城市生态学及其基本原理上传版.ppt

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1、城市环境与城市生态学,建筑与规划学院 城市规划系顾康康,第二章 城市生态学与城市生态系统,第一节 城市生态学的概念及发展第二节 城市生态学的学科体系第三节 城市生态学的基本原理第四节 城市生态系统的构成第五节 生态系统系统的基本功能,第一节 城市生态学的概念与发展,城市生态学定义一(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。城市生态学可理解成为研究城市人类与城市环境(包括城市自然生态系统和城市人类生态系统)之间关系的科学。,第一节

2、城市生态学的概念与发展,城市生态学定义基本内涵 一是城市生态学的研究对象是包括城市人类在内的城市生态系统；二是城市生态学不能离开生态学的基本概念和基本原理的约束。,第一节 城市生态学的概念与发展,城市自然生态学：研究人类活动对自然生态系统的影响等。城市经济生态学：研究城市代谢过程和物流能流的转化、利 用效率等.城市社会生态学：研究城市人工环境对人的生理和心理的影 响、效用及一系列城市问题，如人口、交通问题等。,根据研究对象的不同，城市生态学可以分为三个分支：,第一节 城市生态学的概念与发展,“城市生态学”由美国芝加哥学派帕克于1925年提出后，得到迅速的发展。二战结束后，城市环境污染加剧，开始

3、重视综合性的研究，如伦敦对生境、有机体和生物群落的多方面研究。70年代，罗马俱乐部的研究报告“增长的极限”(TheLimitstoGrowth）对世界工业化城市化发展前景的估计，激起从生态学角度研究城市的兴趣。1971年联合国国际生物学规划，第11项“城市和工业系统能量利用的生态学前景”明确提出城市生态学研究，开始国际合作如柏林、香港。1974年国际生态学会 成立“城市生态”专业委员会，出版城市生态学,城市生态学发展的历史,第一节 城市生态学的概念与发展,西欧的城市生态学是由自然科学家,特别是植物学家所首先创立,在以后的研究中,也一直基本保持着自然科学的性质。把非自然科学亦纳入城市生态学研究范

4、畴的观点,仅仅是在近期才开始被德国和其他一些欧洲国家所接受。,城市生态学的研究起源于欧美,然而北美的城市生态学概念和西欧的城市生态学概念并不完全相同。,第一节 城市生态学的概念与发展,在北美洲，城市生态学植根于社会科学。Robert E.Park芝加哥学派著名的代表人物之一,在1926年就已开始讲授“城市生态学”课程,其内容是“城市和社会之间关系的多样性”。,北美的城市生态学概念,从一开初到现在,始终比西欧的城市生态学概念具有更浓烈的社会科学色彩。特别是在其发展初期,纯粹属于社会科学。,第一节 城市生态学的概念与发展,随着时间的推移，城市生态学概念在西欧和北美间开始相互协调，逐渐趋于统一。在欧

5、洲，城市生态学的概念正在逐渐扩展自己的含义；在北美,自然科学方面的研究(如气候学、绿地建设和城市园林树木的意义等),已在有关的城市环境规划中获得了广泛的应用。,第一节 城市生态学的概念与发展,我国城市生态学的研究起步较晚,但发展很快。1984年12月在上海举行了“首届全国城市生态科学研讨会”,会议探讨了城市生态学的目的、任务、研究对象和方法，以及在实际工作中的作用。这次会议标志着中国城市生态研究工作的开始。以后的研究首先将注意力集中在把城市生态理论研究应用到城市规划、建设和管理实践中去,主要是对一些大城市进行生态系统工程方面的研究。,第一节 城市生态学的概念与发展,19831985年间组织的“

6、天津市城市生态系统与污染防治综合研究”；“北京市城市生态系统特征及其环境规划的研究”等。这些研究为制定城市总体规划、城市经济发展规划、城市环境保护规划和城市管理措施等提供了决策依据。,在城市生态系统个别组分的研究方面，有江苏植物研究所等开展的南京市“城市空气污染与某些植物种的关系”的个体生态研究。,此外在北京以及其它城市还有一些有关城市生态调控决策支持系统方面的研究，目的是为城市规划、环境管理与决策者提供信息支持、方法支持和知识支持。,第一节 城市生态学的概念与发展,为使城市发展步入正常良性循环轨道,为使日益严重的城市问题得到妥善解决,应该分城市职能类别开展城市生态的深入研究(以政治文化、工业

7、企业、风景旅游、交通枢纽、商贸金融、港口运输等各类城市进行研究);城市生态的单项基础性研究(要构建城市总体模型,首先应有单项基础研究,如有关城市植被、植物区系、动物区系、水文、气候、土壤等以及有关城市交通、人口居住、环境美化方面的研究);城市生态环境管理及规划研究,第二节 城市生态学的学科体系,1、生态学2、城市学3、人类生态学,一、城市生态学学科基础,第二节 城市生态学的学科体系,1、城市生物环境层次研究。把城市作为一种特定的生物环境，研究其中的生物生态问题。2、城市生态系统层次，把城市作为以人类活动为主体的人类生态系统，研究城市生态系统特点、结构、功能的平衡，及空间形式上的分布，是城市生态

8、学研究的主导方向。3、城市系统生态研究。从区域和地理高度观察城市，研究城市在地区城市群（带）中的作用及发展变化，是广为流行的一种城市和城市群研究途径。,二、城市生态学的研究层次,第二节 城市生态学的学科体系,三、城市生态学的研究内容,1 研究城市生态系统,(1)研究城市生态系统的主体城市人口与城市环境的相互关系；(2)研究城市生态学要素或环境要素的特点；(3)研究城市物质代谢与能量流动过程与城市环境质量的相互关系；(4)研究城市除人以外的生命有机体(包括动物、植物和微生物)的状况，及其与人类的相互关系；(5)从区域角度研究城市生态系统与其他生态系统(如农田、河流、森林和海洋)的相互关系；(6)

9、从全球的角度研究城市化对整个地球生命支持系统的影响。,第二节 城市生态学的学科体系,(1)衡量城市人类生存环境质量的生态学指标；(2)改善城市居民生存环境质量的途径以及城市的生态责任。3 将生态学的知识应用于城市研究、城市规划与管理(1)按照生态学原理开展城市综合研究，探讨城市环境问题的生态学本质；(2)按照生态学的要求编制城市规划、建设与管理的有关规范、文件；(3)开展生态规划研究与实践。,2 研究城市居民生存的环境质量,第二节 城市生态学的学科体系,四、城市生态学研究内容的发展趋势,1、城市与自然、资源、环境相互作用的具体机制方面应全面深入地展开2、将城市视为自然-经济-社会复合生态系统,

10、需在具体机制研究的基础上,更为精确地概述3、现代生态学最关心的三个研究领域是可持续的生态系统、生物多样性保护、全球变化,第二节 城市生态学的学科体系,五、城市生态学研究方法,1、个案研究和理论研究相结合2、统计资料和现场观测资料相结合3、对比研究和定位研究相结合4、数理模型分析5、新技术的应用6、社会科学和自然科学相结合,第三节 城市生态学的基本原理,（一）城市生态位原理：城市生态位是各种生态因子（水、食物、能源、土地、气候、建筑、交通等）和生态关系（如生产力水平、环境容量、生活质量、与外部系统的关系等）的集合。大致分为生产生态位和生活生态位。（二）多样性导致稳定性原理（三）食物链（网）原理：

11、人类居于食物链的顶端，对环境污染的后果最终通过食物链的作用（即污染物的富集作用）而归结于人类自身。,第三节 城市生态学的基本原理,（四）系统整体功能最优原理:城市各组分之间呈现出相生与相克的关系，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。（五）最小因子原理（六）环境承载力原理环境承载力：指某一环境状态和结构不对人类生存和发展造成有害变化的前提下，所能承受的人类社会作用。包括有：技术承载力、资源承载力、污染承载力等,第四节 城市生态系统的构成,作为人类主要聚居地的城市，是在巨大的人口压力下建立发展起来的特殊生态功能区，已不可避免地被生态学当作一类特殊“生物”

12、加以研究。20世纪生态系统及复合生态系统理论研究的迅猛发展以及在城市研究中的广泛应用，为城市生态学(特别是城市生态系统)，引入了新的发展动力。,第四节 城市生态系统的构成,城市生态系统是一个结构复杂、功能多样、规模巨大的开放系统，不断与外界发生着物质、能量和信息的交换，并产生价值增值。城市居民消耗物质和能量，创造价值，维持整个城市生态系统的正常运转，保证城市生态系统的平衡，促进城市生态系统的演变。,第四节 城市生态系统的构成,、城市生态系统的概念及构成,城市生态学由芝加哥学派的创始人帕克(REPark)于20世纪20年代首先提出。作为研究城市人类活动与周围环境之间关系的一门学科，20世纪70年

13、代以来，城市生态学理论上的一个重要突破就是将生态系统的概念引入对城市的研究中来，并逐步形成了自己的理论体系。,第四节 城市生态系统的构成,、城市生态系统的概念及构成,城市生态系统是城市居民与周围环境相互作用形成的网络结构，是人类在改造和适应自然环境的基础上建立起来的特殊人工生态系统。显然，把城市作为一个生态系统加以研究，有助于城市物质、能量的高效利用，社会、自然的协调发展，系统的自我调节与自我平衡，进而有利于城市本身的发展以及城市与周边区域的协调、融合。,第四节 城市生态系统的构成,、城市生态系统的概念及构成,在城市生态系统中，城市的自然及物理组分是其赖以生存的基础，城市各部门的经济活动和代谢

14、过程是其生存发展的活力与命脉，而人的社会行为及文化观念则是其进化的重要动力源。依据复合生态系统理论，有学者(如冷平生)认为，城市生态系统是由环境资源系统、生物系统、城市居民和人工物质系统及其产生的污染物相互作用，通过物质流、能量流、价值流和信息流相互联系而共同构成的。,第四节 城市生态系统的构成,、城市生态系统的概念及构成,这一观点鲜明地把污染物作为城市生态系统的一个组成部分。因为城市是污染物的主要产生者，污染治理已经成为制约城市发展的主要难题，污染及其治理已成为城市生态系统研究的焦点。,作为一个特殊的以人为中心的自然经济社会复合生态系统，仅以人为中心，即可将城市生态系统的内部联系划分为四个层

15、面：人与自然、人与经济、人与社会以及人与各种污染物。因此，完全可以认为城市生态系统的组成包括了自然生态子系统、经济子系统、社会子系统，以及人类社会经济活动产生的各种污染物。,第四节 城市生态系统的构成,、城市生态系统的概念及构成,其中，自然生态子系统包括城市居民赖以生存的基础物质环境，如太阳、空气、水、土壤、动植物、微生物、矿藏以及自然景观等；经济子系统涉及生产、分配、交换、消费各个环节，涵盖农业、工业、交通运输、贸易、金融等诸多行业；社会子系统则主要存在于人与人的关系上，存在于人们的意识形态中，涉及教育、文化、艺术、宗教、政治、法律等诸多上层建筑范畴。,第四节 城市生态系统的构成,二、城市生

16、态系统的特征,城市生态系统是一个结构复杂、功能多样、规模巨大的开放系统，不断与外界发生着物质、能量和信息的交换，并产生价值增值。城市居民消耗物质和能量，创造价值，维持整个城市生态系统的正常运转，保证城市生态系统的平衡，促进城市生态系统的演变。与自然生态系统相比，城市生态系统具有如下特征：,第四节 城市生态系统的构成,这是城市生态系统不同于自然生态系统的最重要一点。人的密度大、增长量大、占有的空间不断增大，绿色植物仅占极小的比例,消费者占优势。,自然生态系统能够自给自足，自我维持，呈现植物多、动物少的营养金字塔。城市生态系统则不同，呈现人口多，动物、植物少的倒营养金字塔。,（一）以人为主体、人口

17、高度集中，其他生物物种很少，而且是以环境的因素而存在。,第四节 城市生态系统的构成,第四节 城市生态系统的构成,如北京和东京的人类与植物的现存量比较 A人类现存量 B植物现存量 A/B 北京（城区）976 120 8/1 东京（市区）610 60 10/1,第四节 城市生态系统的构成,第四节 城市生态系统的构成,第四节 城市生态系统的构成,因此，城市里的人与自然生态系统中的生物，在生存生活方式上具有相同和相异的两面性。相同的一面是自然生理生态节律是在生命的长期进化中形成的，不会因为居住环境的改变而迅速改变；不同的一面则是人类可以适当避免自然界风、雨、雷、电及昼夜的干扰而更为舒适地生活。,第四节

18、 城市生态系统的构成,在城市生态系统中，经济子系统和社会子系统极度发达，为城市居民提供了丰富的物质、精神生活资料，使城市成为人类政治、经济、科技、文化的中心。从生产角度看，经济子系统和社会子系统极度发达，就是指城市中人类社会的“生产功能被强化。生产理应包含两方面的内容：一是以光合作用为基础的植物的初级性生产和动物的次级性生产，这属于自然属性的生产；二是人类利用自然资源、科学技术和人力资源等进行的社会化大生产，这属于社会属性的生产。在城市生态系统中，为了获取更为丰富的物质资料和更为巨大的经济效益，自然属性的生产被弱化，而人类社会属性的生产则被大大加强。,(二)经济子系统和社会子系统极度发达,第四

19、节 城市生态系统的构成,然而，极度发达的经济子系统和社会子系统在为城市居民带来巨大物质文明和精神文明的同时，也产生了大量污染。这些污染少部分扩散到城市生态系统之外，大部分却在城市生态系统内流动、积聚、扩散。一旦这些污染超过系统本身的自我净化能力，将使城市生态环境不断恶化，严重削弱自然生态子系统的自我平衡能力，进而对经济子系统、社会子系统和整个城市生态系统造成破坏。例如，1952年伦敦的二氧化硫和烟尘污染，短短四天内就导致4000多人受害致死。,第四节 城市生态系统的构成,(三)自然环境资源有限且“人工化”,自然环境资源主要包括空气、水、土壤、矿产等。城市作为人类最主要的聚居地，区域小，人口密集

20、，自然环境资源极为有限。在人类生产实践的影响下，城市空间主要由各种人工构筑物组成，城市环境成为人工与自然环境的有机结合体，各种自然环境因子都不同程度地受到人为因素的影响，具有一定的特殊性。,第四节 城市生态系统的构成,在光因子方面，城市接受光量的差异几乎从无限大到零空气污染降低了太阳的辐射强度，各种建筑又因大小、方向和宽窄的不同而改变了太阳辐射的状况，街道地面和建筑物的反射以及人工光源也对太阳辐射具有一定的影响。在热因子方面，城市年均气温约比周围郊区高0.5-1.5，无霜期较长，容易产生“热岛效应”。在水因子方面，由于街道路面封闭，降水几乎全部排入下水道，而不是由植物和土壤吸收，对自然降水的利

21、用率低，使得城市土壤水分平衡经常处于负值，相对湿度和绝对湿度均较开阔的农村地区低。,第四节 城市生态系统的构成,生物的生存与发展，是以一定的环境资源为基本物质条件的。在城市中，由于环境资源不足，动植物生存空间窄小，生物种群极不发达，生态链被极度简化。城市的自然植被少，人工绿化用的树木、花卉、草坪占有很大生物量，生态系统“生产者”功能被弱化；野生动物几乎灭绝，“四害等常见害虫基本被控制在最低的种群数量水平之内，人工饲养的城市动物主要用以食用或观赏，自然“消费者”功能被大为弱化；微生物因普遍使用的消毒方法和日益发达的洗涤技术而基本上与人类的生产生活相隔绝，土壤微生物则因养分元素循环的不畅通而保持在

22、较低水平，自然“分解者”功能同样被弱化。与此相对应，只有人与人之间的生态关系得到了丰富和加强。,(四)生态链被极度简化,第四节 城市生态系统的构成,由此可见，城市生态系统中许多生态链锁关系，特别是“还原”性的生态链锁关系被简化、省略，甚至被消灭。其造成的最为严重的后果是，容易致使城市生态系统的开放式闭合循环过程被割裂。开放式闭合循环是生态系统的重要特点，其中开放式是指在循环中随时随地都可能进行输出或输入，闭合指的是环环相扣、首尾相接。这是生态系统无废无污的普遍原理，更是生态系统高效和谐运转的基本保证。一旦开放式闭合循环过程被割裂，生态系统中本来不易存在的“废料”就会出现，甚至会逐步形成环境污染

23、。简言之，生态链简化的后果是，城市生态系统比自然生态系统更为脆弱，自我调节能力小，更易受到破坏。,第四节 城市生态系统的构成,1、城市生态系统的人为性 人工生态系统 以人为主体 变化规律是由自然规律与人类影响叠加而形成 人类社会因素影响起主要作用 人类活动影响自身 2、城市生态系统的不完整性 缺乏分解者 生产者（绿色植物）少，而且作用发生变化。,另外也可用以下几个方面来描述城市生态系统的特征：,第四节 城市生态系统的构成,3、开放性 对外部系统的依赖性 对外部系统的辐射性 开放的层次性：子系统间；社会经济系统与环境系统间；作为整体向外部环境的开放,4、城市生态系统的高质量性 物质、能量、人口的

24、高度集中 高层次性：人类的创造力；构成物质体现当今的科学技术水平；科技在系统运行中的作用,第四节 城市生态系统的构成,5、城市生态系统的复杂性 迅速发展和变化的复合人工系统 功能高度综合的系统6、城市生态系统的脆弱性 不是一个自给自足的系统 破坏了自然调节系统 食物链简化，系统自我调节能力小 营养关系出现倒置，决定其不稳定性,第四节 城市生态系统的构成,三、城市生态系统的结构,结构要素 自然亚系统，城市地域中的生物和物理环境的总和，包括动植物区系与大气，土壤，水分，是受人为活动直接影响的人工化的环境，以人工的生物群落为主。经济亚系统，各种产业结构包括为产业提供物质和能源的资源，以及保证产业正常

25、运作的各种设施。社会亚系统，人群的各种组合，为人类身心和精神服务的组织，社团，文化等机构。,第四节 城市生态系统的构成,多个亚系统又可分为不同层次的子系统，彼此互为环境(马世骏、王如松，1984)。,第四节 城市生态系统的构成,(一)城市生态系统的空间结构,城市是存在于地球表面并占有一定地域空间的一种物质形态，由人工的要素(如城市中各种建筑群、街道)及城市绿地在自然要素(如地形地貌、河湖水系等)的作用下，组成了具有一定形态的空间结构，如同心圆状结构、扇形辐射状结构、多中心镶嵌状结构、带状结构、组团状结构等；它们可以在不同的城市出现，也可在同一城市内部的不同地点出现.,第四节 城市生态系统的构成

26、,例如：平原、盆地地貌，易形成集中式、多格式结构的城市，如石家庄、北京、成都、西安等；山区、丘陵、峡谷地貌，易形成带状城市，如兰州、青岛、深圳等；分散多点状城市如攀枝花等；河汊密布的水网地区和岭岗连绵的山区，则无论是城市的平面结构或空间轮廓，都具有区别于其他城市类型的特征，如杭嘉湖绍平原属河网密集的水乡，这一带城镇的空间格局和形态无不具有明显的依水而居、又受水制约的特征。,第四节 城市生态系统的构成,人口结构：人口决定于城市的规模及等级。,(二)城市生态系统的人口结构,1 人口组成 一般地，可将城市的人口组成分为常住人口(固定人口)和流动人口，又可进一步细分为基本人口、服务人口和被抚养人口三类

27、。,第四节 城市生态系统的构成,基本人口，对外服务的工厂、企业、机关单位、高等学校的职工和大专学生，指不属于地方性的行政、财经、文教单位的人口。他不是由城市的规模所决定，但很大程度上决定了城市的规模。服务人口，为本市服务的机关、工厂、商店、文教卫生单位的职工，地方性部门的职工，主要取决于城市的规模。被抚养人口，未成年儿童、闲散的老人、家庭妇女、待业人口，一般不宜超过50%。流动人口，在本市没有固定住所、户口的人口流动人口的比例直接影响城市的基础设施、服务性行业的效果及质量。,第四节 城市生态系统的构成,从城市规划的角度来看，不同的城市规模对这三类人口的比例有不同的要求。,第四节 城市生态系统的

28、构成,2 人口结构 包括年龄、性别、智力和职业等结构。,(1)年龄结构 指城市人口各年龄组的人数占总人数的比例。一般可分六组：托儿组(0-3岁)，幼儿组(46岁)，小学组(711岁或12岁)，中学组(1216岁或1318岁)，成年组(男：17岁或1960岁；女：17岁或1955岁)，老年组(男：61岁以上；女：55岁以上)。(2)性别结构 指男女性别比，一般情况下应为l，但在一些工矿城市男女性别比大于1，由于受传统重男轻女思想的影响，儿童性别比在一些地区偏离1，这将给城市生态平衡带来影响。,第四节 城市生态系统的构成,指不同职业的劳动力所占的比例。根据城市当前的职业结构情况，可以判断整个城市的

29、主要职能。我国一般将城市职业分为十大类：农业、矿业、工业、建筑业、运输业、邮电业、商业、服务业、专门职业(文教、卫生)、行政公务。,(3)职业结构,城市的职业结构中，第三产业从业人员的比例往往被认为是一个城市经济是否发达、城市是否具有活力的标志之一。我国三产从业人数目前仅为357，与发达国家城市相比存在着较大的差距。,第四节 城市生态系统的构成,指具有一定专业知识或技术水平的劳动力占全体劳动力的比例。一个城市的智力结构反映着城市科技文化管理水平。,(4)智力结构,第四节 城市生态系统的构成,一般由物资生产、信息生产、流通服务及行政管理等职能部门组成。各种产业比例的大小决定了城市的性质。,(三)

30、城市生态系统的经济结构,第四节 城市生态系统的构成,世界发达国家的先进城市在经济上有三大特点：一是三大产业的构成，一般是35，1540，5080；二是三大产业的就业构成，对先进城市来说，一般三大产业比重是0.10.5，占2030，占7080；三是人均国民生产总值为500020000美元。,一个城市的经济结构是否合理，是评判一个城市发达程度的最重要的标准，也是城市人民生活水平提高的直接原因。,第四节 城市生态系统的构成,(四)城市生态系统的用地结构1 用地结构类型(从城市规模的大小分析),(1)小城市(镇)：一般由市区和郊区组成。(2)中等城市：由市区、郊区和郊区工业区及其他功能区组成(3)大城

31、市及特大城市：由市区、近郊区、近郊工业区或其他功能区、远郊区和远郊小城镇组成。,第四节 城市生态系统的构成,2 用地结构分析实例上海中心城区用地结构与形态 表和图分别为上海市19471996年中心城区用地结构变化动态的分析资料.,第五节 城市生态系统的基本功能,城市生态系统的基本功能就是城市生态系统在满足城市居民的生产、生活、游憩、交通以及服务等活动中所发挥的作用，具体表现为生产功能、能量流动功能、物质循环功能和信息传递功能。,第五节 城市生态系统的基本功能,1 生产功能,城市生态系统的生产功能是指城市生态系统具有利用区域内外各种资源生产出物质的和精神的产品的能力。有目的地组织生产和追求最大的

32、产量是城市生态系统有别于自然生态系统的显著标志之一，它具有以下特点：,(1)空间利用率高，能流、物流高强度密集，系统输入、输出量大；(2)主要消耗不可再生性资源，且利用率低；(3)“食物链”呈线状而不是网状；(4)系统对外界的依赖性大。城市生态系统的生产可以分为生物性生产与非生物性生产两大类。,第五节 城市生态系统的基本功能,城市生产中往往是第二、第三产业为主，第一产业所占比例很小，因此，城市本身生物性生产的食物不能满足居民生活的需要，而必须依赖异地生产的食物供养。,（）生物性生产,生物初级生产：绿色植物将太阳能转变为化学能的过程。6C02十12H20 C6H1206+6H20+602,虽然城

33、市中绿色植物进行的初级生产不占主导地位，但其生产过程中所具有的吸收C02、释放氧气等功能对人类是十分有价值的，对于维护城市生态平衡具有十分重要的作用。特点：人工化程度高、生产效率高、品种单调等。,第五节 城市生态系统的基本功能,（）非生物性生产包括物质生产（满足人们物质生活所需的各类有形产品及服务）和非物质生产（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。）,生物次级生产：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。,第五节 城市生态系统的基本功能,2 城市生态系统的生态流,城市生态系统的功能是由其中互相联系、互相作用、互相促进的物质流、能量流、人口流、资金流和信

34、息流来完成的，我们把这些流称为生态流(Ecological flow).正是这些生态流以物质循环、能量流动和信息传递的运动方式和过程，实现了城市生态系统的生产、生活和还原功能。,第五节 城市生态系统的基本功能,(一)城市生态系统的物质流,自然物质流是由自然力推动的生态流，又称为自然资源流，主要指空气、水体的流动等。以及简单意义上自然生态系统的物质循环，其流动的速率与强度直接影响着城市的生产和生活以及城市污染物的传播。,城市生态系统的物质流按其动力性质的不同，可以分为自然物质流、人工产品流和废物流等。,人工推动的物质循环，集中表现为城市中的交通运输。一般来说，不同规模、不同性质的城市，其输入、输

35、出的规模、性质、代谢水平也不同。,第五节 城市生态系统的基本功能,城市物质输入与输出的收支平衡非常重要。凡输人约等于或略大于输出的城市，其规模、内部积蓄量变动较小，维持着相对的动态平衡；输入比输出大得多的城市是发展型的城市；输入比输出小得多的城市，表明该城市代谢能力、城市的整体规模已经开始衰落。显然，研究城市物质代谢的重点，应放在物质的来源、利用、分配、管理以及废物的排放、扩散、处理、再生这两方面。,第五节 城市生态系统的基本功能,(二)城市生态系统的能量流,在能量流动方面，城市能源的消耗主要来自工业生产、居民生活和交通运输。能源的传递途径大体经过农业、采掘、能源和运输等部门，通过社会再生产的

36、生产、交换、分配和消费各个环节，为生产与生活服务，最后以“废弃物”和余热的形式耗散。显然，能源的利用率和利用形式直接影响着城市的污染状况。城市能源的利用不能片面强调增加体外能量的投入，惟一合理的出路在于加快能源结构的调整，积极开发无污染和商业价值更大的新能源，开发并合理利用各种能够提高能效的新技术、新工艺。,第五节 城市生态系统的基本功能,原生能源,次生能源,有用能源,最终能源,损耗,损耗,热,热,热,热,热,热,利用,利用,传输,传输,转化,存在于产品或投入环境,次生能源转化为特殊形式的能,城市生态系统能量流动基本过程,损耗,损耗,损耗,第五节 城市生态系统的基本功能,(三)城市生态系统的人

37、口流,人口流包括时间上和空间上的变化，前者体现在城市人口的自然增长和机械增长上；后者体现在城市内部的人口流动和城市与相邻系统之间的人口流动上。,劳力流是特殊的人口流。劳力流包括由于就业、退休等导致劳力数量的变动，以及劳力在各部门分配情况的变化。智力流则是特殊的劳力流。智力的开发过程(入学、就读、毕业、升学)是智力在时间上的变化，；而智力在空间上的变化则反映智力(人才)在不同部门中的改变。,第五节 城市生态系统的基本功能,(四)城市生态系统的信息流,信息流量的大小反映了城市的发展水平和现代化程度。城市的重要功能之一就是输入分散、无序的信息，输出经过加工、集中、有序的信息。城市具有现代化的通信基础设施和完善的新闻传播网络系统，可以在广阔的范围内高速、及时、大容量地传播信息，连接生产、交换、分配和消费的各个领域和环节，组织社会生产和生活。而且，城市的输出物中，除了物质产品和废物外，还有精神产品，这必须通过信息流来完成。,第五节 城市生态系统的基本功能,1、人口规模与土地间的平衡。2、劳动力数量与职业岗位的平衡。3、各类产业间的平衡。4、生产设施，基础设施与生活设施间的平衡。5、城市规模与地区资源间的平衡。6、城市三废与环境容量的平衡。,一个发挥正常功能的城市应该是一个平衡的系统，其平衡的含义至少包括：,习题,