城市生态与城市环境保护PPT(上海版).ppt

城市生态环境学城市生态环境学 与可持续发展城市与可持续发展城市 一、课程简介一、课程简介 课程性质：公共选修课 学分：2 学时数：36 其中 教学 34学时，课程考试 2 学时 使用教材： 城市生态环境学（第二版） 杨士弘等编著 科学出版社 二、主要内容二、主要内容 城市生态环境学 主要从以下几方面进行介绍： 城市的地质地貌 城市气候、水文及水质 城市生物、绿地及生态环境效应 城市环境污染 城市生态环境管理与环境管理 可持续发展的城市 回顾可持续发展理论 城市生态环境可持续发展 生态城市建设 可持续城市的模式与概念 第一章 引论 城市生态学研究的对象和内容 一、研究的对象 （一）城市（CITY） 地理学家 v是地球表层物质流大量集 中的地域 v是以空间和环境资源利用 为基础的区域 v是人类生产、生活集聚的 地理空间 城市生态学研究的对象和内容 一、研究的对象 （一）城市（CITY） 地理学家 经济学家 v是集约经济的地域 v是在一定空间范围内组织生产、 集中进行社会物质生产和交流的产 所 v是一个经济实体 v是区域的经济中心 城市生态学研究的对象和内容 地理学家 经济学家 v是集约人口、集约经济、集约科技文 化的中心 v是一个国家或地区的政治中心、经济 中心、科技文化中心，是人民精神生活 、物质生活的中心 v是一个政治社会实体 v是组织生产力、实现社会分工和联系 推动社会发展空间的存在形式 v代表一个地区最先进的生产力和经济 发展水平与方向，是前进的主要动力。 政治家 城市生态学研究的对象和内容 一、研究的对象 （一）城市（CITY） 地理学家 经济学家 生态学家 政治家 v是一个复杂的生态系统 v是以人为主体，人口、活 动、设施、物质、科技、文 化高度集中，并不断高速运 转的开放性有机综合体 城市： 城市是经过人类创造性劳动加工而 拥有更高“价值”的人类物质、精神环境和 财富， 是更符合人类自身需要的社会活动 的载体场所和人类进步的合理的生活方式 之一 是一类以人类占绝对优势的新型生 态系统。 城市的定义（联合国）： 凡拥有10万人以上，住房、工商业、 行政、文化娱乐等建筑物占50%以上的面 积，具有发达的交通网络和车来往频繁的 人类集聚区域。 城市的发展历程: 世界城市状况报告 联合国秘书长安南指出，城市可持续发 展是人类在21世纪所面临的最紧迫挑战之 一。 随着越来越多的人居住在城市，世界上 最重要的政治、经济、环境和社会问题都会出 现在城市，也将在城市化过程中逐步解决上述 问题 城市的发展历程: 世界城市状况报告 城市的出现 : 至少已有五千年 我国商朝的遗址: 殷墟的发掘,表明中国城市发 展的雏形; 古希腊的城市遗址 城市的发展,促使城市人口的大幅度增长 公元1800年，城市人口仅占世界人口的2。 近200年来，城市发展迅速，世界人口约有一半居住在城 市里，城市居民人数达到30亿。 预计今后世界城市化的趋势还会加速发展，到 2030年，世界城市人口接近50亿，约占世界总人口的60 。 城市的发展历程: 世界城市状况报告 发展中国家的城市化速度快于发达国家 ，经济最不发达国家的城市化速度最快。 到2020年发展中国家的城市人口比例将 达到50。 最不发达国家的城市人口将从19亿增加 到2030年的39亿，这对许多最不发达国家的发 展是一个巨大的挑战。 城市的发展历程: 世界城市状况报告 世界人口更多地向大城市和特大城市集 中 目前，世界上1000万人口以上的特大城 市有19个 预计到2015年增加到23个，其中超过 2000万人的大城市将有5个。 新增加的特大城市都来自发展中国家。 除日本东京继续以2600万人位居第一外，发展 中国家的特大城市名次将普遍上升。 城市的发展历程: 世界城市状况报告 无论是在发达国家还是发展中国家，城 市在国家经济中的地位越来越重要。 一个城市的经济就占据了某国国民经济 的主导地位 泰国首都曼谷市的经济占全国经济的 38。 在最不发达的非洲国家，城市经济也占 国民生产总值的60 城市的发展历程: 世界城市状况报告 世界不同的地区和不同种类的国家， 城市化发展有相当大的差距。 发达国家: 人口城市化率已达到80，今后 增长率相当缓慢，预计到2020年人口城市化 率仅上升到84，城市人口达到5.5亿。 大部分城市人口居住在中小城市 ，其中约一半的城市人口居住在5万至10万 人的小城镇。 发达国家面临的城市问题主要是 人口老龄化、种族和移民冲突、贫富悬殊等 。 城市的发展历程: 世界城市状况报告 亚洲和太平洋地区: 城市化率只有35，到2020年上升 到46，城市人口近20亿，其中孟买、达卡、卡拉 奇的人口都将超过2000万。城市贫困人口急剧增加 是许多亚洲国家面临的严峻挑战。 非洲地区: 城市化增长率最快，预计到2020年 达到46，即4.4亿人口。 尼日利亚的拉各斯将以2300万人口 成为世界第三大城市。该地区的主要问题是人口向 城市迁移的过程中，未能形成真正的工业经济，因 而缺乏解决城市可持续发展问题的经济手段。 城市的发展历程: 世界城市状况报告 中国城市化进程 中国城市化进程 农村体制改革推动城市化发展阶段: 1978 1984年 城市化主要表现为： 2000万知青返城； 城乡集贸市场开禁； 乡镇企业异军突起等。 同时，国家在政策面上加大力度，结束了城市 建设多年徘徊的局面。 城市化率在1984年上升为23 城市经济改革推动城市化发展阶段: 1984 1992年 以新建城市化为主， 沿海大中城市附近出现了“新兴工业化 地区”，带动了小城市的发展。 该时期的城市化率增长为27.6 中国城市化进程 城市化发展的第三阶段:1992年以后 以开发区和大城市建设为主。 该时期城市数目增长的起伏很大，城 市化率30.4 城市化发展的特点: 城市平均规模偏小。 据统计，1998年，中国有人口超过100 万的特大城市37座，只占城市总量的5.5， 目前特大城市人口集中仍至少低于世 界平均水平个百分点； 中国城市化进程 中国城市化进程缓慢带来的问题 城市化滞后已经成为制约当前经济发展 的突出问题 目前国内需求不足，很大程度上和农村 消费市场难以启动有关 中国城市化进程滞后，造成第三产业在 国民经济中所占比例明显偏低 城市化滞后所带来的社会问题相当严重 城乡对立的激化是隐藏的巨大的不稳定性因素 ，这对整个社会的稳定和发展都是不可忽视的威胁。 未来50年中国城市化战略目 标 全面达到世界中等发达国家的城市水平， 城市体系的总能力进入世界前三名，实现城 市可持续发展的良性循环。 中国的城市化率提高到75以上，具有容 纳11亿-12亿人口的城市容量，形成结构合 理、功能互补、整体效益最大化的大、中、 小“城市体系”。 率先走过三个“零增长”： 2020年左右: 实现城市人口自然增长率的“ 零增长” 2030年左右: 实现城市资源和能源消耗速率 的“零增长” 2040年左右: 实现城市生态环境退化速率的 “零增长” 未来50年中国城市化战略目 标 土地占用面积不超过国土总面积的2，但其 辐射带动的地理空间应不小于自身面积的50倍 。 中国城市的恩格尔系数不超过0.15,基尼系数 保持在0.250.30的水平， 中国城市的人均预期寿命达到85岁，人均受 教育年限超过15年 有效地克服人口、粮食、能源、资源、生态 环境等制约可持续发展的瓶颈 未来50年中国城市化战略目 标 （二）环境（ ENVIRONMENT） 1)中心: 人 2)层次: 人类生产生活的场所 进行生产生活活动的 物质基础 城市生态学研究的对象和内容 （三）生态 生态的含义： 是一种和谐: 是生物与其生存关系的和谐 是一种自然: 是自然界的和谐 是一种环境: 生物生存的环境、自然环境、人类 生存的环境 是一种“适应”：是生物对环境的适应，人对环境 的适应 是一种综合：多因素的综合作用的系统 城市生态学研究的对象和内容 城市生态 是城市和居民与城市环境 关系的和谐 城市生态关系 人类对环境资源的开发和 保护、利用与补偿、污染与治理 产业之间、城乡之间、行 业之间 生产与生活、市区与郊区 、局部与整体 活动强度与环境容量 眼前与长远、效益与风险 、机会与失误 （四）城市生态环境 自然环境 生态环境 城市生态环境 在特定城市区域中，城市居民 与城市环境的统一体，以及这个统一体 中及逆行能够物质能量流动的因素，即 与城市居民相互关系的环境 城市生态学研究的对象和内容 二、城市生态环境学的性质与研究内容 （一）性质 1、综合性 研究城市自然环境和城市经济社会环境 研究单个要素和整个系统 2、边缘科学特性 介于自然学科、社会学科和技术学科之间的 边缘学科 3、二重属性 具有自然科学和人文科学的两重性 （二）研究内容 研究城市生态环境的组成 和结构 研究城市生态环境的功能 研究城市生态环境中能流 、物流和信息流 研究城市生态环境的动态 变化 研究城市生态环境管理和 调节控制 二、城市生态环境学的性质与研究内容 城市生态学的发展历史 一、 城市生态问 题 1、 近代城市的生 态问题 城市人口爆炸式增 长 交通拥挤，居住环 境恶劣 城市超负荷运转 水资源短缺，城市 供水紧张 城市环境污染严重 2、 城市生态问题的生态学实质 城市环境问题的产生正是生态关系失 调的具体表现， 因此解决城市的生态危机的 关键在于解决人与环境的关系。 改变城市人口失控状态，以及资源配置的 不合理模式； 提出用生态学原理和最优化方法去调节城 市内部各组分之间的 关系，提高物质转化和 能量利用的生态效率。 开发城市未被利用的人力、物力和环境资 源。 二、萌芽阶段（20世纪之前） 1、 中国古代的生态学思想 人口、人与土地、人与食物的关 系 人与自然的关系 在城市选址、城市布局方面： 注重生态与自然环境条件， 讲究城市位置选在依山傍水，肥田 沃野，森林资源丰富，宜农宜牧，气候宜人 之处 二、萌芽阶段（20世纪之前） 2、国外古代的生态学思想 2000多年前，古希腊就已有生态思想的 萌芽， 公元前600年，希腊地理学家美勒（ Thalesole 们Milet）曾提出生态区划的设想， 按阳光照射引起地区温度和供水的不同，将地球 分为北极带、夏热带、赤道带、冬热带和南极带 等五大区。 公元前300年，古希腊的哲学家提奥夫拉 斯特（Theoprastus）到印度的途中就注意到各 地植物分布与气候和土壤等的关系。 直至100多年前（1869年），德国生物学 家赫克尔提出了生态学的概念。 三、 发展阶段 1. 芝加哥学派：创始人：帕克 城市：关于城市环境中人类行为研 究的几点意见，将 生物群落的原理和 观点用于研究城市社会，并取得可喜的成 果。 2. 芝加哥学派的主要理论： 认为城市土地价值变 化与植物对空间的竞争相似 土地的利用价值反映 了人对最愿意和有价值地点 的竞争 同心圆模式： 1925年 伯克斯 城市的 同心圆增长理论 扇形模式： 1933年 土地经济学家 赫特 扇形理论 多核心模式：哈里斯和厄曼考虑汽车 的重要影响提出多核理论 四、蓬勃发展阶段 1、 世界： 1975年巴黎“人类居住地综合生态研 究”工作会议和1977年波兰地第11课题 （“城市系统地生态学研究”）协调会议 上，正是确认“用综合生态方法研究城 市系统及其他人类居住地”。 1975年“关于人类居住地地生态综合研 究”专题列入MAB计划，出版了城市生 态学杂志（Urban Ecology） 1980年，柏林 ，第二届欧洲生态学会 议。 研究实例： 德国法兰克福 意大利罗马 澳大利亚国立大学对香港城市生态地研究 日本的城市生态研究分为四阶段。 四、蓬勃发展阶段 四、蓬勃发展阶段 2、 中国： 1984年12月在上海“首届全国城市生态科 学研究会”。 1986年6月 天津 第二届全国城市生态学 讨论会 中心论题：“如何加强城市生态理论研 究及在城市规划、建设和管理中的世纪应用” 1987年 安徽 屯溪 “长江流域城镇发展 的生态对策研讨会” 城市生态与生态环境期刊；城市 生态经济学， 城市生态研究,城 市景观生态,城市生态与城市环境等 论著。 四、蓬勃发展阶段 四、蓬勃发展阶段 研究实例 天津市城市生态系统与污染 综合防治的研究” “北京市城市生态系统的研究 ” 8个子课题。 3个结 论。 成绩：建立了北京城市生态系 统仿真模型，为认识北京城市生态 系统发展的趋势、制定北京市发展 的政策提供了科学依据。 上海市的城市生态研究： 上海典型街区和卫星工业城镇的生 态研究 上海郊区乡镇的生态研究 上海农牧渔复合生态经济系统的环 境工程研究。 四、蓬勃发展阶段 城市生态系统及其特征 一、城市生态系统 （一）概念 城市中进行物质交换、能量流动 、信息传递而发生相互作用，相互制约， 构成一定结构和功能的有机联系的整体 （二）组成 由自然环境和社会经济环境以及沟通自 然、社会、经济的各种人工设施和上层建 筑共同构成 （三）结构和功能 结构: 城市生态环境系统 资源结构环境结构人工设施结构 分解者 消费者 生产者 智力结构 劳力结构 人口结构 空间结构 营 养 结 构 社 会 结 构 物质流 、能量 流 人口流、劳力流、智力流 信息流 、价值 流 2. 功能 还原净化和 资源再生 生产功能 城市生态环境利 用城市内外系统 提供的物质和能 源等资源，生产 出产品的能力 生物生产 物质生产 非物质生产 投入产出 效益效率 生活功能 为城市居民提供 高质量的生存空 间和生存条件 调控方式： 供给和消费、 满足和满意程度 3.城市生态平衡 取决于： 城市规模与地区资源 城市人口与土地空间 生产设施与基础设施、 生活设施 城市“三废”排放与环境 容量 劳动力数量与职业岗位 各类产业之间 社会生产与消费之间 城乡物资与居民需求之 间 vv标志：标志：结构与功能相互 协调、相适应，即人口、 资源、环境、设施相协调 适应。 vv核心：核心：达到城市达到城市 生态环境系统结构生态环境系统结构 和功能最优化。和功能最优化。 4.结构优化的目标与途径 目标： 能充分发挥优势，保护生态环境，合理 利用资源，整体最优，联系协同，相互融洽。 途径： 自然调节和人工调控 可持续发展战略的实施 三同步原则的应用 (四)基本特征 人居主导地位 人工物质系统极度发达 城市生态环境系统具有 不完全性 城市生态环境系统具有 整体性和综合性 城市生态环境系统具有 开放性 城市生态环境系统具有 脆弱性和非稳态平衡性 自我调节能力的有限性 能量流动的单向性和低 效性 是人类自我驯化的系统 二、城市化的生态效应二、城市化的生态效应 （一）类型 城市生态环境生态效 应： 是指城市自然过 程和认为活动造成的环 境污染和破坏，引起城 市生态环境结构和功能 的变化，以及生态环境 的生态环境变异。 分类： n 物理效应 n 化学效应 n 生物效应 二、城市化的生态效应二、城市化的生态效应 （二）机理 城市化的环境效 应机理表现为： 改变能量流 改变物质流 打破力的平 衡 二、城市化的生态效应二、城市化的生态效应 （三）自然净化过程 自净能力：污染物进入城市自然生态系 统时，系统对污染物质进行转化、迁移、降 解和扩散，降低其浓度，或使之完全消除， 不致造成危害。 分类 物理净化 化学净化 生物净化 二、城市化的生态效应二、城市化的生态效应 （