城市生態(tài)與環(huán)境保護(hù)概論課件第6講城市生態(tài)系統(tǒng)

1、allre natures,第6講 城市生態(tài)系統(tǒng),城市系統(tǒng) 城市生態(tài)系統(tǒng) 城市生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 城市生態(tài)系統(tǒng)的基本功能 城市生態(tài)系統(tǒng)的主要特點(diǎn),allre natures,6.1.1 城市系統(tǒng) 城市是以人為中心，以一定的環(huán)境條件為背景，以經(jīng)濟(jì)為基礎(chǔ)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然綜合體。按照系統(tǒng)論的觀點(diǎn)，這個(gè)綜合體稱作城市系統(tǒng)（urban system）,6.1 城市系統(tǒng),allre natures,6.1.1 城市系統(tǒng), 城市的結(jié)構(gòu)與功能滿足系統(tǒng)的基本條件: 由108個(gè)單元（元素）組成，是一個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng)； 城市具有其特定的結(jié)構(gòu) 城市具有其特定的功能 各組成單元之間存在關(guān)聯(lián)性,allre natures,6

2、.1.2 城市系統(tǒng)的特征, 以人為中心的復(fù)合系統(tǒng)，包括自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)幾大子系統(tǒng)。 人工特征：人的活動(dòng)在系統(tǒng)中起主導(dǎo)作用 城市系統(tǒng)是一個(gè)開放系統(tǒng)，其邊界較難劃定。 不同的城市具有不同的系統(tǒng)特征（結(jié)構(gòu)、功能）。,allre natures,不同的城市具有不同的系統(tǒng)特征： 上海、北京、天津、武漢、沈陽、重慶、成都、廣州、杭州等9個(gè)城市是具有全國(guó)意義的綜合性工業(yè)城市； 攀枝花、馬鞍山、鞍山、本溪、黃石、包頭、太原、株洲、武漢等23個(gè)城市為治金工業(yè)主導(dǎo)的城市； 丹江口、宜昌、鐵嶺、淮北、樂山、焦作、阜新、棗莊、淮南、平頂山、邯鄲、唐山、陽泉、佳木斯、鎮(zhèn)江等23個(gè)城市為電力工業(yè)為占主導(dǎo)的城市；,6.1.

3、2 城市系統(tǒng)的特征,allre natures,不同的城市具有不同的系統(tǒng)特征：, 義烏、晉城、鶴崗、七臺(tái)河、新泰、烏梅、雙鴉山、大同、雞西、陽泉、鶴壁、淮北、六盤水、石嘴山、銅川、平頂山、萍鄉(xiāng)、阜新、棗莊、長(zhǎng)治等26個(gè)城市是煤炭及煉焦工業(yè)占主導(dǎo)的城市； 克拉瑪依、大慶、東營(yíng)、茂名、荊門、濮陽、安慶、撫順、淄博、錦州、蘭州等14個(gè)城市為石油工業(yè)占主導(dǎo)的城市；,allre natures, 吉林、青島、廣州、北京、南京等33個(gè)城市為化學(xué)工業(yè)占主導(dǎo)的城市； 長(zhǎng)春、十堰、沈陽、哈爾濱、西安等42個(gè)城市為機(jī)械工業(yè)占主導(dǎo)的城市； 深圳、福州、南京、無錫等19個(gè)城市為電子工業(yè)占主導(dǎo)的城市； 秦皇島、湖州、嘉

4、興、鹽城、淮陰等32個(gè)城市為建材工業(yè)占主導(dǎo)的城市； 伊春、牙克石、渾江、牡丹江、三明、梧州等16個(gè)城市為森林和木材加工占主導(dǎo)的城市；,不同的城市具有不同的系統(tǒng)特征：,allre natures,6.2 城市生態(tài)系統(tǒng),6.2.1 城市生態(tài)系統(tǒng)的概念 指城市空間范圍內(nèi)的居民與自然環(huán)境系統(tǒng)和人工建造的社會(huì)環(huán)境系統(tǒng)相互作用而形成的統(tǒng)一體，屬人工生態(tài)系統(tǒng)。 馬世駿：城市生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)以人為中心的自然、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的復(fù)合系統(tǒng)。,allre natures,6.2.1 城市生態(tài)系統(tǒng)的概念,輸入 (自然、人工),能流 物流 價(jià)值流 信息流,輸出 (自然、人工),概念框圖,allre natures,6.3城市生

5、態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),6.3.1 城市生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),allre natures,6.3.2 城市生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解,allre natures,6.3.3 城市生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),各子系統(tǒng)之間的功能關(guān)系,金融 信息產(chǎn)業(yè) 商業(yè),科技 工業(yè) 農(nóng)業(yè) 運(yùn)輸,經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng),景觀 太陽 生物 資源,水體 土壤 空氣 礦藏,自然子系統(tǒng),計(jì)劃 規(guī)劃 管理決策系統(tǒng) 政策 法規(guī),旅游 生活環(huán)境 服務(wù),就業(yè) 居住 交通 供應(yīng) 通訊 服務(wù) 保險(xiǎn) 教育 科技 餐飲 娛樂,社會(huì)子系統(tǒng),生產(chǎn)污染,資源利用,信息反饋,消費(fèi)需求,經(jīng)濟(jì)收入,經(jīng)濟(jì)措施,價(jià)值流,物流和能流,信息流,信息反饋,環(huán)保法規(guī),生活污染,生態(tài)需求,企事業(yè)管理法規(guī),人口控

6、制,信息反饋,allre natures,6.4 城市生態(tài)系統(tǒng)的基本功能, UES功能的雙重性 UES的生產(chǎn)功能 UES能源結(jié)構(gòu)和能量流動(dòng),allre natures,6.4.1 UES功能的雙重性,內(nèi)部功能：維持系統(tǒng)內(nèi)部的物流和能流的循環(huán)和暢通，并將各種流的信息不斷反饋，以調(diào)節(jié)外部功能，同時(shí)把系統(tǒng)內(nèi)部剩余的或不需要的物質(zhì)與能量輸出到外部生態(tài)系統(tǒng)。 有限的自然的物質(zhì)生產(chǎn)：生物的初級(jí)生產(chǎn)和次級(jí)生產(chǎn) 經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的物質(zhì)生產(chǎn) 城市環(huán)境系統(tǒng)的正常運(yùn)行,allre natures,外部功能：UES作為人工復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，必須具備外部物質(zhì)，能量補(bǔ)充并經(jīng)城市生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)，向外部系統(tǒng)輸出物質(zhì)和能量，以實(shí)現(xiàn)城市生態(tài)系

7、統(tǒng)的平衡與發(fā)展。 滿足城市人群生產(chǎn)的物質(zhì)、能量、信息、價(jià)值輸入； 滿足經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)所需的物質(zhì)、能量、信息、價(jià)值輸入； 作為生產(chǎn)者向外部系統(tǒng)的能量、物質(zhì)、信息、價(jià)值輸出； 作為經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境大系統(tǒng)的組成部分，向更高層次的宏觀系統(tǒng)輸出價(jià)值。,6.4.1 UES功能的雙重性,allre natures,（1）生物性生產(chǎn),6.4.2 UES的生產(chǎn)功能,城市內(nèi)綠色植物（森林、草地、果園、農(nóng)田、蔬菜、苗圃及藻類）的初級(jí)生產(chǎn)。,動(dòng)物生產(chǎn),allre natures,6.4.2 UES的生產(chǎn)功能,（2）非生物生產(chǎn) 城市生態(tài)系統(tǒng)的非生物生產(chǎn)是人類生態(tài)系統(tǒng)特有的生產(chǎn)功能，是指其具有創(chuàng)造物質(zhì)與精神滿足城市人類的物質(zhì)消

8、費(fèi)與精神需求的性質(zhì)。有物質(zhì)的與非物質(zhì)的非生物生產(chǎn)兩大類。,allre natures,（2）非生物生產(chǎn) 物質(zhì)生產(chǎn)：是指滿足人們的物質(zhì)生活所需的各類有形產(chǎn)品及服務(wù)。包括：a.各類工業(yè)產(chǎn)品；b.設(shè)施產(chǎn)品，指各類為城市正常運(yùn)行所需的城市基礎(chǔ)設(shè)施，城市是一個(gè)人口與經(jīng)濟(jì)活動(dòng)高度集聚的地域，各類基礎(chǔ)設(shè)施為人類活動(dòng)及經(jīng)濟(jì)活動(dòng)提供了必需的支撐體系；c.服務(wù)性產(chǎn)品，指服務(wù)、金融、醫(yī)療、教育、貿(mào)易、娛樂等各項(xiàng)活動(dòng)得以進(jìn)行所需要的各項(xiàng)設(shè)施。 城市生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)生產(chǎn)產(chǎn)品不僅僅為城市地區(qū)的人類服務(wù)，更主要的是為城市地區(qū)以外的人類服務(wù)。因此城市生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)生產(chǎn)量是巨大的。其所消耗的資源與能量也是驚人的，對(duì)城市區(qū)域及外部

9、自然環(huán)境的壓力也是不容忽視的。,6.4.2 UES的生產(chǎn)功能,allre natures, 非生物生產(chǎn) 非物質(zhì)生產(chǎn)：是指滿足人們的精神生活所需的各種文化藝術(shù)及相關(guān)的服務(wù)。如城市中具有眾多人類優(yōu)秀的精神產(chǎn)品生產(chǎn)者，包括作家、詩人、雕塑家、畫家、演奏家、歌唱家、劇作家等，也有難以計(jì)數(shù)的精神文化產(chǎn)品出現(xiàn)，如小說、繪畫、音樂、戲劇、雕塑等等，這些精神產(chǎn)品滿足了人類的精神文化需求，陶冶了人們的精神情操。,6.4.2 UES的生產(chǎn)功能,allre natures,6.4.3 城市生態(tài)系統(tǒng)的生活功能,教 育,交 通,居 住,文 化,信 息,保 健,娛 樂,allre natures,6.4.4 城市生態(tài)系統(tǒng)

10、的還原功能,1.自凈化功能 水體自凈化功能 大氣擴(kuò)散功能 城市綠地凈化功能 土地處理功能 2.人工調(diào)節(jié)功能：城市環(huán)境保護(hù)與環(huán)境管理。,allre natures,6.4.5 UES能源結(jié)構(gòu)與能量流動(dòng), 能源結(jié)構(gòu) UES的能量指能源在滿足城市多種功能過程中，在城市生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)外的傳遞、流通和耗散過程。而能源結(jié)構(gòu)是指能源總生產(chǎn)量和總消費(fèi)量的構(gòu)成與比例關(guān)系。 生產(chǎn)結(jié)構(gòu)：各種一次性能源如煤炭、石油、天然氣、水 能、核能等所占比重。 浪費(fèi)結(jié)構(gòu)：能源的使用途徑及其所占總用能的比重。 城市能源結(jié)構(gòu)反映該城市生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展水平。,allre natures,6.4.5 UES能源結(jié)構(gòu)與能量流動(dòng),中國(guó)與世界部分國(guó)家能源消費(fèi)構(gòu)成（%）,(引自沈清基,1998),allre natures,6.4.5 UES能量流動(dòng),原生能源,有用能源,最終能源,損耗熱,損耗熱,損耗熱,損耗熱,利用,利用,轉(zhuǎn)化,傳輸,傳輸,損耗熱,城市生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)基本過程 （引自何強(qiáng),1994）,次生能源,allre natures,6.5 城市生態(tài)系統(tǒng)的主要特點(diǎn), UES生命系統(tǒng)的主體為人,次級(jí)生產(chǎn)者和消費(fèi)者都是人 UES