1．緒論

1、城市生態(tài)學(xué),第一章 緒 論,第一節(jié) 城市生態(tài)學(xué)的概念第二節(jié) 城市生態(tài)學(xué)的發(fā)展簡史第三節(jié) 城市生態(tài)學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)與研究方法,第一節(jié) 城市生態(tài)學(xué)的概念,一、城市與城市生態(tài)學(xué)的定義,1、城市（City）,,,,,城市與其周圍環(huán)境的聯(lián)系,特點(diǎn)：人口集中，工商業(yè)發(fā)達(dá)，居民以非農(nóng)業(yè)人口為主的地區(qū)。常為周圍地區(qū)的政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心。村、鎮(zhèn) 城市科學(xué)的定義：城市是經(jīng)過人類創(chuàng)造性勞動(dòng)加工而擁有更高“價(jià)值”的人類物質(zhì)、精神環(huán)

2、境和財(cái)富，是更符合人類自身需要的社會(huì)活動(dòng)的載體場(chǎng)所，是人類進(jìn)步的合理的生活方式之一。是以人類占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的生態(tài)系統(tǒng)（ecosystem）。,,,,孤立農(nóng)家 ? 市井集鎮(zhèn) ? 老工業(yè)區(qū) ? 新工業(yè)區(qū),城市化發(fā)展過程,,,海岸地面抬升(1cm/a)促使港口向河流下游深水處遷移, 船只噸位(吃水深度)的增加亦加速了該過程—港口城市形成,,,歐洲的城市化發(fā)展,2、城市生態(tài)學(xué)（Urban Ecology）以生態(tài)學(xué)（ecology）的概

3、念、理論和方法來研究城市的結(jié)構(gòu)、功能、動(dòng)態(tài)調(diào)控的一門學(xué)科。城市生態(tài)學(xué)是生態(tài)學(xué)一分支，也是城市科學(xué)（urban science）分支，城市生態(tài)學(xué)將城市視為一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，研究其形態(tài)結(jié)構(gòu)外，更側(cè)重于各組分之間的關(guān)系，及組分之間的能量流動(dòng)、物質(zhì)代謝、信息流通，人為活動(dòng)形成的格局及其過程。,R．Mckenzie(麥肯齊，1925)：城市生態(tài)學(xué)是人們的空間關(guān)系、時(shí)間關(guān)系，如何受城市環(huán)境影響的研究。（社會(huì)生態(tài)學(xué)）城市生態(tài)學(xué)是研究城市人類活動(dòng)與城

4、市環(huán)境之間的關(guān)系的學(xué)科。將城市視為以人為中心的人工生態(tài)系統(tǒng)。 理論上：研究其發(fā)生、發(fā)展的動(dòng)因、組合和分布規(guī)律，結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系，調(diào)節(jié)和控制的機(jī)理。應(yīng)用上：規(guī)劃、建設(shè)和管理城市，提高資源利用率，改善城市系統(tǒng)關(guān)系，增加城市活力。,二、城市生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容及其分支學(xué)科,1、城市生態(tài)系統(tǒng)的組成形態(tài)與功能（Component, Function）: 各組分之間的關(guān)系，功能。2、城市人口（Population）: 人口動(dòng)態(tài) , 分布與類別。

5、3、生態(tài)環(huán)境（Ecological environment）: 居民與自然環(huán)境、 社會(huì)環(huán)境相互關(guān)系, 城市的形成、發(fā)展和演變與環(huán)境之間的關(guān)系。4、城市災(zāi)害(Disaster): 類型、發(fā)生、防范。,5、城市景觀生態(tài)( Landscape ecology): 景觀類型、演變、規(guī)劃。6、城市與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展 (Sustainable development): 城市及所在區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。7、城市生態(tài)學(xué)原理的應(yīng)用（Practi

6、ce）: 城市規(guī)劃、建設(shè)、管理、處理城市生態(tài)環(huán)境問題。,Sustainable development,Development that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their own needs (World Commission on Environment and Deve

7、lopment， WCED， 1987).,可持續(xù)發(fā)展： 既滿足當(dāng)代人的需要，又不對(duì)后代人滿足其需求能力構(gòu)成危害的發(fā)展。,城市自然生態(tài)學(xué)（Urban Natural ecology）人類活動(dòng)對(duì)所在地域自然生態(tài)系統(tǒng)的積極和消極影響，以及地域自然要素對(duì)人類活動(dòng)的影響，即人的城市活動(dòng)與地域的自然生態(tài)系統(tǒng)要素之間的相互關(guān)系。城市景觀生態(tài)學(xué) （Urban landscape ecology）從景觀尺度研究城市不同生態(tài)系統(tǒng)之間代謝過程的物流、

8、能流和信息流的轉(zhuǎn)化、利用效率等問題。,城市經(jīng)濟(jì)生態(tài)學(xué)（Urban economic ecology）： 從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度重點(diǎn)研究城市代謝過程的物流、能流和信息流的轉(zhuǎn)化、利用效率等問題。城市社會(huì)生態(tài)學(xué)（Urban socio-ecology）：城市人工環(huán)境對(duì)人的生理和心理的影響、效應(yīng)及人在建設(shè)城市、改造自然過程中所遇到的城市問題，如人口、交通、能源問題等。城市社會(huì)生態(tài)學(xué)源于1920’s芝加哥學(xué)派及德國學(xué)者的城市演替研究。前者重于城市系統(tǒng)

9、的功能，后者強(qiáng)調(diào)城市的影響，目前這兩個(gè)學(xué)派趨于結(jié)合，形成了西方較為流行的結(jié)構(gòu)，功能學(xué)說 。,三、城市生態(tài)學(xué)研究的社會(huì)意義,城市的優(yōu)勢(shì)——在于工業(yè)、人口、市場(chǎng)、文化和科學(xué)技術(shù)的集中。這有利于生產(chǎn)的專業(yè)化、協(xié)作化和新型高度精尖技術(shù)密集工業(yè)的發(fā)展，有利人員流動(dòng)、物質(zhì)流通。,城市的缺點(diǎn)——也恰恰在于人口和工業(yè)的過量集中和密度過大，在城市化地區(qū)，進(jìn)行著大量的資源利用、物質(zhì)變換、能量流動(dòng)、產(chǎn)品消費(fèi)等活動(dòng)，從而使自然資源大量耗用和各種生產(chǎn)、生活廢料大

10、量產(chǎn)出，引起了一系列城市問題。如人口密集、住房困難、土地資源緊張、工業(yè)資源短缺、水源短缺、交通擁擠、環(huán)境污染、疾病流行、犯罪增多、就業(yè)困難等等。(3R, reduce, reuse, recycle)。,,城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市生態(tài)環(huán)境之間的矛盾 解決城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市生態(tài)環(huán)境保護(hù)的問題提到了世界各國的議事日程(Agenda)。,,第二節(jié) 城市生態(tài)學(xué)發(fā)展簡史,一、城市生態(tài)學(xué)的形成與發(fā)展（一）中國古代的城市生態(tài)學(xué)思想

11、簡述1、中國古代的城市生態(tài)學(xué)思想反映在人口、人與土地和人與食物的關(guān)系上。,390B.C，商鞅第一個(gè)提出了具有城市生態(tài)學(xué)思想的認(rèn)識(shí)：①在一個(gè)地區(qū)的土地組成上，城鎮(zhèn)道路要占10％，才較為合理；②主張?jiān)黾愚r(nóng)業(yè)人口，農(nóng)業(yè)人口與非農(nóng)業(yè)人口的比例為100：1，最多不小于10：1，鼓勵(lì)從事農(nóng)業(yè)，不準(zhǔn)開設(shè)旅店和不準(zhǔn)擅自遷居。荀子（238B.C.）提出減少工業(yè)人口，國家才能強(qiáng)盛的主張。170A.D.，崔姓學(xué)者第一個(gè)提出人口的合理布局思想188

12、5年，包世臣提出農(nóng)業(yè)與非農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力比例關(guān)系應(yīng)為5：1，限制非農(nóng)業(yè)人口的發(fā)展。這些“重農(nóng)抑商”的思想在一定程度上影響了我國城市的發(fā)展。,（二） 巴黎的改建 自17世紀(jì)以來，巴黎一直按著古典美學(xué)原則進(jìn)行建設(shè)，把城市的道路和廣場(chǎng)構(gòu)成美麗的圖案，推崇圓廣場(chǎng)放射線型的路，講究軸線、構(gòu)圖。 巴黎的改建使城市的交通有了明顯的改善，適應(yīng)了當(dāng)時(shí)馬車快速行駛的要求，以及后來出現(xiàn)的機(jī)動(dòng)車交通。1852年巴黎改建, 在改建中，在重點(diǎn)地段加強(qiáng)了街道綠化，

13、建了許多街心花園。,（三）“田園城市”理論（garden city）,1898年霍華德(E. Howard) 提出田園城市的理論。 霍華德在他的著作《明日，一條通向真正改革的和平道路》中認(rèn)為應(yīng)該建設(shè)一種兼有城市和鄉(xiāng)村優(yōu)點(diǎn)的理想城市，他稱之為“田園城市”。田園城市實(shí)質(zhì)上是城和鄉(xiāng)的結(jié)合體。 1919年，明確提出田園城市的含義：田園城市是為健康、生活以及產(chǎn)業(yè)而設(shè)計(jì)的城市，它的規(guī)模能足以提供豐富的社會(huì)生活，但不應(yīng)超過這一程度；四周要有永久性

14、農(nóng)業(yè)地帶圍繞，城市的土地歸公眾所有，由一委員會(huì)受托掌管。 (見圖1-1),,,圖1-1,1903年，在倫敦附近建立了第一座田園城市──萊奇沃思（Letchworth），1920年又在韋林（Welwyn）開始建設(shè)第二座田園城市。田園城市的建立引起社會(huì)的重視，歐洲各地紛紛效法；但多數(shù)只是襲取“田園城市”的名稱，實(shí)質(zhì)上是城郊的居住區(qū)。 霍華德從城市規(guī)模、布局結(jié)構(gòu)、人口密度、綠帶等城市規(guī)劃問題，提出一系列獨(dú)創(chuàng)性的見解，是一個(gè)比較完整的城市規(guī)劃

15、思想體系。 該理論對(duì)后來出現(xiàn)的一些城市規(guī)劃理論，如“有機(jī)疏散”論、衛(wèi)星城鎮(zhèn)的理論頗有影響。1940’s后, 在一些重要的城市規(guī)劃方案和法規(guī)中也反映了霍華德的思想。,二、現(xiàn)代城市生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展,（一）芝加哥學(xué)派（Chicago school of sociology）與芝加哥城 1916年，美國芝加哥學(xué)派創(chuàng)始人帕克（R．Park）發(fā)表《城市：關(guān)于城市環(huán)境中人類行為研究的幾點(diǎn)意見》一文，將生物群落學(xué)的原理和觀點(diǎn)用于研究城市

16、社會(huì)。,19世紀(jì)以前芝加哥是美國中西部的一個(gè)小鎮(zhèn)，1837年僅有4000人。由于美國的西部開拓，這個(gè)位于東部和西部交通要道的小鎮(zhèn)在19世紀(jì)后期急速發(fā)展起來，到1890年人口已增至100萬。經(jīng)濟(jì)的興旺發(fā)達(dá)、人口的快速膨脹刺激了建筑業(yè)的發(fā)展。而1871年10月8日發(fā)生在芝加哥市中心的一場(chǎng)毀掉全市1/3建筑的大火災(zāi)，更加劇了以新建房屋的需求。在當(dāng)時(shí)的這種形勢(shì)下，芝加哥出現(xiàn)了一個(gè)主要從事高層商業(yè)建筑的建筑師和建筑工程師的群體，后來被稱作“芝加哥

17、學(xué)派”。,主要理論: 城市土地價(jià)值變化與植物對(duì)空間的競(jìng)爭(zhēng)相似，土地的利用價(jià)值反映了人們對(duì)最愿意和有價(jià)值地點(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)。這種競(jìng)爭(zhēng)作用下導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)上的分離，按土地價(jià)值支付能力分化出不同階層。例如，美國許多城市的內(nèi)城地區(qū)通常為少數(shù)民族居住區(qū)。帕克的追隨者應(yīng)用植物優(yōu)勢(shì)概念解釋了有形群體的發(fā)展形式，土地價(jià)值決定市民各種活動(dòng)水平和形式的優(yōu)勢(shì)。此外還將類似植物的侵入，演替概念應(yīng)用于有形群體，特別是研究特殊的種族及商業(yè)活動(dòng)逐漸進(jìn)入居住區(qū)附近的情況。,192

18、5年，伯吉斯（R．Burgess）提出了城市的 “同心圓增長理論”:認(rèn)為城市的自然發(fā)展將形成5－6個(gè)同心圓形式，它是競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)及侵入演替的自然生態(tài)的結(jié)果（圖1－3a）。,赫特（H．Hoyt）于1933年提出了扇形理論（圖1－3b） ，認(rèn)為城市從CBD區(qū)沿主要交通干道向外發(fā)展形成星形城市，總的仍是圓形，從中心向外形成各種扇形輻射區(qū)，各扇形向外擴(kuò)展時(shí)仍保持了居住區(qū)特點(diǎn)，其中有較多住宅出租的扇形區(qū)是城市發(fā)展的最重要因素，因?yàn)樗绊懞臀麄€(gè)城市

19、沿著該方向發(fā)展。這一理論與美國和加拿大當(dāng)前許多城市的空間形成較相一致。,圖1－3,,哈里斯（Harris）, 厄曼（Uiman）提出了多核理論，指出許多北美城市的土地利用形式并不圍繞一個(gè)中心，而圍繞離散的幾個(gè)中心發(fā)展，雖然市區(qū)有的核心不明顯，有的核心是在遷移等原因下形成的，這最可能是由于汽車增長，成為上下班的主要交通工具所致。,（二）衛(wèi)星城與新城市,衛(wèi)星城的出現(xiàn)是受霍華德田園城市理論的啟發(fā)，在惡性膨脹的大城市周圍，建立一些小城鎮(zhèn)，以合理

20、的建設(shè)規(guī)模和布局，創(chuàng)造良好的生活環(huán)境，以疏散大城市的人口，緩解大城市的矛盾。1. 最初只是附屬于大城市的近郊，僅供居住。2. 以后又出現(xiàn)了半獨(dú)立的衛(wèi)星城，它有一批工業(yè)和服務(wù)設(shè)施，部分可以就地工作。3.完全獨(dú)立的衛(wèi)星城，它距母城較遠(yuǎn)，有自己的工業(yè)，有全套的服務(wù)設(shè)施。,（三）新建的大城市,巴西利亞規(guī)劃（planning of Brasilia）--從平地建設(shè)起來的新城。 為了改變巴西的工業(yè)和城市過分集中在沿海地區(qū)的狀況，開發(fā)內(nèi)地不發(fā)

21、達(dá)區(qū)域,1891年巴西憲法規(guī)定遷都內(nèi)陸。1956年，巴西政府決定在戈亞斯州海拔1100米的高原上建設(shè)新都，定名為巴西利亞，規(guī)劃人口50萬，規(guī)劃用地152平方公里。,城市由東西向和南北向兩條功能迥異的軸線相交構(gòu)成，平面形狀猶如有后掠翼的飛機(jī)。 東西主軸線長6km,東段置中央政府各部的辦公大樓，嚴(yán)整地排列在大道兩側(cè)。主軸線東端是三權(quán)廣場(chǎng)，廣場(chǎng)平面基本呈三角形，議會(huì)大廈、最高法院和總統(tǒng)府鼎足而立；在布局構(gòu)圖上、建筑空間上都是視線集中的地方。西

22、段置市政機(jī)關(guān)，西端是城市的鐵路客運(yùn)站。 南北向軸線呈弧形的翼狀，兩翼各長5km,有一條主干道貫穿其間，與公路連接。主干道兩旁布置著長方形的居住街區(qū)。每一街區(qū)內(nèi)有高層、多層的公寓以及商店等設(shè)施，布置格式基本統(tǒng)一。,城市兩條主軸線的交匯處，有一座 4層的大平臺(tái)，以疏導(dǎo)各個(gè)方向的交通, 也是全市的商業(yè)中心、文化娛樂中心，公共客運(yùn)也大多在這里轉(zhuǎn)站換乘。稍西有體育場(chǎng)。東西軸線的南北兩片地段分設(shè)動(dòng)物園和植物園。城市的北、東、南三面有人工湖圍繞，城市

23、綠化率60%，人均100平方米。城市有少數(shù)小型工廠，布置在火車站的一側(cè)。,（四）城市生態(tài)學(xué)的發(fā)展,城市生態(tài)學(xué)的大規(guī)模發(fā)展是在1960’s，聯(lián)合國教科文組織(UNESCO, United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization)的“人與生物圈”（MAB）計(jì)劃提出了從生態(tài)學(xué)角度研究城市居住區(qū)的項(xiàng)目，指出城市是一個(gè)以人類為活動(dòng)中心的人類生態(tài)系統(tǒng)，開始將城市作為一個(gè)生態(tài)

24、系統(tǒng)來研究。,1975年巴黎“人類居住地綜合生態(tài)研究”工作會(huì)議 1977年波蘭的（“城市系統(tǒng)的生態(tài)學(xué)研究”）協(xié)調(diào)會(huì)議上，正式確認(rèn)“用綜合生態(tài)方法研究城市系統(tǒng)及其他人類居住地”。1975年正式列入U(xiǎn)NESCO “MAB” 國際計(jì)劃的“關(guān)于人類聚居地的生態(tài)綜合研究”專題是該計(jì)劃的重點(diǎn)研究內(nèi)容，出版了《城市生態(tài)學(xué)》雜志（Urban Ecology）。1980年在柏林召開的第二屆歐洲生態(tài)學(xué)會(huì)議，涉及：城市系統(tǒng)的特征、人類活動(dòng)對(duì)城市生境和生物

25、群落的影響及生態(tài)學(xué)在城市規(guī)劃和土地管理中的應(yīng)用。,德國法蘭克福將城市與郊區(qū)視為一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，用生物指標(biāo)顯示大氣污染的情況，建立了該市的敏感度系統(tǒng)模型，預(yù)測(cè)城市的發(fā)展方向，并通過調(diào)控使城市向最優(yōu)化方向發(fā)展； 意大利羅馬，涉及到的內(nèi)容有：交通、能源、城市擴(kuò)展、污染、動(dòng)植物區(qū)系和土壤等環(huán)境條件多個(gè)方面。,日本的城市生態(tài)研究可分為四個(gè)階段：1、1971～1974年，城市環(huán)境影響下的動(dòng)植物、微生物群落的動(dòng)態(tài)以及城市環(huán)境的特征；2、1975～

26、1977年，以動(dòng)植物為中心的多學(xué)科綜合研究；3、1978～1980年，是以人為中心的多學(xué)科綜合研究，包括大氣、土壤、水文、植被、動(dòng)物、人類行為、土地利用、人口統(tǒng)計(jì)學(xué)與健康和城市規(guī)劃等多個(gè)方面；4、1980年后, 主要圍繞著水資源及其循環(huán)，以及城市生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的綜合研究等等。,城市生態(tài)系統(tǒng)的研究主要有以下四個(gè)方面：（1）以城市人口為研究中心，以人口為基本變量，探討城市人口生物學(xué)特征、行為特征和社會(huì)特征在城市化過程中的地位和作用

27、。（2）以城市能流、物流和信息流為主線，側(cè)重于城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)以及以城市為中心的區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的功能方面的研究。,（3）以城市動(dòng)植物及非生物環(huán)境的演變過程為主線，側(cè)重于城市的自然生態(tài)系統(tǒng)研究和城市動(dòng)植物與城市居民、城市生態(tài)環(huán)境的相互關(guān)系研究。（4）將城市視為社會(huì)－經(jīng)濟(jì)－自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，研究城市生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)、能量的利用，社會(huì)和自然的協(xié)調(diào)，以及系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的自身調(diào)節(jié)等。,1984年中國生態(tài)學(xué)會(huì)在上海舉行了“首屆全國城市生態(tài)科學(xué)研究會(huì)”

28、，會(huì)上成立了“中國生態(tài)學(xué)會(huì)城市生態(tài)學(xué)專業(yè)委員會(huì)”，標(biāo)志著中國城市生態(tài)研究工作的開始。 1988年，《城市生態(tài)與城市環(huán)境》期刊在天津出版發(fā)行，1989年馬傳棟編寫了《城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)》，1992年于志熙編寫了《城市生態(tài)學(xué)》，1993年楊士弘出版《城市生態(tài)研究》，1993年董雅文編寫了《城市景觀生態(tài)》和1998年沈清基的《城市生態(tài)與城市環(huán)境》等。 中國一些大中城市，如北京、天津、上海、廣州、常州、蘇州、廣州和石河子等城市都進(jìn)行了城市生態(tài)研

29、究工作，取得的成績較為顯著。,上海市的城市生態(tài)研究, 主要有：①上海典型街區(qū)和衛(wèi)星工業(yè)城鎮(zhèn)的生態(tài)研究，能量利用和能量流動(dòng)格局研究、水和其他物質(zhì)利用和循環(huán)利用的研究、居民生活環(huán)境的研究和典型區(qū)域或城鎮(zhèn)的生態(tài)研究；②上海郊區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的生態(tài)研究，近郊鄉(xiāng)鎮(zhèn)的生態(tài)區(qū)劃和發(fā)展規(guī)劃的研究、農(nóng)工商復(fù)合的農(nóng)村系統(tǒng)優(yōu)化模式的開發(fā)研究、城鄉(xiāng)生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、預(yù)測(cè)技術(shù)和數(shù)學(xué)模型的研究；③上海農(nóng)牧漁副業(yè)復(fù)合生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的環(huán)境工程研究等。,城市生態(tài)系統(tǒng)的中心

30、問題是人類與城市環(huán)境的相互關(guān)系，但城市生態(tài)系統(tǒng)不同于自然生態(tài)系統(tǒng)，如熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)。在城市生態(tài)系統(tǒng)中，消費(fèi)者主要是人類，人類占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)；城市生態(tài)系統(tǒng)的還原功能主要由城市所依靠的區(qū)域自然生態(tài)系統(tǒng)中的還原者來完成。因此，對(duì)于城市中的人類與環(huán)境如何協(xié)調(diào)共存，人類的主要生產(chǎn)和消費(fèi)活動(dòng)，即人類的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)與城市生態(tài)環(huán)境如何進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，以及對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)如何進(jìn)行生態(tài)調(diào)控，使其沿著人類要求的方向發(fā)展，是城市生態(tài)系統(tǒng)的中心問題。,第三節(jié) 城市生態(tài)學(xué)的

31、學(xué)科基礎(chǔ)與研究方法,一、城市生態(tài)學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)（一）生態(tài)學(xué)（ecology） 德國赫克爾（Emst Heinrich Haeckel）于1869年提出，并于1886年創(chuàng)立了生態(tài)學(xué)這門學(xué)科。Ecology來自希臘語“oikos” (居住地、隱蔽處、家庭)與“l(fā)ogos” 科學(xué)研究。 生態(tài)學(xué)研究的基本對(duì)象是兩個(gè)方面的關(guān)系，其一為生物與生物之間的相互關(guān)系，其二為生物與環(huán)境之間的相互。因此，生態(tài)學(xué)是研究生物之間、生物與環(huán)境之間的相互關(guān)系的學(xué)

32、科。,（二）城市學(xué)（urbanology）,城市學(xué)一詞最早見于日本幾村英一的《城市學(xué)》（1975）。城市學(xué)是以城市為研究對(duì)象，從不同角度、不同層次觀察、剖析、認(rèn)識(shí)、改造城市的各種學(xué)科的總稱。 城市地理學(xué)、城市管理學(xué)、城市經(jīng)濟(jì)學(xué)等相繼被納入城市學(xué)的范疇之中，加上原有的城市規(guī)劃學(xué)的內(nèi)容，城市學(xué)成為一個(gè)綜合性較強(qiáng)、包容性較廣的學(xué)科。,（三）人類生態(tài)學(xué)（anthropo-ecology） 研究人與周圍環(huán)境之間的相互關(guān)系及其規(guī)律的學(xué)科。即研究

33、當(dāng)代人口、資源、環(huán)境與發(fā)展的關(guān)系，研究人類生態(tài)系統(tǒng)中各要素之間能量、物質(zhì)和信息的交換關(guān)系。其研究方法是把人口、資源、環(huán)境視為一個(gè)巨大的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行綜合研究。,人類生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展，是與人們對(duì)面臨的生存危機(jī)的本質(zhì)的認(rèn)識(shí)及環(huán)境意識(shí)的提高分不開的。當(dāng)今人類面臨的五大危機(jī)的挑戰(zhàn)，其核心問題是“人口爆炸”(population explosion, 人口激增)。隨著“生態(tài)沖擊”(ecological impact)的日益突出，人類生態(tài)學(xué)的研究和

34、論著與日俱增，特別是1972年聯(lián)合國在斯德哥爾摩召開了“人類環(huán)境會(huì)議”，會(huì)上提出了“只有一個(gè)地球”的口號(hào)，通過了《人類環(huán)境宣言》，它標(biāo)志著人類環(huán)境意識(shí)有了重大的變化，強(qiáng)有力地推動(dòng)著人類生態(tài)學(xué)的發(fā)展。,人類生態(tài)學(xué)注重分析人與其空間場(chǎng)所的相互關(guān)系，而城市生態(tài)學(xué)則更關(guān)注這種關(guān)系在城市中的表現(xiàn)。 傳統(tǒng)人類生態(tài)學(xué)研究: 第一類是借鑒生態(tài)學(xué)的某些概念和原理，從競(jìng)爭(zhēng)、演替及生態(tài)優(yōu)勢(shì)的角度研究和分析人類社會(huì)系統(tǒng)的狀況，此方面的代表人物除帕克之外，還有

35、麥肯齊（R．D．Mckenzie）；第二類主要是以佐爾鮑和沃爾斯（Zorbaugh & Wirth）為代表的對(duì)社會(huì)區(qū)位、經(jīng)濟(jì)區(qū)位和居住區(qū)位等某些特定區(qū)域外部形態(tài)特征的分析；第三類如肖爾（Shaw）、法里斯（Faris）和多恩海姆（Dunbam），主要是對(duì)城市犯罪、心理失調(diào)等社會(huì)問題的探討。,二、城市生態(tài)學(xué)研究的基本原理與思路（一）基本原理 1、“生態(tài)位”（niche）,生態(tài)位：物種在群落中在時(shí)間、空間和營養(yǎng)關(guān)系方面所占的地位

36、。 生態(tài)位的寬度據(jù)該種的適應(yīng)性而改變，適應(yīng)性較大的物種占據(jù)較寬廣的生態(tài)位。 城市生態(tài)位（urban niche）：城市給人們生存和活動(dòng)提提供的生態(tài)位。 反映了一個(gè)城市的現(xiàn)狀對(duì)于人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng),生活活動(dòng)的適宜程度，既城市的性質(zhì)、功能、地位、作用及其人口、資源、環(huán)境的優(yōu)劣勢(shì)。,城市生態(tài)位分類：生產(chǎn)生態(tài)位：城市的經(jīng)濟(jì)水平（物質(zhì)和信息生產(chǎn)及流通水平）、資源豐盛度（如水、能源、原材料、資金、智力、土地、基礎(chǔ)設(shè)施等）。生活生態(tài)位：社會(huì)環(huán)境（

37、物質(zhì)，精神及社會(huì)服務(wù)水平等）及自然環(huán)境（物理環(huán)境質(zhì)量、生物多樣性、景觀適宜度等）。總之，城市生態(tài)位是指城市滿足人類生存發(fā)展所提供的各種條件的完備程度。,2、多樣性與穩(wěn)定性(diversity & stability),生物群落與環(huán)境之間保持動(dòng)態(tài)平衡的穩(wěn)定狀態(tài)的能力，是同生態(tài)系統(tǒng)物種及結(jié)構(gòu)的多樣性、復(fù)雜性呈正相關(guān)的。 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)愈多樣、復(fù)雜，則其抗干擾的能力愈強(qiáng)，因而也愈易于保持其動(dòng)態(tài)平衡的穩(wěn)定狀態(tài)。,在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的生態(tài)系

38、統(tǒng)中，當(dāng)食物鏈（網(wǎng)）上的某一環(huán)節(jié)發(fā)生異常變化，造成能量、物質(zhì)流動(dòng)的障礙時(shí)，可以由不同生物種群間的代償作用給予克服。 如在物種十分豐富多樣的熱帶雨林中，某些物種的缺失就會(huì)因這種代償作用而不致對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的功能造成大的影響。而在僅有地衣、苔蘚的北極苔原，這種植被一旦受到破壞，就立即會(huì)使以地衣為食的馴鹿以及靠捕食馴鹿為生的食肉獸無法生存，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)過于簡單的的苔原生態(tài)系統(tǒng)是無法發(fā)揮物種間的代償作用的。,人力資源多樣性，保證了城市各項(xiàng)事業(yè)的發(fā)

39、展對(duì)人才的需求； 土地的多樣性，保證了城市各類活動(dòng)的展開； 城市功能與交通方式的多樣性，使城市具有更大的吸引力與輻射力； 行業(yè)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的多樣性，使城市經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定，整體經(jīng)濟(jì)效益提高等。,3、食物鏈(網(wǎng))原理,食物鏈（food chain）: 以能量和營養(yǎng)物質(zhì)形成的各種生物之間的聯(lián)系。 食物網(wǎng)（food web）：生物群落中許多食物鏈彼此相互交錯(cuò)連接而成的復(fù)雜營養(yǎng)關(guān)系。,用于城市系統(tǒng)時(shí)，各企業(yè)之間相互提供生產(chǎn)原料，某一企業(yè)的產(chǎn)品是另

40、一企業(yè)生產(chǎn)的原料；某些企業(yè)生產(chǎn)的“廢品”也可能是另一些企業(yè)的原料。如此可以對(duì)城市食物網(wǎng)“加鏈”和“減鏈”。 減鏈：除掉或控制那些影響食物網(wǎng)傳遞效益，利潤低、污染重的鏈環(huán)。 加鏈：增加新的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，將不能直接利用的物質(zhì)、資源轉(zhuǎn)化為價(jià)值高的產(chǎn)品。,食物鏈（網(wǎng)）原理表明：人類居于食物鏈的頂端，人類依賴于其他生產(chǎn)者及各營養(yǎng)級(jí)的“供養(yǎng)”而維持其生存；人類對(duì)其生存環(huán)境污染的后果最終會(huì)通過食物鏈的作用（即污染物的富集(enrichment)作

41、用）而歸結(jié)于人類自身。,4、系統(tǒng)整體功能最優(yōu)原理,整體大于部分之和, 1>1/2+1/2. 子系統(tǒng)功能和系統(tǒng)整體功能相輔相成； 子系統(tǒng)都有無限制地滿足自身發(fā)展的需要，而不顧其他個(gè)體的潛勢(shì)存在。 城市各組分之間的關(guān)系并非總是協(xié)調(diào)一致的。 理順系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，改善系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，要以提高整個(gè)系統(tǒng)的整體功能和綜合效益為目標(biāo)，局部功能與效率應(yīng)當(dāng)服從于整體。,5、環(huán)境承載力原理,環(huán)境承載力（environmental load capac

42、ity）: 某一環(huán)境狀態(tài)和結(jié)構(gòu)在不發(fā)生對(duì)人類生存發(fā)展有害變化的前提下，所能承受的人類社會(huì)作用。 體現(xiàn)在規(guī)模、強(qiáng)度和速度上。三者的限制，是環(huán)境本身具有的有限性自我調(diào)節(jié)能力的量度。,包括：（1）資源承載力：自然資源：淡水、土地、礦藏、生物等。社會(huì)資源：勞動(dòng)力資源、交通工具與道路系統(tǒng)、市場(chǎng)因子、經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)力等。還可以分為：現(xiàn)實(shí)的：在現(xiàn)有技術(shù)條件下，某一區(qū)域范圍內(nèi)的資源承載能力；潛在的：技術(shù)進(jìn)步，資源利用程度提高或外部條件改善而提

43、高本區(qū)的資源承載力。,,,（2）技術(shù)承載力：勞動(dòng)力素質(zhì)、文化程度與技術(shù)水平所能承受的人類社會(huì)作用強(qiáng)度。包括現(xiàn)實(shí)的與潛在的兩種類型。（3）污染承載力：反映本地自然環(huán)境的自凈能力大小的指標(biāo)。,環(huán)境承載力原理具體內(nèi)容：（1）環(huán)境承載力會(huì)隨城市外部環(huán)境條件的變化而變化。（2）環(huán)境承載力的改變引起系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的變化，從而推動(dòng)系統(tǒng)的正向演替或逆向演替。,（3）生態(tài)演替（succession）：一種更新過程，指一個(gè)群落被另一個(gè)群落，或一個(gè)生態(tài)

44、系統(tǒng)被另一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)代替的過程。正向演替（progressive succession ）：生態(tài)系統(tǒng)向結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能量最優(yōu)利用、生產(chǎn)力最高的方向的演化稱之；反之稱為逆向演替（retrogressive succession） 。（4）演替方向: 當(dāng)城市活動(dòng)強(qiáng)度小于環(huán)境承載力時(shí)，城市生態(tài)系統(tǒng)可表現(xiàn)為正向演替；反之，則相反。,（二）城市生態(tài)學(xué)研究思路,1、系統(tǒng)思想 系統(tǒng)（system）: 相互聯(lián)系、依存、制約、作用的各事物及其過程所

45、形成的統(tǒng)一體。體現(xiàn)這種整體性和相互聯(lián)系性的思想，就是系統(tǒng)思想。 系統(tǒng)思想要求：全面地、連貫地、靈活地看問題。,2、系統(tǒng)的特征 整體性：由許多元素按一定方式組合起來的，元素雖各具不同的性能，但根據(jù)邏輯統(tǒng)一性的要求構(gòu)成整體。 關(guān)聯(lián)性：各個(gè)組分之間相互聯(lián)系、制約、有機(jī)地結(jié)合在一起。 目的性：具有一定的功能，達(dá)到一定的目的。 環(huán)境適應(yīng)性：系統(tǒng)與其所處的環(huán)境不斷進(jìn)行能量、物質(zhì)與信息的交換，系統(tǒng)必須適應(yīng)它的環(huán)境。 反饋機(jī)制：系統(tǒng)是一個(gè)信

46、息反饋(feedback)系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)部都有反饋機(jī)制。,3、系統(tǒng)研究思路 系統(tǒng)輸入：系統(tǒng)在邊界確定以后，所有跨越邊界進(jìn)入系統(tǒng)的流動(dòng)； 系統(tǒng)輸出：跨越邊界離開系統(tǒng)的流動(dòng)。,,,（1）黑箱理論（Black box theory）:完全忽略系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，只通過輸入和輸出的信息來研究系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化特性和反應(yīng)特性的系統(tǒng)研究思路。 由于技術(shù)原因?qū)ο到y(tǒng)內(nèi)部難以了解，或僅對(duì)系統(tǒng)整體功能感興趣時(shí)，都采用黑箱研究思路。,（2）白箱理論(White bo

47、x theory)：對(duì)系統(tǒng)的組分構(gòu)成及其相互聯(lián)系有透徹的了解，揭示系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和功能來認(rèn)識(shí)系統(tǒng)輸入與輸出在內(nèi)的整體特性。 如生物的形態(tài)解剖研究、各種電器設(shè)計(jì)等常采用白箱研究思路。,（3）灰箱理論(Grey box theory)：兼用黑箱和白箱的研究思路。 系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能只有部分已知，其余部分則是未知的。在這種情況下，采用灰箱研究思路來認(rèn)識(shí)分析系統(tǒng)。,習(xí)題,1、簡述城市生態(tài)系統(tǒng)的研究的主要內(nèi)容。2、簡述黑箱理論。3、簡

48、述白箱理論。4、簡述同心圓增長理論。5、簡述扇形理論。6、簡述多核理論。7、試述城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市生態(tài)環(huán)境之間的矛盾。8、環(huán)境承載力原理的內(nèi)容包括哪些？9、系統(tǒng)具有哪些特征？10、正向演替和逆向演替有哪些區(qū)別？,參考文獻(xiàn),1. 于志熙, 城市生態(tài)學(xué), 北京:中國林業(yè)出版社. 1992.2. 馬傳棟, 城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué). 經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)出版社. 1989.3. 馬翼，人類生存環(huán)境藍(lán)皮書. 藍(lán)天出版社. 1998.4. 曲格平主