1、第二章第二章 城市生态学及基本原理城市生态学及基本原理内内 容容 第一节第一节：城市生态学的定义与产生背景：城市生态学的定义与产生背景 第二节第二节：城市生态学的学科基础、研究层次与内容：城市生态学的学科基础、研究层次与内容 第三节：城市生态学的发展简史第三节：城市生态学的发展简史 第四节：城市生态学基本原理第四节：城市生态学基本原理 第五节：城市生态学的研究思路第五节：城市生态学的研究思路学习内容学习内容1.1.1 1.1.1 城市（城市（citycity）是经过人类创造性劳动加工而拥有更高是经过人类创造性劳动加工而拥有更高“价值价值”的人的人类物质、精神环境和财富，是更符合人类自身需要的类
2、物质、精神环境和财富，是更符合人类自身需要的社会活动的载体场所，是人类进步的合理的生活方式社会活动的载体场所，是人类进步的合理的生活方式之一。之一。是以人类占绝对优势的生态系统（是以人类占绝对优势的生态系统（ecosystemecosystem）。）。特点：特点：人口集中，工商业发达，居民以非农业人口为人口集中，工商业发达，居民以非农业人口为主的地区。主的地区。常为周围地区的政治、经济、文化中心。常为周围地区的政治、经济、文化中心。通常是由村、镇发展来的。通常是由村、镇发展来的。城市生态学由芝加哥学派创始人城市生态学由芝加哥学派创始人帕克帕克（Robert Robert Ezra ParkEz
3、ra Park）于）于2020世纪世纪2020年代提出。年代提出。1.1.2 城市生态学（城市生态学（Urban Ecology）关于城市生态学的定义，最先由关于城市生态学的定义，最先由麦肯齐麦肯齐(R(RMckenzieMckenzie ，1925)1925)从狭义上从狭义上给出给出：城市生态学是人们的空间关系、时间关系如何城市生态学是人们的空间关系、时间关系如何受城市环境影响的研究受城市环境影响的研究。（侧重于社会生态学）。（侧重于社会生态学）理论上：理论上：研究其发生、发展的动因、组合和分布规律，结研究其发生、发展的动因、组合和分布规律，结构和功能的关系，调节和控制的机理。构和功能的关系
4、，调节和控制的机理。应用上：应用上：规划、建设和管理城市，提高资源利用率，改善规划、建设和管理城市，提高资源利用率，改善城市系统关系，增加城市活力。城市系统关系，增加城市活力。城市生态学是研究城市人类活动与周围环境之城市生态学是研究城市人类活动与周围环境之间的关系的一门学科。间的关系的一门学科。以以生态学生态学（ecologyecology）的概念、理论和方法来研）的概念、理论和方法来研究究城市的城市的结构、功能、动态调控的一门学科。结构、功能、动态调控的一门学科。将城市视为以人为中心的人工生态系统。将城市视为以人为中心的人工生态系统。城市规划理论发展需要生态思想的介入：城市规划理论发展需要生
5、态思想的介入：霍华德的“田园城市”规划理论；勒柯布西埃的明日之城市；20世纪60年代以来，法国学者“区域发展规划”研究；解决城市问题需要生态学思想解决城市问题需要生态学思想城市是人类文明的标志，是一个时代的经济、城市是人类文明的标志，是一个时代的经济、政治、社会、科学、文化、生态环境发展和变政治、社会、科学、文化、生态环境发展和变化的焦点和结晶体。化的焦点和结晶体。城市的城市的优势优势在于工业、人口、市场、文化和科在于工业、人口、市场、文化和科学技术的集中，这有利于生产的专业化、协作学技术的集中，这有利于生产的专业化、协作化和新型高度精尖技术密集工业的发展，有利化和新型高度精尖技术密集工业的发
6、展，有利人员流动、物质流通。人员流动、物质流通。但是城市的但是城市的缺点缺点也恰恰在于人口和工业的过量也恰恰在于人口和工业的过量集中和密度过大，在城市化地区，进行着大量集中和密度过大，在城市化地区，进行着大量的资源利用、物质变换、能量流动、产品消费的资源利用、物质变换、能量流动、产品消费等活动，从而使自然资源大量耗用和各种生产、等活动，从而使自然资源大量耗用和各种生产、生活废料大量产出，引起了生活废料大量产出，引起了一系列城市问题一系列城市问题。如人口密集、住房困难、土地资源紧张、工业如人口密集、住房困难、土地资源紧张、工业资源短缺、水源短缺、交通拥挤、环境污染、资源短缺、水源短缺、交通拥挤、
7、环境污染、疾病流行、犯罪增多、就业困难等等。疾病流行、犯罪增多、就业困难等等。(3R,(3R,reduce,reuse,recycle).reduce,reuse,recycle).城市化迅速发展的实践证明，随着城市人口的城市化迅速发展的实践证明，随着城市人口的迅速增加、城市工业化水平的不断提高、城市迅速增加、城市工业化水平的不断提高、城市数量的不断增加等，城市经济发展和城市生态数量的不断增加等，城市经济发展和城市生态环境之间的矛盾日益复杂尖锐，从而使环境之间的矛盾日益复杂尖锐，从而使解决城解决城市经济发展和城市生态环境保护的问题提到了市经济发展和城市生态环境保护的问题提到了世界各国的议事日程
8、世界各国的议事日程(Agenda)(Agenda)。第二章第二章 城市生态学及基本原理城市生态学及基本原理内内 容容 第一节第一节：城市生态学的定义与产生背景：城市生态学的定义与产生背景 第二节第二节：城市生态学的发展简史：城市生态学的发展简史 第三节：城市生态学的学科基础、研究层次与内容第三节：城市生态学的学科基础、研究层次与内容 第四节：城市生态学基本原理第四节：城市生态学基本原理 第五节：城市生态学的研究思路第五节：城市生态学的研究思路学习内容学习内容2.12.1 萌芽阶段萌芽阶段（2020世纪之前）：城市生态学尚未世纪之前）：城市生态学尚未形成大的影响。形成大的影响。城市生态学的产生是
9、城市规划理论的发展，是城市生态学的产生是城市规划理论的发展，是用于解决城市问题的有效途径。用于解决城市问题的有效途径。我国古代的生态学思想我国古代的生态学思想主要反映在：人与土地关主要反映在：人与土地关系、人与自然关系以及城市选址与布局等方面：系、人与自然关系以及城市选址与布局等方面：390B.C.,390B.C.,商鞅第一个提出了具有城市生态学思想的认商鞅第一个提出了具有城市生态学思想的认识：识：在一个地区的土地组成上，城镇道路要占在一个地区的土地组成上，城镇道路要占1010，才较为合理；才较为合理；主张增加农业人口，农业人口与非农主张增加农业人口，农业人口与非农业人口的比例为业人口的比例为
10、100100：1 1，最多不小于，最多不小于1010：1 1，鼓励从，鼓励从事农业，不准开设旅店和不准擅自迁居。事农业，不准开设旅店和不准擅自迁居。238B.C.238B.C.，荀子提出减少工业人口，国家才能强盛的，荀子提出减少工业人口，国家才能强盛的主张。主张。18851885年，包世臣提出农业与非农业劳动力比例关系应年，包世臣提出农业与非农业劳动力比例关系应为为5 5：1 1，限制非农业人口的发展。这些，限制非农业人口的发展。这些“重农抑商重农抑商”的思想在一定程度上影响了我国城市的发展。的思想在一定程度上影响了我国城市的发展。170A.D.170A.D.，崔姓学者第一个提出人口的合理布局
11、思想；，崔姓学者第一个提出人口的合理布局思想；2.2 2.2 初级阶段初级阶段（2020世纪世纪6060年代之前）：生态学思年代之前）：生态学思想开始应用于想开始应用于城市问题城市问题的研究。的研究。19191919年，年，霍华德霍华德(E.Howard)(E.Howard)明确提出田园城市的含义明确提出田园城市的含义；霍华德从城市规模、布局结构、人口密度、绿带等霍华德从城市规模、布局结构、人口密度、绿带等城市规划问题，提出一系列独创性的见解，是一个城市规划问题，提出一系列独创性的见解，是一个比较完整的城市规划思想体系。比较完整的城市规划思想体系。该理论对后来出现的一些城市规划理论，如该理论对
12、后来出现的一些城市规划理论，如“有机有机疏散疏散”论、卫星城镇的理论颇有影响。论、卫星城镇的理论颇有影响。1940s1940s后后,在一些重要的城市规划方案和法规中也反映了霍华在一些重要的城市规划方案和法规中也反映了霍华德的思想。德的思想。芝加哥学派：芝加哥学派：帕克帕克（R RParkPark）发表）发表城市：关于城市环境中人类城市：关于城市环境中人类行为研究的几点意见行为研究的几点意见一文，将生物群落学的原理一文，将生物群落学的原理和观点用于研究城市社会并取得了可喜的成果，和观点用于研究城市社会并取得了可喜的成果，奠奠定了城市生态学的理论基础，定了城市生态学的理论基础，并在后来的社会实践并
13、在后来的社会实践中得到发展。中得到发展。芝加哥学派主要理论芝加哥学派主要理论:城市土地价值变化与植物对城市土地价值变化与植物对空间的竞争相似，土地的利用价值反映了人们对最空间的竞争相似，土地的利用价值反映了人们对最愿意和有价值地点的竞争。愿意和有价值地点的竞争。伯吉斯（伯吉斯（R.W.BurgessR.W.Burgess）的）的城市同心圆增长理论城市同心圆增长理论；赫；赫特特(H.Hoyt(H.Hoyt)的的扇形理论；扇形理论；哈里斯哈里斯(Harris)(Harris)和厄曼和厄曼(Uiman(Uiman)的的多核理论。多核理论。2.3 2.3 蓬勃发展阶段蓬勃发展阶段（2020世纪世纪60
14、60年代末以来）：年代末以来）：城市生态学的大规模发展是在城市生态学的大规模发展是在1960s1960s，联合国教科文组织联合国教科文组织(UNESCO,United Nations Educational,Scientific and Cultural Organization)的的“人与生物圈人与生物圈”（MAB）计划提出了）计划提出了从生态学角度从生态学角度研究城市居住区研究城市居住区的项目，指出城市是一个以人类为的项目，指出城市是一个以人类为活动中心的人类生态系统，开始将城市活动中心的人类生态系统，开始将城市作为一个生作为一个生态系统态系统来研究。来研究。19751975年巴黎年巴黎“
15、人类居住地综合生态研究人类居住地综合生态研究”工作会议；工作会议；19771977年波兰年波兰城市系统的生态学研究城市系统的生态学研究协调会议；协调会议；19751975年年“关于人类聚居地的生态综合研究关于人类聚居地的生态综合研究”正式列正式列入入“人与生物圈人与生物圈”国际计划，国际计划，城市生态学城市生态学杂志杂志出版；出版；19711971年以来日本东都城市生态系统研究经历了四个年以来日本东都城市生态系统研究经历了四个阶段；阶段；19811981年澳大利亚国立大学出版年澳大利亚国立大学出版The Ecology and Its People:The Case of Hongkong；1
16、9871987年年1010月在北京召开了城市与城市生态研究及其月在北京召开了城市与城市生态研究及其在规划和发展中的应用国际学术讨论会；在规划和发展中的应用国际学术讨论会；19841984年中国生态学会在上海举行了年中国生态学会在上海举行了“首届全国城市生态首届全国城市生态科学研究会科学研究会”，会上成立了，会上成立了“中国生态学会城市生态学中国生态学会城市生态学专业委员会专业委员会”，标志着中国城市生态研究工作的开始。，标志着中国城市生态研究工作的开始。19881988年，年，城市生态与城市环境城市生态与城市环境期刊在天津出版发行，期刊在天津出版发行，19891989年马传栋编写了年马传栋编写
17、了城市生态经济学城市生态经济学，19921992年于志年于志熙编写了熙编写了城市生态学城市生态学，19931993年杨士弘出版年杨士弘出版城市生城市生态研究态研究，19931993年董雅文编写了年董雅文编写了城市景观生态城市景观生态和和19981998年沈清基的年沈清基的城市生态与城市环境城市生态与城市环境等。等。中国一些大中城市，如北京、天津、上海、广州、常州、中国一些大中城市，如北京、天津、上海、广州、常州、苏州、广州和石河子等城市都进行了城市生态研究工作，苏州、广州和石河子等城市都进行了城市生态研究工作，取得的成绩较为显著。取得的成绩较为显著。第二章第二章 城市生态学及基本原理城市生态学
18、及基本原理内内 容容 第一节第一节：城市生态学的定义与产生背景：城市生态学的定义与产生背景 第二节第二节：城市生态学的发展简史：城市生态学的发展简史 第三节：城市生态学的学科基础、研究层次与内容第三节：城市生态学的学科基础、研究层次与内容 第四节：城市生态学基本原理第四节：城市生态学基本原理 第五节：城市生态学的研究思路第五节：城市生态学的研究思路学习内容学习内容3.1.1 3.1.1 生态学生态学3.1.2 3.1.2 城市学城市学城市生态学是生态学一分支，也是城市科学城市生态学是生态学一分支，也是城市科学（urban science）分支，）分支，城市学一词最早见于日本几村英一的城市学一词
19、最早见于日本几村英一的城市学城市学（19751975）。）。城市学是以城市为研究对象，从不同角度、不同层次观察、剖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、改造城市的各种学科的总称。析、认识、改造城市的各种学科的总称。城市地理学、城市管理学、城市经济学等相继被纳入城市学城市地理学、城市管理学、城市经济学等相继被纳入城市学的范畴之中，加上原有的城市规划学的内容，城市学成为一个的范畴之中，加上原有的城市规划学的内容，城市学成为一个相结综合性较强、包容性较广的学科。相结综合性较强、包容性较广的学科。3.1.3 3.1.3 人类生态学人类生态学研究人与周围环境之间的相互关系及其规
20、律的学科。研究人与周围环境之间的相互关系及其规律的学科。19721972年年联合国在斯德哥尔摩召开了联合国在斯德哥尔摩召开了“人类环境会议人类环境会议”，会上提出了会上提出了“只有一个地球只有一个地球”的口号，通过了的口号，通过了人类人类环境宣言环境宣言，它标志着人类环境意识有了重大的变化，它标志着人类环境意识有了重大的变化，强有力地推动着人类生态学的发展。强有力地推动着人类生态学的发展。人类生态学的产生和发展，是与人类生态学的产生和发展，是与人们对面临的生存危人们对面临的生存危机的本质的认识及环境意识的提高机的本质的认识及环境意识的提高分不开的。其研究分不开的。其研究方法是把人口、资源、环境
21、视为一个巨大的生态系统方法是把人口、资源、环境视为一个巨大的生态系统进行综合研究。进行综合研究。人类生态学注重分析人类生态学注重分析人与其空间场所的相互关人与其空间场所的相互关系系，而城市生态学则更关注这种关系，而城市生态学则更关注这种关系在城市中在城市中的表现。的表现。传统人类生态学研究传统人类生态学研究:第一类第一类是借鉴生态学的某些概念和原理，从竞争、演替及生是借鉴生态学的某些概念和原理，从竞争、演替及生态优势的角度研究和分析人类社会系统的状况，此方面的代表态优势的角度研究和分析人类社会系统的状况，此方面的代表人物除帕克之外，还有麦肯齐（人物除帕克之外，还有麦肯齐（R RD DMcken
22、zieMckenzie）；）；第二类第二类主要是以佐尔鲍和沃尔斯（主要是以佐尔鲍和沃尔斯（ZorbaughZorbaugh&Wirth&Wirth）为代）为代表的对社会区位、经济区位和居住区位等某些特定区域外部形表的对社会区位、经济区位和居住区位等某些特定区域外部形态特征的分析；态特征的分析；第三类第三类如肖尔（如肖尔（ShawShaw）、法里斯（）、法里斯（FarisFaris）和多恩海姆）和多恩海姆（DunbamDunbam），主要是对城市犯罪、心理失调等社会问题的探讨。），主要是对城市犯罪、心理失调等社会问题的探讨。3.2.1 3.2.1 城市生物环境层次城市生物环境层次3.2.2 3.
23、2.2 城市生态系统层次城市生态系统层次从传统的生物生态理论出发，把城市作为一种特定的生从传统的生物生态理论出发，把城市作为一种特定的生物环境，研究此种环境中各种生物的生态问题。物环境，研究此种环境中各种生物的生态问题。把城市作为以人类活动为主体的人类生态系统来加以考把城市作为以人类活动为主体的人类生态系统来加以考察研究。是主导方向。察研究。是主导方向。3.2.3 3.2.3 城市系统层次城市系统层次从区域和地理概念的高度来观察城市本身，站在历史发从区域和地理概念的高度来观察城市本身，站在历史发展角度来考察城市问题。展角度来考察城市问题。3.3.1 3.3.1 城市人口城市人口 城市生态系统的
24、主体城市生态系统的主体3.3.2 3.3.2 城市物质代谢功能与城市环境变化之间的关系城市物质代谢功能与城市环境变化之间的关系3.3.3 3.3.3 城市发展及其制约条件城市发展及其制约条件3.3.4 3.3.4 建立城市系统模型建立城市系统模型3.3.5 3.3.5 城市环境质量与城市居民健康的相互关系城市环境质量与城市居民健康的相互关系3.3.6 3.3.6 城市生态系统中非人类生物与城市环境相互关系城市生态系统中非人类生物与城市环境相互关系3.3.7 3.3.7 从区域环境质量管理角度研究城市生态系统从区域环境质量管理角度研究城市生态系统3.3.8 3.3.8 社会环境对城市居民及其活动
25、的影响社会环境对城市居民及其活动的影响3.3.9 3.3.9 合理的环境质量指标与标准合理的环境质量指标与标准3.3.10 3.3.10 城市生态规划、环境规划的内容、原理与方法城市生态规划、环境规划的内容、原理与方法1 1）城市自然生态学）城市自然生态学（Urban Natural ecologyUrban Natural ecology）：研究）：研究人类活动对所在地域自然生态系统的积极和消极影响，人类活动对所在地域自然生态系统的积极和消极影响，以及地域自然要素对人类活动的影响，即以及地域自然要素对人类活动的影响，即人的城市活动人的城市活动与地域的自然生态系统要素之间的相互关系。与地域的自
26、然生态系统要素之间的相互关系。2 2）城市景观生态学）城市景观生态学 （Urban landscape ecologyUrban landscape ecology）：）：从景观尺度研究城市不同生态系统之间代谢过程的物流、从景观尺度研究城市不同生态系统之间代谢过程的物流、能流和信息流的转化、利用效率等问题。能流和信息流的转化、利用效率等问题。3 3）城市经济生态学）城市经济生态学（Urban economic ecologyUrban economic ecology）：从）：从经济学角度重点研究城市代谢过程的物流、能流和信息经济学角度重点研究城市代谢过程的物流、能流和信息流的转化、利用效率等
27、问题。流的转化、利用效率等问题。4 4）城市社会生态学）城市社会生态学（Urban socio-ecologyUrban socio-ecology）：城市人）：城市人工环境对人的生理和心理的影响、效应及人在建设城市、工环境对人的生理和心理的影响、效应及人在建设城市、改造自然过程中所遇到的城市问题，如人口、交通、能改造自然过程中所遇到的城市问题，如人口、交通、能源问题等。源问题等。第二章第二章 城市生态学及基本原理城市生态学及基本原理内内 容容 第一节第一节：城市生态学的定义与产生背景：城市生态学的定义与产生背景 第二节第二节：城市生态学的发展简史：城市生态学的发展简史 第三节：城市生态学的学
28、科基础、研究层次与内容第三节：城市生态学的学科基础、研究层次与内容 第四节：城市生态学基本原理第四节：城市生态学基本原理 第五节：城市生态学的研究思路第五节：城市生态学的研究思路 学习内容学习内容生态位：生态位：物种在群落中在时间、空间和营养关物种在群落中在时间、空间和营养关系方面所占的地位。系方面所占的地位。生态位的宽度据该种的适应性而改变，适应生态位的宽度据该种的适应性而改变，适应性较大的物种占据较宽广的生态位。性较大的物种占据较宽广的生态位。城市生态位（城市生态位（urban niche）：城市给人们生存）：城市给人们生存和活动所提供的生态位。和活动所提供的生态位。反映了一个城市的现状对
29、于人类经济活动反映了一个城市的现状对于人类经济活动,生活活动的适宜程度，即城市的性质、功能、生活活动的适宜程度，即城市的性质、功能、地位、作用及其人口、资源、环境的优劣势。地位、作用及其人口、资源、环境的优劣势。城市的经济水平城市的经济水平（物质和信息生产及流通水平）、（物质和信息生产及流通水平）、资源丰盛度资源丰盛度（如水、能源、原材料、资金、智力、（如水、能源、原材料、资金、智力、土地、基础设施等）。土地、基础设施等）。1 1）生产生态位：生产生态位：2）生活生态位）生活生态位社会环境社会环境（物质，精神及社会服务水平等）及（物质，精神及社会服务水平等）及自自然环境然环境（物理环境质量、生
30、物多样性、景观适宜（物理环境质量、生物多样性、景观适宜度等）。度等）。总之，城市生态位是指城市满足人类生存发展所总之，城市生态位是指城市满足人类生存发展所提供的各种条件的完备程度。提供的各种条件的完备程度。生物群落与环境之间保持动态平衡的稳定状态的生物群落与环境之间保持动态平衡的稳定状态的能力，是同生态系统物种及结构的多样性、复杂能力，是同生态系统物种及结构的多样性、复杂性呈正相关的。性呈正相关的。生态系统的结构愈多样、复杂，则其抗干扰生态系统的结构愈多样、复杂，则其抗干扰的能力愈强，因而也愈易于保持其动态平衡的能力愈强，因而也愈易于保持其动态平衡的稳定状态。的稳定状态。多样性导致稳定性原理多
31、样性导致稳定性原理 在结构复杂的生态系统中，当食物链（网）在结构复杂的生态系统中，当食物链（网）上的某一环节发生异常变化，造成能量、物上的某一环节发生异常变化，造成能量、物质流动的障碍时，可以由不同生物种群间的质流动的障碍时，可以由不同生物种群间的代偿作用给予克服。代偿作用给予克服。如在物种十分丰富多样的如在物种十分丰富多样的热带雨林热带雨林中，某些物种中，某些物种的缺失就会因这种代偿作用而不致对整个生态系的缺失就会因这种代偿作用而不致对整个生态系统的功能造成大的影响。而在仅有地衣、苔藓的统的功能造成大的影响。而在仅有地衣、苔藓的北极苔原北极苔原，这种植被一旦受到破坏，就立即会使，这种植被一旦
32、受到破坏，就立即会使以地衣为食的驯鹿以及靠捕食驯鹿为生的食肉兽以地衣为食的驯鹿以及靠捕食驯鹿为生的食肉兽无法生存，因为结构过于简单的的苔原生态系统无法生存，因为结构过于简单的的苔原生态系统是无法发挥物种间的代偿作用的。是无法发挥物种间的代偿作用的。多样性导致稳定性原理多样性导致稳定性原理在城市生态系统中：在城市生态系统中：人力资源多样性人力资源多样性，保证了城市各项事业的发，保证了城市各项事业的发展对人才的需求；展对人才的需求；土地的多样性土地的多样性，保证了城市各类活动的展开；，保证了城市各类活动的展开；城市功能与交通方式的多样性城市功能与交通方式的多样性，使城市具有，使城市具有更大的吸引力
33、与辐射力；更大的吸引力与辐射力；行业和产业结构的多样性行业和产业结构的多样性，使了城市经济稳，使了城市经济稳定，整体经济效益提高等定，整体经济效益提高等 食物链食物链（food chain）:以能量和营养以能量和营养物质形成的各种生物之间的联系。物质形成的各种生物之间的联系。食物网食物网（food web）：生物群落中许）：生物群落中许多食物链彼此相互交错连接而成的复多食物链彼此相互交错连接而成的复杂营养关系。杂营养关系。食物链食物链(网网)原理原理应用于城市生态系统应用于城市生态系统：系指各企业之间相互提：系指各企业之间相互提供生产原料，某一企业的产品是另一企业生产供生产原料，某一企业的产品
34、是另一企业生产的原料；某些企业生产的的原料；某些企业生产的“废品废品”也可能是另也可能是另一些企业的原料。如此反复发生密切的联系。一些企业的原料。如此反复发生密切的联系。因而可以根据一定的目的对这一城市食物网进因而可以根据一定的目的对这一城市食物网进行行“加链加链”和和“减链减链”。减链：除掉或控制那些影响食物网传递效减链：除掉或控制那些影响食物网传递效益，利润低、污染重的链环。益，利润低、污染重的链环。加链：增加新的生产环节，将不能直接利加链：增加新的生产环节，将不能直接利用的物质、资源转化为价值高的产品。用的物质、资源转化为价值高的产品。城市食物链（网）原理的启示：反映了城市的各个组分之间
35、是相互依赖、互相反映了城市的各个组分之间是相互依赖、互相制约的关系，牵一发而动全身。制约的关系，牵一发而动全身。人类居于人类居于食物链的顶端食物链的顶端，人类依赖于其他生产，人类依赖于其他生产者及各营养级的者及各营养级的“供养供养”而维持其生存；人类而维持其生存；人类对其生存环境污染的后果最终会通过食物链的对其生存环境污染的后果最终会通过食物链的作用（即污染物的富集作用（即污染物的富集(enrichment)作用）而作用）而归结于人类自身。归结于人类自身。城市各子系统功能和系统整体功能相辅相成；城市各子系统功能和系统整体功能相辅相成；子系统都有无限制地满足自身发展的需要，而子系统都有无限制地满
36、足自身发展的需要，而不顾其他个体的潜势存在不顾其他个体的潜势存在;城市各组分之间的关系并非总是协调一致的。城市各组分之间的关系并非总是协调一致的。理顺城市系统结构，改善系统运行状态，理顺城市系统结构，改善系统运行状态，要以要以提高整个系统的整体功能和综合效益为目标，提高整个系统的整体功能和综合效益为目标，局部功能与效率应当服从于整体。局部功能与效率应当服从于整体。系统整体功能最优原理系统整体功能最优原理 李比希（德国化学家）最低量率：李比希（德国化学家）最低量率：在多种影响作物在多种影响作物生长的因素中，作物的产量常常不是由需要量大的生长的因素中，作物的产量常常不是由需要量大的养分所限制，而是
37、被某些只需要微量的物质所限制。养分所限制，而是被某些只需要微量的物质所限制。在城市生态系统中，影响其结构、功能行为的因素在城市生态系统中，影响其结构、功能行为的因素很多，但往往是很多，但往往是处于临界量（最小）的生态因子对处于临界量（最小）的生态因子对城市生态系统功能的发挥具有最大的影响力；城市生态系统功能的发挥具有最大的影响力；有效有效地改善提高其量值，会大大地增强城市生态系统的地改善提高其量值，会大大地增强城市生态系统的功能和产出。功能和产出。最小因子原理最小因子原理环境承载力环境承载力（environmental load capacity）:某某一环境状态和结构在不发生对人类生存发展有
38、害一环境状态和结构在不发生对人类生存发展有害变化的前提下，所能承受的人类社会作用变化的前提下，所能承受的人类社会作用.具体体现在规模、强度和速度上。三者的限制，具体体现在规模、强度和速度上。三者的限制，是环境本身具有的有限性自我调节能力的量度。是环境本身具有的有限性自我调节能力的量度。环境承载力的特点：环境承载力的特点：客观性和主观性的结合；客观性和主观性的结合；具有明显的地区性和时间性。具有明显的地区性和时间性。环境承载力原理环境承载力原理 包包 括：括：（1）资源承载力）资源承载力：自然资源自然资源：淡水、土地、矿藏、生物等。：淡水、土地、矿藏、生物等。社会资源社会资源：劳动力资源、交通工
39、具与道路系：劳动力资源、交通工具与道路系统、市场因子、经济发展实力等。统、市场因子、经济发展实力等。现实的现实的：在现有技术条件下，某一区域范围：在现有技术条件下，某一区域范围内的资源承载能力；内的资源承载能力；潜在的潜在的：技术进步，资源利用程度提高或：技术进步，资源利用程度提高或外部条件改善而提高本区的资源承载力。外部条件改善而提高本区的资源承载力。（2 2）技术承载力）技术承载力：劳动力素质、文化程度与：劳动力素质、文化程度与技术水平所能承受的人类社会作用强度。包括技术水平所能承受的人类社会作用强度。包括现实的与潜在的两种类型。现实的与潜在的两种类型。（3 3）污染承载力）污染承载力：反
40、映本地自然环境的自净：反映本地自然环境的自净能力大小的指标。能力大小的指标。环境承载力环境承载力原理具体内容：原理具体内容：（1 1）环境承载力会随城市外部环境条件的）环境承载力会随城市外部环境条件的变化而变化。变化而变化。（2 2）环境承载力的改变引起系统结构和功）环境承载力的改变引起系统结构和功能的变化，从而推动系统的正向演替或逆向能的变化，从而推动系统的正向演替或逆向演替。演替。（3 3）城市生态演替是一种更新过程，它是城）城市生态演替是一种更新过程，它是城市适应外部环境变化及内部自我调节的结果。市适应外部环境变化及内部自我调节的结果。所谓生态演替是指一个群落被另一个群落，或所谓生态演替
41、是指一个群落被另一个群落，或一个生态系统被另一个生态系统代替的过程。一个生态系统被另一个生态系统代替的过程。正向演替正向演替（progressive succession ）：生态系）：生态系统向结构复杂、能量最优利用、生产力最高的统向结构复杂、能量最优利用、生产力最高的方向的演化；方向的演化；反 之 称 为反 之 称 为 逆 向 演 替逆 向 演 替（r e t r o g r e s s i v e succession）。环境承载力环境承载力原理具体内容：原理具体内容：正向演替正向演替逆向演替逆向演替结构的复杂化结构的复杂化结构的简单化结构的简单化以低级小型植物为主朝着高以低级小型植物为
42、主朝着高级大型植物发展级大型植物发展 从大型植物为主趋向于小型从大型植物为主趋向于小型植物占优势植物占优势物种多样性有增加趋势物种多样性有增加趋势物种多样性有减少趋势物种多样性有减少趋势生活型多样化生活型多样化生活型的简化生活型的简化窄生态幅种增加窄生态幅种增加生态幅较宽的种增加生态幅较宽的种增加群落趋向中生化群落趋向中生化群落趋向于旱生化或湿生化群落趋向于旱生化或湿生化群落生物量趋向增加群落生物量趋向增加群落生物量趋向减少群落生物量趋向减少土地生产力利用趋于增加土地生产力利用趋于增加土地生产力利用趋于减少土地生产力利用趋于减少土壤剖面的发育成熟土壤剖面的发育成熟土壤剖面弱化土壤剖面弱化群落生
43、境的优化群落生境的优化群落生境的恶化群落生境的恶化自然生态系统的生态演替自然生态系统的生态演替：（4 4）城市生态系统的演替方向是与城市生态）城市生态系统的演替方向是与城市生态系统中人类活动的强度是否与城市环境承载力系统中人类活动的强度是否与城市环境承载力相协调密切相关的相协调密切相关的:当城市活动强度小于环境承载力时，城市当城市活动强度小于环境承载力时，城市生态系统可表现为正向演替；反之，则相反。生态系统可表现为正向演替；反之，则相反。环境承载力环境承载力原理具体内容：原理具体内容：第二章第二章 城市生态学及基本原理城市生态学及基本原理内内 容容 第一节第一节：城市生态学的定义与产生背景：城
44、市生态学的定义与产生背景 第二节第二节：城市生态学的发展简史：城市生态学的发展简史 第三节：城市生态学的学科基础、研究层次与内容第三节：城市生态学的学科基础、研究层次与内容 第四节：城市生态学基本原理第四节：城市生态学基本原理 第五节：城市生态学的研究思路第五节：城市生态学的研究思路 学习内容学习内容5.1 5.1 概念概念:系统（系统（system）是）是相互联系、依存、制约、相互联系、依存、制约、作用的各事物及其过程所形成的统一体作用的各事物及其过程所形成的统一体.体体现这种整体性和相互联系性的思想，就是系现这种整体性和相互联系性的思想，就是系统思想。统思想。5.2 要求：要求：全面全面地
45、、连贯地、灵活地看问题。地、连贯地、灵活地看问题。城市生态学研究思路城市生态学研究思路系统思想系统思想5.3 5.3 系统的特征系统的特征整体性整体性：由许多元素按一定方式组合起来：由许多元素按一定方式组合起来的，元素虽各具不同的性能，但根据逻辑统的，元素虽各具不同的性能，但根据逻辑统一性的要求构成整体。一性的要求构成整体。关联性关联性：各个组分之间相互联系、制约、：各个组分之间相互联系、制约、有机地结合在一起。有机地结合在一起。目的性目的性：具有一定的功能，达到一定的目：具有一定的功能，达到一定的目的。的。环境适应性环境适应性：系统与其所处的环境不断进：系统与其所处的环境不断进行能量、物质与
46、信息的交换，系统必须适应行能量、物质与信息的交换，系统必须适应它的环境。它的环境。反馈机制反馈机制：系统是一个信息反馈：系统是一个信息反馈(feedback)(feedback)系统，系统内部都有反馈机制。系统，系统内部都有反馈机制。5.4 5.4 系统研究思路（三种理论）系统研究思路（三种理论）系统输入系统输入：系统在边界确定以后，所：系统在边界确定以后，所有跨越边界进入系统的流动；有跨越边界进入系统的流动；系统输出系统输出：跨越边界离开系统的流动。：跨越边界离开系统的流动。（1 1）黑箱理论（）黑箱理论（Black box theory）:完全忽略系统内部结构，只通过输入完全忽略系统内部结
47、构，只通过输入和输出的信息来研究系统的转化特性和输出的信息来研究系统的转化特性和反应特性的系统研究思路。和反应特性的系统研究思路。适用范围：由于技术原因对系统内部适用范围：由于技术原因对系统内部难以了解，或仅对系统整体功能感兴难以了解，或仅对系统整体功能感兴趣时，都采用黑箱研究思路。趣时，都采用黑箱研究思路。（2）白箱理论）白箱理论(White box theory)：对系统的组分构成及其相互联系有透对系统的组分构成及其相互联系有透彻的了解，揭示系统内部的结构和功彻的了解，揭示系统内部的结构和功能来认识系统输入与输出在内的整体能来认识系统输入与输出在内的整体特性。特性。适用范围：如生物的形态解剖研究、适用范围：如生物的形态解剖研究、各种电器设计等常采用白箱研究思路。各种电器设计等常采用白箱研究思路。（3 3）灰箱理论）灰箱理论(Grey box theory)：兼用黑箱和白箱的研究思路。兼用黑箱和白箱的研究思路。适用范围：系统内部结构与功能只有适用范围：系统内部结构与功能只有部分已知，其余部分则是未知的。在部分已知，其余部分则是未知的。在这种情况下，采用灰箱研究思路来认这种情况下，采用灰箱研究思路来认识分析系统。识分析系统。
