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第十二章城市生态系统第十二章城市生态系统城市生态系统及其组成结构（城市生态城市生态系统及其组成结构（城市生态系统概念，构成）系统概念，构成）城市生态系统的主要特点和基本功能城市生态系统的主要特点和基本功能（特点，基本功能）（特点，基本功能）城市生态系统存在的问题（重点内容）。

城市生态系统存在的问题（重点内容）。

第一节城市生态系统及其组成结构第一节城市生态系统及其组成结构一概念：

一概念：

城市生态系统城市生态系统（urbanecosystem）是指城是指城市空间范围内的居民与自然环境系统和人工建造的社市空间范围内的居民与自然环境系统和人工建造的社会环境系统相互作用而形成的有机整体。

它是以人为会环境系统相互作用而形成的有机整体。

它是以人为主体的、人工化环境的、开放性的人工生态系统。

主体的、人工化环境的、开放性的人工生态系统。

城城市市生生态态系系统统自然生态系统自然生态系统城市系统的三个子系统：

城市系统的三个子系统：

经济生态系统经济生态系统社会生态系统社会生态系统生命生命非生命非生命第一产业第一产业第二产业第二产业第三产业第三产业文化文化政治政治科学科学法律法律政策政策二城市生态系统的构成：

二城市生态系统的构成：

城城市市生生态态系系统统城市社会城市社会城市空间城市空间城市居民城市居民城市组织城市组织年龄结构年龄结构劳动结构劳动结构教育结构教育结构政治组织政治组织经济组织经济组织文化组织文化组织群众组织群众组织家庭组织家庭组织人工环境人工环境自然环境自然环境人工设施人工设施施工环境施工环境自然资源自然资源地域环境地域环境社社会会学学者者的的划划分分城市生态系统生物系统非生物系统非生物系统城市居民城市居民家养生物家养生物野生生物野生生物人工物质系统人工物质系统环境资源系统环境资源系统能源系统能源系统大气、水域大气、水域土地、矿产土地、矿产生物能生物能自然能自然能化石燃料化石燃料住宅与公共建筑住宅与公共建筑道路设施道路设施工厂工厂交通运输交通运输通讯设备通讯设备市政管网设施市政管网设施环境学者的划分环境学者的划分第二节城市生态系统的主要特点和基本功能第二节城市生态系统的主要特点和基本功能一城市生态系统的主要特点一城市生态系统的主要特点：

城市生态系统是城市生态系统是以人为主体以人为主体的生态系统的生态系统一方面，人类在城市生态系统中的生物量要一方面，人类在城市生态系统中的生物量要远远超过城市中动物和植物的生物量；另一方远远超过城市中动物和植物的生物量；另一方面，城市生态系统是人类发展到一定阶段的产面，城市生态系统是人类发展到一定阶段的产物，是按照人类的意愿规划和建设的，人的活物，是按照人类的意愿规划和建设的，人的活动决定了城市生态系统能否可持续发展。

动决定了城市生态系统能否可持续发展。

三个城市人口生物量与植物生物量的比较三个城市人口生物量与植物生物量的比较城市城市人类平均生物量人类平均生物量a（吨、（吨、平方公里）平方公里）植物平均生物植物平均生物量（吨、平量（吨、平方公里）方公里）a:

b东京东京23个区个区6106010：

1北京北京城区城区9761308：

1伦敦伦敦41028010：

7城市生态系统与自然生态系统的营养结构比较城市生态系统与自然生态系统的营养结构比较植物植物植食动物植食动物肉食肉食动物动物植物植物动物动物人类人类自然生态系统自然生态系统城市生态系统城市生态系统城市生态系统是城市生态系统是人工生态系统人工生态系统城市生态系统的环境变为人工环境，城市城市生态系统的环境变为人工环境，城市居民为了生产生活的需要，在自然环境的基居民为了生产生活的需要，在自然环境的基础上，建造了大量的建筑物、交通、通讯、础上，建造了大量的建筑物、交通、通讯、供排水、医疗、文化、体育等城市设施。

供排水、医疗、文化、体育等城市设施。

城市生态系统是城市生态系统是不完全的生态系统不完全的生态系统由于城市态系统的生命组份与环境组份发生了由于城市态系统的生命组份与环境组份发生了很大变化，维持城市生态系统所需要的大量营养很大变化，维持城市生态系统所需要的大量营养物质和能量，需要从系统外的其他生态系统输入。

物质和能量，需要从系统外的其他生态系统输入。

城市中所产生的各种有机物，多数通过人类的环城市中所产生的各种有机物，多数通过人类的环境保护措施（城市环卫）加以处理，或输出到系境保护措施（城市环卫）加以处理，或输出到系统之外统之外.因此，城市生态系统是一个不完全独立的生态因此，城市生态系统是一个不完全独立的生态系统，它需要依赖城市周围的其他生态系统甚至系统，它需要依赖城市周围的其他生态系统甚至其他地区的物质能量支持，才能维持运转。

其他地区的物质能量支持，才能维持运转。

城市生态系统是城市生态系统是高度开放高度开放的生态系统的生态系统城市生态系统所需要的大量能源和物质，必须城市生态系统所需要的大量能源和物质，必须从外部输入。

同时城市生态系统又不断得向外部从外部输入。

同时城市生态系统又不断得向外部输出大量的产品和废物，城市规模越大，它与外输出大量的产品和废物，城市规模越大，它与外界的物质和能量交换就越多。

界的物质和能量交换就越多。

另外，在人力、资金、技术、信息等方面也与另外，在人力、资金、技术、信息等方面也与外界发生着强烈的交流。

外界发生着强烈的交流。

因此，城市生态系统是一个开放性很高的生态因此，城市生态系统是一个开放性很高的生态系统。

系统。

二城市生态系统的基本功能二城市生态系统的基本功能城市生态系统的城市生态系统的生产功能生产功能城市生态系统能够利用城市内外系统提供的物城市生态系统能够利用城市内外系统提供的物质和能量等资源生产出产品的能力。

包括质和能量等资源生产出产品的能力。

包括生物生产生物生产和和非生物生产。

非生物生产。

v生物生产生物生产包括初级生产和人类在内的生物交换、包括初级生产和人类在内的生物交换、生长、发育和繁殖过程。

初级生产所占的比重较低，生长、发育和繁殖过程。

初级生产所占的比重较低，次级生产有相当一部分需要从城市外部输入，表现次级生产有相当一部分需要从城市外部输入，表现出对外界物质和能量输入的明显依赖性。

出对外界物质和能量输入的明显依赖性。

城市生态系统的次级生产具有社会性城市生态系统的次级生产具有社会性，它是在一它是在一定的社会规范和法律的制约下进行的。

定的社会规范和法律的制约下进行的。

v非生物生产非生物生产物质生产物质生产：

为满足人们物质生活所需要的各类为满足人们物质生活所需要的各类有形产品而进行的生产活动。

有形产品而进行的生产活动。

包括工业产品、设施产品、服务性产品。

包括工业产品、设施产品、服务性产品。

非物质生产：

非物质生产：

满足人们的精神生活所需要的各满足人们的精神生活所需要的各种文化艺术产品和相关服务而进行的生产活动。

种文化艺术产品和相关服务而进行的生产活动。

它是城市文化功能的体现。

它是城市文化功能的体现。

自然能源自然能源来源特点来源特点生物能源生物能源太阳能太阳能风能风能木材木材秸秆秸秆天然气天然气矿物能源矿物能源潮汐能潮汐能地热能地热能煤煤石油石油沼气沼气城市生态系统城市生态系统能源结构能源结构和和能量流动能量流动

（1）分类）分类一次性能源一次性能源（初级能源）（初级能源）利用方式利用方式二次能源二次能源太阳能太阳能风能风能柴油柴油煤气煤气天然气天然气煤煤石油石油电力电力按照能源的利用方式划分按照能源的利用方式划分城市生态系统城市生态系统能源结构能源结构和和能量流动能量流动能源结构：

能源结构：

指城市能源总生产量与总消费量的种类指城市能源总生产量与总消费量的种类构成及比例关系构成及比例关系。

l能源的生产结构:

从总生产量分析能源结构。

包包括括各各种种一一次次性性能能源源如如煤煤炭炭、石石油油、天天然然气气、水水能能、核核能等的产量及所占比重。

能等的产量及所占比重。

l能源的消费结构:

从消费量分析能源结构。

即即城城市市能源消耗量中各种不同途径消耗量的构成。

能源消耗量中各种不同途径消耗量的构成。

v一个国家的能源结构在一定程度上可以反映该国生产技术和经济发展水平。

v城市是消耗能源的主要区域，城市的能源结构与全国的能源生产结构、消费结构、城市的经济结构特征等密切相关。

世界部分国家能源结构世界部分国家能源结构（%）（%）煤炭石油天然气核能水电美国24.339.826.38.61.1俄罗斯19.024.550.43.82.3法国6.139.011.940.03.0德国28.940.618.311.70.5英国23.138.228.010.50.3日本17.156.111.314.11.3中国76.419.22.00.41.0世界总计27.240.023.07.32.6v电力消费在能源消费中的比重和一次能源用于发电的比例也是反映城市能源供应现代化水平的两个指标，发达国家这两个指标一般在24、35左右而我国则低得多，上海也仅为11.1和23.4。

有用能源有用能源次生能源次生能源原生能源原生能源最终能源最终能源转化转化利用利用利用利用传输传输传传输输热热损损耗耗损损耗耗热热损耗损耗热热损耗损耗热热热热损耗损耗热热城市生态系统能量流动的基本过程城市生态系统能量流动的基本过程能量流动：

能量流动：

是指能源在满足城市多种功能过程是指能源在满足城市多种功能过程中，在城市生态系统内外的传递、流通和耗散中，在城市生态系统内外的传递、流通和耗散过程。

过程。

城市生态系统的城市生态系统的物质流动物质流动：

包括资源流、货物流、人口流、废物流等包括资源流、货物流、人口流、废物流等城市生态系统的城市生态系统的信息流信息流：

经营信息（生产信息、流通信息）、生活信经营信息（生产信息、流通信息）、生活信息（物质生活信息、精神生活信息）、科技信息息（物质生活信息、精神生活信息）、科技信息（科技情报、期刊等）、社会信息（政治信息、军（科技情报、期刊等）、社会信息（政治信息、军事信息等）。

事信息等）。

人是城市信息的主要载体，每个城市居民即是信人是城市信息的主要载体，每个城市居民即是信息的源又是信息的汇，还是信息的处理车间。

息的源又是信息的汇，还是信息的处理车间。

信息的流量反映了城市的发展水平和现代化程度信息的流量反映了城市的发展水平和现代化程度第三节城市生态系统存在的问题第三节城市生态系统存在的问题城市生态系统存在的问题，实质上就是城城市生态系统存在的问题，实质上就是城市中的人类与城市环境之间出现了不协调关系。

市中的人类与城市环境之间出现了不协调关系。

当前我国城市生态问题主要表现为如下几方面当前我国城市生态问题主要表现为如下几方面：

一一城市自然生境破碎化：

城市自然生境破碎化：

城市化进程城市化进程改变了城市生态系统的各个方面，改变了城市生态系统的各个方面，对城市自然环境的影响最为突出。

在市区或城市近对城市自然环境的影响最为突出。

在市区或城市近郊区很难再找到尚未破坏的自然环境。

郊区很难再找到尚未破坏的自然环境。

作为城市主体，人类向着自己的意愿改变着作为城市主体，人类向着自己的意愿改变着城市，并被包围在人工化的城市环境之中，这就导城市，并被包围在人工化的城市环境之中，这就导致了城市居民与自然生态环境的长期隔离，并引起致了城市居民与自然生态环境的长期隔离，并引起各类城市各类城市“文明病文明病”“”“富贵病富贵病”的大量发生。

的大量发生。

二二城市土地占用和土壤变化：

城市土地占用和土壤变化：

11城市占用的土地不断扩大城市占用的土地不断扩大城市化进程使得城市人口急剧增加，住房、城市化进程使得城市人口急剧增加，住房、交通、工业园区和其他基本建设都要大量占用宝交通、工业园区和其他基本建设都要大量占用宝贵的土地资源。

贵的土地资源。

目前我国每年大约有目前我国每年大约有5050万万hm22耕地被三项建耕地被三项建设（国家建设、乡镇建设、农民建房）所占用，设（国家建设、乡镇建设、农民建房）所占用，极大地侵占了城郊耕地资源，对农业发展构成威极大地侵占了城郊耕地资源，对农业发展构成威胁，使原本粮食短缺的国情更加严重胁，使原本粮食短缺的国情更加严重。

22城市土壤变化城市土壤变化城市地下