城市生态学4-城市生态系统的结构与基本功能

城市生态系统生产功能
生物生产：生物通过新陈代谢作用与周围环境进 行物质交换、生长、发育和繁殖，分为生物初 级生产和生物次级生产。 生物初级生产：包括人工、自然植被的光合作用。 生物次级生产：主要以人为主，表现出明显的依 赖性和人为可调性；同时有一定的社会性。
非生物生产：具有创造物质与精神财富满足城 市人类的物质消费与精神需求的性质。 物质生产：满足人类生活所需的各类有形产品及 服务。 非物质生产：满足人们精神生活所需的各种文化 艺术产品及相关服务，是城市文化功能的体现。
热
最终 能源
热Leabharlann Baidu
利用率 热
有用 能源
热
城市生态系统能量流动的基本过程
城市生态系统能量流动的过程与特点（与自然生 态系统比较） 1.能量使用上，自然生态系统能量流动集中于系统 内各生物物种之间所进行的动态过程，反映于生 物的新陈代谢过程中；城市生态系统集中于非生 物能量的交换和流转，反映在人力所创造的各种 机械设备的运行过程中。 2.传递方式上，自然生态系统依赖于食物网，而城 市生态系统依赖于各个部门。 3.能量运行机制上，自然生态系统是依靠自为、天 然的，而城市生态系统则以人工为主。

城市生态系统的能源结构与能量流动 城市生态系统的能量是指能源在满足城市多功能 过程中在城市生态系统内外的传递、流通和耗 散过程。 能源结构指能源总生产量和总消费量的构成及比 例关系。 一个国家、城市的能源结构反映该国或该城市生 产技术发展水平。

热 转化率 传输率
次生 能源
热 利用率
原生 能源

4.能量生产和消费的过程中，城市生态系统有部 分能量以三废的形式排入到环境中。 5.能量流动具有单向性，不断损耗，不构成循环。 6.除部分能量辐射传导，其余能量均由各类物质 携带。

城市生态系统物质循环的物质来源 1.来源： 自然性来源，如空气、日照、水、非人工绿色植物 人工性来源，如人工性绿色植物、食物、原材料、 化石燃料 2.城市生态系统物质循环中的物质流类型 自然流：自然力推动的物质流，如空气、水体的流 动； 货物流：保证城市功能发挥的各种物质资料在城市 中的各种状态及作用的集合。
人口流：包括人口在时间上和空间上的变化，前 者即人口的自然增长和机械增长，后者反映城市 与外部区域之间人口流动中的过往人流、迁徙人 流以及城市内部人口流动的交通人流。 分类：劳力流和智力流
城市生态系统物质循环的特点
1.所需物质对外界有依赖性； 2.既有物质输入，又有物质的输出； 3.生产性物质远远大于生活性物质； 4.物流缺乏循环 5.物质循环在人为状态下进行 6.物质循环过程中产生大量废物。
篆字：
城市化景观 现代农业景观-1950
传统农业景观1800~1950
历史乡村景观1100~1800 铁器时代末期景观约公元前1000 新石器及青铜时代 景观-
城 市 景 观 发 展 变 迁 过 程
原始自然景观自然→人工
二、城市系统



定义：城市是以人为中心的，以一定的环境条件 为背景的以经济为基础的社会、经济、自然综合 体，按照系统论的观点，这个综合体称为城市系 统。 特征：城市由许多个子系统构成，又可进一步分 解为单位要素，他们之间具有相互依赖、相互制 约的特点关系。 城市大系统的总目标：发挥城市效益，包括社会 效益、经济效益和环境生态效益,来满足人们对 物质和精神文化的要求。
动物
植物
植食动物
植物
(a) 自然生态系统 (b) 城市生态系统
城市生态系统与自然生态系统的营养结构比较
四、 城市生态系统的结构




城市生态系统的结构是系统组成要素在一定空间范 围内相互联系、相互影响及其发生关系的方式和顺 序。 A.食物链结构——分为自然食物链和人工食物链 B.资源利用链结构 C.生命-环境相互作用结构 D.要素空间组合结构——分为圈层式结构和镶嵌式 结构； 大镶嵌：各圈层内部要素按土地利用分异所形成的 团块状功能分区的空间组合形态。 小镶嵌：是指各个功能分区内部组成要素按土地利 用分异所形成的微观空间组合形态。
三、城市生态系统

定义：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 而形成的统一体，属于人工生态系统 （Artificial ecological system）,是以人类 为主体的，人工化环境的，人类自我驯化 的，开放性的生态系统。
城市与其周围环境的联系
肉食 动物
人
信息与城市生态系统
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.城市信息流量与信息质量反映了城市现代化 水平。

在城市规划、城市研究时，须注意： 1.确定正确的信息收集方法 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、传播等专门化、规范化、 标准化、城市间统一联网，并争取与国际信息系 统接轨。 生态信息的应用：生态指示剂



货币流：特殊的信息流，凝聚着各生产部门之 间，生产与消费部门之间物质、能量流动的大 量信息，反映了产品的价值和需求程度。 人口流：包括空间范围内的移动流（市内流动、 城乡流动和城市间流动）和时间范围内的变动 流（人口出生、死亡、迁入、迁出的变动及职 业、家庭结构的变动等）。
城市概念的发展 1933.8 国际现代建筑学会 “雅典宪章” 城市主要功能：居住、工作、休憩、交通
1978.12 “马丘皮克丘”宣言 修正雅典宣言 指出：城市规划是力求创造一个综合多功能的生活 环境；不能单纯追求功能的划分而牺牲城市的有机 组织，忽视城市中人与人的多重联系。 城市的吸引力与城市规模成正比，与城市间距离成 反比。
第二节 城市生态系统的基本功能
城市生态系统的主要功能 外部功能：联系其它生态系统，根据系统内需要 输入和输出的物质能量，保持系统内部物质能量 流动的正常与平衡。 内部功能：维持系统内部物质与能量流动的循环 和畅通，并反馈各种流的信息，以调节外部功能， 同时将系统内剩余或不需要的能量输出到其它生 态系统。
城市生态学
2010年3月
第四章
城市生态系统的结构与基 本功能
第一节 城市生态系统的结构
第二节 城市生态系统的基本功能
第一节 城市生态系统的结构
一、城市 定义：以空间和环境资源利用为基础、以人类社 会进步为目的的一个集约人口、集约经济、集约 科学文化的空间地域系统，它是一个经济实体、 科学文化实体和自然环境实体的综合体。
信息传递



信 息：客观世界带有某种特性的讯号。 特征：客观性、普遍性、无限性、动态性、依附 性、计量性、变换性、传递性、系统性、转化性。 信息流：是任何系统维持正常的有目的性运动的 基础条件，它起着支配作用，调节着人流和物流 的数量、方向、速度、驾驭人和物做有目的、有 规则的活动。

信息传递在生态系统中的作用 自然生态系统中，信息传递就是指生态系统中 各生命成分之间存在的信息流。 包括：物理信息（如：光、声、颜色） 化学信息（生物代谢产生的一些化学物 质，尤指各种腺体分泌的激素） 营养信息（生物生长发育的诸多食物因 素及其作用） 行为信息（生物在相互交往中所呈现出 的行为格式）