城市生态环境.doc

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1、 全校通识课课程考核科 目： 城市生态基础 教 师： 姓 名： 学 号： 专 业： 自动化 5班 上课时间： 学 生 成 绩： 教 师 (签名) 重庆大学制城市生态环境前言21. 自然生态环境22. 城市生态环境43. 城市生态环境效应及其环境污染53.1 城市生态环境效应53.2城市环境的污染和恶化63.21城市小气候发生变化63.22 城市环境的污染越来越严重64. 城市生态环境保护74.1城市生态系统保护的的复杂性85.城市生态环境建设95.1生态建设的重要性96.结语11参考资料11前言 在自然生态环境基础上,描述了城市生态环境发展规律和特征,包括与城市生态系统的辩证关系、城市生态环境

2、的整体性、开放性和负荷能力等。揭示了城市生态环境效应及其生态位,分析了城市生态环境容量及其净化过程,评价了城市生态环境的结构与功能。城市生态环境是在自然环境的基础上,按人的意志,经人类加工改造形成的适于人类生存和发展的人工环境。既不单纯是自然环境,也不单纯是社会环境。城市生态环境的演化既遵循自然发展规律,也遵循社会发展规律。为满足人类社会发展的需要,它既执行自然环境的资源、能源等物质来源的功能,维持人类的生存和延续,又执行社会环境的生产、生活、舒适、享受的功能,推动社会的发展。 1. 自然生态环境 自然生态环境包括城市气候、城市地质地貌、城市水文、城市生物、城市环境污染等;城市资源包括一切可被

3、人类利用的物质、能量、信息、劳力、资金、设备以及良好的社会环境等。城市自然环境具有三种功能:一是生产功能,二是生活功能,三是还原再生功能。 城市自然环境不仅是城市资源的源泉,而且是人类生活、居住的环境,人类不应只利用城市自然环境,还要尽可能地减轻自然环境的污染,能动地补充城市自然环境所不具备的功能,以补偿由于开发建设而造成的自然资源损失和自然环境的过度利用而受到的损害。自然界的资源再生功能与环境再生功能,是以生物地球化学大循环来完成的。城市自然生态环境给予人类维持生存的物质条件,并提供了在智力、道德、社会和精神等方面获得发展的机会。所以,提供生物地球化学大循环的稳定条件,是城市生态环境建设的重

4、要任务。而任何城市又首先都是以居民的居住、工作、休息的空间而存在的,人工生态环境的满足和满意程度,又是衡量城市生态环境好坏和是否稳定持续发展的重要准则。 环境是空间实体,它由各种生物因素或称生命系统(包括动物、植物、微生物)、非生物因素或称环境系统(包括光、热、水、大气、风、声、压、土壤、无机物等)共同组成。这些因素不是孤立地存在,而是通过物质循环、能量流动相互作用、互相制约,构成各种有机联系的整体。1935年英国学者坦斯列(A.G.Tansley)首次用“自然生态系统”一词描述自然界中这种普遍存在的客观规律之后,引起广泛的重视。1971年,美国学者奥登(E.P.Odum)将生态系统定义为:“

5、特定地段中全部生物和物理环境的统一体,并且在系统内部因能量流动而形成一定的营养结构”。生态系统中进行物质能量流动的条件(因素),称生态环境。环境对生活在其中的生命有机体总是有直接或间接的作用,生命有机体与其生存环境相互作用所形成的结构和功能关系。图1城市生态环境的组成2. 城市生态环境 城市是人类社会发展到一定历史阶段的产物,是地球表面物质和能量高度集中和快速运转的地域,是人口、产业最密集的场所,是以人为主体的环境系统。按上述定义,城市居民与其周围环境的相互作用所形成的结构和功能关系,称城市生态。城市生态环境由自然生态环境和社会经济环境以及沟通自然、社会、经济的各种人工设施和上层建筑(合称人工

6、生态环境)组成。这些组成成分,通过生命代谢作用、投入产出链、生产消费链进行物质交换、能量流动、信息传递而发生相互作用,互相制约,构成具有一定结构和功能的有机联系的整体,称城市生态系统。它是城市居民与其环境相互作用形成的复杂的网络结构,或称城市生态环境系统。可见城市生态环境与城市生态系统没有本质上的区别,只是研究的侧重点有所不同，城市生态系统研究侧重网络结构关系和调控机理;城市生态环境研究侧重环境特征、要素结构功能的变化,以及污染物的环境行为和效应。城市生态环境是城市生态系统的基础和条件,城市生态系统是城市生态环境高一级的综合。 人是城市生态环境的建造者,人也是城市生态环境中的一员。人的生命活动

7、是环境中能流、物流的一部分,参与城市生态环境的物质循环和能量流动,受自然规律的制约。人又是城市生态环境的主宰者,支配城市生态环境的发展方向和速度,对城市生态环境起调节控制的作用。但人不能超越一定时期中城市生态环境的容量而无节制地发展,否则将受到环境的报复。人还是城市生态环境中生物系统的主体,是城市物质能量的主要消费者,同时又是生产者,参与生产经营,创造物质财富,参与物质财富的分配、交换与消费。一是城市生态环境具有整体性。城市生态环境由自然、经济、社会3个部分交织而成。组成城市生态环境的各要素、各部分相互联系,互相制约,形成一个不可分割的有机整体。任何一个要素发生变化都会影响整个系统的平衡,推动

8、系统的发展,以达到新的平衡。二是城市生态环境是一个开放性系统。其物质能量的恒定需要与系统以外的环境进行广泛的交换。原材料、燃料要输入,产品、废物要输出,城市生态环境系统的稳定性既取决于环境因素的容量,也取决于与外界进行物质交换和能量流动的水平。三是城市生态环境具有一定的负荷能力。城市生态环境的负荷能力是有限的,超负荷则生态平衡被破坏。说明城市生态环境的脆弱性、平衡的不稳定性以及在一定限度内的可以自我调节的功能。城市生态环境在长期演变过程中逐步建立起自我调节系统,可在一定限度内维持本身的相对稳定。城市生态环境具有较强的人工调节功能,对来自外界的冲击能够通过人工调节进行补偿和缓冲,从而维持环境系统

9、的稳定性,但这取决于人工调节的合理和适时。环境容量愈大,调节能力愈强,环境系统愈稳定。3. 城市生态环境效应及其环境污染 城市生态环境效应是指城市自然过程和人为活动造成的环境污染和破坏,引起城市生态环境结构和功能的变化,以及生态环境变异。3.1 城市生态环境效应城市生态环境效应一般可分为下面几种： 物理效应由声、光、热、电、辐射等物理作用引起的生态环境效应,称物理效应。包括:城市工厂、家庭炉灶、车辆行驶大量排放废热,以及城市建筑物街道辐射热量等,产生城市热岛效应;二氧化碳排放量增加,产生温室效应;扬尘、烟灰使大气混浊,产生混浊岛效应;大量开采地下水引起地面沉降,使城市生态环境变异等等。 化学效

10、应由物质之间化学反应所引起的生态环境称化学效应。由于城市大量消耗矿物燃料,排放二氧化硫,在大气中遇水形成酸雾或酸雨,腐蚀城市物质,降落地面污染水体和土壤,产生城市环境酸化效应。城市工厂排放的氮氧化物和汽车尾气,在气温较高、强太阳辐射的条件下产生光化学反应,形成光化学烟雾,引起水体和土壤中二氧化碳含量增加,导致盐类溶解和代换增加。工厂含酸、碱、盐等多种污染物及重金属元素的废污水大量排放,进入城市水体和渗入地下,长期积累则产生环境的碱化效应和地下水硬化。 生物效应由环境因素变化导致生物系统变异的效果,称环境的生物效应。产生生物效应的现象很多:如城市开发建设和人类活动砍树填塘,自然生态环境改变,人为

11、的建(构)筑物、柏油马路代替了树林、草地、农田生态系统,破坏了生物的栖息地,野生动物灭绝,生物系统简化。城市水体污染,河湖鱼虾绝迹,使生物种类减少,剩下只有一些家养动物和少数喜欢生活在居住区的受保护的动物和人工绿化植物,栽培欣赏植物。致畸致癌物质污染,引起畸形和癌症患者增多。城市环境的生物效应关系到人和生物的生存和发展。因此人们高度重视这种效应的机理及其反应过程的研究。3.2城市环境的污染和恶化 随着社会经济的不断发展,城市现代化水平也进一步提高,人类的物质文明与精神文明也取得很大进展.但是,随之也产生了城市生态系统的破坏和城市环境的恶化。生态环境问题是当今许多大城市所面临的最主要问题之一。3

12、.21城市小气候发生变化 由于城市建筑物多、工业和人口集中、大量人工供热、交通运输繁忙等原因,使小气候发生了很大变化.温度升高、相对湿度降低、太阳辐射强度减少、降雨量减少、雨水酸度增加、局部风向复杂等.据气象部门有关资料介绍,城市中有阳光时间要少于农村。 3.22 城市环境的污染越来越严重大气污染即在城市空间从工矿企业、家庭炉灶、汽车、火车、飞机等排放有害物质。有关资料介绍,各类环境中的颗粒物数量,以城市居首位。水体污染工业废水、生活用水、地面径流造成城市水的污染.水质下降、饮用水中出现有害物质,通过食物链,富集于人体造成“公害病”。环境噪声如汽车鸣笛、机器轰鸣、街市喧闹等,有的超过80dB,

13、有的达到180dB以上,造成人们心理紧张以致耳聋。4. 城市生态环境保护 我们知道,人类的一切活动都处在生态系统之中。生态系统象所有的系统一样,是相互依赖的各部分共同发挥作用的一个集合体,包括输入和输出。生态系统是生物群落与其生存环境通过物质循环和能量流动形成的矛盾统一体,同时又是生物与环境构成的一个功能整体。而环境是对某种(或某些)有机体产生影响的所有外部因素。这些外部因素可以是其它有生命的有机物(有生命因素),或者是无生命的物体(无生命因素,诸如水、土壤、气候与氧气)。而所有这些相互作用的有生命或无生命的因素共同构成了一个生态系统。 城市是社会生产力和商品经济发展的产物。在城市集中了社会物

14、质财富、人类智慧和古今文明;同时也集中了当代人类的各种矛盾。在城市中,人类在取得所需要的各种使用价值的同时,也给城市带来了许多不利于人类的副作用和有害于人们健康及物质生产的因素,诸如大气污染、水污染、垃圾污染、噪声污染、地面沉降;许多城市的基础设施落后、水资源短缺、能源紧张;一些城市的人口膨胀、交通拥挤、住房短缺、用地紧张;一些城市的风景旅游资源污染、名城特色被破坏等等。所以,如何实现城市经济社会发展与生态环境建设的协调和统一,就成为当代国内外城市所面临的重大理论问题和实际问题。从生态的角度来看,城市是一个独特的生态物质存在,是主要依靠外部提供食物、水、能源和其它物资的集中的人为环境(这里主要

15、指大城市、而小城市则主要是以社区为基础的发展中心,并向周围乡村提供服务),其中各种因素构成了一个独特的生态系统城市生态系统。城市生态系统是由城市生命系统和城市环境系统所组成的具有一定结构和功能的有机整体。同自然生态系统和农村生态系统相比,城市生态系统的有生因素主体是人,与其相互作用的环境的构成因素也主要是人工因素,诸如大量的建筑物、道路交通设施、通讯、电气、煤气、给排水设施、工厂、仓库、以及医疗、文教、游览和文化体育设施等等。这样城市生态系统中的环境体系的主要部分就变成了人工的环境系统。由于城市生态系统大大改变了自然生态系统的生命系统和环境系统的状况,使得城市生态系统成为一个对其它生态系统具有

16、强大依赖性的,不完全的生态系统。在城市生态系统中,消费者有机体的数量远远大于生产者有机体的数量,城市生态系统中所需要的大量营养物和能量需要从周围或远处的生态系统输入。此外,城市生态系统所产生的各种废物也不能靠城市生态系统的分解者有机体完全消化,而要靠人类通过各种环境保护措施加以分解。4.1城市生态系统保护的的复杂性由于城市生态系统自身的特征,决定了城市生态环境保护的多层面含义: (1)城市生态环境保护首先应该从整座城市乃至周围直接有影响的地区统一考虑,而不是仅局限于某个项目或某个点的环境目标或环境治理。(2)城市生态环境保护无论从宏观上还是从微观上看不仅仅是一个技术问题,也是一个经济问题,而且

17、更是政治问题。在城市中,各个不同的利益集团都有各自的利益,而单个利益集团往往只对个案感兴趣。象政治环境一样,城市生态环境保护是错综复杂的,城市生态环境保护需要各利益集团的相互参与、协调乃至解决分歧。 (3)城市生态环境保护不容忽视土地的合理利用与土地环境的保护。土地是城市赖以生存的重要依托之一,也与城市规划密切相关。城市规划在协调城市建设与经济发展的同时,应充分考虑环境容量、土地结构与产业布局尽可能有利于生态环境,把生态环境、健康卫生等内容结合到城市规划的过程中。同时,城市规划要考虑到人与财产免受自然与人为灾害的威胁,并且维持、保护好重要的自然与人造价值。 (4)城市能源与城市交通直接关系到城

18、市生态环境保护。能源是城市能量流中最直接影响城市生产和生活的组成部分。能源为人类提供了最基本的服务；取暖、烹调食物、制造物品或者为交通运输和机械工业提供动力。目前,许多城市使用的能源主要来源于矿物燃料；石油、天燃气与煤,部分来源于核燃料、木材以及太阳能、风能或水能。矿物燃料的燃烧会产生相关的环境污染问题；全球气候变暖，城市工业大气污染以及环境的酸化。城市在能源选择与使用方面应充分提高能效、有效节能以及选择既安全可靠又不污染环境的能源。许多城市随着经济的发展、规模的扩大、人口的增长,机动车数量增长也极为迅速,城市交通所造成的环境污染也日益严重。在有些城市,城市交通对城市环境大气污染与噪声污染的贡

19、献率已达到相当高的水平。由于交通环境污染自身的固有特点,如污染源的流动性、污染扩散的形式带源扩散而不是点源扩散、污染强度的周期变化性、污染现象的开放性等等,决定了城市交通污染比工业污染及生活污染更加难以治理。所以,城市交通对城市生态环境的破坏,是多方面的,也是相当复杂的。但相比起来,汽车燃烧排放物的污染是当前许多城市最为关注的城市交通污染问题。针对这一问题,许多汽车厂商正相继推出形形色色的环保型汽车,许多大城市也在通过各种手段推广或强制使用较清洁的汽车燃料(如无铅汽油、液化气),尽可能减少汽车排放物对环境的污染及破坏。 (5)城市建设直接影响到城市的生态环境质量。城市建设对城市生态环境的影响在

20、国内很多城市也是一个不容忽视的问题,但往往得不到应有的重视。建设施工方法不当产生的扬尘和尘土流入河道,会产生空气污染、河床变高、河道堵塞乃至改变变水生动物的生活习性。所以,城市建设管理应加强环境管理措施。 (6)城市环境治理与环境卫生设施。如前面所提及,城市生态系统所产生的各种废物不能靠城市生态系统的分解者有机体完全消化,而要靠人类通过各种环境保护措施加以分解。这就需要投入一定的劳动量,削减各种生产性和生活性污染,使其不超过城市环境容量的限度;并且与其它生态建设手段共同扩大城市生态系统的自净能力。目前,水体污染、大气污染、固体废弃物和粪便污染是许多城市面临的问题。加强环境治理,完善环境卫生设施

21、依然是城市生态环境保护必不可少的环节。园林绿化在城市生态平衡中的其它作用温度:降低温度减轻城市的“热岛效应”.据测定丹东市夏季高温季节,绿地可以降低气温24.湿度:增加空气湿度,使整个空气保持湿润.据测定夏季行道树能提高街道上的相对湿度10%20%.土壤:植被覆盖土壤表面,从而保持了水土,减少了扬尘.同时绿化植物的凋落物能改变土壤营养状况,增加土壤有机质.噪声:在一定程度上减弱噪声.据测定,由一行椤树和一行海桐构成的宽4m,高2.7m的绿蓠墙,可减少噪声6dB。5.城市生态环境建设 随着工业化的快速发展，我国的城市化和城市建设进入了快速发展时期!城市化一方面促进了人口的集聚、经济的发展和社会的

22、进步，另一方面也带来了诸如环境污染严重、生态环境恶化、交通拥挤、居民生活质量下降等一系列的问题。生态城市是人与自然系统整体协调，满足人们的物质和精神需求，又能实现自身的发展的可持续发展的城市模式。 5.1生态建设的重要性 城市的生态建设就是按照生态学原理和方法，应用工程性的和非工程性的措施建立合理的城市生态系统结构，提高城市生态系统的功能，促进系统的物质循环和能量合理流动，协调人与自然的关系，使人类在城市空间的利用方式、程度等方面与生态系统的发展过程相适应，其最终目标是建设结构合理、功能高效、关系协调的生态城市。 生态文明是指人们在改造客观世界的同时，不断克服改造过程的负面效应，积极改善和优化

23、人与自然的关系，建设有序的生态运行机制和良好的生态环境所取得的物质、精神、制度方面成果的总和它包括生态环境、生态意识和生态制度。 生态文明的基本理念是人与人、人与自然之间的协调发展，体现在城市生态规划上就是要坚持可持续发展原则、公平原则和整体原。可持续发展原则就是要把经济系统的运行控制在生态系统的承载范围之内，实现经济系统与生态系统的良性互动与协调发展；公平原则应理解为人与自然之间的公平、当代人之间的公平、当代人与后代人之间的公平；而整体原则就是把地球上所有生命看成是自然大家庭的成员，既相互影响又构成一个密不可分的有机整体。 随着全球环境与资源危机的日益加剧，生态安全问题已成为世界各国关注的热

24、点问题关于生态安全，迄今尚未有一个确切的定义一般认为包括两层含义：一是防止由于生态环境的退化对经济基础构成威胁，主要指环境质量状况和自然资源的减少和退化削弱了经济可持续发展的支撑能力；二是防止环境问题引发人民群众的不满特别是导致环境难民的大量产生，从而影响安定因此，生态城市是在生态系统承载能力范围内，运用生态经济学原理和系统工程方法去改变传统经济建设和城市发展的模式，改变传统的生产和消费方式、决策和管理方法，挖掘市域内一切可利用的资源潜力，耦合生态型产业（经济）、生态环境（自然）和生态文化（社会）三大子系统而成的一类城市城市的生态建设是向生态城市这一目标迈进的过程，应是在城市生态规划的指导下，

25、按照规划目标具体实施城市生态环境对策的建设性行为。 生态城市的建设必须遵守四个原则。系统、自然、经济和生态原则。城市是一个区域中的一部分，城市生态系统也是一个开放的系统，必须与城市外部其它生态系统进行物质、能量、信息的交换。用系统的观点从区域环境和区域生态系统的角度考虑城市生态环境问题。城市规模及结构功能等都受自然条件的限制，城市生态环境建设必须充分考虑自然特征和环境承载能力。经济的发展是城市发展的前提条件，发展经济的同时必须保护环境，实现经济发展与环境保护相协调的原则。维持城市人工生态系统的平衡，必须注意城市生态系统中结构与功能的相互适应，使城市能量、物质、信息的传递和转化持续进行，处于动态

26、平衡。未来城市环境建设要实现几个转变；一是从物理空间的需求上升到人的生活质量的需求。二是从污染治理的需求上升到人的生理和心理健康需求。三是从城市绿化需求到生态服务功能需求。四是从面向形象的城市美化到面向过程的城市可持续性发展，最终实现城市建设的系统化、自然化、经济化和人性化。6.结语 综上所述,自然环境是人类社会赖以存在的重要物质基础,人与自然的和谐是现代社会价值体系的核心规范之一,关注生态和谐,促进人与自然相融合,是人类现代文明的最高表现,也是构建和谐社会的前提。城市生态系统通过创造自组织条件转化为自组织体系，通过内部的自然、社会和经济作用力的竞争与协同，促进系统的自组织演化与发展，在其发展

27、过程中，可持续的生态调控机制是使自组织系统向水平复杂性及高层次跃升的序参量，寻找并合理引导序参量的变化就能促进系统可持续发展。因此，从自组织理论的层面来探索城市生态系统的有序运行过程，可为进一步建立自组织系统演化模型建立理论。参考资料1.程世抚、程绪珂.生态环境园林建设.上海出版社。2.王德铭.城市人口与城市环境.城市环境与城市生态.2007,2(4):1416。3.陈涛.试论生态规划城市环境与城市生态.2001,4(2)。4.王如松.城市生态位热初探.城市环境与城市生态.1997,33(1)。5.城市园林规划.云南林学院园林系。6.郭雪云.丹东市城市绿化总体规划.1995。7.杨小波，吴庆书.城市生态学.北京:科学出版社。