《城市生态学》提纲和课后问答题

《城市生态学》提纲第一篇原理篇第一章生态学基础第一节生态学的概念1、生态学一词最早是由德国动物学家E.Haeckel于1866年提出来的2、新定义的新含义：（1）把研究生物有机体与环境间的相互关系扩展到研究生命系统与环境间的关系。

生命系统（一种生命单元）：就是自然界具有一定结构和调节功能的生命单元，通常把生命系统分为基因、细胞、器官、个体、种群以及群落和生态系统六个水平。

（2）人类是生命系统中重要的部分，也是许多生态系统的结构成分，生态学不仅要研究动特、植物、微生物和环境间的相互关系，更需要研究人和环境间的相互关系。

（3）人类既是一种生特，必然具有生物的一切基本属性。

（4）生态学的研究不仅要阐述生物（包括人）与其环境间的一般相互关系，更要揭示它们之间相互作用的基本规律及其机理，生态学不能满足于描述自然，而要用生态学理论去解决人类面临的生存和发展问题。

第二节生态系统——现代生态学的研究核心1、生态系统的结构决定了它的基本功能：（1）物质生产：主要是由绿色植物担当（2）物质循环（一种传递和转化方式）；指生命活动所需的各种营养特质通过食物链各营养级的传递和转化。

分室（compartment）或库（pool）：物质循环过程中的环节储存库（reservoir pool，一个环节）：容积大，特质流动缓慢，一般为非生物成分的环节交换库或循环库（exchang or cycling pool，一个环节）：容积小、物质流动较为活跃的环节库量（pool magnitude，一种数量单元）：环节中的物质数量（3）能量流动（energy flow）：是指能量通过食物网在系统内的传递和耗散过程。

两大特征是：能量守恒定律和单方向性（4）信息传递分类：物理信息（一种信息）：以物理传递过程为传递形式的信息，如光、声、电等化学信息（一种信息）：借生物代谢过程中产生的一些化学物质作为传递信息物质而传递的信息信息素（一种物质）：传递化学信息过程中所借用的传递物质第二章城市化及其生态后果第一节城市化概念人口向城镇或城市地带集中1、城市化（urbanization，一种过程）：人口向城市地区集中和农村地区转变为城市地区的过程农业人口转变为非农业人口2、城市人口的比重增大是城市化的一个重要标地3、城市通常是按照人口统计学的标准划分的，规定一个最低的居民数量作为划分城市的标准。

第二节城市化的发展现代城市化（或称狭义城市化，一种过程）：主要指工业革命之后的城市发展和城市人口集聚的过程。

第三节城市化的生态后果1、城市化的特点：（1）人口集中（2）产业集中（3）能源结构改变（4）需水量增加（5）交通便捷（6）信息传递（7）不透水地面增加（8）绿地减少（9）人们相应的生活习惯改变2、城市中那些环境污染问题的生态学实质是：（1）物流——城市中物质流动基本上是线形的，物流链是很短的，常常就是资源到产品和废物。

（2）能源——城市中的生产、生活等一切活动需要大量的能源。

（3）部门分割——城市中各部门分割、行业间常常缺乏自觉的相互合作，各自为政，各行其事。

（4）局部效益——城市生产多着眼于局部产品，看重当前经济效益（5）系统比例失调——城市生态系统中消费者和生产者的比例常常失调。

（6）隔绝自然——城市中密集的人口，鳞次栉比的房屋，把人们集中在一个相对密闭的有限空间内，盛行的空调和人工照明，五光十色的霓虹灯以及各种高效方便的自动车辆使人陶醉在舒适和人造美中，这一切都是人类在进行着自我驯化，其结果是人和自然的隔绝，以有人际间关系的疏远和紧张课后思考题1、何谓城市化？我国城市化的标准是什么？答：城市化概念见同页上部我国城市化的标准是，市的人口一般应在10万人以上，镇的人口应2000人以上。

市区和近郊区非农业人口50万以上的城市为大城市，20万至50万人口的城市为中等城市，10万至20万人口的城市为小城市，此外学术界习惯将人口超过100万的城市称为特大城市。

2、试述城市发展的历史阶段以及各阶段的特点。

答：（1）原始阶段（渔猎阶段）：人们以渔猎和采集野生植物为生，过着筑巢穴居的生活，根本无城市可言（2）农业阶段：为了适应新的生产和生活方式，逐渐形成了原始群居的国定居民点（3）公元前3500至3000年：Ａ、最早一批城市先是出现在尼罗河流域，然后是在两河流域Ｂ、城市数目少，规模不大，城市人口占总人口的比重很小Ｃ、城市多集中分布在灌溉发达、有利于农业生产和便于产品交换的河流沿岩地带，但城镇中的建筑物密度及人口都非常高。

（4）中古和文艺复兴时期：Ａ、仍然沿袭农业村舍的结构特征：沿一条街道，或十字交叉的两条街道，按环形向外延伸，其中街道只是供人们往来行走的小路，而不是供交通运输的大道。

Ｂ、当时的家庭不仅包括自家的共同居住的两三代人，而且还常常包括家仆和工匠，社会组织以家族为基础形成新的联系形式。

Ｃ、1784年发明的蒸汽机提供了集中动力，创造了工业在城市中集中的可能（5）19世纪：交通发展的直接结果是城市人口规模的扩弃，以及社会生产力的空前提高，而城市的发展又要求进一步发展交通（6）20世纪Ａ、随着生产力的发展，产生了一系列的科技革命，继工业化之后的现代化，不仅在生产的量和质上发生巨变，也为城市化发展带来新的内容Ｂ、资本主义国家的经济增长极快Ｃ、殖民地、半殖民地国家取得政治独立后，经济上也有一定发展Ｄ、我国城市化水平总的来说提高的速度比较慢Ｅ、由于现代化交通的发展以及城市中心人口过分集中和用地紧张、环境污染等原因，促使人口和企业逐渐向城市四周扩散，引起城市中心人口的减少和郊区城市化的新趋向３、为什么说城市化是人类发展的必然趋势？城市化有哪些优点和缺陷？答：4、为什么说当前城市问题实质上是生态问题？答：见Ｐ1“城市中那些环境污染问题的生态学实质是”第三章城市生态系统与城市生态学1、不同的角度定义“城市”（1）行政管理城市是一个人口集中，有一定社会、政治、经济的组织形式，并具有一定边界和管辖范围的行政单元；“城市”作为“乡材”的相对概念应该是非农业人口集中，以从事非农业生产活动为主的居民点，是区别于比较单一而分散的农村居民点的社会空间形式（2）经济学观点城市是一个经济单位，劳动分工就是城市经济组织的基础（3）社会学观点城市是一种心理状态，是各种礼仪习俗和传统构成的整体，是这些礼仪习俗中所包含并随传统而流传的那些统一思想和感情所构成的整体2、城市系统的七个要素经济、社会结构、交通信息、文化生态第一节城市生态系统1、生态系统的概念是生态学的核心人为改变了结构部分改变了能量转化2、城市生态系统（一种陆生生态系统）：是改造了物质循环的陆生生态系统长期受人类活动影响以人为中心简单地说是：以人群（居民）为核心，包括其他生物（动物、植物、微生物等）和周围自然环境以及人工环境相互作用的系统“人群”泛指人口结构、生活条件和身心状态等“生物”即通常所称的生特群落，包括动物、植物、微生物等“自然环境”是指原先已经存在的或在原来基础上由于人类活动而改变了的物理、化学因素“人工环境”则包括建筑、道路、管线和其他生产、生活设施等综合地说：城市生态系统（一种陆生生态系统）：是以人群（居民）为核心，人为改变了结构、部分改变了能量转化、改造了物质循环、长期受人类活动影响，包括其他生物（动物、植物、微生物等）和周围自然环境以及人工环境相互作用的陆生生态系统3、城市生态系统和一般自然生态系统（如森林、草原等）或半自然生态系统（如农田等）的不同，主要表现在：（1）作为人工生态系统，人是这个系统的核心和决定因素，既是调节者又是被调节者（2）消费者占优势（3）分解功能不充分（4）自我调节和自我维持能力很薄弱（5）受社会经济多种因素制约第二节城市生态学及其研究内容一、城市生态学的概念1、两种理解（1）环境系统学派Ａ、Sukopp定义：城市生态学是用生态学的方法研究城镇中生物圈Ｂ、学派观点：从生态学的观点看，城市乃是一种陆生的人工生态系统，它具有生态系统最基本的特征，即生物（包括人）和周围环境的相互关系，城市生态系统基本上是一个以人为中心的环境系统。

（2）复合系统学派Ａ、F.di Castr认为：城市生态学是用生态学的方法研究城市系统Ｂ、学派观点：从生态学观点看，城市是一个人、景、特融为一体，生产和生活相辅相成的新陈代谢体，是在原来自然生态系统基础上，增加了社会和经济两个子系统构成的复合系统2、城市生态学（一门综合性学科）：以生态学理论为基础，应用生态学的方法研究以人为核心的城市生态系统的结构、功能、动态，以及系统组成成分间和系统与周围生态系统间相经作用的规律，并利用这些规律优化系统结构，调节系统关系，提高物质转化和能量利用效率以有改善环境质量，实现结构合理、功能高效和关系协调的一门综合性学科。

（先说明研究的内容，再说利用研究结果能做或需要做的事）二、城市生态学的研究内容1、内容a、生态系统的结构：系统内各组成部分的配比以及空间格局b、它是城市生态学研究的基础Ａ、结构方面环境（1）城市生态系统c、从城市化对几个方面的影响细分生物以及生物的反应与ＸＸＸ的研究人群Ｂ、功能。

城市生态系统功能：主要是指城市生产和生活功能Ｃ、动态。

生态系统的动态研究：是指系统的发生、发展和演变Ｄ、系统生态学Ｅ、与周围农村生态系统间关系（2）城市的生态规划、生态建设和生态管理（1）综合性（2）系统性2、研究特点（3）实用性（4）决策性第三节城市生态学研究的基本原则1、联系性2、生态流。

物质再循环应成为城市发展的主要目标3、生态位4、限制因子5、生态演替6、生态平衡。

稳态机制（一种平衡倾向）：在一个相对稳定的生态系统中，系统的组成成分和比量相对稳定，能量、物质的输入和输出相对平衡，这样的生态系统具有抵抗胁迫保持平衡状态的倾向。

7、人和自然统一性第二篇原理篇第四章城市生态系统的非生物环境生物环境是指城市中的动物、植物和微生物。

非生物环境则包括城市气候、城市水文、城市土壤以及城市建筑和基础设施等。

第一节城市气候与空气污染一、城市的辐射与热量1、辐射平衡的方程式通常表示为：Ｑ＝（Ｓ+Ｈ）*（1－a）+（Ｇ－Ｅ）Ｑ为辐射平衡，又称净辐射；Ｓ为太阳直接辐射；Ｈ为天空散射辐射；a为反射率；Ｇ为空气逆辐射；Ｅ为地面净辐射。

2、城市下垫面反射率比郊区小的主要原因（1）城区绿地面积比郊区小，街道、房屋等建筑材料的反射率比植被低，特别是深色屋顶和墙面等反射率更小（理解：城市比绿地反射率小的东西很多，而绿地面积比郊区少，则不少在城市中的热量反射不出去）（2）由于城市建筑物密度大，形成一个立体下垫面，在太阳照射下，墙壁、屋顶、路面组成级为复杂的反射面，太阳辐射经多次反射吸收，最终被反射的能量减少3、城市气温比郊区高的原因（1）城市下垫面的表面温度比郊区的高，而长波辐射的能量取决于辐射体的表面温度，则城市地面向上的长波辐射比郊区大（2）由于城市空气中二氧化碳含量高，它对地面长波辐射中波长在13至17微米的波谱区有强烈吸收作用，因此，大气温度比郊区高，空气逆辐射必然大于郊区4、城市热岛现象描述（1）原因Ａ、城市中由水泥、沥青、砖石等所构成的下垫面能吸收较多的太阳辐射，导热率高，白天贮热多，日落后能够通过长波辐射提供较多的热量给地面的空气。