城市生態(tài)系統(tǒng)構成與特征

1、關于城市生態(tài)系統(tǒng)的構成及特征第1頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四第三章 城市生態(tài)系統(tǒng)的構成及特征第一節(jié) 城市生態(tài)系統(tǒng)基本概念第二節(jié) 城市生態(tài)系統(tǒng)的構成第三節(jié) 城市生態(tài)系統(tǒng)的特征第2頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四第一節(jié) 城市生態(tài)系統(tǒng)基本概念城市生態(tài)系統(tǒng)是城市生態(tài)學的研究中心與研究重點。對城市生態(tài)系統(tǒng)的理解，因學科重點、研究方向等不同，有著一定差異。 第3頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四 80年代中期，我國生態(tài)學奠基人馬世駿院士等提出了社會、經(jīng)濟、自然復合生態(tài)系統(tǒng)，指出辨識社會、經(jīng)濟、自然之間復雜的耦合關系，從技術、體制、行

2、為方面去調(diào)控生產(chǎn)、生活與生態(tài)服務功能，將生態(tài)學原理運用到產(chǎn)業(yè)、社區(qū)及景觀設計、規(guī)劃與建設中去，對經(jīng)濟、社會和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展有著重要意義。一、城市生態(tài)系統(tǒng)概念 城市生態(tài)系統(tǒng)是一個以人為中心的自然、經(jīng)濟與社會系統(tǒng)組成的結構復雜，功能多樣，動態(tài)開放式的復合型人工生態(tài)系統(tǒng)。第4頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四第一節(jié) 城市生態(tài)系統(tǒng)基本概念(2) 城市生態(tài)系統(tǒng)是以城市居民為主體，以地域空間和各種設施為環(huán)境，通過人類活動在自然生態(tài)系統(tǒng)基礎上改造和營建的人工生態(tài)系統(tǒng) (王發(fā)曾)。(3) 城市生態(tài)系統(tǒng)是城市居民與其周圍環(huán)境組成的一種特殊的人工生態(tài)系統(tǒng)，是人們創(chuàng)造的自然經(jīng)濟社會復合體(金嵐等

3、)。第5頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四第一節(jié) 城市生態(tài)系統(tǒng)基本概念(4) 凡擁有10萬以上人口住房、工商業(yè)、行政、文化娛樂等建筑物占50以上面積，具有發(fā)達的交通線網(wǎng)和車輛來往頻繁的人類集聚的區(qū)域稱為城市生態(tài)系統(tǒng)(何強等)。第6頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四第一節(jié) 城市生態(tài)系統(tǒng)基本概念城市生態(tài)系統(tǒng)定義為：特定地域內(nèi)的人口、資源、環(huán)境(包括生物的和物理的、社會的和經(jīng)濟的、政治的和文化的)通過各種相生相克的關系建立起來的人類聚居地或社會、經(jīng)濟、自然的復合體。（環(huán)境科學詞典）第7頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四城市生態(tài)系統(tǒng)和一

4、般自然生態(tài)系統(tǒng)(如森林、草原等)或半自然今態(tài)系統(tǒng)(如農(nóng)田等)的不同主要表現(xiàn)在：第8頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四城市生態(tài)系統(tǒng)和一般自然生態(tài)系統(tǒng)(如森林、草原等)或半自然今態(tài)系統(tǒng)(如農(nóng)田等)的不同主要表現(xiàn)在：第9頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四城市生態(tài)系統(tǒng)和一般自然生態(tài)系統(tǒng)(如森林、草原等)或半自然今態(tài)系統(tǒng)(如農(nóng)田等)的不同主要表現(xiàn)在：(1) 城市生態(tài)系統(tǒng)是人工生態(tài)系統(tǒng)，人是這個系統(tǒng)的核心和決定因素。(2) 城市生態(tài)系統(tǒng)是消費者占優(yōu)勢的生態(tài)系統(tǒng)。(3) 城市生態(tài)系統(tǒng)是分解功能不充分的生態(tài)系統(tǒng)。第10頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分

5、，星期四城市生態(tài)系統(tǒng)和一般自然生態(tài)系統(tǒng)(如森林、草原等)或半自然今態(tài)系統(tǒng)(如農(nóng)田等)的不同主要表現(xiàn)在：(4) 城市生態(tài)系統(tǒng)是自我調(diào)節(jié)和自我維持能力很薄弱的生態(tài)系統(tǒng)。城市生態(tài)系統(tǒng)受到干擾時，其生態(tài)平衡只有通過人們的正確參與才能維持。(5) 城市生態(tài)系統(tǒng)是受社會經(jīng)濟多種因素制約的生態(tài)系統(tǒng)。第11頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四第二節(jié) 城市生態(tài)系統(tǒng)的構成 由于不同專業(yè)的研究角度和出發(fā)點不同，所以對城市生態(tài)系統(tǒng)構成的認識及劃分也各不相同。第12頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四一、社會學家提出的城市生態(tài)系統(tǒng)構成第13頁，共48頁，2022年，5月20日，5

6、點48分，星期四?？诘聡鞘猩鷳B(tài)系生物系統(tǒng)城市居民家養(yǎng)生物野生生物非生物系統(tǒng)住宅與公共建筑物人工物質系統(tǒng)道路設施工廠交通運輸通迅設施市政管網(wǎng)建設環(huán)境資源系統(tǒng)氣域水域土地 礦產(chǎn)能源系統(tǒng)生物能（食物等）自然能化石燃料二、環(huán)境學家提出的城市生態(tài)系統(tǒng)構成第14頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四二、環(huán)境學家提出的城市生態(tài)系統(tǒng)構成第15頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四三、生態(tài)學家等學者認為城市生態(tài)系統(tǒng)是一個以人為中心的自然經(jīng)濟，社會復合起來的人工生態(tài)系統(tǒng)，因而組成上包括這三個方面： 自然系統(tǒng)：是居民賴以生存的基本環(huán)境。 以生物與環(huán)境的協(xié)同共生及環(huán)境對城市活動的

7、支持、容納、緩沖及凈化為特征。 經(jīng)濟系統(tǒng)：涉及生產(chǎn)、分配、流通、消費各環(huán)節(jié)。 以物質從分散到集中的高密度運轉，能量從低質到高質的高強度集聚，信息從低序到高序的連續(xù)積累為特征。 社會系統(tǒng)：涉及城市居民及物質和精神生活的各方面。 以高密度人口和高強度的生活消費為特征。第16頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四城市生態(tài)系統(tǒng)的組成結構第17頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四第18頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四四、其他第19頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四四、其他第20頁，共48頁，2022年，5月20日，5點4

8、8分，星期四第三節(jié) 城市生態(tài)系統(tǒng)的特征一、人類屬性及人類生態(tài)系統(tǒng)的特征(一) 人類的兩種屬性1人類的生物屬性2人類的社會屬性第21頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四(二) 人類生態(tài)系統(tǒng)的特點 1食物鏈頂端生物成分的變化 2. 在構成生態(tài)系統(tǒng)的自然環(huán)境中，出現(xiàn)了日益擴大的人造(工)環(huán)境第22頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四(二) 人類生態(tài)系統(tǒng)的特點3非食物的能量流和物質流的強度日益 增長4科學技術在人類生態(tài)系統(tǒng)中的作用日益重要第23頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四 二、城市生態(tài)系統(tǒng)的特征(一) 城市生態(tài)系統(tǒng)區(qū)別于自然生態(tài)系統(tǒng)的

9、根本特征1. 系統(tǒng)的組成成分2系統(tǒng)的生態(tài)關系網(wǎng)絡 城市生態(tài)系統(tǒng)中的網(wǎng)絡則大多是具有社會屬性的網(wǎng)絡，包括城市生態(tài)系統(tǒng)中的各種自然網(wǎng)絡(已帶有明顯的人工色彩)和更為重要的社會關系、經(jīng)濟關系網(wǎng)絡。第24頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四3生態(tài)位 自然生態(tài)系統(tǒng)能提供自然生態(tài)位； 城市生態(tài)系統(tǒng)所能提供自然生態(tài)位、社會生態(tài)位、經(jīng)濟生態(tài)位。4系統(tǒng)的功能 自然生態(tài)系統(tǒng)表現(xiàn)出極高的生態(tài)效率； 城市生態(tài)系統(tǒng)整個系統(tǒng)的生態(tài)效率極低。第25頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四5調(diào)控機制6系統(tǒng)的演替 城市生態(tài)系統(tǒng)的演替是人類為了自身的生存和發(fā)展，通過各種生產(chǎn)和生活活動。對系統(tǒng)能

10、動地創(chuàng)建、改造、拓展的結果，也是城市人類集聚的發(fā)生、發(fā)展、興盛、衰亡的過程。第26頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四(二)城市生態(tài)系統(tǒng)的人為性1城市生態(tài)系統(tǒng)是人工生態(tài)系統(tǒng)2. 城市生態(tài)系統(tǒng)是以人為主體的生態(tài)系統(tǒng)3城市生態(tài)系統(tǒng)的變化規(guī)律由自然規(guī)律和人類影響疊加形成第27頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四(二) 城市生態(tài)系統(tǒng)的人為性4人類社會因素的影響在城市生態(tài)系統(tǒng)中具有舉足輕重的地位5城市生態(tài)系統(tǒng)中的人類活動影響著人類自身第28頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四(三) 城市生態(tài)系統(tǒng)的不完整性1城市生態(tài)系統(tǒng)缺乏分解者2城市生態(tài)系統(tǒng)“

11、生產(chǎn)者”(指綠色植物)不僅數(shù)量少，而且其作用也發(fā)生了改變第29頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四(四) 城市生態(tài)系統(tǒng)的開放性1對外部系統(tǒng)的依賴性2. 對外部系統(tǒng)的輻射性3城市生態(tài)系統(tǒng)的開放具有層次性 第一層次為城市生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部備子系統(tǒng)之間的開放即各子系統(tǒng)之間的交流和互相依賴、互相作用。第30頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四3城市生態(tài)系統(tǒng)的開放具有層次性 第二層次為城市社會經(jīng)濟系統(tǒng)與城市自然環(huán)境系統(tǒng)之間的開放 第三層次指城市生態(tài)系統(tǒng)作為一個整體向外部系統(tǒng)的全方位開放。第31頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四(五) 城市生態(tài)系統(tǒng)的

12、高“質量”性1物質、能量、人口等的高度集中性第32頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四日 期面 積人 口人口密度日 期面 積人 口人口密度(平方(人/平方(平方(人/平方(年/月/日)公里)(人)公里)(年/月/日)公里)(人)公里)中 國墨西哥北 京19911680710395000618墨西哥城1990149982357445494上 海1992.12.316341128937002034美 國天 津1992.12.31427658249001363休斯頓1992152016358271076印 度紐 約199282473225648886德 里199214839756

13、5006579阿根廷海德拉巴1992175298134817036布宜諾斯艾利斯1991200296540314827馬德拉斯1992.03.01174385118122133巴 西印度尼西亞圣保羅19911500113803007620雅加達1990661822251512435保加利亞三寶壟199229025954518937索菲亞199213101190126908伊 朗捷克共和國馬什哈德19911759155布拉格1992.12.3149612173152452德黑蘭19916475527法 國日 本巴 黎1990105215467820445大 阪1992.10.0122026032

14、7211809德 國東 京1992.10.01618812937713158柏 林1992.12.3188934657483898橫 濱1992.10.0143332721807554漢 堡1992.12.3175516887852237名古屋1992.10.0132621620076624慕尼黑1992.12.3131113206344253韓 國意大利仁 川1992.12.3133920706166111羅 馬1993.12.31150828290031876斧 山1992.12.0152938872787350米 蘭1992.12.3118213586277474漢 城1993.12.3

15、16051092546418047波 蘭哈薩克斯坦華 沙1992.12.3149516445153322阿拉木圖199218311932006524羅馬尼亞馬來西亞布加勒斯特1992.07.0122820656519060吉隆坡1992.06.3024312850005288俄羅斯菲律賓莫斯科1993.04.0199488816008935馬尼拉199238158449041392圣彼得堡1992.01.0114349710383455新加坡西班牙新加坡199264128182004397馬德里1992.01.0160730174394970泰 國巴塞羅那1992.01.01991630635

16、16459曼 谷1992.12.31156555621413554烏克蘭土耳其基 輔1993.01.0182826175123161伊斯坦布爾1990163076000004663英 國伊茲密爾1990119732694770225伯明翰1992.06.3026510091003801埃 及倫敦1991157968899004363開 羅1992214680000031522澳大利亞加拿大珀斯1992.06.3054001205342223蒙特利爾199150017758703552注:包括郊區(qū)。資料來源:世界大都市比較統(tǒng)計年表1994年。世界主要城市面積、人口和人口密度（1996年）第33頁

17、，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四第34頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四(五) 城市生態(tài)系統(tǒng)的高“質量”性2城市生態(tài)系統(tǒng)的高層次性（1）人們具有巨大的創(chuàng)造、安排城市生態(tài)系統(tǒng)的能力（2）城市生態(tài)系統(tǒng)的構成物質體現(xiàn)著當今科學技術的最高水平；（3）為了維持城市生態(tài)系統(tǒng)的運行，科學技術在城市生態(tài)系統(tǒng)中起著關鍵的作用。第35頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四(六) 城市生態(tài)系統(tǒng)的復雜性1城市生態(tài)系統(tǒng)是一個迅速發(fā)展和變化的復合人工系統(tǒng)2城市生態(tài)系統(tǒng)是一個功能高度綜合的系統(tǒng)第36頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四(七)

18、城市生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性1城市生態(tài)系統(tǒng)不是一個“自給自足”的系統(tǒng)，需靠外力才能維持.2城市生態(tài)系統(tǒng)一定程度上破壞了自然調(diào)節(jié)機能第37頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四3城市生態(tài)系統(tǒng)食物鏈簡化，系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力小4城市生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)關系出現(xiàn)倒置，決定了其為不穩(wěn)定的系統(tǒng)(七) 城市生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性第38頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四第39頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四思考題：1 如何認識城市生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的區(qū)別？2 如何認識城市生態(tài)系統(tǒng)的特征？第40頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四第四節(jié) 城市生態(tài)系

19、統(tǒng)的結構 第41頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四 在城市生態(tài)系統(tǒng)中，生物的營養(yǎng)結構有兩種不同的食物類型： 自然相對人工食物鏈（傳統(tǒng)） 城市生態(tài)系統(tǒng)的結構有四種方式：一、食物鏈結構綠色植物草食動物肉食動物 人（直接食用簡單加工的動植物） 完全人工食物鏈 經(jīng)過復雜人工加工的食品、飲用品、藥品等供人類直接食用。食物鏈只有一級消費者。第42頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四 資源利用鏈結構各由一條主鏈和副鏈構成。主鏈中：各類資源經(jīng)初加工，生產(chǎn)出一系列中間產(chǎn)品，再經(jīng)深加工后生產(chǎn)出可供直接消費的最終產(chǎn)品。副鏈：廢棄物如果加以重復，綜合利用，即為資源鏈的副鏈。二、資源利用鏈結構第43頁，共48頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四 城市生態(tài)系統(tǒng)中的生命與環(huán)境之間，環(huán)境要素之間都存在一定的相互作用關系。其中城市人群與環(huán)境之間的關系是此種結構的主