城市生態(tài)學(xué)康慕誼北京2002.02~064城市土壤與生物群落4.1

城市的土壤1城市化對(duì)土壤的影響及城市土壤特點(diǎn)城市發(fā)展與建設(shè)導(dǎo)致形成廢墟式土壤這類土壤較利于植物根系伸展，但養(yǎng)分布不均；通氣良好，但土體甚為干燥城市道路交通使其兩側(cè)土壤性質(zhì)發(fā)生改變瓦礫、磚、砂、混凝土等建筑廢料多，pH值高，鉛金屬含量大，緊實(shí)度增加城市道路側(cè)旁土壤中及其上生長的植物體內(nèi)鉛含量不同地表狀況下形成的地表徑流占降水量的平均比例4城市土壤與生物群落2城市環(huán)境污染對(duì)土壤的影響土壤酸化:酸雨影響的結(jié)果垃圾污染:

城郊多有發(fā)生污水灌溉:造成土壤潮濕或過潮濕、通氣性變差，營養(yǎng)元素雖豐富但也富集了有害物質(zhì)。特別是由于鎘和鉛的富集，已不再適宜于蔬菜、農(nóng)作物和其他經(jīng)濟(jì)作物生長。此外通過放牧常常還對(duì)動(dòng)物造成毒害4城市土壤與生物群落

綜上述，城市土壤具有較高污染物(重金屬、有機(jī)物等)含量。工業(yè)“三廢”和城市垃圾、廢物是引起土壤污染最重要的物質(zhì)來源污染物質(zhì)通過人類向水體排放或引工業(yè)污水和生活污水灌溉而進(jìn)入土壤。此類引起的土壤污染最普遍進(jìn)入大氣，以飄塵、降塵的形式淋洗入土壤廢渣、垃圾等固體廢物堆放，或作為肥料施用而進(jìn)入土壤4城市土壤與生物群落小氣候：溫度高、濕度低、風(fēng)速小,造成物候期較郊區(qū)提前土壤：鹽離子濃、緊實(shí)度大、質(zhì)地較粗

生境類型

表面蒸發(fā)蒸騰強(qiáng)烈生境:公園綠地,綠化良好而寬闊的街道,河流湖泊周邊,夏季氣溫較低、濕度較高,冬季較周圍區(qū)偏冷,適合多種生物生存

空曠干燥生境:未綠化的寬闊街道和廣場(chǎng),高溫、干旱,不適于耐旱性差植物生存4城市土壤與生物群落封閉狹窄生境:狹窄的街區(qū)、被高大建筑物環(huán)繞的小空地;夏季氣溫低,風(fēng)速小;冬季暖,小氣候條件良好,適合許多生物生存人類活動(dòng)產(chǎn)生的特殊生境：

屋頂(干旱,陽光充足,瓦松生長)

建筑物外墻(越老越利于植物生長)

路旁(污染嚴(yán)重,改變種間競(jìng)爭關(guān)系,地衣/苔蘚生長受抑)

鐵道側(cè)(熱條件好,喜城市植物可沿此分布很遠(yuǎn))4城市土壤與生物群落2

城市植物群落的區(qū)系特征城市植物—通常指僅限于城市地區(qū)出現(xiàn)的植物種類,主要包括以下兩類：以建筑群密集地段為最佳生境，在城市以外地帶缺失或即使存在，但只選擇該地帶內(nèi)有限的特殊生境的種類，這類植物通常被稱為喜城市環(huán)境種(urbanophileplant),如野大麥(Hordeummurinum),大蒜芥(Sisymbriumaltissimum)等4城市土壤與生物群落城市植物區(qū)系的特征往往只具有一種或少數(shù)幾種常見植物,這一特點(diǎn)在城市行道樹的樹種組成中體現(xiàn)最為明顯,如懸鈴木(Plantanusacerifolia),國槐(sophorajaponica),槭(Acerspp.)等具有較大比例的世界廣布種和歸化植物(naturalizedplant):有人認(rèn)為一地的植物區(qū)系中,歸化植物種類數(shù)目占總種類數(shù)目的比率(歸化率)是表示城市化程度的標(biāo)志之一4城市土壤與生物群落影響城市植被的植物區(qū)系種類組成的因素首先取決于城市所處地區(qū)的自然條件,如在南方城市中所常見的熱帶植物一般不會(huì)出現(xiàn)在北方城市中,反之亦然在很大程度上還受其本身目的或功能的影響，如為了滿足遮擋陽光、美化環(huán)境之目的，常常選擇冠幅大、色彩美的闊葉樹；而為了創(chuàng)造迷人的風(fēng)景，則常常選擇樹形優(yōu)美的常綠針葉樹種4城市土壤與生物群落在不同地區(qū)和不同國家,還受其文化傳統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等因素的影響如我國許多古老城市的古跡周圍常分布著參天古柏或茂林修竹又如在西方國家,低收入階層居住區(qū)的植物群落中,常常只能見到散生的、生活力衰退的老齡土生樹;或見到以速生樹種為主的人工營造林地。而在高收入階層居住的區(qū)域,則常可見到自然林地的群落片段柏林四個(gè)城市分區(qū)中植物區(qū)系組成的變化4城市土壤與生物群落城市土地利用對(duì)植物區(qū)系的影響,還表現(xiàn)在不同地區(qū)的城市,雖位于不同大陸不同氣候帶,但其植物區(qū)系組成具有一定相似性。如德國杜塞爾多夫的植物區(qū)系與北京的相似性為10%,與智利首都利馬的為7%。而在這些城市所處區(qū)域中,由氣候和土壤條件所決定的潛在自然植被,在種一級(jí)水平上則沒有任何相似性。Kunick于1982年對(duì)中歐地區(qū)九個(gè)城市植物區(qū)系的比較結(jié)果表明,在所有被統(tǒng)計(jì)的種類當(dāng)中,有15%的種為這九個(gè)城市所共有。如果僅僅對(duì)這些城市中工業(yè)用地范圍內(nèi)的植物種類進(jìn)行統(tǒng)計(jì),則相似性程度可高達(dá)50%4城市土壤與生物群落3

城市環(huán)境下的植物群落城市植物群落的結(jié)構(gòu)特征群落結(jié)構(gòu)簡單:水平變化多為均勻結(jié)構(gòu);垂直分層多為單層或雙層結(jié)構(gòu)。如草坪、公園綠地、行道樹群落均屬此類種類組成單純并相似:城市植物群落往往是為特定目的如綠化觀賞而營造的,而觀賞價(jià)值,在世界各地人們心目中有其共通之處4城市土壤與生物群落4城市環(huán)境下動(dòng)物區(qū)系的變化(Numata,1978)鳥的種類呈減少趨勢(shì)：如東京自然園內(nèi)的鳥類從58年的16種減少到77年的8種因而以鳥類為天敵的害蟲得以大量繁殖，從而危害到城市樹木的生長不休眠的赤家蚊的生態(tài)型地下家蚊（赤家蚊的生理性變種）逐漸擴(kuò)展4城市土壤與生物群落鼠類發(fā)生變化：溝鼠正在排擠熊鼠--溝鼠以地下市街為居住場(chǎng)所，隨著地下建筑的建成與發(fā)展，溝鼠在那里不斷大量繁殖魚的種類組成發(fā)生變化：喜歡清水的魚類由于河水污染而已經(jīng)消失，代之而來的是繁殖量很大的鯉科小魚如白票子等5城市生態(tài)系統(tǒng)5.1

城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)城市是一個(gè)以人為中心的自然、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的復(fù)合人工生態(tài)系統(tǒng)，其中城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)涉及到城市居民的物質(zhì)生活與精神生活諸方面，主要由生產(chǎn)、流通和消費(fèi)三大系統(tǒng)構(gòu)成5城市生態(tài)系統(tǒng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求一般是先物質(zhì)后精神：物質(zhì)生產(chǎn)部門的結(jié)構(gòu)和布局與城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市環(huán)境質(zhì)量以及居民生活等關(guān)系密切非物質(zhì)生產(chǎn)部門的發(fā)展和消費(fèi)系統(tǒng)的完善,隨現(xiàn)代化工業(yè)與社會(huì)的發(fā)展、居民生活水平的提高，從而對(duì)居住環(huán)境及生活服務(wù)的追求多樣化而發(fā)展5城市生態(tài)系統(tǒng)城市的基礎(chǔ)設(shè)施

城市水源、自來水廠與輸配水管網(wǎng)、排水系統(tǒng)及污水處理

道路、橋梁、隧道、公共交通

城市煤氣熱力廠及輸配管網(wǎng)、電力輸配網(wǎng)

郵電通訊

園林綠化、環(huán)境衛(wèi)生

安全防御：防洪、消防、抗震、控制地面沉降5城市生態(tài)系統(tǒng)

我國的城市化往往發(fā)展不平衡,城市人口增長速度遠(yuǎn)快于城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)~~?；A(chǔ)設(shè)施水平與西方國家相比,處于相當(dāng)落后的狀態(tài),如:城市供水緊張:北方城市幾乎全部缺水,日缺水達(dá)15106t以上;排水設(shè)施落后,97%的污水未經(jīng)處理排入江河,造成水體污染城市道路短缺,交通擁擠:地鐵線路尤其匱乏城市居民住房緊張:人均不足10m2城市綠化覆蓋率低:許多城市未達(dá)國家標(biāo)準(zhǔn)5城市生態(tài)系統(tǒng)5.2

城市人口人口的數(shù)量和結(jié)構(gòu)城市人口類型增加型:人口向該城市集中,城市規(guī)模在擴(kuò)大減少型:人口向其他地區(qū)遷移,城市吸引力下降靜止型:人口相對(duì)保持穩(wěn)定,城市活力后勁不足5城市生態(tài)系統(tǒng)人口的自然結(jié)構(gòu)性別結(jié)構(gòu):是否均衡,決定著城市內(nèi)部人口再生產(chǎn)過程的變動(dòng)方向年齡結(jié)構(gòu):部分地決定著城市人口群體再生產(chǎn)的速度,決定著能夠提供給社會(huì)的勞動(dòng)力數(shù)量,影響著對(duì)社會(huì)生活消費(fèi)物品的需求量質(zhì)量結(jié)構(gòu):主要是指人口的先天素質(zhì)情況,如發(fā)育屬于正常還是畸形,有否殘疾,比例多少等?西安市人口年齡結(jié)構(gòu)分布圖(資料截止于1998年)男性女性北京市人口年齡結(jié)構(gòu)對(duì)比5城市生態(tài)系統(tǒng)北京市1990,1982和1964年人口普查結(jié)果分析:不滿周歲的乳兒、學(xué)齡前兒童和少年兒童人口占總?cè)丝诒戎?1990年<1982年<1964年,計(jì)劃生育工作取得的顯著成果青年、兵源和育齡婦女人口占總?cè)丝诘谋戎?1982年>1964年,分別增長9.03%,3.95%和8.1%:50’s和60’s生育高峰的結(jié)果;

1990年<1982年,分別回落5.43%,0.64%和1.53%:人口已進(jìn)入穩(wěn)定增長的階段5城市生態(tài)系統(tǒng)勞動(dòng)年齡人口占總?cè)丝诘谋戎?

1982年>1964年,較有大幅度的增長(高出17%),1990年>1982年,比重達(dá)到66.3%,顯示出男女勞動(dòng)力資源非常富足老年人口占總?cè)丝诘谋戎?

1990年>1982年>1964年,反映出居民生活水平提高,醫(yī)療保健事業(yè)發(fā)展,人口壽命有所延長;同時(shí)也提示我們:北京市人口開始出現(xiàn)老齡化跡象5城市生態(tài)系統(tǒng)一個(gè)地區(qū)人口的自然結(jié)構(gòu)，與該地區(qū)人口負(fù)荷量的變化、勞動(dòng)力資源余缺程度、被撫養(yǎng)人口的增減等有十分密切的關(guān)系，是一項(xiàng)非常重要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素指標(biāo)，也是在城市規(guī)劃與建設(shè)中，規(guī)劃各類(針對(duì)不同年齡人口的)服務(wù)設(shè)施(如托兒所、幼兒園、中小學(xué)、醫(yī)院、養(yǎng)老院等)的重要依據(jù)5城市生態(tài)系統(tǒng)人口的社會(huì)構(gòu)成包括人口的社會(huì)分布、職業(yè)構(gòu)成、民族組成等?？杀环譃槿箢?基本人口:工礦交通企業(yè)、行政機(jī)關(guān)事業(yè)單位及高等院校在冊(cè)人員,對(duì)城市規(guī)模起決定性作用服務(wù)人口:指為本地區(qū)服務(wù)的企業(yè)單位、文教、醫(yī)療和商業(yè)單位的在冊(cè)人員被撫養(yǎng)人口:未成年、未參加工作和喪失勞動(dòng)能力的人城市規(guī)劃部門一般將人口比例控制在基本人口:30%~40%服務(wù)人口:12%~20%被撫養(yǎng)人口:45%~50%5城市生態(tài)系統(tǒng)5城市生態(tài)系統(tǒng)根據(jù)勞動(dòng)職工按國民經(jīng)濟(jì)部門統(tǒng)計(jì)的九大部類,又可將城市人口分為:生產(chǎn)性勞動(dòng)人口:工業(yè)職工、基本建設(shè)職工、農(nóng)林水職工、交通郵電職工非生產(chǎn)性勞動(dòng)人口:商業(yè)服務(wù)系統(tǒng)職工、城市公用事業(yè)職工、科教、文化、衛(wèi)生部門職工、金融部門職工、國家機(jī)關(guān)與人民團(tuán)體的職工非勞動(dòng)人口:除上述兩類外不從事社會(huì)勞動(dòng)人口

城市勞動(dòng)人口比例一般應(yīng)占在45%~60%左右5城市生態(tài)系統(tǒng)人口密度—單位面積空間內(nèi)生存容納的居民人口數(shù),是區(qū)分城市大、中、小等級(jí)的主要依據(jù)城市人口密度也說明區(qū)域的擁擠程度,間接地反映著城市的環(huán)境質(zhì)量

人口密度大是我國城市人口的一大特點(diǎn):如北京市1995年底已達(dá)1251.1萬人,平均745人/km2,其中城區(qū)人口密度超過15000人/km2

5城市生態(tài)系統(tǒng)與人口密度相關(guān)的問題是城市人均用地狀況:英國每人大于100m2

美國每人大于150m2

俄羅斯每人大于200m2我國1985年全國城市用地為每人73m2,上海每人僅為26m2我國城市在用地的比例上,工業(yè)用地偏大,生活用地偏緊5城市生態(tài)系統(tǒng)針對(duì)人口密度的高低對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)的利弊,存在兩種截然相反的觀點(diǎn):1一派認(rèn)為:傳統(tǒng)的生理、心理和社會(huì)學(xué)觀點(diǎn)表明:人口密度增加將加重人的生理和精神壓力,降低生活水平,惡化環(huán)境質(zhì)量,使犯罪率上升等2另一派提出:適當(dāng)增加人口密度,將有助于降低按人口平均的資源消耗和環(huán)境影響,減少運(yùn)輸量,

節(jié)約能源,充分發(fā)揮城市功能,提高經(jīng)濟(jì)效益5城市生態(tài)系統(tǒng)

事實(shí)上,這里牽涉到一個(gè)適度人口密度的問題:固然人口密度增加,有利于降低按人口平均的資源消耗和環(huán)境影響,提高經(jīng)濟(jì)效益;然而過高的人口密度,必然造成人的生理和精神負(fù)擔(dān)加重,從而使人的生活質(zhì)量和工作效率降低,甚至罹患疾病,到頭來仍然會(huì)使城市背上沉重的經(jīng)濟(jì)包袱有關(guān)城市合理人口密度問題,將在后面章節(jié)—城市規(guī)模與城市資源和環(huán)境容量關(guān)系繼續(xù)討論5城市生態(tài)系統(tǒng)5.3城市生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)城市生態(tài)系統(tǒng)的概念城市是城市居民與其周圍環(huán)境相互作用形成的網(wǎng)絡(luò),是人類生產(chǎn)和生活活動(dòng)集中的較大場(chǎng)所,是人類在改造和適應(yīng)自然環(huán)境的基礎(chǔ)上建立起來的特殊空間地域綜合體該空間地域綜合體是自然實(shí)體和社會(huì),、經(jīng)濟(jì)和科學(xué)文化實(shí)體的有機(jī)統(tǒng)一:5城市生態(tài)系統(tǒng)占有一定空間,有包括人類在內(nèi)的生物和非生物組成等要素要素間存在物質(zhì)—能量代謝、生物地球化學(xué)循環(huán)以及物質(zhì)供應(yīng)(輸入)和廢物處理(輸出)要素間相互作用構(gòu)成有內(nèi)在聯(lián)系的統(tǒng)一整體因而可將城市看成是一個(gè)(馬世俊等,1984)：

自然—經(jīng)濟(jì)—社會(huì)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)—SENCE,i.e.,Social-Economic-NaturalComplexEcosystem5城市生態(tài)系統(tǒng)在這個(gè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中:各種自然及物理組分是城市賴以生存的基礎(chǔ)各個(gè)部門的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和代謝過程是城市生存發(fā)展的活力和命脈每個(gè)人的社會(huì)行為及文化觀念是城市演替與進(jìn)化的動(dòng)力泵5城市生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)格地講,城市只是人口集中居住的地方,是當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境的一部分,并非一個(gè)完整的、自我穩(wěn)定的、典型的生態(tài)系統(tǒng):1)城市所需的物質(zhì)和能量大都來自周圍其它生態(tài)系統(tǒng),城市之狀況如何往往取決于外部條件2)城市同時(shí)也具有生態(tài)系統(tǒng)的某些特征,如組成城市的生物成分,除人類外,還有植物,動(dòng)物和微生物;能夠進(jìn)行初級(jí)生產(chǎn)和次級(jí)生產(chǎn);具有物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)等功能5城市生態(tài)系統(tǒng)上述類似或不似典型生態(tài)系統(tǒng)的方面,因人類的參與而發(fā)生大小不等的變化。然而不管怎樣,城市與其周圍的自然和人工生態(tài)系統(tǒng)間存在著各種聯(lián)系,彼此間相互影響,相互作用。因此將城市看作一個(gè)生態(tài)系統(tǒng),研究其物質(zhì)和能量的高效利用,社會(huì)與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展,系統(tǒng)內(nèi)部的動(dòng)態(tài)調(diào)控,不僅有益于城市本身的規(guī)劃與管理,也有利于處理和協(xié)調(diào)城市與其周圍地區(qū)的關(guān)系,從而達(dá)到整個(gè)區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展5城市生態(tài)系統(tǒng)城市生態(tài)系統(tǒng)的組成自然系統(tǒng):居民賴以生存的基本物質(zhì)環(huán)境,如陽光、空氣、雨露、植被、土壤、動(dòng)物等自然景觀要素經(jīng)濟(jì)系統(tǒng):生產(chǎn)、分配、流通與消費(fèi)的各個(gè)環(huán)節(jié),包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、運(yùn)輸、貿(mào)易、金融、建筑、通訊、科技等社會(huì)系統(tǒng):物質(zhì)生活與精神生活諸方面,如衣、食、住、旅、醫(yī)等和人們的心理狀態(tài),以及文化、藝術(shù)、宗教、法律等上層建筑城市生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu):土地利用的空間排布形式社會(huì)結(jié)構(gòu):包括人口結(jié)構(gòu)勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)智力結(jié)構(gòu)勞動(dòng)力~

—?jiǎng)趧?dòng)人口中不同職業(yè)勞動(dòng)力所占比例,反映城市的經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)和主要職能智力~—具有一定專業(yè)知識(shí)和技能的勞動(dòng)力部分,能反映城市的文化水平和現(xiàn)代化程度,并往往決定著城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展前景5城市生態(tài)系統(tǒng)5城市生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu):為一特殊的倒三角形(見下頁圖)

植食動(dòng)物肉食動(dòng)物植物動(dòng)物人植物(a)

自然生態(tài)系統(tǒng)(b)

城市生態(tài)系統(tǒng)城市生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)比較5城市生態(tài)系統(tǒng)在城市生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)研究中,最能反映系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)動(dòng)規(guī)律的關(guān)鍵因素有:城市人口變動(dòng)城市經(jīng)濟(jì)活動(dòng)

城市土地利用—對(duì)之研究尤其重要,因?yàn)樗侨祟惿鐣?huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)規(guī)模與水平的綜合反映,是城市空間結(jié)構(gòu)狀況的實(shí)際反映5城市生態(tài)系統(tǒng)城市生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)城市生態(tài)系統(tǒng)是以人為主體的生態(tài)系統(tǒng)身兼數(shù)任:生產(chǎn)者、消費(fèi)者、主宰者城市生態(tài)系統(tǒng)是容量大、流量大、密度高、運(yùn)轉(zhuǎn)快、高度開放的系統(tǒng)城市生態(tài)系統(tǒng)是人類自我馴化的系統(tǒng)城市生態(tài)系統(tǒng)是多層次的復(fù)雜系統(tǒng)5城市生態(tài)系統(tǒng)上述城市生態(tài)系統(tǒng)特點(diǎn)表明:與周圍其它生態(tài)系統(tǒng)高速而大量的能流和物流交換,主要并必須靠人類活動(dòng)來進(jìn)行協(xié)調(diào),使之趨于相對(duì)平衡,從而最大限度地完善城市生產(chǎn)和生活環(huán)境,滿足城市生產(chǎn)和居民生活的需要正是由于城市生態(tài)系統(tǒng)的這種非獨(dú)立性(對(duì)其它生態(tài)系統(tǒng)的依賴性),使城市生態(tài)系統(tǒng)顯得特別脆弱,傳統(tǒng)生態(tài)意義上的自我調(diào)節(jié)能力極小5城市生態(tài)系統(tǒng)5.4城市生態(tài)系統(tǒng)的功能組織社會(huì)生產(chǎn),方便居民生活1城市生態(tài)系統(tǒng)的能量流能量流動(dòng)的基本過程原生次生有用最終自然界加工轉(zhuǎn)化,便于輸送或貯存做功利用轉(zhuǎn)移至產(chǎn)品中或投入到使用中分解者肉食者植食者環(huán)境能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)生產(chǎn)者生態(tài)系統(tǒng)中的能量流與物質(zhì)流特征的關(guān)系比較轉(zhuǎn)化率原生能源次生能源有用能源最終能源熱熱熱熱熱熱傳輸率利用率利用率城市生態(tài)系統(tǒng)能流的基本過程5城市生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的性質(zhì)

1)遵循熱力學(xué)第一、第二定律,在流動(dòng)中不斷有損耗,不能構(gòu)成循環(huán)(單向性);2)能流的特點(diǎn)體現(xiàn)在物質(zhì)流中:除部分熱損耗由輻射傳輸外,其余的能量均由物質(zhì)攜帶。但是能量在流過每一個(gè)能級(jí)時(shí),并不服從所謂的“百分之十律”(10%law)5城市生態(tài)系統(tǒng)城市能源的利用率和利用形式直接影響著城市的污染狀況,但城市能源利用政策既不能走所謂“多多亦善”論的道路,也不必刻求“零增長”論的效果“多多亦善”論—發(fā)展城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)必須相應(yīng)增加體外能量投入,愈多愈好,形成所謂規(guī)模效應(yīng)“零增長”論—能量消耗的指數(shù)增長已造成嚴(yán)重生態(tài)破壞,決不能再持續(xù)下去,否則會(huì)導(dǎo)致人類的毀滅,故必須把能量消耗嚴(yán)格限制在現(xiàn)有水平5城市生態(tài)系統(tǒng)Comments:

兩者均過于極端化,其實(shí)在這兩者之間有一條更合理的道路:加快能源結(jié)構(gòu)改造,積極開發(fā)無污染和商業(yè)價(jià)值更大的新能源,開發(fā)并合理利用能夠提高能效的新技術(shù)這樣,人類就有可能在不是無限增加人均能量消耗的情況下,仍然保持社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長,使人類的生活水平逐步得到提高,生活質(zhì)量得到不斷改善5城市生態(tài)系統(tǒng)2城市生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)流可從資源貨物流、人口流等方面分析:人口流:城市人口在時(shí)間與空間上的變化常住人口流:出生/死亡遷入/遷出規(guī)則或不規(guī)則的市內(nèi)流動(dòng):合理的城市布局可以使居民的上下班時(shí)間縮短,也會(huì)使居民生活感到方便西安市城區(qū)道路網(wǎng)示意圖5城市生態(tài)系統(tǒng)流動(dòng)人口流:旅游、探親、過境、出差、經(jīng)商、做生意,和“打工族”—8000萬(1993年)

流動(dòng)人口同樣參與城市的物流與能流,消耗的物質(zhì)與能量常常超過常住人口的水平,從而大大加劇城市環(huán)境污染和交通擁擠。據(jù)桂林市調(diào)查,外國游客比本市居民排放的生活污水多6.8倍,生活垃圾多9.8倍,廢氣多8倍。國內(nèi)游客比本市居民排放的生活污水多2倍,生活垃圾多2.5倍,廢氣多2倍……5城市生態(tài)系統(tǒng)資源貨物流:包括資源流(如水流)和貨物流等資源貨物流不僅僅是簡單的輸入與輸出,還包括其中的開發(fā)、生產(chǎn)(形態(tài)與功能的轉(zhuǎn)變)、交換、分配、消耗、累積、及廢物排放等物質(zhì)在系統(tǒng)中所經(jīng)過的一切過程貨物流程(見下頁圖)生產(chǎn)庫存輸出消耗

(生產(chǎn),生活)廢棄物累積

(如建筑物,道路等)輸入城市生態(tài)系統(tǒng)中的貨物流示意唐山市物質(zhì)流動(dòng)估算(1981~1983年平均)5城市生態(tài)系統(tǒng)不同規(guī)模、不同性質(zhì)的城市,其物質(zhì)輸入、輸出的規(guī)模、性質(zhì)、代謝水平不同:如工業(yè)城市輸入以原材料、能源資源為主,輸出以加工產(chǎn)品為主;風(fēng)景旅游城市輸入以消費(fèi)品為主,輸出以廢棄物垃圾為主城市物質(zhì)流的輸入輸出收支平衡非常重要:凡輸入近等于或略大于輸出的城市,其規(guī)模和內(nèi)部積蓄量變動(dòng)較小,維持著相對(duì)的動(dòng)態(tài)平衡;輸入比輸出大得多的城市是發(fā)展型的城市;輸入比輸出小得多的城市,是整體已開始衰落的城市5城市生態(tài)系統(tǒng)城市的物流運(yùn)轉(zhuǎn),消納,輸入與輸出可看做城市的物質(zhì)代謝。研究城市物質(zhì)代謝的重點(diǎn):物質(zhì)的來源、利用、分配、管理廢物的排放、擴(kuò)散、處理、再生城市的負(fù)載能力、環(huán)境容量污染物質(zhì)的流動(dòng)規(guī)律及對(duì)人和物理環(huán)境的影響等問題5城市生態(tài)系統(tǒng)3城市生態(tài)系統(tǒng)的信息流:信息(information,

message)—就是指消息,是對(duì)某一事物不確定性的度量,或者說指對(duì)某事物知道和了解的程度。一個(gè)事物越復(fù)雜,它其中所包含的信息就越多,要想了解該事物,就需要掌握更多的信息。信息雖無形,但卻有價(jià)信息具有三個(gè)作用:傳遞知識(shí):通過發(fā)布消息、宣傳廣播、輸出數(shù)據(jù)、圖象、指令、信號(hào)等,可以傳遞和散播知識(shí),把知識(shí)變成生產(chǎn)力5城市生態(tài)系統(tǒng)傳遞情報(bào):戰(zhàn)爭時(shí)代的軍事情報(bào),和平時(shí)代的政治、經(jīng)濟(jì)和科技情報(bào),都要依靠靈通的信息傳遞。掌握了情報(bào),往往就會(huì)在競(jìng)爭中居于有利地位節(jié)省時(shí)間提高效率:信息出時(shí)間,出效率。據(jù)國外資料報(bào)道,交通部門采用調(diào)度通訊,可使運(yùn)輸能力提高50%以上;基建部門利用電信指揮,可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率15%以上。日本有人計(jì)算,靠電話及電報(bào)傳真進(jìn)行業(yè)務(wù)聯(lián)系,可節(jié)約交通能源60%5城市生態(tài)系統(tǒng)城市的信息功能(反映城市的現(xiàn)代化程度):具有完善的新聞傳播網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),可在廣闊范圍內(nèi)高速、高容、及時(shí)傳播信息具有現(xiàn)代化的通信基礎(chǔ)設(shè)施,能以信息系統(tǒng)連接生產(chǎn)、交換、分配和消費(fèi)的各個(gè)領(lǐng)域和環(huán)節(jié),高效組織社會(huì)生產(chǎn)和生活輸入分散的無序信息,輸出經(jīng)加工濃縮的有序信息。對(duì)于政治、文化、科學(xué)、商業(yè)中心城市,這一功能尤其重要:輸出精神產(chǎn)品5城市生態(tài)系統(tǒng)5.5城市生態(tài)系統(tǒng)的平衡與調(diào)控1城市生態(tài)系統(tǒng)的平衡—城市自然—社會(huì)—經(jīng)濟(jì)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)在動(dòng)態(tài)發(fā)展過程中,自身保持相對(duì)穩(wěn)定有序的一種狀態(tài):人類與自然環(huán)境間相互協(xié)調(diào)各個(gè)組成部分比例結(jié)構(gòu)合理系統(tǒng)的輸入與輸出均衡,功能得到正常發(fā)揮各經(jīng)濟(jì)部門有計(jì)劃按比例發(fā)展社會(huì)安定,人民安居樂業(yè)5城市生態(tài)系統(tǒng)從定義出發(fā),可以想像,城市生態(tài)系統(tǒng)的平衡與自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡間最大的不同點(diǎn)在于:前者是在人類有意識(shí)的參與和調(diào)控下才能達(dá)到。這是因?yàn)槌鞘胁荒茏越o自足,需要周圍腹地支持供養(yǎng)城市為高度開放系統(tǒng),與自然有物能交流,資源來自自然,向自然排放污染物,發(fā)展最終決定于自然容量內(nèi)部組分之間關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜5城市生態(tài)系統(tǒng)2城市生態(tài)系統(tǒng)平衡的標(biāo)志1)城市生存發(fā)展的基礎(chǔ)資源環(huán)境(水,土地)土地資源

前已述及,我國城市與世界其他國家城市相比,人均用地面積偏小。就本國來說,也有差異:我國不同規(guī)模城市人均占地情況5城市生態(tài)系統(tǒng)考慮到我國人口眾多的特點(diǎn),大城市的用地按104人/km2或1人/100m2的標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)劃,比較實(shí)際,也比較合理。據(jù)此,我國制定了城市發(fā)展的基本方針:控制大城市規(guī)模合理發(fā)展中等城市積極發(fā)展小城市5城市生態(tài)系統(tǒng)大城市擁有雄厚的物質(zhì)條件和技術(shù)優(yōu)勢(shì),專業(yè)門類齊全,協(xié)作條件好;并具有科學(xué)文化發(fā)達(dá),交通便利等優(yōu)勢(shì),因此經(jīng)濟(jì)效益較高然而城市規(guī)模過大,將會(huì)受到供水、能源、交通、環(huán)境等許多因素的限制,當(dāng)規(guī)模超過一定限度時(shí),城市各部門就會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)不靈,效率下降城市規(guī)模的控制,主要是人口和土地利用規(guī)模的控制5城市生態(tài)系統(tǒng)按照我國目前的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展水平,城市的最佳規(guī)模以不超過50萬人口為宜,占地約50km2,城市直徑為7~8km,職工上下班交通,無論是騎自行車,還是乘公交車,耗時(shí)一般不超過半小時(shí)。若人口再增加,占地面積勢(shì)必過大,不僅需加密交通網(wǎng),污染問題也會(huì)變得嚴(yán)重如果城市面積過小,公共設(shè)施不易完善,企業(yè)之間難以協(xié)作,投資建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益比較低,城市本身的發(fā)展亦受到限制5城市生態(tài)系統(tǒng)城市土地作為各項(xiàng)工程建設(shè)的基礎(chǔ),對(duì)其質(zhì)量一般有以下幾點(diǎn)要求:地形較平坦,一般情況下坡度應(yīng)小于10;具有一定的承載力,通常不小于1000g/cm2或100kg/m2;不易受洪水淹沒,排水較暢通,地下水埋深應(yīng)大于1m5城市生態(tài)系統(tǒng)淡水資源

淡水是城市居民生活和城市生產(chǎn)不可缺少的重要資源,水既是生活必需品,又是原材料,還是傳遞物質(zhì)和能量的載體。如洗滌用水是污染物的載體,發(fā)電和冶金用冷卻水是余熱(能量)的載體。每發(fā)1000kW·h電、煉1t鋼、造1t紙,大約都需要200t水一座百萬人口的城市,僅就生活用水而言,若按人均用水300L/d計(jì)算,100萬人每年需要至少1108t水5城市生態(tài)系統(tǒng)我國大城市人均用水明顯低于世界發(fā)達(dá)國家世界幾個(gè)主要城市的居民生活用水量(1980’s)5城市生態(tài)系統(tǒng)我國是水資源并不豐富的國家,淡水資源的人均擁有量僅為世界的四分之一,北方城市缺水是普遍現(xiàn)象。許多北方和沿海城市,水源不足已成為限制城市發(fā)展的重要因素。為此,在城市規(guī)劃、建設(shè)和管理過程中,必須周密地考慮城市人口與淡水資源之間的平衡,合理分配生產(chǎn)用水和生活用水,并要注意節(jié)約用水解決城市水資源缺乏的關(guān)鍵藥方是什么?

合理制定水價(jià)5城市生態(tài)系統(tǒng)2)城市容量城市容量—在一定自然背景基礎(chǔ)、生產(chǎn)力技術(shù)水平和生產(chǎn)條件下,城市所能供養(yǎng)的人口數(shù)量對(duì)于一個(gè)未城市化的原始地區(qū),其人口容量主要取決于自然條件,人口容量相對(duì)很小。隨著人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,勞動(dòng)生產(chǎn)率不斷提高,人類改造自然的能力逐漸增強(qiáng),人口容量隨之增強(qiáng)5城市生態(tài)系統(tǒng)由此可見,城市容量一般與下列因素密切相關(guān):城市所在地區(qū)的自然條件:不同的自然條件下所能提供的水、土資源和對(duì)污染物的自凈消納能力不同,限制著城市人口規(guī)模的發(fā)展城市的技術(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平:城市能容納的勞動(dòng)力數(shù)量一般隨城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展而增大;城市生態(tài)環(huán)境可通過追加資金投入和加強(qiáng)管理得到改善,從而使城市的容量得以擴(kuò)大5城市生態(tài)系統(tǒng)一般認(rèn)為,城市容量主要分成以下三個(gè)方面：城市生產(chǎn)發(fā)展人口容量:城市容納勞動(dòng)力人口的最大數(shù)量城市生活條件人口容量:住房、市內(nèi)交通、供水、供電、商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)、學(xué)校、醫(yī)院、文化娛樂設(shè)施等綜合起來能夠容納的人口數(shù)量城市生態(tài)環(huán)境的人口容量:城市提供物質(zhì)、能量和消納、處理生活及工業(yè)垃圾的能力5城市生態(tài)系統(tǒng)3)城市生態(tài)平衡的標(biāo)志就是城市生態(tài)系統(tǒng)的高度有序:生態(tài)協(xié)調(diào),經(jīng)濟(jì)發(fā)展,社會(huì)安定。表現(xiàn)為城市三個(gè)效益達(dá)到最佳,城市各子系統(tǒng)間協(xié)調(diào)有序,比例適當(dāng):居民消費(fèi)需求、經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求與自然環(huán)境自我補(bǔ)償能力之間的平衡人口數(shù)量與城市基礎(chǔ)設(shè)施的平衡生產(chǎn)發(fā)展與生活消費(fèi)之間的平衡5城市生態(tài)系統(tǒng)城市生活質(zhì)量不斷提高城市生活質(zhì)量不同于城市生活水平的概念,生活水平多以貨幣和實(shí)物的數(shù)量來反映