第二章 城市生態(tài)學(xué)及基本原理_

1、第二章 城市生態(tài)學(xué)及基本原理第一節(jié) 城市生態(tài)學(xué)定義城市生態(tài)學(xué)由芝加哥學(xué)派（Chicago School of Human Ecology）的創(chuàng)始人帕克（Robert Ezra Park,1864-1944）于本世紀20年代提出。芝加哥學(xué)派是以美國芝加哥大學(xué)社會學(xué)系為代表的人類生態(tài)學(xué)及其城市生態(tài)學(xué)術(shù)思想的統(tǒng)稱。興盛于上世紀2030年代，開創(chuàng)了城市生態(tài)學(xué)研究的先河。其代表人物有帕克、伯吉斯（E.W.Burgess）、麥肯齊（R.D.Mckenzie）等。該學(xué)派以城市為研究對象，以社會調(diào)查及文獻分析為主要方法，以社區(qū)即自然生態(tài)學(xué)中的群落、鄰里為研究單元，研究城市的集聚、分散、入侵、分割及演替過程、城

2、市的競爭、共生現(xiàn)象、空間分布格局、社會結(jié)構(gòu)和調(diào)控機理；運用系統(tǒng)的觀點將城市視為一個有機體，一種復(fù)雜的人類社會關(guān)系，認為它是人與自然、人與人相互作用的產(chǎn)物，其最終產(chǎn)物表現(xiàn)為它所培養(yǎng)出的各種新型人格。城市生態(tài)學(xué)是研究城市人類活動與周圍環(huán)境之間關(guān)系的一門學(xué)科，城市生態(tài)學(xué)將城市視為一個以人為中心的人工生態(tài)系統(tǒng)，在理論上著重研究其發(fā)生和發(fā)展的動因，組合和分布的規(guī)律，結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系，調(diào)節(jié)和控制的機理；在應(yīng)用上旨在運用生態(tài)學(xué)原理規(guī)劃、建設(shè)和管理城市，提高資源的利用效率，改善系統(tǒng)關(guān)系，增加城市活力。根據(jù)研究對象的不同，城市生態(tài)學(xué)可分為城市自然生態(tài)學(xué)、城市經(jīng)濟生態(tài)學(xué)和城市社會生態(tài)學(xué)三個分支。第二節(jié) 城市生態(tài)學(xué)

3、產(chǎn)生的背景一、城市規(guī)劃理論發(fā)展需要生態(tài)思想的介入1848年最早制訂了公眾衛(wèi)生法。1898年由F.霍華德創(chuàng)立了“田園城市”的規(guī)劃理論，影響深遠。“田園城市”的概念主要是確定職業(yè)與居民的正確關(guān)系，確定優(yōu)美的環(huán)境素質(zhì)，土地使用模式以及城市的財政、行政與城市最優(yōu)規(guī)模之間的關(guān)系，從而描繪出一個理想的城市規(guī)劃方案?！疤飯@城市”最后改稱為：“IFHP”（國際住宅與城市規(guī)劃會議），謀求現(xiàn)實地解決城市問題。 從20實際60年代開始，法國學(xué)者集中研究了“區(qū)域發(fā)展規(guī)劃”，重點是研究核心城市與其外圍地區(qū)的發(fā)展關(guān)系。例如著名的英國“東南研究計劃”（south-east study），蘇格蘭的坎伯諾得（Cumbernau

4、ld），英國中部第三期新市鎮(zhèn)，美國的河流流域研究都進行了大規(guī)模的區(qū)域發(fā)展規(guī)劃。二、解決城市問題（包括城市環(huán)境問題）需要生態(tài)學(xué)思想（一）城市問題產(chǎn)生根源 1.城市是一個高度集聚與高度稀缺的統(tǒng)一體。 （1）城市的集聚性 城市是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段后的產(chǎn)物，是人類文明的集中表現(xiàn)。現(xiàn)代城市更是人類科學(xué)、技術(shù)和文化發(fā)展的體現(xiàn)，是社會政治活動和經(jīng)濟活動最集中的地方，又是地球上人口最密集的區(qū)域。 （2）城市的稀缺性 城市的稀缺性指城市在多個自然環(huán)境因素方面的稀缺與緊缺特征。如城市中植被稀缺、生物（除人類外）、水源、光照、清潔空氣、能源、土地等均呈不同程度的稀缺狀態(tài)。 2.人們對自然環(huán)境（包括城市環(huán)境）的

5、錯誤認識。這種錯誤認識導(dǎo)致了人們在城市建設(shè)、城市管理、城市發(fā)展等方面的失誤，使城市問題不斷加劇。（二）城市發(fā)展需要生態(tài)學(xué)思想第三節(jié) 城市生態(tài)學(xué)的發(fā)展階段一、萌芽階段（20世紀以前）1中國古代的生態(tài)學(xué)生態(tài)學(xué)思想 2.國外古代的生態(tài)學(xué)思想2000多年前的古希臘就已有生態(tài)思想的萌芽。公元前600年，希臘地理學(xué)家美勒提出生態(tài)區(qū)劃設(shè)想。公園前300年，古希臘哲學(xué)家提奧弗拉斯特注意到植被分布與氣候、土壤的關(guān)系。1869年，德國生物學(xué)家提出生態(tài)學(xué)的概念。二、初級階段20世紀初，國外一批科學(xué)家將生態(tài)學(xué)思想運用于城市問題的研究。 1904年格迪斯城市開發(fā) 1915年進化中的城市 1916年美國芝加哥學(xué)派創(chuàng)始人帕

6、克發(fā)表了城市：關(guān)于城市環(huán)境中人類行為研究的幾點建議的著名論文，隨后出版了城市一書，將生物群落原理應(yīng)用于城市社會。美國芝加哥一批社會科學(xué)家開展了人與環(huán)境關(guān)系的研究（人類生態(tài)學(xué)），多集中于城市問題和城市生態(tài)環(huán)境與人的關(guān)系方面。1925年伯吉斯提出同心圓增長理論（Concentric Rings Growth Model），認為城市自然發(fā)展將形成同心圓形式，這是競爭優(yōu)勢及侵入演替的自然生態(tài)的結(jié)果。1939年土地經(jīng)濟學(xué)家赫特提出了扇形理論（Sector Theory），總的仍為圓形，從中心向外形成各種扇形輻射區(qū)，各扇形向外擴展時仍保持了居住區(qū)特點。之后，哈里斯和厄曼考慮到汽車的重要影響提出多核理論（M

7、ultiple Nuclei Model），指出城市的土地利用形式并不圍繞一個中心，而圍繞離散的幾個中心發(fā)展。三、蓬勃發(fā)展階段1971年開始的聯(lián)合國教科文組織的人與生物圈（MAB）計劃，使城市生態(tài)學(xué)進入蓬勃發(fā)展的階段。現(xiàn)階MBA段研究的重點：（1）建立并檢驗城市化與環(huán)境之間的相互關(guān)系的各種模型，并用于城市不同發(fā)展階段的決策及一些福利標準和環(huán)境質(zhì)量的比較;（2）城市人口與鄉(xiāng)村人口流的關(guān)系及對環(huán)境作用的研究；（3）通過對城市地區(qū)生物學(xué)產(chǎn)量的研究及能量、資源的合理及循環(huán)利用的研究，以減少周圍地區(qū)的負荷和資源的供給。（4）城市綠地管理的研究。國際城市生態(tài)學(xué)研究機構(gòu)及規(guī)劃國際城市生態(tài)學(xué)研究機構(gòu)及規(guī)劃國際

8、機構(gòu)名稱國際機構(gòu)名稱研究計劃研究計劃聯(lián)合國教科文組織（聯(lián)合國教科文組織（UNESCO)從從1971年開始的年開始的MAB計劃中第計劃中第11項和項和13項項國際生態(tài)學(xué)會（國際生態(tài)學(xué)會（INTECOL) 1974年建立城市生態(tài)學(xué)專業(yè)委員會、季刊年建立城市生態(tài)學(xué)專業(yè)委員會、季刊世界衛(wèi)生組織（世界衛(wèi)生組織（WHO) 健康的城市健康的城市世界氣象組織（世界氣象組織（WMO) 城市氣象城市氣象歐洲聯(lián)盟（歐洲聯(lián)盟（EU) 從從1974年開始的可持續(xù)的城鎮(zhèn)運動年開始的可持續(xù)的城鎮(zhèn)運動國際城市環(huán)境研究所國際城市環(huán)境研究所(IIUE) 資源豐富的城市、城市可持續(xù)性的指標、資源豐富的城市、城市可持續(xù)性的指標、地區(qū)

9、環(huán)境特征地區(qū)環(huán)境特征經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（OECD)從從1994年開始生態(tài)城市計劃年開始生態(tài)城市計劃國際森林研究組織聯(lián)盟（國際森林研究組織聯(lián)盟（IUFRO)從從1986年開始的城市森林計劃年開始的城市森林計劃國際景觀生態(tài)學(xué)協(xié)會（國際景觀生態(tài)學(xué)協(xié)會（IALE) 城市生態(tài)學(xué)研究組城市生態(tài)學(xué)研究組巴西庫里蒂巴巴西庫里蒂巴英國米爾頓凱恩斯英國米爾頓凱恩斯市市美國伯克利設(shè)計規(guī)劃美國伯克利設(shè)計規(guī)劃在我國城市生態(tài)學(xué)的發(fā)展大致分四個階段1環(huán)境覺悟階段（19731980）人們對城市生產(chǎn)和生活活動帶來的各種環(huán)境影響和生態(tài)破壞再也不熟視無睹了。2綜合治理及系統(tǒng)研究階段（19811985）我國城市生

10、態(tài)學(xué)研究蓬勃發(fā)展的興盛時期。1984年1底在上海召開首屆城市生態(tài)研討會。3城鄉(xiāng)生態(tài)建設(shè)階段（19861990）城市生態(tài)研究從大中城市擴展到中小城市。1986年在天津召開第二屆研討會；87年在北京召開國際性的城市與周圍地區(qū)生態(tài)與發(fā)展研討會；88年出版城市生態(tài)與城市環(huán)境。4城市可持續(xù)發(fā)展研究階段（1990年以后）探討生態(tài)城市、可持續(xù)發(fā)展。第四節(jié) 城市生態(tài)學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)、研究層次與研究內(nèi)容一、城市生態(tài)學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)（一）生態(tài)學(xué)：研究生物間、生物與環(huán)境間相互關(guān)系的科學(xué)，是城市生態(tài)學(xué)最基本的學(xué)科基礎(chǔ)。（二）城市學(xué)：以城市為研究對象，從不同角度、不同層次觀察、剖析、認識改造城市的各種學(xué)科的總稱。（三）人類生態(tài)

11、學(xué)：研究人與周圍環(huán)境之間的相互關(guān)系及其規(guī)律的科學(xué)。二、城市生態(tài)學(xué)的研究層次（一）城市生物環(huán)境層次：即生物環(huán)境層次研究，即以傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)理論出發(fā)，將城市作為特定的生態(tài)環(huán)境，研究此種環(huán)境中各種生物的生態(tài)問題。（二）城市生態(tài)系統(tǒng)層次：將城市作為以人類活動為主體的人類生態(tài)系統(tǒng)進行考察研究。強調(diào)城市中自然環(huán)境與人工環(huán)境、生態(tài)群落與人類社會、物理生物過程與社會經(jīng)濟過程之間的相互作用研究的主導(dǎo)方向。（三）城市系統(tǒng)生態(tài)層次：從區(qū)域和地理概念的高度來觀察城市本身，站在歷史發(fā)展的高度來考察城市問題。三、城市生態(tài)學(xué)研究的主要內(nèi)容城市居民變動及其空間分布特征;城市物質(zhì)和能量代謝功能及其與城市環(huán)境質(zhì)量之間的關(guān)系(城市物流

12、、能流及經(jīng)濟特征);研究城市發(fā)展及其制約條件，闡明城市發(fā)展與城市環(huán)境之間的關(guān)系；研究城市生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境質(zhì)量之間的關(guān)系，建立城市生態(tài)系統(tǒng)模型；研究城市環(huán)境質(zhì)量與城市居民健康之間的相互關(guān)系；研究城市生態(tài)系統(tǒng)除人以外的生物體（動植物和微生物）的構(gòu)成與變化，以及環(huán)境因子對生物體的影響；從區(qū)域環(huán)境質(zhì)量管理的角度，研究城市生態(tài)系統(tǒng)與其他生態(tài)系統(tǒng)（如農(nóng)田、河流及海洋生態(tài)系統(tǒng)）的相互關(guān)系；研究社會環(huán)境對城市居民及其活動的影響；研究合理的各種城市環(huán)境指標及其標準；研究城市生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境規(guī)劃的內(nèi)容、原理和方法。第五節(jié) 城市生態(tài)學(xué)基本原理一、生態(tài)學(xué)的一般規(guī)律1.相互依存與相互制約規(guī)律： 物物相關(guān) 相生相克2.微觀與

13、宏觀協(xié)調(diào)發(fā)展規(guī)律： 生物與環(huán)境之間是通過食物鏈的能流、物流、信息流而保持聯(lián)系，構(gòu)成統(tǒng) 一的系統(tǒng)。3.物質(zhì)循環(huán)轉(zhuǎn)化與再生規(guī)律4.物質(zhì)輸入輸出的動態(tài)平衡規(guī)律 當生物體的輸入不足時，產(chǎn)出就會下降，會影響輸出；當輸入大于輸出時，會出現(xiàn)積累。5.相互適應(yīng)與補償?shù)膮f(xié)同進化規(guī)律 生物與環(huán)境之間存在著作用與反作用的過程，即生物給環(huán)境以影響，反過來環(huán)境也會影響生物，二者協(xié)同進化。6.環(huán)境資源的有限規(guī)律 環(huán)境資源在質(zhì)量、數(shù)量、空間和時間等等方面都具有一定限度，不能無限地供給。二、城市生態(tài)學(xué)基本原理1.城市生態(tài)位（urban ecological niche）是一個城市給人們生存、生活提供的生態(tài)位。它是城市給人們提

14、供的各種生態(tài)因子和生態(tài)關(guān)系的集合。2. 多樣性導(dǎo)致穩(wěn)定性原理 在城市各部門行業(yè)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的多樣性和復(fù)雜性導(dǎo)致了城市經(jīng)濟的穩(wěn)定性和整體的城市經(jīng)濟高效性。3.食物鏈（網(wǎng)）原理食物鏈原理應(yīng)用于城市生態(tài)系統(tǒng)中（1）以產(chǎn)品或廢料、下腳料為軸線，以利潤為動力將城市中的生產(chǎn)者企業(yè)相互聯(lián)系在一起。（2）城市各組分、各元素、各部分之間都是有直接或間接的聯(lián)系，相互依賴相互制約的關(guān)系。（3）人類居食物鏈頂端，人類對生存環(huán)境的污染最終會通過食物鏈作用（富集）而歸結(jié)于人類自身。4.系統(tǒng)整體功能最優(yōu)原理 城市各組分之間的關(guān)系并非總是協(xié)調(diào)一致，而是呈現(xiàn)相生與相克的關(guān)系狀態(tài)。理順城市生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，改善系統(tǒng)運行狀態(tài)，要以提高整個系統(tǒng)的整體功能和綜合效益為目標。5.最小因子原理 這一原理指出,城市生態(tài)系統(tǒng)中,往往是處于臨界量最小的因子會對城市產(chǎn)生最大的影響力。因此,有效地改善和提高最小因子的數(shù)量和質(zhì)量,會大大增強城市生態(tài)系統(tǒng)的整體功能。6.環(huán)境承載力原理 環(huán)境承載力是環(huán)境本身具有的有限性自我調(diào)節(jié)能力的量度，指某一環(huán)境狀態(tài)和結(jié)構(gòu)在不發(fā)生對人類生存發(fā)展有害變化的