第1篇 原理篇概论及基本原理.ppt

1、第02章 城市生态学概论及基本原理 彭康 13631499791 微信：402151508 第02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

2、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。 2.1.1 城市生态学概念 现代城市生态学：是研究城市人类活动与周边 环境之间关系的学科，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 和分布的规律特征，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，调高资源利用效率，改善城市系统关 系和环境质量，促进城市的生态化发展。 2.1.2 城市生态学的分支 n 城市自然生态学 着重研究城市密集的人类活动对所在地域自然生态系统的积极和消极 影响（包括城市植被、动

3、物、微生物及城市气候、水文、土壤和 景观等），以及城市生物和地理环境对城市居民的作用 n 城市经济生态学 研究重点是城市代谢过程和物流能流的转化、利用效率等。 n 城市社会生态学 着重研究城市人工环境对人的生理和心理的影响，效用及人在建设城 市，改造自然过程中所受遇到的城市问题，如人口、交通问题等。 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 n集中反映：人口思想、人与地（食物）、 人与自然 n古代城市的生态学反映：城市选址、布局、 建设和经营（依山傍水、肥田沃野、宜农 宜牧、气候宜人） 2.2.2 初级阶段

4、代表：美国芝加哥学派 2.2.3 蓬勃发展阶段 n1962年卡森的寂静的春天 n1970年，增长的极限、只有一个 地球等著作 n1971年联合国科教文组织制定的“人与 生物圈”中把人类聚居地的生态环境研究 列为重点项目之一。 n1992年，联合国在里约热内卢召开的 “人类环境与发展大会”。 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 城市生态学的研究内容 2.3.1 城市生态学的主要学科基础 n生态学：城市生态学是传统生态学的应用 n城市学：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

5、造城市的各 类学科的总称，是一个学科群，不是一门学 科。P24 图2.1 n人类生态学：研究人与周围环境之间的相互 关系及规律的科学。主要研究当代人口、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、物质和信息的交换关系 2.3.1 城市生态学的主要学科基础 n 地理学：以地区的山川、气候等自然环境，及物产、 交通、居民点为研究对象的学科。 n 环境学：研究环境结构、环境状态及其运动变化规 律，研究环境与人类社会活动间的关系，并在此基 础上寻求正确解决环境问题，确保人类社会与环境 之间的演化和持续发展的具体途径的科学。 n 经济学：研究人类行为及如何将有限或者稀缺资源 进行合理配

6、置的科学。 n 生态工程学：将人类社会与其自然环境相结合，以 达到双方受益的可持续生态系统的设计方法。 2.3.2 城市生态学的研究层次 n城市生物环境层次研究 从传统的生物生态学理论出发，把城市作为特定的生物环境，研 究此种环境中各种生物生态问题。 如人类活动与动植物的行为变化等。 n城市生态系统层次研究 把城市作为以人类活动为主体的人类生态系统来研究。 利用生态学原理研究城市生态系统的特点、结构与功能等关系。 n城市系统生态层次研究 从区域和地理概念的高度来观察城市本身，从时间尺度研究城市 兴衰，解释城市与其腹地在自然、经济、社会多方面的相互关系。 n全球层次 从全球的角度来研究生态学。

7、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 n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 2.3.3 城市生态学的研究内容 n改善和控制城市生态环境的角

8、度 乡村城镇化城市化生态效应与生态风险分析的定量研究 城市灾变生态评估、预测与控制研究：农村剩余劳动力去向和生态管理 居住区与人类活动密集区生态工程应用研究：城市生活质量、城市景观 生态设计、立体绿化、生活垃圾及污水的循环利用 旧城改造的生态对策及污染、衰落城镇的生态恢复 新建工矿及城镇的生态规划与设计 城镇可持续发展的先进实用技术的筛选、开发和应用：固废可持续利用 城市特殊区域的个体生态机理：市场、街道、车站等 国内外城市可持续发展的研究对比 城市与郊区的经济与社会互动关系 城市可持续发展生态决策支持系统 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

9、 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 2.4.1 城市生态位原理： 促进城市发展的内在原因 内涵 类型 特征 城市生态位的表征 城市生态位原理： 内涵 生态位：物种在群落中所占的地位。 一种生物的生态位反映了： 该物种在某一时期某一环境范围内所占据的空间位置； 该物种在环境中的气候因子、土壤因子等生态因子所形成 的梯度上的位置； 该物种在生态系统的物质循环、能量流动和信息

10、传递过程 的角色。 城市生态位原理： 内涵 城市生态位：是一个城市的生境给人们生存和活动 所提供的生态位，是城市提供给人们的或可被城市 人类利用的各种生态因子和生态关系的集合。 生态因子：水、食物、能源、土地、气候、建筑、 交通等 生态关系：生产力水平、环境容量、生活质量与 外部系统的关系 城市生态位原理： 内涵 城市生态位原理内涵包括： 城市占有率：城市拥有的生态因素的数量和空间属性 城市宜居性：完备程度与适宜程度 城市影响力&城市辐射力：城市的性质、功能、作用 等对人群的吸引力。交通通达性 城市生态位原理：类型 从城市人类的基本活动角度类分： 生产生态位：资源利用、生产条件生态位-包括城市

11、的经济 水平、资源的丰盛度（如水、能源、原材料、资金、劳动 力、土地、基础设施等） 生活生态位：环境质量、生活水平生态位社会环境（物 质、精神生活水平及社会服务水平）和自然环境 从整体与部分的角度来考虑 宁要浦西一张床，不要浦东一间房 城市生态位原理：特征 多维性：自然-经济-社会复合生态系统 竞争性：城市内外部对资源的竞争 开拓性：城市生产系统扩大再生产需要利用新的资源、技术与资金等 趋适性 对城市人类行为特征的概括 在不同的层面上寻求并占据更为良好的空间位置（高生态位，讨论） 人类适应和改变环境的行为 人类在城市空间和区域中的迁移、流动行为原因的表征 城市生态位原理促进城市发展 弊端：盲目

12、性和自利性，人群的集中对城市子系统的破坏 平衡性 对长周期的城市生态位总体运行方向及状况的描述。 城市生态系统总是想着尽力减小生态位差异的方向发展 城市发展导致局部地区生态位的差异，高-低（房价） 城市生态位原理：表征 城市生态位的表征最主要的目的是反映城市对各类生 态因子、各种资源的占有程度，城市在一定范围内 的地位及其作用。 态：指城市能源、资源等的占有总量，人口、经济、 科技发展水平等。 势：指城市的现实影响力和支配力，包括能量、物质 的交换速率、生产率、人口增长率、经济增长率等。 态和势的有机组合反映了城市生态位的宽度。 2.4.2 多样性导致稳定性原理： 城市稳定和活力的原因 内涵

13、类型 特征 多样性导致稳定性原理：内涵 生物多样性的三个层面： 生态系统多样性、物种多样性和基因多样性 生态系统的平衡性与系统内的物种和环境的结构 的多样性呈正相关，多样性越丰富，结构越多样， 抗干扰的能力越强，利于维持动态平衡。 如：自然资源、人力资源、土地资、交通系统 、产业多样、景观多样 多样性导致稳定性原理：类型 生物多样性 空间多样性 人口多样性 景观多样性 文化多样性 物种多样性 植被多样性 活动多样性 用地多样性 多样性导致稳定性原理：特征 天然性：城市存在的理由之一 物质、精神的集中，罪恶的集中 功能性：城市发挥作用的基础 城市的基本功能：居住、工作、休闲、交通 城市要素满足人

14、类的需求与发展 物质性与生物性：属性的多元化 物质性：产业、用地、建筑 生物性：民族、种群、人种 超加性：作用的方大型 2.4.3 食物链（网）原理： 城市活动的能量、物质利用原理 食物链（网）内涵及作用 城市生态学的食物链（网）原理 食物链（网）内涵及作用 食物链是以能量和营养物质形成的各种生物之间的联系 食物网是生物群落中许多食物链彼此相互交错链接而成 的复杂营养关系 食物链（网）把自然生物与非生物联系起来，形成一个 动态稳定系统 食物链（网）越复杂，自我调节和补偿能力越大，系统 越平衡 食物链（网）的相互联系与制约的关系：P35，图2.2 城市生态学的食物链（网）原理 食物链（网）在城市

15、中具有普遍性 城市各要素的相互联系，相互供应和相互制约 食物链（网）在城市中具有复杂性 食物链（网）的复杂性与多重性：城市地摊，功能vs安全与市容 城市食物链的脆弱性 加链引发的外来物种对生态系统的破坏（水葫芦-水体-水产业-水供应） 可构筑合理的食物链（网），减少资源消耗，保护 环境 以利润和互惠共生为动力将系统生产者（生产企业）紧密联系在一起 需要调研、市场经济、利用技术 2.4.4 限制因子原理： 城市发展的关键因素原理 内涵 类型 分析 限制因子原理：内涵 限制因子： 对生物的生存和发展起限制作用的生态因子。 思考： 珠三角生产企业生产的困境 中国劳工（90后）成本增加， 富士康生产基

16、地转移到低成本的东南亚国家 未来劳工队 伍结构的变化 经济 水桶理论：现实性与应用的局限性（扬长避短，但是人的 道德素质与品格却是最短的一块） 限制因子原理：类型 城市发展的限制因子有三类： 自然或人为的地理：山、河、铁路等 水、电的供应能力：影响城市最基本的的生存 与发展 城市结构布局：城市人口增长，生活标准提高 而必须改造现有城市结构格局。 限制因子原理：分析 限制因子的突破与城市发展的正与负，如土地。 正：解决了约束城市发展对土地需求的问题 负：过大，过高，过快，过量 思考： 为什么中国经常出现各种“第一（高）”？ 产生的原因是什么？ 2.4.5 生态环境承载力原理： 城市发展的局限性原

17、理 定义 组成 特点 城市生态学生态环境承载力原理内容 生态环境承载力原理：定义 承载力：生态学中，是指某种环境条件下，某种生物个 体可存活的最大数量的潜力 环境承载力：是指在一定时期，一定状态或条件下，一 定环境系统所能承受的生物与人文系统正常运行的最大 支持能力 生态承载力：在保持生态系统的自我维持和自我调节能 力的基础上，生态系统所能容纳的最大的种群数量。 生态环境承载力：环境承载力+生态承载力。即某一地 域在某个时间段内，在不破坏该地域生态系统自我维持 和自我调节能力的基础上，在满足一定的社会生活水平 情况下，该地域所能容纳的一定活动强度的人口数量。 生态环境承载力原理：组成 资源承载

18、力 包括已被利用和潜在的各种自然资源 经济承载力 经济条件，如经济实力对劳动力的数量与素质的需求 污染承载力 环境容量（大气、水体、土壤等） 生态环境承载力原理：特点 前提性 一定的时间和空间，一定的资源和环境条件，一定的生活水平 和安全水平，一定的活动强度 数量与活动强度相结合的表征 以人居环境而言，其生态环境承载力是以一定的人口数量及活 动强度的结合作为表征方法的。 客观性和主观性的结合 客观性：生态环境承载力的客观性 主观性：人类自身行为的主观性 城市生态学生态环境承载力原理内容 生态环境承载力影响着土地利用的方式和强度 生态环境承载力影响着城市居民的行为 人的行为对环境与生态的作用 受

19、到城市内外的影响 生态环境承载力与城市生态系统的结构与功能的关系 城市的发展方向受到人的活动强度和生态环境承载力的影响 2.4.6 共生原理： 城市发展的关系原理 内涵 类型 城市生态学共生原理的内容 共生原理：内涵 万物相形以生，社会各大系统与 子系统中各要素的相互联系。 共生关系的特征： 空间上的临近性 时间上的长期性 功能上的互补性 个体间的差异性 作用上的协调性 共生原理：类型 根据共生双方的利益关系，可分为： 共栖 两个物体之间均因对方的存在而获益，但双方亦独立生存 互利共生 两个物种之间，均从对方获益，一方消失，另一方不能生存 偏利共生 两个物种间一种因联合生活而得益，另一种也并未受害。 2.4.6 共生原理： 城市发展的关系原理 广州珠江口地区城市设计以共生思想为基础的设计原则： 自然与人类的共生 不同世代的共生 人类与其他生物的共生 历史（传统）与现代的共生 经济和文化的共生 科学技术和艺术的共生 多种功能的共生 城市和农渔业的共生 异质文化的共生 传统产业和先进科技的共生 城市生态学共生原理的内容 健全城市共生单元 6大系统：城市人口、经济、科技、社会、资源与环境 优化城市共生模式 共栖，互利共生，偏利共生 改善城市系统共生环境 基础设施建设 选择适宜的机制达成共生 产业结构调整，城市与区域规划建设 竞争与共生的协调 竞争引发共生，共生引发新的竞争