城市生态系统与景观生态规划.ppt
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1、第七章 城市生态系统与景观生态规划,1,(一)城市的定义(联合国):凡拥有10万人以上,住房、工商业、行政、文化娱乐等建筑物占50%以上的面积,具有发达的交通网络和车辆来往频繁的人类集聚区域。,第一节 城市生态系统,2,城市生态系统 指城市空间范围内,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,属人工生态系统。,3,城市生态系统,社会、经济系统,自然系统,生物组分,非生物组分,生物组分,非生物组分,城市人群,人工栽培的植物,饲养动物,各种产业部门,城市建筑物、公共设施,各种污染物及公害,植物群落,动物群落,微生物群落,光、热、水、大气、岩石、土壤等,4,1.城市植物,(1
2、)城市植被的特色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。,5,6,植被区系成分的特化一方面是乡土植物种类的减少,另一方面是人布植物的增多;人布植物是指随着人类活动而散布的植物,也叫归化植物。一般认为城市化程度越高,人布植物在植物区系总种数中所占的比例也越大。因此,可把人布植物百分率(归化率)作为评判城市化程度的一个指标。,显著特点是覆盖率低,多呈孤岛状分布,总的特征是自然群落比例少,人工、半人工群落的比例增加。同时出现一些城市中
3、特有的群落类型,如耐践踏的植物群落、宅旁杂草群落以及墙面屋顶群落等。,7,8,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。城市建设部制定的城市绿化覆盖率和城市绿地率指标:2000年不应少于30%和25%,到2010年时不少于35%和30%。,9,城市绿化覆盖率指城市绿化覆盖面积(全部绿化种植垂直投影面积)占城市面积的比例。城市绿地率指城市各类绿地的总面积占城市的比例。,10,结构单一化物种减少,树龄(级)受人为影响。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。,(2)城市植被的功能城市植被绿化美化环境的景观效益
4、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。,11,城市植被保护和净化环境的生态效益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%;冬季气温,林内高1oC 2oC。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。,12,对大气污染的净化作用减少粉尘污染: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
5、液,可吸附大量飘尘。,13,降低有毒气体浓度及有毒气体对植物的危害几乎所有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。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。,14,杀菌作用: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,另外许多植物能分泌出杀菌素。指示和检测环境污染方面的作用: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。例如,利用紫花苜蓿、菠菜、胡萝卜、地衣监测SO2。,15,减弱噪声
6、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。,16,2.城市动物,指栖息和生存在城市化地区的动物。与人类共同(常年或季节)在城市环境而不依赖人类喂养,自己觅食的动物称为城市野生动物,含原地区残存下来的野生动物和从外部迁徙进入城市的野生动物。它们与人类伴生。,17,城市是人类聚居的场所。现代城市中的动物是在自然、人工淘汰和突发变异过程中进行组织和功能自我调节的结果,肯定明显不同于自然环境动物的特性。主要表现在城市区系成分优势种的改变、种的数量的改变、种群数量的改变和分布格局的改变。,18,(1)城市区系成分优势种的改变某些能忍受环境变化,并能与人伴生的有害动物,则变得更加适应城市
7、生态环境,如家栖鼠、蜚蠊等。在东京,地下铁道兴建前,住宅区历来是熊鼠占压倒优势,约占鼠类总数的90%。随着城市化的发展,过去作为劣势种的沟鼠大量繁殖,不断排挤熊鼠;流经东京的多摩川河,盛产香鱼、石斑鱼、杜文鱼等清水鱼类,但由于战后污染相当严重,致使这些鱼类濒于绝迹,而鲤科小鱼白票子开始大量繁殖。,19,(2)种的数量的改变如果排除人类圈养的野生动物(动物园里的动物)的话,城市野生动物种的数量与城市中人造物程度成负相关,即城市中人造物程度越高,野生动物种的数量越少。,20,蚯蚓是分布极为普遍的土壤动物其生活方式可分成以下两种类型:A型:潜伏层主要在淋溶层,虫体多与地面平行。A0型:潜伏层主要在枯
8、枝落叶层和植被落叶层。其中受城市影响最大的是A0型。城市化地区,枯枝落叶被扫除,地面被踏实等,致使A0型蚯蚓完全不能生存。,21,管理城市野生动物应注意以下两点:,为野生动物提供充分的生存空间争取扩大城市的绿地空间,建设城市公园,利用废弃地作为野生动物保护地。建设野生动物的栖息地。改造地形,开挖池塘,修建人工岛,吸引水鸟等,种植多样化的城市植物为野生动物提供食物和隐蔽处。防止人类干扰和伤害野生动物通过教育提高公众的道德水准,减少对野生动物的干扰和伤害。避免人接近动物生育地。,22,1.城市化 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
9、口 质量上城市居民生活方式的现代化,(四)城市化与城市环境问题,23,逆城市化现象,由于城市人口的高度聚集,导致市区过度拥挤、环境恶化、用地紧张和生活质量下降。城市居民为了追求较好的生活环境,由市区向郊区迁移。,24,3.2 城市化过程中出现的问题:(1)自然生态环境遭到破坏;(2)土地占用和土壤变化;(3)气候变化和大气污染;(4)用水短缺和水污染;(5)城市噪声问题;(6)城市电磁波污染;(7)人口密集,绿地奇缺。,25,2.2 城市土壤污染:水污染:主要由灌溉引起大气污染:工业废气、飘尘、降尘等固体废弃物污染:垃圾、废渣等,26,(3)气候变化和大气污染,由于城市人口密集、工业和交通发达
10、,从而消耗大量的石化燃料,并产生烟尘和各种有害气体,以致于城市内污染源过于集中,污染量大而又复杂。,27,气态污染物硫氧化物:SO2、SO3。氮氧化物:NO、NO2。碳氢化物:化石燃料不完全燃烧的产物。碳的氧化物:CO,可降低血液中的输氧能力而引起死亡。颗粒污染物,28,(1)空气污染空气污染源分点源和面源。点源:集中在一点或小范围内排放污染物的污染源。如工业污染源。,29,(1)空气污染空气污染源分点源和面源。点源:集中在一点或小范围内排放污染物的污染源。如工业污染源。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、森林火灾。,30,城市“热岛效应”指城市气
11、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。在园林绿地地带形成低温中心。,(2)城市气候,31,城市热岛形成的原因:(I)城市下垫面的性质特殊,反射率小而吸收太阳辐射较多。(II)下垫面的建筑材料的热容量,导热率大,贮热多,而释热快。(III)建筑物,道路,广场不透水,地面蒸发小。(IV)有较多的人为热进入大气层。(V)建筑密集,通风不良,不利于热量扩散。,32,防止和减轻“热岛效应”的方法把建筑物表面涂上白色或换上浅颜色的材料,以减少吸收太阳辐射;在路边、花园和屋顶种花栽树,可使城市温度下降;将分散的热源集中控制,提高工业热源和能源的利用率,减少热量散
12、失和释放。,33,城市的风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。,34,大气污染程度与稳定度成正比,与风速成反比,因此,城市规划中应将向大气排入有害物质的工业企业布置在污染指数最小方位或最大风速的下风方向,居住区则在污染指数最大方位或最大风速的上风方向。,35,对大气有污染工业,对水源有污染的工业,下风向,盛行单一风向,与季风方向互相垂直的郊外,季风,多种风向,最小风频的上风向,布置在河流的下游,污染工业,36,(4)用水短缺和水污染,用水短缺 水是
13、城市存在的基本条件,但世界上很多城市都遇到水资源紧缺问题,城市供水问题当前在世界范围内已成为一个特别尖锐突出的制约性问题。,37,城市水污染无机物污染:酸、碱、盐,氰化物,重金属,颗粒沉淀物有机物污染:耗氧污染物,难降解有机物生物污染:病原微生物,水体富氧化热污染:废热水进入水域,影响生物正常代谢放射性污染:这类物质能在食物链中积累。,38,(5)城市噪声问题,据2001年环境公报,我国对273个城市进行了道路交通噪声监测,6.3%的城市污染较重,49.4%的城市属中度污染,33.0%的城市属轻度污染,11.3%的城市区域声环境质量较好。,39,包括:过响声,如机器运转,喷气发动机的隆隆声、嘶
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