第二章 城市生态学概论及基本原理
城市环境与城市生态学概述
第一节 城市生态学的概念与发展
随着时间的推移,城市生态学概念在西欧 和北美间开始相互协调,逐渐趋于统一。在欧 洲,城市生态学的概念正在逐渐扩展自己的含 义;在北美, 自然科学方面的研究(如气候学、 绿地建设和城市园林树木的意义等), 已在有关 的城市环境规划中获得了广泛的应用。
•城市生态学可理解成为研究城市人类与城市环境(包 括城市自然生态系统和城市人类生态系统)之间关系 的科学。
第一节 城市生态学的概念与发展
城市生态学定义基本内涵— 一是城市生态学的研究对象是包括城市人 类在内的城市生态系统; 二是城市生态学不能离开生态学的基本概 念和基本原理的约束。
第一节 城市生态学的概念与发展
第四节 城市生态系统的构成
一 、城市生态系统的概念及构成
城市生态系统是城市居民与周围环境相互作用形成的 网络结构,是人类在改造和适应自然环境的基础上建立起 来的特殊人工生态系统。
显然,把城市作为一个生态系统加以研究,有助于城市物 质、能量的高效利用,社会、自然的协调发展,系统的自 我调节与自我平衡,进而有利于城市本身的发展以及城市 与周边区域的协调、融合。
第二节 城市生态学的学科体系
四 、城市生态学研究内容的发展趋势
1、城市与自然、资源、环境相互作用的具体机制 方面应全面深入地展开 2、将城市视为自然- 经济- 社会复合生态系统, 需在具体机制研究的基础上, 更为精确地概述 3、现代生态学最关心的三个研究领域是可持续的 生态系统、生物多样性保护、全球变化
第二节 城市生态学的学科体系
一 、城市生态学学科基础 1、生态学 2、城市学 3、人类生态学
《城市生态学》课程笔记
《城市生态学》课程笔记第一章绪论一、城市生态学的概念1. 定义:城市生态学是研究城市生态系统结构、功能、过程及其与人类活动相互关系的科学。
它关注城市环境中生物与非生物因素之间的相互作用,以及这些相互作用如何影响城市生态系统的健康和可持续性。
2. 研究对象:城市生态系统,这是一个由自然、社会和经济要素组成的复杂系统。
具体包括:- 生物成分:植物(如城市绿地、公园)、动物(如宠物、野生动物)、微生物(如土壤和水体中的微生物)。
- 非生物成分:水(如河流、湖泊、地下水)、土壤(如城市土壤特性和污染)、气候(如城市热岛效应)、建筑物(如住宅、商业建筑)。
3. 研究内容:城市生态学的研究内容广泛,主要包括以下几个方面:- 城市生态系统的组成与结构:研究城市生态系统的构成要素及其空间分布和相互关系。
- 城市生态系统的功能:探讨城市生态系统的能量流动、物质循环和信息传递等生态过程。
- 城市生态因子的作用:分析城市环境中的生态因子如何影响生物和非生物成分。
- 城市生态环境问题:研究城市生态环境问题的成因、影响及其解决方案。
- 城市生态规划与管理:提出基于生态学原理的城市规划和管理策略。
二、城市生态学的发展简史1. 萌芽阶段(19世纪末至20世纪初):- 背景:工业革命导致城市化进程加快,城市环境问题日益突出。
- 代表性事件:关注城市卫生条件、绿化和公共健康问题。
2. 形成阶段(20世纪20年代至50年代):- 标志:芝加哥学派的社会生态学研究,特别是帕克和伯吉斯的同心圆模型。
- 成果:城市生态学作为一门独立学科逐渐形成。
3. 发展阶段(20世纪60年代至80年代):- 特点:研究内容不断丰富,如城市生态系统的能量分析、物质循环和生态平衡。
- 重要著作:如麦克哈格的《设计结合自然》提出了生态规划的理念。
4. 深化阶段(20世纪90年代至今):- 趋势:与其他学科如环境科学、社会学、经济学等交叉融合。
- 焦点:城市可持续发展和生态修复。
城市生态学研究的基本原理与思路
城市⽣态学研究的基本原理与思路城市⽣态学研究的基本原理与思路(⼀)基本原理1、“⽣态位”⽣态位:物种在群落中在时间、空间和营养关系⽅⾯所占的地位。
⽣态位的宽度据该种的适应性⽽改变,适应性较⼤的物种占据较宽⼴的⽣态位。
城市⽣态位(urban niche):城市给⼈们⽣存和活动提提供的⽣态位。
反映了⼀个城市的现状对于⼈类经济活动,⽣活活动的适宜程度,既城市的性质、功能、地位、作⽤及其⼈⼝、资源、环境的优劣势。
2、多样性与稳定性⽣物群落与环境之间保持动态平衡的稳定状态的能⼒,是同⽣态系统物种及结构的多样性、复杂性呈正相关的。
⽣态系统的结构愈多样、复杂,则其抗⼲扰的能⼒愈强,因⽽也愈易于保持其动态平衡的稳定状态。
在结构复杂的⽣态系统中,当⾷物链(⽹)上的某⼀环节发⽣异常变化,造成能量、物质流动的障碍时,可以由不同⽣物种群间的代偿作⽤给予克服。
⼈⼒资源多样性,保证了城市各项事业的发展对⼈才的需求;⼟地的多样性,保证了城市各类活动的展开;城市功能与交通⽅式的多样性,使城市具有更⼤的吸引⼒与辐射⼒;⾏业和产业结构的多样性,使城市经济稳定,整体经济效益提⾼等。
3、⾷物链(⽹)原理⾷物链: 以能量和营养物质形成的各种⽣物之间的联系。
⾷物⽹:⽣物群落中许多⾷物链彼此相互交错连接⽽成的复杂营养关系。
●⽤于城市系统时,各企业之间相互提供⽣产原料,某⼀企业的产品是另⼀企业⽣产的原料;某些企业⽣产的“废品”也可能是另⼀些企业的原料。
如此可以对城市⾷物⽹“加链”和“减链”。
减链:除掉或控制那些影响⾷物⽹传递效益,利润低、污染重的链环。
加链:增加新的⽣产环节,将不能直接利⽤的物质、资源转化为价值⾼的产品。
⾷物链(⽹)原理表明:⼈类居于⾷物链的顶端,⼈类依赖于其他⽣产者及各营养级的“供养”⽽维持其⽣存;⼈类对其⽣存环境污染的后果最终会通过⾷物链的作⽤(即污染物的富集作⽤)⽽归结于⼈类⾃⾝。
4、系统整体功能最优原理●整体⼤于部分之和, 1>1/2+1/2.●⼦系统功能和系统整体功能相辅相成;●⼦系统都有⽆限制地满⾜⾃⾝发展的需要,⽽不顾其他个体的潜势存在。
城市生态与城市环境
城市生态与城市环境——复习资料要点第一章生态学概论1、生态学:生态学就是研究生物之间、生物与环境之间得相互关系得科学。
(P3)2、生境:指在一定时间内对生命有机体生活、生长发育、繁殖以及对有机体存活数量有影响得空间条件及其她条件得总与。
生境(生物得生活环境)包括:物理环境(非生物环境);生物环境。
(P6)3、生态因子:组成生境得因素称生态因子。
生态因子有两方面因素所组成:生物因素与非生物因素。
(P12)4、种群:在一定时空中同种个体得总与(P17)种群得基本特征:空间特征、数量特征、遗传特征。
种群得动态参数:出生率与死亡率、迁入与迁出、年龄结构与性别比、种群内禀增长率。
种间关系:种间竞争关系、种间捕食与寄生关系、种间合作与互利共生关系。
5、种群增长模式:内禀增长率(A)、实际增长率(B)、环境阻力(C):A—B=C(P20)6、生态位:有机体在生物群落中得功能与位置。
(P22)7、群落(即生物群落):就是指在一定时间内居住在一定空间范围内得生物种群得集合。
(P24)群落得特征:a)群落中得优势种;b)群落得物种多样性;c)群落得种间关联性;d)群落得交错区与边缘效应;e)群落得安定性。
(P25-26)8、生态系统:就是一定空间内生物与非生物成分通过物质得循环、能量得流动、信息得交换而相互作用、相互依存所构成得一个生态学功能单位。
(P29)9、生态系统得组成成分:a)生产者;b)消费者;c)还原者;d)非生物环境(P29)生态系统得结构:空间结构、物种结构、营养结构。
10、生态系统得基本功能:a)生物生产;b)能量流动;c)物质循环;d)信息传递;(P35-39)11、破坏生态平均得因素:人为因素与自然因素(P42)12、生态系统平均得调节机制:1)反馈机制;2)抵抗力;3)恢复力(P43)13、生态系统有两大部分(生物环境、非生物环境),四个基本成分(生产者、消费者、还原者、非生物环境)14、简述生态系统得基本特征及类型?答:(1)生态系统得基本特征:a)生态系统就是动态功能系统;b)生态系统具有一定得区域特征;C)生态系统就是开放得“自持系统”;d)生态系统具有自动调节功能。
城市生态学基本原理
基本原理
(1)城市生态位原理
1)生态位:指物种在群落中所占的地位。
适应性较大的物种占据较宽广的生态位。
2)城市生态位:反映—个城市的现状对于人类各种经济活动和生活活动的适宜程度,反映一个城市的性质、功能、地位、作用及其人口、资源、环境的优劣势,从而决定了它对不同类型的经济以及不同职业、不同年龄人群的吸引力和离心力。
包括生活、生产生态位。
(2)多样化导致稳定性原理
生态系统的结构愈多样、复杂,则其抗于扰的能力愈强,也愈易于保持其动态平衡的稳定状态。
城市生态系统中,城市各部门和产业结构的多样化和复杂性导致城市经济的稳定性和整体的城市经济效益提高。
(3)食物链原理
城市各个部分、各个元素、各个部分之间既有着直接、显性的联系,也有着间接、隐性的联系。
各部分之间相互依赖、互相制约。
人类位于食物链的顶端。
(4)系统整体功能最优原理
理顺城市生态系统结构,改善系统运行状态,要以提高整个系统的整体功能和综合效益为目标,局部功能与效率应当服从于整体功能和效益。
(5)最小因子原理
处于临界量的生态因子对城市生态系统功能的发挥具有最大的影响力;有效地改善提高其量值,会大大地增强城市生态系统的功能与产出。
(6)环境承载力原理
环境承载力会随城市外部环境条件的变化而变化,其改变会引起城市生态系统结构和功能的变化,从而推动城市生态系统的正向演替或逆向演替;城市生态演替是一种更新过程;演替方向是城市生态系统中人类活动强度是否与城市环境承载力相协调密切相关的。
包括资源承载力、技术承载力、污染承载力。
第二章 城市生态学及基本原理_
三、蓬勃发展阶段
1971年开始的联合国教科文组织的《人与生物圈》 (MAB)计划,使城市生态学进入蓬勃发展的阶段。 现阶MBA段研究的重点: (1)建立并检验城市化与环境之间的相互关系的各 种模型,并用于城市不同发展阶段的决策及一些福 利标准和环境质量的比较; (2)城市人口与乡村人口流的关系及对环境作用的 研究; (3)通过对城市地区生物学产量的研究及能量、资 源的合理及循环利用的研究,以减少周围地区的负 荷和资源的供给。 (4)城市绿地管理的研究。
第二节 城市生态学产生的背景
一、城市规划理论发展需要生态思 想的介入 1848年最早制订了《公众卫生 法》。
1898年由F.霍华德创立了“田园 城市”的规划理论,影响深远。 “田园城市”的概念主要是确定 职业与居民的正确关系,确定优 美的环境素质,土地使用模式以 及城市的财政、行政与城市最优 规模之间的关系,从而描绘出一 个理想的城市规划方案。“田园 城市”最后改称为:“IFHP”(国 际住宅与城市规划会议),谋求 现实地解决城市问题。
从20实际60年代开始,法国学者集中研究了“区域发展规划”,重 点是研究核心城市与其外围地区的发展关系。例如著名的英国“东 南研究计划”(south-east study),苏格兰的坎伯诺得 (Cumbernauld),英国中部第三期新市镇,美国的河流流域研究 都进行了大规模的区域发展规划。 二、解决城市问题(包括城市环境问题)需要生态学思想 (一)城市问题产生根源 1.城市是一个高度集聚与高度稀缺的统一体。 (1)城市的集聚性 城市是社会生产力发展到一定阶段后的产物,是人类文明的集中表 现。现代城市更是人类科学、技术和文化发展的体现,是社会政治 活动和经济活动最集中的地方,又是地球上人口最密集的区域。 (2)城市的稀缺性 城市的稀缺性指城市在多个自然环境因素方面的稀缺与紧缺特征。 如城市中植被稀缺、生物(除人类外)、水源、光照、清洁空气、 能源、土地等均呈不同程度的稀缺状态。
城市生态学——chapter2生态系统基础理论
第三节 生态因子及其作用
生态因子:是指环境要素中对生物起作用 的因子,如光照、温度、水分、氧气、二 氧化碳、食物和其他生物等。
生态因子影响生物的生长、发育和分布, 影响群落的特征。
1.生态因子分类:
按性质分: 气候因子: 土壤因子: 壤生物等 地形因子: 生物因子: 人为因子: 温度、水分、光照、风等 土壤结构、土壤成分的理化性质、土 陆地、海洋、海拔等 动物、植物、微生物及其之间各种big最小因子定律 19世纪,德国化学家Liebig在研究谷物产量时 发现谷物的生长常常不是被需要大量营养的物质 所限制,而是决定于那些在土壤中极为稀少且为 植物所必需的元素.
他提出:植物的生长取决于那些处于最少量状 态的营养成分.
(3)Shelford耐受性定律
①生物对各种生态因子的耐性幅度有较大差异;
第二节 生态系统的能量流动与物质循环
能量流动与物质循环是生态系统的两大基 本功能。生态系统最初的能量来源是太阳, 特点是单向流动,逐级递减。生命必须物 质的最初来源是岩石或地壳,物质循环的 特点是形成闭环,循环往复。
一.能量流动
(一)遵循热力学第一定律和第二定律 热力学第一定律(能量守恒定律):在自然界的一切现 象中,能量即不能创造,也不能消灭,而只能以严格的 当量比例由一种形式转变为另一种形式。
②在自然界中,生物并不一定都在最适环境因子范围内 生活,一般对所有因子耐受范围广的生物分布也较广; ③当一物种的某个生态因子不是处在最适状态时,它对 另一些生态因子的耐性限度将会下降; ④繁殖期通常是一个临界期,环境因子最可能起限制作 用。
第四节 生态系统服务与保持生态系统平衡
一.生态系统服务 1 概念: 生态系统服务是指对人类生存 和生活质量有贡献的生态系统产品和服务。
城市生态学及基本原理_
城市是社会生产力发展到一定阶段后的产物,是人类文明的集中表 现。现代城市更是人类科学、技术和文化发展的体现,是社会政治 活动和经济活动最集中的地方,又是地球上人口最密集的区域。 (2)城市的稀缺性 城市的稀缺性指城市在多个自然环境因素方面的稀缺与紧缺特征。 如城市中植被稀缺、生物(除人类外)、水源、光照、清洁空气、 能源、土地等均呈不同程度的稀缺状态。
2.人们对自然环境(包括城市环境)的错误认识。这种错误认识导致 了人们在城市建设、城市管理、城市发展等方面的失误,使城市问 题不断加剧。
(二)城市发展需要生态学思想
第三节 城市生态学的发展阶段
一、萌芽阶段(20世纪以前) 1.中国古代的生态学思想
2.国外古代的生态学思想
• 2000多年前的古希腊就已有生态思想的萌 芽。
• 公元前600年,希腊地理学家美勒提出生态 区划设想。
• 公园前300年,古希腊哲学家提奥弗拉斯特 注意到植被分布与气候、土壤的关系。
• 1869年,德国生物学家提出生态学的概念。
二、初级阶段
• 20世纪初,国外一批科学家将生态学思想运用于 城市问题的研究。
• 1904年格迪斯《城市开发》 • 1915年《进化中的城市》 • 1916年美国芝加哥学派创始人帕克发表了
第二章 城市生态学及基本原理
第一节 城市生态学定义
• 城市生态学由芝加哥学派(Chicago School of Human Ecology)的创始人帕 克(Robert Ezra Park,1864--1944)于本 世纪20年代提出。芝加哥学派是以美国芝 加哥大学社会学系为代表的人类生态学及 其城市生态学术思想的统称。兴盛于上世 纪20~30年代,开创了城市生态学研究的 先河。其代表人物有帕克、伯吉斯 (E.W.Burgess)、麦肯齐 (R.D.Mckenzie)等。该学派以城市为研 究对象,以社会调查及文献分析为主要方 法,以社区即自然生态学中的群落、邻里 为研究单元,研究城市的集聚、分散、入 侵、分割及演替过程、城市的竞争、共生 现象、空间分布格局、社会结构和调控机 理;运用系统的观点将城市视为一个有机 体,一种复杂的人类社会关系,认为它是 人与自然、人与人相互作用的产物,其最 终产物表现为它所培养出的各种新型人格。
第2章 城市生态学及基本原理
究城市的结构、功能、动态调控的一门学科。
理论上:研究其发生、发展的动因、组合和分布规律,结
构和功能的关系,调节和控制的机理。
应用上:规划、建设和管理城市,提高资源利用率,改善
城市系统关系,增加城市活力。
1.2 城市生态学的产生背景
城市规划理论发展需要生态思想的介入:
– 霍华德的“田园城市”规划理论; – 勒· 柯布西埃的《明日之城市》; – 20世纪60年代以来,法国学者“区域发展规划”研 究;
1885年,包世臣提出农业与非农业劳动力比例关系应
为5:1,限制非农业人口的发展。这些“重农抑商”
的思想在一定程度上影响了我国城市的发展。
2 城市生态学的发展简史
2.2 初级阶段(20世纪60年代之前):生态学思
想开始应用于城市问题的研究。
–1919年,霍华德(E. Howard)明确提出田园城市的含义;
1)生产生态位:
……
1984年中国生态学会在上海举行了“首届全国城市生态
科学研究会”,会上成立了“中国生态学会城市生态学 专业委员会”,标志着中国城市生态研究工作的开始。
1988年,《城市生态与城市环境》期刊在天津出版发行,
1989年马传栋编写了《城市生态经济学》,1992年于志 熙编写了《城市生态学》,1993年杨士弘出版《城市生 态研究》, 1993 年董雅文编写了《城市景观生态》和 1998年沈清基的《城市生态与城市环境》等。
霍华德从城市规模、布局结构、人口密度、绿带等
城市规划问题,提出一系列独创性的见解,是一个 比较完整的城市规划思想体系。
该理论对后来出现的一些城市规划理论,如“有机
疏散”论、卫星城镇的理论颇有影响。1940’s后,
城市环境与生态学:第1篇 原理篇 第02章 城市生态学概论及基本原理
✓ 从全球的角度来研究生态学。 ✓ 人类面临的挑战:人口、食物、能源、资源、工业及城市膨胀
2.3.3 城市生态学的研究内容
城市与生态环境相互关系的角度
• 城市人口的结构、变化速率及其空间分布特征 • 城市物质代谢功能与城市生态环境质量的关系 • 城市发展(受限)与生态环境质量的关系 • 研究城市生态系统与环境质量之间的关系以建立生态系统模型 • 城市环境质量与城市居民健康的关系 • 城市生态系统的生物与环境之间的作用与反作用 • 城市生态系统与其他生态系统的关系(农田、海阳与河流等) • 社会环境对城市居民及其活动的影响 • 生态环境质量指标的合理标准 • 城市生态规划和环境规划的原理、内容与方法
•1 •2
2.4 城市生态学基本原理
2.4.1 城市生态位原理:促进城市发展的内在原因 2.4.2 多样性导致稳定性原理:城市稳定和活力的原因 2.4.3 食物链(网)原理:城市活动的能量、物质利用原理 2.4.4 限制因子原理:城市发展的关键因素原理 2.4.5 生态环境承载力原理:城市发展的局限性原理 2.4.6 共生原理:城市发展的关系原理
2.1 城市生态学概念
2.1.1 城市生态学概念 2.1.2 城市生态学的分支
2.1.1 城市生态学概念
城市生态学由芝加哥学派的创始人帕克于 1920年代提出:城市生态学是对人们的空 间关系和时间关系如何受其环境影响这一 问题的研究。
芝加哥学派是由美国芝加哥大学社会学系为代表的人类生 态学及城市生态学术思想的统称。以城市为研究对象,通 过社会调查及文献分析方式,以社区和邻里为研究单元, 研究城市的集聚、分散、入侵、分隔及演替过程。
2.3.1 城市生态学的主要学科基础 2.3.2 城市生态学的研究层次 2.3.3 城市生态学的研究内容
城市生态学的理论基础
转基因
第二章 城市生态学的理论基础
基因多样性
不同亚种的狗
不同基因的玉米
基因存在于脱氧 核糖核酸
第二章 城市生态学的理论基础
个体生态学 物种的生活史 个体对环境的适应性
生态型
生活型
环境对个体的制约
第二章 城市生态学的理论基础
种群生态学
同类生物所组成 的群体 年龄结构、性 比、大小等
种群的基本特征 种群的格局 格局形成的过程
生物群落与环境之间保持动态平衡的稳定状 态的能力,是同生态系统物种及结构的多样 性、复杂性呈正相关的 生态系统的结构愈多样、复杂,则其抗干扰 的能力愈强,因而也愈易于保持其动态平衡 的稳定状态
第二章 城市生态学的理论基础
2 多样性与稳定性( diversity & stability)
在结构复杂的生态系统中,当食物链(网)上的某一环节发 生异常变化,造成能量、物质流动的障碍时,可以由不同生 物种群间的代偿作用给予克服
◎生态平衡失调 ◎生态危机
现实中生态系统常受到外界的干扰, 但 干扰造成的损坏一般都可通过负反馈机 严重的生态平衡失调, 从而威胁到人类 制的自我调节作用使系统得到修复, 维 的生存时,称为生态危机(ecological 持其稳定与平衡 crisis),也即由于人类盲目的生产和生活活 不过生态系统的调节能力是有一定限度 动而导致的局部甚至整个生物圈结构和功能 的失调的。当外界干扰压力很大, 使系统的变 化超出其自我调节能力限度即生态阈限 生态平衡失调起初往往不易被人们 (ecological threshold)时, 系统的自 觉察,如果一旦出现生态危机就很难在短期 我调节能力随之丧失。此时, 系统结构 内恢复平衡。因此,人类应该正确处理人与 遭到破坏, 功能受阻, 整个系统受到严 自然的关系,在发展生产,提高生活水平的 重伤害乃至崩溃, 此即生态平衡失调 同时,注意保持生态系统结构和功能的稳定 与平衡
城市生态学—第一讲义讲课程介绍
七、深海采矿
新兴的水下采矿业在海洋生物学家、环境科学家和波莉·希金斯这样的活动家中拉 响了警报。他们预言,在海底开采金、银、铜将成为下一个最大的生态灾难,因为 海底脆弱的海洋生态系统是我们知之甚少的边界。
八、切尔诺贝利核泄漏
新兴的水下采矿业在海洋生物学家、环境科学家和波莉·希金斯这样的活动家中拉 响了警报。他们预言,在海底开采金、银、铜将成为下一个最大的生态灾难,因为 海底脆弱的海洋生态系统是我们知之甚少的边界。
全课程分为城市生态、城市环境以及城市生态环境热点研究问题三个部分:
PART 1
第一章 绪论 第二章 城市生态学基本原理 第三章 城市生态系统的结构及其构成 第四章 城市生态系统分析 第五章 城市生态规划 第六章 城市生态建设与调控
PART 2
第一章 环境概论 第二章 城市环境概述 第三章 城市中的主要污染源 第四章 城市环境综合整治 第五章 城市环境评价与规划
十一、海岸线
在过去20年里,金枪鱼、北大西洋鳕鱼等鱼类数量急剧减少。这些鱼都跑哪儿去了? 都跑到我们的肚子里了。但在北大西洋和地中海等地,人们对鱼的需求仍在不断增 加,供不应求。鱼类是海洋生态系统中的重要一环,失去它们,人类的生存将面临 威胁。而且,海洋健康对气候变化影响至关重要。 两极冰冠在夏季融化,冬季再生,但极地的永久冻土在此过程中却受到侵蚀。气候 变暖,海冰融化带走了其中的泥土等沉淀物,没有海冰保护海岸线,越来越强烈的 海洋风暴不断侵蚀大片冻土。
五、亚马逊 砍伐树木、采矿、农种植作物和牛肉生产导致全球气候系统重要的稳定器——亚马 逊雨林的破坏。到2030年,该地区可能有近60%的森林被扫平或遭到严重毁坏。
六、太空垃圾 从废火箭到停用的卫星,数百万轨道碎片已经达到临界水平。欧洲太空总署用计算 机生成的图像显示,环绕地球的轨道上有近12000个碎片。
第二章城市生态系统
信息传递
信息是用符号传递的、接受者预先不知道的 情况,是客观世界带有某种特性的讯号。 信息对人类认识和改造世界中的作用:①提 供认识的依据②作为实践的指南③实现有序 的保证④开辟资源的条件⑤激发智慧的源泉
信息传递
信息在城市生态系统中的作用:①城市功能的发 挥需要信息②城市是信息的集聚点③城市是信息 的处理基地④城市是信息高度利用的区域⑤城市 是信息的辐射源⑥城市信息流量与质量反映了城 市现代化水平 信息与城市规划、城市研究:①确定正确的采集 方法②信息的处理③信息的传播④信息的利用⑤ 信息的采集、处理、传播等应形成专门化、规范 化、标准化、国内城市间统一联网,并应争取与 国际城市信息系统接轨。
其 他 微 因 量 素 元 素
“瓶颈理论”(“水桶的概念”)、经济学的“短板原理”。优化的目的是克服主要障碍 瓶颈理论” 瓶颈理论 水桶的概念”)、经济学的“短板原理” 经济学的
系统整体功能最优原理
各个子系统功能的发挥影响系统 整体功能的发挥;同时个子系统 功能的状态也取决于整体功能的 状态
系统整体功能最优原理
城市
定义:城和市的结合 “保卫”和“交换” 从不同角度有不同的定义
行政管理 作为“乡村”的相对概念 经济学观点 社会学观点
城市的发展状况可以作为一个国家或一个地区社 会经济发展水平的重要标志。
城市
从生态学的角度看,城市是一种生态系统,具 有一般生态系统的基本特征,即生物与环境的 相互作用。在城市生态系统中,有生命部分包 括人、动物、植物和微生物,无生命部分则是 各种物理化学环境条件,在它们之间进行着物 质代谢、信息传递和能量流动。
人和自然统一性原理
因任自然的思想:“不以心捐道,不以人助天”, “无以人灭天,无以故灭命”,以达到“畸于人 而侔于天”(庄子) 改造自然的思想:“制天命而用之”“人定胜天” (荀子) 天人合一的自然观:“人与天地合其德,与日月 合其明,与四时合其序,与鬼神合其吉凶,先天 而弗为,后天而奉时”《易经》 即人和自然统一 的原则
城市生态学
城市生态学第一章绪论1.城市生态学以生态学的概念、理论、方法研究城市的结构、功能和动态调控的一门学科,及时一门重要的生态学分支学科,又是城市科学的一个重要分支学科。
城市生态学将城市视为一个生态系统,研究其形态结构外,更侧重于各组分之间的关系,及组分之间的能量流动、物质代谢、信息流通,人为活动形成的格局及其过程。
2.田园城市理论城市灾难的原因问题是城市无限制发展、土地私有和土地投机倒买。
田园城市实质上是城和乡的结合体,城市与乡村相结合。
田园城市是为健康、生活以及产业而设计的城市,它的规模能足以提供丰富的社会生活,但不应超过这一程度;四周要有永久性农业地带围绕,城市的土地归公众所有,由一委员会受托掌管。
3.同心圆增长理论认为城市的自然发展将形成5-6个同心圆形式,它是竞争优势及侵入演替的自然生态的结果。
4.扇形理论认为城市从CBD区沿主要交通干道向外发展形成星形城市,总的仍是圆形,从中心向外形成各种扇形辐射区,各扇形向外扩展时仍保持了居住区特点,其中有较多住宅出租的扇形区是城市发展的最重要因素,因为它影响和吸引整个城市沿着该方向发展。
5.多核理论许多北美城市的土地利用形式并不围绕一个中心,而围绕离散的几个中心发展,虽然市区有的核心不明显,有的核心是在迁移等原因下形成的,这最可能是由于汽车增长,成为上下班的主要交通工具所致。
6.城市生态学发展趋势城市生态系统的中心问题是人类与城市环境的相互关系,但在城市生态系统中,消费者主要是人类,人类占绝对优势;城市生态系统的还原功能主要由城市所依靠的区域自然生态系统中的还原者来完成。
因此,对于城市中的人类与环境如何协调共存,人类的主要生产和消费活动,即人类的经济活动与城市生态环境如何进行协调处理,以及对城市生态系统如何进行生态调控,使其沿着人类要求的方向发展,是城市生态系统的中心问题。
现代城市生态学最关心三个问题:可持续的生态系统方面、生物多样性保护方面、全球变化方面。
城市生态学基本原理的探讨
城市生态学基本原理的探讨
城市生态学是研究城市环境与生态系统相互作用的一门学科,其基本原理涉及城市生态系统的结构、功能和相互关系等方面。
本文将探讨城市生态学的基本原理,包括以下内容:
1.城市生态系统的结构:城市生态系统是由城市中的生物、非生物和人类组成的复杂系统。
其结构包括空气、水、土壤、植被、动物、人类等各种生物和非生物要素。
2.城市生态系统的功能:城市生态系统具有多种功能,如调节气候、保护水源、净化空气、提供生态服务等。
这些功能对城市居民的健康和福利具有重要意义。
3.城市生态系统的相互关系:城市生态系统中各要素之间存在着相互依存和相互影响的关系,其中包括食物链、物质循环、能量流动等。
4.城市生态系统的保护与管理:城市生态系统的保护和管理是城市可持续发展的重要组成部分。
采取多种手段,如生态修复、绿化城市、节能减排等,可以有效地保护和管理城市生态系统。
总之,城市生态学的基本原理对于城市环境的改善和可持续发展具有重要作用。
只有在理解和应用这些原理的基础上,才能实现城市与生态的和谐共存。
- 1 -。
二章城市生态学
(二)城市生态系统是高度开放的生态系统
由于城市生态系统的主要消费者是人,其所消费的食物 量大大超过系统内绿色植物所能提供的数量。因此,城市 生态系统所需求的大部分食物能量和物质,要依靠从其它 生态系统(如农田、森林、草原、海洋等生态系统)人为 地输入。
同时,城市生态系统中的生产、建设、交通、运输等都 需要能量和物质供应,这些也必须从外界输入,并通过加 工、改造,如将煤、原油等转化为电力、煤气、蒸气、焦 炭、各种石油制品等,将原材料转化为钢材、汽车、电视 机、塑料、纺织品等,以满足人类的各种需要。
(三)城市生态系统是一个功能不完全的生态系统
在城市生态系统中,人类一方面为自身创造了舒适的生 活条件,满足自己在生存、享受和发展上的许多需要; 另一方面又抑制了绿色植物和其它生物的生存与活动, 污染了洁净的自然环境,反过来又影响人类的生存和发展。
人类驯化了其它生物,把野生生物限制在一定范围内,
四个方面:人口职业的转变 产业结构的转变
土地及地域空间的转变
基础设施的完善
城市化水平的度量指标目前能被普遍接受的是人口统计 学指标,也就是城镇人口占总人口比重的指标。它的实质 是反映了人口在城乡之间的空间分布,具有很高的实用性。
计算公式为: PU = U/P
式中:PU——城市化水平
U——城镇人口
P——总人口
(四)系统整体功能最优原理:理顺城市生态系统结构,改 善系统运行状态,要以提高整个城市生态系统的整体功能 和综合效益为目标,局部功能与效率服从于整体功能和效 益。 (五)最小因子原理:某一处于临界量的生态因为对城市生 态系统功能的发挥具有很大影响。 (六)环境承载力原理:环境承载力会随城市外部环境条件 的变化而变化,其改变会引起城市生态系统结构和功能的 变化,从而推动城市生态系统的正向演替或逆向演替;城 市生态演替是一种更新过程;演替方向是城市生态系统中 人类活动强度是否与城市环境承载力相协调密切相关的, 包括资源承载力、技术承载力、污染承载力。
城市生态与城市环境-城市生态学及其基本原理
城市⽣态与城市环境-城市⽣态学及其基本原理城市⽣态学及其基本原理第⼀节城市⽣态学的概念⼀.城市与城市⽣态学的定义绝⼤多数的城市(city)都是从农村、集镇发展⽽来的。
因此,⼀般词典都把城市定义为⼈⼝集中、⼯商业发达、居民以⾮农业⼈⼝为主的地区,通常是周围地区的政治、经济和⽂化中⼼。
但是为了更明确区分城市与农村,可科学地把城市定义为:城市是经过⼈类创造性劳动加⼯⽽拥有更⾼“价值”的⼈类物质、精神环境和财富,是更符合⼈类⾃⾝需要的社会活动的载体场所和⼈类进步的合理的⽣活⽅式之⼀,是⼀类以⼈类占绝对优势的新型⽣态系统(ecosystem)。
城市⽣态学(urban ecology)是以⽣态学(eco1ogy)的概念、理论和⽅法研究城市的结构、功能和动态调控的⼀门学科,既是⼀门重要的⽣态学分⽀学科,⼜是城市科学(urban science)的⼀个重要分⽀学科。
城市⽣态学以整体的观点,把城市看成⼀个⽣态系统,除了研究它的形态结构以外,更多地把注意⼒放在全⾯阐明它的组分之间的关系及其组分之间的能量流动、物质代谢、信息流通和⼈的活动所形成的格局和过程。
城市⽣态学采⽤系统思维⽅式,并试图⽤整体、综合有机体等观点去研究和解决城市⽣态环境问题。
由于城市⼈⼝与城市环境(其他⽣物因素和⾮⽣物因素)相互作⽤形成复杂的⽹络系统,因⽽使城市体系的中⼼问题仍然是⽣物(⼈)与环境的问题,因此,从⽣态学⾓度⼜可把城市系统称为城市⽣态系统。
早在1925年麦肯齐(R.D.Mckenzie)就把城市⽣态学定义为“城市⽣态学是⼈们的空间关系和时间关系如何受城市环境影响这⼀问题的研究”,这⼀定义⽐较侧重于社会⽣态学的内容。
⾃那时起,随着城市⽣态学研究的发展,对城市⽣态学概念的理解也⽇益深化。
如今,⼀般把城市⽣态学定义为:城市⽣态学是研究城市⼈类活动与城市环境之间关系的⼀门学科,城市⽣态学将城市视为⼀个以⼈为中⼼的⼈⼯⽣态系统,在理论上着重研究其发⽣和发展的动因,组合和分布的规律,结构和功能的关系,调节和控制的机理;在应⽤上旨在运⽤⽣态学原理规划、建设和管理城市,提⾼资源利⽤率,改善城市系统关系,增加城市活⼒。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2.2.2 初级阶段
20世纪初,国外一批科学家将生态学思想运用于城市问题研究中,
如英国生物学家格迪斯(Geddes)在《城市开发》(City Development.1904)和《进化中的城市》(Cities in Evolution.1915)
中.就试图将生态学原理运用于城市的环境、卫生、规划、市政等综合
2.2 城市生态学的发展阶段及概况
2.2.1 萌芽阶段 2.2.2 初级阶段 2.2.3 蓬勃发展阶段
2.2.1 萌芽阶段
尽管城市生态学在生态学领域的各个分支中比较年轻,但生态学的
思想却是伴随着城市的产生及城市问题的出现就已有了。由于当时尚未 形成大的影响,故将20世纪以前称为城市生态学的萌芽阶段。
城市生态专业委员会于1995年1月和5月召开了“可持续城市”系列研讨会,就
城市可持续发展问题进行了深入讨论。1997年6月在德国莱比锡召开了国际城市 生态学术讨论会,内容涉及了城市生态环境的各个方面,但研究的目标逐渐集 中在城市可持续发展的生态学基础上,城市生态学和城市生态环境学已成为城 市可持续发展及制定21世纪议程的科学基础。
2.2.1 萌芽阶段
1、中国古代的生态学思想
其次,在人与自然的关系上,我国古代也有一定的生态学思想萌芽。如 《孟子》一书中载”数罟不入湾池,鱼鳖不可胜食“,意思是说鱼池中不用细
网打鱼,则水产吃不完。《淮南子》:“草木未落.刀斧不得入山林”,意即
森林正在生长发育季节,不要上山砍伐林木。贾思勰所著的《齐民要术》一书 中,生态学的观点非常突出,如“顺天时,量地理,则用力少而成功多”, “任情返道,劳而无获”,“良田宜种晚,薄田宜种早”,“良地非独宜晚,
2.2.1 萌芽阶段
1、中国古代的生态学思想
首先,我国古代生态思想反映在人口思想、人与土地(食物)关系 上。公元前390年商鞅提出了具有生态学思想的认识.即:①人口与土 地必须平衡,并提出具体比例:方圆百里土地可养活5万人;生态系统 的组成为山、丘陵10%,湖沼10%,溪谷、河流10%,城镇道路10%,劣田 20%,良田40%。②主张增加农业人口,首次提出农业与非农业比例为 100:1,最多不小于10:1。公元前238年,苟子提出了减少工商业人口 国家才能强盛的主张.即工商业入口的多少取决于农业生产者所能提供 的剩余粮食。公元前289年后的重要著作《管子》进一步主张商鞅的思 想,土地与人口的比例改为方圆50里养1万人。到了近代1885年,包世 臣提出了农业和非农业劳力比例关系,设每20个人按6个劳动力计.则 士、工商占1/6,农占5/6。显然非农业人口的限制影响了城市的规模。
研究中。20世纪20~30年代,美国的芝加哥学派则将生物群落的原理和 观点用于研究城市社会.并取得了一些成果,影响较大。
芝加哥学派明确提出了社会和城市研究的人类生态学方向。他们的
研究集中在“当时大量的欧洲移民和乡村人口迁移造成美国城市迅速扩 张引起的社会变化”上。首先.帕克等人运用一些生态学概念,如演替、
2.3 城市生态学的学科基础、研究层 次及研究内容
2.3.1 城市生态学的主要学科基础 2.3.2 城市生态学的研究层次 2.3.3 域市生态学的研究内容
2.3.1 城市生态学的主要学科基础
1、生态学
城市生态学从某一角度而言,是一应用生态学,是传统生态学及现代生态学 应用于城市的产物,因此,生态学作为其学科基础是不言而喻的。
1971年联合国教科文组织(UNESCO)制订“人与生物圈”研究计划,把对人 类聚居地的生态环境研究列为重点而目之一,并开展了城市与人类生态研究课 题,提出用人类生态学的理论和观点研究城市环境。1970年代初,罗马俱乐部 发表了《增长的极限》、《生命的蓝图》、《只有一个地球》等著作,对城市 生态的研究起了极大的推动作用。麦克哈格(lan.L.Mchrg)在《设计结合自然》 (1969)中运用生态学原理,研究大自然的特征,充分结合自然进行设计,并创 造了科学的生态设计方法。此后,1978年西蒙兹(J.O.Simonds)在《大地景观— —环境规划指南》中进一步完善了麦克哈格的生态规划方法,对城市规划、景 观规划和建筑学产生了重大影响。1973年日本的中野尊正等编著的《城市生态 学》,阐述了城市化对自然环境的影响以及城市绿化,城市环境污染及防治等。 1975年国际生态学会主办的《城市生态学》季刊创刊。1977年Berry发表了《当 代城市生态学》,系统阐述了城市生态学的起源、发展与理论基础,应用多变 量统计分析方法研究城市化过程中的城市人口空间结构、动态变化及其形成机 制,奠定了城市因子生态学的研究基础。
早宜无割,薄地宜早,晚必不成实也”,说明种植农作物符合当地气候和土壤
的生态条件,可收事半功倍之效。 第三,在城市选址、城市布局、城市建设、城市经营等方面,中国古代城 市也有一定的生态学思想。如在选址方面.古代中国城市注重生态与自然环境 条件,讲究城市位置选在依山傍水(不受淹,且取水方便),肥田沃野(粮食 高产),森林资源丰富,宜农宜牧,气候宜人之处。春秋战国时代的《管 子·度地篇》中就记载了关于居民点的选址要“高勿近阜而水用足,低勿近水 而沟防省。”
城市生态学由芝加哥学派的创始人帕克(Robert Ezra Park.1864
~1944)于1920年代提出。芝加哥学派是以美国芝加哥大学社会学系为 代表的人类生态学及其城市生态学术思想的统称。兴盛于1920一1930 年代,开创了城市生态学研究的先河,其代表人物有帕克、伯吉斯 (E.W.Buurgess).麦肯齐(R.D.Mckenzie)等。他们以城市为研究 对象,以社会调查及文献分析为主要方法,以社区即自然生态学中的 群落、邻里为研究单元,研究城市的集聚、分散、入侵、分隔及演替 过程,城市的竞争、共生现象、空间分布格局、社会结构和调控机理; 运用系统的观点将城市视为一个有机体,一种复杂的人类社会关系, 认为它是人与自然、人与人相互作用的产物,其最终产物表现为它所 培养出的各种新型人格。芝加哥学派的代表作是1925年由帕克等人合 著的《城市》(The City)。
2.2.1 萌芽阶段
2、国外古代的生态学思想
2000多年前的古希腊就已有生态思想的萌芽。公元前600年,希腊 地理学家美勒(Thalesole Milet)提出了生态区划酌设想,按阳光照射 引起地区温度和供水的不同.将地球分为北极带、夏热带、赤道带、冬 热带和南极带等五大区。公元前300年古希腊的哲学家提奥夫拉斯特 ( Theophrastus)注意到了各地植物分布与气候和土壤等的关系,指出 热带海边红树林等植物分布与气候,土壤之间的关系特征与类型。
第二章 城市生态学概论及基本原理
2.1 城市生态学概念 2.2 城市生态学的发展阶段及概况 2.3 城市生态学的学科基础、研究层次及研究内容 2.4 城市生态学基本原理
2.1 城市生态学概念
2.1.1 城市生态学的起源 2.1.2 城市生态学的概念 2.1.3 城市生态学的分支
2.1.1 城市生态学的起源
2.2.3 蓬勃发展阶段
随着现代生态学的发展,现代生态学与城市研究的结合,自然地要求建立
生态城市。自1970年代以来.国外学者分别从不同的角度来研究生态城市的内 涵、主要特征、指标体系、发展规划思路与方向、基本框架、具体目标及步 骤等。1987年美国生态学家理查德·瑞杰斯特(Richard Register)在其《生态 城市:伯克利》(Ecocity Berkeley-Building Cities for a Healthy Future) 中提出其所期望的理想的生态城市应具有的6点特征。1990年瑞杰斯特又提出了 “生态结构革命”的倡议,并提出了生态城市建设的10项计划。国际生态学会
2、城市学
城市生态学是生态学与众多城市学相关学科的 交叉结合后形成的新学科。“城市学“一词最早见
于日本矶村英一的《城市学》(1975),是以城市为
研究对象,从不同角度、不同层次观察、剖析,认 识,改造城市的各种学科的总称。
城市学作为城市生态学的学科基础之一,既为
城市学研究领域的拓展,研究思路的更新提供了条 件,也为城市生态学的“成长壮大“提供了充足的 养分。
2.3.1 城市生态学的主要学科基础
3、人类生态学
人类生态学是研究人与周围环境之间的相互关系及其规律的科学。即研究当 代人口、资源、环境与发展的关系.研究人类生态系统中各要素之间能量。物质
竞争、新陈代谢来描述人口迁移的不同阶段的社区功能和社会秩序,并
提出一些社会无序的标识,如疾病、犯罪.疯狂与自杀等。其次,该学 源将城市看作一个封闭的功能系统社区).这一功能系统可以视为有机
体.特别关注有机体的时空变化特征。
2.2.3 蓬勃发展阶段
城市生态学的蓬勃发展始于1960年代后期。1962年卡森(Rachel Carson)在 《寂静的春天》一书中,揭示了城市生态环境遭受破坏的情况,引起广泛的关 注。城市生态学在理论,方法与实践上都面临新的突破。
2.2.3 蓬勃发展阶段
进入1980年代,城市生态研究更是异军突起。1980年,第二届欧洲生态
学术讨论会,以城市生态系统作为会议的中心议题。Forester.Vester和 Hester对城市生态系统发展趋势进行了研究。H.T.Odum认为城市生态系统和自 然生态系统有相似的演替规律,都有发生、发展、兴盛、波动和衰亡等过程, 并且认为城市演替过程是能量不断聚集的过程。ห้องสมุดไป่ตู้此后,各类城市生态研究工作蓬勃发展,各种有关出版物、论文集和国际 学术会议不断涌现。例如法兰克福、罗马、墨西哥城、多伦多、东京、香港、
曼谷、柏林、莫斯科等几十个城市先后从不同角度开展了城市生态研究,取得
了可喜的成效。 1992年6月,联合国在里约热内卢召开了具有划时代意义的“人类环境与发 展大会”。这次会议将环境问题定性为21世纪人类面临的巨大挑战,并就实施 可持续发展战略达成一致。其中人类住区及城市的可持续发展,给城市生态环 境问题研究注入了新的血液,成为当代城市生态环境问题研究的重要动向和热 点。