城市生态系统

能量流动：是指能源在满足城市多种功能过程
中，在城市生态系统内外的传递、流通和耗散
过程。
损耗
热
次生能源
热
损
转化
耗
原生能源
利用
损耗
传
热
输
最终能源 热
损
传输
耗
利用
热
有用能源
损耗
热
城市生态系统能量流动的基本过程
３城市生态系统的物质流动：
包括资源流、货物流、人口流、废物流等
４城市生态系统的信息流：
经营信息（生产信息、流通信息）、生活信息 （物质生活信息、精神生活信息）、科技信息（科 技情报、期刊等）、社会信息（政治信息、军事信 息等）。
２城市生态系统能源结构和能量流动
（1）分类
自然能源
来源特点
矿物能源
生物能源
太阳能 风能 潮汐能 地热能
煤
石油
天然气
沼气 秸秆 木材
按照能源的利用方式划分
利用方式
一次性能源 （初级能源）
二次能源
太阳能 风能 煤 石油
天然气 电力 煤气 柴油
２城市生态系统能源结构和能量流动 ❖ 能源结构：指城市能源总生产量与总消费量的种类
第十二章 城市生态系统
➢ 城市生态系统及其组成结构（城市生态系统概念，构成） ➢ 城市生态系统的主要特点和基本功能（特点，基本功能） ➢ 城市生态系统存在的问题（重点内容）。
第一节 城市生态系统及其组成结构
一 概念：
城市生态系统（urban ecosystem）是指城市空间范围内 的居民与自然环境系统和人工建造的社会环境系统相 互作用而形成的有机整体。它是以人为主体的、人工 化环境的、开放性的人工生态系统。
一 城市生态系统的主要特点：
１城市生态系统是以人为主体的生态系统
一方面，人类在城市生态系统中的生物量要 远远超过城市中动物和植物的生物量；另一方 面，城市生态系统是人类发展到一定阶段的产 物，是按照人类的意愿规划和建设的，人的活 动决定了城市生态系统能否可持续发展。
三个城市人口生物量与植物生物量的比较
城市系统的三个子系统：
生命
自然生态系统 非生命
城 市
第一产业
生
经济生态系统 第二产业
态
系
第三产业
统
文化
社会生态系统 政治
科学 法律 政策
二 城市生态系统的构成：
年龄结构
城市居民 劳动结构
教育结构
统 城
城市社会
政治组织
经济组织
社 会
市 生 态 系
城市组织 文化组织
群众组织
学 者 的
家庭组织
划
人工设施
构成及比例关系。 能源的生产结构:从总生产量分析能源结构。包括
各种一次性能源如煤炭、石油、天然气、水能、核 能等的产量及所占比重。
能源的消费结构:从消费量分析能源结构。即城市 能源消耗量中各种不同途径消耗量的构成。
❖ 一个国家的能源结构在一定程度上可以反映该国生产技术 和经济发展水平。
❖ 城市是消耗能源的主要区域，城市的能源结构与全国的能 源生产结构、消费结构、城市的经济结构特征等密切相关。
４城市生态系统是高度开放的生态系统
城市生态系统所需要的大量能源和物质，必须 从外部输入。同时城市生态系统又不断得向外部 输出大量的产品和废物，城市规模越大，它与外 界的物质和能量交换就越多。
另外，在人力、资金、技术、信息等方面也与 外界发生着强烈的交流。
因此，城市生态系统是一个开放性很高的生态 系统。
核能 8.6 3.8 40.0 11.7 10.5 14.1 0.4 7.3
水电 1.1 2.3 3.0 0.5 0.3 1.3 1.0 2.6
❖ 电力消费在能源消费中的比重和一次能源用于发电的比例 也是反映城市能源供应现代化水平的两个指标，发达国家 这两个指标一般在24％、35％左右而我国则低得多，上海 也仅为11.1％和23.4％。
分
城市空间 人工环境
施工环境
自然资源
自然环境
地域环境
环境学者的划分
住宅与公共建筑
城市居民
道路设施
生物系统 家养生物
城 市 生
野生生物 人工物质系统
工厂 交通运输
通讯设备
态
市政管网设施
系 统
非生物系统
环境资源系统
大气、水域 土地、矿产
生物能
能源系统
自然能
化石燃料
第二节 城市生态系统的主要特点和基本功能
３城市生态系统是不完全的生态系统
由于城市态系统的生命组份与环境组份发生了 很大变化，维持城市生态系统所需要的大量营养 物质和能量，需要从系统外的其他生态系统输入。 城市中所产生的各种有机物，多数通过人类的环 境保护措施（城市环卫）加以处理，或输出到系 统之外.
因此，城市生态系统是一个不完全独立的生态 系统，它需要依赖城市周围的其他生态系统甚至 其他地区的物质能量支持，才能维持运转。
世界部分国家能源结构 (%)
美国 俄罗斯 法国 德国 英国 日本 中国 世界总计
煤炭 24.3 19.0 6.1 28.9 23.1 17.1 76.4 27.2
石油 39.8 24.5 39.0 40.6 38.2 56.1 19.2 40.0
天然气 26.3 50.4 11.9 18.3 28.0 11.3 2.0 23.0
城市
植物平均生物
人类平均生物量a（吨、 量ｂ（吨、平
平方公里）
方公里）
东京 23个区
610
60
北京 城区
976
130
伦敦
410
280
wk.baidu.com
a:b
10：1 8：1 10：7
城市生态系统与自然生态系统的营养结构比较
肉食 动物
植食动物
植物
人类 动物
植物
自然生态系统
城市生态系统
２城市生态系统是人工生态系统
城市生态系统的环境变为人工环境，城市 居民为了生产生活的需要，在自然环境的基 础上，建造了大量的建筑物、交通、通讯、 供排水、医疗、文化、体育等城市设施。
城市生态系统的次级生产具有社会性，它是在一 定的社会规范和法律的制约下进行的。
❖ 非生物生产
物质生产：为满足人们物质生活所需要的各类 有形产品而进行的生产活动。
包括工业产品、设施产品、服务性产品。
非物质生产：满足人们的精神生活所需要的各 种文化艺术产品和相关服务而进行的生产活动。 它是城市文化功能的体现。
人是城市信息的主要载体，每个城市居民即是信 息的源又是信息的汇，还是信息的处理车间。
二 城市生态系统的基本功能
１城市生态系统的生产功能
城市生态系统能够利用城市内外系统提供的物质 和能量等资源生产出产品的能力。包括生物生产和 非生物生产。
❖ 生物生产—包括初级生产和人类在内的生物交换、 生长、发育和繁殖过程。初级生产所占的比重较低， 次级生产有相当一部分需要从城市外部输入，表现 出对外界物质和能量输入的明显依赖性。