第四章城市生态系统的平衡与调控剖析.ppt

1、第四章城市生态系统的平衡与调控,第一节 城市生态系统的平衡,一、城市生态系统的平衡,城市生态系统的平衡是指城市在动态发展的过程中保持自身相对稳定有序的一种状态。 具体表现为：城市中： 人类与自然环境相互协调 城市的各组成部分结构合理 系统的输入与输出均衡 功能得到正常发挥 城市经济有计划按比例发展 社会安定 人们安居乐业,城市生态平衡的标志：,1 三个效益达到最佳 2 城市各子系统协同有序、有计划按比例发展 3 城市生活质量不断提高 城市生活质量目标指舒适、方便、和谐、康乐四方面的集合。 舒适：生活、居住、工作、休息的满足与满意程度 方便：人们的各种心理和生理需要在时间和空间上的分配水平和质量

2、。 和谐：物质、精神、社会政治生活多要素之间的和谐有序发展。如人与人，人与自然，人与社会，城市结构与功能，自然景观美与人文景观美，社会安全感等。 康乐：心理上和生理上的健康发展。如医疗保健、文艺享受、旅游休憩等。,二、城市生态系统的问题,二十世纪以来，随着城市化进程如此迅猛，带来了一系列城市社会问题和生态环境问题。当前城市生态系统中普遍存在的生态环境问题，主要有以下几个方面：,1.城市空气污染 2.城市水荒和水质污染 3.城市噪声污染 4.城市废弃物污染 5.城市生物资源的减少,我国城市生态系统问题,1.淡水短缺 水资源缺乏不仅制约经济的发展，还将对社会稳定和国际关系产生严重影响，更令人担忧的

3、是人们缺乏必要的觉悟，还在肆无忌惮的破坏、浪费。 2.人口密集 城市人口密度大是我国大城市的一大特点，国外人口平均密度为每平方公里7918人，而我国是可高达22615人。 3.绿地缺乏 联合国提出的人均绿地面积是5060m2, 而我国实际人均为4.2m2,第二节 城市生态系统评价,一、城市生态系统评价内容 1，城市生态环境现状评价 2，城市发展对生态环境的综合影响评价 通过城市生态系统的评价可为促进城市建设的发展，维护城市生态平衡和区域人口合理分布等提供依据。,二、评价指标确定原则 1，可查性。指标应是相对稳定的 2，可比性。每条指标都应该是确定的，可以比较的。 3，定量性。这是适应建立模式、

4、进行教学处理的需要。,三、评价方法 1，选择指标； 2，将城市生态系统划分为若干层次与若干小系统； 3，综合研究城市生态系统的结构、功能、运行状态、过程及效应；并按这一思路选择评价指标； 4，将各层次、各子系统单一指标组合成全系统的综合指标。,四、评价指标体系 （一）、经济-社会-生态指标体系 1，经济发展水平指标 2，社会生活水平指标 3，生态环境质量指标 （二）人口-能源，交通-自然环境-社会指标体系,第三节 城市生态规划,一、规划目标 1，城市人类与环境的协调 2，城市与区域发展的协调 3，城市经济、社会、生态的可持续发展,二、规划内容 1，人口适宜容量规划 2，土地利用适宜度规划 3，

5、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,三、规划原则 自然生态原则 经济生态原则 社会生态原则 复合生体原则,第四节 城市生态建设,一、生态城市概念的产生和定义 “生态城市”是在联合国教科文组织发起的“人与生物圈计划”研究过程中提出的一个重要概念。指按生态学原理建立起来的一类社会、经济、自然协调发展，物质、能量、信息高效利用，生态良性循环的人类聚居地，即高效、和谐的人居环境。 一个符合生态规律的生态城市应该是结构合理、功能高效、关系协调的城市生态系统。,结构合理：,适度的人口密度 合理的土地利用 良好的环境质量 充足的绿地系统 完善的基础设施 有效的自然保护,功能高效

6、：,资源的优化配置 物力的经济投入 人力的充分发挥 物流的畅通有序 信息流的快速便捷,关系协调：,人与自然 社会关系 城乡 资源利用与更新 环境协迫与环境承载力 总之，生态城市应该是环境清洁优美，生活健康舒适，人尽其才，物尽其用，地尽其力，人和自然协调发展，生态良性循环的城市。,二、生态城市的特点,和谐性、高效性、持续性、整体性、区域性和结构合理、关系协调。,和谐性 生态城市的和谐性，不仅仅所映在人与自然的关系上，人与自然共生共荣，人回归自然，贴近自然，自然融于城市，更重要的在人与人关系上。现在人类活动促进了经济增长，却没能实现人类自身的同步发展。 生态城市是营造满足人类自身进化需求的环境，充

7、满人情味，文化气息浓郁，拥有强有力的互帮互助的群体，富有生机与活力。 生态城市不是一个用自然绿色点缀而僵死的人居环境，而是关心人、陶冶人的“爱的器官”。文化是生态城市重要的功能，文化个性和文化魅力是生态城市的灵魂。这种和谐乃是生态城市的核心内容。,高效性生态城市一改现代工业城市“高能耗”、“非循环”的运行机制，提高一切资源的利用率，物尽其用，地尽其利，人尽其才，各施其能，各得其所，优化配置，物质、能量得到多层次分级利用，物流畅通有序、废弃物循环再生，各行业各部门之间通过共生关系进行协调。,持续性生态城市是以可持续发展思想为指导，兼顾不同时期、空间、合理配置资源，公平地满足现代人及后代人在发展和

8、环境方面的需要，不因眼前的利益而“掠夺”的方式促进城市暂时“繁荣”，保证城市社会经济健康、持续、协调发展。,整体性生态城市不是单单追求环境优美，或自身繁荣，而是兼顾社会、经济和环境三者的效益，不仅仅重视经济发展与生态环境协调，更重视对人类质量的提高，是在整体协调的新秩序下寻求发展。,区域性生态城市作为城乡的统一体，其本身即为一个区域概念，是建立在区域平衡上的，而且城市之间是互相联系、相互制约的，只有平衡协调的区域，才有平衡协调的生态城市。生态城市是人自然和谐为价值取向的，就广义而言，要实现这目标，全球必须加强合作，共享技术与资源，形成互惠的网络系统，建立全球生态平衡。,结构合理 一个符合生态规

9、律的生态城市应该是结构合理。合理的土地利用，好的生态环境，充足的绿地系统，完整的基础设施，有效的自然保护。,关系协调 关系协调是指人和自然协调，城乡协调，资源利用和资源更新协调，环境胁迫和环境承载能力协调。,三、生态城市的标准,生态城市的创建标准，要从社会生态，自然生态，经济生态三个方面来确定。 社会生态的原则是以人为本，满足人的各种物质和精神方面的需求，创造自由、平等、公正、稳定的社会环境； 经济生态原则是保护和合理利用一切自然资源和能源，提高资源的再生和利用，采用可持续生产、消费、交通、居住发展模式； 自然生态原则，给自然生态以优先考虑最大限度的予以保护，使开发建设活动一方面保持在自然环境

10、所允许的承载能力内，另一方面，减少对自然环境的消极影响，增强其健康性。,生态城市应满足以下八项标准： （1）广泛应用生态学原理规划建设城市，城市结构合理、功能协调； （2）保护并高效利用一切自然资源与能源，产业结构合理，实现清洁生产； （3）采用可持续的消费发展模式，物质、能量循环利用率高； （4）有完善的社会设施和基础设施，生活质量高；,（5）人工环境与自然环境有机结合，环境质量高； （6）保护和继承文化遗产，尊重居民的各种文化和生活特性； （7）居民的身心健康，有自觉的生态意识和环境道德观念； （8）建立完善的、动态的生态调控管理与决策系统。,四、生态城市的评价,步骤如下： 1) 建立指标

11、体系(包括资料收集、实地调查、组成因子分析、评价指标筛选和指标体系设计） 2 )指标标准的制定（包括专家咨询、确定指标标准及选择评价方法） 3 )计算及评价分析 （包括进行单项评价、综合评价、向专家咨询、民意测验、修改评价、论证与验证及提出评价报告）,1 建立指标体系,城市生态系统是一个大系统，包含的因子极多，对它进行生态学评价不可能包罗无遗，必须在其中选择若干因子作为评价指标。 指标选择的原则应注意因子的综合性、代表性、合理性、层次性及现实性。 如生态综合指标可从结构、功能、协调度三方面进行评价。,其中结构指标可以分解为人口结构、基础设施、城市环境、城市绿化等，从城市绿化指标中还可分解为人均

12、公共绿地、绿地覆盖率、自然保留地面积等。 城市环境指标又可分解为环境噪声、空气质量、污染控制综合得分等。 人口结构可再细分为：人口密度、人均期望寿命、万人具高等学历人数。 基础设施可分为人均道路面积、人均住房面积、万人病床数等。 功能分为物质还原、资源配置、生产效率。可进一步细分。 协调度分为社会保障、城市文明、可持续性。相应下面可再细分。,2指标标准的制定,在进行城市生态评价时需要对各项评价指标确定其标准值。 有些指标，例如：大气环境、水环境、土壤环境等已有了国家的、国际的或经过研究确定的标准，可以直接引用。 有些指标，如：人均期望寿命、万人具高等学历人数，土地产出率、人均保险费、环保投资占

13、GDP比重等，并无一定的标准，而且有的指标并非越多越好或越少越好，呈简单的线性关系，如人均用水用电，从生活角度是多好，从生态角度是少好。这种标准较难确定。,指标的基本原则：,为了适应评价的要求，参考掌握几个基本原则： 1 凡已有国家或国际标准的，尽量采用规定标准； 2 参考国外具有良好特色的城市的现状值作标准值； 3 参考国内城市的现状值，作趋势外推确定标准； 4 依据现有的环境与社会、经济协调发展的理论，力求定量化作为标准； 5 对那些目前统计数据不十分完整，但在指标体系中又十分重要的指标，在缺乏有关指标统计数据前，暂用类似指标替代。,3 计算及评价分析：,根据不同层次，从低级向高级计算。

14、以往对城市生态系统的研究多侧重于城市自然、经济、社会各个子系统的分析，难以体现城市作为生态系统的特征。到了上个世纪末（90年代），已有学者采用综合生态指标来评价分析城市的生态保护与生态建设水平。城市生态学的又一研究进展。,五、生态城市的发展目标,实现人与自然的和谐 包括人与人的和谐、人与自然的和谐、自然系统的和谐三方面的内容。其中，追求自然系统和谐、人与自然和谐是基础和条件，实现人与人和谐是生态城市的目的和根本所在，即生态城市不仅能“供养”自然，而且能满足人类自身进化、发展的需求，达到“人和”。,六 我国生态城市建设状况,我国自20世纪80年代开始生态环境建设的探索。1999年海南率先获得国家

15、批准建设生态省，2001年吉林和黑龙江又获得批准建设生态省，陕西、福建、山东、四川也先后提出建设生态省。约有20多座城市如广州、上海、宁波、昆明、成都、贵阳、长沙、扬州、威海、深圳、厦门、铜川、十堰等都先后提出建设生态城市的奋斗目标。,七、建设生态城市的意义,大力提倡建设生态型城市，这既是顺应城市演变规律的必然要求，也是推进城市的持续快速健康发展的需要。,一是抢占科技制高点和发展绿色生产力的需要；发展建设生态型城市，有利于高起点涉入世界绿色科技先进领域，提升城市的整体素质、国内外的市场竞争力和形象。,二是推进可持续发展的需要；党中央把“可持续发展”与“科教兴国”并列为两大战略，在城市建设和发展

16、过程中，当然要贯彻实施好这一重大战略。,三是解决城市发展难题的需要；城市作为区域经济活动的中心，同时也是各种矛盾的焦点。城市的发展往往引发人口拥挤、住房紧张、交通阻塞、环境污染、生态破坏等一系列问题，这些问题都是城市经济发展与城市生态环境之间矛盾的反映，建立一个人与自然关系协调与和谐的生态型城市，可以有效解决这些矛盾。,四是提高人民生活质量的需要；随着经济的日益增长，城市居民生活水平也逐步提高，城市居民对生活的追求将从数量型转为质量型、从物质型转为精神型、从户内型转为户外型，生态休闲正在成为市民日益增长的生活需求。,德国打造世界顶级的可持续发展生态城市,德国有着悠久历史的汉堡哈尔堡港宣布要建设

17、成可持续发展的生态城市，它将集工业、娱乐和人居为一体。 由国际知名的Tec建筑公司和奥雅纳工程咨询有限公司（ARUP）设计的生态城市是全球唯一一个正在试图从世界三大绿色建筑环境评价体系（BREEAM、LEED和DGNB）获得最高级别的环保认证的项目。,生态城市的一角,绿色环保建筑内部一览,绿色环保建筑近景,生态城市的蓝图,绿色之都德国弗莱堡,生态城市建设案例,弗莱堡的特点,由于高效率的环境和气候保护政策，使弗莱堡市在城市林地绿肺、气候保护与控制二氧化碳排放，空气和土壤质量保护、新能源的使用和推广（太阳能、风能、水资源利用）以及地区公共交通网、创造新的就业机会还有市民居民的主动参与，才使得弗莱堡

18、市获得了新的经济增长和可持续发展，而太阳能的开发利用，弗莱堡又成为首推慕尼黑和旧金山国际太阳能技术会展地区，其环保经济也成为重要的经济支柱产业。正因为如此，弗莱堡市便成为一个集自然风光、科技、文化、气候、城市生活方式和新的生活品质于一体的城市，因此使得这座城市“绿色之都”锦上添花。,一座城市拥有城市林地是这座城市的骄傲。弗莱堡，拥有林地5138公顷，林地面积占全市辖区总面积的43%。其中，90%属于自然风景保护区，15%为生态群落保护区，是德国拥有最多林地的城市之一。林地是弗莱堡的“绿肺”，也是居民重要的休闲与放松的场所。到黑森林山麓的林地里休息和活动的人们达400万左右。 林间道路总长度达4

19、50公里，自然风光的绚丽多彩，加上林中的交通和旅游设施非常发达，人们可在林中从事体育、探险和益智等活动，众多的森林湖泊和景观塔，都深深地吸引着本土和外地游客的眼球。,这种“可持续发展”的理念，在城市林业的实践上则体现为这样的观念：“林业不仅是植物与动物的生存空间，也是人们业余活动和休闲的场所。”它不仅生产木材，提供可再生性原料，而且地下水的生成和大气的保护也都离不开城市林业。许多开放空间，对弗莱堡是具有文化、历史和美学等方面的认同价值的。 如果说过去的开放空间规划是以兴建小区公园为重点(例如湖滨公园、迪腾巴赫公园等)，那么如今的规划重点，已经转移到城市开放空间之间的联结方面。,可持续发展理念,

20、20世纪90年代，弗莱堡建立了废气排放纪录系统，制定了空气质量保护计划(LRP)，开设了“臭氧电话”，以防止空气污染，并采取了相应的交通规划和完善城市公交设施等。 2010年已经实行了“禁止使用空气污染严重的机动车和微尘防止计划”，并提出土壤保护、污染防治和污染清除等措施，对1790多处历史上曾受污染的土壤进行了系统性的分析与评估，采取了防止污染物扩散和清除毒物等措施，及时避开了对人与环境有毒有害的污染源。,废气排放处理,弗莱堡的脊梁有轨电车,有轨电车是唯一可以出入弗莱堡市中心的车辆，还有专门的自行车道，因此，整个市区很少有私家车。,值得一提的是垃圾处理的构思和理念。历史上的弗莱堡，一直是一座

21、洁净而美丽的城市，200多年前的约翰彼德赫伯尔( Johann Peter Hebel)就曾作诗赞美过她。几乎带有传奇色彩的蔚然成风的垃圾分选处理，使得弗莱堡市得居民已经习惯于将垃圾装入用“灰、绿、黄、褐”等不同颜色的袋中，或者是丢进垃圾箱中。 在弗莱堡，垃圾回收利用已成为人们行为的准则，城市近80%的用纸是废纸回收加工的纸，这同城市政府采取各种物质刺激手段控制垃圾量有关，其中包括对使用环保“尿不湿”的市民提供补贴，对集体合用垃圾回收桶的住户降低垃圾处理费，以及对居民自做垃圾堆肥的进行补助，等等。,垃圾处理措施,至于那些不可回收性的垃圾，则进行焚烧处理，这一被称作“TREA”的焚烧有很高的环保

22、标准，保证了垃圾处理的安全性。对于焚烧垃圾过程中产生的余热，用于保证城市的供暖和1%的居民用电。 至于有害废品，还实行了流动收集站的集中处置。弗莱堡的垃圾处置规划，则把控制垃圾量视为首要任务，垃圾的回收利用则为次之，最后才是垃圾的焚烧。其理念在于，从“用过即扔”的消费方式，向注重环保、走可持续发展道路发展过程的转变,水资源的保护和利用，是“可持续发展”理念的有益实践。弗莱堡市的城市决策者认为，土地使用面积的扩大、土壤的板结化和因气候变异而日渐频繁的灾害性天气，都使城市防洪成为了一项紧迫的任务。为此，在可能被洪水淹没的地段是不允许建房和必须严格审批的。 严格的弗莱堡土地使用规划，采用了“模仿大自

23、然”的方式来规划和治理河流，过去在生态环境方面和破坏河段自然走向所犯下的错误，都必须得以纠正。,水资源的保护利用,在弗莱堡市，地下水是饮用水的主要来源，已不受工业、农业废水和有害物质的污染。珍贵的雨水，是不让其从下水道白白流走的。草地在渗入地表的过程中，其含有有害的物质必须将其过滤，地下水源的保护不仅减轻了地面水域和混合型排水渠的压力，而且生态环保的雨水得到了利用，具备渗水功能的建材，或将屋顶绿化的水集中处置，以及雨水的分流，成为建设规划的标准之一。改变传统的污水处理系统，就是尽可能地收集和利用雨水，或者使其不受阻挡地渗入地下水是重要的生态原则。,可再生能源的研究和利用，是“绿色之都”理念的有

24、益实践。这不仅是弗莱堡市生态环境改善的一大创造，更是经济增长要素发展的一个重要来源。弗莱堡市被称为“太阳能之城”，在这里太阳能、风能、水力发电、生物质能的可再生，以及自行车道基础设施的扩建都处于德国的领先水平。被称作“能源经济”而应用在在公共交通、铁路运输、创造新的就业机会、宾馆入住，以及房屋建造中的隔热、低耗能也都名列德国前茅。这种对可再生能源进行研究并将研究成果打入市场，使得弗莱堡在经济和生态方面，双双获利。,能源利用,在弗莱堡，不论是足球俱乐部的主场地还是市政厅的大楼，或者是学校、教堂和居民社区，太阳能电池无处不在。在市内，高层建筑物有太阳能电池，在市外黑森林的山头上有现代风力发电和可以

25、随着阳光照射方向旋转的“阳光屋”，这一切使弗莱堡成为“太阳能首都,弗莱堡的诱惑太阳能生态,德国的弗莱堡市经过近几十年的低碳减排技术应用。已经被视为世界最绿色城市之一。德国建筑学家设计出一种向日葵式的旋转房屋。这种房屋随太阳转动，一直与太阳保持一定角度，可以有效利用太阳能产热产电，也可以储存起来供夜间或阴雨天使用。,世界有名建筑旋转房屋,在弗莱堡，人们比其他地方最先意识到的是利用太阳能对气候的保护、经济的发展和城市繁荣的重要性。这就是除“太阳能”政策和经济效益重视外，与居民环保意识密切相关的结果。在弗莱堡市，人们对自然保护和环境保护的理念有一个共识，这就是：要想观察先得了解，要想保护先得认识。这是弗莱堡市“自然探险小径”的座右铭，也是弗莱堡市生态环境教育普及规律的真实体现。 在弗莱堡市，学校和市林业局、生态环境站共同培养少儿的环境