城環(huán)境與生態(tài)因子課件

1、第一章 城市環(huán)境與生態(tài)因子第一節(jié) 城市環(huán)境一環(huán)境的概念、尺度與類型1.環(huán)境（environment）是指某一特定主體有關的一切事物的綜和。環(huán)境是個相對概念，有特定的主體。環(huán)境有大?。盒〉交玖Ｗ?，大至宇宙2.環(huán)境因子包括生物有機體或群體以外所有的環(huán)境要素綜合。 一般采用美國生態(tài)學家R.F.Daubenmire(1947)分類方式：將環(huán)境因子分為3大類；氣候類、土壤類和生物類，第1頁，共30頁。3.生態(tài)因子生態(tài)因子（ecological factor）是指環(huán)境中對生物生長、發(fā)育、生殖、行為和分布有直接或間接影響的環(huán)境要素。例如，溫度、濕度、食物、氧氣、二氧化碳和其它相關生物等。 生態(tài)因子有時又稱

2、為生物的生存條件。第2頁，共30頁。生態(tài)環(huán)境（ecological environment）:所有生態(tài)因子集合。生態(tài)因子與環(huán)境因子既有區(qū)別又有聯(lián)系。第3頁，共30頁。在環(huán)境科學中，一般以人類為主體，環(huán)境是指圍繞人群的空間以及各種外部條件或因素。園林建設的一個重要目標就是改善城市環(huán)境，創(chuàng)造一個良好的人居環(huán)境。第4頁，共30頁。(二)環(huán)境的尺度范圍宇宙環(huán)境；大氣層以外地宇宙空間。地球環(huán)境；大氣中的對流層，水圈、土壤圈、巖石圈和生物圈，地球環(huán)境與人類關系及其生物的關系尤為密切，生物圈的生物把地球上各個圈層是關系密切的聯(lián)系在一起，并推動各種物質循環(huán)和能力的轉換。區(qū)域環(huán)境；占有某一特定地域空間的自然環(huán)境

3、,由地球表面不同地區(qū)地五個自然圈相互配合而形成.如森林,草原,沙漠等。第5頁，共30頁。生境:植物體或植物群落所居住的地方，是具體的特定地段上對植物起作用的生態(tài)因子的綜和。植物的小環(huán)境（微生境）:接近植物個體表面或個體表面不同部位地物理環(huán)境.體內環(huán)境:植物體內地環(huán)境.第6頁，共30頁。（三）自然環(huán)境與人工環(huán)境自然環(huán)境：指一切可以直接或間接影響生物生存的自然界中的物質與能量的總體。包括空氣、土壤、巖石礦物和太陽輻射等。人工環(huán)境：指人類在開發(fā)利用、干預改造自然環(huán)境過程中構造出來的有別于原來自然環(huán)境的新環(huán)境。園林屬于人工環(huán)境。第7頁，共30頁。二、城市環(huán)境（一）城市環(huán)境的組成：城市環(huán)境：指影響人類活

4、動的各種自然或人工的外部條件的總和。可分為自然與人工城市環(huán)境。（二）城市環(huán)境特征1.城市環(huán)境的高度人工化特征：城市是人類對自然環(huán)境作用最強烈、自然環(huán)境變化最大的地方。第8頁，共30頁。（二）城市環(huán)境特征（續(xù)）2.城市環(huán)境的空間特征：呈現(xiàn)出一定的平面和立面特征。平面形態(tài)包括：位置、距離和方向；空間形態(tài)是自然環(huán)境（地面坡度、水體、水系、地質構造）與人工環(huán)境（如人工建筑的配置、道路網的形狀、大型工廠與機場）綜合的結果。第9頁，共30頁。（二）城市環(huán)境特征(續(xù))3.城市環(huán)境的地域層次特征：地域子環(huán)境：居住區(qū)、工業(yè)區(qū)和 商業(yè)區(qū)；典型的特征空間：建筑、道路和綠地空間，后二者又稱為開敞空間。4.城市環(huán)境污染

5、特征：污染大第10頁，共30頁。（三）城市環(huán)境容量1.環(huán)境容量與環(huán)境污染：環(huán)境容量：指某一環(huán)境在自然生態(tài)結構和功能不受損害、人類生存環(huán)境質量不下降的前提下，能容納的污染物的最大負荷量。如河流、海洋以及人工的污水處理廠、廢氣回收設施等。第11頁，共30頁。環(huán)境污染環(huán)境污染：當污染物進入環(huán)境中的量超過環(huán)境對污染物的承受能力-環(huán)境容納量，環(huán)境就會惡化，對人體健康、動植物正常生長發(fā)育產生危害。環(huán)境污染主要取決于環(huán)境的自凈能力、人工環(huán)保設施的處理能力以及污染物的種類和濃度三方面。第12頁，共30頁。2.城市環(huán)境容量概念：指環(huán)境對于城市規(guī)模及人的活動提出的限度，即城市所在地域的環(huán)境，在一定的時間、空間范圍

6、內，在一定的經濟水平和安全要求下，在滿足城市生產、生活等各種活動正常進行的前提下，通過城市的自然條件、經濟條件、社會文化歷史條件等共同作用，對城市中各項活動的強度提出的容許限度。（1）城市的自然環(huán)境因素（2）城市物質因素（3）經濟技術因素第13頁，共30頁。3.城市環(huán)境容量幾種常見類型（1）大氣環(huán)境容量：在滿足大氣環(huán)境目標值的條件下，某區(qū)域大氣環(huán)境所能承納的污染物的最大能力，或所能排放的污染物的總量。第14頁，共30頁。3.城市環(huán)境容量幾種常見類型（續(xù)）（2）水環(huán)境容量：在滿足城市居民安全使用衛(wèi)生使用城市水資源的前提下，城市區(qū)域水環(huán)境所能承納的最大污染物負荷量。計算公式如下： Wi=Coi*Q

7、*K Wi代表第i種污染物的環(huán)境容量 Coi代表第i種污染物的環(huán)境標準Q代表環(huán)境單元的體積K代表第i種污染物在環(huán)境單元中的自凈系數(shù)第15頁，共30頁。（3）土壤環(huán)境容量概念：指土壤對污染物質的承受能力或負荷量。其能力取決于污染物物質的性質和土壤的凈化能力的大小。一般用絕對容量與年容量。公式：見P17第16頁，共30頁。（四）城市的環(huán)境問題1.城市的環(huán)境問題概述:環(huán)境污染最重要的問題P182.我國城市的環(huán)境污染:P18（1）大氣污染：污染物質與特點？（2）水體污染：特點？P19（3）固體廢棄物污染（4）噪聲污染第17頁，共30頁。第二節(jié) 生態(tài)因子作用分析一、生態(tài)因子分類： 生態(tài)因子（ecolog

8、ical factor）是指環(huán)境中對生物生長、發(fā)育、生殖、行為和分布有直接或間接影響的環(huán)境要素。例如，溫度、濕度、食物、氧氣、二氧化碳和其它相關生物等。 生態(tài)因子有時又稱為生物的生存條件。生態(tài)因子與環(huán)境因子既有區(qū)別又有聯(lián)系。第18頁，共30頁。氣候因子：指溫度、濕度、光、空氣等許多因子。有稱為地理因子。土壤因子 ：主要是指土壤的各種特性，如土壤理化性質、結構、肥力、有機物和無機物的營養(yǎng)狀態(tài)、酸堿度等。地形因子：各種地面特征，如坡度、坡向、海拔高度。間接因子。生物因子： 同種或異種生物之間的各種相互關系，競爭、捕食、寄生、互利共生等。人為因子： 指人類對生物和環(huán)境的各種作用第19頁，共30頁。美

9、國生態(tài)學家生態(tài)因子分類美國生態(tài)學家R.F.Daubenmire(1947)分類方式：將環(huán)境因子分為3大類；氣候類、土壤類和生物類，在此之下有7個并列的項目：土壤、水分、溫度、光照、大氣、火和生物因子。第20頁，共30頁。自然環(huán)境的基本特征緯度地帶性：從赤道到兩極，整個地球表面具有過渡狀的分帶性規(guī)律。太陽輻射量差異 太陽輻射熱量帶 水分差異植被分帶土壤分帶自然地理帶：赤道、熱帶、亞熱帶、暖溫帶、溫帶、寒溫帶、亞寒帶、寒帶第21頁，共30頁。自然環(huán)境的基本特征（續(xù)）垂直地帶性：因太陽輻射和水熱狀況隨著地形高度的不同而不同，生物和氣候自山麓至山頂呈垂直地帶分異的規(guī)律性變化(干燥空氣,-1 /100m

10、;濕潤空氣,-0.6 /100m)。經度地帶性：地球內在因素如大地構造形成地貌和海洋分異引起經度地帶性分異。如北美大陸和歐亞大陸。第22頁，共30頁。二、生態(tài)因子的一般特征1.綜合作用2.非等價作用（主導因子作用）3.不可代替性和補償作用4.階段性作用5.直接作用和間接作用：茶卡，鉀肥 聶那木 樟木鎮(zhèn) 西藏狼牙刺第23頁，共30頁。三、生態(tài)因子作用的原理1. 最小因子定律： (Liebigs law of minimum)植物的生長取決于那些處于最低量的營養(yǎng)元素。這些處于最低量的營養(yǎng)元素稱最小因子（Justus von Liebig,1840,德國） 。兩個補充條件（Odum,1983）：1）

11、嚴格的穩(wěn)定狀態(tài)；2）因子補償作用(factor compensation) ：生物在一定程度和范圍內，能夠減少溫度、光、水等生態(tài)因子的限制作用。第24頁，共30頁。2. 耐受性定律耐受性定律”(Shelfords law of tolerance) (美國美國生態(tài)學專家V.E. Shelford于1913年提出。)1.概念：生物的存在與繁殖，要依賴于某種綜合環(huán)境因子的存在，只要其中一項因子的量（或質）不足或過多，超過了某種生物的耐性限度，則使該物種不能生存。這個概念就稱為Shelford耐性定律。第25頁，共30頁。2. 耐受性定律的特點：（1）生物的耐性限度會因發(fā)育，季節(jié)，環(huán)境條件的不同而變

12、化；（2）自然界耐性限度的實際范圍幾乎都比潛在范圍狹窄；（3）生物的耐性限度可以發(fā)生變化，甚至能適應極端環(huán)境，如雪蓮，溫泉中的細菌等。博格達（4）各影響因子之間明顯存在相互關聯(lián)；溫度與濕度的關系。第26頁，共30頁。幾個概念1.生態(tài)幅：每種生物對一種生態(tài)因子都有一個耐受范圍，即一個生態(tài)學上的最低點和一個生態(tài)學上的最高點，在最高點和最低點之間的范圍就稱為生態(tài)幅 (ecological amplitude) 或生態(tài)價(ecological valence) 。第27頁，共30頁。2.生態(tài)型（ECOTYPE）：同一物種的不同個體或群體長期生存在不同的生態(tài)環(huán)境條件下，發(fā)生趣異適應，遺傳分化后形成的形態(tài)、生理和生態(tài)特性不同的基因型類群。3.馴化（ACCLIMATION）：物種在自然條件下調整其對某個或某些生態(tài)因子耐受范圍的過程。第28頁，共30頁。3.限制因子(limiting factors)限制因子：生物的生存和繁殖依賴于各種生態(tài)因子的綜合作用，其中限制生物生存和繁殖的關鍵性因子