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1、第九章 城市生态规划第一节 城市生态系统基本特征一、城市与城市生态系统二、城市生态系统的特征第二节 城市生态问题及调控途径 一、城市面临的主要生态问题二、城市生态规划的内涵、目标与对策第三节 城市生态规划的内容和方法一、城市生态规划的内容二、城市生态规划的步骤三、城市生态规划的方法第四节 生态城市概念与内涵一、生态城市的概念二、生态城市的主要特点三、生态城市的内涵四、生态城市规划基本原则五、生态城市规划与城市生态规划的关系城市与城市生态系统1、城市与城市化2、城市生态学与城市生态系统城市与城市化(1)城市(2)城市化城市 城市是指地处交通便利的环境，占据一定地域面积的密集的人群和建筑设施的集合
2、体。城市是社会生产力发展到一定阶段的产物。现代城市的含义包括三方面的要素：一是有一定数量的常住非农业人口；二是具有一定的产业结构和商业；三是含有行政的意义。城市化 城市化指农业人口转化为城市人口的过程，是经济、文化发展的结果。特别是工业革命以来，随着生产规模的不断扩大和资本的高度集中，城市规模越来越大，城市化速度发展不断加快。城市化一方面带来了明显的聚集效应，越来越发挥着作为经济、政治、文化、交通等的中心作用，推动着区域经济的发展和社会的进步。另一方面，人口、工业、建筑等的高度密集，也带来了一系列的城市问题。城市生态学与城市生态系统(1) 城市生态学 (2)城市生态系统城市生态学城市生态学是研
3、究城市人类活动与周围环境之间关系的一门学科。城市生态学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、结构与功能的关系、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、管理城市，提高资源利用效率，改善系统关系，增加系统活力。城市生态系统 城市生态系统是特定地域内的人口、资源、环境(包括生物的和物理的、社会的和经济的、政治的和文化的)通过各种相生相克的关系建立起来的人类聚居地或社会、经济、自然的复合体。严格地讲，城市只是人口集中居住的地方，是当地自然环境的一部分，它本身并不是一个完整的、自我稳定的系统。其所需的物质和能量大部分来自周围其他系统
4、，其内部状况往往取决于外部条件。另一方面，城市也具有生态系统的很多特征，如在组成上，城市除了有人外，还有植物、动物和微生物，可进行初级生产和次级生产，具有物质循环和能量的流动等。因而，把城市作为一个生态系统，研究其社会、经济和自然的协调发展，有利于城市的规划、建设和管理。城市生态系统的特征城市生态系统是一类以人为中心的社会、经济、自然复合人工生态系统，它与自然生态系统具有一定的相似性，它也有以上自然生态系统的一般特征，如动态变化性、区域性、自我维持性与自我调节性。然而，城市生态系统作为人类生态系统的一种类型，在许多方面具有独特鲜明的特征。(1)城市生态系统是以人为主的人工生态系统(2)城市生态
5、系统的不完整性(3)城市生态系统的对外部系统的依赖性和开放性(4)物质、能量、人口等的高度集中性(5)城市生态系统的脆弱性(6)城市生态系统是一个人类自我驯化的系统城市生态系统是以人为主的人工生态系统 城市及城市生态系统是通过人的劳动和智慧创造出来的，人工控制和人工作用对它的存在和发展起着决定性的作用。大量的人工设施叠加在自然环境之上，形成了显著的人工化特点，甚至还造就了人工化气候(城市热岛效应)。城市生态系统不仅使原有的自然生态系统的组成和结构发生了改变，而且，城市生态系统中大量的人工技术物质如道路、建筑物等改变了原有的自然生态系统的形态和结构。在城市生态系统中，人口高度密集，其他生物种类和
6、数量都很少，人口比重极大。从城市单位土地面积上人口生存量看，人类远远超过了其他生物。在城市生态系统中，主要生产者实际上已从绿色植物转化为从事经济生产的人类，而消费者也是人类，人类已成为兼具生产者与消费者两种角色为一体的特殊生物物种了。人类社会的政治、经济、法律、文化和科学技术对城市生态系统的发展有重大的影响。城市发展几乎是全取决于人类的意志，有计划、有步骤地按所制定的规划实施城市建设已是普遍的原则。人类社会因素既是城市生态系统的一个组成部分，又是城市生态系统的一个重要的变化函教，直接影响城市生态系统的发展和变化。城市生态系统的不完整性在城市中，自然生态系统为人工生态系统所代替，动物、植物、微生
7、物失去了在原有自然生态系统中的生境，致使生物群落不仅数量少，而且其结构变得简单。城市生态系统的绿色植物不仅数量少，而且其作用也发生了改变，城市中植物的主要任务已不再是像自然生态系统那样为居住者提供食物，而是变为美化景观、消除污染和净化空气。城市生态系统必须靠外部所提供的植物产量来满足城市生态系统消费者的需求。同时，城市生态系统缺乏分解者或者分解者的功能微乎其微；城市生态系统中的废物(工业与生活废物)不可能由分解者就地分解，几乎全部都由人工设施进行处理。城市生态系统的对外部系统的依赖性和开放性 1、城市生态系统的对外部系统的依赖性2、城市生态系统的对外部系统的开放性城市生态系统的对外部系统的依赖
8、性城市生态系统不能提供本身所需的大量能源和物质，必须由外部输入。经过加工，将外来的能源和物质转变为另一种产品，以提供城市使用。城市规模越大，与外界的联系越密切，要求输入的物质种类和数量就越多，城市对外部所提供的能源和物质的接受、消化、转变的能力也越强。城市生态系统的对外部系统的开放性城市生态系统的开放性体现在三个方面：第一是城市生态系统内部各子系统之间的交流和互相依赖、互相作用。如城市经济活动中，在生产、流通、分配、消费各个环节之间就有很密切的交流和开放，否则，经济活动就不能维持和进行。第二是城市社会经济系统与城市自然环境系统之间的开放。这主要指城市社会经济系统要利用自然环境资源，同时在利用过
9、程中也对自然环境施加各种影响。第三是城市生态系统作为一个整体向外部系统的全方位开放。既从外部系统输入能量、物质、人才、资金、信息等，也向外部系统输出产品、改造后的能量和物质以及人才、资金、信息等。物质、能量、人口等的高度集中性 城市在自然界中只占有很小的一部分空间，却集中了大量的能源、物质和人口。大量的能源、物质在城市中高度聚集，高速转化。此外，城市中大量的人口、交通和信息流以及建立的大量的人类技术物质(建筑物、构筑物、道路、桥梁和其他设施等)，也使得城市相对于自然生态系统与外部系统具有鲜明的高度密集与拥挤的特征。其单位面积上所含有的物质、能量、人口、信息等物质性要素是任何自然生态系统与外部系
10、统无法比拟的。城市生态系统的脆弱性 在自然生态系统中能量与物质能够满足系统内生物生存的需要，是一个“自给自足”的系统。这个系统的基本功能能够自动建造、自我修补和自我调节，维持其本身的动态平衡。而在城市生态系统中能量与物质要依靠其他生态系统的输入，同时城市生产、生活所排放的大量废物，远超过城市的自然净化能力，也要依靠人工输送系统输到其他系统，所以城市生态系统需要有一个人工管理完善的物质输送系统，以维持其正常机能。如果这个系统中任何一个环节发生问题，将会影响整个城市的正常功能和居民的生活。另外，城市生态系统的高集中性、高强度性以及人为的因素，产生了城市污染，同时城市物理环境也发生了迅速的变化，如城
11、市热岛与逆温层的产生，人工地面改变了自然土壤的结构和性能，增加了不透水的地面、地面下沉等，从而破坏了自然的调节机能，加剧了城市生态系统的脆弱性。在城市生态系统中，以人为主体的食物链常常只有二级或三级，而且作为生产者的植物，绝大多数都是来自周围其他系统。系统内初级生产者绿色植物的地位和作用已完全不同于自然生态系统。城市生态系统与自然生态系统的营养关系形成的金字塔完全不同。前者出现倒置的情况，远不如后者稳定。在绝对数量和相对比例上，城市生态系统的生产者(绿色植物)远远少于消费者(城市人类)，而一个稳定的生态系统最基本的一点即是要求生产者与消费者在数量和比例上后者要小于前者。这表明城市生态系统是一个
12、不稳定的系统。与自然生态系统相比，城市生态系统由于物种多样性的减少，能量流动和物质循环的方式、途径都发生了改变，使系统自我调节能力减小，其稳定性主要取决于社会经济系统的调控能力和水平，以及人类的认识和道德责任。因此，城市生态系统是一个十分脆弱的系统。城市生态系统是一个人类自我驯化的系统 在城市生态系统中，人类活动不断影响着人类自身，它改变了人类的活动形态，创造了高度的物质文明。这种自身驯化过程，使人类产生了明显的生态变异。同时，城市生态系统运转进程所造成的环境变化，影响了人类的健康，引起了城市公害和所谓的“城市病”，如肥胖症、心血管疾病、神经衰弱等。城市面临的主要生态问题1自然环境遭受破坏2空
13、气污染3水资源短缺和水污染4固体废物与土壤污染自然环境遭受破坏城市生态系统的发展变化是随着城市化的进程而发展变化的。一方面，城市化为人类创造了方便舒适的生活条件，满足了人类生存享受和发展的需要；另一方面，城市化对自然环境也造成很大影响，城市区域内自然生态环境面积不断减少，并呈破碎化，人工基质取代了自然基质，从而引发了一系列生态环境效应，如城市热岛效应等。同时，人类的活动也对植物、动物及其他生物的生存发展造成影响，改变了它们之间长期形成的相互关系。空气污染空气污染是城市的一个主要问题，城市每天都要消耗大量的燃料，所产生的废气排放到空气中，使空气受到污染。特别是城市的地形和气象条件不利时，空气中的
14、污染物不易扩散稀释，污染危害性更大。水资源短缺和水污染城市供水问题现已成为制约城市发展的尖锐问题，它不仅与城市供水水源发展跟不上城市的快速发展有关，而且与日益严重的水环境污染密切相关。城市污水也是困扰人们的问题，城市中的工业废水和生活污水未经处理或处理不够，直接排入江河湖海，形成各种各样的水污染，尤其是流经城市的河流污染更加严重。水污染不仅给城市造成影响，而且对下游地区及广大农村的生产和生活带来不良影响。固体废物与土壤污染随着城市工业生产和居民消费水平的提高，城市固体废物大量出现，这些废物来不及完全处理，堆放在城市及其周围，占用大量土地，破坏景观环境，污染空气和水体，影响人类的健康。城市生态规
15、划的内涵、目标与对策1、城市生态规划的内涵2、城市生态规划与调控的目的3、城市生态规划的对策城市生态规划的内涵现代城市是一个多元、多层次的人工复合生态系统，城市生态规划坚持以整体优化、协调共生、趋适开拓、区域分异、生态平衡和可持续发展的基本原理为指导，以环境容量、自然资源承载力和生态适宜度为依据，有助于生态功能的合理分区和创造新的生态工程。城市生态规划与调控的目的城市生态规划与调控的目的就是依据生态控制论原理规划和调节城市内部各种不合理的生态关系，提高系统的自我调节能力，在外部投入有限的情况下，通过各种技术、行政和行为的诱导手段来实现持续发展，具体内容就是调控生态关系中的时、空、量、序四个方面。时眼前利益和长远利益，历史背景和现实发展，机会利用与风险防避。空局部建设与区域发展，土地利用空间格局，资源开发利用的区域影响。量物质输入与输出(效率、效益)，结构多样性与优势度，系统依赖性与自主性。序自然美(物尽其用、地尽其力、人尽其才)，高效而非高速，社会稳定。城市生态规划的对策城市生态规划的内容城市生态规划的出发点和最终目的是促进和保持城市生态系统的持续稳定发展。系统的状态是由其结构和功能所决定的，因此，城市生态规划就必须从调整系统的结构和完善系统的功能两个方面入手。概括起来，城市生态规划的内容一是可持续城市空间的规划，二是
