《城市环境与生态学》本科全册配套完整教学课件.pptx

1、城市环境与生态学本科城市环境与生态学本科全册配套完整教学课件全册配套完整教学课件课程内容介绍 四篇，22章第01章 生态学概论及基本原理1.1 生态学的概念及起源1.2 生态学类型及分支学科1.3 生态学的发展阶段1.4 生态学的研究方法1.5 生态学的发展趋势1.6 生态学的基本原理1.1 生态学的概念及起源1.1.1 生态学概念1.1.2 生态学起源及与其他学科的关系1.1.1 生态学概念生态：l生物在一定的自然环境下生存的状态，也指生物的生理特性和生活习性。l从“结构-功能-流”的角度，生态是指生物与其环境所形成的结构，以及由这种结构所表现出来的功能关系，并且通过物质流、能量流和信息流来

2、加以反映。l从关系的角度，有2类关系：生物与环境（自然），人类与环境（自然）1.1.1 生态学概念生态学研究的基本对象：l 生物与环境之间的关系，以及生物及其群体与环境相互作用下的生存条件。1.1.1 生态学概念生态学：l 生物学由德国生物学家赫克尔于1869年首次提出：生态学是研究生物对有机和无机环境的全部关系的科学。l 1971年，联合国科教文组织在“人与生物圈”计划中指出：生态学是人与自然界（生物圈）相互关系的科学，包括自然科学和人文科学。1.1.1 生态学概念生态学（综合）：l 从关系角度（普遍）：生态学是研究生物及其环境之间的相互关系的科学，是研究自然系统与人类的关系的科学。l 从生

3、存条件、互作用角度：生态学是研究生物生存条件、生物及其群体与相互作用的过程及其规律的科学。1.1.2 生态学起源及与其他学科的关系生态学源于生物学：P3，图1.1 图1.2生态学与相关学科（生物与环境）：图1.31.2 生态学类型及分支学科1.2.1 生态学类型1.2.2 生态学分支学科1.2.1 生态学类型基础生态学： 个体生态学 种群生态学 群落生态学 生态系统生态学 个体生态学 以生物个体为研究对象，研究它与自然环境之间的相互关系，探讨环境因子对生物个体的影响，及它们对环境所产生的反映 自然环境包括非生物因子（光、温度、气候、土壤）和生物因子（同种与不同种）。 种群生态学 种群：一定时间

4、、一定区域内同种个体的组合 种群与环境的关系：从种群的特征及其增长的规律来分析 种群生态学研究内容：种群密度、出生率、死亡率、存在率和种群的增长规律及其调节。 群落生态学 群落：多种植物、动物、微生物种群聚集在一个特定的区域内，相互联系，相互依存而组成的一个统一的整体。 群落生态学研究群落与环境间的相互关系。 生态系统生态学 生态系统：生物群落与其生活环境间由于相互作用而形成的一种稳定的自然系统。 生物群落与环境间的物质与能量流动关系。1.2.2 生态学分支学科 按所研究的生物类别分 按生物系统的结构层次分 按生物栖居的环境类别分 按研究方法分 生态学与非生命科学结合衍生分支学科 生态学与生命

5、科学结合衍生分支学科 应用生态学分支学科1.3 生态学的发展阶段1.3.1 经典生态学1.3.2 现代生态学1.3.1 经典生态学早期： 意识到环境和气候对生物生长的影响 生态学从描述、解释走向机制 生态学已在学科范围层面构建其系统 生态学专门研究机构和学术刊物的涌现1.3.2 现代生态学 基础：生态学的学科理论体系和方法论形成 条件：高精度的分析测定和遥感等技术发展 客观：社会的需求-环境、人口和资源问题1.4 生态学的研究方法1.4.1 生态学研究方法的发展历程1.4.2 生态学研究方法的基本类型1.4.1 生态学研究方法的发展历程实地观察-定量模型（系统概念和计算数学）1.4.2 生态学

6、研究方法的基本类型 野外观察（调查） 实验方法 数学模型与数量分析方法1.5 生态学的发展趋势1.5.1 近期生态学的发展动态1.5.2 生态学未来发展趋势1.5.1 近期生态学的发展动态 交叉学科的不断融合 应用生态学的蓬勃发展 空间尺度的拓展（宏观与微观） 时间尺度的追溯与预测 研究对象：从自然生态系统向自然-社会-经济复合系统扩展，从结构与功能研究向过程与预测研究发展，从局部向整体发展。1.5.2 生态学未来发展趋势 生态学研究重点将发生变化和转移 可持续发展是生态学研究重点之一 创建新的、具有全球意义的生态学分支 加强区域性和全球性合作 加入人类发展决策的过程 推进创新性和预测性的生态

7、学研究 11.6 生态学的基本原理1.6.1 生态学重要观点1.6.2 生态学的一般规律1.6.3 生态学的法则1.6.4 生态学七原理1.6.1 生态学重要观点 生态系统是一个远离平衡态的热力学开放系统（输入与输出） 生态系统的各个组织水平中，物种间的相互作用趋于不稳定和非平衡，而大系统趋于有序与稳定 存在2种生存竞争：有机体对有机体（导致竞争），有机体对环境（导致互惠共存） 竞争导致多样性而不是灭绝（生态位的改变） 21.6.1 生态学重要观点 当资源缺乏时，互惠共存关系增强 容纳量影响利用数量与强度的因素 污染物输入源的管理较为重要 生物适应环境和改变环境 物质和能量流动需要消耗能量（城

8、市规模的扩大）1.6.2 生态学的一般规律 相互依存与相互制约（物物相关，相生相克） 微观和宏观协调发展规律 物质循环转化与再生规律 物质输入输出的动态平衡规律 生物与环境相互适应于补偿的协同效应规律 环境资源的有效极限规律1.6.3 生态学的法则 物物相关：每一种事物都与别的事物相关 物有所归：一切事物都必然要有其去向 自然最知：自然界所懂得的是最好的 得必有失：社会、经济与环境1.6.4 生态学七原理 生态偏移原理：在自然界中人们所做的每一件事情都可能产生难以预测的后果 生态关联原理：物物相关，包括人类活动 化学上不干扰原理：人类活动产生的化学物质都不应干扰地球上的地球化学循环。 承受限度

9、原理：系统、环境容量 忍受范围原理：生物与其生存条件 承载量原理：物种数量增长的有限性 复杂性原理：自然生态系统的可知与未知部分 尺度原理：生态系统的尺度区别第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

10、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

11、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

12、水、肥田沃野、宜农宜牧、气候宜人）2.2.2 初级阶段代表：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

13、察、剖析、认识、改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2.1n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置的科学。n

14、 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。 人类面临的挑战：人口、食物、能

15、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

16、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 22.4 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：

17、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

18、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

19、、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

20、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 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

21、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

22、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

23、-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

24、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：

25、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

26、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

27、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

28、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，共生引发新的竞争彭康13631499791微信：402151508第03章 城市生态环境概论及保护与规划原理3.1 城市生态环境定义及特点3.2 城市生态环境的结构与功能3.3 城市生态环境演化及影响因素3.4 生态环境对城市发展的影响和作用3.5 城市发展对城市生态环境的作用及影响3.6 城市生态环境保护及规划原理3.7 城市生态环境规划的目标、任务和过程3.1 城市生态环境定义及特点

29、3.1.1 城市生态环境的定义3.1.2 城市生态环境的特点3.1.1 城市生态环境的定义城市环境：城市人类外部的物理环境城市生态：城市人类与自然环境的关系城市生态环境：城市环境+城市生态。包括以下三种类型： 人工环境及复合系统 以人为中心的复合体 环境要素与生态关系结合型 人工环境及复合系统是高度人工化的环境集成，是城市人赖以生存的物质基础。包括： 自然环境：原生自然环境和次生环境 人工环境：建筑物，道路及配套设施 社会环境：政治、经济、文化等 以人为中心的复合体 是指人类这一特定的生物体在城市这一特定空间的各种生态条件的总和。包括自然生态条件、社会条件、经济条件和技术条件。 环境要素与生态

30、关系结合型 是包括城市人类在内的各种生命有机体的生存环境，是包括城市人类在内的各种城市生物生存、发展、繁衍和演化的各种生态因子和生态关系的总和。3.1.2 城市生态环境的特点 隐显性 整体性 开放性 层次性 人缘性 极限性隐显性反映城市生态环境的状况在表征和表达方面具有一定“对立”的特性。隐：其内涵包含各种生态关系。起着内在的重要作用，如各种培训班背后的教育制度显：指其生态因子的状况整体性反映城市生态环境在构成要素方面的全覆盖性，包括自然、经济和社会三大系统。开放性 反映城市生态环境在存续时所具有的与外部系统的关系特征。层次性反映了城市生态环境在认识层面、空间层面和隶属层面上的特征。 其一指城

31、市生态环境概念的狭义和广义之分。狭义以自然属性为主，广义包括自然属性、经济属性和社会属性。 其二指城市生态环境在空间上的狭与广。狭指城区，广指城区与郊区结合。 其三指城市生态环境系统是隶属于人类生态环境系统的子系统，是人类生态环境的一部分。人缘性 反映人类对城市生态环境的作用特征。 人缘性：是指城市生态环境的构成主体、作用力主体以及作用力表现形式皆与城市人类密切相关，人类的作用对城市生态环境的发展与走向有直接的影响。极限性反映了城市生态环境在承受人类活动的强度、规模等方面的特性。 城市环境容量：城市特定区域环境所能容纳的污染物最大负荷量 城市生态环境容量：保证城市土地利用适宜、资源开发利用合理

32、、生物受到保护、环境污染得到有效控制的前提下，城市所能容纳的适度人口和一定的经济发展程度。除考虑自然环境对污染物的净化能力之外，还要考虑土地、水和能源等资源对社会经济活动强度的承受能力。3.2 城市生态环境的结构与功能3.2.1 城市生态环境的结构3.2.2 城市生态环境的功能3.2.1 城市生态环境的结构 城市生态环境的结构可从多种角度进行分析。P49，图3.13.2.2 城市生态环境的功能城市生态环境的功能主要通过自然环境和社会经济环境分别满足城市居民特定的需要来体现。 自然环境：再生功能、还原净化功能 社会经济环境：生产、生活、服务和享受的功能3.3 城市生态环境演化及影响因素3.3.1

33、 城市生态环境演化的含义3.3.2 城市生态环境演化趋势对城市发展的影响3.3.3 城市生态环境演化的影响因素3.3.1 城市生态环境演化的含义 城市生态环境演化是指其形成、发展、变化的状态和过程。 可通过城市生态环境的演化动力，演化过程，演化在内外封闭与协调表征等来反映。3.3.2 城市生态环境演化趋势对城市发展的影响 城市发展过程的三个层次：城市增长、城市结构变异、城市进步 从城市生态学的角度，城市发展体现在城市生态系统的完善上。 城市生态环境演化的正向发展促进城市生态系统的健康化 城市发展的强度、规模和形式影响城市生态环境的演化3.3.3 城市生态环境演化的影响因素 与国家宏观环境特征有

34、关 与国家整体生态环境面临的主要问题有关 与城市演化趋势有关 与人口、经济和社会及城市发展的走向有关与国家宏观环境特征有关 中国国土面积，65%是山地或丘陵；33%是干旱地区或荒漠地区；55%不适宜人类的生活或生产与国家整体生态环境面临的主要问题有关中国生态环境面临的六大主要问题： 粗放型经济增长方式 VS 有限的生态承载能力 生态环境退化 VS 自然资源短缺导致的局部与全局、 眼前和长远利益 居民对生态境质量的要求提高 VS 生态环境质量恶化 经济开发的紧迫性 VS 对自然生态环境内在规律特征的认识滞后 生态功能的重要作用 VS 人为破坏 国家对生态保护监管水平要求高 VS 实际监管能力的不

35、足与城市演化趋势有关 城市演化的四个阶段：前工业化、工业化、信息化、生态化。 P52，表3.1 与人口、经济和社会及城市发展的走向有关3.4 生态环境对城市发展的影响和作用3.4.1 生态环境对人口分布的影响3.4.2 生态环境对城市形成与发展的影响3.4.3 生态环境对城市化的推进作用3.4.1 生态环境对人口分布的影响 黄土高原脆弱的生态环境对人口密度的制约 黄河泛滥对下游人口发展的影响 长江中下游流域生态环境优势与人口的迅速发展3.4.2 生态环境对城市形成与发展的影响生态环境条件是城市形成与发展的基础条件3.4.3 生态环境对城市化的推进作用生态环境对城市化的推进作用通过四方面来实现：

36、 提高生态环境要素的支撑能力：水源与清洁空气等 提高居住环境的舒适度 提高投资环境竞争力：良好的生态环境吸引人才与科技技术的投资 促进城市有形资产增值3.5 城市发展对城市生态环境的作用及影响3.5.1 宏观表现3.5.2 胁迫效应3.5.3 城市要素发展对城市生态环境的影响3.5.4 城市发展对生态环境的促进效应3.5.1 宏观表现 改变能量流：下垫面特征与太阳能的接收、化石原料的输入 改变物质流：原材料的输入，产品与污染的输出 打破力的平衡：引发坍塌和滑坡等3.5.2 胁迫效应 主要表现在城市化对水、土地资源的压力和环境污染问题。 提问：环境污染的类型？3.5.3 城市要素发展对城市生态环

37、境的影响 提问：城市要素包括哪些？ 每一种城市要素对城市生态环境的影响分析。3.5.4 城市发展对生态环境的促进效应城市发展与生态环境不是对立的，导致生态环境恶化的关键在于以何种方式来推进城市发展；良好的生态环境质量促进城市的发展：新加坡，新西兰等，国外游，移民。 城市发展的人口集聚效应：人口向城市集中，人才的输入，农业人口减少 城市发展的污染集中治理效应：减少运输费用，集中治理效率高效果好 城市发展的资源集约效应：技术水平的提高与工业集中化3.6 城市生态环境保护及规划原理3.6.1 城市生态环境保护原理3.6.2 城市生态环境规划原理3.6.1 城市生态环境保护原理 生态系统结构与功能的相

38、应性原理 保持生态系统的再生产能力原理 以生物多样性保护为核心原理 关注特殊性原理 关注重大生态环境问题原理 重建退化的生态系统原理生态系统结构与功能的相应性原理 生态系统的功能是以系统完整的结构和良好运行为基础的，高效的功能取决于稳定的结构和连续不断的运行过程。 通过保护城市生态系统的结构完整性达到保持生态系统环境功能的目的。 生态系统结构的完整性包括：地域连续性、物种多样性、生物组成协调性、环境条件匹配性。保持生态系统的再生产能力原理为保持生态系统的再生与恢复能力，需要遵循的原则： 保持一定的生境范围或寻求条件类似的替代生境，使生态系统得以就地恢复或异地重建 保持生态系统恢复或重建所必须的

39、环境条件 保护尽可能多的物种和生境类型，使重建或恢复后的生态系统趋于稳定 保护生物群落和生态系统关键种 保护居于食物链顶端的生物及其生境 对退化中的生态系统，应保证主要生态条件的改善 以可持续的方式开发利用生物资源以生物多样性保护为核心原理自然生物多样性保护：保护生态系统的完整性、防止生境损失和干扰、建立自然保护区城市多样性保护：生物多样性、用地多样性、景观多样性、产业结构、交通结构关注特殊性原理需要特别关注城市生态环境的对象和议题： 保护特殊和重要生境 保护脆弱生态系统和生态脆弱带（海陆交界带，城乡结合部） 保护地方性敏感目标（潜在的风景名胜区、水源地） 低收入人群 城市贫民窟：叙利亚难民与

40、ISIS 城市垃圾处理关注重大生态环境问题原理 自然生态环境问题：水土流失、土地荒漠化等 城市生态环境问题：城市灾害、城市安全、城市热岛效应、城市水资源重建退化的生态系统原理 重建森林生态系统 重建农业生态系统 恢复和重建生态系统 更新旧城3.6.2 城市生态环境规划原理 城市生态环境规划原理致力于充分完整地阐述城市生态环境对城市形成发展所具有的影响力和作用力；阐述城市发展对城市生态环境的影响和作用的领域、方式和强度，避免城市发展对生态环境的负面效应，发挥正面效应，促使城市生态环境可持续发展。3.6.2 城市生态环境规划原理 整体最优原理 要素协调原理 资源与环境容量的最优化利用原理 结构生态

41、化原理 空间生态化原理 规划举措生态化原理整体最优原理整体最优原理是协调城市子系统与整体，城市与外部区域发展目标的指导思想。 要以整体的观念考虑城市总系统和各子系统（之间）的相互关系和反馈机制，追求城市圣爱环境的整体和谐。如石油、汽车与大气污染问题 应考虑与其关系密切的周边农村的生态环境状况，周边区域的状况，追求各方的整体和协调发展。 将城市各子系统的目标和城市总体目标进行整合。要素协调原理 人口、经济、资源与环境资源与环境容量的最优化利用原理 环境容量最优化利用要将自然要素和人工设施的净化能力加以整合，最大限度地保护城市城市自然环境要素的净化能力，并提高环境容量水平。结构生态化原理 城市主要

42、要素的生态化对城市生态环境优化具有重要作用。如： 产业结构生态化：产业结构是生产能力与消费需求的关联，又因相应的资源配置和能源消费结构影响着城市和区域生态环境的质量及可持续吃撑的潜力。 土地利用结构生态化：工业用地、交通用地、居住用地、农业用地等。空间生态化原理 产业和人口分布生态化 城市圈生态化：节能减排、循环经济、生态农业、生态工业、生态家园等规划举措生态化原理为实现城市生态环境可持续发展，所采取的各类规划举措应该具有生态化内涵： 预防和保护并重 生态保护与生态建设并举 多样性共生3.7 城市生态环境规划的目标、任务和过程3.7.1 城市生态环境规划的目标3.7.2 城市生态环境规划的任务

43、3.7.3 城市生态环境规划的过程3.7.1 城市生态环境规划的目标保障城市的经济繁荣、景观优美、环境清洁、人居舒适等： 资源保护及可持续利用目标 生态环境改善和治理目标 与生态城市建设相结合的规划目标3.7.2 城市生态环境规划的任务（1）调查-方案-对策（2）从城市生态环境规划的具体内容角度：城市生态环境调查城市生态环境要素及系统分析：4-11，15章城市生态环境评价：P62，表3.2城市生态规划：第13章城市环境规划：第15章生态城市规划：第16章城市要素生态化规划：17-22章3.7.3 城市生态环境规划的过程 制定一个城市的生态环境规划，需要按照一定的过程进行系统分析和有序探索。 P

44、63，图3.5彭康13631499791微信：402151508第04章 城市物质4.1 城市物质的概念与特征4.2 城市物质（流）对城市发展的影响4.3 城市物质效应分析之一：城市物质流分析4.4 城市物质效应分析指二：城市物质代谢分析4.5 城市物质系统可持续发展4.1 城市物质的概念与特征4.1.1 城市物质的概念4.1.2 城市物质的组成及类型4.1.3 城市物质的特征4.1.1 城市物质的概念自然生态系统中的物质： 指维持生物生命活动正常进行所必须的各种营养元素。 依附于一定的物理环境（大气圈、水圈和土壤圈等）才能产生作用 具有两个基本特征：空间性（为生物提供空间场所）和营养性（为生

45、物提供营养）城市生态系统中的物质：城市物质是指构成城市及维持城市运行所必须的成分。4.1.2 城市物质的组成及类型组成： 从构成要素而言，城市物质与自然生态系统的物质没有本质区别 从城市运行而言，城市物质在来源和类型等有独特的性质4.1.2 城市物质的组成及类型类型： 从物理形态来分有三类：空气、水和固体 从“流”的角度：资源流、货物流、人口流、资金流 从循环再生来分有三类： 可再生物质：如生物质、太阳能等 可循环利用的不可再生物质：如铁、铜、铝等 不可循环利用的不可再生物质：煤、石油、天然气等4.1.3 城市物质的特征 城市对物质资源的依赖性（外部输入 VS 内部生产） 物质输入与输出并重

46、（内耗 VS 输出-服务性） 流动性与变异性 （物质的数量、形态、质量和性质的变动） 以生产性物质为主（经济聚集决定生产性生活性） 城市物质流动与污染排放 （物质循环的不彻底） 24.2 城市物质（流）对城市发展的影响4.2.1 物质丰盈程度对城市选址的影响4.2.2 城市物质中隐藏流4.2.3 城市物质的人均消耗强度4.2.4 城市物质流对城市地质环境的影响4.2.5 城市物质数量与城市规模的关系4.2.1 物质丰盈程度对城市选址的影响 物产丰盈度：农、林、牧、副、渔、矿、水等 为城市的兴起提供物质基础，影响城市的选址4.2.2 城市物质中隐藏流 城市物质中隐藏流的比例反映城市发展的环境代价

47、和负面效应大小 隐藏流：即非直接流和生态包袱，是指人类为获得有用物质而动用的没有进入社会经济系统的生产和消费过程的物质。4.2.3 城市物质的人均消耗强度 城市物质的人均消耗强度反映了城市的经济结构特征 中国城市人均物质消耗量世界其他发达国家 中国经济的粗放型特征4.2.4 城市物质流对城市地质环境的影响 主要通过人为物质流的作用来体现，即人类对地球表层的改造集中体现。 人为物质流与城市地质灾害：P72，图4.14.2.5 城市物质数量与城市规模的关系 城市物质输入量与城市人口规模的正相关性 城市物质输出（大气和水体污染物、固废等）与城市人口规模的正相关性 14.3 城市物质效应分析之一：城市

48、物质流分析4.3.1 物质流分析的内涵及意义4.3.2 物质流分析的类型4.3.3 物质流分析的框架4.3.4 物质流分析指标体系4.3.1 物质流分析的内涵及意义 城市物质效应：物质进入城市后被城市使用后产生的各种影响和效果的总和。 城市物质效应一般基于物质流分析加以认识。 物质流分析：是从质量出发，将通过社会经济系统的物质分为输入、储存，输出三大部分，通过研究三者的关系，揭示物质在特定区域内的流动特征的方法。4.3.1 物质流分析的内涵及意义 分析的物质可包括：元素、原材料、建筑材料、产品、制成品、废弃物及向空气和水利的排放物。 物质流分析的基础：热力学第一定律（不同形式的能量在传递与转换

49、过程中守恒的定律），应用为“物质的流入量=物质的流出量+物质存量的净变化” 物质流分析分析涉及物质流动的源、路径与汇（全过程追踪考察）4.3.2 物质流分析的类型 第一类：针对具有时空边界的系统所展开的物质流分析。对象尺度涉及家庭、企业、城市、区域、国家等 第二类：关注某一种或几种元素或产品的流动过程。研究其在特定时空系统中的流动与动力机制等，识别特定环节上减缓资源消耗和减轻对环境的负面影响。4.3.3 物质流分析的框架 围绕物质的输入、输出与存量来进行。 P74，图4.24.3.4 物质流分析指标体系 物质流分析主要包括数据收集、整理、指标计算和分析等环节。 指标的确定为其中的关键，主要有四

50、大类指标：P75,表4.4 物质输入指标 物质输出指标 物质消耗指标 物质使用强度及效率指标4.4 城市物质效应分析指二：城市物质代谢分析4.4.1 城市物质代谢的含义4.4.2 城市物质代谢分析的意义4.4.3 城市物质代谢分析重点4.4.4 城市物质代谢分析的方法4.4.5 城市物质代谢效率分析4.4.6 城市物质代谢的生态效率4.4.1 城市物质代谢的含义 物质代谢：是从物质流动的角度，描述物质使用的全过程，主要指资源开发、加工制造、产品消费、循环回用、废物处理等五个关键环节所构成的人类社会物质的生产和消费过程。 对生物圈而言，物质代谢代谢良好，则生产者、消费者和分解者就平衡4.4.2