2.城市生态学课件-公选课

城市生态学

公选课授课教师：方志伟一、基本概念

1.生态学：是新兴的一门最活跃的前沿学科，它是研究生物与环境之间相互关系的一门科学，可分出许多生态分支。

2.城市生态学指研究城市生态系统的组成、结构，功能，特点及其规律的科学，其中心研究城市生态系统。（研究城市人类与城市环境之间关系的一门科学）

绪论二、城市生态学的研究范围1、研究城市生态环境特点及对城市人类和生物生长发育的影响。2、研究城市生物群落组成、结构特点及其在改善和保护城市生态系统中的作用。3、研究城市生态系统的组成、结构、功能及其调控原理。4、研究城市化建设过程中出现的问题及其生态对策，城市生态环境评价。5、城市生态公园建设研究。6、生态城市建设研究。7、城市景观生态学研究。8、城市生态规划和管理。三、城市生态学的研究目的和任务1.城市生态学研究的目的：揭示城市发展规律，规划、建设和管理好城市，最终实现城市的可持续发展。2.主要任务：研究城市生态系统的组成、结构、功能及其变化规律，寻找合理调节与控制城市生态系统方法和途径，实现城市生态系统的生态平衡及人与自然的和谐共存。四、城市生态学的形成和发展城市生态学是随着城市的发展及生态学的发展而发展起来的一门新兴学科。

1.人类对城市化所带来的一系列问题的思索。（70年代）

2.解决城市生态问题途径方法的提出。

3.城市生态学理论的产生。

2、

城市环境问题的实质是生态失调

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。

3.现阶段：世界正在开展新城市发展模式---“即生态城市”建设的研究。请看下列舒适的城市家园

五、城市生态学的研究方法①从定性→定量②从局部→整体性综合研究③从单学科→多学科渗透④从实验实践性→模拟人工实验⑤从纯理论研究到理论与实践相结合，到应用生态学的研究--生态城市建设。请看下列舒适的城市家园上篇城市生态环境一、首先介绍几个基本概念：1、环境：是指围绕某一主体周围一切因素的综合。2、城市环境：是指以人为中心的城市内一切因素的总和。3、城市环境因子：是指城市环境中的各个因素称城市环境因子。4、生态因子：是指对生物（包括人类）生长发育有影响的环境因子称为生态因子。5、直接生态因子：是指直接影响生物生长发育的生态因子，如：光、温、水、CO2、O2、土壤等6、间接生态因子：是指本身不直接作用于生物而是通过影响其他生态因子来影响生物生长发育的环境因子称为间接生态因子。如：地形因子，城市各种建筑物等。7、生活因子：是指城市人类及生物生长发育过程中不可缺少的环境因子。8、城市生态环境：指对城市人类及生物生长发育有作用的环境因子的综合。第一节城市光照条件一、自然光的变化规律太阳辐射强弱通常随时空而变，因气候、植被、建筑等而变。①时间上的变化：一年：春、夏、秋、冬。

一天：早、中、晚。

②空间上的变化：海拔、坡向、地理位置

第一章城市光因子③气候：云、雾、雨等，雾：城市冬季较郊区增加100%，夏季增加30%。云量：城市比郊区增加5-10%，所以日照比郊区少得多。④植被⑤水体⑥建筑物及各种人为因素等。⑦大气污染：城市空气中凝结核是郊区的15倍以上，城市SO2是郊区的6倍以上，城市土壤粒子是郊区的10倍以上，城市CO2是郊区的11倍以上，城市CO是郊区的二十五倍以上，城市雾：冬季较郊区增加100%，夏季增加30%，

二、城市光照特点：1.城市光照强度明显减弱。城市由于空气污染严重，所以降低了光的辐射强度。水平日照总量比郊区减少在10—15%。2.城市光照分布的不均匀性。城市由于建筑物高低不同，大小不同，方向不同，以及街道的宽窄和走向等因素，改变了太阳辐射状况，所以城市光照分布的不均匀性。如根据北京园林局的调查表明：1.夏季（6月22日）：日照较高，楼北中午太阳的阴影边缘在楼北相当于楼高的0.4倍的地方，在0.4倍范围内，每天受到0~4小时不等的遮荫。2.春分（3月）和秋分（9月）：建筑物楼北形成的阴影相当与建筑物的0.9倍的地方，0.9倍的内每天受到4小时以上的遮阴。3.冬季（12月）：太阳辐射更倾斜、正午阴影边缘相当于楼高的2.8倍，离楼北距离相当于楼高的1倍处的地方，每年夏季每天得到6~12小时阳光从9月到来年的3月，基本上无阳光。第二节、城市光的生态作用。一、自然光的生态作用1、不同光质对植物的影响。（1）紫外线对植物的作用是抑制细胞延伸、促进花青素的形成。（2）红外线对植物的主要作用是：促进细胞的延伸，增热效应。有利于有些蛋白质的合成。（3）可见光对植物的作用在于具有一定的生理活性。能影响到植物的生理活性、形态构成以及生长发育。2、光照时间对植物的影响。

1）影响到植物的光合作用时间长短。

2）影响到植物的营养生长和开花。

3）影响到植物生长期长短和休眠期的长短。3、光照强度对植物的影响：主要影响植物的生理、形态、生长发育、分布二、城市光照条件对植物的影响。⑴城市光量减少对树木生长势和生长量产生不利影响。⑵城市光量减少对树木物候期和开花量的影响。阳性树在背阴地，萌动期，开花期推迟，落叶期提前，开花数量减少，严重的不开花结实。甚至整株死亡⑶对树木树冠的影响（偏冠）。⑷城市内阳光不均匀引起冻土深浅不同，一般楼北冻土深。从而易引起植物冻死。第三节、城市绿化植物对光照条件的影响。总的来说绿化植物对光的反作用主要是具吸收、反射、透射光照条件从而影响城市光照条件。具体如下：1.绿化植被改变光质。2.绿化植被缩短光照时间。3.绿化植被导致光照分布的不均匀性。4.绿化植被使城市光线变的更弱。但由于城市园林绿地面积较小不导致较大的影响。第四节城市光照条件与绿化植物的选择1.应根据不同功能区对光照的需要选择绿化植物。在生活区、街区等地应适当选择透光度大，冬季落叶的树种，便于居民活动。当然也要适当配置些具有地方特色的常绿植物来绿化。而公园要选择喜光与耐荫相结合的绿化植物，形成复合结构的绿化植被。2、应根据不同绿地的光照条件特点配置适宜的绿化植物。如：楼南与楼北应配置不同的树种。在配置多层绿化植被时应注意阳性与耐荫性的空间配置。阳性树应高大点在上层，耐荫树应配置在下层。3、注意园林绿化结合生产。选择适宜该光照条件下生长的一些果树和药用植物进行绿化，。增加经济收入。4、在污染区，医院等环境质差的地方除了考虑光线外还应选择那些对污染物吸收力强、杀菌能力强的绿化树种。一般应多选择常绿阔叶树种。第五节城市光照条件的改善

1.减少环境污染可以提高城市的光照条件.

图为巴西库巴坦城市污染导致光线减弱。2.注意建筑物的外观颜色设计。淡色为主。3.注意建筑物长度、走向及街道宽窄渡和走向设计来调节光线。4.注意楼距设计合理性。提问：福建建筑物楼距应多大才能保证四季屋内有太阳照耀？5.注意绿化植物选择。应适当选冬季

落叶的植物，来避免冬季光照减弱。6.人工光照设施建设来改善城市光照条件。如照明灯、高山山峰处设置太阳反射镜等。下图为上海外滩不夜景。第二章温度因子第一节城市温度特点一、自然界温度的变化规律。地球表面上温度变化是随着太阳辐射量的变化而变化，随时空变化而变化的。

二、城市温度特点及其成因太阳不但是光能，也是热能的提供者。城市由于改变了下垫面，使城市和郊区的辐射平衡产生较大的差异。因此形成了城市自己所特有的温度特点：

城市温度的主要特点1.在城市中存在明显的热岛效应。

热岛效应：指城市由于受到人类社会的各种活动影响，导致城市温度比郊区高，且越往城市中心越高，这种现象称为~。热岛效应强弱与下列因素有关：

a.城市规模大小、b.温室效应气体、c.气体人口数量、d.植被、e.建筑物热效应、f.工业生产和布局状况、g.气候有关系。并随季节和每天时间变化而变化。

2、城市内不同地段的温度因子。①城市内不同地类温度不同水泥和沥青地热容量大，是优良的热导体。夏季阳光照射下，温度比一般泥土升高快，因此形成局部温度高些。屋顶和松泊油路街道比周围土地最大温差达17℃。城市裸露地和植被覆盖的地面的热量如下表。土壤深度裸露土壤（温度变幅）低矮禾草覆盖的土壤（温度）

cm最大值最小值差值Ⅰ最大值最小值差值ⅡⅠ-Ⅱ2.536.6℃16.3℃20.3℃31.918.613.37.012.525.4℃20.1℃5.3℃24.320.93.41.92523.3℃20.6℃2.7℃22.220.91.31.45019.5℃18.6℃0.9℃19.719.10.60.3从上表就可以看出裸露地土壤的温度较差明显大于有植被覆盖的土壤温度较差。这是由于裸露地表面吸大量阳光辐射，温度急剧上升，到晚上又由于大量的无阻碍的热散射消耗了大量的热量温度又急剧的下降造成地表温差大。②建筑物不同朝向的温度不同建筑物附近两侧楼南，楼北在夏季气温差异不明显。楼南楼北附近在春，秋，冬三个季节北侧明显小于南侧。北京园林处测得北京建筑物离楼3米处楼北小于楼南3℃。气温变化时间北侧较南侧晚1~1.5小时第二节、城市温度对生物及人类生长的影响一般来说，温度对植物的作用和影响主要是通过影响酶的活性来影响植物的生长发育的.。大多数植物对温度的要求有一个最适温度、最低温度和最高温度三基点温度。植物生长的最适温度一般在25~35℃范围内，只比最高温度略低点。一般南方的植物的最适温度比北方植物高。南方植物所能适应的温度范围比较窄南方植物生长所需的最低温度比北方植物高。一、自然温度对植物生长影响1、温度对植物生理活动的影响。主要是通过影响酶活性来影响植物的生理活动⑴呼吸作用：在一定温度范围内呼吸作用随T上升而加强。⑵光合作用。温度对植物光合作用的影响因种类而异：一般的C4植物光合的最适温度在30℃以上，C3植物光合的最适温度在20~30℃.⑶蒸腾作用。⑷对根系吸收养分和水分的能力的影响。一般土壤温度越高越有利于根系的活动。据研究当土壤接近于气温时根系活动最旺盛，最有利于植物生长。2、温度对植物生长发育的影响。植物只有在其生长的三基点温度范围内才能正常生长发育，超过所能忍受的范围则无法生存。如：热带植物的生物学零度为15℃，亚热带为10℃、暖温带地区的植物为5~8℃，温带植物3~5℃。寒温带植物在0~3℃。寒带0.5~0℃。同一植物在不同的生理生态状态下其所需的最适温度不同。不同植物最适温度不同。⑴种子发芽

大多数种的最适发芽温度为25~30℃只比最高温度略低，最高温度为35~40℃，而且在昼夜温差的条件下种子的发芽率更高。⑵对植物生长季和生长期的影响。生长季：指适合植物生长的季节称为生长季。一般生长季的长短与无霜期长短相符生长期；植物处于生长状态的时期称为生长期。不同植物生长期长短不同。一般植物的生长期与生长季相符。⑶营养生长速度。在一定温度条件下植物的营养生长速度随t的上升而提高。（0~40℃）⑷品质及产量在一定温度范围内，有规律的变温条件，特别是昼夜温差值的大小对植物的质量和产量影响较大。一般昼夜温差越大品质越好，产量越高。但超过一定温差值后对植物生长反而不利。南方植物最适的温差在5℃左右。北方植物的最适温差在8℃左右。⑸对开花结实的影响。植物的生长发育只有在一定的积温量条件下才能进行，否则不开花结实。不同地区植物需要的积温量不同：热带地区植物需积温8000℃以上，亚热带植物需积温4500~8000℃，暖温带植物需积温为3400~4500℃，温带植物所需的积温1600~3400℃。寒温带植物小于1600℃二、城市温度对植物的影响。⑴物候提前，生长期延长。⑵过热效应，导致焦叶。⑶对根系生长不利。⑷城区不同绿地条件下温度差异较大，尤其在冬季，由于土壤温度特别冻土温度（在南方一般达不到冻土温度）差异影响树木生长。⑸影响植物分布植物分布受到极端高低温度、有效积温、温度变幅影响。

第三节、城市园林绿化植物对温度条件影响。

1、植物巨大的冠幅能够吸收，反射和阻挡太阳的辐射，从而改变光照条件和温度条件。

2、由于林冠的作用减少了地表热量的散发，从而影响了温度条件。

3、由于林内湿度大改变了温度变化速率，从而影响温度条件。

4、由于林内风力小，蒸腾作用大等原因，影响温度条件。因为以上四个原因，使得园林内温度特点是：最高温度比林外低，最低度比林外高，温度变幅小等特点。这种特点会改善城市温度条件。第四节、根据城市温度特点选择绿化树种。（1）由于城市具有热岛效应，所以城市绿化应采取城市中心与周围树种有别，不能一刀切。（2）根据不同绿地温度特点来选择绿地树种。（3）建立一个辐射式的园林绿化带。第五节、城市温度条件的改善1.杜绝污染源，减少温室效应的产生。2.合理规划城市建设，构建一个空气流畅的城市建筑环境。3.控制城市人口数量，发展小型化的城市。4.大力绿化城市，尤其城市中心应建设森林公园，减少热岛效应的危害。城市生态学

第三章城市水分因子一、我国水资源状况1.水资源总量：2.8万亿m3，居世界第六位2.人均占有量2300m3，是世界人均水平的1/4，列153个国家的121位3.是世界上13个贫水国家之一4.全国660多个城市中，300多个缺水，严重缺水108个北京年人均水资源量<400m3，居国内严重缺水城市之首，只有全国平均水平的1/7，世界平均水平的1/25。5.农业缺水量为农业用水量的30.6%6.工业缺水量为工业用水量的44%7.我国降雨量时空分布不均8.福建省降水量的变化与全国不同。9.水污染严重。赤潮引起的厦门某区域海水二、城市水分特点及其对园林植物的影响。1城市水分特点：⑴具有明显的干岛现象。⑵不同地段水不同。建筑物南北两侧及不同地类湿度不同⑶城市土壤水分明显地表现为水分供补不足⑷城市水分流失明显地较郊区大。Q（流失量）=A（年降雨量）*Si（各地类面积）*Ki（损失系数）K裸地=0.4K建筑物或铺砖面=1.0；K植被=0.15；K水=0.15~0.3⑸水污染严重。⑹地下水开发过度，水位下降。⑺水浪费严重。（8）城市严重缺水2、城市水状况对植物的影响。（1）由于干岛效应的影响。植物因水供应不足发生焦叶。如：玉兰、银杏等易发生焦叶。注意焦叶产生是光、温、水、气等几个因素综合作用的结果。（2）导致蒸腾作用加速，加速失水导致气孔关闭，从而影响光合作用。三、根据城市水分条件特点选择绿化树种的方法要点1、由于城市干岛的出现，在选择树种时应选择适干旱力强的树种做为绿化种2、由于城市水分流失量多，土壤水分不足，不透气地表面大，所以应选择根系深的树种3、选择具多绒毛，栅栏组织发达，角质层厚的树种，它们控制蒸腾能力强。4、根据不同绿地的水分条件特点选择绿化树种，因地制宜适地适树。四、园林植物对水分的影响。虽然园林群落面积较小，且在城市常成片状，生态效应差，但仍具有以下几方面的效能。1、参与水分循环，增加降水2、改变降水量的分配状况3、减少地表径流使水土流失减少4、增加空气湿度和根系外的土壤湿度5、增加蒸发量，湿草地>空旷水面>森林>草地>菜地>裸地（首先是含水量由大到小，地表径流补充由多到少，维持平衡）五、改善城市水分条件的措施。1.号召全民节约用水，综合使用水资源。2.工业生产应采取循环工艺，使水资源能得到循环使用，避免浪费。3.农业生产上应采取先进的灌溉和输水技术。4.加大城市绿化植被建设，减少干岛效应的不利影响。5.对于一些水资源实在紧缺的城市应采取引水工程措施解决城市生态学

tel：第四章大气因子一、几种有益气体的生态意义（一）、CO21.它是植物光合作用过程中不可缺少的气体因素。据统计树木中的干物质产量的90%来自CO2转化而来的。2.大气中CO2过高常形成温室效应。3.土壤中CO2过高常导致无氧中毒，烂根现象。4.CO2的来源：主要来自动植物的呼吸，微生物活动以及有机质分解和燃料燃烧。图表：2010年世界各地区二氧化碳排放量预测新华社发亚太经合组织共有21个成员：澳大利亚、文莱、加拿大、智利、中国、中国香港、印度尼西亚、日本、韩国、马来西亚、墨西哥、新西兰、巴布亚新几内亚、秘鲁、菲律宾、俄罗斯、新加坡、中国台北、泰国、美国和越南。其中，澳大利亚、文莱、加拿大、印度尼西亚、日本、韩国、马来西亚、新西兰、菲律宾、新加坡、泰国、美国等（二）、O21.O2的作用是生物生命过程中不可缺少的大气因子之一，生物在其呼吸作用过程中，离不开O2，如果O2短缺，往往导致无氧中毒死亡。2.O2的主要来源绿色植物光合作用过程中释放出的，另据报道含有过氧化物的岩石运动如经火山爆发也会释放出O2

，还有空中水的电解，以及人造氧（日本）等3、N2地球上空的N2分子不能被绿色植物直接吸收利用，所以作为N2分子而言其只能算是间接生态因子。而不是生活因子，二、大气污染（一）引言

1、大气污染概念

2、大气污染产生的原因

3、世界上大气污染现状世界上大气污染最严重的是巴西的工业城市，“库巴坦”，生活在这儿的中学生有一半中毒头昏。而且大量植物枯死较难在这儿生存。我国也是世界上污染较严重的国家之一，不注意防治后果不堪设想。目前世界上唯一一个城市没有污染的是冰岛国首都雷克亚未克市。因为冰岛国地热资源丰富，发电水热可达270度，从而没有因燃料燃烧所放出的大气污染。（二）、大气污染对生物的危害。

1.大气污染对生物危害的途径（1）表面直接接触

（2）呼吸道（气孔）

（3）影响生境间接影响生物（4）食物链

2.大气污染对生物危害的临界浓度、临界时间、极限剂量（1）临界浓度：指大气污染对植物造成危害的最低污染浓度。（2）临界时间：在临界浓度以上危害植物所需的最短时间（3）极限剂量（或临界剂量），植物允许体内超量富集大气污染的最高有毒剂量称为极限剂量3、大气污染对植物的伤害程度（在同浓度污染情况下，）与下列因素有关（1）风力风力大于5米/秒能良好地稀释大气污染。但下风口受危害严重。一般下风口受害最严重的地方是离排污气的烟窗约8~10倍的地方。（2）光照条件白天受害重，晚上受害轻。（实际上生理活动旺盛，接触多所致。）（3）温度温度高受害重，如许多植物在5度以下不受污染的危害（生长处于停止）（4）土壤养分适宜度（5）空气湿度和降雨（6）地形：在谷地，盆地，以及易形成逆温层的区域不利于大气污染扩散，所以污染加重。（7）植物的种类、年龄和生理状态。（抗性大小是常绿>落叶>针叶树)(成林受害轻)(休眠期受害轻)（8）污染物性质排放量及其排放时间（9）其它污染物的复合作用：拮抗作用、叠加作用。5、几种大气污染对植物危害症状及区别不同污染物对植物的危害症状是有一定区别的，但也具一定的相似性，所以在实践中，这就要求进行反复的试验和比较，寻找他们内在的和外观的差异，事实上植物在受到不同污染物危害后其首先是内部生理生化特性发生变化，然后才表现在外部形态上，所以一旦外观无法鉴别是何污染物危害时可以通过测定植物体内部的化学成分变化情况。一般受某一污染物危害，其内部该污染物的含量比正常值大的多。通过这一方法可以很快地把污染物种类区分开来。下面介绍五种1）SO2危害特点：a.伤还部位及症状:

常先在叶脉间成点块状伤斑，b.受害较重的叶龄幼叶受害重，老叶次之，未展开的嫩叶受害轻c.正常组织与受害组织界限：明显d.严重受害表现症状：炭化、落叶、枯死。2）HF（无味）危害特点：a.伤还部位及症状:

伤斑常在叶子的先端和边缘成环带状分布。b.受害较重的叶龄未展幼叶受害重，老叶受害轻。

c.正常组织与受害组织界限：明显d.严重受害表现症状：落叶、枯死。3.Cl2危害特点：a.伤还部位及症状:常先在叶脉间成点块状伤斑.b.受害较重的叶龄幼叶受害重，老叶次之，未展开的嫩叶受害轻c.正常组织与受害组织界限：界限模糊。d.严重受害表现症状：叶卷宿、脱绿、落叶、枯死。4）O3（光化学烟雾之一）危害特点：a.伤还部位及症状:

叶片表面出现棕褐色或黄褐色斑细密点状斑b.受害较重的叶龄幼叶受害重，老叶次之，未展开的嫩叶受害轻。c.正常组织与受害组织界限：界限明显。d.严重受害表现症状：脱绿、落叶、枯死。5）过氧乙酰硝酸脂（光化学烟雾之一）危害特点：a.伤还部位及症状:

叶子背面变成银白色，棕色，古铜色伤斑b.受害较重的叶龄幼叶受害重，老叶次之，未展开的嫩叶受害轻。c.正常组织与受害组织界限：界限明显。d.严重受害表现症状：脱绿、落叶、枯死。八大公害事件

1、

马斯河谷事件

1930年12月1～5日比利时马斯河谷工业区工业区处于狭窄的盆地中，12月1～5日发生气温逆转，工厂排出的有害气体在近地层积累，三天后有人发病，症状表现为胸痛、咳嗽、呼吸困难等。一周内有60多人死亡。心脏病、肺病患者死亡率最高。

公害事件（publienuisanceevents）：因环境污染造成的在短期内人群大量发病和死亡事件。

环境污染讲座

2、多诺拉事件

1948年10月26～31日美国宾西法尼亚洲多诺拉镇，该镇处于河谷，10月最后一个星期大部分地区受反报旋和逆温控制，加上26～30日持续有雾，使大气污染物在近地层积累。二氧化硫及其氧化作用的产物与大气中尘粒结合是致害因素，发病者5911人，占全镇人口43％。症状是眼痛、喉痛、流鼻涕、干咳、头痛、肢体酸乏、呕吐、腹泻，死亡17人。

3、洛杉矶光化学烟雾事件

40年代初期美国洛杉矶市全市250多万辆汽车每天消耗汽油约1600万升，向大气排放大量碳氢化合物、氮氧化物、一氧化碳。该市临海依山，处于50公里长的盆地中，汽车排出的废气在日光作用下，形成以臭氧为主的光化学烟雾。

4、伦敦烟雾事件

1952年12月5～8日英国伦敦市5～8日英国几乎全境为浓雾覆盖，四天中死亡人数较常年同期约多40000人，45岁以上的死亡最多，约为平时3倍；1岁以下死亡的，约为平时2倍。事件发生的一周中因支气管炎死亡是事件前一周同类人数的9.3倍。

5、四日市哮喘事件

1961年日本四日市1955年以来，该市石油冶炼和工业燃油产生的废气，严重污染城市空气。重金属微粒与二氧化硫形成硫酸烟雾。1961年哮喘病发作，1967年一些患者不堪忍受而自杀。1972年市共确认哮喘病患者达817人，死亡10多人。

6、米糠油事件

1968年3月日本北九洲市、爱知县一带生产米糠油用多氯联苯作脱臭工艺中的热载体，由于生产管理不善，混入米糠油，食用后中毒，患病者超过1400人，至七八月份患病者超过5000人，其中16人死亡，实际受害者约13000人。

7、水俣病事件

1953～1956年日本熊本县水俣市含甲基汞的工业废水污染水体，使水俣湾和不知火海的鱼中毒，人食用毒鱼后受害。1972年日本环境厅公布：水俣湾和新县阿贺野川下游有汞中毒者283，其中60人死亡。

8、痛痛病事件

1955～1972年日本富山县神通川流域锌、铅冶炼厂等排放的含废水污染了神通川水体，两岸居民利用河水灌溉农田，使稻米和饮用水含镉而中毒，1963年至1979年3月共有患者130人，其中死亡81人。

大气污染水体污染噪声污染土壤的污染放射性污染

光化学烟雾在本世纪60年代以前，世界上发生了八大公害事件，其中烟雾事件占了五起。光化学烟雾是大气污染物经过复杂的光化学反应，在一定的地理、气象条件下形成的。它的形成必须有充足的阳光、适量的氮氧化物和碳氢化合物以及不利于污染物扩散的地理、气象条件。美国洛杉矶由于具备上述三个条件才发生了光化学烟雾。本世纪40年代初期，洛杉矶就出现了一种浅蓝色的烟雾。这种烟雾有时连续几天不散，使许多人喉咙发炎，眼睛、鼻子受到刺激，还出现头痛、恶心等症状。经过长期调查研究，直到1951年才发现这种烟雾是汽车尾气造成的。当时，洛杉矶有250多万辆汽车,每天消耗汽油1.6万升。这些汽车排放大量的氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳在日光紫外线作用下，发生光化学反应，形成以臭氧为主的光化学烟雾。现在，凡是汽车集中的城市，普遍存在光化学烟雾的威胁件，造成了很大的危害。而且缺少有效的办法去消除。二噁英事件

1999年1月15日以来比利时、德国、荷兰、法国等相继发生因饲料被二噁英污染，导致禽畜类产品及乳制品含高浓度致癌物的二噁英事件。二噁英的致毒作用机理是与细胞内液中芳香烃受体（AhR）相结合，进入细胞核，激活基因的转录，诱导细胞色素氧化酶，然后产生一系列生物化学反应，如肝脏毒性、体重减轻和免疫系统的反应等。

1999年6月11日我国卫生部根据《食品卫生发》的有关规定作出禁止经销比利时等国受二噁英污染的食品的紧急通知，以防二噁英污染食品流人中国境内。大气污染带来的主要危害臭氧层空洞温室效应酸雨温室效应

所谓温室效应，就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而使大气变暖的效应。大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃，把地球变成了一个大暖房。据估计，如果没有大气，地表平均温度就会下降到－23℃，而实际地表平均温度为15℃，这就是说温室效应使地表温度提高38℃。1981年和1987年臭氧层浓度对比图1981年1月1987年10月酸雨的形成酸雨的pH值小于5.6酸雨的危害酸雨能加速建筑物和文物古迹的腐蚀和风化过程，使文物面目皆非，碑林文字模糊。酸雨使湖泊、河流酸化并溶解土壤和水体底泥中的重金属进入水中，毒害鱼类，造成鱼类死亡。

酸雨能加速金属腐蚀，出现空洞和裂缝，强度降低，桥梁损坏。如重庆的嘉陵江大桥，锈蚀速度每年为0.16毫米，远超过瑞典斯德哥尔摩每年0.03毫米的速度。

酸雨可以直接使大片森林死亡，农作物枯萎。1982年6月18日晚重庆下了一场酸雨，市郊2万亩水稻叶片突然枯黄，好像火烤过一样,几天后局部枯萎。解决方法调整能源结构，尽量减少煤的燃烧，开发无污染的新能源（水力、太阳能等）；合理规划工业发展和城市建设布局：工业区应该建设在城市主导风的下风口，居民去采取集中供热；运用各种防治污染的技术（煤的脱硫、汽车尾气的处理等）。

6、大气污染对植物的危害症状与其它不良因素对植物危害症状的区别一般植物受到（1）大气污染（2）极端气候条件（3）病虫害（4）土壤不良等影响会表现不同的症状，但在许多情况下，同一种植物分别受以上几个因素的影响，有些会表现为极相似的受害症状，所以生产上为了了解危害成因，必须鉴别到底是何种不良因素所致的危害，以便对症下药。6、大气污染对植物的危害症状与其它不良因素对植物危害症状的调查（1）污染源现场调查（2）近期气候调查（3）土壤调查（4）叶片症状调查（5）叶片内成分分析（6）镜检（7）危害范围及方式调查（8）地形类型调查

大气污染对植物的危害症状与其它不良因素对植物危害症状的研究分析：1）大气污染的危害一般具有以下特点：（1）具有污染源存在，（2）具有导致植物受害的其他环境条件存在.（3）抗该污染物性强的植物受害轻，抗性弱的树种受害重。（4）同一类植物远离污染源的个体受害轻，近者重，下风口受害重，上风口受害轻。（5）植物体内特别是叶片内含的相应污染物元素含量超过正常值。2）如果是病虫害所致一般具有以下特点：（1）通过显微镜检查，有明显的病菌落和虫口特点（2）具有明显的专一性，一般寄主只有一种。（3）有一个病害发生中心区，从中心向外辐射状传播3）如果是极端气候条件危害一般具以下特点（1）近期有明显的不良气候出现（2）抗不良气候条件能力弱的植物受害重，抗性强的受害轻（3）极端气候的危害具有范围广的特点且危害迅4）如果是土壤不良症一般具以下特点（1）土壤中有与受害症状相应得不良因素存在。（2）叶片或其它组织内相应的不良因素存在。（3）通过人工加于清除该不良因素可以解除受害。（4）在该土壤类型范围内，其它植物或多或少也表现出类似的症状。一般范围比较小。（5）需要量多的要求该元素严的植物受害重5）如果是以上几个因素综合作用。

三、植物在大气污染中的作用1.抗性作用1）概念：指植物抵抗污染物的能力。（1）通常不同植物的抗性不同一般常绿>落叶>针叶，这与它们的表面结构有关。（2）同一种植物对不同污染物的抗性不同，如唐菖蒲对HF抗性弱，对SO2抗性比较强。再则大气中往往是几种污染物同时存在很难观测。（3）同一种植物不同年龄对污染物的抗性不同。（4）抗性强弱是相对，会因环境变化而变化。2、监测大气污染作用由于各种植物对大气污染物的抗性强度不同，受不同污染物及不同浓度危害表现症状不同，抗性强的受害轻，抗性弱的受害重。根据植物与大气污染的这种关系，我们通常筛选所需要的植物来监测大气污染，一般选抗性弱，对污染敏感的植物来监测大气污染。1）.生物监测大气污染意义问题：为何要用生物来监测大气污染呢？它的理论依据及实际意义如何？利用生物监测大气污染意义如下：①早期发现大气污染②根据受害症状来判断大气污染物的种类。③根据植物受害程度来估测大气污染的浓度。④据各抗性植物受害情况可以知道大气污染对整个生态系统的危害程度⑤根据森林植物寿命长的特点可以用来监测分析某一地区的污染史。2）监测树种的选择原则除了对所要监测的大气污染物敏感外，还应：①反应敏感症状明显，干扰症状少。②易于栽培管理和繁殖的，在生长季节内能不断长出新叶，生长期长，再生力强。③具有一定的经济价值和观赏价值。常用的敏感植物有（目前北方植物比较多）SO2（0.3ppm）（1~8小时）类：紫花苜蓿HF（0.01ppm）（20小时）类：唐菖蒲Cl2类：京桃NOx（汽车尾气）：秋海棠番茄悬铃木O3类：矮牵牛丁香银槭葡萄燕麦等3、园林植物在大气污染的净化作用整治大气污染的根本途径是采取工程措施消除污染源。但是利用造林绿化来净化空气也是不可缺少的，因森林具有很强的吸毒过滤作用。1）绿化植物的固CO2造O2作用。森林植物通过光合作用吸CO2放出O2很可观。在生长季节里，一公顷阔叶林每天可吸CO2

1吨/天，放出氧气0.73吨/天，造出的氧气可供1000人呼吸。按每人每天呼吸氧气800克，吐出CO2900克算，我国目前的森林造氧量是3.9亿吨，可供10亿人口一年零四个月的呼吸需要，全世界森林净化的空气可供50亿人口呼吸一万年。2）园林植物的杀菌作用植物之所以能杀菌原因是：①由于植物的载体是灰尘，传播因子有人类，其他动物类以及风，水等。而绿化植物可以起降低风速作用，减少粉尘的飘移，细菌载体和灰尘下降。②植物可挥发出（分泌物）一定的杀菌素，杀死细菌。③植物体表面可以滞留灰尘，减少细菌的传播。据南京植物所测定：松柏片林内，1立方米气中含菌量500—700个，樟树林1200个，杂木林1900个，而林外1立方米空气中含菌量上万个。没有绿化的公共场所和街道含菌量40000—50000个/立方米3）园林植物的消减噪音作用绿化树种减弱噪音的效果与下列因素有关：①林带宽度：在城市中最好是6—15米，在郊区可以更宽些，隔声效果较好，可减弱10分贝以上②林带高度：林带中心树行高度最好在10米以上③林带长度：如防声林与公路平行，则其长度应与公路长度相等。④防声林与声源的距离：防声林的位置应尽量靠近声源而不是靠近受声区。一般林带边缘至声源的距离应在6—15米之间。⑤林带的结构与配置：

城市住宅区可用一排茂密的灌木，其后加一排高大的乔木来隔离马路上的汽车噪音。工厂发出噪音的车间外面应载植防声林，以保护生活区及办公区少受噪音。

目前比较好的隔声树种有：

乔木类：雪松，会柏，龙柏，水杉，悬铃木，梧桐，垂柳，云杉，鹅掌材，柏木，臭椿，樟树，榕树，栎树等。

小乔木及灌木类：珊瑚树，椤木，海桐，桂花，女贞，夹竹桃等4）园林植物的吸毒过滤作用：大多数植物都有较强的吸毒过滤作用。S，Cl等元素都是植物生长过程中需要的。一般来说植物对大气污染的吸收量与抗性具有一定关系。抗性包括：

①避性：是植物体抗御有害物质入侵和伤害的能力。银杏对大气氟污染的抗性是以避性为主。

②

耐性：是植物对进入体内并积累于一定器官内的有害物质的忍耐能力。榆树对大气氟污染的抗性是以耐性为主。5）吸尘作用：

降风速，灰尘下降；分泌物吸附、表面粗糙度滞尘；高湿度减少灰尘飘移。6）防风固沙作用。城市生态学

一、城市土壤特点及其生态意义(一)杂填土多按其杂填物性质可分为5大类，具体如下：A、砖渣类：质地硬不易分化，有一定的通气和吸水性B、砾石渣类：来自岩石风化，道路铺砖造成，硬不易分化C、焦渣物：主要是炉烧废物，质地硬不易风化，通气不保水D、石灰渣类：是道路建筑的遗物，呈碱性。E、煤球灰渣类：来自高炉燃烧。松软易碎，通气吸水第五章土壤因子

2.杂填土的作用（4种）A.支撑作用B.对养分的影响C.对水分的影响（干旱性）D.改变土壤层次，影响根生长。夹杂物与土壤相混合有利于根系生长，但杂物过硬，厚则影响根系伸长穿透。杂物占1/3以下左右，树的生长好，过高则生长不好。(二)城市土壤紧实度大的特点由于大量的杂填物的侵入，以及建筑工程实施，交通运输，人口流动等因素作用，导致城市土壤紧实度大的特点。1.土壤紧实度对树木影响A、密上升,空隙度下降,通气透气下降.影响树木生长的主导危害因素B、密上升,机械阻抗产生,限制根系的延伸,树木有的根数减少C、密上升,土壤微生物活动受阻,养分分解受阻,造成局部土壤贫瘠D、密上升,通气差,树木菌根形成受阻（三）.PH高（四）.城市土壤养分匮缺1.有机质少:

这是由于植被比郊区少,城市植物落叶,残根少,以及落叶大多被清扫所造成的.2.城市土壤的碱性影响到城市土壤养分的有效性

3.城市土壤由于渣粒含量大,粘粒含量少,这样造成土壤保水保肥能力下降。.4城市土壤缺乏耕作,紧实度大,通气差,微生物活动受阻,土壤有机质分解受阻,养分缺乏。（五）城市土壤水分供给情况差1.降水流失大,渗透量少,导致土壤水分缺乏计算降雨量的损失量:Q损=A*K*S湿草地>空旷水面>森林>草地>农作物>裸地2.城区地下水的过量开采造成地下水位下降.3.地下设施导致地下水上升受阻4.地表蒸发大，水量减少(干旱型)土5.城市土壤渣粒多,从而导致持水量少.6.城市水污染严重。二、城市土壤与绿化植物的选择三、城市土壤条件的改善城市生态学QQ：

TEL:第六章城市生物一、城市植被1、概念城市植被是指城市里覆盖着的所有生活植物的总和。城市植被完全不同于自然植被的特征.

城市植被大至可划分为：自然植被、半自然植被和人工植被三大类型。城市植被覆盖率与城市建设、城市化及人类活动强度有着密切关系,对城市环境的影响巨大.

城市植物应属于以人工植被为主的一个特殊的植被类群。2、城市绿化植被组成结构特点1)种类少多样性低。且（外来种比例过大，常绿与针叶种比例过大，受城市生境影响种类特化）2)结构具有结构单一特点。包括：（水平和垂直结构，年龄结构、物种结构等）3)植被类型及其比例（森林、绿篱、草坪、垂直绿化等）4)植被分布格局园林化（且不均匀，网络化差）5)城乡绿化一体化程度差6）绿地率、绿化覆盖率不高7）绿化植被演替偏途化等特点8）总体绿化质量达不到生态城市要求3、城市植被的功能1）生态效能、如：（1）小气候效应。（2）造氧作用。（3）调节气候，（4）减噪除尘。成片树林可降低噪音20分贝以上，绿化的街道减少噪声10~20分贝。（5）防风灭菌，（6）净化监测大气污染。2）经济效能、3）社会效能、4）景观效能、5）旅游文化效能。4、城市植被遭受破坏虽然城市植被对改善城市环境有如此重大的作用，但随着世界范围内城市化的程度越来越高，原有的城市内部和附近的绿色植物不可避免地遭到严重影响甚至破坏。大体分为以下两种方式：

1）城市化侵占绿地：

2）大气污染危害植被：

3）人为践踏二、城市动物1、概念：栖息和生存在城市化地区的动物为城市动物。城市野生动物：不依赖人类喂养，自己觅食的动物称城市野生动物。（含原地区残存下来的野生动物和从外部迁徙进入城市的野生动物）。2、城市动物生境

城市动物栖息的自然环境发生了深刻变化：（1）城市建设侵占动物生存的大量空间。

（2）作为食物来源与隐蔽条件的植被遭受破坏。

（3）人为捕杀,驱赶现象普遍存在。

（4）环境污染和交通噪声。

3、城市野生动物的特性

城市是人类聚居的场所,凡是对人类有益或不产生明显危害的野生动物都可以生存,而且还应当得到保护,反之,则难以立足.

现代城市的动物是在自然,人工淘汰和突发变异过程中进行组织和功能自我调节的结果,具有明显不同于自然环境动物的特性.

(一)城市区系成分优势种的改变

1.比如东京,地下铁道兴建前,是熊鼠占压倒优势.约占鼠类总数的70%--90%.地下铁道的兴建后,过去作为劣势种的沟鼠和二十日鼠开始大量繁殖,不断排挤熊鼠;

2.城市化进程不同的地区,昆虫的种类和数量也不同，中欧大城市是以家蝇和果蝇占优势,其中某些种类是疾病的传播者.

(二)种的数量的改变

城市动物在种的数量变化比较突出.

城市野生动物种的数量与城市中人造物程度呈负相关,即城市中人造物程度越高,野生动物种的数量越少.

(三)种群特征:

包括种群大小,数量分布,年龄组成和性比等

种群数量有逐渐变小的趋势.（四)城市野生动物对人类的危害

野生动物对飞机的危害

三、城市微生物简介四、城市人类（放在城市生态系统内叙述）1、城市化与城市人口概念2、城市人口的基本特征（密度、年龄结构、知识结构、技能特点）

A、人口密度大。世界平均城市人口密度为44人/平方千米

B、具有不同的职能和技能的人构成

C、年龄结构老龄化趋势明显，成倒金字塔

D、居民素质高

E、人口数量动态为：低出生率低死亡率。城市生态学方志伟第七章城市生态系统一.生态系统的基本概念及其分类1.生态系统：生态系统（ecosystem）是英国生态学家Tansley于1935年首先提上来的，指在一定的空间内生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动相互作用、相互依存而构成的一个生态学功能单位。它把生物及其非生物环境看成是互相影响、彼此依存的统一整体。

2.生态系统的类型（根据环境不同分）：生态系统的类型：根据环境不同分：水生生态系统，陆生生态系统。水生生态系统又根据水体的理化性质不同分为淡水生态系统和海洋生态系统。陆地生态系统根据水分、热量等环境因素及生物特点，分为森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统、冻原生态系统、农田生态系统。根据人类对生态系统的干扰程度可分为：自然生态系统、半自然生态系统和人工生态系统。分类系统很多。

二、.生态系统的特征1.生态系统的组成.

2.生态系统的结构.3.生态系统的功能.4.生态系统的演变5.生态系统的平衡三.森林生态系统的优势

1.时空优势：分布广，形体高大，根系发达，寿命长

2.结构优势：种类多，层次比较复杂

3.光能利用率高的优势。

4.森林具有独特的森林小气候，

5.森林其稳定性大。由于其种类多，食物链复杂，所以稳定性好

6.效益优势。其经济效益，生态效益和社会效益综合效益大。四．城市生态系统〈一〉概念

城市生态系统：是指以人为主体的城市生物与其周围环境组成的一种特殊的人类生态系统，是人们在改造和适应自然环境的基础上建立起来的自然——经济——社会复合生态系统。城市生态系统具有一定的自然系统特征，但与郊区系统比较还是有很大的区别，与郊区自然系统比较，其在组成、结构和功能上都发生质的变化。城市生态系统是一个不能自我稳定的生态系统，其不能进行自我食物生产，消费和分解，其物流和能量流受外界的影响较大。〈二〉自然生态系统与城市生态系统区别城市生态系统不但有自然生态系统的特征及特点，而且具有自己独特的特点：

1、组成上（城市既有自然成份又有社会经济成分）生物部分：城市生态系统生物是以人为主，其他生物为辅，同时其他生物比例比自然的少，而自然生态系统中生物各成分是按比例协调发展的；非生物部分也是，城市有气候条件，水体和土壤条件，只不过这些条件与自然系统比较，已是完全人工化了的特征。

其组成如图所示：非生物部分——光，热，大气，水，岩石，土壤等

1．自然生态系统水生微生物水生生物水生动物生物部分水生植物

植物——草本，森林，灌木陆地生物群落微生物——空气中，土壤中动物——居民周围的动物

各种污染物非生物部分城市建筑物，公共设施各种生产部门2．社会经济系统

生物部分人工栽培植物——花卉草坪，行道树人工林城市人群，真菌（香菇草菇）病毒，饲养动物等城市生态系统

2.结构上

①自然结构为：

A.营养结构

B.空间结构：

C.物种结构：各生物物种的数量及配比关系。

D.环境组成结构：气候，土壤，水体，地形，生物之间的配比②城市结构：具有以下的特点：A、社会结构：人口，劳力，智力B、资源结构：淡水，土地，外来食物、资源与能源等C、空间结构：在原来地形上进行城市建设的层次性等D、经济结构：第一产业比重小，第二，三产业比重比较大，自然经济系统少，人工经济系统多E、营养结构：食物不能自给，依赖于外界，是倒金字塔结构，所以独立性差，依赖性强。F、物种结构：物种少，多样性差，食物简单，稳定性，以人类社会为主体，生物种群在结构中起决定作用G、环境构成：原来的环境已面目全非了。地形地貌受到破坏

⒊功能上

A、功能类型上：自然生态系统的功能体现在不断进行物质循环、能量流动和信息传递。而城市生态系统的功能体现在人口流，物流，能流、信息流和价值流。

B、开放性程度及特点看：自然生态系统：能量是开放的，但物质量也是开放的但可构成循环，无废物产生；而城市生态系统则是全开放性功能系统。

C、速度看：城市中各物质流量大，流速快，并在流动过程中伴随废物产生。

D、从能量金字塔构成看：自然生态系统是正金字塔能量结构；城市生态结构是倒金字塔结构。

4、平衡性特点自然系统由于组成结构复杂，生物种类繁多，系统稳定性大，平衡性强。城市系统是依赖人类来不断调控各组织成分的数量及结构关系，实现平衡，人类调控一旦失误，平衡就失去。

5．演变特点城市生态系统变化快，属于突变；而自然生态系统属于渐变。青岛杭州桂林珠海厦门〈三〉城市生态系统的功能结构是功能的基础，功能是结构的表现。生态系统的基本功能是不断进行物质循环，能量流动及信息流动。城市系统的基本功能是组织社会生产，方便居民生活。体现在五大功能流：物流，能流，信息流，人口流，价值流。

1.人口流：常住人口流；是指城市居民的生活，工作，娱乐等各种活动所形成的。流动人口流：是指郊区人口由于探亲，看病，旅游和打工等引起的人口流动。在一定时间内对城市发展贡献较大。

2.物流：是指物质在系统内外各成份间的传递，转移现象。它是开放式的物流系统。流量大，流速快。系统的物质输入：生活用的食物，工业用的原料，燃料，其他物质。系统输出：在物质流动过程中伴随着产品的输出和废物的产生。

3.能流：（城市的能量直接或间接地来自太阳）是指能量