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(jì)20年代提出。芝加哥學(xué)派是以美國(guó)芝加哥大學(xué)社會(huì)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(jì)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(duì)象，以社會(huì)調(diào)查及文獻(xiàn)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(jìng)爭(zhēng)、共生現(xiàn)象、空間分布格局、社會(huì)結(jié)構(gòu)和調(diào)控機(jī)理；運(yùn)用系統(tǒng)的觀點(diǎn)將城市視為一個(gè)有機(jī)體，一種復(fù)雜的人類社會(huì)關(guān)系，認(rèn)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(dòng)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(gè)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(dòng)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(jī)理；在應(yīng)用上旨在運(yùn)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(duì)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(jì)生態(tài)學(xué)和城市社會(huì)生態(tài)學(xué)三個(gè)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(yuǎn)?！疤飯@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(cái)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(gè)理想的城市規(guī)劃方案?！疤飯@城市”最后改稱為：“IFHP”（國(guó)際住宅與城市規(guī)劃會(huì)議），謀求現(xiàn)實(shí)地解決城市問題。 從20實(shí)際60年代開始，法國(guó)學(xué)者集中研究了“區(qū)域發(fā)展規(guī)劃”，重點(diǎn)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(guó)“東南研究計(jì)劃”（south-east study），蘇格蘭的坎伯諾得（Cumbernau

4、ld），英國(guó)中部第三期新市鎮(zhèn)，美國(guó)的河流流域研究都進(jìn)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(gè)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(huì)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)?，F(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(huì)政治活動(dòng)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)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(gè)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(duì)自然環(huán)境（包括城市環(huán)境）的

5、錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。這種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)導(dǎo)致了人們?cè)诔鞘薪ㄔO(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(jì)以前）1中國(guó)古代的生態(tài)學(xué)生態(tài)學(xué)思想 2.國(guó)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(guó)生物學(xué)家提出生態(tài)學(xué)的概念。二、初級(jí)階段20世紀(jì)初，國(guó)外一批科學(xué)家將生態(tài)學(xué)思想運(yùn)用于城市問題的研究。 1904年格迪斯城市開發(fā) 1915年進(jìn)化中的城市 1916年美國(guó)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(diǎn)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(huì)。美國(guó)芝加哥一批社會(huì)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(zhǎng)理論（Concentric Rings Growth Model），認(rèn)為城市自然發(fā)展將形成同心圓形式，這是競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)及侵入演替的自然生態(tài)的結(jié)果。1939年土地經(jīng)濟(jì)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(kuò)展時(shí)仍保持了居住區(qū)特點(diǎn)。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(gè)中心，而圍繞離散的幾個(gè)中心發(fā)展。三、蓬勃發(fā)展階段1971年開始的聯(lián)合國(guó)教科文組織的人與生物圈（MAB）計(jì)劃，使城市生態(tài)學(xué)進(jìn)入蓬勃發(fā)展的階段?，F(xiàn)階MBA段研究的重點(diǎn)：（1）建立并檢驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)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(duì)環(huán)境作用的研究；（3）通過對(duì)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(fù)荷和資源的供給。（4）城市綠地管理的研究。國(guó)際城市生態(tài)學(xué)研究機(jī)構(gòu)及規(guī)劃國(guó)際城市生態(tài)學(xué)研究機(jī)構(gòu)及規(guī)劃國(guó)際

8、機(jī)構(gòu)名稱國(guó)際機(jī)構(gòu)名稱研究計(jì)劃研究計(jì)劃聯(lián)合國(guó)教科文組織（聯(lián)合國(guó)教科文組織（UNESCO)從從1971年開始的年開始的MAB計(jì)劃中第計(jì)劃中第11項(xiàng)和項(xiàng)和13項(xiàng)項(xiàng)國(guó)際生態(tài)學(xué)會(huì)（國(guó)際生態(tài)學(xué)會(huì)（INTECOL) 1974年建立城市生態(tài)學(xué)專業(yè)委員會(huì)、季刊年建立城市生態(tài)學(xué)專業(yè)委員會(huì)、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(yùn)動(dòng)年開始的可持續(xù)的城鎮(zhèn)運(yùn)動(dòng)國(guó)際城市環(huán)境研究所國(guó)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(biāo)、資源豐富的城市、城市可持續(xù)性的指標(biāo)、地區(qū)

9、環(huán)境特征地區(qū)環(huán)境特征經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD)從從1994年開始生態(tài)城市計(jì)劃年開始生態(tài)城市計(jì)劃國(guó)際森林研究組織聯(lián)盟（國(guó)際森林研究組織聯(lián)盟（IUFRO)從從1986年開始的城市森林計(jì)劃年開始的城市森林計(jì)劃國(guó)際景觀生態(tài)學(xué)協(xié)會(huì)（國(guó)際景觀生態(tài)學(xué)協(xié)會(huì)（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(guó)米爾頓凱恩斯英國(guó)米爾頓凱恩斯市市美國(guó)伯克利設(shè)計(jì)規(guī)劃美國(guó)伯克利設(shè)計(jì)規(guī)劃在我國(guó)城市生態(tài)學(xué)的發(fā)展大致分四個(gè)階段1環(huán)境覺悟階段（19731980）人們對(duì)城市生產(chǎn)和生活活動(dòng)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(guó)城市生

10、態(tài)學(xué)研究蓬勃發(fā)展的興盛時(shí)期。1984年1底在上海召開首屆城市生態(tài)研討會(huì)。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(kuò)展到中小城市。1986年在天津召開第二屆研討會(huì)；87年在北京召開國(guó)際性的城市與周圍地區(qū)生態(tài)與發(fā)展研討會(huì)；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?jī)?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(duì)象，從不同角度、不同層次觀察、剖析、認(rèn)識(shí)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(dòng)為主體的人類生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行考察研究。強(qiáng)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(huì)、物理生物過程與社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(dòng)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(jì)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(dòng)植物和微生物）的構(gòu)成與變化，以及環(huán)境因子對(duì)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(huì)環(huán)境對(duì)城市居民及其活動(dòng)的影響；研究合理的各種城市環(huán)境指標(biāo)及其標(biāo)準(zhǔn)；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)律相互依存與相互制約規(guī)律： 物物相關(guān) 相生相克微觀與宏觀協(xié)調(diào)

13、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)。物質(zhì)循環(huán)轉(zhuǎn)化與再生規(guī)律物質(zhì)輸入輸出的動(dòng)態(tài)平衡規(guī)律 當(dāng)生物體的輸入不足時(shí)，產(chǎn)出就會(huì)下降，會(huì)影響輸出；當(dāng)輸入大于輸出時(shí)，會(huì)出現(xiàn)積累。相互適應(yīng)與補(bǔ)償?shù)膮f(xié)同進(jìn)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(huì)影響生物，二者協(xié)同進(jìn)化。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(shí)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)基本原理城市生態(tài)位（urban ecological niche）是一個(gè)城市給人們生存、生活提供的生態(tài)位。它是城市給人們提供的各種生態(tài)因子和生態(tài)關(guān)系的

14、集合。 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(jì)的穩(wěn)定性和整體的城市經(jīng)濟(jì)高效性。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(rùn)為動(dòng)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(duì)生存環(huán)境的污染最終會(huì)通過食物鏈作用（富集）而歸結(jié)于人類自身。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(yùn)行狀態(tài)，要以提高整個(gè)系統(tǒng)的整體功能和綜合效益為目標(biāo)。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(huì)對(duì)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(huì)大大增強(qiáng)城市生態(tài)系統(tǒng)的整體功能。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(duì)人類生存發(fā)展有害變化的前