第五章

城市生態(tài)系統(tǒng)

生物環(huán)境

第1頁城市生態(tài)系統(tǒng)中生物環(huán)境重點(diǎn)是指城市中動(dòng)物植物微生物第2頁第一節(jié)城市植物城市植物雖少，但在維持城市生態(tài)系統(tǒng)平衡方面依然起著主要作用。城市化深刻改變了城市地域環(huán)境條件，城市地域植物，不論是種類成份和群落與周圍農(nóng)村空闊地域有差異。第3頁一、

城市植物區(qū)系

1.城市植物區(qū)系

植物區(qū)系（flora）是指一定地域范圍內(nèi)全部植物分類單位，包含全部科、屬和種數(shù)量?；颍阂粋€(gè)地方全部植物名目第4頁城市植物區(qū)系是包含城市化地域全部植物，包含他們種屬成份，地理成份和歷史成份進(jìn)行分析。城市植物區(qū)系聯(lián)絡(luò)與地理位置相關(guān)與城市化面積、程度、尤其是環(huán)境污染相關(guān)第5頁第6頁2.城市植物區(qū)系表現(xiàn)城市對(duì)植物區(qū)系影響主要表現(xiàn)在：（1）鄉(xiāng)土植物種類降低。人為活動(dòng)致使很多鄉(xiāng)土植物不能適應(yīng)城市生境而消失或退出城市。第7頁（2）人布植物（anthropochore）增多。人布植物是伴隨人類活動(dòng)而散布植物，諸如農(nóng)作物和雜草，也包含了人類有意或無意引入，以后逸出野生化了植物，稱為歸化植物（alien,naturalizedplants）。能夠把人布植物百分率（歸化率）作為評(píng)判城市化程度一個(gè)指標(biāo)。第8頁第9頁

（3）植物種類增多。比如Sukopp對(duì)西柏林研究所得到結(jié)論(5-3)。認(rèn)為因?yàn)槌鞘芯坝^多樣性增高，含有不一樣用途開暢空間、不一樣結(jié)構(gòu)居民點(diǎn)存在，為各種植物分布提供了生長地點(diǎn)，而且人布植物種類也開始增多。這些效果使城市植物種類增多。

第10頁第11頁（4）植物生態(tài)習(xí)性發(fā)生改變。比如在比較了城市植物與鄉(xiāng)土植物生態(tài)指示值以后，發(fā)覺城市植物光照、溫度、喜硝（氮肥）、土壤反應(yīng)和大陸度指示值均較高，溫度指示值較小。即城市植物對(duì)光照、溫度、氮肥、土壤pH值要求較高，對(duì)水分要求較低更為耐旱。第12頁3.城市植物適應(yīng)能力分類植物對(duì)城市環(huán)境適應(yīng)能力是不一樣，Wittig等人（1985）在研究了13個(gè)中歐城市植物分布基礎(chǔ)上，曾按照植物對(duì)城市環(huán)境適應(yīng)能力把植物劃分為以下5類。（1）極嫌城市植物（highlyurbanphobplant）：在城市里完全看不見或只有極少例外可在市區(qū)見到植物，它們多是一些在貧營養(yǎng)水體、未受污染環(huán)境中生長植物。第13頁(2)中度嫌城市植物（moderatelyurbanphobPlant）：主要生長在城市內(nèi)空闊地域或特殊生境（如大公園、大別墅內(nèi)）植物。(3)中性城市植物(Urbanneutralplant):在城市內(nèi)和城市外都能分布植物。第14頁(4)適生城市植物（moderatlyurbanophilplant）：廣泛分布在城市建成區(qū)內(nèi)植物，但在郊區(qū)也能夠看到。(5)極適生城市植物(highlyurbanophilplant):幾乎限于城市建成區(qū)內(nèi)生長植物，在郊區(qū)只是偶然見到極少數(shù)個(gè)體。第15頁二、城市植被1.城市植被植被（vegetation）是地面上生長著植物總稱，它使地球表面披上一層綠色覆蓋。植物在地面上生長并不是孤立、雜亂無章，在普通情況下，總是成群生長，出現(xiàn)在有聯(lián)絡(luò)種類組合中，特稱之為“植物群落”(plantcommunity)，所以，一地植被又是由許多群落所組成。第16頁第17頁城市植被包含城市內(nèi)一切自然生長和人工栽培各種植被類型第18頁2.城市植被特點(diǎn)①覆蓋率低，這是因?yàn)槌鞘械赜蛲恋乩媒Y(jié)構(gòu)改變緣故。這是最顯著特點(diǎn)。②群落類型也有改變，并多呈孤島狀分布，總特征是自然群落百分比少，人工、半人工群落百分比增加。③出現(xiàn)一些城市中特有群落類型，如耐踐踏植物群落、一年生宅旁雜草群落、多年生宅旁高稈雜草群落、草坪群落以及墻面屋頂群落等第19頁上海市青浦區(qū)城市規(guī)劃(部分)第20頁湖北黃石磁湖經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)第21頁

3.植被與城市生境類型（1）栽培度：Bornkamm(1988)用栽培度（gradeofhemorobiosis）來表示人類對(duì)植被影響程度，并借此確定城市生境類型。第22頁溫帶森林氣候中栽培度等級(jí)名稱栽培影響土地利用基質(zhì)植被新植物區(qū)系％1未栽培未受影響未受影響各種自然植被地段及自然保護(hù)區(qū)自然狀態(tài)自然植被02弱栽培低度放牧和少許砍伐森林，多少保留有自然植被粗放林業(yè)形成茂密森林以及影響較小鹽生草甸、固定沙丘、發(fā)展著沼澤幾乎沒有改變近自然植被＜53半栽培受到傳統(tǒng)林業(yè)或粗放農(nóng)業(yè)周期性或較輕影響牧場(chǎng)、草場(chǎng)、人工林和大田沒有徹底改變而靠近于自然非自然植被5－124β真栽培受到傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)或集約性林業(yè)強(qiáng)烈或連續(xù)性影響農(nóng)田、飼料地、果園已經(jīng)改變遠(yuǎn)自然植被13－175α真栽培使用殺蟲劑、大量施肥、人工排水工業(yè)化農(nóng)業(yè)和園藝工業(yè)化農(nóng)田、園藝場(chǎng)已經(jīng)改變遠(yuǎn)自然植被18－226強(qiáng)栽培受到機(jī)械和化學(xué)原因強(qiáng)烈影響休耕地、宅基地已被強(qiáng)烈改變結(jié)構(gòu)組成非常簡單植被237后栽培完全去除了植被建筑物、道路完全改變特殊人工植被－第23頁用這種等級(jí)能夠半定量地確定植被因人為影響而遠(yuǎn)離自然植被程度。植被栽培度愈高，它們愈不遵照自然演替規(guī)律，所以就需要更多能量輸入才能維持它們存在。在上述等級(jí)系列中，改變最猛烈是5級(jí)和6級(jí)，到6級(jí)時(shí)已不打算再栽培任何植物了。

第24頁（2）人為活動(dòng)影響程度依據(jù)人為活動(dòng)對(duì)植被影響強(qiáng)度，能夠把城市植被分為：①人工栽培群落（artificialplantedunities）②殘余自然群落（naturalcommunities）③城市雜草群落(urbanweedcommunities)：是城市化后，不受人意識(shí)支配而出現(xiàn)植物群落。第25頁都江堰市一個(gè)十字路口第26頁

三、城市植被作用評(píng)價(jià)城市環(huán)境質(zhì)量，植被覆蓋率是一個(gè)主要指標(biāo)。城市植被作用可歸納為以下：

1.改進(jìn)氣候：夏季降溫，冬季溫高；增加空氣濕度；降低風(fēng)速；與類型、結(jié)構(gòu)、面積相關(guān)。

2.凈化空氣：光合作用：1個(gè)城市居民需要10平方米森林或50平方米草地；吸收污染物，凈化空氣；第27頁3.降低噪聲：隔音和吸音，視寬度、高度、形狀、種類組成而有差異。如喬灌配合，效果好。4.防災(zāi)減災(zāi)：茂密森林有防火效果，防地震、森林對(duì)暴雨、河流泛濫、滑坡、崖崩有防護(hù)效果5.保健衛(wèi)生：森林浴，凈化空氣、降低噪聲、分泌殺蟲物質(zhì)等6.心理健康：舒適與愜意、創(chuàng)造、想象力、熱愛生活7.觀賞游憩：環(huán)境美組成，多樣性美，人格、性格、文化；觀賞游玩、納涼散步、體育鍛煉等

第28頁四、植物對(duì)城市環(huán)境指示意義

1.指示環(huán)境

植物生長、發(fā)育受環(huán)境影響，所以能夠利用植物生長、發(fā)育、分布等改變推測(cè)環(huán)境情況，即植物指示環(huán)境作用。第29頁苔蘚及地衣種類和數(shù)量降低或消失能夠指示空氣中SO2污染程度第30頁第31頁2.城市環(huán)境分區(qū)（1）物候分區(qū)：城市中植物物候期差異也可用來進(jìn)行城市環(huán)境分區(qū)（2）植物受害情況分區(qū)：從質(zhì)（長勢(shì)、健康程度、開花現(xiàn)象）和量（葉面積、葉重量、樹干直徑、樹高等）進(jìn)行區(qū)分（3）污染物濃度分區(qū)：依據(jù)植物體內(nèi)所含污染物濃度第32頁第33頁第二節(jié)城市動(dòng)物城市動(dòng)物是城市生態(tài)系統(tǒng)中消費(fèi)者。城市化過程使自然環(huán)境發(fā)生深刻改變，不可防止地:1.引發(fā)當(dāng)?shù)匾吧鷦?dòng)物種類和數(shù)量發(fā)生改變。開闊空間丟失，以及作為食物起源與隱蔽條件植被受到破壞，都是造成城市野生動(dòng)物種類降低主要原因。人類活動(dòng)強(qiáng)烈干擾、污染和交通噪聲是野生動(dòng)物消失另一個(gè)主要原因。其中對(duì)環(huán)境改變尤其敏感鳥類，受到影響尤為顯著。不過2.一些能忍受環(huán)境改變，并能與人伴生（companion）有害動(dòng)物，變得愈加適應(yīng)城市生態(tài)環(huán)境，如家棲鼠（commensalrodents）、蜚蠊（cockroach）等。第34頁

城市動(dòng)物區(qū)系(urbanfauna):

是指在城市范圍內(nèi)全部動(dòng)物種類組成，包含脊椎動(dòng)物與無脊椎動(dòng)物。

第35頁一、城市小型獸類區(qū)系與群落城市小型獸類主要以家棲鼠為主，其它種類還有：鼬（Musteal）、貍（Nyctereutes）、狐（VulpesVulpus）等。城市家棲鼠，包含褐家鼠（Rattusnorvegicus）、小家鼠（Musmusculus）和黃胸鼠（Rattus

flavipectus）等，主要棲息在各類建筑物及倉庫等場(chǎng)所。第36頁第37頁

原來?xiàng)⒃谠摰睾?、貍、鼬、野兔（Lepus）及農(nóng)田鼠類等許多小型哺乳動(dòng)物伴隨城市擴(kuò)大而快速向外退卻。如東京貍（Nyctereutesprocyonoides）、鼠及兔分布區(qū)改變能適應(yīng)城市生活環(huán)境動(dòng)物，可在城市中生存繁衍，形成城市動(dòng)物群落。在野生小型獸類中，唯一能在城市中定居繁衍只有鼠類。第38頁

第39頁城市中各種動(dòng)物種群空間分布都展現(xiàn)一定格局（distributionpattern），主要有聚集分布（clumpeddistribution）、均勻分布（uniformdistribution）和隨機(jī)分布（randomdistribution）等（圖5—10）第40頁第41頁

二、城市鳥類區(qū)系與群落

城市鳥類種類組成改變也十分顯著。城市化造成環(huán)境改變，造成鳥類種類降低和組成改變。

上海地域鳥類（包含亞種）原有335種，占到全國鳥類種數(shù)1／3以上，現(xiàn)在市區(qū)既見不到黃鵬蹤影，黃浦江及蘇州河上空鷗群也早已消失（上海市環(huán)境保護(hù)局，上海市野生動(dòng)物保護(hù)協(xié)會(huì)，1986）。第42頁

對(duì)環(huán)境改變尤其敏感鳥類，受到城市化影響非常顯著城市或地域比較一比較二蘭州185種（1960）114種（1984）武漢282種126種（1970）北京（北海及中南海）19種雁鴨類水鳥（1940）0（1960）第43頁

欒曉峰等()對(duì)上海市農(nóng)耕區(qū)鳥類進(jìn)行調(diào)查，鳥類物種豐富度與荒地面積呈顯著正相關(guān)，與環(huán)境污染程度呈顯著負(fù)相關(guān)，與林地面積、人口密度、水體面積等相關(guān)不顯著。提醒荒地對(duì)鳥類多樣性非常主要。第44頁第45頁20世紀(jì)60年代初對(duì)蘭州市鳥類調(diào)查發(fā)覺，市郊有鳥類185種，時(shí)過，伴隨環(huán)境發(fā)生巨變，鳥類種類降低到114種（陳鑒潮等，1984）。武漢地域原有鳥類282種及亞種，到20世紀(jì)70年代常見種類僅存126種，其中繁殖鳥62種，冬候鳥49種，旅鳥15種，這顯然與市區(qū)內(nèi)原有自然景觀遭受連續(xù)性破壞相關(guān)（胡鴻興，1984）。北京城區(qū)20世紀(jì)30至40年代，曾有4種鷺科（Ardeidae）鳥類在勞感人民文化宮（太廟）內(nèi)樹上筑巢，在北海和中南海也統(tǒng)計(jì)到雁形目（Anserifopmes）中雁鴨類有19種棲息生存，但到60年代，上述地域這些鳥類就已絕跡（鄭光美，1962）。到80年代，北京城內(nèi)原來分布較普遍一些大中型鳥類，如斑鳩（Streptopeliaorientalis）三寶鳥（Eurystomusorientalis）、黑卷尾（Dicruruscmacrocercus）、黑枕黃鵬（Orioluschinensis）等也基本絕跡，原來數(shù)量較多灰喜鵲（Cyanopicacyana）已急劇降低，而對(duì)人工建筑物有著極親密依賴關(guān)系麻雀（Passermontanus）則成為當(dāng)前北京城市環(huán)境中鳥類絕對(duì)優(yōu)勢(shì)種（魏湘岳等，1989）。第46頁日本東京鳥類調(diào)查，也發(fā)覺鳥類種數(shù)逐年在遞減，在明治神宮、自然教育園和濱離宮三個(gè)調(diào)查點(diǎn)觀察到，在過去間，鳥類區(qū)系起了較大改變，繁殖鳥種類從1951年16種，降低到1971年8種，這種改變與城市環(huán)境質(zhì)量變差及鳥類棲息地變得越來越單純化相關(guān)。依據(jù)對(duì)東京市區(qū)650個(gè)點(diǎn)大山雀（Parusmazor）調(diào)查資料分析，發(fā)覺大山雀出現(xiàn)與植被分布狀態(tài)相關(guān)第47頁

第48頁

黑枕黃鸝第49頁第50頁城市鳥類帶來一個(gè)嚴(yán)重問題：鳥撞

鳥撞（Birdstrike）：鳥類和飛行狀態(tài)飛行器相撞，造成飛行事故或事故征候總稱。第51頁

城市機(jī)場(chǎng)普通位于城市郊區(qū)，鳥類種類和數(shù)量比較豐富。機(jī)場(chǎng)開闊空間環(huán)境，以及人為活動(dòng)帶來相對(duì)豐富實(shí)物起源吸引了大量鳥類在機(jī)場(chǎng)附近活動(dòng)。頻繁飛行將不可防止造成鳥撞事故征候甚至鳥撞事故發(fā)生。第52頁三、城市有害昆蟲區(qū)系與群落城市有害昆蟲包含：蜚蠊、蠅類、蚊類等。城市有害昆蟲種類和組成存在著地域性差異（表5－10）。第53頁第54頁城市有害昆蟲群落組成：在城市間有顯著差異，同一城市內(nèi)動(dòng)物群落中各物種空間分布也有差異。第55頁

第56頁城市中蠅類種類組成隨季節(jié)展現(xiàn)顯著波動(dòng)。南方城市蠅密度普通6月及9月較高，北方城市則以5～6月數(shù)量最多。城市蠅類種類組成改變，現(xiàn)有自然條件作用，也受人為影響。第57頁

城市蠅類有一定生態(tài)分布特點(diǎn)，城市蠅類起源，除了城市居民生活垃圾能孳生外，許多生產(chǎn)單位（包含豆制品加工廠，食品加工廠及喂養(yǎng)場(chǎng)等）都為蠅類生長繁殖提供了極為有利條件。第58頁城市各種蠅孳生空間分布與孳生物質(zhì)相關(guān)，蠅對(duì)孳生物選擇大致可分為五大類。1.人糞類；2.禽畜糞類；3.腐敗動(dòng)物類；4.腐敗植物類；5.垃圾類。第59頁城市蠅類動(dòng)物每年出現(xiàn)時(shí)間分布與數(shù)量高峰，也因各地地理?xiàng)l件及蠅種不一樣而各異。

第60頁四、城市土壤動(dòng)物城市化使城市下墊面發(fā)生深刻改變，大量建筑物聳立及地面硬化，土壤結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)均發(fā)生改變，致使土壤動(dòng)物區(qū)系及微生物區(qū)系等隨之發(fā)生改變。第61頁五、城市戶養(yǎng)動(dòng)物

城市戶養(yǎng)動(dòng)物（domesticanimals）包含人類觀賞、“伴侶”以及科學(xué)試驗(yàn)動(dòng)物，有各種觀賞鳥、貓、狗、水生動(dòng)物和供試驗(yàn)用鼠、猴等。在這些戶養(yǎng)動(dòng)物中，城市動(dòng)物園是提供觀賞動(dòng)物集中地。即：寵物、試驗(yàn)動(dòng)物、動(dòng)物園中喂養(yǎng)動(dòng)物第62頁除了城市動(dòng)物園外，戶養(yǎng)動(dòng)物數(shù)量最多是鳥類，其中人工放養(yǎng)鴿甚多。昆明城區(qū)每年冬季有數(shù)以萬計(jì)紅嘴鷗（Larusridibundus）在空中翩舞，在碧波蕩漾湖面上翱翔，成了城市美好生活不可少一部分。在戶養(yǎng)動(dòng)物中，養(yǎng)狗、養(yǎng)貓?jiān)谖鞣胶芏鄧页鞘惺质⑿?。昆明市?dāng)前養(yǎng)狗數(shù)量已經(jīng)超出10萬只，給城市市容帶來影響，同時(shí)影響鄰里關(guān)系，多數(shù)狗沒有辦理相關(guān)要求手續(xù)，人與狗矛盾日益突出。從１０月１日起，《昆明市養(yǎng)犬管理?xiàng)l例》將正式實(shí)施。該《條例》實(shí)施后，３３種烈性犬將不得在昆明市主城區(qū)內(nèi)喂養(yǎng)。第63頁

六、城市動(dòng)物與人關(guān)系1．城市動(dòng)物可作為環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)依據(jù)2．城市動(dòng)物危害引發(fā)破壞；傳輸疾??；

第64頁3．人對(duì)城市動(dòng)物影響①人干擾野生動(dòng)物，控制有害動(dòng)物數(shù)量，保護(hù)有益動(dòng)物生存。②人向城市引入戶養(yǎng)動(dòng)物。③一些外來野生動(dòng)物進(jìn)入城市。④這些動(dòng)物在城市里形成新食物鏈。第65頁第三節(jié)城市微生物微生物在城市生態(tài)系統(tǒng)中占有極其主要地位，它們既是許多疾病病原，又是能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)不可缺乏步驟。第66頁

一、空氣中微生物群落空氣微生物群落包含細(xì)菌、霉菌、放線菌等等。有些細(xì)菌、霉菌等能使人、動(dòng)物、植物致病，很多細(xì)菌、霉菌使工農(nóng)業(yè)原料和產(chǎn)品腐敗霉?fàn)€?？諝庵袩o固定微生物叢，微生物不能獨(dú)立地在空氣中生長繁殖。

1．室外空氣中微生物室外空氣中微生物是由水體、土壤及生物生長活動(dòng)，并由氣流、塵埃、土粒等搬運(yùn)而進(jìn)入大氣。第67頁第68頁

2．室內(nèi)空氣中微生物許多在室外空氣中存在微生物隨氣流帶入，也存在于室內(nèi)空氣中。但室內(nèi)空氣中微生物主要起源還是人、動(dòng)物和植物。第69頁二、水中微生物群落水中微生物起源是多方面，包含大氣、土壤、植物、動(dòng)物和人。生活于水中微生物種類很多，有細(xì)菌、病毒、真菌、藻類以及鉤端螺旋體和原生動(dòng)物等。水中細(xì)菌叢組成差異甚大，取決于水中有機(jī)物成份