城市生態(tài)與環(huán)境保護概論課件第6講城市生態(tài)系統(tǒng)

1、allre natures,第6講 城市生態(tài)系統(tǒng),城市系統(tǒng) 城市生態(tài)系統(tǒng) 城市生態(tài)系統(tǒng)的結構 城市生態(tài)系統(tǒng)的基本功能 城市生態(tài)系統(tǒng)的主要特點,allre natures,6.1.1 城市系統(tǒng) 城市是以人為中心，以一定的環(huán)境條件為背景，以經濟為基礎的社會、經濟、自然綜合體。按照系統(tǒng)論的觀點，這個綜合體稱作城市系統(tǒng)（urban system）,6.1 城市系統(tǒng),allre natures,6.1.1 城市系統(tǒng), 城市的結構與功能滿足系統(tǒng)的基本條件: 由108個單元（元素）組成，是一個復雜的巨系統(tǒng)； 城市具有其特定的結構 城市具有其特定的功能 各組成單元之間存在關聯(lián)性,allre natures,6

2、.1.2 城市系統(tǒng)的特征, 以人為中心的復合系統(tǒng)，包括自然、經濟、社會幾大子系統(tǒng)。 人工特征：人的活動在系統(tǒng)中起主導作用 城市系統(tǒng)是一個開放系統(tǒng)，其邊界較難劃定。 不同的城市具有不同的系統(tǒng)特征（結構、功能）。,allre natures,不同的城市具有不同的系統(tǒng)特征： 上海、北京、天津、武漢、沈陽、重慶、成都、廣州、杭州等9個城市是具有全國意義的綜合性工業(yè)城市； 攀枝花、馬鞍山、鞍山、本溪、黃石、包頭、太原、株洲、武漢等23個城市為治金工業(yè)主導的城市； 丹江口、宜昌、鐵嶺、淮北、樂山、焦作、阜新、棗莊、淮南、平頂山、邯鄲、唐山、陽泉、佳木斯、鎮(zhèn)江等23個城市為電力工業(yè)為占主導的城市；,6.1.

3、2 城市系統(tǒng)的特征,allre natures,不同的城市具有不同的系統(tǒng)特征：, 義烏、晉城、鶴崗、七臺河、新泰、烏梅、雙鴉山、大同、雞西、陽泉、鶴壁、淮北、六盤水、石嘴山、銅川、平頂山、萍鄉(xiāng)、阜新、棗莊、長治等26個城市是煤炭及煉焦工業(yè)占主導的城市； 克拉瑪依、大慶、東營、茂名、荊門、濮陽、安慶、撫順、淄博、錦州、蘭州等14個城市為石油工業(yè)占主導的城市；,allre natures, 吉林、青島、廣州、北京、南京等33個城市為化學工業(yè)占主導的城市； 長春、十堰、沈陽、哈爾濱、西安等42個城市為機械工業(yè)占主導的城市； 深圳、福州、南京、無錫等19個城市為電子工業(yè)占主導的城市； 秦皇島、湖州、嘉

4、興、鹽城、淮陰等32個城市為建材工業(yè)占主導的城市； 伊春、牙克石、渾江、牡丹江、三明、梧州等16個城市為森林和木材加工占主導的城市；,不同的城市具有不同的系統(tǒng)特征：,allre natures,6.2 城市生態(tài)系統(tǒng),6.2.1 城市生態(tài)系統(tǒng)的概念 指城市空間范圍內的居民與自然環(huán)境系統(tǒng)和人工建造的社會環(huán)境系統(tǒng)相互作用而形成的統(tǒng)一體，屬人工生態(tài)系統(tǒng)。 馬世駿：城市生態(tài)系統(tǒng)是一個以人為中心的自然、經濟與社會的復合系統(tǒng)。,allre natures,6.2.1 城市生態(tài)系統(tǒng)的概念,輸入 (自然、人工),能流 物流 價值流 信息流,輸出 (自然、人工),概念框圖,allre natures,6.3城市生

5、態(tài)系統(tǒng)的結構,6.3.1 城市生態(tài)系統(tǒng)的結構,allre natures,6.3.2 城市生態(tài)系統(tǒng)的結構分解,allre natures,6.3.3 城市生態(tài)系統(tǒng)的結構,各子系統(tǒng)之間的功能關系,金融 信息產業(yè) 商業(yè),科技 工業(yè) 農業(yè) 運輸,經濟子系統(tǒng),景觀 太陽 生物 資源,水體 土壤 空氣 礦藏,自然子系統(tǒng),計劃 規(guī)劃 管理決策系統(tǒng) 政策 法規(guī),旅游 生活環(huán)境 服務,就業(yè) 居住 交通 供應 通訊 服務 保險 教育 科技 餐飲 娛樂,社會子系統(tǒng),生產污染,資源利用,信息反饋,消費需求,經濟收入,經濟措施,價值流,物流和能流,信息流,信息反饋,環(huán)保法規(guī),生活污染,生態(tài)需求,企事業(yè)管理法規(guī),人口控

6、制,信息反饋,allre natures,6.4 城市生態(tài)系統(tǒng)的基本功能, UES功能的雙重性 UES的生產功能 UES能源結構和能量流動,allre natures,6.4.1 UES功能的雙重性,內部功能：維持系統(tǒng)內部的物流和能流的循環(huán)和暢通，并將各種流的信息不斷反饋，以調節(jié)外部功能，同時把系統(tǒng)內部剩余的或不需要的物質與能量輸出到外部生態(tài)系統(tǒng)。 有限的自然的物質生產：生物的初級生產和次級生產 經濟系統(tǒng)的物質生產 城市環(huán)境系統(tǒng)的正常運行,allre natures,外部功能：UES作為人工復合生態(tài)系統(tǒng)，必須具備外部物質，能量補充并經城市生態(tài)系統(tǒng)生產，向外部系統(tǒng)輸出物質和能量，以實現(xiàn)城市生態(tài)系

7、統(tǒng)的平衡與發(fā)展。 滿足城市人群生產的物質、能量、信息、價值輸入； 滿足經濟生產所需的物質、能量、信息、價值輸入； 作為生產者向外部系統(tǒng)的能量、物質、信息、價值輸出； 作為經濟、社會、環(huán)境大系統(tǒng)的組成部分，向更高層次的宏觀系統(tǒng)輸出價值。,6.4.1 UES功能的雙重性,allre natures,（1）生物性生產,6.4.2 UES的生產功能,城市內綠色植物（森林、草地、果園、農田、蔬菜、苗圃及藻類）的初級生產。,動物生產,allre natures,6.4.2 UES的生產功能,（2）非生物生產 城市生態(tài)系統(tǒng)的非生物生產是人類生態(tài)系統(tǒng)特有的生產功能，是指其具有創(chuàng)造物質與精神滿足城市人類的物質消

8、費與精神需求的性質。有物質的與非物質的非生物生產兩大類。,allre natures,（2）非生物生產 物質生產：是指滿足人們的物質生活所需的各類有形產品及服務。包括：a.各類工業(yè)產品；b.設施產品，指各類為城市正常運行所需的城市基礎設施，城市是一個人口與經濟活動高度集聚的地域，各類基礎設施為人類活動及經濟活動提供了必需的支撐體系；c.服務性產品，指服務、金融、醫(yī)療、教育、貿易、娛樂等各項活動得以進行所需要的各項設施。 城市生態(tài)系統(tǒng)的物質生產產品不僅僅為城市地區(qū)的人類服務，更主要的是為城市地區(qū)以外的人類服務。因此城市生態(tài)系統(tǒng)的物質生產量是巨大的。其所消耗的資源與能量也是驚人的，對城市區(qū)域及外部

9、自然環(huán)境的壓力也是不容忽視的。,6.4.2 UES的生產功能,allre natures, 非生物生產 非物質生產：是指滿足人們的精神生活所需的各種文化藝術及相關的服務。如城市中具有眾多人類優(yōu)秀的精神產品生產者，包括作家、詩人、雕塑家、畫家、演奏家、歌唱家、劇作家等，也有難以計數(shù)的精神文化產品出現(xiàn)，如小說、繪畫、音樂、戲劇、雕塑等等，這些精神產品滿足了人類的精神文化需求，陶冶了人們的精神情操。,6.4.2 UES的生產功能,allre natures,6.4.3 城市生態(tài)系統(tǒng)的生活功能,教 育,交 通,居 住,文 化,信 息,保 健,娛 樂,allre natures,6.4.4 城市生態(tài)系統(tǒng)

10、的還原功能,1.自凈化功能 水體自凈化功能 大氣擴散功能 城市綠地凈化功能 土地處理功能 2.人工調節(jié)功能：城市環(huán)境保護與環(huán)境管理。,allre natures,6.4.5 UES能源結構與能量流動, 能源結構 UES的能量指能源在滿足城市多種功能過程中，在城市生態(tài)系統(tǒng)內外的傳遞、流通和耗散過程。而能源結構是指能源總生產量和總消費量的構成與比例關系。 生產結構：各種一次性能源如煤炭、石油、天然氣、水 能、核能等所占比重。 浪費結構：能源的使用途徑及其所占總用能的比重。 城市能源結構反映該城市生產技術發(fā)展水平。,allre natures,6.4.5 UES能源結構與能量流動,中國與世界部分國家能源消費構成（%）,(引自沈清基,1998),allre natures,6.4.5 UES能量流動,原生能源,有用能源,最終能源,損耗熱,損耗熱,損耗熱,損耗熱,利用,利用,轉化,傳輸,傳輸,損耗熱,城市生態(tài)系統(tǒng)的能量流動基本過程 （引自何強,1994）,次生能源,allre natures,6.5 城市生態(tài)系統(tǒng)的主要特點, UES生命系統(tǒng)的主體為人,次級生產者和消費者都是人 UES