城市生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成和特征

第三章城市生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)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(gòu)成第三節(jié)城市生態(tài)系統(tǒng)的特征第一節(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(xué)的研究中心與研究重點(diǎn)。對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)的理解，因?qū)W科重點(diǎn)、研究方向等不同，有著一定差異。

80年代中期，我國生態(tài)學(xué)奠基人馬世駿院士等提出了社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，指出辨識(shí)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然之間復(fù)雜的耦合關(guān)系，從技術(shù)、體制、行為方面去調(diào)控生產(chǎn)、生活與生態(tài)服務(wù)功能，將生態(tài)學(xué)原理運(yùn)用到產(chǎn)業(yè)、社區(qū)及景觀設(shè)計(jì)、規(guī)劃與建設(shè)中去，對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)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(gè)以人為中心的自然、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)系統(tǒng)組成的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能多樣，動(dòng)態(tài)開放式的復(fù)合型人工生態(tài)系統(tǒng)。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(shè)施為環(huán)境，通過人類活動(dòng)在自然生態(tài)系統(tǒng)基礎(chǔ)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(jì)—社會(huì)復(fù)合體(金嵐等)。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(dá)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(qiáng)等)。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(huì)的和經(jīng)濟(jì)的、政治的和文化的)通過各種相生相克的關(guān)系建立起來的人類聚居地或社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然的復(fù)合體。（《環(huán)境科學(xué)詞典》）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：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：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(gè)系統(tǒng)的核心和決定因素。(2)城市生態(tài)系統(tǒng)是消費(fèi)者占優(yōu)勢(shì)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)。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(shí)，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(huì)經(jīng)濟(jì)多種因素制約的生態(tài)系統(tǒng)。第二節(jié)城市生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成由于不同專業(yè)的研究角度和出發(fā)點(diǎn)不同，所以對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成的認(rèn)識(shí)及劃分也各不相同。一、社會(huì)學(xué)家提出的城市生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成海口德國城市生態(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(zhì)系統(tǒng)道路設(shè)施工廠交通運(yùn)輸通迅設(shè)施市政管網(wǎng)建設(shè)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(xué)家提出的城市生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成二、環(huán)境學(xué)家提出的城市生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成三、生態(tài)學(xué)家等學(xué)者認(rèn)為城市生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)以人為中心的自然經(jīng)濟(jì)，社會(huì)復(fù)合起來的人工生態(tài)系統(tǒng)，因而組成上包括這三個(gè)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(duì)城市活動(dòng)的支持、容納、緩沖及凈化為特征。

經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)：涉及生產(chǎn)、分配、流通、消費(fèi)各環(huán)節(jié)。以物質(zhì)從分散到集中的高密度運(yùn)轉(zhuǎn)，能量從低質(zhì)到高質(zhì)的高強(qiáng)度集聚，信息從低序到高序的連續(xù)積累為特征。

社會(huì)系統(tǒng)：涉及城市居民及物質(zhì)和精神生活的各方面。以高密度人口和高強(qiáng)度的生活消費(fèi)為特征。城市生態(tài)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)四、其他四、其他第三節(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(huì)屬性(二)人類生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)1．食物鏈頂端生物成分的變化2.在構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的自然環(huán)境中，出現(xiàn)了日益擴(kuò)大的人造(工)環(huán)境(二)人類生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)3．非食物的能量流和物質(zhì)流的強(qiáng)度日益增長(zhǎng)4．科學(xué)技術(shù)在人類生態(tài)系統(tǒng)中的作用日益重要

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)的根本特征1.系統(tǒng)的組成成分2．系統(tǒng)的生態(tài)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)城市生態(tài)系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)則大多是具有社會(huì)屬性的網(wǎng)絡(luò)，包括城市生態(tài)系統(tǒng)中的各種自然網(wǎng)絡(luò)(已帶有明顯的人工色彩)和更為重要的社會(huì)關(guān)系、經(jīng)濟(jì)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。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(huì)生態(tài)位、經(jīng)濟(jì)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(gè)系統(tǒng)的生態(tài)效率極低。5．調(diào)控機(jī)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(dòng)。對(duì)系統(tǒng)能動(dòng)地創(chuàng)建、改造、拓展的結(jié)果，也是城市人類集聚的發(fā)生、發(fā)展、興盛、衰亡的過程。(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(二)城市生態(tài)系統(tǒng)的人為性4．人類社會(huì)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(dòng)影響著人類自身(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)“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(四)城市生態(tài)系統(tǒng)的開放性1．對(duì)外部系統(tǒng)的依賴性2.對(duì)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。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(huì)經(jīng)濟(jì)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(gè)整體向外部系統(tǒng)的全方位開放。(五)城市生態(tài)系統(tǒng)的高“質(zhì)量”性1．物質(zhì)、能量、人口等的高度集中性

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1992148397565006579

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(dá)1990661822251512435

保加利亞

三寶壟199229025954518937

索菲亞199213101190126908伊朗

捷克共和國

馬什哈德1991

1759155

布拉格1992.12.3149612173152452德黑蘭1991

6475527

法國

日本

巴黎1990105215467820445大阪1992.10.01220260327211809

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1993.12.316051092546418047

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1992.01.01143①49710383455新加坡

西班牙

新加坡199264128182004397

馬德里1992.01.0160730174394970泰國

巴塞羅那1992.01.0199163063516459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:①包括郊區(qū)。資料來源:《世界大都市比較統(tǒng)計(jì)年表》1994年。

世界主要城市面積、人口和人口密度（1996年）(五)城市生態(tài)系統(tǒng)的高“質(zhì)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(gòu)成物質(zhì)體現(xiàn)著當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的最高水平；（3）為了維持城市生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)行，科學(xué)技術(shù)在城市生態(tài)系統(tǒng)中起著關(guān)鍵的作用。(六)城市生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性1．城市生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)迅速發(fā)展和變化的復(fù)合人工系統(tǒng)2．城市生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)功能高度綜合的系統(tǒng)(七)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(gè)“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(jī)能3．城市生態(tài)系統(tǒng)食物鏈簡(jiǎn)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(guān)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)的脆弱性思考題：1如何認(rèn)識(shí)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(rèn)識(shí)城市生態(tài)系統(tǒng)的特征？第四節(jié)城市生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

在城市生態(tài)系統(tǒng)中，生物的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)有兩種不同的食物類型：

自然—相對(duì)人工食物鏈（傳統(tǒng)）

城市生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有四種方式：一、食物鏈結(jié)構(gòu)綠色植物

草食動(dòng)物

肉食動(dòng)物

人（直接食用簡(jiǎn)單加工的動(dòng)植物）

完全人工食物鏈經(jīng)過復(fù)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(jí)消費(fèi)者。

資源利用鏈結(jié)構(gòu)各由一條主鏈和副鏈構(gòu)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(fèi)的最終產(chǎn)品。副鏈：廢棄物如果加以重復(fù)，綜合利用，即為資源鏈的副鏈。二、資源利用鏈結(jié)構(gòu)

城市生態(tài)系統(tǒng)中的生命與環(huán)境之間，