城市生態(tài)學課件資料③-第二章

第二章城市生態(tài)學的理論基礎第一節(jié)城市生態(tài)學的學科基礎一、生態(tài)學（ecology）（一）生態(tài)學的發(fā)展與研究對象德國赫克爾（EmstHeinrichHaeckel）18691886立了生態(tài)學這門學科。Ecologyoikoslogos”究。境之間的相互關系的學科。（二）生態(tài)學研究尺度基因DNA位。①基因多樣性是生物多樣性的重要組成部分，是地球上所有生物攜帶的遺傳信息的總和。②轉基因通俗的說就是一種生物體內的基因轉移到另一種生物或同種生物的不同品種中的過程。一般來說轉基因是通過有性生殖過程來實現的。個體生態(tài)學①物種的生活史②個體對環(huán)境的適應性——生活型③環(huán)境對個體的制約——生態(tài)型種群生態(tài)學同類生物所組成的群體。①種群的基本特征——年齡結構、性比、大小等。1②種群的格局——空間分布等。③格局形成的過程——種內競爭、生殖特征等。群落生態(tài)學不同類別生物所組成的集合。①群落的結構——水平結構、垂直結構、種類結構。②群落的動態(tài)——演替過程、物種更替等。生態(tài)系統、景觀、全球生態(tài)學相互作用和相互依存所形成的一個功能單位。①結構——食物鏈。②功能——能流、物流、信息流、價值流。③調控——機制、反饋。二、城市學城市學(urbanology)一詞最早見于日本磯村英一的《城市學》（1975）。造城市的各種學科的總稱.城市管理學、城市經濟學、城市規(guī)劃學等被相繼納入城市學的范疇之中。三、人類生態(tài)學（anthropo-ecology）人類生態(tài)學(anthropo-ecology)其規(guī)律的學科。美國芝家哥學派的代表人物（帕克）首先提出這個科學術語。生態(tài)學也就自然成為生態(tài)學中最引人矚目的分支之一。2第二節(jié)城市生態(tài)學的有關概念與原理一、基本概念（一）生態(tài)系統定義指一定地域內生存的一個生物群落與環(huán)境相互作用的，具有能量轉換、物質循環(huán)代謝和信息傳遞功能的統一體。生態(tài)系統的結構特征（1954）生態(tài)系統的功能特征33能量流動特點：①“越流越細”，能量在流動過程中逐漸耗散。②單向流動，不可逆。生態(tài)系統的物質循環(huán)4（二）城市生態(tài)系統定義動影響的、以人為中心的陸生生態(tài)系統（宋永昌等）。（松）。③城市空間范圍內的居民與自然環(huán)境系統和人工建造的社會環(huán)境系統相互作用而形成的統一體（楊小波等）。合體（趙運林等）。城市生態(tài)系統的特點①人工生態(tài)系統，人是這個系統的核心和決定因素。②消費者占優(yōu)勢的生態(tài)系統。③分解功能不完全的生態(tài)系統。④自我調節(jié)和自我維持能力很薄弱的生態(tài)系統。⑤受社會經濟多種因素制約的生態(tài)系統。二、基本原理（一）生態(tài)位定義①生態(tài)位(niche):物種在群落中在時間、空間和營養(yǎng)關系方面所占的地位。生態(tài)位的寬度據該種的適應性而改變，適應性較大的物種占據較寬廣的生態(tài)位。②城市生態(tài)位(urbanniche):能、地位、作用及其人口、資源、環(huán)境的優(yōu)劣勢。城市生態(tài)位分類①生產生態(tài)位：城市的經濟水平（物質和信息生產及流通水平）、資源豐盛度（如水、能源、原材料、資金、智力、土地、基礎設施等）。5②生活生態(tài)位：社會環(huán)境（物質，精神及社會服務水平等）及自然環(huán)境（物理環(huán)境質量、生物多樣性、景觀適宜度等）。（二）多樣性與穩(wěn)定性(diversity&stability)及結構的多樣性、復雜性呈正相關的。持其動態(tài)平衡的穩(wěn)定狀態(tài)。在結構復雜的生態(tài)系統中，當食物鏈（網）造成能量、物質流動的障礙時，可以由不同生物種群間的代償作用給予克服。整體經濟效益提高等。（三）食物鏈(網)原理基本概念①食物鏈（foodchain）:以能量和營養(yǎng)物質形成的各種生物之間的聯系.②食物網web）：雜營養(yǎng)關系。此可以對城市食物網“加鏈”和“減鏈”。A.減鏈：除掉或控制那些影響食物網傳遞效益，利潤低、污染重的鏈環(huán)。B.產品。6食物鏈（網）（四）系統整體功能最優(yōu)原理1.整體大于部分之和，1>1/2+1/2。子系統功能和系統整體功能相輔相成。子系統都有無限制地滿足自身發(fā)展的需要，而不顧其他個體的潛勢存在。城市各組分之間的關系并非總是協調一致的。效益為目標，局部功能與效率應當服從于整體。（五）環(huán)境承載力原理環(huán)境承載力（environmentalloadcapacity）:的人類社會作用。環(huán)境承載力會隨城市外部環(huán)境條件的變化而變化。逆向演替。生態(tài)演替（succession）一種更新過程，指一個群落被另一個群落，或一個生態(tài)系統被另一個生態(tài)系統代替的過程。正向演替（progressivesuccession）生態(tài)系統向結構復雜、能量最優(yōu)利用、生產力最高的方向的演化稱之；反之稱為逆向演替（retrogressivesuccession）。演替方向:當城市活動強度小于環(huán)境承載力時，城市生態(tài)系統可表現為正向演替；反之，則相反。（六）生態(tài)平衡失調與生態(tài)危機生態(tài)平衡失調7生態(tài)失調（EcologicalDisturbance）它是指當外來干擾超越生態(tài)系統的自我控制能力而不能恢復到原初狀態(tài)時稱之生態(tài)危機(ecologicalcrisis(ecologicalcrisis)，而導致的局部甚至整個生物圈結構和功能的失調生態(tài)平衡失調起初往往不易被三、城市生態(tài)學研究思路（一）系統思想系統的統一體。體現這種整體性和相互聯系性的思想，就是系統思想。系統思想要求：全面地、連貫地、靈活地看問題。（二)系統的特征根據邏輯統一性的要求構成。關聯性：各個組分之間相互聯系、制約、有機地結合在一起。目的性：具有一定的功能，達到一定的目的。統必須適應它的環(huán)境。(feedback)（三）系統研究思路系統輸入：系統在邊界確定以后，所有跨越邊界進入系統的流動。3.黑箱理論（Blackboxtheory）8和反應特性的系統研究思路。用黑箱研究思路。白箱理論(Whiteboxtheory)能來認識系統輸入與輸出在內的整體特性。②如生物的形態(tài)解剖研究、各種電器設計等常采用白箱研究思路?；蚁淅碚?Greyboxtheory)①兼用黑箱和白箱的研究思路。采用灰箱研究思路來認識分析系統。四、城市生態(tài)學的一般規(guī)律（一）相互依存與相互制約規(guī)律稱“物物相關””和“相生相克”規(guī)律。遍存在的。噴灑藥品、采伐、開ft（（二）物質循環(huán)與再生規(guī)律9的程度。至于流經生態(tài)系統中的能量，通常只能通過系統一次，當能量經食物鏈轉移時，每經過一個營養(yǎng)級，就有大部分能量轉化為熱散失掉，無法加以回收利用。因此，為了充分利用能量，必須設計出能量利用率高的系統特別是后者，既能較徹底地消除污染，又能充分回收垃圾中含有的物質養(yǎng)分(有機肥料)和有用能量(沼氣)，是較有前途的城市垃圾處理方法。（三）物質輸入與輸出動態(tài)平衡規(guī)律取物質，另一方面又向環(huán)境排放物質