城生态工程发展及建设内容

1、课程作业报告课程名称：生态工程学指导教师：陈文德学生：阿留林正学号:2013020683专业：自然地理目录1 .概念及术语11.1 城市11.2 生态学11.3 生态城市11.4 生态工程11.5 城市生态系统22 .城市生态工程发展趋势33 .城市生态工程设计的基本原理43.1 整体性原理43.2 宏观调控原理43.3 土地规划原理53.4 可持续发展原理53.5 生态经济效益原理64 .城市生态工程设计的主体内容74.1 生态工业74.2 生态交通74.2.1 建设生态交通的指导思想74.2.2 建设生态交通的措施84.3 生态建筑94.4 生态能源94.5 生态社区建设104.6 生态绿

2、化114.6.1 以多样性保护为基础，构建植物生态群落114.6.2 因地制宜，实施生态绿化策略114.6.3 垂直绿化115 .城市生态工程建设案例剖析135.1 芬兰Vuores结构和功能与自然紧密和谐的生态城市135.2 日本千叶一一自上而下的规划新城136 .对生态城市与旅游的认识与思考15参考文献17II1 .概念及术语1.1 城市一般来说，城市是指具有10万以上人口，住房、工商业、行政、文化等建筑物占50犯上面积，具有较为发达的交通线网和车辆来往频繁的人类集居区域。1.2 生态学生态学（Ecology）,是德国生物学家恩斯特海克尔于1866年定义的一个概念：生态学是研究生物体与其周

3、围环境（包括非生物环境和生物环境）相互关系的科学。目前已经发展为“研究生物与其环境之间的相互关系的科学”。有自己的研究对象、任务和方法的比较完整和独立的学科。它们的研究方法经过描述实验一一物质定量三个过程。1.3 生态城市生态城市ecologicalcity从广义上讲，是建立在人类对人与自然关系更深刻认识基础上的新的文化观，是按照生态学原则建立起来的社会、经济、自然协调发展的新型社会关系，是有效的利用环境资源实现可持续发展的新的生产和生活方式；狭义的讲，就是按照生态学原理进行城市设计，建立高效、和谐、健康、可持续发展的人类聚居环境。1.4 生态工程1962年美国的H.T.Odum#先使用了生态

4、工程（EcologicalEngineering）,提出了生态学应用的新领域：生态工程学。并把它定义为“为了控制生态系统，人类应用来自自然的能源作为辅助能对环境的控制”，管理自然就是生态工程，它是对传统工程的补充，是自然生态系统的一个侧面。80年代后，生态工程在欧洲及美国逐渐发展起来，并出现了多种认识与解释，并相应提出了生态工程技术，即“在环境管理方面，根据对生态学的深入了解。花最小代价的措施，对环1境的损害又是最小的一些技术”1.5 城市生态系统城市生态系统是城市居民与周围生物和非生物环境相互作用形成的生态系统，也是人类在改造自然环境的基础上建立起来的特殊的人工生态系统。2,城市生态工程发展

5、趋势城市的急剧发展，人工建筑对自然环境的破坏，促使人们日益重视保持自然和人工环境的平衡以及城市和乡村协调发展的问题。规划领域的学者纷纷呼吁，应把城市看作人类生态系统的组成部分。当前，我国的城市规划工作都会考虑到保护自然环境问题，赋予城市更多的绿色空间。但是也有一些城市过于追求土地资源利益的最大化，眼光局限于GDP勺高低，使得城市绿化、环保等工作任重而道远。而绿色、环保，只是城市健康发展的前提之一。随着人们生活水平的逐渐提高，对城市资源的索取度也在逐步加大，同时为了有效应对全球气候变化，减少二氧化碳等温室气体排放，低碳城市与低碳经济应时而生，已经成为城市发展的主流趋势。这对城市规划提出了更高的标

6、准和要求，如何让城市更适宜人们健康快乐的工作和生活，并保持可持续发展。面对新形势，在打造绿色、低碳生态城市的同时，城市管理工作需要更加及时和迅捷，高效率的管理才能适应当今城市建设的快速发展。大量引进数字技术，优化管理手段，整合信息资源，提升管理水平，成为近年来城市管理的重点研究和实践方向。现代城市的一个突出特点是城市生态环境意义的加强。针对这种形势，大多数国家的城市发展都在做出新的选择，进行深刻革新。无论是保持经济生产力的稳定和增长，还是发挥城市的环境服务功能；无论是建造各种类型的生态城市，还是对现有进行生态化管理，按照持续发展的要求，都必须建立和维持一个健康稳定的城市生态系统。其发展趋势是生

7、态环境治理与城市可持续发展相结合。随着我国城镇化工程建设的深入发展，对生态城市工程建设技术提出了更高的要求。3,城市生态工程设计的基本原理3.1 整体性原理城市是社会、经济、文化和自然高度协同和谐的复合生态系统，其内部的物质变换、能量流动和信息传递构成环环相扣、协同共生的网络，具有实现物质循环再生，能量充分利用、信息反馈调节。城市生态工程建设的最终目的是实现城市经济效益最好、社会高度和谐、人与自然协同共生的机能。生态系统是一个庞大的整体的结构，城市是一系列生态系统组成的具有一定结构与功能的整体，在设计中应把这两方面进行整合，作为一个整体来分析和研究。就如同在研究历史文化名城的保护一样，如果只是

8、保护了单栋建筑或局部历史建筑，是不能反映城市的整体风貌的。必须用一种整体的眼光来看待问题，在把握城市总体结构的基础上对于城市中的自然生态系统做系统的调查分析，以此作为宏观基础来对城市进行合理的设计，并且应贯穿于设计的方方面面。3.2 宏观调控原理进行城市发展的区域分析，了解城市的生态特征、生态过程、生态问题和生态趋势，认识城市环境的生态潜力和制约因素，以及城市中人类之间的相互影响和相互作用，调查和研究与城市有密切联系的区域范围内的资源利用与分配，经济条件的变化发展；对生产力布局和城镇间分工合理化的客观要求，寻找确定城市的性质、规模和发展方向的科学依据。确定生态工业、生态农业、生态绿化、生态交通

9、、生态建筑、生态能源、生态文化、生态社区建设的理论和方法，这些涉及地理学、社会学、经济学、建筑学、城市规划学等领域，需要各学科专家之间相互交流，互为补充，构建出和谐、高效的城市生态关系，为城市的定位、城市的土地合理利用制定科学的策略。对于外来的先进理念我们应当吸取，不能完全照抄，要取其精华，去其糟粕，要中外相结合，让外来经验技术经过加工改造、创造、创新，为我所用。真正实现了中西文化的合并，给人耳目一新的感觉。3.3 土地规划原理土地利用要讲求节约和高效性，所以城市规划过程中要把集约建设放在首位，珍惜每一寸土地，一定要坚持适用、经济的原则，不能铺张浪费，要本着合理用地、节约用地的原则，尽量少占农

10、田、不占良田。土地是城市的载体，是不可再生资源。要求从生态角度来考虑。生态优先原则为人类活动方式和强度在时间和空间尺度上定义了一个生态健康的范围，超过了这个范围，生态环境的保护具有优先权。生态优先原则在城市规划中的首要任务是对自然生态环境的保护和修复。在以生态规划方法编制城市规划中应控制生态敏感地区范围，确定基本农田、河流水系、绿地走廊、林地、湿地等城市生态基础设施，先将其保护、控制起来，确定土地使用强度管制区划和相应的控制指标，制定空间管制措施，再行安排城市建设用地。这样，城市生态基础设施不因城市的发展扩张而减少和损坏，从而使城市生态基础设施得以延续和发展。3.4 可持续发展原理建设生态城市

11、，创设一流的城市人居环境，树立科学的城市生态可持续发展观是前提。在城市规划的过程中要把我们的眼光放长远一些，要给城市的发展留有足够的空间，要用科学的眼光预测城市远景发展的需要，不能只顾眼前利益而忽视了长远发展。生态城市是中国城市可持续发展的道路和方向，能使城市生态系统中自然生态和谐、经济生态高效、社会生态文明是城市可持续发展模式。因此，实现城市生态化发展，要倡导生态价值观，使公众特别是领导决策层的观念转变过来，树立人与人，人与自然和谐的生态价值观，不断增加人们对修复和维护生态系统的紧迫感，树立“把建立世界生态系统多样性作为21世纪发展的首要问题”的意识。同时，要培育和弘扬生态文化，提高全社会环

12、境保护和可持续发展意识。要在广大群众中广泛开展科学的资源观、发展观和消费观教育，牢固树立环境就是生产力，保护环境就是保护生产力，改善环境就是发展生产力的观念，鼓励公众积极参与到绿色消费运动中来，共创生态文明的新家园。3.5 生态经济效益原理讲求生态经济效益，是人们从事一切经济活动的基本原则。为了最有效地利用自然资源和保持生态平衡，不仅需要进行近期的经济效益分析、比较，也需要进行较长期的生态经济效益分析、比较，以尽量少的资源消耗，取得最佳生态经济效果，已达到保持生态平衡，提高生态环境质量，促进社会经济发展的目的。实施生态产业与循环经济相结合的生态经济发展战略，要求城市主导产业应当是代表现代文明潮

13、流和先进生产力发展方向的生态产业。要调整产业结构，大力发展生态产业，形成自然生态、经济生态、社会生态的和谐统一。4,城市生态工程设计的主体内容4.1 生态工业依据生态经济学原理，以节约资源、清洁生产和废弃物多层次循环利用等为特征，以现代科学技术为依托，运用生态规律、经济规律和系统工程的方法经营和管理的一种综合工业发展模式。生态工业是模拟生态系统的功能，建立起相当于生态系统的“生产者、消费者、还原者”的工业生态链，以低消耗、低(或无)污染、工业发展与生态环境协调为目标的工业。通过法律、行政、经济等手段，把工业系统的结构规划成“资源生产”、“加工生产”、“还原生产”三大工业部分构成的工业生态链。其

14、中，资源生产部门相当于生态系统的初级生产者，主要承担不可更新资源、可更新资源的生产和永续资源的开发利用，并以可更新的永续资源逐渐取代不可更新资源为目标，为工业生产提供初级原料和能源；加工生产部门相当于生态系统的消费者，以生产过程无浪费、无污染为目标，将资源生产部门提供的初级资源加工转换成满足人类生产生活需要的工业品；还原生产部门将各副产品再资源化，或无害化处理，或转化为新的工业品。生态工业通过模拟自然系统建立工业系统中的“生产者一一消费者一一分解者”的循环途径，建立互利共生的工业生态网，利用废物交换、循环利用和清洁生产等手段，实现物质闭路循环和能量多级利用，达到物质和能量的最大利用以及对外废物

15、的零排放。4.2 生态交通4.2.1 建设生态交通的指导思想(1)满足环境承载力的要求。城市生态交通的正常运转需要来自自然环境系统的有效供给。城市交通发展伴随着土地占用、能源消耗和环境污染等负面影响，给其生存基础环境带来潜在威胁。而自然环境具有自身的承载力，该承载力是城市社会经济系统发展的限值，同时也决定了城市交通系统的发展的极限。一且超过了这个极限，不仅对交通发展不利，而且严重威胁了当地的社会经济。因此，任何交通线路的建设必须以环境承载力为基础。(2)充分考虑人的需要。城市生态交通的核心是为人服务，应充分考虑人的舒适性、安全性和便捷性。不仅顾及到驾驶员和乘客，也包括广大骑车者、步行者以及其他

16、交通弱者的舒适性、安全性和便捷性，同时还应将路网周围地区居民受到的交通废气污染、噪声、振动等污染情况的危害程度作为考虑的范围。(3)实现交通效率的最大化。城市生态交通的核心目标是高效，即要在保证满足交通需求的同时，最大限度地降低环境的负载程度，减少土地的占用、能源资源和矿产资源的消耗，追求城市生态交通总体效率的最大化。(4)充分尊重社会公平。城市生态交通应充分考虑到其服务功能的社会公平性，即不论出行者的收入、年龄、性别和身体状况，都拥有平等的权利和享受高质量出行服务的权利，同时也拥有平等参与城市生态交通系统规划、建设与运营等方案设计的决策权和实施的监督权。4.2.2 建设生态交通的措施(1)构

17、建覆盖全市的生态交通线网格局。通过对城市现有线路的调查，以及对各地区空间可达性的分析，充分考虑交通线路少、等级低的地区，规划建设等级明确、功能合理的城市道路交通网络。坚持“以人为本、人车分流”的原则，形成相对独立、网络化的慢行系统，为居民提供安全、舒适的出行环境。(2)发展生态交通工具。生态交通很重要的一个组成部分是交通工具的选择。在选择适宜的生态交通工具时，首先需要考虑其是否满足占地少、能耗低、环境优、运效高的四大原则。ChrisBradshaw于1994年提出绿色交通体系，将绿色交通工具进行优先级排序，依次为步行、自行车、公共交通、共乘车、最后才是单人驾驶的自用车。对于我国来说，可以分为：

18、行人、自行车、公共交通(电车、轻轨、地铁、公共汽车)、出租车、私人小汽车、货车与客车、摩托车。城市应该大力提倡和引导市民使用绿色等级高的交通方式，减少和限制使用绿色等级低的交通工具。(3)建立交通线路绿化系统。交通线路绿化系统包括线路绿化规划设计、苗木培育、树种选择、施工栽植、抚育管理、砍伐更新等6个方面。从现状出发，建立和完善交通线路绿化系统，严格规划设计，培育优势树种，严格栽植管理。对于高速公路和一级公路，要建造宽度为至少20m的隔音林带，形成“乔、灌、花、草”结合的复合绿地结构。而对于二级、三级公路，要建造宽度为至少10m的隔音林带，并且预留一定范围的扩种通道。总之，要把城市各等级道路建

19、设为城市的绿色生态线。(4)完善交通管理机制。完备的管理机制是保证城市交通系统运转有序的前提条件。交通管理主要包括需求管理和交通系统管理两个方面。交通需求管理包括优先发展公交系统、限制发展小汽车等。交通系统管理包括行车管理、步行管理、停车管理、平面交叉口管理、优先通行管理等。4.3 生态建筑所谓生态建筑，是根据当地的自然生态环境，运用生态学、建筑技术科学的基本原理和现代科学技术手段等，合理安排并组织建筑与其他相关因素之间的关系，使建筑和环境之间成为一个有机的结合体，同时具有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力，以满足人们居住生活的环境舒适，使人、建筑与自然生态环境之间形成一个良性循环系统

20、。当今世界，人口剧增，资源锐减，生态失衡，环境遭到严重破坏，人类生存和发展与全球的环境问题愈演愈烈，生态危机几乎到了一触即发的程度。在严峻的现实面前，人们不得不重新审视和评判我们现时正奉为信条的城市发展观和价值系统。4.4 生态能源可再生能源，包括太阳能、水能、生物质能、氢能、风能、波浪能以及海洋表面与深层之间的热循环等，地热能也可算作可再生能源。止匕外，随着技术的进步和可持续发展观念的树立，过去一直被视作垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识，作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用，因此，废弃物的资源化利用，也可看作是一种新能源。这些能源对环境友好、可以反复使用、储量潜力巨大。

21、国内生态城市典型案例，在能源“开源”方面都做出了多种努力。城市宏观层面的案例，从产业发展角度选择适合自身发展的可再生能源，提出实际操作层面的举措较少。如深圳光明新城提出产业的集聚化经营和复合园区化经营，重点引导高新技术产业园区发展，建立项目评估制度，引进低能、低耗、高技术、高附加值、高税收贡献率的企业，创建国家生态工业示范园区。城市中观层面的案例，普遍提出了具体的可再生能源利用比例，如廊坊万庄提出达到100%勺可再生能源使用，唐山曹妃甸提出70%T再生能源利用率，中新天津生态城可再生能源比例目前占总能源使用的16.22%,未来目标是大于20%清洁能源利用率100%各新区之间比例有不同，都体现了

22、较高的目标要求。有一定工业基础的新城，如曹妃甸生态城，构建以生态城市和循环工业相协调的复合系统，鼓励利用电厂循环水余热，实现供热工程中热能的梯级利用。城市微观层面的案例，就可再生能源利用提出了具体的技术要求。如天然气利用、太阳能光热、太阳能光电、太阳能制冷、污水源热泵、海水源热泵、热区燃气热电联产，清洁能源的自我制造等。4.5 生态社区建设通过综合运用当代建筑学、生态学及其它科学技术的成果，将小区看成一个生态系统，通过设计小区内建筑内外空间中的多种物态因素，使物质、能源在小区生态系统内部有秩序的循环转换，并与自然生态相平衡，获得一种高效、低耗、无废、无污染生态平衡的居住环境。生态社区包含人与自

23、然和谐以及可持续发展的理念，是一个多功能的社区，它充分体现出人、建筑与环境的和谐统一，因此包含内容十分广泛。生态社区不仅要实现资源的高效循环使用，降低资源消耗，体现能源资源的高效利用，并尽量使用再生资源，满足生态社区可持续发展的需要，还要保证便利的生活设施，重视人类居住地各种非自然物质构成环境的生态作用。便利包括社区与先进的内外交通，内外系统的关系，公共服务设施的配套和便捷的服务方式。104.6 生态绿化4.6.1 以多样性保护为基础，构建植物生态群落物种多样性是促进城市绿地自然化的基础，也是提高绿地生态系统功能的前提，所以，生态绿化应恢复和重建城市物种多样性。我们应尽量保护城市自然遗留地和自

24、然植被，建立自然保护地，维护自然演进过程；修建绿色廊道和暂息地，形成绿色生态网络；增加开放空间和各生物斑块的连接度，减少城市内生物生存、迁移和分布的阻力，给物种提供更多的栖息地和更便利的生境空间。生态绿化要发挥健全城市的生态功能，将更多的野生动植物引入城市，满足市民与大自然接触的天性要求。城市要尽量保存适应野生动植物生存繁衍的栖息地。4.6.2 因地制宜，实施生态绿化策略城市环境多样、系统脆弱和胁迫深刻，生态绿化应根据土壤、环境、位置和功能等综合因素，适应和利用城市特殊小气候、土壤和地下环境，促进栽植植物及建成群落与城市环境的适应性和稳定性；改善以土壤为核心的立地条件，推广以人工介质为基础的种

25、植土，创造适生生境，提高绿地自维持机制。重视植物与建筑物的协调、遮挡、修饰和弥补功能，将建筑物空间和绿地景观融为有机整体；街头绿地应四季有景、活泼明快，植物配置基调树种外，应选用观赏花木、宿根花卉和草坪等，创造丰富的景观空间。4.6.3 垂直绿化垂直绿化指的是与地面垂直，主要是在立体空间利用棚架、墙体、栏杆等下面的空地栽植藤本植物、攀缘植物，或者采用盆钵栽植垂吊植物，达到立体绿化和美化等效果的一种绿化方法。我国北方城市大都属于大陆性气候，由于缺少水路网络系统和森林生态系统，环境破坏十分严重，导致大气、水体污染比较严重。大量垃圾的产生，又使城市热岛效应日趋加剧，市内的土壤有不同程度的盐碱化，有机

26、质含量降低，这一切都导致了生态质量的不断下降。垂直绿化能够弥补平地绿化之不足，丰富绿化层次，不但有助于恢复生态平衡，而且可以增加城市及园ii林建筑的艺术效果125.城市生态工程建设案例剖析5.1 芬兰Vuores结构和功能与自然紧密和谐的生态城市Vuores是芬兰Tampere市与Lemp.l市交界处的一片新城市地区，也是21世纪芬兰正在进行的最大的城市开发项目之一，整个开发区面积为12.56km20由于Vuores是一个典型的处于森林中的“绿色地区”，优美的自然环境和丰富多样的生态结构是这个区域最典型的特征。因此特殊的地理和自然条件使得维累斯在规划的一开始就明确了建设生态城市的目标和原则，紧

27、密结合自然，实现城市结构、功能与环境的和谐共生是维累斯开发建设的宗旨。最基本的规划目标是保护敏感脆弱的生态环境，考虑地段内丰富的地形地貌以维护区域有价值的自然特征，保持生态多样性、改善地区微气候和现存水系统等。城市的生态规划主要包括六大概念：首先城市总体规划上要优化城市结构、建筑、公共空间和交通系统，充分考虑区域的微气候环境，防止交通噪声和其他有害辐射；其次交通上要整合街道网络，减少汽车交通，提倡公共交通并开辟充足的步行和自行车空间，通过弹性的停车系统实现灵活管理；第三是促进能源保护，增强能源系统的性能以减少热量损失，改善能源使用的意识，减少耗电；第四是强化信息技术，提供不同种类电话、网络活动

28、的可能性；第五是保护自然环境，在土地利用规划中考虑当地景观结构，维护生态多样性，对暴雨带来的水流进行控制和生态管理；第六是在社会问题方面考虑社会的可持续发展，积极组织市民参与。5.2 日本千叶一一自上而下的规划新城千叶市位于日本千叶县中部，面临东京湾，是千叶县最大的城市。自千叶被确定为日本25个生态工业园区之一后，开始全面推行自上而下的生态城市建设措施。千叶新城从规划开始，就以建立生态型城市为追求，以尊重自然地貌为前提，对河流、山地森林等加以精心规划，通过画龙点睛式的景观设计，在市区范13围内形成十几个大小不等、分布较为均匀，风格各异，特色鲜明，人与自然交融的开放式公园，尽可能地促进自然环境与

29、市民交流。在产业发展中，突出对循环经济的重视和投入。在加强农政中心（农业研究中心）建设，继续保持和发挥农、水产品加工的传统特色的同时，按照生态原则对新兴的以钢铁、电力、石油和化学为中心的重工业和化学工业等企业进行改造，并通过政策引导和资金支持，加大对将废弃物转换为再生资源的企业的扶持力度，提升循环产业在经济中的比重，努力将城市建设成为日本国家生态城市建设中的重要节点。经过近30年的建设实施，千叶新城已成为一座商务活动、居住休闲、教育科研，以及生态保护等多种功能相互调和，以“职、住、学、游”为特色的复合型生态城市。146,对生态城市与旅游的认识与思考创建设生态旅游城市是改善人类生存环境，满足人民

30、群众愿望的客观需要。目前，我国生态旅游进入“快车道”，伴随着工业进程的加快，城市获得了迅速发展，但也面临着人口膨胀、住房拥护、交通阻塞，土地和水资源短缺。空气、水质、噪音污染，垃圾围城等一系列问题的挑战，这就迫使人们开始探索生态、经济、社会协调发展的问题。从中看到了绿地和森林在生态建设上的重要。同时也凸现了林业资源不足的矛盾越来越尖锐，社会对加快林业发展，改善生态状况的要求越来越迫切，林业在经济社会发展中的地位作用越来越重要。牢固树立和落实科学发展观，实现林业的跨越式发展，成为全面建设小康社会，事关生态安全，可持续发展战略性问题。因此，积极创建生态旅游城市，有利于改善人居环境，保护天然林和自然

31、景观，实现生态建设与旅游业发展的良性互动。增加城乡就业机会，提高居民收入。创建生态旅游城市是实施可持续发展战略的必然选择。可持续发展是指人口、资源、生态、环境与经济的协调发展。生产发展、生活富裕、生态良好是人类社会发展的目标。林业建设必须把保护生态安全作为首要任务，建立以森林植被为主体，林草结合的国土生态安全体系，为改革开放和国民经济可持续发展提供强有力的生态保障；必须把改善人民生活质量作为根本任务，通过植树造林，努力营造山川诱美、绿树成荫、鸟语花香、空气清新的良好生活环境，不断提高全社会的生态文明程度；必须把提供丰富的林产品作为重要任务，通过建立技术领先和永续利用的绿色产业体系，为经济社会的可持续发展提供物质条件。创建生态旅游城市是实现经济新跨越的迫切要求。经济价值、社会价值、人文价值、生态价值并重，是经济发展的最高境界，森林所维护的良好生态是人类生存与发展的基础，也是山川秀美、社会文明的标志。实践证明，生态环境与经济发展相辅相成，互为因果。经济发展离不开良好的生态环境，优美的生态环境是加快经济发展的基础。以牺牲生态换取一时的经济增长，不能促进社会进步.只能带来灾难。进入21世纪，人类已逐渐从长期对自然的索取，破坏而遭