。目前全球有100多个国家、9亿人口和25%的陆地受到荒漠化威胁，每年因荒漠化造成的直接经济损失达400多亿美元。我国受荒漠化影响的地区超过国土总面积的1/3，生活在荒漠地区和受荒漠化影响的人口近4亿，每年因荒漠化危害造成的经济损失高达540亿元以上。,全球性的生态危机使人们不得不考虑放弃“牧童经济”，而接受“宇宙飞船经济”观念。前者把自然界当作随意放牧、随意扔弃废物的场所；后者则非常珍惜有限的空间和资源，就象宇宙飞船上的生活一样，周而复始，循环不己利用各种物质。塑料的再生利用 不少废塑料可以还原为再生塑料，而所有的废塑料废餐盒、食品袋、编织袋、软包装盒等都可以回炼为燃油。1，000 kg 废塑料能回炼 600kg 汽油和柴油，有人称回收废旧塑料为开发“第二油田”。,北京大街小巷落满枯叶，焚烧的方法，既污染环境又会成为火灾隐患。其实落叶也是生物圈中的物质，应该参与生物地球化学循环。作为是城市有机垃圾的一部分，可以将之掺入其他城市有机垃圾，然后在堆肥厂沤成垃圾肥。这种优质肥料可以在苗木、果树、花草栽培中做底肥，不仅效果好还不会引起土地板结。南宫堆肥厂，每天最多能“吃掉”吨落叶，每一吨落叶还可换半吨垃圾肥。,（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1015，降低取暖费1020。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1520。,五、植被覆盖率与城市建设的关系（一）城市化与城市植被覆盖率的动态关系原有的城市植被（原生植被、农田植被）所在地绝大多数被占用，自然植被、农田作物覆盖的面积则大量减少，尽管新的人工植被面积也在不断增大，但是城市植被覆盖率都在徘徊不前，甚至减少。（二）人的活动强度与城市植被覆盖率的关系人的活动性质和人的活动强度可以通过人口的分布、土地使用的性质、能源与资源的消耗等因素来综合评价。一般来说，人的活动强度的顺序是：工厂文化教育党政机关。植被覆盖率与人的活动强度一般呈负相关，但，是可控的。,六、城市植被研究展望,应从只注重外来植物回归至更注重本地种和残遗植物群落的保护；注重城郊植被与城市植被关系的研究；注重研究城市植被的结构、类型、生态、动态和功能及其与城市其他自然、社会环境的相互关系；注重城市植被抗逆性研究；注重植被对环境监测预报的研究。,常见城市绿化树木，多常绿，具抗污染能（SO2,Cl2,NH3,O3,Hg,HF,粉尘）热带、亚热带城市：,桂木(Artocarpus lingnanensis),桑科 用途：庭园风景树、行道树,蒲葵(棕榈科)Livistona chinensis原产地：华南 用途：行道树、风景树,细叶榕 Ficus microcarpa,桑科 原产地：我国及亚洲热带地区 用途：绿荫树、防风树,夹竹桃 Nerium oleander,夹竹桃科 原产：印度,尼泊尔,伊朗 用途：园林风景树,亚热带、暖温带城市樟叶槭（Acer cinnamomifolium）湘闵粤桂 污染区绿化树种、优良木材朴树（Celtis terndra sub sp.Sinensis）淮河、秦岭以南 中等污染区绿化樟树（Cinnamomum camphora）长江流域至台湾 工矿区及城市行道树枇杷（Eriobotrya japonica）长江流域以南 中等污染区及庭院绿化树果树银杏（Ginkgo biloba）华北、东北、华中、华南 污染区行道树及庭院绿化女贞（Ligustrum lucidum）长江流域以南 工矿区绿化广玉兰（Magnolia grandiflora）华中、华东、华南 中等污染区及庭院绿化苦楝（Melia azedarach）长江以南 绿化树种、用材杨梅（Myrica rubra）长江以南 污染区绿化水源保护林用材乌桕（Sapium sebiferum）长江以南、陕甘 中等污染区绿化树种桂花（Osmanthus fragrans）黄河流域以南 污染区行道树及庭院绿化石楠（Photinia serrulata）华东、华中、华南、西南 中等污染区绿化树种棕榈（Trachycarpus fortunei）长江中下游 污染区绿化树、编织材料,银杏 单科单种，为著名的“活化石”。落叶大型乔木，高达40m，胸径达4m。雌雄异株。野生银杏仅见于浙江天目山海拔300至1,100米的阔叶林内和山谷中,属亚热带季风区，水热条件优越。我国有3,000年以上的古树。对烟尘和二氧化硫有特殊的抵抗力，优良抗污染树种。,渐危种。落叶乔木，高8至15米。零星分布于浙、江、皖，赣等地，海拔200至1000米的丘陵低山。耐阴树种，耐寒不耐干热，喜肥沃湿润且排水良好的酸性土壤。3月上旬开花，果实9月下旬成熟。我国东部中亚热带特有种，观赏树木。,天目木兰,大叶香樟,广 玉 兰,雪松,沙生柽柳，渐危种。又名塔克拉玛干柽柳，灌木，个别呈小乔木状，高37m。仅分布于新疆塔里木盆地流动沙丘区。为强喜光性树种，抗干旱和沙漠高温，根系特别发达，生长非常迅速，天然更新良好。8月开花，果期9至11月。,温带、寒带城市臭椿(Ailanthus altissima）三北、华南 污染区绿化及行道树沙松（Abies holophylla）牡丹江、长白山 四旁绿化红皮云杉（Picea koraiensis）东北、内蒙 四旁绿化青杨(Populus cathayana)东北、西北、川、藏 行道树及防护林家榆（Ulmus pumila）三北、华中 中等污染区绿化树 辽东栎(Quercus liaotungensis）东北、黄河流域 工矿区绿化旱柳（Salix matsudana）三北、华东 中等污染区绿化国槐（Sophora japonica）华北、华东、西南 防污绿化树种核桃（Juglans regia）黄河中下游 中等污染区绿化树侧柏（Platycladus orientalis）各地 庭院绿化,樟子松，渐危种。常绿乔木，高达30m，胸径可达80cm。在我国集中分布于大兴安岭，年降水量300-500mm，土壤为淋溶黑土。阳性树种，根系发达，耐旱、耐寒、抗风，适应瘠薄土壤,多为纯林。树形树干美观，是防护林及固沙造林的主要树种。,长白松，渐危种。又名美人松，常绿乔木，高达30m，胸径25100cm。零散分布于长白山北坡海拔700至1,600米地段。分布区气候温凉，湿度大，积雪时间长。阳性树种，根系深长，较耐旱。针叶树中较好的造林树种，树态美观，适城市绿化树。,核桃，渐危种。落叶乔木，高15至20米。仅分布于新疆天山西部局部海拔1,400至