1 城市生態(tài)與城市環(huán)境

1、城市環(huán)境與城市生態(tài)董 俊 剛建筑學院 Tel: 1My hometown-Dzoosotoyn Elisen Desert Manas RiverShihezi City2簡歷2007.12至今，西安建筑科技大學建筑學院任教講師；2004.92007.12，中國科學院地球環(huán)境研究所，氣溶膠與環(huán)境方向理學博士；2001.92004.9 長安大學，構(gòu)造地質(zhì)學理學碩士；1996.92001.9 長安大學，地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工學學士；人生粗軌跡3課程介紹課程性質(zhì)： 城市規(guī)劃專業(yè)基礎(chǔ)課 學習本課程的目的：了解城市環(huán)境生態(tài)學基本概念，開闊專業(yè)視野基本學習掌握環(huán)境與生態(tài)學方法，為城市規(guī)劃設(shè)計服務(wù)高級應(yīng)用4 周次：

2、16 總學時數(shù)：30 其中周三3學時，周五2學時班級：601（32人） 602（32人）使用教材： 城市環(huán)境生態(tài)學 戴天興編著 中國建材工業(yè)出版社5參考書目城市生態(tài)環(huán)境學（第二版）， 楊士弘等編著 ， 科學出版社城市生態(tài)與城市環(huán)境，鄒振揚等編著，重慶大學出版社劉貴利. 城市生態(tài)規(guī)劃編制內(nèi)容淺析 規(guī)劃師論壇J. 2001黃肇義，楊東援未來城市理論比較研究 城市規(guī)劃匯刊. 2001 歐陽志云, 王如松尋求區(qū)域持續(xù)發(fā)展的途徑 生態(tài)學和持續(xù)發(fā)展，1993王建國. 城市設(shè)計生態(tài)理念初探 規(guī)劃師論壇J. 2002 Hough M. Formed by Natural Process. A Definiti

3、on of the Green City. In D. Gordon. 1990王樣榮城市生態(tài)規(guī)劃的概念、內(nèi)涵與實證研究J規(guī)劃， 2002鄒德慈. 城市規(guī)劃導(dǎo)論 中國建筑工業(yè)出版社，2002湯茂林. 城市可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)原則6授課方式講座形式：專題講授+討論講授：1.52小時專題討論：0.51小時7成績評定綜合成績=平時成績（40%）+小論文成績（60%）平時成績：課程出席 15積極參與課堂討論25小論文成績（60%）：結(jié)合專業(yè)自選題目字數(shù)4000字以上打印稿8第1講 城市、生態(tài)以及環(huán)境概述9什么是城市？10地理學家經(jīng)濟學家是集約經(jīng)濟的地域是在一定空間范圍內(nèi)組織生產(chǎn)、集中進行社會物質(zhì)生產(chǎn)和交流

4、的產(chǎn)所是一個經(jīng)濟實體是區(qū)域的經(jīng)濟中心11地理學家經(jīng)濟學家是集約人口、集約經(jīng)濟、集約科技文化的中心是一個國家或地區(qū)的政治中心、經(jīng)濟中心、科技文化中心，是人民精神生活、物質(zhì)生活的中心是一個政治社會實體是組織生產(chǎn)力、實現(xiàn)社會分工和聯(lián)系推動社會發(fā)展空間的存在形式代表一個地區(qū)最先進的生產(chǎn)力和經(jīng)濟發(fā)展水平與方向，是前進的主要動力。政治家12地理學家經(jīng)濟學家生態(tài)學家政治家是一個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)是以人為主體，人口、活動、設(shè)施、物質(zhì)、科技、文化高度集中，并不斷高速運轉(zhuǎn)的開放性有機綜合體13城市：城市是經(jīng)過人類創(chuàng)造性勞動加工而擁有更高“價值”的人類物質(zhì)、精神環(huán)境和財富，是更符合人類自身需要的社會活動的載體場所和人類

5、進步的合理的生活方式之一是一類以人類占絕對優(yōu)勢的新型生態(tài)系統(tǒng)。14城市的定義（聯(lián)合國）： 凡擁有10萬人以上，住房、工商業(yè)、行政、文化娛樂等建筑物占50%以上的面積，具有發(fā)達的交通網(wǎng)絡(luò)和車來往頻繁的人類集聚區(qū)域。1516城市的發(fā)展歷程: 世界城市狀況報告17聯(lián)合國秘書長安南指出，城市可持續(xù)發(fā)展是人類在21世紀所面臨的最緊迫挑戰(zhàn)之一。隨著越來越多的人居住在城市，世界上最重要的政治、經(jīng)濟、環(huán)境和社會問題都會出現(xiàn)在城市，也將在城市化過程中逐步解決上述問題 18城市的出現(xiàn) : 至少已有五千年我國商朝的遺址: 殷墟的發(fā)掘,表明中國城市發(fā)展的雛形;古希臘的城市遺址城市的發(fā)展,促使城市人口的大幅度增長公元1

6、800年，城市人口僅占世界人口的2。近200年來，城市發(fā)展迅速，世界人口約有一半居住在城市里，城市居民人數(shù)達到30億。預(yù)計今后世界城市化的趨勢還會加速發(fā)展，到2030年，世界城市人口接近50億，約占世界總?cè)丝诘?0。19發(fā)展中國家的城市化速度快于發(fā)達國家，經(jīng)濟最不發(fā)達國家的城市化速度最快。到2020年發(fā)展中國家的城市人口比例將達到50。最不發(fā)達國家的城市人口將從19億增加到2030年的39億，這對許多最不發(fā)達國家的發(fā)展是一個巨大的挑戰(zhàn)。20世界人口更多地向大城市和特大城市集中目前，世界上1000萬人口以上的特大城市有19個預(yù)計到2015年增加到23個，其中超過2000萬人的大城市將有5個。新增

7、加的特大城市都來自發(fā)展中國家。除日本東京繼續(xù)以2600萬人位居第一外，發(fā)展中國家的特大城市名次將普遍上升。 2122無論是在發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，城市在國家經(jīng)濟中的地位越來越重要。一個城市的經(jīng)濟就占據(jù)了某國國民經(jīng)濟的主導(dǎo)地位泰國首都曼谷市的經(jīng)濟占全國經(jīng)濟的38。在最不發(fā)達的非洲國家，城市經(jīng)濟也占國民生產(chǎn)總值的6023世界不同的地區(qū)和不同種類的國家，城市化發(fā)展有相當大的差距。發(fā)達國家:人口城市化率已達到80，今后增長率相當緩慢，預(yù)計到2020年人口城市化率僅上升到84，城市人口達到5.5億。大部分城市人口居住在中小城市，其中約一半的城市人口居住在5萬至10萬人的小城鎮(zhèn)。發(fā)達國家面臨的城市問題主

8、要是人口老齡化、種族和移民沖突、貧富懸殊等。2425亞洲和太平洋地區(qū):城市化率只有35，到2020年上升到46，城市人口近20億，其中孟買、達卡、卡拉奇的人口都將超過2000萬。城市貧困人口急劇增加是許多亞洲國家面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。非洲地區(qū):城市化增長率最快，預(yù)計到2020年達到46，即4.4億人口。尼日利亞的拉各斯將以2300萬人口成為世界第三大城市。該地區(qū)的主要問題是人口向城市遷移的過程中，未能形成真正的工業(yè)經(jīng)濟，因而缺乏解決城市可持續(xù)發(fā)展問題的經(jīng)濟手段。26中國城市化進程27中國城市化進程農(nóng)村體制改革推動城市化發(fā)展階段: 19781984年 城市化主要表現(xiàn)為：2000萬知青返城；城鄉(xiāng)集貿(mào)市場

9、開禁；鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)異軍突起等。同時，國家在政策面上加大力度，結(jié)束了城市建設(shè)多年徘徊的局面。城市化率在1984年上升為2328城市經(jīng)濟改革推動城市化發(fā)展階段: 19841992年以新建城市化為主，沿海大中城市附近出現(xiàn)了“新興工業(yè)化地區(qū)”，帶動了小城市的發(fā)展。該時期的城市化率增長為27.6 中國城市化進程29城市化發(fā)展的第三階段:1992年以后以開發(fā)區(qū)和大城市建設(shè)為主。該時期城市數(shù)目增長的起伏很大，城市化率30.4 城市化發(fā)展的特點:城市平均規(guī)模偏小。據(jù)統(tǒng)計，1998年，中國有人口超過100萬的特大城市37座，只占城市總量的5.5，目前特大城市人口集中仍至少低于世界平均水平個百分點；中國城市化進程30

10、中國城市化進程緩慢帶來的問題城市化滯后已經(jīng)成為制約當前經(jīng)濟發(fā)展的突出問題目前國內(nèi)需求不足，很大程度上和農(nóng)村消費市場難以啟動有關(guān) 中國城市化進程滯后，造成第三產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中所占比例明顯偏低 城市化滯后所帶來的社會問題相當嚴重 城鄉(xiāng)對立的激化是隱藏的巨大的不穩(wěn)定性因素，這對整個社會的穩(wěn)定和發(fā)展都是不可忽視的威脅。 31未來50年中國城市化戰(zhàn)略目標全面達到世界中等發(fā)達國家的城市水平，城市體系的總能力進入世界前三名，實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的良性循環(huán)。 中國的城市化率提高到75以上，具有容納11億-12億人口的城市容量，形成結(jié)構(gòu)合理、功能互補、整體效益最大化的大、中、小“城市體系”。32率先走過三個“零增

11、長”：2020年左右: 實現(xiàn)城市人口自然增長率的“零增長”2030年左右: 實現(xiàn)城市資源和能源消耗速率的“零增長”2040年左右: 實現(xiàn)城市生態(tài)環(huán)境退化速率的“零增長” 33土地占用面積不超過國土總面積的2，但其輻射帶動的地理空間應(yīng)不小于自身面積的50倍。 中國城市的恩格爾系數(shù)不超過0.15,基尼系數(shù)保持在0.250.30的水平，中國城市的人均預(yù)期壽命達到85歲，人均受教育年限超過15年有效地克服人口、糧食、能源、資源、生態(tài)環(huán)境等制約可持續(xù)發(fā)展的瓶頸34（二）環(huán)境（ENVIRONMENT）1)中心: 人2)層次:人類生產(chǎn)生活的場所進行生產(chǎn)生活活動的物質(zhì)基礎(chǔ) 城市生態(tài)學研究的對象和內(nèi)容35（三）

12、生態(tài) 生態(tài)的含義：是一種和諧: 是生物與其生存關(guān)系的和諧是一種自然: 是自然界的和諧是一種環(huán)境: 生物生存的環(huán)境、自然環(huán)境、人類生存的環(huán)境是一種“適應(yīng)”：是生物對環(huán)境的適應(yīng)，人對環(huán)境的適應(yīng)是一種綜合：多因素的綜合作用的系統(tǒng)城市生態(tài)學研究的對象和內(nèi)容36城市生態(tài)是城市和居民與城市環(huán)境關(guān)系的和諧城市生態(tài)關(guān)系人類對環(huán)境資源的開發(fā)和保護、利用與補償、污染與治理產(chǎn)業(yè)之間、城鄉(xiāng)之間、行業(yè)之間生產(chǎn)與生活、市區(qū)與郊區(qū)、局部與整體活動強度與環(huán)境容量眼前與長遠、效益與風險、機會與失誤37（四）城市生態(tài)環(huán)境自然環(huán)境生態(tài)環(huán)境城市生態(tài)環(huán)境在特定城市區(qū)域中，城市居民與城市環(huán)境的統(tǒng)一體，以及這個統(tǒng)一體中及逆行能夠物質(zhì)能量流

13、動的因素，即與城市居民相互關(guān)系的環(huán)境城市生態(tài)學研究的對象和內(nèi)容38二、城市生態(tài)環(huán)境學的性質(zhì)與研究內(nèi)容（一）性質(zhì)1、綜合性研究城市自然環(huán)境和城市經(jīng)濟社會環(huán)境研究單個要素和整個系統(tǒng)2、邊緣科學特性介于自然學科、社會學科和技術(shù)學科之間的邊緣學科3、二重屬性具有自然科學和人文科學的兩重性 39（二）研究內(nèi)容研究城市生態(tài)環(huán)境的組成和結(jié)構(gòu)研究城市生態(tài)環(huán)境的功能研究城市生態(tài)環(huán)境中能流、物流和信息流研究城市生態(tài)環(huán)境的動態(tài)變化研究城市生態(tài)環(huán)境管理和調(diào)節(jié)控制二、城市生態(tài)環(huán)境學的性質(zhì)與研究內(nèi)容40城市生態(tài)學的發(fā)展歷史 一、 城市生態(tài)問題1、 近代城市的生態(tài)問題城市人口爆炸式增長交通擁擠，居住環(huán)境惡劣城市超負荷運轉(zhuǎn)水

14、資源短缺，城市供水緊張城市環(huán)境污染嚴重41 2、 城市生態(tài)問題的生態(tài)學實質(zhì) 城市環(huán)境問題的產(chǎn)生正是生態(tài)關(guān)系失調(diào)的具體表現(xiàn)， 因此解決城市的生態(tài)危機的關(guān)鍵在于解決人與環(huán)境的關(guān)系。改變城市人口失控狀態(tài)，以及資源配置的不合理模式；提出用生態(tài)學原理和最優(yōu)化方法去調(diào)節(jié)城市內(nèi)部各組分之間的 關(guān)系，提高物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量利用的生態(tài)效率。開發(fā)城市未被利用的人力、物力和環(huán)境資源。42二、萌芽階段（20世紀之前） 1、 中國古代的生態(tài)學思想人口、人與土地、人與食物的關(guān)系人與自然的關(guān)系在城市選址、城市布局方面：注重生態(tài)與自然環(huán)境條件，講究城市位置選在依山傍水，肥田沃野，森林資源豐富，宜農(nóng)宜牧，氣候宜人之處43二、萌芽階

15、段（20世紀之前） 2、國外古代的生態(tài)學思想 2000多年前，古希臘就已有生態(tài)思想的萌芽，公元前600年，希臘地理學家美勒（Thalesole 們Milet）曾提出生態(tài)區(qū)劃的設(shè)想，按陽光照射引起地區(qū)溫度和供水的不同，將地球分為北極帶、夏熱帶、赤道帶、冬熱帶和南極帶等五大區(qū)。公元前300年，古希臘的哲學家提奧夫拉斯特（Theoprastus）到印度的途中就注意到各地植物分布與氣候和土壤等的關(guān)系。直至100多年前（1869年），德國生物學家赫克爾提出了生態(tài)學的概念。44三、 發(fā)展階段1.芝加哥學派：創(chuàng)始人：帕克 城市：關(guān)于城市環(huán)境中人類行為研究的幾點意見，將 生物群落的原理和觀點用于研究城市社會，

16、并取得可喜的成果。452.芝加哥學派的主要理論：認為城市土地價值變化與植物對空間的競爭相似土地的利用價值反映了人對最愿意和有價值地點的競爭46同心圓模式： 1925年 伯克斯 城市的同心圓增長理論47扇形模式： 1933年 土地經(jīng)濟學家 赫特 扇形理論48多核心模式：哈里斯和厄曼考慮汽車的重要影響提出多核理論49四、蓬勃發(fā)展階段 1、世界：1975年巴黎“人類居住地綜合生態(tài)研究”工作會議和1977年波蘭地第11課題（“城市系統(tǒng)地生態(tài)學研究”）協(xié)調(diào)會議上，正是確認“用綜合生態(tài)方法研究城市系統(tǒng)及其他人類居住地”。 50 1975年“關(guān)于人類居住地地生態(tài)綜合研究”專題列入MAB計劃，出版了城市生態(tài)學

17、雜志（Urban Ecology）1980年，柏林 ，第二屆歐洲生態(tài)學會議。研究實例：德國法蘭克福意大利羅馬澳大利亞國立大學對香港城市生態(tài)地研究日本的城市生態(tài)研究分為四階段。51四、蓬勃發(fā)展階段 2、 中國：1984年12月在上海“首屆全國城市生態(tài)科學研究會”。1986年6月 天津 第二屆全國城市生態(tài)學討論會 中心論題：“如何加強城市生態(tài)理論研究及在城市規(guī)劃、建設(shè)和管理中的世紀應(yīng)用”521987年 安徽 屯溪 “長江流域城鎮(zhèn)發(fā)展的生態(tài)對策研討會”城市生態(tài)與生態(tài)環(huán)境期刊；城市生態(tài)經(jīng)濟學， 城市生態(tài)研究,城市景觀生態(tài),城市生態(tài)與城市環(huán)境等論著。53 研究實例天津市城市生態(tài)系統(tǒng)與污染綜合防治的研究”

18、“北京市城市生態(tài)系統(tǒng)的研究” 8個子課題。 3個結(jié)論。 成績：建立了北京城市生態(tài)系統(tǒng)仿真模型，為認識北京城市生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的趨勢、制定北京市發(fā)展的政策提供了科學依據(jù)。 54上海市的城市生態(tài)研究： 上海典型街區(qū)和衛(wèi)星工業(yè)城鎮(zhèn)的生態(tài)研究 上海郊區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的生態(tài)研究 上海農(nóng)牧漁復(fù)合生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的環(huán)境工程研究。55城市生態(tài)系統(tǒng)及其特征一、城市生態(tài)系統(tǒng)（一）概念 城市中進行物質(zhì)交換、能量流動、信息傳遞而發(fā)生相互作用，相互制約，構(gòu)成一定結(jié)構(gòu)和功能的有機聯(lián)系的整體56（二）組成由自然環(huán)境和社會經(jīng)濟環(huán)境以及溝通自然、社會、經(jīng)濟的各種人工設(shè)施和上層建筑共同構(gòu)成575859（三）結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu):城市生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)資源結(jié)構(gòu)

19、環(huán)境結(jié)構(gòu)人工設(shè)施結(jié)構(gòu)分解者消費者生產(chǎn)者智力結(jié)構(gòu)勞力結(jié)構(gòu)人口結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)社會結(jié)構(gòu)物質(zhì)流、能量流人口流、勞力流、智力流信息流、價值流602. 功能還原凈化和資源再生生產(chǎn)功能城市生態(tài)環(huán)境利用城市內(nèi)外系統(tǒng)提供的物質(zhì)和能源等資源，生產(chǎn)出產(chǎn)品的能力生物生產(chǎn)物質(zhì)生產(chǎn)非物質(zhì)生產(chǎn)投入產(chǎn)出效益效率生活功能為城市居民提供高質(zhì)量的生存空間和生存條件調(diào)控方式：供給和消費、滿足和滿意程度613.城市生態(tài)平衡取決于：城市規(guī)模與地區(qū)資源城市人口與土地空間生產(chǎn)設(shè)施與基礎(chǔ)設(shè)施、生活設(shè)施城市“三廢”排放與環(huán)境容量勞動力數(shù)量與職業(yè)崗位各類產(chǎn)業(yè)之間社會生產(chǎn)與消費之間城鄉(xiāng)物資與居民需求之間標志：結(jié)構(gòu)與功能相互協(xié)調(diào)、相適應(yīng)，即人口

20、、資源、環(huán)境、設(shè)施相協(xié)調(diào)適應(yīng)。核心：達到城市生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能最優(yōu)化。624.結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目標與途徑目標：能充分發(fā)揮優(yōu)勢，保護生態(tài)環(huán)境，合理利用資源，整體最優(yōu)，聯(lián)系協(xié)同，相互融洽。途徑：自然調(diào)節(jié)和人工調(diào)控可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施三同步原則的應(yīng)用63(四)基本特征人居主導(dǎo)地位人工物質(zhì)系統(tǒng)極度發(fā)達城市生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)具有不完全性城市生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)具有整體性和綜合性城市生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)具有開放性城市生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)具有脆弱性和非穩(wěn)態(tài)平衡性自我調(diào)節(jié)能力的有限性能量流動的單向性和低效性是人類自我馴化的系統(tǒng)646566二、城市化的生態(tài)效應(yīng)（一）類型城市生態(tài)環(huán)境生態(tài)效應(yīng)： 是指城市自然過程和認為活動造成的環(huán)境污染和破壞，引

21、起城市生態(tài)環(huán)境結(jié)構(gòu)和功能的變化，以及生態(tài)環(huán)境的生態(tài)環(huán)境變異。分類： 物理效應(yīng) 化學效應(yīng) 生物效應(yīng)67二、城市化的生態(tài)效應(yīng)（二）機理城市化的環(huán)境效應(yīng)機理表現(xiàn)為： 改變能量流 改變物質(zhì)流 打破力的平衡68二、城市化的生態(tài)效應(yīng)（三）自然凈化過程自凈能力：污染物進入城市自然生態(tài)系統(tǒng)時，系統(tǒng)對污染物質(zhì)進行轉(zhuǎn)化、遷移、降解和擴散，降低其濃度，或使之完全消除，不致造成危害。分類物理凈化化學凈化生物凈化69二、城市化的生態(tài)效應(yīng)（四）城市生態(tài)環(huán)境容量環(huán)境容量：人類生存和自然生態(tài)不致受害的前提下，某一環(huán)境所能容納的污染物的最大負荷量。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的最大負荷量。 自然環(huán)境的凈化能力或所允許的污染物排放總量。城市生態(tài)環(huán)境容量：凈化能力，以及環(huán)境資源對社會經(jīng)濟活動強度