生态学有关概念与原理

城市生态学康慕谊北京2002.02~06北京师范大学资源与环境科学学院课程本课程的着重点城市气候学与城市自然环境城市生态系统的特点城市中的环境问题城市园林绿地与绿化城市生态环境管理与规划城市生态系统研究方法举例1城市与城市生态学1.1

城市的发展与城市化1.1.1城市的概念和城市的形成与发展城市(city)—是非农业人口为居民主体,以空间与环境利用为基础,以聚集经济效益为特点,以人类社会进步为目的的一个集约人口、经济、科学技术和文化的空间地域综合体

—人类社会与地域空间的高度结合城市与其周围环境的联系1城市与城市生态学城市的形成(三次社会分工与私有制)1第一次:畜牧业与农业分离—聚落(城市胚胎) 第二次:农业与手工业分离—产生聚落中心

第三次:手工业与商业分离—“市”(集)形成2私有制产生—聚落争斗防卫—“城”(镇)形成城市的发展

自然条件：大河冲积平原区；经济技术发展水平：冲破自然束缚向外扩张拓展城市化景观现代农业景观-1950~传统农业景观-1800~1950历史乡村景观-1100~1800铁器时代末期景观-约公元前1000新石器及青铜时代景观-原始自然景观-城市景观发展变迁过程自然→人工

海岸地面抬升(1cm/a)促使港口向河流下游深水处迁移,船只吨位(吃水深度)的增加亦加速了该过程—港口城市形成1城市与城市生态学1.1.2城市化与城市问题城市化(urbanization)—通常是指农业人口转化为城市人口的过程。其表现为：空间上城市规模的扩大数量上农业人口转变为城镇非农业人口质量上城市居民生活方式的现代化城市人口增长:(以前)自然(目前)机械城市化发展过程孤立农家市井集镇老工业区新工业区交通线形式对不同城市景观类型形成的影响深圳市的土地利用变化欧洲的城市化发展1傻城市识与城禽市生荷态学城市羡问题：由至于城颤市化欣的发榴展和喊城市窑人口淹、工详业、榨建筑企的高选度集泄中,带来政了一例系列茅的~福~。荐当城永市人椒口膨预胀到董一定府程度子，城膝市扩鹅大到俱一定屠规模变时，未势必庸造成露城市结用地雄紧张您、交腹通拥询挤、谨住房甩短缺毅、基疫础设劣施滞营后、猫环境作污染惠、生叨态条暖件恶辅化，去并导怠致失丙业率退增加林和犯尽罪率唐上升距等一蜜系列分现代城市架社会爪弊病。1雨城市走与城库市生除态学1.尘2城市蛾生态镰学的邮研究腾对象漂、目饺的、舞任务1.竟2.桑1溉城市矛生态迁学经典洗的生态港学研究群生物与其生活谋环境课之间稳的相旬互关救系。其研究薄对象验主要成是：1府城市胀与城寸市生扶态学生物蠢个体(个液体生稠态学au般te发co错lo贷gy)生物榆种群(种育群生数态学po俊pu裁la口ti踪蝶on观e混co狗lo卧gy）生物权群体(群衔落生饺态学sy果ne命co妈lo投gy)生态号系统(生态系统学ec话os存ys独te晒mec卖ol投og唤y)—将某醉一环晨境及当其中块的生塑物群鼠体结喇合起刚来加咸以研蜂究,沿目的汗是阐誓明生帝态系小统的哭机制乞。现盆代生撑态学刻强调折的这禁种机速制,秒主吃要指波生态沾系统落中物越质和俯能量既的流格动。1举城市身与城间市生适态学城市驱生态边学(ur疲ba聪n严ec因ol臣og患y)蕉—生态称学的吓一个馅分支墨,妥是以灶城市展空间迎范围领内生虎命系涝统和史环境内系统惨之间良联系挂为研帐究对胡象的漆学科滴。由貌于人抖是城质市中树生命鸽成分算的主邻体,兰因贺此也垃可以烧说,城市碎生态月学是研究过城市阴居民稿与城此市环均境之啦间相河互关邮系的暗科学。其耀研究则内容辜主要我包括束：1旨城市吃与城百市生被态学城市型居民荣变动危及其蛙空间暴分布霜特征职(城开市人筛口的句生物僻特征灯、行愚为特伯征、凝社会悄特征茎研究顽)城市档物质岔代谢湿功能涨及其招与城宪市环禽境质月量之市间关盆系(樱城市饺物流菜、能巩流及交经济霉特征餐研究草)城市棍自然码生态爽变化与城市映环境形的互动影垦响(拨城市观生物誉及非韵生物间环境稀的演纽奉变过高程研槽究)城市甚生态娇管理与调控(城市交通丢、供誉水、生活废物土处理及其夹中的逝物质潮、能钓量利斜用,悔社偏会、其自然乳和谐译,滴系统蜻动态蹲调控方法研究醒)城市映自然鲁生态特征的愈指标体系及城市合理躲容量1弓城市棍与城浊市生默态学对城干市进浮行生然态学谊研究遍,辞仅仅滤运用叶自然杏科学症的原宿理是营不够教的。迅这首别先因利为城哨市是割人类雾社会叛的产蹄物,聪所家以有隶关生瓣态学贤的研太究也渐必然隆涉及您社会慰科学历的不某同领暖域。涉人类紧往往声不能领适应危城市滤生活脑的自数然环便境,趁要得按照砍自己恋的意棉愿,解如捆按照滴传统其、政借治、蜘经济倦状况乌等改攀造城河市。娱这种选改变蒜常常乒不可拍能不狠使城祥市生彩态系男统受毯到影宪响,而且是影响北到城域市的自然上和社就会各遣个方俱面,萍因看此城之市生仍态学孩必然杠要运粥用到腐自然诱科学头和社蔽会科田学两追方面吵研究孔领域扮的成笛果与开方法街。1戴城市川与城吼市生锹态学1.提2.它2城市亭生态推学研慰究的鸭流派城市芬生态矩学的洋研究帝起源毙于欧蜂美,裹然静而北令美的茫城市仍生态晕学概保念和号西欧肤的城丈市生掩态学焰概念俩并不叫完全窑相同跪。西欧杜的城浑市生叔态学脸是由你自然眯科学互家,怒特悔别是浊植物禽学家毯所首龙先创破立,广在折以后偏的研策究中欣,嘉也一菜直基乏本保击持着登自然尘科学恰的性津质。搞把非徐自然霉科学旧亦纳若入城结市生花态学葡研究增范畴哀的观腐点,僚仅晓仅是躲在近吩期才径开始伐被德约国和毯其他请一些据欧洲梢国家峡所接虑受。1盏城市鼓与城每市生隔态学在北红美洲竭，城插市生孔态学餐植根炮于社畅会科诵学。Ro滋be燃rt救E吓.悔Pa分rk—芝加深哥学倡派著必名的代表表人物哪之一私,齐在19趁26年就手已开姿始讲季授“恐城市元生态党学”进课程束,筹其内蓄容是魔“城德市和泽社会歇之间牙关系亏的多衣样性倍”。锈北美形的城抢市生五态学核概念厌,忘从一粗开初宿到现牵在,服始逃终比夺西欧浅的城您市生颤态学跪概念暑具有发更浓球烈的传社会省科学杯色彩众。特阳别是菜在其诱发展况初期孙,萍纯粹族属于孝社会誓科学叠。1宏城市鹿与城棵市生己态学随着薯时间款的推制移，声城市慨生态产学概棋念在项西欧浓和北拥美间掩开始惩相互壳协调令，逐邪渐趋慨于统耻一。粉在欧友洲，耍城市造生态咱学的顺概念绝正在西逐渐拐扩展君自己魂的含主义；跳在北叹美,杂自奴然科专学方拐面的额研究(如气刻候学芬、绿冲地建上设和兴城市烤园林才树木童的意雪义等),木已在麻有关萍的城哀市环翼境规钱划中浊获得加了广峡泛的材应用抱。1息城市貌与城基市生黑态学1.焦2.料3我国差的城棒市生为态学莲研究我国雀城市著生态坚学的抹研究除起步橡较晚,但发对展很兼快。19咱84陪年1钳2月薪在上阔海举狡行了摆“首耳届全坏国城裂市生染态科撒学研箱讨会辫”,会议起探讨婚了城掏市生圈态学慎的目塘的、耐任务薪、研探究对满象和摘方法概，以应及在宝实际袭工作伴中的设作用殿。这史次会宋议标杰志着首中国搬城市评生态刚研究屡工作床的开庄始。缸以后登的研樱究首瓦先将女注意引力集竭中在光把城软市生丢态理剥论研廊究应摸用到宰城市笔规划谎、建兼设和尼管理叹实践鸟中去悄,主要惠是对唯一些宜大城有市进喘行生混态系施统工君程方券面的博研究安。1门城市月与城算市生辽态学19抱83经~1狂98殊5年愧间组需织的嚼“天津市城垮市生旧态系律统与返污染敌防治主综合顺研究完”；逆“北京市城滨市生进态系煌统特壶征及忆其环箱境规伟划的绳研究话”等馆。这塑些研绿究为足制定出城市武总体敏规划钢、城男市经穿济发易展规鬼划、占城市刊环境暴保护刻规划方和城京市管送理措桨施等基提供估了决臣策依寻据。在城凳市生楼态系比统个舞别组筋分的薪研究栗方面赚，有缠江苏岩植物段研究字所等剖开展东的南京市“城乖市空辨气污荷染与貌某些列植物似种的傅关系宅”的赴个体权生态盘研究位。此外抚在北圣京以壶及其堵它城由市还痕有一蔑些有雁关城市方生态墨调控骄决策咳支持裤系统方面煎的研鞠究，衔目的牧是为础城市炸规划乘、环意境管眨理与象决策暂者提骄供信飞息支刷持、孤方法之支持晓和知屑识支资持。1茅城市繁与城携市生干态学城市漆生态猫学研和究现阶段跌研究雪方向:为使城市发展预步入箭正常台良性智循环玻轨道夫,横为使日益堡严重品的城痛市问汗题得则到妥该善解兽决,应该分城市艘职能狗类别开展城市生态散的深滤入研飘究(嫂以政另治文演化、惹工业碍企业赔、风多景旅倾游、抄交通裁枢纽住、商钳贸金帽融、坐港口撇运输垮等各蜘类城疯市进债行研跃究)唯;城市生态的单项陈基础唐性研究躲(要么构建攀城市圣总体闲模型母,熊首先骂应有碧单项教基础揭研究迹,仔如有遍关城芳市植柿被、冷植物抱区系但、动吨物区悼系、谨水文计、气黄候、称土壤狭等以吧及有坐关城心市交壮通、签人口郑居住馅、环妥境美扑化方额面的废研究励);城市滨生态傲环境管理及规划研究2生态梳学有关概念嫌与原绍理2.屋1生态拖平衡茅及其垃反馈繁调节闭机制生态巷平衡(ec喝ol性og酿ic扇al逝e司qu勇il弯ib某ri牲um)—指生蹦态系督统的跌一种秆相对之稳定嘱状态步。当僚处于尤这一洁状态评时,谁生百态系懂统内掘生物节之间敏和生擦物与狱环境欣之间嫁相互知高度婚适应渔,裕种群祸结构钟和数贺量比驰例长产久保膛持相皮对稳曲定,仙生糠产与岭消费铁和分尊解之喉间相蜜互协阻调,痛系妄统能傍量和亮物质下的输骄入与冈输出右之间呢接近妇平衡种。生作态系拍统平洋衡是途一种奴动态为平衡送,但因为哄能量堆流动盘和物絮质循泰环仍妄在不差间断斤地进凝行,招生研物个签体也闯在不捕断地平进行甲更新江。2生态幸学有关概念庆与原镇理负反橡馈机制(ne宴ga症ti淘vefe案ed剂ba澡ck希m挠ec殊ha板ni搂sm)生态后系统统的平纸衡靠耀负反最馈机岗制维招持。想生态鱼系统库中的持反馈记现象厘十分共复杂控,床既表丙现在捧生物亿组分童与环得境之茧间,个也谦表现汉于生尝物各糊组分驴之间遥及结投构与揪功能爹之间台,营其中流起主狱要作同用的压是能看够使厨系统原达到帆和保释持平尼衡或副稳态斗的负胆反馈泉机制构。负贼反馈世是指撤系统兽或其偷中某唐成分甜因一姨系统牵输入腿而在拌输出判上产之生一融响应朵变化盆趋势鹅,翻该响趋应变省化又庄反过百来作演用于许导致坊产生否该响都应变爱化的煌系统吗输入匀,躺使该背输入器受到汪抑制肉从而番衰减辞之(府见下为页图寨示)踢。生态腐系统稳室态生态扎系统豪负反幼馈环勉作用敬示意晨图输器入向偏释离向偏签离向调李整向调急整输誉出兔的遵食物增疏加兔数深量减户少兔因糕饥饿死软亡兔吃锡少量植沾物植物婶增加兔数菌量增忽加兔吃涌大量植杂物植物殃减少兔与击植物葬种群肿之间棕的负菌反馈叛环兔数亦量减押少兔吃炼少量植屡物兔因咸饥饿死需亡兔的雾食物增凉加植物睛减少植物惧增加兔数欧量增梳加兔吃活大量植番物狼数乎量下待降狼数沙量增碎加狼因季饥饿死群亡狼的通食物增称多狼吃饶少量的杆兔狼吃驼较多的稍兔狼、做兔、循植物荣种群艳之间拣的双骆重负名反馈郑环2生态名学有关概念这与原协理当自恼然生洗态系理统处软于平池衡状档态时筐,炸生物确种类症通常疗较多订,骄结构笨复杂毒,粪食物贪链网六错综源,额对外远界的漠干扰任有较魂强的透抵御件能力唤,脑功能侮发挥芦亦较古稳定告。有欲人称爸此为多样金性—夜稳定助性学说农。此己时系暑统内吃各物宝种通直过竞摧争和防生态忆适应裙,宣占据变各自竭独特魄的生裳态位倚,均彼此求协调聚相处当,盗对环赴境资睡源的旦利用汗较为鸽充分苏;野同时倚复杂扇的食这物网午结构裤使能东量和委物质娇可通杆过多并种途绸径流怕动,歼一铁个环宪节或构途径慨发生工了损劲伤或骂中断渐,套可以缎由其饺他方友面的阵调节抗所抵惧消或光得到第缓冲稿,勒从而汇使整麦个系获统不周易受泰到致很命伤屋害。2生态喉学有关概念干与原烘理然而埋生态帅系统弓的稳定四性(st吸ab熔il斯it案y)至少卸包含脂两方计面的务涵义茄(其岸他有持久钻性pe链rs镇is躲te延nc解e等):抵抗尿力(re姐si凉st造an步ce)—系统士抵御冷外界葱干扰啊使自着身不蛛致受漠到伤第害的凤缓冲祸能力更,翠抵抗撕力越惯强则请系统谣越不规容易永出现也伤害何或崩步溃现殿象。恢复夺力(re导si赖li舅en较ce)—当系倚统遭原到外怀界干盘扰致翠使系热统受末损后蒜迅速差修复滤还原桑自己御的能市力,衡恢食复力冠越强捆则系吴统恢蕉复(re破st剃or肿at集io敬n)到正超常的院时间压越短耳。两者净难以凳兼得涨,派恢复票力强己则抵奥抗力林弱,唇反算之亦植然(掉见下塘二页尽图)要。生态恒系统纸总稳暂定性先(抵行抗力签与恢胸复力围)关芒系示产意图生态槐系统险功能时舅间干扰抵抗床力的位量度爱：当俭一次浓干扰专的强泪度和得作用蹦时间闸一定痒时，蕉此区欲域的少面积圣越大释(轨级迹偏箱离正印常范趴围越街晚和恼幅度携越小滔)，锦生态程系统吩的抵膝抗力狡越强功能肃轨迹鸭曲线正常顾作用暴范围生态福系统拆总稳贤定性础(抵钥抗力司与恢惯复力块)关遇系示菠意图生态挨系统谨功能时喷间干扰恢复端力的坊量度厦：当容一次劫干扰讲的强陈度和产作用得时间马一定乡丰时，开此区胖域的叉面积柜越大盈(轨汪迹回境复到戴正常既范围晌越早货)，充生态强系统抚的恢名复力烛越强功能疏轨迹脚曲线正常池作用喝范围2生态泼学有关概念般与原奋理生态浪平衡像失调冠与生画态危且机现实钓中生雾态系拼统常洞受到胳外界牵的干现扰,灵但净干扰址造成只的损梳坏一铜般都粮可通如过负爆反馈肤机制似的自饰我调膨节作威用使青系统壤得到词修复偏,捉维持蚀其稳洁定与付平衡晕。不艇过生仓态系凳统的摔调节注能力条是有技一定昂限度境的。暖当外绵界干蝇扰压舌力很途大,邮使锻系统鄙的变岸化超粉出其伟自我岁调节君能力渐限度暂即生态弓阈限(ec斜ol哗og店ic较al医t艇hr幅es夺ho愉ld)时,季系界统的挽自我扬调节粒能力那随之拳丧失唐。此浩时,留系刺统结蛇构遭付到破委坏,作功饲能受盗阻,疫整竟个系甜统受义到严昏重伤悄害乃夫至崩高溃,袖此皱即生续态平撤衡失塑调。2生态量学有关概念筋与原容理严重斗的生灶态平叶衡失酿调,锄从紫而威阀胁到徐人类哲的生稳存时预,定称为生态典危机(ec助ol吴og鹿ic边al委c蜜ri您si眉s)—由于袜人类仆盲目甜的生恐产和皂生活捡活动赖而导下致的忆局部芒甚至蜘整个庙生物带圈结注构和灰功能能的失愉调。生态络平衡票失调庄起初涛往往月不易喘被人倘们觉含察,傲如特果一吓旦出盟现生梨态危耀机就破很难熔在短壮期内落恢复棕平衡掉。因酿此,闪人尚类应恋该正露确处百理人标与自惰然的望关系眼,需在发踏展生虑产,夫提咬高生孟活水厚平的封同时淡,亩注意雪保持碍生态远系统箱结构借和功捡能的绝稳定推与平足衡,伪实疤现人肆类社牵会的斑可持夕续发咸展(su橡st锻ai俱na械bl拼e推de适ve代lo娇pm蔬en欢t)。2生态赢学有关概念默与原剧理2.克2生态亭学的蜻一般送规律这里幻玉仅着拥重对烤生态沃学的恭一般枯规律姥进行剖简要扎概括嘴。生赵态学滤所提吊示或店遵循截的下劣述一征般规生律,释对过搞好方城市吃生态驱环境鞋保护鹿,蹲发展节工业循生产叔,掩保障盛居民鼻生活歇等均摄有指余导意亿义。相互达依存赚与相黑互制握约规取律反映受生物眯间及绑生物衰与环诱境间险的协免调关看系,蛾主诱要是普遍瘦的依植存与罚制约子关系戏,亦称“物关物相孤关”和“相租生相堤克”棚规律2生态肿学有关概念杰与原翅理生态取系统能中的厅(同脏种或狐异种堵)生汁物间钥,酱不同元生态愚系统蜓间,六甚债至生艺态系吊统中盈的生溉物与邀环境围之间荷,浅均存依在相惨互依展存和纵相互圾制约镇的关强系,晶亦刊可以蹄说彼摄此影朴响。赠这种争影响酱有些纹是直趣接的叠,滥有些您是间闸接的亿,编有些厅是立描即表料现出前来的快,恼有些孩需滞肆后一旺段时夏间才蝇显现改出来迎。一嘱言以电蔽之垒,光生物唐之间处和生镇态系漠统间撞的相赚互依凉存与登制约帐关系吨,遥是普节遍存奇在的蓝。2生态笑学有关概念栏与原午理因此户,户在城发市建艳设和抄城市岛居民扑生活摸中,摔特拦别是腔在需启要排渣放污浸染、犯倾倒经废物速、喷士洒药庸品、谊采伐森、开影山、读筑路元、修祖建大支型给笑水工傻程及爷其它膨建设煎项目料时,铸务东必注勇意调塑查研带究,纺摸肢清自后然界腿诸事猫物之扁间的崭相互绒关系络,联对与辉某生挎产活叔动有涝关的第其它化事物肚也加假以通务盘的忽考虑斥,叉包括字考虑悟此种亦活动掀可能端会产姓生的次影响卸(短隐期的主和长如期的避、明亩显的笋和潜盐在的散),方从怖而做醋到统砍筹兼缴顾,员全舒面安巷排。2生态韵学有关概念悦与原铲理物质省循环博与再雨生规碎律生态狂系统林中,仔生颂物借墓助能票量的犯不停裁流动野,识一方睁面不懒断地拖从自崖然界破摄取倘物质姐并合恩成新忆的物耐质,斑另滨一方耽面又凑随时煤分解猫为原碗来的新简单跟物质笼,秀即所决谓“鹅再生行”,境重蛛新被标系统述中的牺生产右者植围物所甩吸收扇利用蔑,并进行阶着不缺停顿匠的物轧质循满环。索因此谎要严棉格防秩止有使毒物乖质进谎入生忠态系猜统,再以羡免有羽毒物廉质经燥过生仆物放姜大作旨用和迁多次遇循环裂后富似集到们危及蹦人类懒的程抗度。2生态杆学有关概念旬与原含理至于拿流经捏生态责系统蠢中的壶能量笑,贴通常洁只能核通过楚系统隙一次旅,使当能苏量经百食物某链转惩移时秤,桥每经活过一糟个营跟养级馋,串就有淘大部毁分能对量转坝化为残热散晨失掉仅,集无法蓝加以娃回收盒利用博。因贪此,裕为印了充称分利担用能亿量,样必浅须设繁计出岁能量泻利用剧率高福的系帆统。菜如城换市垃后圾的慕处理侨,渗从最淹初的功填埋针法到黄后来泉的焚犹化法正再进错一步惩到堆巨肥制椒取沼集气法须,罗便体打现了衡人类迹逐步慰掌握折生态糕学的灾循环屈与再伯生规虑律,思并拴应用纱于实拔践的广过程鸦。特海别是翠后者次,镜既能不较彻拣底地夏消除浅污染皮,分又能嫩充分睁回收株垃圾蝴中含图有的唇物质合养分语(有叫机肥梨料)孔和有导用能聋量(京沼气相),拥是销较有流前途找的城巴市垃篇圾处梁理方雷法。2生态犹学有关概念雹与原乏理物质痕输入遮输出神的动邪态平容衡规腔律物质筐输入算输出华的平牵衡规莲律,互又蚕称协调伙稳定规律疗,男涉及链到生专态系除统中妈生物的与环卷境两登个方慈面。厕生态莫系统脏中生恭物与蜜环境弊之间体的输浇入与床输出浆,波是相乳互对雾立的案关系塔,施当生灵物体川进行宏输入野时,灭环物境必书然进餐行输寄出,拖反外之亦敬然。膀生物案体一绕方面配从周猜围环松境摄傅取物刘质,屯另塘一方抗面又姜向环登境排抵放物哀质,超以异补偿