城市生态学复习课件.ppt

《城市生态学复习课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《城市生态学复习课件.ppt（95页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、2023年3月8日星期三,1,1 城市与城市生态学,1.1.2 城市化与城市问题城市化(urbanization)通常是指农业人口转化为城市人口的过程。其表现为：空间上城市规模的扩大 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,2023年3月8日星期三,2,1 城市与城市生态学,城市问题：由于城市化的发展和城市人口、工业、建筑的高度集中,带来了一系列的。当城市人口膨胀到一定程度，城市扩大到一定规模时，势必造成城市用地紧张、交通拥挤、住房短缺、基础设施滞后、环境污染、生态条件恶化，并导致失业率增加和犯罪率上升等一系列现代城市社会弊病。

2、,2023年3月8日星期三,3,1 城市与城市生态学,1.2 城市生态学的研究对象、目的、任务1.2.1 城市生态学 经典的生态学研究生物与其生活环境之间的相互关系。其研究对象主要是：,2023年3月8日星期三,4,1 城市与城市生态学,生物个体(个体生态学 autecology)生物种群(种群生态学 population ecology）生物群体(群落生态学 synecology)生态系统(生态系统学 ecosystem ecology)将某一环境及其中的生物群体结合起来加以研究,目的是阐明生态系统的机制。现代生态学强调的这种机制,主要指生态系统中物质和能量的流动。,2023年3月8日星期三

3、,5,1 城市与城市生态学,城市生态学(urban ecology)生态学的一个分支,是以城市空间范围内生命系统和环境系统之间联系为研究对象的学科。由于人是城市中生命成分的主体,因此也可以说,城市生态学是研究城市居民与城市环境之间相互关系的科学。其研究内容主要包括：,2023年3月8日星期三,6,1 城市与城市生态学,城市居民变动及其空间分布特征(城市人口的生物特征、行为特征、社会特征研究)城市物质代谢功能及其与城市环境质量之间关系(城市物流、能流及经济特征研究)城市自然生态变化与城市环境的互动影响(城市生物及非生物环境的演变过程研究)城市生态管理与调控(城市交通、供水、生活废物处理及其中的物

4、质、能量利用,社会、自然和谐,系统动态调控方法研究)城市自然生态特征的指标体系及城市合理容量,2023年3月8日星期三,7,2 生态学有关概念与原理,2.1 生态系统的组成与结构生态系统的组成1.无生命类（1）太阳辐射能（2）无机物质（包括O2 N2,CO2 H2O Fe等）（3）有机物质（如碳水化合物、蛋白质等）2.生命类（1）生产者（2）消费者（3）还原者,2023年3月8日星期三,8,2 生态学有关概念与原理,2.2 生态因子及其作用生态因子的概念及其分类1.概念：是指对生物的生长、发育、繁殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。2.生态因子分类（1）气候因子（光能、温度、空气、水分等

5、）（2）土壤因子（土壤的结构、性质和肥力等）（3）地理因子（地形地貌、海拔、坡度等）（4）生物因子（5）人为因子（人类对资源的利用、改造、破坏等）,2023年3月8日星期三,9,2 生态学有关概念与原理,2.2 生态因子及其作用生态因子作用的基本原则1.综合作用原则2.主导因子作用原则3.直接作用和间接作用原则4.阶段性作用原则5.不可替代性和补偿作用原则,2023年3月8日星期三,10,2 生态学有关概念与原理,2.3 生态平衡及其反馈调节机制生态平衡(ecological equilibrium)指生态系统的一种相对稳定状态。当处于这一状态时,生态系统内生物之间和生物与环境之间相互高度适应

6、,种群结构和数量比例长久保持相对稳定,生产与消费和分解之间相互协调,系统能量和物质的输入与输出之间接近平衡。生态系统平衡是一种动态平衡,因为能量流动和物质循环仍在不间断地进行,生物个体也在不断地进行更新。,2023年3月8日星期三,11,一个湖泊经历一系列演替后，可以演变为一个森林群落，大体要经历以下几个阶段：裸底阶段沉水植物阶段浮叶根生阶段挺水植物和沼泽植物阶段森林群落阶段,群落演替的实例从湖泊演替为森林,2023年3月8日星期三,12,群落演替的实例从裸岩演替到森林,在裸岩的演替基质上，如果当地的气候条件适合于森林生长，经过漫长艰难的演替，迟早会长出森林来。从裸岩到森林大致要经过以下几个演

7、替阶段：地衣阶段苔藓阶段草本植物阶段灌木阶段森林阶段,2023年3月8日星期三,13,3 城市气候学,3.1 影响城市气候的因素 城市气候所涉及的范围主要包括三个部分:即城市覆盖层、城市边界层和市尾烟气层,2023年3月8日星期三,14,3 城市气候学,城市日照总时数和日照百分率小于乡村1 大气污染物多,云雾多,透明度小;2 热岛效应所引起的对流云经常出现城市内部日照地区差异明显此为建筑物遮阴所致,主要取决于街道走向,及建筑群高度与街道宽度之比:H/D 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,2023年3月8日星期三,15,西安(北纬34)街道

8、可照时间(h),2023年3月8日星期三,16,3 城市气候学,城市热岛效应城市热岛(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,2023年3月8日星期三,17,3 城市气候学,城市热岛强度的变化周期性日变化:夜晚强,白昼午间弱年变化: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,释放大量人为热量周变化:明显受工休日周期影响,周末弱,周内强,2023年3月8日星期三,18,3 城

9、市气候学,非周期性1）临界风速：风速大则热岛效应小，超过临界风速时则消失2）云量：强热岛大多出现在无云的天气状态下,2023年3月8日星期三,19,3 城市气候学,3.5 城市的湿度、降水及水分平衡城区年均绝对湿度和相对湿度比郊区低欧洲几座城市年平均湿度的城乡差异 维也纳 柏 林 特利尔 科 隆 弗罗茨瓦夫 慕尼黑(20年平均)(14年平均)(2年平均)(3年平均)(9年平均)(4年平均)城乡绝对湿度差(Pa)-20-20-50-40-50-25城乡相对湿度差(%)-4-6-6-6-6-5.5,2023年3月8日星期三,20,3 城市气候学,城区比郊区雾多，能见度低 城市多雾的原因，首先是因为

10、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。,2023年3月8日星期三,21,3 城市气候学,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。,2023年3月8日星期三,22,3 城市气候学,城市的降水与水分平衡 1)城市水分收入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%1

11、5%。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。,2023年3月8日星期三,23,3 城市气候学,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(如静止锋、静止切变、缓进冷锋等)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

12、了丰富的凝结核。,2023年3月8日星期三,24,3 城市气候学,3.6 城市大气污染与城市气候的关系 城市中大气污染物和污染源污染源固定源：燃料燃烧、废物焚化、工业生产流动源：汽车、火车、轮船、飞机等,2023年3月8日星期三,25,3 城市气候学,城市大气中的主要污染物 分 类 成 分烟尘,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,2023年3月8日星期三,26,4 城市土壤与生物群落,综

13、上所述，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 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,2023年3月8日星期三,27,4 城市土壤与生物群落,4.2 城市生物群落1 生境特点生存空间狭窄:群落在条带状或斑块状存在自然光照少,人工光照多:夜间照明导致。24h持续光照,一方面有利于植物生长,另一方面也对植物生长产生间接不利影响:主要体现在植物更易于受到大气污染和早霜的伤害,这一现象被称为光污染

14、,2023年3月8日星期三,28,4 城市土壤与生物群落,小气候：温度高、湿度低、风速小,造成物候期较郊区提前土壤：盐离子浓、紧实度大、质地较粗 生境类型 表面蒸发蒸腾强烈生境:公园绿地,绿化良好而宽阔的街道,河流湖泊周边,夏季气温较低、湿度较高,冬季较周围区偏冷,适合多种生物生存 空旷干燥生境:未绿化的宽阔街道和广场,高温、干旱,不适于耐旱性差植物生存,2023年3月8日星期三,29,4 城市土壤与生物群落,封闭狭窄生境:狭窄的街区、被高大建筑物环绕的小空地;夏季气温低,风速小;冬季暖,小气候条件良好,适合许多生物生存 人类活动产生的特殊生境：屋顶(干旱,阳光充足,瓦松生长)建筑物外墙(越老

15、越利于植物生长)路旁(污染严重,改变种间竞争关系,地衣/苔藓生长受抑)铁道侧(热条件好,喜城市植物可沿此分布很远),2023年3月8日星期三,30,4 城市土壤与生物群落,2 城市植物群落的区系特征城市植物通常指仅限于城市地区出现的植物种类,主要包括以下两类：以建筑群密集地段为最佳生境，在城市以外地带缺失或即使存在，但只选择该地带内有限的特殊生境的种类，这类植物通常被称为喜城市环境种(urbanophile plant),如野大麦(Hordeum murinum),大蒜芥(Sisymbrium altissimum)等,2023年3月8日星期三,31,4 城市土壤与生物群落,生活的最佳生境局限

16、于城市环境，或者说是受人类活动强烈影响的环境，即城市或乡镇附近,在城市以外地方亦可存在,这类植物被称为城市环境中立种(urban neutral plant),如大车前(Plantago major),黄花柳(Salix caprea)等 那些明显回避城市生境的植物(多为典型的森林植物),即使他们有时也出现在城市地区,但并不能被认为属于城市植物,通常他们被称为厌城市环境种(urbanphob plant),2023年3月8日星期三,32,4 城市土壤与生物群落,3 城市环境下的植物群落城市植物群落的结构特征群落结构简单:水平变化多为均匀结构;垂直分层多为单层或双层结构。如草坪、公园绿地、行道树

17、群落均属此类种类组成单纯并相似:城市植物群落往往是为特定目的如绿化观赏而营造的,而观赏价值,在世界各地人们心目中有其共通之处,2023年3月8日星期三,33,4 城市土壤与生物群落,城市植物群落中植物种的生态学特征 对光、温度、大陆性和土壤反应的平均指示值明显向高值区移动,而对湿度和氮素营养的指示值倾向于向低值区移动中生植物居多,但大多数具有旱生植物特点,绝少有湿生植物具有较高比例的常绿植物耐践踏、竞争力较强、种子易于广泛散布,2023年3月8日星期三,34,5 城市生态系统,5.1 城市社会经济系统系统基本结构 城市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，其中城市社会经济子系统

18、涉及到城市居民的物质生活与精神生活诸方面，主要由生产、流通和消费三大系统构成,2023年3月8日星期三,35,城市社会经济系统的结构,2023年3月8日星期三,36,5 城市生态系统,城市的基础设施 城市水源、自来水厂与输配水管网、排水系统及污水处理 道路、桥梁、隧道、公共交通 城市煤气热力厂及输配管网、电力输配网 邮电通讯 园林绿化、环境卫生 安全防御：防洪、消防、抗震、控制地面沉降,2023年3月8日星期三,37,城市基础设施体系与人体生理机能比拟,2023年3月8日星期三,38,5 城市生态系统,5.2 城市人口人口的数量和结构 城市人口类型 增加型:人口向该城市集中,城市规模在扩大 减

19、少型:人口向其他地区迁移,城市吸引力下降 静止型:人口相对保持稳定,城市活力后劲不足,2023年3月8日星期三,39,5 城市生态系统,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?,2023年3月8日星期三,40,5 城市生态系统,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。可被分为三大类:基本人口:工矿交通企业、行政机关事业单位及高等院校在册人员,对城市规

20、模起决定性作用服务人口:指为本地区服务的企业单位、文教、医疗和商业单位的在册人员被抚养人口:未成年、未参加工作和丧失劳动能力的人,2023年3月8日星期三,41,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:15%20%被抚养人口:45%50%,5 城市生态系统,2023年3月8日星期三,42,5 城市生态系统,5.3 城市生态系统的特点城市生态系统的概念 城市是城市居民与其周围环境相互作用形成的网络,是人类生产和生活活动集中的较大场所,是人类在改造和适应自然环境的基础上建立起来的特殊空间地域综合体 该空间地域综合体是自然实体和社会,、经济和科学文化实体的有机统一:,2023

21、年3月8日星期三,43,5 城市生态系统,占有一定空间,有包括人类在内的生物和非生物组成等要素要素间存在物质能量代谢、生物地球化学循环以及物质供应(输入)和废物处理(输出)要素间相互作用构成有内在联系的统一整体 因而可将城市看成是一个(马世俊等,1984)：自然经济社会复合生态系统SENCE,i.e.,Social-Economic-Natural Complex Ecosystem,2023年3月8日星期三,44,5 城市生态系统,在这个复合生态系统中:各种自然及物理组分是城市赖以生存的基础各个部门的经济活动和代谢过程是城市生存发展的活力和命脉每个人的社会行为及文化观念是城市演替与进化的动力

22、泵,2023年3月8日星期三,45,5 城市生态系统,城市生态系统的组成自然系统:居民赖以生存的基本物质环境,如阳光、空气、雨露、植被、土壤、动物等自然景观要素经济系统:生产、分配、流通与消费的各个环节,包括工业、农业、交通、运输、贸易、金融、建筑、通讯、科技等社会系统:物质生活与精神生活诸方面,如衣、食、住、旅、医等和人们的心理状态,以及文化、艺术、宗教、法律等上层建筑,2023年3月8日星期三,46,城市生态系统的结构空间结构:土地利用的空间排布形式社会结构:包括人口结构劳动力结构智力结构劳动力 劳动人口中不同职业劳动力所占比例,反映城市的经济特点和主要职能智力 具有一定专业知识和技能的劳

23、动力部分,能反映城市的文化水平和现代化程度,并往往决定着城市的经济发展前景,5 城市生态系统,2023年3月8日星期三,47,5 城市生态系统,营养结构:为一特殊的倒三角形(见下页图),2023年3月8日星期三,48,城市生态系统与自然生态系统的营养结构比较,2023年3月8日星期三,49,5 城市生态系统,城市生态系统的特点城市生态系统是以人为主体的生态系统 身兼数任:生产者、消费者、主宰者城市生态系统是容量大、流量大、密度高、运转快、高度开放的系统城市生态系统是人类自我驯化的系统城市生态系统是多层次的复杂系统,2023年3月8日星期三,50,5 城市生态系统,5.4 城市生态系统的功能组织

24、社会生产,方便居民生活1 城市生态系统的能量流能量流动的基本过程原生次生有用最终自然界加工转化,便于输送或贮存做功利用转移至产品中或投入到使用中,2023年3月8日星期三,51,5 城市生态系统,能量流动的性质 1)遵循热力学第一、第二定律,在流动中不断有损耗,不能构成循环(单向性);2)能流的特点体现在物质流中:除部分热损耗由辐射传输外,其余的能量均由物质携带。但是能量在流过每一个能级时,并不服从所谓的“百分之十律”(10%law),2023年3月8日星期三,52,5 城市生态系统,2 城市生态系统的物质流 可从资源货物流、人口流等方面分析:人口流:城市人口在时间与空间上的变化常住人口流:出

25、生/死亡 迁入/迁出 规则或不规则的市内流动:合理的城市布局可以使居民的上下班时间缩短,也会使居民生活感到方便,2023年3月8日星期三,53,5 城市生态系统,3 城市生态系统的信息流:信息(information,message)就是指消息,是对某一事物不确定性的度量,或者说指对某事物知道和了解的程度。一个事物越复杂,它其中所包含的信息就越多,要想了解该事物,就需要掌握更多的信息。信息虽无形,但却有价 信息具有三个作用:传递知识:通过发布消息、宣传广播、输出数据、图象、指令、信号等,可以传递和散播知识,把知识变成生产力,2023年3月8日星期三,54,5 城市生态系统,传递情报:战争时代的

26、军事情报,和平时代的政治、经济和科技情报,都要依靠灵通的信息传递。掌握了情报,往往就会在竞争中居于有利地位节省时间提高效率:信息出时间,出效率。据国外资料报道,交通部门采用调度通讯,可使运输能力提高50%以上;基建部门利用电信指挥,可以提高劳动生产率15%以上。日本有人计算,靠电话及电报传真进行业务联系,可节约交通能源60%,2023年3月8日星期三,55,5 城市生态系统,5.5 城市生态系统的平衡与调控1 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

27、济部门有计划按比例发展社会安定,人民安居乐业,2023年3月8日星期三,56,5 城市生态系统,2 城市生态系统平衡的标志1)城市生存发展的基础资源环境(水,土地)土地资源 前已述及,我国城市与世界其他国家城市相比,人均用地面积偏小。就本国来说,也有差异:,我国不同规模城市人均占地情况,2023年3月8日星期三,57,5 城市生态系统,考虑到我国人口众多的特点,大城市的用地按 104人/km2或 1人/100m2的标准来规划,比较实际,也比较合理。据此,我国制定了城市发展的基本方针:控制大城市规模合理发展中等城市积极发展小城市,2023年3月8日星期三,58,5 城市生态系统,2)城市容量城市

28、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,2023年3月8日星期三,59,5 城市生态系统,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、能量和消纳、处理生活及工业垃圾的能力,2023年3月8日星期三,6

29、0,5 城市生态系统,3)城市生态平衡的标志 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,2023年3月8日星期三,61,5 城市生态系统,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,2023年3月8日星期三,62

30、,5 城市生态系统,城市生活质量的(8字)目标:舒适:生活、居住、工作、休息的满足与满意方便: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,2023年3月8日星期三,63,5 城市生态系统,3)走向生态城生态城(ecopolis)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

31、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,2023年3月8日星期三,64,6 城市中的环境问题,6.1 城市环境问题及其产生原因1 城市主要环境问题环境污染大气污染:主要因能源耗用产生(固定/移动,其中机动车尾气污染呈迅速增加趋势)水质污染:工业与生活废水(重金属/无机物/有机营养物等)噪声污染:交通、工业生产、居民生活工业废弃物和生活垃圾污染,2023年3月8日星期三,65,6 城市中的环境问题,2 造成城市环境污染的主要原因资金匮乏:全世界1/4的的煤在中国燃烧,且还是低质或劣质煤,燃煤脱硫是最基本的防治办法,但电厂改造缺乏资金例1:

32、1992年全世界安装脱硫燃煤机组已达646套,其中美国占一半以上;德国1983年时仅装机容量的15%有脱硫装置,1988年跃升至95%。国内至1992年才刚刚引进1套设备(重庆珞璜电厂),只占全国总装机容量的0.5%,2023年3月8日星期三,66,6 城市中的环境问题,国际环保领域研究表明:一个国家的环境污染,当污染治理投入/GDP=1%1.5%,可基本控制污染污染治理投入/GDP=2%3%,经数十年努力,可逐步恢复至自然状态反观中国:“六五”期间,该项比值为0.5%“七五”和“八五”,该项比值升至0.7%0.8%“九五”和“十五”期间,该项比值约近1%。这不要说与发达国家的2%4%差距甚远

33、,就是基本控制所需的1%1.5%也还未完全达到,2023年3月8日星期三,67,6 城市中的环境问题,3 城市环境问题的综合整治 目前的重点仍是防治城市四害大气污染、水源污染、固体废弃物污染和噪声污染。然而顾名思义,综合整治并非是单纯的四害治理,而是从城市环境保护的现实和长远目标出发,合理规划功能区,调整产业布局和产业结构城乡结合,综合防治环境污染和生态破坏配套与完善城市环境基础设施绿化城市,美化市容,搞好环境卫生等,2023年3月8日星期三,68,6 城市中的环境问题,3 城市环境问题的综合整治 目前的重点仍是防治城市四害大气污染、水源污染、固体废弃物污染和噪声污染。然而顾名思义,综合整治并

34、非是单纯的四害治理,而是从城市环境保护的现实和长远目标出发,合理规划功能区,调整产业布局和产业结构城乡结合,综合防治环境污染和生态破坏配套与完善城市环境基础设施绿化城市,美化市容,搞好环境卫生等,2023年3月8日星期三,69,7 城市园林绿地及绿化,7.1 城市园林绿地的生态效应 城市生态系统虽不象自然生态系统那样能承受相当程度的外界干扰压力,通过负反馈调节维持自身的平衡,但仍具有一定的抗外界干扰和自我维持的能力。这一能力,在很大程度上来自于城市园林绿地的生态效应 作为一个生态系统,城市在正常生产和消费的同时,产生大量的余热、噪音和三废。这些污染物质在城市生态阈值限度之内时,城市生态系统有自

35、我净化、自我消弭的能力,即:,2023年3月8日星期三,70,7 城市园林绿地及绿化,通过存在于系统大气、水体、土壤中的物理过程如稀释、扩散、挥发和沉淀,化学和生物化学过程如中和、分解与降解等达到净化的目的通过城市园林绿地的一系列生态效应,对污染物质起吸收、减弱和消除作用,综合调节城市环境;从而使城市环境质量达到洁净、舒适、优美、安全的要求,2023年3月8日星期三,71,7 城市园林绿地及绿化,1 现代城市绿地的沿革 城市绿化有着悠久的历史。例如我国在二千多年前的周、秦时代,当时的京城咸阳就沿着道路种植行道树。到了唐代,都城长安已是“绿荫十二街”,“青槐夹驰道”了。唐朝还在长安城东南隅秦、汉

36、、隋代宜春园和芙蓉园的基础上大兴土木,开辟了景色明媚、游乐盛况空前的曲江风景区。在国外,如古罗马、古巴比伦以及中世纪的欧洲大都市,也都有许多占地广阔、风景宜人的园林,2023年3月8日星期三,72,7 城市园林绿地及绿化,国内外园林绿化的发展历史,经历了两个时期:自然萌生阶段以狩猎围牧为目的的园囿人工创意阶段以满足达官贵人及宗教需要为目的的宫苑、寺园绿化 这两个阶段均没有摆脱园林绿化单纯的观赏及游憩功能,2023年3月8日星期三,73,7 城市园林绿地及绿化,2 城市园林绿地的生态效应净化空气、水体和土壤维持大气组成成分的平衡不同类型城市绿地光合作用效应比较,2023年3月8日星期三,74,7

37、 城市园林绿地及绿化,吸收有害气体有害气体虽对植物生长不利,但在一定条件下,有许多植物对他们具有吸收和净化作用例如植物叶片表面可吸收SO2。正常植物中都含有一定数量的S,当植物处于被SO2污染的大气中时,其含量可为正常含量的510倍。一般地说,对SO2抗性越强的植物,吸收SO2的能力也越强;阔叶树对SO2的抗性比针叶树强。臭椿吸取SO2能力特别强,超过一般树木的20倍,2023年3月8日星期三,75,7 城市园林绿地及绿化,另外,夹竹桃、罗汉松、龙柏、银杏和广玉兰等也有极强的吸收SO2的能力。从另一些实验中也证明,不少园林植物对于氯气、氟化氢、氨以及汞、铅蒸气等也分别具有不同的吸收能力 因此,

38、在散发有害气体的污染源地区附近,选择与其相应的具有高吸收和强抗性能力的树种进行绿化,对于防止污染、净化空气是有很大意义的,2023年3月8日星期三,76,7 城市园林绿地及绿化,吸滞烟尘和粉尘 植物,特别是树木对烟尘和粉尘有明显的阻挡、过滤和吸附作用。这一方面由于枝叶茂密,具有强大的减低风速的作用;另一方面也由于叶子表面粗糙、有绒毛或黏性分泌物,当空气中的尘埃经过树木时,便附着于其叶面及枝干上。经过雨水的冲洗,又能恢复其吸滞能力。草地不仅和树木一样具有吸附灰尘的作用,并且还可固定地面的尘土,2023年3月8日星期三,77,绿化树木的滞尘效应,2023年3月8日星期三,78,不同类型区域的树种滞

39、尘状况,2023年3月8日星期三,79,7 城市园林绿地及绿化,减少空气中的含菌量 绿地可以减少空气的含菌数量,这一方面是由于绿地上空灰尘减少,从而减少了黏附其上的细菌;另外一方面还由于许多植物本身具有分泌杀菌素的能力,如悬铃木、桧柏、白皮松、雪松等都是杀菌能力较强的绿化树种,2023年3月8日星期三,80,各类林地和草地的含菌量比较,2023年3月8日星期三,81,7 城市园林绿地及绿化,净化水体 据研究,树木可以吸收水中溶解的物质,减少水中细菌的数量。如在通过3040m宽的林带后,由于树木根系和土壤的作用,1L水中所含细菌的数量比不经过林带的减少1/2。许多水生植物和沼生植物对净化城市污水

40、有明显作用:在栽有芦苇的水池中,悬浮物要减少30%,氯化物减少90%,有机氮减少60%,磷酸盐减少20%,氨减少66%,总硬度减少33%,2023年3月8日星期三,82,7 城市园林绿地及绿化,净化土壤 植物的根系能吸收大量有害物质,从而具有净化土壤的能力 有些植物根系分泌物能使进入土壤中的大肠杆菌死亡,2023年3月8日星期三,83,7 城市园林绿地及绿化,改善小气候降低气温:测定表明,在炎夏季节林地树荫下的气温较无绿地低35C。有垂直绿化的前墙表面温度比纯粹红砖墙表面温度低7C左右。炎热夏季时,人在树荫下和在直射阳光下的感觉差异很大。这种温度感觉的差异不仅仅是35C的气温差,而主要由太阳辐

41、射温度决定。茂密的树冠能挡住50%90%的太阳辐射热,2023年3月8日星期三,84,绿化的遮荫避晒作用,2023年3月8日星期三,85,7 城市园林绿地及绿化,调节湿度:空气湿度过高,易使人厌倦疲乏,过低则感干热烦躁。一般认为最舒适的相对湿度为40%60%。绿化植物能大量蒸腾水分,可以提高空气湿度。一般森林的湿度比城市高36%,公园比城市其他地区高27%。即使是在树木蒸腾量较少的冬季,因为绿地中的风速较小,气流交换较弱,土壤和树木蒸发水分不易扩散,所以绿地的相对湿度也比非绿化区高10%20%,2023年3月8日星期三,86,7 城市园林绿地及绿化,通风防风:1)大片林地的存在,可以造成绿地与

42、其周围地区的温度差异,进而造成区域性的微风和气体环流。绿地中的凉空气不断向城市建筑密集地区流动,从而调节气温,输入新鲜空气,改善通风条件。2)带状绿地的作用与其设计密切相关。如带状开敞绿地,若与夏季主导风向平行,则具有良好的通风效应。若绿化林带与冬季主导风向垂直,则具有良好的防风效应,既可降低风速,又可减少风沙,改造局地气候,2023年3月8日星期三,87,绿化林带减小风力,2023年3月8日星期三,88,7 城市园林绿地及绿化,降低城市噪声 树木能降低噪声,是因为声波投射到树叶、树枝上后被反射到各个方向,造成树叶微振而使声能消耗减弱。减轻噪声效果最好的树种是那些枝叶茂密,叶片较肥厚并具有较长

43、叶柄的乔木和灌木。这些特征的结合,有助于叶片的摆动和振动。粗大的树枝和树干也能够使声波发生偏转和折射。就平均情况而言,30m宽的林带可减弱频率为1000Hz的声波68dB(A),2023年3月8日星期三,89,7 城市园林绿地及绿化,2)城市立体绿化的内容 立体绿化内容丰富多样,在城市的不同建筑立面上以及空间位置中,均可布设。一般立体绿化可分为墙面绿化、阳台绿化、棚架绿化、篱栅绿化、屋顶绿化、桥梁绿化、立体花坛、护坡绿化等,2023年3月8日星期三,90,7 城市园林绿地及绿化,与园林绿地的功能相适应 如行道树的选择应该注重考虑以下特点:适应多种土壤,耐干旱、耐瘠薄,抗污染性强,病虫害少易繁殖

44、,易移栽,耐修剪,寿命长,不易萌发根蘖出芽早,落叶晚,绿化展叶期长,2023年3月8日星期三,91,7 城市园林绿地及绿化,落果少,不飞絮,无异香恶臭,不妨碍街道环境卫生枝繁叶茂,冠幅较大树形、叶形美观尽可能具有一定经济价值,2023年3月8日星期三,92,7 城市园林绿地及绿化,注重植物的生物学与生态学特性 在公园绿地上为了达到“鸟语花香”的效果,除了一要注意不同植物花、果的色泽与味道外,还要注意到动物与植物的食物链及传粉、授粉的关系,充分考虑到这些植物的生物学特性与生态学规律,2023年3月8日星期三,93,7 城市园林绿地及绿化,总之，根据城市绿化的不同特点，合理选择和配置园林植物是园林

45、建设的核心问题。一般应符合适用、美观和经济的原则，要讲究科学性、艺术性，并注意结合生产,2023年3月8日星期三,94,以人为本的原则 融入自然的原则“点、线、面”结合的原则 现实与未来协调发展的原则 绿与美协调发展的原则,城市园林生态设计的原则,2023年3月8日星期三,95,科学性做到适地适草适树,按各类绿地的功能要求,制定科学的绿化结构方案、混交或配置方式,使所搭配的树木花草能组成相对稳定的人工群体,最大限度地发挥绿地的功效艺术性注重树木花草配置,讲究疏密、层次、色彩、季相变化、空间组织等,力求美观大方生产性除考虑创造一定的物质财富外,更重要的是要考虑如何降低绿化建设管理的成本,加强绿化的卫生防护作用,