1．緒論

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

2、境和財富，是更符合人類自身需要的社會活動的載體場所，是人類進步的合理的生活方式之一。是以人類占絕對優(yōu)勢的生態(tài)系統(tǒng)（ecosystem）。,,,,孤立農家 ? 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（Urban Ecology）以生態(tài)學（ecology）的概

3、念、理論和方法來研究城市的結構、功能、動態(tài)調控的一門學科。城市生態(tài)學是生態(tài)學一分支，也是城市科學（urban science）分支，城市生態(tài)學將城市視為一個生態(tài)系統(tǒng)，研究其形態(tài)結構外，更側重于各組分之間的關系，及組分之間的能量流動、物質代謝、信息流通，人為活動形成的格局及其過程。,R．Mckenzie(麥肯齊，1925)：城市生態(tài)學是人們的空間關系、時間關系，如何受城市環(huán)境影響的研究。（社會生態(tài)學）城市生態(tài)學是研究城市人類活動與城

4、市環(huán)境之間的關系的學科。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)展的動因、組合和分布規(guī)律，結構和功能的關系，調節(jié)和控制的機理。應用上：規(guī)劃、建設和管理城市，提高資源利用率，改善城市系統(tǒng)關系，增加城市活力。,二、城市生態(tài)學的研究內容及其分支學科,1、城市生態(tài)系統(tǒng)的組成形態(tài)與功能（Component, Function）: 各組分之間的關系，功能。2、城市人口（Population）: 人口動態(tài) , 分布與類別。

5、3、生態(tài)環(huán)境（Ecological environment）: 居民與自然環(huán)境、 社會環(huán)境相互關系, 城市的形成、發(fā)展和演變與環(huán)境之間的關系。4、城市災害(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)學原理的應用（Practi

6、ce）: 城市規(guī)劃、建設、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： 既滿足當代人的需要，又不對后代人滿足其需求能力構成危害的發(fā)展。,城市自然生態(tài)學（Urban Natural ecology）人類活動對所在地域自然生態(tài)系統(tǒng)的積極和消極影響，以及地域自然要素對人類活動的影響，即人的城市活動與地域的自然生態(tài)系統(tǒng)要素之間的相互關系。城市景觀生態(tài)學 （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、能流和信息流的轉化、利用效率等問題。,城市經(jīng)濟生態(tài)學（Urban economic ecology）： 從經(jīng)濟學角度重點研究城市代謝過程的物流、能流和信息流的轉化、利用效率等問題。城市社會生態(tài)學（Urban socio-ecology）：城市人工環(huán)境對人的生理和心理的影響、效應及人在建設城市、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。城市社會生態(tài)學源于1920’s芝加哥學派及德國學者的城市演替研究。前者重于城市系統(tǒng)

9、的功能，后者強調城市的影響，目前這兩個學派趨于結合，形成了西方較為流行的結構，功能學說 。,三、城市生態(tài)學研究的社會意義,城市的優(yōu)勢——在于工業(yè)、人口、市場、文化和科學技術的集中。這有利于生產的專業(yè)化、協(xié)作化和新型高度精尖技術密集工業(yè)的發(fā)展，有利人員流動、物質流通。,城市的缺點——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)，進行著大量的資源利用、物質變換、能量流動、產品消費等活動，從而使自然資源大量耗用和各種生產、生活廢料大

10、量產出，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)濟發(fā)展和城市生態(tài)環(huán)境之間的矛盾 解決城市經(jīng)濟發(fā)展和城市生態(tài)環(huán)境保護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)學發(fā)展簡史,一、城市生態(tài)學的形成與發(fā)展（一）中國古代的城市生態(tài)學思想

11、簡述1、中國古代的城市生態(tài)學思想反映在人口、人與土地和人與食物的關系上。,390B.C，商鞅第一個提出了具有城市生態(tài)學思想的認識：①在一個地區(qū)的土地組成上，城鎮(zhèn)道路要占10％，才較為合理；②主張增加農業(yè)人口，農業(yè)人口與非農業(yè)人口的比例為100：1，最多不小于10：1，鼓勵從事農業(yè)，不準開設旅店和不準擅自遷居。荀子（238B.C.）提出減少工業(yè)人口，國家才能強盛的主張。170A.D.，崔姓學者第一個提出人口的合理布局思想188

12、5年，包世臣提出農業(yè)與非農業(yè)勞動力比例關系應為5：1，限制非農業(yè)人口的發(fā)展。這些“重農抑商”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世紀以來，巴黎一直按著古典美學原則進行建設，把城市的道路和廣場構成美麗的圖案，推崇圓廣場放射線型的路，講究軸線、構圖。 巴黎的改建使城市的交通有了明顯的改善，適應了當時馬車快速行駛的要求，以及后來出現(xiàn)的機動車交通。1852年巴黎改建, 在改建中，在重點地段加強了街道綠化，

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》中認為應該建設一種兼有城市和鄉(xiāng)村優(yōu)點的理想城市，他稱之為“田園城市”。田園城市實質上是城和鄉(xiāng)的結合體。 1919年，明確提出田園城市的含義：田園城市是為健康、生活以及產業(yè)而設計的城市，它的規(guī)模能足以提供豐富的社會生活，但不應超過這一程度；四周要有永久性

14、農業(yè)地帶圍繞，城市的土地歸公眾所有，由一委員會受托掌管。 (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）開始建設第二座田園城市。田園城市的建立引起社會的重視，歐洲各地紛紛效法；但多數(shù)只是襲取“田園城市”的名稱，實質上是城郊的居住區(qū)。 霍華德從城市規(guī)模、布局結構、人口密度、綠帶等城市規(guī)劃問題，提出一系列獨創(chuàng)性的見解，是一個比較完整的城市規(guī)劃

15、思想體系。 該理論對后來出現(xiàn)的一些城市規(guī)劃理論，如“有機疏散”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)學的產生與發(fā)展,（一）芝加哥學派（Chicago school of sociology）與芝加哥城 1916年，美國芝加哥學派創(chuàng)始人帕克（R．Park）發(fā)表《城市：關于城市環(huán)境中人類行為研究的幾點意見》一文，將生物群落學的原理和觀點用于研究城市

16、社會。,19世紀以前芝加哥是美國中西部的一個小鎮(zhèn)，1837年僅有4000人。由于美國的西部開拓，這個位于東部和西部交通要道的小鎮(zhèn)在19世紀后期急速發(fā)展起來，到1890年人口已增至100萬。經(jīng)濟的興旺發(fā)達、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毀掉全市1/3建筑的大火災，更加劇了以新建房屋的需求。在當時的這種形勢下，芝加哥出現(xiàn)了一個主要從事高層商業(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、學派”。,主要理論: 城市土地價值變化與植物對空間的競爭相似，土地的利用價值反映了人們對最愿意和有價值地點的競爭。這種競爭作用下導致經(jīng)濟上的分離，按土地價值支付能力分化出不同階層。例如，美國許多城市的內城地區(qū)通常為少數(shù)民族居住區(qū)。帕克的追隨者應用植物優(yōu)勢概念解釋了有形群體的發(fā)展形式，土地價值決定市民各種活動水平和形式的優(yōu)勢。此外還將類似植物的侵入，演替概念應用于有形群體，特別是研究特殊的種族及商業(yè)活動逐漸進入居住區(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”:認為城市的自然發(fā)展將形成5－6個同心圓形式，它是競爭優(yōu)勢及侵入演替的自然生態(tài)的結果（圖1－3a）。,赫特（H．Hoyt）于1933年提出了扇形理論（圖1－3b） ，認為城市從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)，各扇形向外擴展時仍保持了居住區(qū)特點，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，因為它影響和吸引整個城市

19、沿著該方向發(fā)展。這一理論與美國和加拿大當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中心，而圍繞離散的幾個中心發(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)了半獨立的衛(wèi)星城，它有一批工業(yè)和服務設施，部分可以就地工作。3.完全獨立的衛(wèi)星城，它距母城較遠，有自己的工業(yè)，有全套的服務設施。,（三）新建的大城市,巴西利亞規(guī)劃（planning of Brasilia）--從平地建設起來的新城。 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)內地不發(fā)

21、達區(qū)域,1891年巴西憲法規(guī)定遷都內陸。1956年，巴西政府決定在戈亞斯州海拔1100米的高原上建設新都，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成，平面形狀猶如有后掠翼的飛機。 東西主軸線長6km,東段置中央政府各部的辦公大樓，嚴整地排列在大道兩側。主軸線東端是三權廣場，廣場平面基本呈三角形，議會大廈、最高法院和總統(tǒng)府鼎足而立；在布局構圖上、建筑空間上都是視線集中的地方。西

22、段置市政機關，西端是城市的鐵路客運站。 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)內有高層、多層的公寓以及商店等設施，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，以疏導各個方向的交通, 也是全市的商業(yè)中心、文化娛樂中心，公共客運也大多在這里轉站換乘。稍西有體育場。東西軸線的南北兩片地段分設動物園和植物園。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。,（四）城市生態(tài)學的發(fā)展,城市生態(tài)學的大規(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）計劃提出了從生態(tài)學角度研究城市居住區(qū)的項目，指出城市是一個以人類為活動中心的人類生態(tài)系統(tǒng)，開始將城市作為一個生態(tài)

24、系統(tǒng)來研究。,1975年巴黎“人類居住地綜合生態(tài)研究”工作會議 1977年波蘭的（“城市系統(tǒng)的生態(tài)學研究”）協(xié)調會議上，正式確認“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UNESCO “MAB” 國際計劃的“關于人類聚居地的生態(tài)綜合研究”專題是該計劃的重點研究內容，出版了《城市生態(tài)學》雜志（Urban Ecology）。1980年在柏林召開的第二屆歐洲生態(tài)學會議，涉及：城市系統(tǒng)的特征、人類活動對城市生境和生物

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

26、1977年，以動植物為中心的多學科綜合研究；3、1978～1980年，是以人為中心的多學科綜合研究，包括大氣、土壤、水文、植被、動物、人類行為、土地利用、人口統(tǒng)計學與健康和城市規(guī)劃等多個方面；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)結構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特征、行為特征和社會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，側重于城市生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)以及以城市為中心的區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的功能方面的研究。,（3）以城市動植物及非生物環(huán)境的演變過程為主線，側重于城市的自然生態(tài)系統(tǒng)研究和城市動植物與城市居民、城市生態(tài)環(huán)境的相互關系研究。（4）將城市視為社會－經(jīng)濟－自然復合生態(tài)系統(tǒng)，研究城市生態(tài)系統(tǒng)中物質、能量的利用，社會和自然的協(xié)調，以及系統(tǒng)動態(tài)的自身調節(jié)等。,1984年中國生態(tài)學會在上海舉行了“首屆全國城市生態(tài)科學研究會”

28、，會上成立了“中國生態(tài)學會城市生態(tài)學專業(yè)委員會”，標志著中國城市生態(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)濟學》，1992年于志熙編寫了《城市生態(tài)學》，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格局研究、水和其他物質利用和循環(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、農工商復合的農村系統(tǒng)優(yōu)化模式的開發(fā)研究、城鄉(xiāng)生態(tài)系統(tǒng)評價指標體系、預測技術和數(shù)學模型的研究；③上海農牧漁副業(yè)復合生態(tài)經(jīng)濟系統(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，消費者主要是人類，人類占絕對優(yōu)勢；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，對于城市中的人類與環(huán)境如何協(xié)調共存，人類的主要生產和消費活動，即人類的經(jīng)濟活動與城市生態(tài)環(huán)境如何進行協(xié)調處理，以及對城市生態(tài)系統(tǒng)如何進行生態(tài)調控，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)學的

31、學科基礎與研究方法,一、城市生態(tài)學的學科基礎（一）生態(tài)學（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)學這門學科。Ecology來自希臘語“oikos” (居住地、隱蔽處、家庭)與“l(fā)ogos” 科學研究。 生態(tài)學研究的基本對象是兩個方面的關系，其一為生物與生物之間的相互關系，其二為生物與環(huán)境之間的相互。因此，生態(tài)學是研究生物之間、生物與環(huán)境之間的相互關系的學

32、科。,（二）城市學（urbanology）,城市學一詞最早見于日本幾村英一的《城市學》（1975）。城市學是以城市為研究對象，從不同角度、不同層次觀察、剖析、認識、改造城市的各種學科的總稱。 城市地理學、城市管理學、城市經(jīng)濟學等相繼被納入城市學的范疇之中，加上原有的城市規(guī)劃學的內容，城市學成為一個綜合性較強、包容性較廣的學科。,（三）人類生態(tài)學（anthropo-ecology） 研究人與周圍環(huán)境之間的相互關系及其規(guī)律的學科。即研究

33、當代人口、資源、環(huán)境與發(fā)展的關系，研究人類生態(tài)系統(tǒng)中各要素之間能量、物質和信息的交換關系。其研究方法是把人口、資源、環(huán)境視為一個巨大的生態(tài)系統(tǒng)進行綜合研究。,人類生態(tài)學的產生和發(fā)展，是與人們對面臨的生存危機的本質的認識及環(huán)境意識的提高分不開的。當今人類面臨的五大危機的挑戰(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)境會議”，會上提出了“只有一個地球”的口號，通過了《人類環(huán)境宣言》，它標志著人類環(huán)境意識有了重大的變化，強有力地推動著人類生態(tài)學的發(fā)展。,人類生態(tài)學注重分析人與其空間場所的相互關系，而城市生態(tài)學則更關注這種關系在城市中的表現(xiàn)。 傳統(tǒng)人類生態(tài)學研究: 第一類是借鑒生態(tài)學的某些概念和原理，從競爭、演替及生態(tài)優(yōu)勢的角度研究和分析人類社會系統(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）為代表的對社會區(qū)位、經(jīng)濟區(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），主要是對城市犯罪、心理失調等社會問題的探討。,二、城市生態(tài)學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：物種在群落中在時間、空間和營養(yǎng)關系方面所占的地位

36、。 生態(tài)位的寬度據(jù)該種的適應性而改變，適應性較大的物種占據(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提提供的生態(tài)位。 反映了一個城市的現(xiàn)狀對于人類經(jīng)濟活動,生活活動的適宜程度，既城市的性質、功能、地位、作用及其人口、資源、環(huán)境的優(yōu)劣勢。,城市生態(tài)位分類：生產生態(tài)位：城市的經(jīng)濟水平（物質和信息生產及流通水平）、資源豐盛度（如水、能源、原材料、資金、智力、土地、基礎設施等）。生活生態(tài)位：社會環(huán)境（

37、物質，精神及社會服務水平等）及自然環(huán)境（物理環(huán)境質量、生物多樣性、景觀適宜度等）?？傊鞘猩鷳B(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)物種及結構的多樣性、復雜性呈正相關的。 生態(tài)系統(tǒng)的結構愈多樣、復雜，則其抗干擾的能力愈強，因而也愈易于保持其動態(tài)平衡的穩(wěn)定狀態(tài)。,在結構復雜的生態(tài)系

38、統(tǒng)中，當食物鏈（網(wǎng)）上的某一環(huán)節(jié)發(fā)生異常變化，造成能量、物質流動的障礙時，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因這種代償作用而不致對整個生態(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，因為結構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，保證了城市各項事業(yè)的發(fā)

39、展對人才的需求； 土地的多樣性，保證了城市各類活動的展開； 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)和產業(yè)結構的多樣性，使城市經(jīng)濟穩(wěn)定，整體經(jīng)濟效益提高等。,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連接而成的復雜營養(yǎng)關系。,用于城市系統(tǒng)時，各企業(yè)之間相互提供生產原料，某一企業(yè)的產品是另

40、一企業(yè)生產的原料；某些企業(yè)生產的“廢品”也可能是另一些企業(yè)的原料。如此可以對城市食物網(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：增加新的生產環(huán)節(jié)，將不能直接利用的物質、資源轉化為價值高的產品。,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者及各營養(yǎng)級的“供養(yǎng)”而維持其生存；人類對其生存環(huán)境污染的后果最終會通過食物鏈的作用（即污染物的富集(enrichment)作

41、用）而歸結于人類自身。,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，而不顧其他個體的潛勢存在。 城市各組分之間的關系并非總是協(xié)調一致的。 理順系統(tǒng)結構，改善系統(tǒng)運行狀態(tài)，要以提高整個系統(tǒng)的整體功能和綜合效益為目標，局部功能與效率應當服從于整體。,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)和結構在不發(fā)生對人類生存發(fā)展有害變化的前提下，所能承受的人類社會作用。 體現(xiàn)在規(guī)模、強度和速度上。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。社會資源：勞動力資源、交通工具與道路系統(tǒng)、市場因子、經(jīng)濟發(fā)展實力等。還可以分為：現(xiàn)實的：在現(xiàn)有技術條件下，某一區(qū)域范圍內的資源承載能力；潛在的：技術進步，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）技術承載力：勞動力素質、文化程度與技術水平所能承受的人類社會作用強度。包括現(xiàn)實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。,環(huán)境承載力原理具體內容：（1）環(huán)境承載力會隨城市外部環(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)結構和功能的變化，從而推動系統(tǒng)的正向演替或逆向演替。,（3）生態(tài)演替（succession）：一種更新過程，指一個群落被另一個群落，或一個生態(tài)

44、系統(tǒng)被另一個生態(tài)系統(tǒng)代替的過程。正向演替（progressive succession ）：生態(tài)系統(tǒng)向結構復雜、能量最優(yōu)利用、生產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: 當城市活動強度小于環(huán)境承載力時，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)一性的要求構成整體。 關聯(lián)性：各個組分之間相互聯(lián)系、制約、有機地結合在一起。 目的性：具有一定的功能，達到一定的目的。 環(huán)境適應性：系統(tǒng)與其所處的環(huán)境不斷進行能量、物質與信息的交換，系統(tǒng)必須適應它的環(huán)境。 反饋機制：系統(tǒng)是一個信

46、息反饋(feedback)系統(tǒng)，系統(tǒng)內部都有反饋機制。,3、系統(tǒng)研究思路 系統(tǒng)輸入：系統(tǒng)在邊界確定以后，所有跨越邊界進入系統(tǒng)的流動； 系統(tǒng)輸出：跨越邊界離開系統(tǒng)的流動。,,,（1）黑箱理論（Black box theory）:完全忽略系統(tǒng)內部結構，只通過輸入和輸出的信息來研究系統(tǒng)的轉化特性和反應特性的系統(tǒng)研究思路。 由于技術原因對系統(tǒng)內部難以了解，或僅對系統(tǒng)整體功能感興趣時，都采用黑箱研究思路。,（2）白箱理論(White bo

47、x theory)：對系統(tǒng)的組分構成及其相互聯(lián)系有透徹的了解，揭示系統(tǒng)內部的結構和功能來認識系統(tǒng)輸入與輸出在內的整體特性。 如生物的形態(tài)解剖研究、各種電器設計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)內部結構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識分析系統(tǒng)。,習題,1、簡述城市生態(tài)系統(tǒng)的研究的主要內容。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,1. 于志熙, 城市生態(tài)學, 北京:中國林業(yè)出版社. 1992.2. 馬傳棟, 城市生態(tài)經(jīng)濟學. 經(jīng)濟日報出版社. 1989.3. 馬翼，人類生存環(huán)境藍皮書. 藍天出版社. 1998.4. 曲格平主