城市生态学复习资料.doc

1、生态学：关于有机体与周围外部世界的关系的一般学科，外部世界是广义的生存条件。2、生态因子：生境指的是在一定时间内对生命有机体生活、生长发育、繁殖以及有机体存活数量有影响的空间条件及其它条件的总和。组成生境的因素称生态因子。3、生态系统：一定空间内生物和非生物成分通过物质的循环、能量的流动和信息的交换而相互作用、相互依存所构成的一个生态学功能单位。4、生态平衡：在一定时间内结构和功能的相对稳定状态，其物质和能量的输入、输出接近相等，在外来干扰下，能通过自我调节（或人为控制）恢复到原初稳定状态。5、城市生态学：是对人们的空间关系和时间关系如何受其环境影响这一问题的研究6、城市生态系统：特定地域内的人口、资源、环境（包括生物的和物理的、社会的和经济的、政治的和文化的）通过各种相生相克的关系建立起来的人类聚居地或社会、经济、自然地复合体。7、城市生态规划：运用系统分析手段、生态经济学知识和各种社会、自然信息、经验，规划、调节和改造城市各种复杂的系统关系，在城市现有的各种有利和不利条件下寻找扩大效益、减少风险的可行性对策所进行的规划。8、生态城市：生态城市是一个经济发达、社会繁荣、生态保护三者保持高度和谐，技术与自然达到充分融合，城乡环境清洁、优美、舒适，从而能最大限度的发挥人的创造力和生产力，并有利于提高城市文明程度的稳定、协调、持续发展的人工复合系统。9、生态系统组成成分的两大部分：生物和非生物环境；四个基本成分：生产者、消费者、还原者、非生物环境1、生态因子作用的方式（1）拮抗作用：拮抗是各个因子在一起联合作用时，一种因子能抑制或影响另一种因子起作用。（2）协同、增强和叠加作用：这几种作用主要是非生物因子中的化合物对生物的毒性作用。协同作用：共同作用时毒性超过单独作用之和，如王水。叠加作用：共同作用时毒性等于单独作用之和。增强作用：某化合物本身无毒，但与另一种化合物共同作用时，使后者毒性增强。（3）净化作用：部分生态因子具有以物理、化学和生物的方法消除水、气、土中的污染物浓度的增加。物理净化 稀释、扩散、淋洗、挥发、沉降等；化学净化氧化还原、化合和分解、吸附、凝聚、交换、络合等；生物净化生物的吸收、降解等。2、生态因子作用的规律（1）限制因子规律：限制一种有机体或种群的分布和活动的环境因子。如干旱地区的水、寒冷地区的温度、海洋中的透光层、矿物质养分都是某些生物发育、生殖、活动的限制因子。（2）最低量（最小因子）规律：利比希最低量定律。利比希是德国化学家，1840年提出，他研究谷物产量时发现，植物对某些矿物盐类的要求不能低于某一数量，若低于最低量，不管其他养分的量如何多，该植物也不能正常生长。往往受那些微量元素所限制。与系统论中的“水桶原理”含义一致。（3）耐受性定律：美国生态学家谢尔福德提出的，他认为因子在最低量时可以成为限制因子，但如果因子过量超过生物体的耐受程度时也可以成为限制因子。每种生物对一种环境因子都有一个生态上的适应范围的大小，称生态幅，即有一个最低点和一个最高点，两者之间的幅度为耐受限度，生物在最适点或接近最适点才能很好生活，趋向这两端时就减弱，然后被抑制。不同的生物对同一因子有不同的耐受极限，同一生物在不同生长阶段对同一因子也有不同的耐受极限。3、生态系统的功能物质生产、物质循环、能量流动和信息传递（1）物质生产主要是由绿色植物承担的。植物把太阳能转变为化学能，贮存在有机物中以供生态系统中各种生命活动的能量需要。（2）能量流动是指能量通过食物网在系统内的传递和耗散过程。能量流动具有方向性和限度性。（3）物质循环是指生命活动所需的各种营养物质通过食物链各营养级的传递和转化。（4）信息流是指生态系统内各生命组分之间的信息传递。4、生态平衡的调节机制（1）负反馈机制负反馈是指系统或其中某成分因系统输入而在输出上产生响应变化趋势, 该响应变化又反过来作用于导致产生该响应变化的系统输入, 使该输入受到抑制从而衰减之。（2）抵抗力系统抵御外界干扰并维持系统结构和功能原状的能力，使自身不致受到伤害。 抵抗力越强则系统越不容易出现伤害或崩溃现象。（3）恢复力当系统遭到外界干扰致使系统受损后迅速修复还原自己的能力, 恢复力越强则系统恢复到正常的时间越短。两者难以兼得, 恢复力强则抵抗力弱, 反之亦然。5、城市生态学的研究内容： 研究城市生态系统的主体，阐明城市人口与城市环境问题的相互关系； 城市物质代谢功能和城市环境质量变化之间的关系； 城市发展及其制约条件，阐明城市发展与城市环境问题的相互关系； 城市生态系统与环境质量之间的关系，建立城市生态系统模型； 城市环境质量与城市居民健康之间的关系； 城市生态系统中的除人以外的生物体的构成与变化，以及环境因子对生物体的影响； 从区域环境质量管理的角度，研究城市生态系统与其他生态系统的相互关系； 研究社会环境对城市居民及其活动的影响； 研究合理的各种环境质量指标及标准； 研究城市生态规划、环境规划的内容、原理与方法。6、人类生态系统的特点（1）食物链顶端生物成分的变化；（2）在构成生态系统的自然环境中，出现了日益扩大的人造（工）环境；（3）非食物的能量流和物质流的强度日益增长；（4）科学技术在人类生态系统中的作用日益重要。7、城市生态系统区别于自然生态系统的根本特征（1）系统的组成成分（2）系统的生态关系网络（3）生态位（4）系统的功能（5）调控机制（6）系统的演替8、城市生态系统的脆弱性1、城市生态系统不是一个“自给自足”的系统，需靠外力才能维持。2、城市生态系统一定程度上破坏了自然调节机能。3、城市生态系统食物链简化，系统自我调节能力小。4、城市生态系统营养关系出现倒置，决定了其为不稳定的系统。9、城市生态系统主要问题自然生态环境遭到破坏；土地占用和土壤变化；城市用地不断扩大、城市地下水位线下降与地面沉降、城市废物污染与土壤气候变化与大气污染用水短缺与水污染人口密集与绿地奇缺乡镇生态问题严重10、生态规划的基本原则：保护人类的健康增加自然系统的经济价值对土地资源、水资源、矿产资源等进行最佳利用保护人类居住环境的美学价值保护自然系统的生物完整性11、城市生态规划的内容（1）人口适宜容量规划（2）土地利用适宜度规划（3）环境污染防治规划（4）生物保护与绿化规划（5）资源利用与保护规划12城市土地规划的总体设计应包括三个层次 城市土地生态整体规划 城市土地生态专项规划城市土地生态设计13、生态城市衡量标志+在总体上说，衡量生态城市的标志应该是综合效益高，风险最小，存活机会最大。（1）高效率的转换系统；（2）高效率的流转系统；（3）高质量的环境状况；（4）多功能、立体化的绿化系统；（5）高质量的人文环境；（6）高水平的管理。14、城市生态建设的内容+（1）确定人口适宜容量（2）研究土地适宜性（3）推进产业结构模式演进（4）建立市区与郊区复合生态系统（5）防治城市污染（6）保护城市生物（7）提高资源利用效率 15、现代环境问题的特征（1）环境问题的全球化。（2）环境问题的综合化。（3）解决环境问题的社会化。（4）解决环境问题的高智能化。（5）环境问题的政治化。16、全球十大环境问题（1）臭氧层耗损（2）温室效应及全球变暖（3）酸沉降危害加剧（4）生态系统简化。（5）森林锐减。（6）土壤退化。（7）淡水资源危机。（8）海洋环境污染（9）固体废物污染。（10）有毒化学品污染。城市生态学基本原理（1）城市生态位原理 生态位（ecological niche）是生态学中的一个重要概念，它既表示生存空间的特性，也包括生活在其中的生物的特性，如能量来源、活动时间、行为和种间关系等。生态位的定义：生境生态位：物种的最小分布单元，能维持物种的生存。功能生态位（营养生态位）：有机体在生物群落中的功能作用和地位，特别是和其它种的营养关系。超体积生态位：n维空间的生态位，基础生态位和实际生态位。一个生态位只有一个物种，没有两个物种生活在同一生态位之中。 城市生态位： 城市给人们生存和活动提供的生态位，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，既城市的性质、功能、地位、作用及其人口、资源、环境的优劣势。 1、生产生态位：城市的经济水平（物质和信息生产及流通水平）、资源丰盛度（如水、能源、原材料、资金、智力、土地、基础设施等）。 2、生活生态位：社会环境（物质，精神及社会服务水平等）及自然环境（物理环境质量、生物多样性、景观适宜度等）。 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。（2）多样性导致稳定性原理 生物群落与环境之间保持动态平衡的能力与生态系统的物种及结构多样性、复杂性呈正相关。 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稳定状态。 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。 如在物种十分丰富多样的热带雨林中，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统的功能造成大的影响。而在仅有地衣、苔藓的北极苔原，这种植被一旦受到破坏，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。人力资源多样性，保证了城市各项事业的发展对人才的需求；土地的多样性，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，使城市具有更大的吸引力与辐射力；行业和产业结构的多样性，使了城市经济稳定，整体经济效益提高等.（3）食物链原理 食物链（food chain）: 以能量和营养物质形成的各种生物之间的联系。食物网（food web）：生物群落中许多食物链彼此相互交错连接而成的复杂营养关系。 用于城市系统：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的原料；某些企业生产的“废品”也可能是另一些企业的原料。如此可以对城市食物网“加链”和“减链”。 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。 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。 反映了：城市的各个组分之间是相互依赖、互相制约的关系。 食物链（网）原理表明： 人类居于食物链的顶端，人类依赖于其他生产者及各营养级的“供养”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作用（即污染物的富集(enrichment)作用）而归结于人类自身。 （4）系统整体功能最优原理 子系统的功能发挥与整体功能的发挥。许多时候子系统有冲突，需要协调，取得整体功能的最优。 如城市内部的用地比例构成、各产业的资源占用等； 区域城市的分工，城市定位和城市功能。“做西装的布料做了抹布”。（5）最小因子原理 “门槛理论”、“水桶效应”。 如城市发展各阶段的影响、中心地理论、最小服务人口等（6）环境承载力原理 某一环境状态和结构所能承受的人类社会作用，具体体现在规模、强度和速度上。资源承载力：自然资源、社会资源等条件的承载力；技术承载力：劳动力素质、技术水平所能承受的人类社会作用强度。环境承载力：自然环境自净能力的大小。 承载力具有主观性和客观性相结合的特点；具有明显的区域性和时间性，具有动态性。 环境承载力会随城市外部环境条件的变