城市環(huán)境與生態(tài)學配套全冊教學課件

1、城市環(huán)境與生態(tài)學配套全冊教學課件課程內容介紹 四篇，22章第01章 生態(tài)學概論及基本原理1.1 生態(tài)學的概念及起源1.2 生態(tài)學類型及分支學科1.3 生態(tài)學的發(fā)展階段1.4 生態(tài)學的研究方法1.5 生態(tài)學的發(fā)展趨勢1.6 生態(tài)學的基本原理1.1 生態(tài)學的概念及起源1.1.1 生態(tài)學概念1.1.2 生態(tài)學起源及與其他學科的關系1.1.1 生態(tài)學概念生態(tài)：l生物在一定的自然環(huán)境下生存的狀態(tài)，也指生物的生理特性和生活習性。l從“結構-功能-流”的角度，生態(tài)是指生物與其環(huán)境所形成的結構，以及由這種結構所表現(xiàn)出來的功能關系，并且通過物質流、能量流和信息流來加以反映。l從關系的角度，有2類關系：生物與環(huán)境

2、（自然），人類與環(huán)境（自然）1.1.1 生態(tài)學概念生態(tài)學研究的基本對象：l 生物與環(huán)境之間的關系，以及生物及其群體與環(huán)境相互作用下的生存條件。1.1.1 生態(tài)學概念生態(tài)學：l 生物學由德國生物學家赫克爾于1869年首次提出：生態(tài)學是研究生物對有機和無機環(huán)境的全部關系的科學。l 1971年，聯(lián)合國科教文組織在“人與生物圈”計劃中指出：生態(tài)學是人與自然界（生物圈）相互關系的科學，包括自然科學和人文科學。1.1.1 生態(tài)學概念生態(tài)學（綜合）：l 從關系角度（普遍）：生態(tài)學是研究生物及其環(huán)境之間的相互關系的科學，是研究自然系統(tǒng)與人類的關系的科學。l 從生存條件、互作用角度：生態(tài)學是研究生物生存條件、生

3、物及其群體與相互作用的過程及其規(guī)律的科學。1.1.2 生態(tài)學起源及與其他學科的關系生態(tài)學源于生物學：P3，圖1.1 圖1.2生態(tài)學與相關學科（生物與環(huán)境）：圖1.31.2 生態(tài)學類型及分支學科1.2.1 生態(tài)學類型1.2.2 生態(tài)學分支學科1.2.1 生態(tài)學類型基礎生態(tài)學： 個體生態(tài)學 種群生態(tài)學 群落生態(tài)學 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學 個體生態(tài)學 以生物個體為研究對象，研究它與自然環(huán)境之間的相互關系，探討環(huán)境因子對生物個體的影響，及它們對環(huán)境所產生的反映 自然環(huán)境包括非生物因子（光、溫度、氣候、土壤）和生物因子（同種與不同種）。 種群生態(tài)學 種群：一定時間、一定區(qū)域內同種個體的組合 種群與環(huán)境的關系：從

4、種群的特征及其增長的規(guī)律來分析 種群生態(tài)學研究內容：種群密度、出生率、死亡率、存在率和種群的增長規(guī)律及其調節(jié)。 群落生態(tài)學 群落：多種植物、動物、微生物種群聚集在一個特定的區(qū)域內，相互聯(lián)系，相互依存而組成的一個統(tǒng)一的整體。 群落生態(tài)學研究群落與環(huán)境間的相互關系。 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學 生態(tài)系統(tǒng)：生物群落與其生活環(huán)境間由于相互作用而形成的一種穩(wěn)定的自然系統(tǒng)。 生物群落與環(huán)境間的物質與能量流動關系。1.2.2 生態(tài)學分支學科 按所研究的生物類別分 按生物系統(tǒng)的結構層次分 按生物棲居的環(huán)境類別分 按研究方法分 生態(tài)學與非生命科學結合衍生分支學科 生態(tài)學與生命科學結合衍生分支學科 應用生態(tài)學分支學科1.3

5、生態(tài)學的發(fā)展階段1.3.1 經典生態(tài)學1.3.2 現(xiàn)代生態(tài)學1.3.1 經典生態(tài)學早期： 意識到環(huán)境和氣候對生物生長的影響 生態(tài)學從描述、解釋走向機制 生態(tài)學已在學科范圍層面構建其系統(tǒng) 生態(tài)學專門研究機構和學術刊物的涌現(xiàn)1.3.2 現(xiàn)代生態(tài)學 基礎：生態(tài)學的學科理論體系和方法論形成 條件：高精度的分析測定和遙感等技術發(fā)展 客觀：社會的需求-環(huán)境、人口和資源問題1.4 生態(tài)學的研究方法1.4.1 生態(tài)學研究方法的發(fā)展歷程1.4.2 生態(tài)學研究方法的基本類型1.4.1 生態(tài)學研究方法的發(fā)展歷程實地觀察-定量模型（系統(tǒng)概念和計算數(shù)學）1.4.2 生態(tài)學研究方法的基本類型 野外觀察（調查） 實驗方法

6、數(shù)學模型與數(shù)量分析方法1.5 生態(tài)學的發(fā)展趨勢1.5.1 近期生態(tài)學的發(fā)展動態(tài)1.5.2 生態(tài)學未來發(fā)展趨勢1.5.1 近期生態(tài)學的發(fā)展動態(tài) 交叉學科的不斷融合 應用生態(tài)學的蓬勃發(fā)展 空間尺度的拓展（宏觀與微觀） 時間尺度的追溯與預測 研究對象：從自然生態(tài)系統(tǒng)向自然-社會-經濟復合系統(tǒng)擴展，從結構與功能研究向過程與預測研究發(fā)展，從局部向整體發(fā)展。1.5.2 生態(tài)學未來發(fā)展趨勢 生態(tài)學研究重點將發(fā)生變化和轉移 可持續(xù)發(fā)展是生態(tài)學研究重點之一 創(chuàng)建新的、具有全球意義的生態(tài)學分支 加強區(qū)域性和全球性合作 加入人類發(fā)展決策的過程 推進創(chuàng)新性和預測性的生態(tài)學研究 11.6 生態(tài)學的基本原理1.6.1 生

7、態(tài)學重要觀點1.6.2 生態(tài)學的一般規(guī)律1.6.3 生態(tài)學的法則1.6.4 生態(tài)學七原理1.6.1 生態(tài)學重要觀點 生態(tài)系統(tǒng)是一個遠離平衡態(tài)的熱力學開放系統(tǒng)（輸入與輸出） 生態(tài)系統(tǒng)的各個組織水平中，物種間的相互作用趨于不穩(wěn)定和非平衡，而大系統(tǒng)趨于有序與穩(wěn)定 存在2種生存競爭：有機體對有機體（導致競爭），有機體對環(huán)境（導致互惠共存） 競爭導致多樣性而不是滅絕（生態(tài)位的改變） 21.6.1 生態(tài)學重要觀點 當資源缺乏時，互惠共存關系增強 容納量影響利用數(shù)量與強度的因素 污染物輸入源的管理較為重要 生物適應環(huán)境和改變環(huán)境 物質和能量流動需要消耗能量（城市規(guī)模的擴大）1.6.2 生態(tài)學的一般規(guī)律 相互

8、依存與相互制約（物物相關，相生相克） 微觀和宏觀協(xié)調發(fā)展規(guī)律 物質循環(huán)轉化與再生規(guī)律 物質輸入輸出的動態(tài)平衡規(guī)律 生物與環(huán)境相互適應于補償?shù)膮f(xié)同效應規(guī)律 環(huán)境資源的有效極限規(guī)律1.6.3 生態(tài)學的法則 物物相關：每一種事物都與別的事物相關 物有所歸：一切事物都必然要有其去向 自然最知：自然界所懂得的是最好的 得必有失：社會、經濟與環(huán)境1.6.4 生態(tài)學七原理 生態(tài)偏移原理：在自然界中人們所做的每一件事情都可能產生難以預測的后果 生態(tài)關聯(lián)原理：物物相關，包括人類活動 化學上不干擾原理：人類活動產生的化學物質都不應干擾地球上的地球化學循環(huán)。 承受限度原理：系統(tǒng)、環(huán)境容量 忍受范圍原理：生物與其生存

9、條件 承載量原理：物種數(shù)量增長的有限性 復雜性原理：自然生態(tài)系統(tǒng)的可知與未知部分 尺度原理：生態(tài)系統(tǒng)的尺度區(qū)別第02章 城市生態(tài)學概論及基本原理彭信：402151508第02章 城市生態(tài)學概論及基本原理2.1 城市生態(tài)學概念2.2 城市生態(tài)學的發(fā)展階段及概況2.3 城市生態(tài)學的學科基礎、研究層次及研究內容2.4 城市生態(tài)學基本原理2.1 城市生態(tài)學概念2.1.1 城市生態(tài)學概念2.1.2 城市生態(tài)學的分支2.1.1 城市生態(tài)學概念城市生態(tài)學由芝加哥學派的創(chuàng)始人帕克于1920年代提出：城市生態(tài)學是對人們的空間關系和時間關系如何受其環(huán)境影響這一問題的研究。芝加哥學派是由美

10、國芝加哥大學社會學系為代表的人類生態(tài)學及城市生態(tài)學術思想的統(tǒng)稱。以城市為研究對象，通過社會調查及文獻分析方式，以社區(qū)和鄰里為研究單元，研究城市的集聚、分散、入侵、分隔及演替過程。2.1.1 城市生態(tài)學概念現(xiàn)代城市生態(tài)學：是研究城市人類活動與周邊環(huán)境之間關系的學科，將城市視為一個以人為中心的人工生態(tài)系統(tǒng)，在理論上著重研究其發(fā)生和發(fā)展的動因，組合和分布的規(guī)律特征，結構和功能的關系，調節(jié)和控制的機理；在應用上旨在運用生態(tài)學原理規(guī)劃、建設和管理城市，調高資源利用效率，改善城市系統(tǒng)關系和環(huán)境質量，促進城市的生態(tài)化發(fā)展。2.1.2 城市生態(tài)學的分支n 城市自然生態(tài)學著重研究城市密集的人類活動對所在地域自然

11、生態(tài)系統(tǒng)的積極和消極影響（包括城市植被、動物、微生物及城市氣候、水文、土壤和景觀等），以及城市生物和地理環(huán)境對城市居民的作用n 城市經濟生態(tài)學研究重點是城市代謝過程和物流能流的轉化、利用效率等。n 城市社會生態(tài)學著重研究城市人工環(huán)境對人的生理和心理的影響，效用及人在建設城市，改造自然過程中所受遇到的城市問題，如人口、交通問題等。2.2 城市生態(tài)學的發(fā)展階段及概況2.2.1 萌芽階段2.2.2 初級階段2.2.3 蓬勃發(fā)展階段2.2.1 萌芽階段n集中反映：人口思想、人與地（食物）、人與自然n古代城市的生態(tài)學反映：城市選址、布局、建設和經營（依山傍水、肥田沃野、宜農宜牧、氣候宜人）2.2.2 初

12、級階段代表：美國芝加哥學派2.2.3 蓬勃發(fā)展階段n1962年卡森的寂靜的春天n1970年，增長的極限、只有一個地球等著作n1971年聯(lián)合國科教文組織制定的“人與生物圈”中把人類聚居地的生態(tài)環(huán)境研究列為重點項目之一。n1992年，聯(lián)合國在里約熱內盧召開的“人類環(huán)境與發(fā)展大會”。2.3 城市生態(tài)學的學科基礎、研究層次及研究內容2.3.1 城市生態(tài)學的主要學科基礎2.3.2 城市生態(tài)學的研究層次2.3.3 城市生態(tài)學的研究內容2.3.1 城市生態(tài)學的主要學科基礎n生態(tài)學：城市生態(tài)學是傳統(tǒng)生態(tài)學的應用n城市學：是以城市為研究對象，從不同角度，不同層次觀察、剖析、認識、改造城市的各類學科的總稱，是一個

13、學科群，不是一門學科。P24 圖2.1n人類生態(tài)學：研究人與周圍環(huán)境之間的相互關系及規(guī)律的科學。主要研究當代人口、資源、環(huán)境與發(fā)展的關系，研究人類生態(tài)系統(tǒng)中各要素之間能量、物質和信息的交換關系2.3.1 城市生態(tài)學的主要學科基礎n 地理學：以地區(qū)的山川、氣候等自然環(huán)境，及物產、交通、居民點為研究對象的學科。n 環(huán)境學：研究環(huán)境結構、環(huán)境狀態(tài)及其運動變化規(guī)律，研究環(huán)境與人類社會活動間的關系，并在此基礎上尋求正確解決環(huán)境問題，確保人類社會與環(huán)境之間的演化和持續(xù)發(fā)展的具體途徑的科學。n 經濟學：研究人類行為及如何將有限或者稀缺資源進行合理配置的科學。n 生態(tài)工程學：將人類社會與其自然環(huán)境相結合，以達

14、到雙方受益的可持續(xù)生態(tài)系統(tǒng)的設計方法。2.3.2 城市生態(tài)學的研究層次n城市生物環(huán)境層次研究 從傳統(tǒng)的生物生態(tài)學理論出發(fā)，把城市作為特定的生物環(huán)境，研究此種環(huán)境中各種生物生態(tài)問題。 如人類活動與動植物的行為變化等。n城市生態(tài)系統(tǒng)層次研究 把城市作為以人類活動為主體的人類生態(tài)系統(tǒng)來研究。 利用生態(tài)學原理研究城市生態(tài)系統(tǒng)的特點、結構與功能等關系。n城市系統(tǒng)生態(tài)層次研究 從區(qū)域和地理概念的高度來觀察城市本身，從時間尺度研究城市興衰，解釋城市與其腹地在自然、經濟、社會多方面的相互關系。n全球層次 從全球的角度來研究生態(tài)學。 人類面臨的挑戰(zhàn)：人口、食物、能源、資源、工業(yè)及城市膨脹2.3.3 城市生態(tài)學的

15、研究內容n城市與生態(tài)環(huán)境相互關系的角度城市人口的結構、變化速率及其空間分布特征城市物質代謝功能與城市生態(tài)環(huán)境質量的關系城市發(fā)展（受限）與生態(tài)環(huán)境質量的關系研究城市生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境質量之間的關系以建立生態(tài)系統(tǒng)模型城市環(huán)境質量與城市居民健康的關系城市生態(tài)系統(tǒng)的生物與環(huán)境之間的作用與反作用城市生態(tài)系統(tǒng)與其他生態(tài)系統(tǒng)的關系（農田、海陽與河流等）社會環(huán)境對城市居民及其活動的影響生態(tài)環(huán)境質量指標的合理標準城市生態(tài)規(guī)劃和環(huán)境規(guī)劃的原理、內容與方法2.3.3 城市生態(tài)學的研究內容n改善和控制城市生態(tài)環(huán)境的角度鄉(xiāng)村城鎮(zhèn)化城市化生態(tài)效應與生態(tài)風險分析的定量研究城市災變生態(tài)評估、預測與控制研究：農村剩余勞動力去向和生

16、態(tài)管理居住區(qū)與人類活動密集區(qū)生態(tài)工程應用研究：城市生活質量、城市景觀生態(tài)設計、立體綠化、生活垃圾及污水的循環(huán)利用舊城改造的生態(tài)對策及污染、衰落城鎮(zhèn)的生態(tài)恢復新建工礦及城鎮(zhèn)的生態(tài)規(guī)劃與設計城鎮(zhèn)可持續(xù)發(fā)展的先進實用技術的篩選、開發(fā)和應用：固廢可持續(xù)利用城市特殊區(qū)域的個體生態(tài)機理：市場、街道、車站等國內外城市可持續(xù)發(fā)展的研究對比城市與郊區(qū)的經濟與社會互動關系城市可持續(xù)發(fā)展生態(tài)決策支持系統(tǒng) 1 22.4 城市生態(tài)學基本原理2.4.1 城市生態(tài)位原理：促進城市發(fā)展的內在原因2.4.2 多樣性導致穩(wěn)定性原理：城市穩(wěn)定和活力的原因2.4.3 食物鏈（網）原理：城市活動的能量、物質利用原理2.4.4 限制因子

17、原理：城市發(fā)展的關鍵因素原理2.4.5 生態(tài)環(huán)境承載力原理：城市發(fā)展的局限性原理2.4.6 共生原理：城市發(fā)展的關系原理2.4.1 城市生態(tài)位原理：促進城市發(fā)展的內在原因 內涵 類型 特征 城市生態(tài)位的表征城市生態(tài)位原理： 內涵生態(tài)位：物種在群落中所占的地位。一種生物的生態(tài)位反映了： 該物種在某一時期某一環(huán)境范圍內所占據(jù)的空間位置； 該物種在環(huán)境中的氣候因子、土壤因子等生態(tài)因子所形成的梯度上的位置； 該物種在生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)、能量流動和信息傳遞過程的角色。城市生態(tài)位原理： 內涵城市生態(tài)位：是一個城市的生境給人們生存和活動所提供的生態(tài)位，是城市提供給人們的或可被城市人類利用的各種生態(tài)因子和生態(tài)

18、關系的集合。 生態(tài)因子：水、食物、能源、土地、氣候、建筑、交通等 生態(tài)關系：生產力水平、環(huán)境容量、生活質量與外部系統(tǒng)的關系城市生態(tài)位原理： 內涵城市生態(tài)位原理內涵包括： 城市占有率：城市擁有的生態(tài)因素的數(shù)量和空間屬性 城市宜居性：完備程度與適宜程度 城市影響力&城市輻射力：城市的性質、功能、作用等對人群的吸引力。交通通達性城市生態(tài)位原理：類型從城市人類的基本活動角度類分： 生產生態(tài)位：資源利用、生產條件生態(tài)位-包括城市的經濟水平、資源的豐盛度（如水、能源、原材料、資金、勞動力、土地、基礎設施等） 生活生態(tài)位：環(huán)境質量、生活水平生態(tài)位社會環(huán)境（物質、精神生活水平及社會服務水平）和自然環(huán)境

19、從整體與部分的角度來考慮 寧要浦西一張床，不要浦東一間房城市生態(tài)位原理：特征 多維性：自然-經濟-社會復合生態(tài)系統(tǒng) 競爭性：城市內外部對資源的競爭 開拓性：城市生產系統(tǒng)擴大再生產需要利用新的資源、技術與資金等 趨適性對城市人類行為特征的概括在不同的層面上尋求并占據(jù)更為良好的空間位置（高生態(tài)位，討論）人類適應和改變環(huán)境的行為人類在城市空間和區(qū)域中的遷移、流動行為原因的表征城市生態(tài)位原理促進城市發(fā)展弊端：盲目性和自利性，人群的集中對城市子系統(tǒng)的破壞 平衡性對長周期的城市生態(tài)位總體運行方向及狀況的描述。城市生態(tài)系統(tǒng)總是想著盡力減小生態(tài)位差異的方向發(fā)展城市發(fā)展導致局部地區(qū)生態(tài)位的差異，高-低（房價）城

20、市生態(tài)位原理：表征城市生態(tài)位的表征最主要的目的是反映城市對各類生態(tài)因子、各種資源的占有程度，城市在一定范圍內的地位及其作用。 態(tài)：指城市能源、資源等的占有總量，人口、經濟、科技發(fā)展水平等。 勢：指城市的現(xiàn)實影響力和支配力，包括能量、物質的交換速率、生產率、人口增長率、經濟增長率等。態(tài)和勢的有機組合反映了城市生態(tài)位的寬度。2.4.2 多樣性導致穩(wěn)定性原理：城市穩(wěn)定和活力的原因 內涵 類型 特征多樣性導致穩(wěn)定性原理：內涵生物多樣性的三個層面：生態(tài)系統(tǒng)多樣性、物種多樣性和基因多樣性生態(tài)系統(tǒng)的平衡性與系統(tǒng)內的物種和環(huán)境的結構的多樣性呈正相關，多樣性越豐富，結構越多樣，抗干擾的能力越強，利于維持動態(tài)平衡

21、。如：自然資源、人力資源、土地資、交通系統(tǒng) 、產業(yè)多樣、景觀多樣多樣性導致穩(wěn)定性原理：類型 生物多樣性 空間多樣性 人口多樣性 景觀多樣性 文化多樣性 物種多樣性 植被多樣性 活動多樣性 用地多樣性多樣性導致穩(wěn)定性原理：特征 天然性：城市存在的理由之一物質、精神的集中，罪惡的集中 功能性：城市發(fā)揮作用的基礎城市的基本功能：居住、工作、休閑、交通城市要素滿足人類的需求與發(fā)展 物質性與生物性：屬性的多元化物質性：產業(yè)、用地、建筑生物性：民族、種群、人種 超加性：作用的方大型2.4.3 食物鏈（網）原理：城市活動的能量、物質利用原理 食物鏈（網）內涵及作用 城市生態(tài)學的食物鏈（網）原理食物鏈（網）內

22、涵及作用 食物鏈是以能量和營養(yǎng)物質形成的各種生物之間的聯(lián)系 食物網是生物群落中許多食物鏈彼此相互交錯鏈接而成的復雜營養(yǎng)關系 食物鏈（網）把自然生物與非生物聯(lián)系起來，形成一個動態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng) 食物鏈（網）越復雜，自我調節(jié)和補償能力越大，系統(tǒng)越平衡 食物鏈（網）的相互聯(lián)系與制約的關系：P35，圖2.2城市生態(tài)學的食物鏈（網）原理食物鏈（網）在城市中具有普遍性 城市各要素的相互聯(lián)系，相互供應和相互制約食物鏈（網）在城市中具有復雜性 食物鏈（網）的復雜性與多重性：城市地攤，功能vs安全與市容城市食物鏈的脆弱性 加鏈引發(fā)的外來物種對生態(tài)系統(tǒng)的破壞（水葫蘆-水體-水產業(yè)-水供應）可構筑合理的食物鏈（網），減少

23、資源消耗，保護環(huán)境 以利潤和互惠共生為動力將系統(tǒng)生產者（生產企業(yè)）緊密聯(lián)系在一起 需要調研、市場經濟、利用技術2.4.4 限制因子原理：城市發(fā)展的關鍵因素原理 內涵 類型 分析限制因子原理：內涵限制因子：對生物的生存和發(fā)展起限制作用的生態(tài)因子。思考： 珠三角生產企業(yè)生產的困境 中國勞工（90后）成本增加，富士康生產基地轉移到低成本的東南亞國家 未來勞工隊伍結構的變化 經濟 水桶理論：現(xiàn)實性與應用的局限性（揚長避短，但是人的道德素質與品格卻是最短的一塊）限制因子原理：類型城市發(fā)展的限制因子有三類： 自然或人為的地理：山、河、鐵路等 水、電的供應能力：影響城市最基本的的生存與發(fā)展 城市結構布局：城

24、市人口增長，生活標準提高而必須改造現(xiàn)有城市結構格局。限制因子原理：分析限制因子的突破與城市發(fā)展的正與負，如土地。正：解決了約束城市發(fā)展對土地需求的問題負：過大，過高，過快，過量思考：為什么中國經常出現(xiàn)各種“第一（高）”？產生的原因是什么？2.4.5 生態(tài)環(huán)境承載力原理：城市發(fā)展的局限性原理 定義 組成 特點 城市生態(tài)學生態(tài)環(huán)境承載力原理內容生態(tài)環(huán)境承載力原理：定義 承載力：生態(tài)學中，是指某種環(huán)境條件下，某種生物個體可存活的最大數(shù)量的潛力 環(huán)境承載力：是指在一定時期，一定狀態(tài)或條件下，一定環(huán)境系統(tǒng)所能承受的生物與人文系統(tǒng)正常運行的最大支持能力 生態(tài)承載力：在保持生態(tài)系統(tǒng)的自我維持和自我調節(jié)能力的

25、基礎上，生態(tài)系統(tǒng)所能容納的最大的種群數(shù)量。 生態(tài)環(huán)境承載力：環(huán)境承載力+生態(tài)承載力。即某一地域在某個時間段內，在不破壞該地域生態(tài)系統(tǒng)自我維持和自我調節(jié)能力的基礎上，在滿足一定的社會生活水平情況下，該地域所能容納的一定活動強度的人口數(shù)量。生態(tài)環(huán)境承載力原理：組成 資源承載力 包括已被利用和潛在的各種自然資源 經濟承載力 經濟條件，如經濟實力對勞動力的數(shù)量與素質的需求 污染承載力 環(huán)境容量（大氣、水體、土壤等）生態(tài)環(huán)境承載力原理：特點 前提性一定的時間和空間，一定的資源和環(huán)境條件，一定的生活水平和安全水平，一定的活動強度 數(shù)量與活動強度相結合的表征以人居環(huán)境而言，其生態(tài)環(huán)境承載力是以一定的人口數(shù)量

26、及活動強度的結合作為表征方法的。 客觀性和主觀性的結合客觀性：生態(tài)環(huán)境承載力的客觀性主觀性：人類自身行為的主觀性城市生態(tài)學生態(tài)環(huán)境承載力原理內容 生態(tài)環(huán)境承載力影響著土地利用的方式和強度 生態(tài)環(huán)境承載力影響著城市居民的行為 人的行為對環(huán)境與生態(tài)的作用 受到城市內外的影響 生態(tài)環(huán)境承載力與城市生態(tài)系統(tǒng)的結構與功能的關系 城市的發(fā)展方向受到人的活動強度和生態(tài)環(huán)境承載力的影響2.4.6 共生原理：城市發(fā)展的關系原理 內涵 類型 城市生態(tài)學共生原理的內容共生原理：內涵萬物相形以生，社會各大系統(tǒng)與子系統(tǒng)中各要素的相互聯(lián)系。共生關系的特征： 空間上的臨近性 時間上的長期性 功能上的互補性 個體間的差異性

27、作用上的協(xié)調性共生原理：類型根據(jù)共生雙方的利益關系，可分為：共棲兩個物體之間均因對方的存在而獲益，但雙方亦獨立生存 互利共生兩個物種之間，均從對方獲益，一方消失，另一方不能生存 偏利共生兩個物種間一種因聯(lián)合生活而得益，另一種也并未受害。2.4.6 共生原理：城市發(fā)展的關系原理廣州珠江口地區(qū)城市設計以共生思想為基礎的設計原則： 自然與人類的共生 不同世代的共生 人類與其他生物的共生 歷史（傳統(tǒng)）與現(xiàn)代的共生 經濟和文化的共生 科學技術和藝術的共生 多種功能的共生 城市和農漁業(yè)的共生 異質文化的共生 傳統(tǒng)產業(yè)和先進科技的共生城市生態(tài)學共生原理的內容健全城市共生單元6大系統(tǒng)：城市人口、經濟、科技、社

28、會、資源與環(huán)境優(yōu)化城市共生模式共棲，互利共生，偏利共生改善城市系統(tǒng)共生環(huán)境基礎設施建設選擇適宜的機制達成共生產業(yè)結構調整，城市與區(qū)域規(guī)劃建設競爭與共生的協(xié)調競爭引發(fā)共生，共生引發(fā)新的競爭彭信：402151508第03章 城市生態(tài)環(huán)境概論及保護與規(guī)劃原理3.1 城市生態(tài)環(huán)境定義及特點3.2 城市生態(tài)環(huán)境的結構與功能3.3 城市生態(tài)環(huán)境演化及影響因素3.4 生態(tài)環(huán)境對城市發(fā)展的影響和作用3.5 城市發(fā)展對城市生態(tài)環(huán)境的作用及影響3.6 城市生態(tài)環(huán)境保護及規(guī)劃原理3.7 城市生態(tài)環(huán)境規(guī)劃的目標、任務和過程3.1 城市生態(tài)環(huán)境定義及特點3.1.1 城市生態(tài)環(huán)境的定義3.1.2

29、 城市生態(tài)環(huán)境的特點3.1.1 城市生態(tài)環(huán)境的定義城市環(huán)境：城市人類外部的物理環(huán)境城市生態(tài)：城市人類與自然環(huán)境的關系城市生態(tài)環(huán)境：城市環(huán)境+城市生態(tài)。包括以下三種類型： 人工環(huán)境及復合系統(tǒng) 以人為中心的復合體 環(huán)境要素與生態(tài)關系結合型 人工環(huán)境及復合系統(tǒng)是高度人工化的環(huán)境集成，是城市人賴以生存的物質基礎。包括： 自然環(huán)境：原生自然環(huán)境和次生環(huán)境 人工環(huán)境：建筑物，道路及配套設施 社會環(huán)境：政治、經濟、文化等 以人為中心的復合體 是指人類這一特定的生物體在城市這一特定空間的各種生態(tài)條件的總和。包括自然生態(tài)條件、社會條件、經濟條件和技術條件。 環(huán)境要素與生態(tài)關系結合型 是包括城市人類在內的各種生命

30、有機體的生存環(huán)境，是包括城市人類在內的各種城市生物生存、發(fā)展、繁衍和演化的各種生態(tài)因子和生態(tài)關系的總和。3.1.2 城市生態(tài)環(huán)境的特點 隱顯性 整體性 開放性 層次性 人緣性 極限性隱顯性反映城市生態(tài)環(huán)境的狀況在表征和表達方面具有一定“對立”的特性。隱：其內涵包含各種生態(tài)關系。起著內在的重要作用，如各種培訓班背后的教育制度顯：指其生態(tài)因子的狀況整體性反映城市生態(tài)環(huán)境在構成要素方面的全覆蓋性，包括自然、經濟和社會三大系統(tǒng)。開放性 反映城市生態(tài)環(huán)境在存續(xù)時所具有的與外部系統(tǒng)的關系特征。層次性反映了城市生態(tài)環(huán)境在認識層面、空間層面和隸屬層面上的特征。 其一指城市生態(tài)環(huán)境概念的狹義和廣義之分。狹義以自

31、然屬性為主，廣義包括自然屬性、經濟屬性和社會屬性。 其二指城市生態(tài)環(huán)境在空間上的狹與廣。狹指城區(qū)，廣指城區(qū)與郊區(qū)結合。 其三指城市生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)是隸屬于人類生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的子系統(tǒng)，是人類生態(tài)環(huán)境的一部分。人緣性 反映人類對城市生態(tài)環(huán)境的作用特征。 人緣性：是指城市生態(tài)環(huán)境的構成主體、作用力主體以及作用力表現(xiàn)形式皆與城市人類密切相關，人類的作用對城市生態(tài)環(huán)境的發(fā)展與走向有直接的影響。極限性反映了城市生態(tài)環(huán)境在承受人類活動的強度、規(guī)模等方面的特性。 城市環(huán)境容量：城市特定區(qū)域環(huán)境所能容納的污染物最大負荷量 城市生態(tài)環(huán)境容量：保證城市土地利用適宜、資源開發(fā)利用合理、生物受到保護、環(huán)境污染得到有效控制的前

32、提下，城市所能容納的適度人口和一定的經濟發(fā)展程度。除考慮自然環(huán)境對污染物的凈化能力之外，還要考慮土地、水和能源等資源對社會經濟活動強度的承受能力。3.2 城市生態(tài)環(huán)境的結構與功能3.2.1 城市生態(tài)環(huán)境的結構3.2.2 城市生態(tài)環(huán)境的功能3.2.1 城市生態(tài)環(huán)境的結構 城市生態(tài)環(huán)境的結構可從多種角度進行分析。P49，圖3.13.2.2 城市生態(tài)環(huán)境的功能城市生態(tài)環(huán)境的功能主要通過自然環(huán)境和社會經濟環(huán)境分別滿足城市居民特定的需要來體現(xiàn)。 自然環(huán)境：再生功能、還原凈化功能 社會經濟環(huán)境：生產、生活、服務和享受的功能3.3 城市生態(tài)環(huán)境演化及影響因素3.3.1 城市生態(tài)環(huán)境演化的含義3.3.2 城市

33、生態(tài)環(huán)境演化趨勢對城市發(fā)展的影響3.3.3 城市生態(tài)環(huán)境演化的影響因素3.3.1 城市生態(tài)環(huán)境演化的含義 城市生態(tài)環(huán)境演化是指其形成、發(fā)展、變化的狀態(tài)和過程。 可通過城市生態(tài)環(huán)境的演化動力，演化過程，演化在內外封閉與協(xié)調表征等來反映。3.3.2 城市生態(tài)環(huán)境演化趨勢對城市發(fā)展的影響 城市發(fā)展過程的三個層次：城市增長、城市結構變異、城市進步 從城市生態(tài)學的角度，城市發(fā)展體現(xiàn)在城市生態(tài)系統(tǒng)的完善上。 城市生態(tài)環(huán)境演化的正向發(fā)展促進城市生態(tài)系統(tǒng)的健康化 城市發(fā)展的強度、規(guī)模和形式影響城市生態(tài)環(huán)境的演化3.3.3 城市生態(tài)環(huán)境演化的影響因素 與國家宏觀環(huán)境特征有關 與國家整體生態(tài)環(huán)境面臨的主要問題有關

34、 與城市演化趨勢有關 與人口、經濟和社會及城市發(fā)展的走向有關與國家宏觀環(huán)境特征有關 中國國土面積，65%是山地或丘陵；33%是干旱地區(qū)或荒漠地區(qū)；55%不適宜人類的生活或生產與國家整體生態(tài)環(huán)境面臨的主要問題有關中國生態(tài)環(huán)境面臨的六大主要問題： 粗放型經濟增長方式 VS 有限的生態(tài)承載能力 生態(tài)環(huán)境退化 VS 自然資源短缺導致的局部與全局、 眼前和長遠利益 居民對生態(tài)境質量的要求提高 VS 生態(tài)環(huán)境質量惡化 經濟開發(fā)的緊迫性 VS 對自然生態(tài)環(huán)境內在規(guī)律特征的認識滯后 生態(tài)功能的重要作用 VS 人為破壞 國家對生態(tài)保護監(jiān)管水平要求高 VS 實際監(jiān)管能力的不足與城市演化趨勢有關 城市演化的四個階段

35、：前工業(yè)化、工業(yè)化、信息化、生態(tài)化。 P52，表3.1 與人口、經濟和社會及城市發(fā)展的走向有關3.4 生態(tài)環(huán)境對城市發(fā)展的影響和作用3.4.1 生態(tài)環(huán)境對人口分布的影響3.4.2 生態(tài)環(huán)境對城市形成與發(fā)展的影響3.4.3 生態(tài)環(huán)境對城市化的推進作用3.4.1 生態(tài)環(huán)境對人口分布的影響 黃土高原脆弱的生態(tài)環(huán)境對人口密度的制約 黃河泛濫對下游人口發(fā)展的影響 長江中下游流域生態(tài)環(huán)境優(yōu)勢與人口的迅速發(fā)展3.4.2 生態(tài)環(huán)境對城市形成與發(fā)展的影響生態(tài)環(huán)境條件是城市形成與發(fā)展的基礎條件3.4.3 生態(tài)環(huán)境對城市化的推進作用生態(tài)環(huán)境對城市化的推進作用通過四方面來實現(xiàn)： 提高生態(tài)環(huán)境要素的支撐能力：水源與清潔

36、空氣等 提高居住環(huán)境的舒適度 提高投資環(huán)境競爭力：良好的生態(tài)環(huán)境吸引人才與科技技術的投資 促進城市有形資產增值3.5 城市發(fā)展對城市生態(tài)環(huán)境的作用及影響3.5.1 宏觀表現(xiàn)3.5.2 脅迫效應3.5.3 城市要素發(fā)展對城市生態(tài)環(huán)境的影響3.5.4 城市發(fā)展對生態(tài)環(huán)境的促進效應3.5.1 宏觀表現(xiàn) 改變能量流：下墊面特征與太陽能的接收、化石原料的輸入 改變物質流：原材料的輸入，產品與污染的輸出 打破力的平衡：引發(fā)坍塌和滑坡等3.5.2 脅迫效應 主要表現(xiàn)在城市化對水、土地資源的壓力和環(huán)境污染問題。 提問：環(huán)境污染的類型？3.5.3 城市要素發(fā)展對城市生態(tài)環(huán)境的影響 提問：城市要素包括哪些？ 每一

37、種城市要素對城市生態(tài)環(huán)境的影響分析。3.5.4 城市發(fā)展對生態(tài)環(huán)境的促進效應城市發(fā)展與生態(tài)環(huán)境不是對立的，導致生態(tài)環(huán)境惡化的關鍵在于以何種方式來推進城市發(fā)展；良好的生態(tài)環(huán)境質量促進城市的發(fā)展：新加坡，新西蘭等，國外游，移民。 城市發(fā)展的人口集聚效應：人口向城市集中，人才的輸入，農業(yè)人口減少 城市發(fā)展的污染集中治理效應：減少運輸費用，集中治理效率高效果好 城市發(fā)展的資源集約效應：技術水平的提高與工業(yè)集中化3.6 城市生態(tài)環(huán)境保護及規(guī)劃原理3.6.1 城市生態(tài)環(huán)境保護原理3.6.2 城市生態(tài)環(huán)境規(guī)劃原理3.6.1 城市生態(tài)環(huán)境保護原理 生態(tài)系統(tǒng)結構與功能的相應性原理 保持生態(tài)系統(tǒng)的再生產能力原理

38、以生物多樣性保護為核心原理 關注特殊性原理 關注重大生態(tài)環(huán)境問題原理 重建退化的生態(tài)系統(tǒng)原理生態(tài)系統(tǒng)結構與功能的相應性原理 生態(tài)系統(tǒng)的功能是以系統(tǒng)完整的結構和良好運行為基礎的，高效的功能取決于穩(wěn)定的結構和連續(xù)不斷的運行過程。 通過保護城市生態(tài)系統(tǒng)的結構完整性達到保持生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境功能的目的。 生態(tài)系統(tǒng)結構的完整性包括：地域連續(xù)性、物種多樣性、生物組成協(xié)調性、環(huán)境條件匹配性。保持生態(tài)系統(tǒng)的再生產能力原理為保持生態(tài)系統(tǒng)的再生與恢復能力，需要遵循的原則： 保持一定的生境范圍或尋求條件類似的替代生境，使生態(tài)系統(tǒng)得以就地恢復或異地重建 保持生態(tài)系統(tǒng)恢復或重建所必須的環(huán)境條件 保護盡可能多的物種和生境類型，

39、使重建或恢復后的生態(tài)系統(tǒng)趨于穩(wěn)定 保護生物群落和生態(tài)系統(tǒng)關鍵種 保護居于食物鏈頂端的生物及其生境 對退化中的生態(tài)系統(tǒng)，應保證主要生態(tài)條件的改善 以可持續(xù)的方式開發(fā)利用生物資源以生物多樣性保護為核心原理自然生物多樣性保護：保護生態(tài)系統(tǒng)的完整性、防止生境損失和干擾、建立自然保護區(qū)城市多樣性保護：生物多樣性、用地多樣性、景觀多樣性、產業(yè)結構、交通結構關注特殊性原理需要特別關注城市生態(tài)環(huán)境的對象和議題： 保護特殊和重要生境 保護脆弱生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)脆弱帶（海陸交界帶，城鄉(xiāng)結合部） 保護地方性敏感目標（潛在的風景名勝區(qū)、水源地） 低收入人群 城市貧民窟：敘利亞難民與ISIS 城市垃圾處理關注重大生態(tài)環(huán)境問

40、題原理 自然生態(tài)環(huán)境問題：水土流失、土地荒漠化等 城市生態(tài)環(huán)境問題：城市災害、城市安全、城市熱島效應、城市水資源重建退化的生態(tài)系統(tǒng)原理 重建森林生態(tài)系統(tǒng) 重建農業(yè)生態(tài)系統(tǒng) 恢復和重建生態(tài)系統(tǒng) 更新舊城3.6.2 城市生態(tài)環(huán)境規(guī)劃原理 城市生態(tài)環(huán)境規(guī)劃原理致力于充分完整地闡述城市生態(tài)環(huán)境對城市形成發(fā)展所具有的影響力和作用力；闡述城市發(fā)展對城市生態(tài)環(huán)境的影響和作用的領域、方式和強度，避免城市發(fā)展對生態(tài)環(huán)境的負面效應，發(fā)揮正面效應，促使城市生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。3.6.2 城市生態(tài)環(huán)境規(guī)劃原理 整體最優(yōu)原理 要素協(xié)調原理 資源與環(huán)境容量的最優(yōu)化利用原理 結構生態(tài)化原理 空間生態(tài)化原理 規(guī)劃舉措生態(tài)化原

41、理整體最優(yōu)原理整體最優(yōu)原理是協(xié)調城市子系統(tǒng)與整體，城市與外部區(qū)域發(fā)展目標的指導思想。 要以整體的觀念考慮城市總系統(tǒng)和各子系統(tǒng)（之間）的相互關系和反饋機制，追求城市圣愛環(huán)境的整體和諧。如石油、汽車與大氣污染問題 應考慮與其關系密切的周邊農村的生態(tài)環(huán)境狀況，周邊區(qū)域的狀況，追求各方的整體和協(xié)調發(fā)展。 將城市各子系統(tǒng)的目標和城市總體目標進行整合。要素協(xié)調原理 人口、經濟、資源與環(huán)境資源與環(huán)境容量的最優(yōu)化利用原理 環(huán)境容量最優(yōu)化利用要將自然要素和人工設施的凈化能力加以整合，最大限度地保護城市城市自然環(huán)境要素的凈化能力，并提高環(huán)境容量水平。結構生態(tài)化原理 城市主要要素的生態(tài)化對城市生態(tài)環(huán)境優(yōu)化具有重要作

42、用。如： 產業(yè)結構生態(tài)化：產業(yè)結構是生產能力與消費需求的關聯(lián)，又因相應的資源配置和能源消費結構影響著城市和區(qū)域生態(tài)環(huán)境的質量及可持續(xù)吃撐的潛力。 土地利用結構生態(tài)化：工業(yè)用地、交通用地、居住用地、農業(yè)用地等?？臻g生態(tài)化原理 產業(yè)和人口分布生態(tài)化 城市圈生態(tài)化：節(jié)能減排、循環(huán)經濟、生態(tài)農業(yè)、生態(tài)工業(yè)、生態(tài)家園等規(guī)劃舉措生態(tài)化原理為實現(xiàn)城市生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展，所采取的各類規(guī)劃舉措應該具有生態(tài)化內涵： 預防和保護并重 生態(tài)保護與生態(tài)建設并舉 多樣性共生3.7 城市生態(tài)環(huán)境規(guī)劃的目標、任務和過程3.7.1 城市生態(tài)環(huán)境規(guī)劃的目標3.7.2 城市生態(tài)環(huán)境規(guī)劃的任務3.7.3 城市生態(tài)環(huán)境規(guī)劃的過程3.7

43、.1 城市生態(tài)環(huán)境規(guī)劃的目標保障城市的經濟繁榮、景觀優(yōu)美、環(huán)境清潔、人居舒適等： 資源保護及可持續(xù)利用目標 生態(tài)環(huán)境改善和治理目標 與生態(tài)城市建設相結合的規(guī)劃目標3.7.2 城市生態(tài)環(huán)境規(guī)劃的任務（1）調查-方案-對策（2）從城市生態(tài)環(huán)境規(guī)劃的具體內容角度：城市生態(tài)環(huán)境調查城市生態(tài)環(huán)境要素及系統(tǒng)分析：4-11，15章城市生態(tài)環(huán)境評價：P62，表3.2城市生態(tài)規(guī)劃：第13章城市環(huán)境規(guī)劃：第15章生態(tài)城市規(guī)劃：第16章城市要素生態(tài)化規(guī)劃：17-22章3.7.3 城市生態(tài)環(huán)境規(guī)劃的過程 制定一個城市的生態(tài)環(huán)境規(guī)劃，需要按照一定的過程進行系統(tǒng)分析和有序探索。 P63，圖3.5彭/p>

44、微信：402151508第04章 城市物質4.1 城市物質的概念與特征4.2 城市物質（流）對城市發(fā)展的影響4.3 城市物質效應分析之一：城市物質流分析4.4 城市物質效應分析指二：城市物質代謝分析4.5 城市物質系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展4.1 城市物質的概念與特征4.1.1 城市物質的概念4.1.2 城市物質的組成及類型4.1.3 城市物質的特征4.1.1 城市物質的概念自然生態(tài)系統(tǒng)中的物質： 指維持生物生命活動正常進行所必須的各種營養(yǎng)元素。 依附于一定的物理環(huán)境（大氣圈、水圈和土壤圈等）才能產生作用 具有兩個基本特征：空間性（為生物提供空間場所）和營養(yǎng)性（為生物提供營養(yǎng)）城市生態(tài)系統(tǒng)中的物質：城市物

45、質是指構成城市及維持城市運行所必須的成分。4.1.2 城市物質的組成及類型組成： 從構成要素而言，城市物質與自然生態(tài)系統(tǒng)的物質沒有本質區(qū)別 從城市運行而言，城市物質在來源和類型等有獨特的性質4.1.2 城市物質的組成及類型類型： 從物理形態(tài)來分有三類：空氣、水和固體 從“流”的角度：資源流、貨物流、人口流、資金流 從循環(huán)再生來分有三類： 可再生物質：如生物質、太陽能等 可循環(huán)利用的不可再生物質：如鐵、銅、鋁等 不可循環(huán)利用的不可再生物質：煤、石油、天然氣等4.1.3 城市物質的特征 城市對物質資源的依賴性（外部輸入 VS 內部生產） 物質輸入與輸出并重 （內耗 VS 輸出-服務性） 流動性與變

46、異性 （物質的數(shù)量、形態(tài)、質量和性質的變動） 以生產性物質為主（經濟聚集決定生產性生活性） 城市物質流動與污染排放 （物質循環(huán)的不徹底） 24.2 城市物質（流）對城市發(fā)展的影響4.2.1 物質豐盈程度對城市選址的影響4.2.2 城市物質中隱藏流4.2.3 城市物質的人均消耗強度4.2.4 城市物質流對城市地質環(huán)境的影響4.2.5 城市物質數(shù)量與城市規(guī)模的關系4.2.1 物質豐盈程度對城市選址的影響 物產豐盈度：農、林、牧、副、漁、礦、水等 為城市的興起提供物質基礎，影響城市的選址4.2.2 城市物質中隱藏流 城市物質中隱藏流的比例反映城市發(fā)展的環(huán)境代價和負面效應大小 隱藏流：即非直接流和生態(tài)

47、包袱，是指人類為獲得有用物質而動用的沒有進入社會經濟系統(tǒng)的生產和消費過程的物質。4.2.3 城市物質的人均消耗強度 城市物質的人均消耗強度反映了城市的經濟結構特征 中國城市人均物質消耗量世界其他發(fā)達國家 中國經濟的粗放型特征4.2.4 城市物質流對城市地質環(huán)境的影響 主要通過人為物質流的作用來體現(xiàn)，即人類對地球表層的改造集中體現(xiàn)。 人為物質流與城市地質災害：P72，圖4.14.2.5 城市物質數(shù)量與城市規(guī)模的關系 城市物質輸入量與城市人口規(guī)模的正相關性 城市物質輸出（大氣和水體污染物、固廢等）與城市人口規(guī)模的正相關性 14.3 城市物質效應分析之一：城市物質流分析4.3.1 物質流分析的內涵及

48、意義4.3.2 物質流分析的類型4.3.3 物質流分析的框架4.3.4 物質流分析指標體系4.3.1 物質流分析的內涵及意義 城市物質效應：物質進入城市后被城市使用后產生的各種影響和效果的總和。 城市物質效應一般基于物質流分析加以認識。 物質流分析：是從質量出發(fā)，將通過社會經濟系統(tǒng)的物質分為輸入、儲存，輸出三大部分，通過研究三者的關系，揭示物質在特定區(qū)域內的流動特征的方法。4.3.1 物質流分析的內涵及意義 分析的物質可包括：元素、原材料、建筑材料、產品、制成品、廢棄物及向空氣和水利的排放物。 物質流分析的基礎：熱力學第一定律（不同形式的能量在傳遞與轉換過程中守恒的定律），應用為“物質的流入量

49、=物質的流出量+物質存量的凈變化” 物質流分析分析涉及物質流動的源、路徑與匯（全過程追蹤考察）4.3.2 物質流分析的類型 第一類：針對具有時空邊界的系統(tǒng)所展開的物質流分析。對象尺度涉及家庭、企業(yè)、城市、區(qū)域、國家等 第二類：關注某一種或幾種元素或產品的流動過程。研究其在特定時空系統(tǒng)中的流動與動力機制等，識別特定環(huán)節(jié)上減緩資源消耗和減輕對環(huán)境的負面影響。4.3.3 物質流分析的框架 圍繞物質的輸入、輸出與存量來進行。 P74，圖4.24.3.4 物質流分析指標體系 物質流分析主要包括數(shù)據(jù)收集、整理、指標計算和分析等環(huán)節(jié)。 指標的確定為其中的關鍵，主要有四大類指標：P75,表4.4 物質輸入指標

50、 物質輸出指標 物質消耗指標 物質使用強度及效率指標4.4 城市物質效應分析指二：城市物質代謝分析4.4.1 城市物質代謝的含義4.4.2 城市物質代謝分析的意義4.4.3 城市物質代謝分析重點4.4.4 城市物質代謝分析的方法4.4.5 城市物質代謝效率分析4.4.6 城市物質代謝的生態(tài)效率4.4.1 城市物質代謝的含義 物質代謝：是從物質流動的角度，描述物質使用的全過程，主要指資源開發(fā)、加工制造、產品消費、循環(huán)回用、廢物處理等五個關鍵環(huán)節(jié)所構成的人類社會物質的生產和消費過程。 對生物圈而言，物質代謝代謝良好，則生產者、消費者和分解者就平衡4.4.2 城市物質代謝分析的意義 可以系統(tǒng)地量度特

51、定時空尺度上的物質分布 通過分析物質流動與資源消耗，經濟增長和社會發(fā)展的結構變化來研究物質代謝的動力機制與調控策略4.4.3 城市物質代謝分析重點 主要元素的交換方式與機制 重金屬元素在城市居民食物鏈中的轉移與形態(tài) 城市水體的自凈與污染 時空因素對城市物質代謝的影響 生態(tài)環(huán)境 人居環(huán)境 城市居民就業(yè)等4.4.4 城市物質代謝分析的方法 物質核算法 關注的是物質資源的分類及物質資源平衡表，通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析城市物質的整個生命周期的流動過程。 貨幣核算法 適用于分析生態(tài)系統(tǒng)服務和自然資本的經濟價值 能量核算法 聯(lián)系經濟系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)的橋梁，能夠提供城市物質代謝核算的統(tǒng)一量度。4.4.5 城市物質代謝

52、效率分析可用以下三個參數(shù)來評價（林親鐵等，2006） 單位產值物質需求量=（國內直接物質輸入量+進口直接物質輸入量+生態(tài)包袱*2）/總產值 人均物質消耗強度=（國內直接物質輸入量+進口直接物質輸入量+生態(tài)包袱*2）/人口數(shù) 物質生產力=GDP/物質需求總量4.4.6 城市物質代謝的生態(tài)效率 城市物質代謝的生態(tài)效率是指城市物質代謝過程中單位資源消耗和污染負荷所提供的社會服務量。 通過對資源的循環(huán)利用和能量的梯級利用，降低或減少城市系統(tǒng)對物質原料的消耗強度以及廢物排放數(shù)量，可以提高城市物質代謝的生態(tài)效率。 生態(tài)效率不僅能夠描述和反映經濟與環(huán)境、資源的關系狀況，也能夠綜合衡量資源、環(huán)境各領域之間的協(xié)

53、調程度。4.4.6 城市物質代謝的生態(tài)效率 城市物質代謝生態(tài)效率分析主要研究物質代謝過程產生的環(huán)境影響，這種影響取決于進入城市的自然資源和物質的數(shù)量與質量，以及從城市生態(tài)系統(tǒng)排出的廢棄物質的數(shù)量與質量。 世界經濟合作與發(fā)展組織（OECD）提出生態(tài)效率概念模型：E=S/IE 為生態(tài)效率。S 為社會服務量，可用人口數(shù)、年產值（如 USV）和年工業(yè)增加值表示；I 為生態(tài)負荷，反映資源利用水平和污染物排放情況4.4.6 城市物質代謝的生態(tài)效率 生態(tài)負荷包括資源負荷和環(huán)境負荷，相應的生態(tài)效率可分為資源效率和環(huán)境效率，用符號R和P表示: 資源效率R和環(huán)境效率P模型，分別從源頭循環(huán)（減少原生資源的消耗）和末

54、端循環(huán)（減少污染物的產生）的角度表征城市物質代謝的生態(tài)效率。R4.5 城市物質系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展4.5.1 物質循環(huán)的狹義與廣義4.5.2 城市常見廢棄物的生態(tài)化利用4.5.1 物質循環(huán)的狹義與廣義 傳統(tǒng)的狹義物質循環(huán)：只回收以產生的價值高的廢棄物 現(xiàn)代的廣義物質循環(huán)：考慮如何提高資源生產效率，并從源頭減少廢棄物產生。有必要進行專門的城市物質規(guī)劃，并在規(guī)劃時使用廣義的物質循環(huán)作為指導原則。廣義的物質循環(huán)的四個過程： 資源采選環(huán)節(jié)的循環(huán)：改進工藝技術及綜合利用 生產環(huán)節(jié)的循環(huán)：資源替代與企業(yè)內（間）的原副產品的再生 消費環(huán)節(jié)的循環(huán)：產品的維修與升級再利用 消費后續(xù)的循環(huán)：社會大系統(tǒng)的循環(huán)4.5.2

55、城市常見廢棄物的生態(tài)化利用 建筑渣土的減量化與資源化 城市廢棄木材循環(huán)利用。P83，表4.8 建材工業(yè)生產生態(tài)化彭信：402151508第05章 城市能源5.1 城市能源概念與特征5.2 能源與城市發(fā)展關系5.3 城市能源發(fā)展趨勢5.4 城市能源系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展5.1 城市能源概念與特征5.1.1 城市能源概念及類型5.1.2 城市能源的特征5.1.1 城市能源概念及類型一能源的概念能源百科全書: 能源是可以直接或經轉換提供人類所需光熱動力等任一形式能量的載能體資源。5.1.1 城市能源概念及類型二能源的類型 按照形態(tài)特征或轉換與應用的層次來分：化石燃料或化石能源（固體

56、燃料、液體燃料、氣體燃料）、水能、電能、太陽能、生物質能、風能、核能、海洋能和地熱能。 按照產生的方式可分為一次能源和二次能源。一次能源是指自然界中以天然形式存在并沒有經過加工或者轉換的能量資源，包括常規(guī)能源和新能源；二次能源則是指由一次能源直接或者間接轉換成其他種類和形式的能源資源。P89，圖5.1 城市能源由基于太陽的自然屬性能源和基于城市人類的人工屬性能源組成，后者是城市得以維持和發(fā)展的重要因素之一。5.1.2 城市能源的特征 能源的三個基本特征：利用的相互替代性，傳遞與轉化性，品質的差異性（封志明等，2004） 除此之外，城市能源的特征獨特性還體現(xiàn)在：（1）構成及運行的系統(tǒng)性（2）生產

57、及消費的不均衡性（3）能源消耗在城市中的集聚現(xiàn)象（4）城市能源流動的網絡（5）城市能源利用效率（1）構成及運行的系統(tǒng)性 城市能源構成包括煤、油、電、氣、水、熱等要素 縱向：城市能源各要素之間互補替代 橫向：城市能源系統(tǒng)由生產源工程、輸配管線網和終端消費面三個子系統(tǒng)組成。三個子系統(tǒng)在容量、布局以及發(fā)展方向上的合理配置可促使整體最優(yōu)化。（2）生產及消費的不均衡性 在空間上的高度集中 在時間延續(xù)上的波峰起伏（如電力消費集中在白天和上半夜、煤氣消費與餐飲有關、熱能消費的季節(jié)性）-能源生產與消費的矛盾（廣州校區(qū)飯?zhí)玫幕锸硟Υ媾c供應）（3）能源消耗在城市中的集聚現(xiàn)象 世界范圍城市能源消耗占全球能源總消耗約

58、75%（嚴剛等，2007） 中國663座城市能源消耗占全國能源消耗總量比值超過90%。P90，圖5.2（4）城市能源流動的網絡 不同能源品種在城市中在各自的全生命周期內沿著其結構網絡被加工、轉換、運輸和消費。P90，圖5.3（5）城市能源利用效率國際上用于比較分析能源效率的指標是：能源生產中間環(huán)節(jié)的效率與終端使用效率的乘積。 中間環(huán)節(jié)：包括能源的加工轉換和運輸分配 終端利用環(huán)節(jié)：包括農業(yè)、工業(yè)、交通運輸業(yè)和民用商業(yè)四個主要部門。PS：城市加油站的參雜造假視頻。5.2 能源與城市發(fā)展關系5.2.1 人類利用能源的階段與城市發(fā)展5.2.2 能源對城市發(fā)展的影響5.2.3 能源對城市生態(tài)環(huán)境的影響5

59、.2.4 能源與城市發(fā)展的若干定量分析5.2.1 人類利用能源的階段與城市發(fā)展兩種分類： 按照能源使用類型來分：木柴能源時代、煤炭能源時代和油氣能源世代。 按照能源的開發(fā)和利用過程來分：共四個階段，P93，表5.2。分別是“炭薪”、“煤炭為主、石油為輔”、“石油為主、天然氣煤炭為輔”、“石油、天然氣、煤炭和可再生能源共存”四個階段。不同階段所對應的時期、主要特征、可再生能源的地位、能源使用與環(huán)境關系、城市與能源的關系差異較大。5.2.2 能源對城市發(fā)展的影響能源對城市選址、規(guī)模、人口遷移和城市形象均有影響： 城市選址：工業(yè)革命前后，城市對內外能源的利用的跨度變化 城市規(guī)模：城市化、中小城市、大

60、城市、巨型城市 人口遷移：農村缺乏有效的能源系統(tǒng) 城市形象：建筑設計與城市規(guī)劃的全球一體化得以實現(xiàn)的前提和基礎5.2.3 能源對城市生態(tài)環(huán)境的影響 不同的能源類型具有不同的污染效應，因此能源消費結構直接影響了城市生態(tài)環(huán)境的質量。5.2.4 能源與城市發(fā)展的若干定量分析 城市化與能源關系 中國城市化水平與能源需求存在較強的正相關關系。 城市化與煤炭、石油、天然氣需求/供應之間的相關系數(shù)分別大于0.7和0.8.（Lei Shen等，2005） 城市人口與經濟因素與能源的關系 城市的終端能耗、人均能耗 與 城市的經濟總量、城市人口總量和人均經濟量密切相關。P96，表5.8.5.3 城市能源發(fā)展趨勢5.3.1