城市生态学-chapter1绪论

城市生态学

九周课30学时第一章绪论第一节城市生态学的概念一、城市与城市生态学的定义1城市定义：

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(ecosystem)。

2城市生态学城市生态学(urbanecology)是以生态学(ecology)的概念、理论和方法研究城市的结构、功能和动态调控的一门学科，既是一门重要的生态学分支学科，又是城市科学(urbanscience)的一个重要分支学科。城市生态学把城市看成一个生态系统，采用系统思维方式，去研究和解决城市生态环境问题。

城市生态学定义为：

研究城市人类活动与城市环境之间关系的一门学科，城市生态学将城市视为一个以人为中心的人工生态系统。在理论上着重研究其发生和发展的动因，组合和分布的规律，结构和功能的关系，调节和控制的机理；在应用上旨在运用生态学原理规划、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。3城市生态学的研究对象－－

城市生态系统重点研究城市居民于城市环境之间的关系4研究目的－－

通过对系统结构、功能、动力的研究，最终对城市生态系统的发展、调控、管理及人类的其他活动提供建设性的决策依据，使城市生态系统沿着有利于人类利益的方向发展。二、城市生态学的研究内容和分支学科

研究内容（七个方面）：

1城市生态系统的组成形态与功能2城市人口3城市生态环境

4城市灾害及防范5城市景观生态6城市与区域持续发展7城市生态学原理的社会应用

四个分支学科城市自然生态学（urbannaturalecology）城市景观生态学（urbanlandscapeecology）城市经济生态学(urbaneconomicecology)城市社会生态学(urbansocio—ecology)

三、城市生态学研究的社会意义城市人口的迅速增加、城市工业化水平的不断提高，城市经济发展和城市生态环境之间的矛盾日益复杂尖锐。

城市优势在于工业、人口、市场、文化和科学技术的集中缺点是人口和工业的过量集中和密度过大，从而使自然资源大量耗用和各种生产、生活废料大量产出，引起了一系列城市问题。

人口密集、住房困难、交通拥挤、疾病流行、就业困难、犯罪增多、土地资源紧张、工业资源短缺、水源短缺、环境污染、等等。

研究的社会意义－－

城市生态学提供理论方法，来解决城市生态环境与经济发展的矛盾，实现城市生态环境与经济的协调发展、促进人类社会健康发展。第二节城市生态学的发展简史一、城市生态学的形成与发展（一）中国古代的城市生态学思想简述

中国古代的城市生态学思想反映在

人口、人与土地和人与食物的关系上。

公元前390年后商鞅第一个提出了具有城市生态学思想的认识。主要观点有：①在一个地区的土地组成上，城镇道路要占10％，才较为合理；②主张增加农业人口，提出农业人口与非农业人口的比例为100:1，最多不小于10:1，并采取一系列政策鼓励从事农业，其中还规定了不准开设旅店和不准擅自迁居。

随后苟子(公元前238年)则提出减少工商业人口，国家才能强盛的主张。到1885年，包世臣提出了农业与非农业劳动力比例关系应为5:1，限制非农业人口的发展。

（二）巴黎的改造

主要的改建是对城市干道作了重新的规划，修建许多笔直的大道，内环线和外环线，在街道的交会点建广场。在重点地段加强了街道绿化，建了许多街心花园，并在主要道路两侧，规定了建筑高度。彻底改变了欧洲封建城堡原来闭塞、狭隘的面貌，造就了开阔、宏伟的城市景观。（三）田园城市规划理论

1898年英国人霍华德提出的田园城市理论。认为城市的土地不但要统一管理，而且城市要与乡村相结合。霍华徳的田园城市理论图

花园医院图书馆画廊剧院

市政厅音乐厅辐射大道商场住宅区环城铁路农业用地工业用地中央公园环状大道二、现代城市生态学的产生与发展

（一）芝加哥学派与芝加哥城

如巴黎从19世纪的270万人，猛增至850万人；日本东京从100万人剧增至1000多万人。1916年，美国芝加哥学派创始人帕克发表《城市：关于城市环境中人类行为研究的几点意见》的著名论文，奠定了城市生态学的理论基础，并在后来的社会实践中得到发展。

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。这种竞争作用下导致经济上的分离，按土地价值支付能力分化出不同阶层。

1925年伯吉斯提出了城市的同心圆增长理论，认为城市的自然发展将形成5—6个同心圆形式，它是竞争优势及演替的自然生态结果伯吉斯的城市同心圆增长图1－中心商业区2－轻工业区3－下层社会住宅区4－中层阶级住宅区5－上层社会住宅区10－往返地区12345101933年著名的土地经济学家赫特根据美国许多城市的实际情况提出了扇形理论。1－中心商业区2－轻工业区3－下层社会住宅区4－中层阶级住宅区5－上层社会住宅区哈里斯考虑了汽车的重要影响而提出了多核理论。1－中心商业区2－轻工业区3－下层社会住宅区4－中层阶级住宅区5－上层社会住宅区6－重工业区7－外围商业区8－住宅郊区9－工业郊区（二）卫星城与发展新城市

在恶性膨胀的大城市周围，建立一些小城镇，并通过这些小城镇的合理建设规模、布局等，使之创造良好的生活环境以疏散大城市的人口，缓解大城市的矛盾。

它的发展经历了三个阶段：最初只是附属于大城市的近郊居住城，仅供居住。工作及公共建筑集中在母城，所以也被称为卧城。以后又出现了半独立的卫星城。它有一批工业和服务设施，部分可以就地工作。

进入60年代，产生了完全独立的卫星城，它距母城较远，有自己的工业，有全套的服务设施，可以不依赖母城而独立存在，再加以行政与财政的鼓励措施，吸引了许多人，达到了真正疏散大城市人口的目的。

（三）新建的大城市

第二次世界大战后，一些国家政府建设新城，较为著名的有印度的昌迪加、巴西的巴西利亚，以及中国南方20世纪80年代兴建的深圳等。

巴西利亚是巴西的新首都，于1956年在全世界征求方案，丹麦考斯塔中奖，l956年按他的方案实施，规划人口50万。考斯塔的巴西利亚方案简图1－全市商业文化中心。2－火车站、体育场和旅馆中心。3－三权力广场，即立法、司法和行政大厦4－划成方格的居住区

123居住区居住区（四）城市生态学的蓬勃发展阶段城市生态学的大规模发展是在20世纪的60年代末和70年代初，联合国组织的“人与生物圈”(MBA)计划提出了从生态学角度研究城市居住区的项目，指出城市是一个以人类为活动中心的人工生态系统，开始将城市作为一个生态系统来研究。

目前，对城市生态系统的研究主要有以下四个方面：(1)以城市人口为研究中心，侧重于城市社会系统，并以社会生活质量为标志，以人口为基本变量，探讨城市人口生物学特征、行为特征和社会特征在城市化过程中的地位和作用。(2)以城市能流、物流和信息流为主线，侧重于城市生态经济系统以及以城市为中心的区域生态经济系统的功能方面的研究。

(3)以城市动物与植物及非生物环境的演变过程为主线，侧重于城市的自然生态系统研究和城市动植物与城市居民、城市生态环境的相互关系研究。(4)将城市视为社会--经济--自然复合生态系统，以复合生态系统的概念、理论为主流，研究城市生态系统中物质、能量的利用，社会和自然的协调，以及系统动态的自身调节等。

1984年12月中国生态学会在上海举行了“首届全国城市生态科学研究会”。只有17个省的代表参加。会上成立了“中国生态学会城市生态学专业委员会”。这是我国出现的以城市地区生态学研究为主要目的的第一个组织，它标志着中国城市生态研究工作的开始。1987年10月，在北京召开了城市与城市生态研究国际学术讨论会，15个国家的90多名代表出席了会议。

北京在大量的调查研究工作基础上建立了描述北京市人口、经济、社会、资源与生态环境相互关系的动态模型——北京城市生态系统仿真模型。为认识北京城市生态系统未来发展的趋势、制定北京市发展的政策提供了科学依据。

第三节城市生态学的学科基础与研究方法一、城市生态学的学科基础（一）生态学生态学(ecology)是由德国生物学家赫克尔于1869年首次提出，并于1886年创立了生态学这门学科。

生态学研究的基本对象是两个方面的关系其一为生物与生物之间的相互关系，其二为生物与环境之间的相互关系。

生态学－－

是研究生物之间、生物与环境之间的相互关系的学科。

生态学的许多一般规律与原理对城市生态学的发展均有着深刻的影响。例如，物种间、生物与环境各要素之间的相互依存和相互制约规律，环境资源的有限性规律，生态系统动态平衡规律，微观与宏观协调发展规律等，这些自然生态系统的基本规律亦是城市生态系统的基本规律；

生态系统中的物质循环与能量流动原理，生物生存和竞争的生态位原理，多样性导致系统稳定性提高的原理，系统整体功能最优原理，最小因子原理和环境承载力原理等自然生态系统的基本原理亦是城市生态系统的基本原理。

（二）城市学

城市学(urbanology)一词最早见于日本几村英一的《城市学》(1975)。城市学－－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。

早期由于社会经济发展水平低下，故城市结构简单、功能单一，人们对城市的认识也较肤浅。工业革命后。城市增多，城市规模增大，城市结构和功能也趋于复杂化，并且出现了各种城市问题，城市学独立为一个学科。

包括城市规划学，城市社会学、城市地理学、城市管理学、城市经济学等，城市学成为一个相对综合性较强、包容性较广的学科群。

城市生态学广泛利用城市学的研究成果，为解决当代城市问题提供新的思维方式和途径。（三）人类生态学

人类生态学(anthropo-ecology)是研究人与周围环境之间的相互关系及其规律的学科。其研究方法是把人口、资源、环境视为一个巨大的生态系统进行综合研究。

美国芝加哥学派的代表人物(帕克)首先提出了这个科学术语。1972年联合国在斯德哥尔摩召开了“人类环境会议”，会上提出了“只有一个地球”的口号，通过了《人类环境宣言》，它标志着人类环境意识有了重大的变化，有力地推动了人类生态学的发展。

人类生态学特点：异源性、综合性和实用性这是因为它是自然科学和社会科学的桥梁，吸引着不同学科的科学工作者的关注。生物学家、人类学家、心理学家、经济学家、地理学家和环境学家等都从各自不同的角度研究和发展人类生态学。从研究范围看，人类生态学要比城市生态学的范围宽、广。

二、城市生态学研究的基本原理与思路（一）城市生态学研究的基本原理

1.生态位

“生态位”(niche)指物种在群落中在时间、空间和营养关系方面所占的地位。一般说，生态位的宽度依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。

城市生态位(urbanniche)是一个城市为人们生存和活动所提供的生态位。是城市提供给人们的或可被人们利用的各种生态因子和生态关系的集合。生态因子如水、食物、能源、土地、气候、建筑、交通等生态关系如生产力水平、环境容量、生活质量、与外部系统的关系等

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。一个城市既有整体意义上的生态位，如一个城市相对于其外部地域的吸引力与辐射力；也有城市空间各组成部分因质量层次不同所体现的生态位的差异。

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稳定状态的能力，是同生态系统物种及结构的多样、复杂性呈正相关的。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。

例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。反之，在仅有地衣、苔藓的北极苔原，则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苔原生态系统是无法发挥物种间的代偿作用的。

在城市生态系统中，城市各部门行业和产业结构的多样性和复杂性导致了城市经济的稳定性和整体性的城市经济效益高。各种人力资源及多种性质保证了城市各项事业的发展对人才的需求。这些都是多样性导致稳定性原理在城市生态系统中的应用和体现。

3.食物链（网）原理

广义的食物链(网)原理应用于城市生态系统中时，首先是指以产品或废料、下脚料为轴线，以利润为动力，将城市生态系统中的生产者——企业相互联系在一起。

可以根据需要进行城市食物网“加链”和“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，即“减链”；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，即“加链”。

城市食物链(网)原理反映了城市生态系统具有的这一特点，即：城市的各个组分、各个元素、各个部分之间既有着直接、显性的联系，也有着间接、隐性的联系。各组分之间是互相依赖、互相制约的关系，牵一发而动全身。城市生态学的食物链(网)原理还表明：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(即污染物的富集作用)而归结于人类自身。

4.系统整体功能最优原理

各个子系统功能的发挥影响了系统整体功能的发挥；同时，各子系统功能的状态也取决于系统整体功能的状态；因此，理顺城市生态系统结构，改善系统运行状态，要以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功能和效益。

5.环境承载力原理

所谓环境承载力(environmentalloadcapacity)是指某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。

环境承载力最主要的特点是客观性和主观性的结合。环境承载力的另一特点是具明显的区域性和时间性。

环境承载力包括：(1)资源承载力(2)技术承载力(3)污染承载力

(1)资源承载力：含自然资源条件和社会资源条件。(2)技术承载力：主要指劳动力素质、文化程度与技术水平所能承受的人类社会作用强度。(3)污染承载力：是反映本地自然环境的自净能力大小的指标。

环境承载力原理具体内容：(1)环境承载力会随城市外部环境条件的变化而变化。(2)环境承载力的改变会引起城市生态系统结构和功能的变化，从而推动城市生态系统的正向演替或逆向演替。

(3)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。城市生态系统向结构复杂、能量最优利用、生产力最高的方向的演化称为正向演替；反之称为逆向演替。

(4)城市生态系统的演替方向是与城市生态系统中人类活动强度是否与城市环境承载力相协调密切相关的。当城市活动强度小于环境承载力时，城市生态系统可表现为正向演替；反之，则相反。

二、城市生态学研究的基本原理与思路（二）城市生态学研究的基本思路

1.系统思路

系统(system)是相互联系、相互依存、相互制约、相互作用的诸事物和完整过程所形成的统一体，而体现这种整体性和相互联系性的思想，就是系统思想。例如，我国农民在长期的农业生产实践中，摸索出的农业生产要因地制宜、因时制宜的经验所反映的就是一种安排农业生产的系统思想。又如《孙子兵法》，从道、天、地、将、法5个方面来分析战争全局，指出“凡此五者，将莫不闻，知之者胜，不知者不胜”。所谓五者中的道，指政治，天即天时，地即地利，将即将土，可泛指用兵，法是法制。

2.系统的特征

(1)整体性或称集合性：系统是由许多元素按一定方式组合起来的，这些元素虽然各具不同的性能，但它们是根据逻辑统一性的要求构成的整体。(2)关联性：系统各个组成部分之间是互相联系、互相制约、有机地结合在一起的。

(3)目的性：系统具有一定的功能，达到一定的目的。(4)环境适应性：任何一个系统都处在一个特定的环