第5章城市化的生态环境效应

2、城市植被与城市环境
• （1）城市植被的概念 • 城市植被（urban vegetation），是指城 市里覆盖着的生活植物， 它包括城市里的公园、 校园、寺庙、广场、球 场、医院、街道、农田 以及空闲地等场所所拥 有的森林、灌丛、绿篱、 花坛、草地、树木、作 物等所有植物的总和。
（2）城市植被的特色
第5章 城市化的生态环境效应
5.1 城市植被、城市 动物与城市环境 5.2 城市化的生态环 境正效应 5.3 城市化的生态环境 负效应 。
一、城市植被、城市动物与城市环境 • 1、 生物与环境 • 生物圈及其生物构 成
• 在生物圈系统范围内，有着生物生活所 必需的各种条件和营养物质，从而维持 现代约500～1000万种生物的生命活动。 • 生物圈中具有生命的有机体总量约 3×1012～3×1013t。此量虽然还不及地壳 重量的0.1%，但它却使地球上的自然环 境发生了极其深刻变化。
B 植被区系成分的特化
• 尽管城市植被的区系成分与原生植被具 有较大的相似性，尤其是残存或受保护 的原生植被片断，但其种类组成远较原 生植被为少，尤其是灌木、草木和藤本 植物。另一方面，人类引进的或伴人植 物的比例明显增多，外来种对原植物区 系成分的比率，即归化率的比重越来越 大，并已成为城市化程度的标志之一。
• 城市化的生物效应（biological effect）就 是指环境因素改变而引起的生物学反应。
什么是物种多样性？ 物种多样性是指动物、植物及微生物种类的丰 富性，它是人类生存和发展的基础。物种资源 是农、林、牧、副、渔各业经营的主要对象， 它为人类提供了必要的生活物质。 什么是生物多样性？ 所谓的生物多样性就是地球上所有的生物—— 植物、动物和微生物及其所构成的综合体。它 包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样 性三个组成部份。 生物多样性保护可以影响一个国家、一个地区 乃至全球的发展和促进经济的繁荣。
二、城市化的生态环境正效应
（一）城市植被在生态 环境中的正效应
1、市植被绿化美化环境的景观效益
• 城市绿化对于美化人民生活环境的功能 是非常显著的。如果城市植被与城市其 他自然条件、城市街道和建筑群体配合 得好，就可以增添景色、美化街道、市 容，给城市带来活泼生机。
2、城市植被保护和净化环境的生态效益
（4）城市植被覆盖率与城市建设的关系 • 城市化与城市植被覆盖率的动态关系 • 在大多数的城市发展过程中，原有的城 市植被（原生植被、农田植被）所在地 绝大多数被占用，自然植被、农田作物 覆盖的面积则大量减少。
3、城市动物与城市环境
（1）城市动物的概念
• 生存在城市化地区的动物大都是原地区残存 下的野生动物，或是从外部迁徙进入城市的 野生动物，或是通过人工驯养和引进的动物。 • 可以称栖息和生存在城市化地区的动物为城 市动物（ urban animal ），而把与人类共同 （常年或季节）在城市环境中而不依赖人类 喂养，自己觅食的动物称为野生动物，含原 地区残存下来的野生动物和从外部迁徙进入 城市的野生动物。
C 野生动物对建筑物、观赏植 物以及景观的破坏
• 老鼠以及松鼠啃咬电缆、电视天线和住 宅及其他建筑物；啄木鸟在电线杆上凿 洞筑巢；鼹鼠及土拔鼠不仅在草地上挖 洞，还会剥树皮、啃断树根。凡此种种 均对城市造成破坏。美国的城市有成群 的紫燕、惊鸟停在白松上栖息，由于其 噪声以及气味的影响，使景观美的气氛 大受破坏。燕子在屋檐下作窝，不仅影 响景观，同时还可能带来寄生虫。
植物的防止风沙、调节气流的作用
• 位于城市冬季盛行风向上风向 的林带，可以有效地降低风速， 一般由森林边缘深入林内30～ 50m处，风速可减低30～40％， 深入到120～200m处，则平静 无风。在夏季，则又会产生林 源风，调节城市小气候。公园 与城市空场比较，其风速平均 减少62％。有风时绿地能防风， 无风时，由于绿地气温较低， 冷空气向空旷地流动而产生微 风，可以调节气流。
植物有吸收有毒气体的作用
• 大气中的气体有二氧 化硫(so2)、一氧化碳 (co)、氟化物(FX)、 臭氧(o3)、氯(C1)、 氨乙烯等，植物对这 些气体具有不同程度 的吸收或指示作用。
二氧化硫
• 据测算，松林每天可 以从1m3的空气中吸 收20mg二氧化硫，1 公顷柳杉林，每年可 吸收720kg二氧化硫。
植物的调节温、湿度、防止日辐射热的作用
• 有人测得在空旷的广场 的1.5m高处，最高气温 为31.2℃，而地表最高温 度可达43℃，这就使人 同时处在日光直接照射 和地表热辐射双重影响 之下，更增热的感觉。 而绿地中的地温要比空 旷广场气温低得多，一 般可低10～17℃，为人 们创造了防暑降温的良 好环境。
（2）城市野生动物的特性
• 城市化的进程改 变了城市环境， 也改变了城市动 物的生存环境。
什么是野生动物？ 野生动物指生存于自然状态下，非人工驯养的各种哺 乳动物、鸟类、爬行动物、两栖动物、鱼类、软体动 物、昆虫动物及其他动物。 野生动物可分为几类？ 野生动物可分为四类： 第一，珍贵的、稀有的、濒于绝灭的野生动物，如大熊 猫、虎等； 第二，有益野生动物，指那些有益于农、林、牧业及卫 生、保健事业的野生动物，如食肉鸟类蛙类、益虫、 益兽等； 第三，野生动物，指那些较多经济价值较高，可作为渔 业，狩猎业的动物； 第四，有害野生动物，如害鼠及各种带菌动物等。
3.城市植被的环境监测作用
• （1）大气污染的监测作用 • 雪松对SO2和HF这两种气体很敏感，当 雪松针叶出现发黄、枯焦现象时，说明 周围可能有SO2或HF污染。
(2)重金属污染的检测
• 在澳洲和挪威分别有石竹科的两种植物专门生 长在含铜极高的土壤上，是铜矿的指示植物； 在美国有一种豆科植物名叫“灰毛紫穗槐”， 是铅矿的指示植物；在西德和瑞典，发现一种 “堇菜”，专门生长在锌矿的废堆上；在我国 有一种“海州香香薷”，是铜矿的指示植物， 其根部的干物质里含有 3％的铜，被称为“铜 草”。
植物的杀菌作用
• 洋葱、大蒜汁能杀死葡 萄球菌、链球菌及其它 细菌。桦木、银白杨的 叶子在20分钟内能杀死 全部原生动物，柠檬桉 只要2分钟、法桐只要3 分钟：桧柏只要5分钟也 都具有杀死全部原生动 物的效力。
植物的消声防噪作用
• 绿化的街道比不绿化的 街道可降低噪声8～l0分 贝。植物经过组织，组 成林带后则更有隔声作 用，其效果与林带宽度、 树冠高度、枝叶密度及 树种有关。
植物有吸尘作用
• 植物是天然的空气过滤 器和吸尘器，可以降低 粉尘对大气的污染 其滞 尘作用的大小，由植物 叶片的不同特征所决定。 如有的叶片表面粗糙(如 桧树、木槿)；有的时面 皱纹交错(如大叶榆)； 有的叶面绒毛密布(如沙 枣)；更有的还能分泌油 脂(如松树等)。这些特 征，都有阻挡、吸附和 粘着粉尘的作用。
氟化氢(HF)
• 对氟化氢具有抗性的植 物，在低浓度时，能吸 收一部分氟化氢，在含 氟化氢5.5微克／m3的空 气中，西红柿叶子可吸 收3000微克／kg的氟化 氢，扁豆可以吸收 12000微克／kg的氟化 氢，桔子叶、女贞、洋 槐等树木也能吸收氟化 氢。
氯气
• 据研究，生长在离 污染源400～500m处 的树林，如洋槐、 银桦和兰桉，每年 可 吸 收 几 十 kg 氯 气 。 从叶片吸收和积累 的能力来看，阔叶 树大于针叶树，有 时可相差十几倍之 多。
• 城市植被无疑已被深 深地打上了人为活动 的烙印，不仅是植被 的生态环境特化了， 植被的组成、结构、 动态等也改变了，完 全不同于自然植被的 特征。
A 植被生存环境的特化
• 城市化进程改变了城市环境，也改变了 城市植被的生存环境。较为突出的是铺 装了地表，改变了其下的土壤结构和理 化性质以及土壤微生物成分；而污染了 的大气在直接影响正常生理活动的同时， 改变了光、湿、温和风等气候条件。城 市植被处于完全不同于自然植被的特化 生存环境中。
• 1962 年，美国华盛顿州一些天鹅与一架 飞机相撞，导致机尾受伤， 17 人死亡； 1970 年，波士顿机场一架正在爬升的飞 机与一群惊鸟相撞，造成引擎失速，飞 机失事， 60 人死亡； 1980 年，美国空军 的一架 t-38 型双引擎喷气机，因引擎吸 入海鸥而坠毁在克利夫兰城附近。
B 野生动物是疾病的携带者
• 植物与环境污染的防治 有着密切的关系，根据 一些学者对森林、树林、 竹皮等的卫生防护所作 的试验和研究，证明它 们具有放氧、吸毒、除 尘、杀菌、减噪、防风 砂、蓄水、保土、调节 小气候以及对有害物质 的指示监测等作用，被 称作绿色的环境卫士。
（1）植物对大气污染物的吸收、净化作用
• 植物有吸收二氧化碳放出 氧气的作用 • 据统计，每年地球上全部 植物所吸收的二氧化碳为 93.6×l09t，通常一公顷阔 叶林每天可以吸收1t二氧 化碳，放出0.73t氧，只要 l0m2的森林，就可以把一 个人一昼夜呼出的二氧化 碳吸收掉。
保持水土，涵养水源
• 由于森林林冠能承接降 水，在很大程度上使地 面避免受到暴雨的冲击； 松软的林下枯枝层能吸 收雨水；林地土壤具有 较好的透水性和蓄水性， 因而削弱雨滴和径流对 地面的侵蚀；林木的根 系能牢牢固结土壤，因 此，森林既能保持水土， 又能涵养水源。
保存生物物种，维持生态平衡
• 森林是陆地生态系统中 生物多样性最丰富的地 方，不但为植物提供了 生存的基地和营养来源， 也为动物提供了栖居场 所和丰富的食物。据统 计，地球上有 500 万至 1000万种各类生物，其 中半数以上的物种在森 林生态系统中栖息繁衍。
C 植被格局的园林化
• 城市植被在人类的规划、设计、布局和 管理下，大多是园林化格局。乔、灌、 草、藤等各类植物的配臵。城市园林的 研究是城市植被研究的主要内容之一。
D 结构单一化
• 城市植被结构分化明显，并且趋单一化， 除了残存的自然森林或受保护的森林外， 城市森林大都缺乏灌木层和草木层，藤 本植物更为罕见。
（3）城市野生动物对人类的危害