城市生态系统作用范文

时间:2024-03-04 14:42:06

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城市生态系统作用

篇1

随着城市化进程的加快,人类赖以生存的环境也在不断发生变化,同时景观生态学、生态学等多学科的引入,人们越来越重视生态型园林的发展,植物在整个城市生态系统中担负着美化环境、改善生态环境,建立城市防护体系,加强城市绿地建设等至关重要的作用,这些都只是植物带来的直接作用。只有利用乔木、灌木、藤本、草本植物来创造景观,并发挥植物的形体、线条、色彩等自然美,配置成一幅幅美丽动人的画面,供人们观赏,即“植物造景”,才能挖掘出植物在城市生态系统中更深层次的作用和意义。

1 城市生态系统的概念及特点

1.1 概念

城市生态系统是城市居民与其环境相互作用而形成的统一整体,也是人类对自然环境的适应、加工、改造而建设起来的特殊的人工生态系统。

1.2 特点

1.2.1 城市是人类为主体的生态系统

随着城市人口的膨胀,百万人口的城市数量迅速增加。城市人口密度大,形成具有城市特点的生态系统环境。在以人类为主体的生态系统中,绿色植物、各种动物应占一定的位置。人均绿化面积的增加,是人类生活质量提高必不可少的条件之一。

1.2.2 城市是具有人工化环境的生态系统

城市自然环境生态系统,是以城市居民为主体的各种生物赖以生存和发展的必要条件和自然因素的总和。它包括气候、地形、地理位置、自然资源等。由于城市是工业集中地区,加之人口和建筑物密集,影响城市居民生活水平提高。随着城市居住密度的日益提高,自然环境越来越失去本身的自然特征:如空地和绿地面积减少,土壤渗水和生长植物能力降低,野生动物也失去最佳生活环境。“热岛效应”就是其典型的表现。

1.2.3 城市生态系统是依赖性强、独立性弱的系统

处于良性循环的自然生态系统,在太阳能和系统内部的物质循环、能量交换、信息传递作用下,能维持各种生物生存,其形态和营养结构处于协调状态。城市生态系统则不然,大量人口集聚在城市,首先要有大量的消费品供给。人口增多使消费需求迅速增长,尤其在超过百万、千万的特大城市中,对各种消费品需求更始急剧扩大,同时也需要大量的城市绿色活动空间。

1.2.4 城市是人类自我驯化的生态系统

为了人类更美好的生活,人类对被自己破坏的城市生态系统进行人工调节、修复、维持。对城市的规划、建设和管理,就是为了维持城市生态系统的平衡。人类必须制定规则,限制自己非理,人类对自己行为进行驯化,是人类理性的驱使。植物造景就是人类维持城市生态平衡的一种方法。

2 在城市中植物造景的原则

2.1 原则

首先,坚持“以人为本,科学当先”的原则。城市是以人类为主体,以地域空间和各种设施为环境的生态系统,是城市居民与城市环境对立统一的系统。人类要生存和发展,必须处理好人和环境的关系,因此在城市绿化设计中应以人为主,科学、合理的进行人性化设计,来满足和改善城市的生活环境,使人和自然环境融为一体。

其次,以选择乡土树种为主,遵循“适树适地”的原则。植物是园林四大要素之一,被称为“软景”。植物造景,即利用乔木、灌木、藤本、草本植物来创造景观,并发挥植物的形体、线条、色彩等自然美,配置成一幅幅美丽动人的画面,供人们观赏。我国地域辽阔,故植物品种丰富,种类多样,树种地区差异较大,因此要根据当地气候、土壤等因素选择适合本地区的植物品种,科学合理地引进外来树种,合理布局,塑造出观形、赏色、闻香的植物景观。

第三,强调植物多样性,在自然状态下平衡生态系统的原则。在植物造景中提高生物多样性,保持植被连通性,建立树木廊道为原则,通过巧妙利用各种植物,使园林景观逐渐由城市化向自然过渡。植物品种选择上主要以抗性强、易成活、形态优美的乡土树种为主,组建相对稳定的乔灌草、乔草、乔灌等多种复层混交种植结构的植物群落,有效提高生态效益达到科学的乔灌比和常落比,有效地调节城市生态系统。

最后,自然性、生活性、艺术性相结合的原则。园林绿化不同于植树造林,保持各自的园林特色的同时,更要兼顾到每个植物材料各自的生长习性、色彩、株形等,考虑到整体与个体的统一。

3 植物造景在城市生态系统中的作用

3.1 生态效益

3.1.1 美化环境、改善生态环境

在园林植物造景中,植物本身有一个合理,科学,符合植物的生长习性的配置模式,呈现的千变万化,形态各异的不同特点;根据植物的生命周期,不同的植物种植在同一个地方,不同季节产生不同的季相变化,呈现出不同的景观效果,给人们带来不同的感官和视觉冲击力,在植物配置中园林其他三要素(小品、假山、水景)作为点缀和补充,丰富园林景观的层次变化,从而形成理想的自然景观,成为城市的亮点,起到美化城市环境的作用。

园林植物在改善城市生态环境起着重要的作用。这主要是植物通过光合作用的过程中,叶面吸收大量的二氧化碳,释放氧气,达到净化空气,改善空气质量的目的。

3.1.2 建立城市防护体系

城市绿地系统作为城市结构中的自然生产力主体,植物通过光合作用将自然界中的太阳能转化和巩固为动力,通过个体循环将土壤中的养分吸收转化为氧气等物质,来实现城市生态系统的循环。为城市提供氧气,调节温度和湿度,吸尘降噪,净化水源,补给地下水,降解废物,防治病虫害。城市的各种防护林体系,不但可以很好的保护城市绿地系统,也使城市绿地与周边环境相结合,形成了城郊绿地系统,可以更大程度把郊外的新鲜空气引入到城市,从而提高了城市的环境空气质量。西安十二五规划提出生态体系规划的目标为以秦岭和渭河干支流为依托,以自然保护区、林地、大遗址为基本要素的“一廊、两带、多水系”的区域生态体系。利用市区周边的长安八水为基础,规划城市周边绿地系统。

城市绿地系统规划中导入生态的观点,更加科学有效地支持城市生态化。在城市景观规划中植物造景的作用越来越重要,要建立城市生态景观就要更注重植物造景的质量。通过上述分析,可以看出植物造景既能创造一个优美、舒适的观赏环境,又能保护人民的基本生存环境。

3.2 加强城市绿地建设

植物造景在城市生态系统中起着重要的作用,植物的合理配置可调节周边的环境,使小范围的生态系统发生变化。当小范围的绿地逐渐增多,与城市道路、其他城市绿地连成一张绿网,形成整个城市的绿地生态系统。合理、科学的植物造景有利于绿化效果的快速形成,可以提高城市的整体形象,有助于减少噪音,降低污染,还可以节约部分成本,开辟更多的城市绿地。

3.3 经济效益

篇2

生态系统的概念

什么是系统?整个系统是由各种相互关联的部分组成,系统的各个部分称为子系统,整体叫做系统。系统是有机的整体的统一,对某些物质自然形成的性质我们称为自然系统;通过人工对某些共同构成的物质系统称为人工系统。然而,城市系统是一个自然与人工的结合,它包括城市的地理环境和自然资源,以及主要城市的居民和他们的活动。

以生物或人类为主体,以周围环境为客体,共同构成一个整体,这就叫生态系统。一片森林和林木的灌木、草丛,林中的动物、微生物,以及周围的土地、水、大气,共同构成一个森林生态系统;一块农田,作物和周围的土地,水,大气也构成了农田生态系统;一个城市,居民和建筑物和设施周围的地理环境构成了一个城市生态系统。所有的生态系统都是控制系统。任何控制系统,当输入和输出发生不等量的状况时,系统内部会自动调整,反馈机制才会发生。

城市生态系统的组成

城市生态系统是以人类生活、生产为中心,由城市自然、经济、社会三个子系统组成的复合的人工生态系统。城市生态系统包括社会环境系统、自然环境系统以及城市空间内的居民等方面内容,他们相互紧密的联系在一起,从而形成一个整体。以人为主体同时也兼顾人工环境的城市生态系统,它具有开放系统大流量,大容量,高密度,快速的特点,是一种人类自我驯化依赖性很强,独立性较弱的驯化系统。城市生态系统的组成包括三方面,第一方面是社会结构具体分为(人口,劳动,知识和其他资源),第二方面是资源结构具体分为(食品,能源,土地,水),第三方面是环境结构具体分为(绿地,大气,水域等)。

“城市生态”实质是人类生态系统。城市是以人为主体,将空间和地域以及各种设施为生态系统的环境。此处所讲的“生态”,而不是生物学,但生态和社会生态系统,在这里,没有生物生态系统,人类的生态系统,是城市居民与城市环境对立统一的系统。

城市生态系统的功能

城市生态系统与自然生态系统的重大区别在于:城市生态系统的功能不仅包括了生态系统的“基本功能”,更重要的是它能服务于人类社会的供给功能,通过人工的主观努力后,可以大幅度提高城市生态系统的自然调控与恢复力。城市生态系统的功能可以划分为两部分:外部功能和内部功能。外部功能主要的职责是联系其他的生态系统,依据内部需求输入与输出物质和能量,以此保证内部的能量与物质运转平衡和运行正常;内部功能则是起到了保证物流和能流的循环畅通,调节外部功能。城市生态系统的功能表现为系统内外的物质、能量、信息、货币及人流的输入、转换和输出。城市生态系统功能研究实质上就是对这些流进行研究。因此, 城市生态系统的功能表现为几方面:分别是人口流(死亡,移民,旅游,出生,旅游,移民,运输),劳动流(就业,退休,转业的流动,转移),智力流(入学,毕业,教育,工作分配),物质流(食品,副食品,淡水,原材料和其他投入,产品和废物输出),能量流(燃料和动力输入,余能和废物的输出),以及信息流(通信和交换的通信,广播,电视,报纸,知识,文化等)。为了维持城市生态系统稳定而有序的发展,实现人类追求的社会、经济与环境目标,必须人工调控这些流,使之协调、畅通。

城市化对城市生态系统进程的影响

城市是一个人类生存活动和文化发展以及政治经济的中心。在今天,城市化是世界的潮流、更是一种趋势,随着城市化不断加快发展的步伐,它对周围的生态环境的影响和发展也越来越大,因此,面对城市的就业、粮食、人口、原材料、住房、能源、环境、水资源等方面的压力越来越大,生态系统的影响变得越来越消极。城市生态系统是城市居民与其周围环境相互作用形成的网络结构,即由居民和城市环境组成的自然、社会、经济三者相复合的生态系统。人类工业生产和经济活动的发展在城市的生态系统中起着主导作用,城市化加快城市建设,从而导致耕地、湖水、植被面积的不断萎缩;随着城市高层建筑的增加,道路铺装率、覆盖密度不断扩大,改变了原有的城市覆盖状态,使城市的空气流动量减少;建筑材料的改变使得光污染也越来越严重;能源的生产和使用使得热辐射增强,城市热岛效应越来越严重;城市的运输,工业的生产,以及居民生活所产生的废弃,粉尘等有害物质造成的空气,水污染也在不断的破坏着现在的环境。

篇3

生态城市是当前人类在面临严峻的生态危机时所提出的一种对策,对世界各国都具有重大的现实意义与强大的生命力。我国是一个人口大国,而且又正处在经济高速增长、城市化进程迅猛的阶段,因此如何在发展经济、改善人民生活的同时保护环境、减少对自然的伤害,是历史赋予我们的义不容辞的责任。在城市建设领域,走生态城市之路亦是大势所趋。因而,不少地方政府已经将生态城市作为城市发展的战略目标并予以实施。在城市建设过程中,我们首先应该认真研究城市生态规划,使生态学思想深入人心。

一、什么是城市生态系统

“生态系统”一词最初由英国植物群落学家A・G・坦斯利于1935年首先提出,他根据前人和他本人对森林动态的研究,把物理学中的“系统”引入生态学,提出了生态系统的概念。生态系统是一个相当广泛的概念,任何生命系统及其环境都可以称之为生态系统,在空间边界上是模糊的,其空间范围很大程度上是依据人们所研究的对象、内容、目的或地理条件等因素而确定,是一个完整而复杂的生态综合体。

“城市生态”由美国芝加哥学派创始人帕克于1925年提出后,得到了迅速的发展。与自然生态系统成为生态学的研究中心一样,城市生态系统也成为城市生态学的研究中心和重点。城市生态系统是指特定地域内的人口、资源与环境(包括生物的和物理的,社会的和经济的,政治的和文化的)通过各种相生相克的关系建立起来的人类聚居地或社会、经济、自然复合体。

在城市生态系统中,以人为核心,是一个融合了自然、经济与社会的人工生态系统。城市生态系统是人类生态系统的主要组成部分,在人类生态系统的发展过程中,经历了自然生态系统到农业生态系统的演变,最后才产生了城市生态系统。在工业革命以后,农村人口开始向城市转移,出现了大规模的城市化。尽管城市生态系统的发展历史在整个人类发展史中只占了很小的一部分,但是城市生态系统却对整个人类生态系统起着越来越重要的作用,已经成为人类生态系统的主体。

二、城市生态系统的组成要素

关于城市生态系统的组成要素有很多种不同的观点,不过有一点是一致的:城市生态系统是一个以人为中心的复合型的人工生态系统,它具有很强的人工性。除了人这一主体之外,还包括自然系统、经济系统与社会系统。这种划分是一种广义生态系统观,是把整个城市当作一个巨大的生态系统,按照这种组成方式可以从整体上研究城市的生态机理,进行城市生态建设。

在社会学中,将城市生态系统分为城市社会和城市空间两部分。城市社会包括了城市居民和城市组织,城市空间则是人工环境和自然环境的集合。将城市生态系统的组成要素重新分析,可分为两部分:一是生命系统,指城市人群和自然生物(包括野生动植物和人工栽培或饲养的动植物)。二是环境系统,包括次生自然环境、人工环境和广域环境。次生自然环境就是一些自然要素和自然资源;人工环境又分为物质环境和精神环境,广域环境是在更大的范围上来说的环境,包括城市周边的郊区环境以及整个区域环境。 这种组成形式严格遵循了生态系统的要素构成,人与环境之间的关系是城市生态系统中的主导关系。在城市中,自然生物的生长、发育和分布在很大程度上都是由人安排的,在人的干预下,城市生物种群单一,优势物种突出,群落结构简单,空间分布也受到人为的限制

三、如何实现城市生态的可持续规划

(一)生态城市与可持续发展

现代城市作为一个多元化、多介质、多层次的人工复合生态系统,各层次、各子系统之间和各生态要素之间的关系错综复杂,城市生态规划坚持以整体优化、协调共生、趋适开拓、区域分异、生态平衡和可持续发展的基本原理为指导,以环境容量、自然资源承载能力和生态适宜度为依据,有助于生态功能合理分区和创造新的生态工程,其目的是改善城市生态环境质量,寻求最佳的城市生态位,不断地开拓和占领空余生态位,充分发挥生态系统的潜力,促进城市生态系统的良性循环,保持人与自然、人与环境的可持续发展和协调共生。

城市生态规划是与可持续发展概念相适应的一种规划方法,它将生态学的原理和城市总体规划、环境规划相结合,同时又将经济学、社会学等多学科知识以及多种技术手段应用其中,对城市生态系统的生态开发和生态建设提出合理的对策,辨识、模拟、设计和调控城市中的各种生态关系及其结构功能,合理配置空间资源、社会文化资源,最终达到正确处理人与自然、人与环境关系的目的。在生态规划中,体现着一种平衡或协调型的规划思想,综合时间、空间、人三大要素,协调经济发展、社会进步和环境保护之间的关系,促进人类生存空间向更有序、稳定的方向发展,实现人和自然的和谐共生。

首先,城市生态规划强调协调性,即强调经济、人口、资源、环境的协调发展,这是规划的核心所在;其次,强调区域性,这是因为生态问题的发生、发展及解决都离不开一定的区域,生态规划是以特定的区域为依据,设计人工化环境在区域内的布局和利用;第三,强调层次性,城市生态系统是个庞大的网状、多级、多层次的大系统,从而决定了其规划有明显的层次性。城市生态规划的目标更强调城市生态平衡与城市生态发展,认为城市现代化与城市可持续发展依赖于城市生态平衡和城市生态发展。

(二)城市生态规划需遵循的设计原则

1.社会生态原则。这一原则要求生态规划设计要重视社会发展的整体利益,体现尊重、包容和公正,生态规划要着眼于社会发展规划,包括政治、经济、文化等社会生活的各个方面。公平是这一原则的核心价值。

2.经济生态原则。经济活动是城市最主要、最基本的活动之一,经济的发展决定着城市的发展,生态规划在促进经济发展的同时,还要注重经济发展的质量和持续性。这一原则要求规划设计要贯彻节能减排、提高资源利用效率以及优化产业经济结构,促进生态型经济的形成。效率是这一原则的核心价值。

3.自然生态原则。城市是在自然环境的基础上发展起来的,这一原则要求生态规划必须遵循自然演进的基本规律,维护自然环境基本再生能力、自净能力和稳定性、持续性,人类活动保持在自然环境所允许的承载能力之内。规划设计应结合自然,适应与改造并重,减少对自然环境的消极影响。平衡是这一原则的核心价值。

4.复合生态原则。城市的社会、经济、自然系统是相互关联、相互依存、不可分割的有机整体。规划设计必须将三者有机结合起来,三者兼顾,综合考虑,使整体效益最高。规划设计要利用这三方面的互补性,协调相互之间的冲突和矛盾,努力在三者之间寻求平衡。协调是这一原则的核心价值。

以上这些原则都是普遍性的,但城市是地区性的,地区的特殊性又受自然地理和社会文化两方面的影响。因此,这些原则的具体应用需要与空间、时间和人(社会)的结合,在特定的空间中有不同的应用。

(三)城市生态规划的主要内容

1.高质量的环保系统。对不同的废弃物按照各自的特点及时处理和处置,同时加强对噪声和烟尘排放的管理,使城市生态环境洁净、舒适。

2.高效能的运转系统。包括畅通的交通系统,充足的能流、物流和客流系统,快速有序的信息传递系统,相应配套有保障的物质供应系统和城郊生态支持圈,完善的专业服务系统等。

3.高水平的管理系统。包括人口控制、资源利用、社会服务、医疗保险、劳动就业、治安防火、城市建设、环境整治等。保证水、土等资源的合理开发利用和适度的人口规模,促进人与自然,人与环境的和谐。

4.完善的绿地生态系统。不仅应有较高的绿地覆盖率指标,而且还应布局合理,点、线、面有机结合,有较高的生物多样性,组成完善的复层绿地系统。

5.高度的社会文明和生态环境意识。应具有较高的人口素质、优良的社会风气、井然有序的社会秩序、丰富多彩的精神生活和高度的生态环境意识,这是城市生态建设非常重要的基础条件。

从生态规划内容可以归纳出一些具体的城市生态规划目标:从人类的角度来说,城市中具有合理的人口规模,人与人、人与社会、人与自然之间关系和谐;从土地的角度来说,城市用地结构合理,开发有序,土地资源得到优化配置,城市功能获得适宜的生态区位;从空间的角度来说,城市空间与其承载的城市功能相适应,具有高效、低耗的空间分布特征,城市空间的多样性和异质性使得城市既呈现动态发展的态势又保持稳定有序的结构;从环境的角度来说,城市功能的发挥不超过其环境容量的限制,促进城市健康、持续发展。

归根到底,城市生态规划最主要的目的是实现可持续发展,城市居民作为城市中的主体,在生态规划中要体现出“以人为本”的精神,围绕主体――人来展开各种规划措施。城市生态规划的对象主要是城市中的各种生态关系,这种生态关系又集中体现在以土地为基础的人与环境的关系上,处理好人与环境的关系,不断优化城市建设、利用保护城市资源、保护好生态环境。这样才能实现城市生态规划的主要宗旨,体现“城市让生活更美好”的真正价值。

参考文献:

[1]沈清基.城市生态系统基本特征探讨[J].华中建筑,1997.

[2]戴天兴.城市环境生态学[M].北京:中国建材工业出版社,2002.

篇4

城市生态需水是指保证城市生态系统正常发挥物质循环、能量流动和信息交换功能,保证城市生态系统结构与基本功能、生态服务功能和特殊功能完整性所需要的一定质量的水量,与生态系统本身的结构、特征以及外界环境因子相关,是生态系统的固有特性。

城市生态需水的特征

城市生态需水具有水量、水质、时间、空间四维属性,具有量质统一性、时空分异性、安全阈值性与兼容性等特征。城市生态系统不同于其他生态系统,由于城市自然生态系统受到人为因素的强烈影响,城市生态需水还具有显著的人控性的特征。这主要体现在以下三个方面:第一,城市生态需水首先取决于人控因素对城市生态系统结构与格局的配置。第二,不同城市之间城市化水平的差异,造就了城市生态需水不同的内涵。这在城市生态需水的预测中具有重要的指导意义。第三,城市的级别、规模和城市生态需水量成正比。城市级别较高的城市,如北京、上海以及济南、郑州、西安等省会城市,其需水量必然相应地增加。而规模较大的城市,其经济能力、城区面积和人口相对较多,对需水主体(绿地和河湖)要求较高,且具有一定的经济能力作为支撑。

城市生态需水的分类

城市生态需水构成因分类依据而不同。按照生态系统类型来分,城市生态需水包括城市绿地生态需水、城市河道生态需水、城市湖沼生态需水和城市库塘生态需水。按照生态与环境功能来分,城市生态需水可以分为:基本生态功能需水、生态服务功能需水和环境功能需水。基本生态功能需水包括生物生产需水和物质循环过程需水,生态服务功能需水包括调节气候需水、涵养水源需水、控制侵蚀和水土保持需水、美化景观需水、休闲娱乐和文化价值需水等,环境功能需水包括维持水体自净能力需水、净化污染物需水、维持水盐平衡需水、地下水回补需水等。城市中普遍存在的自然生态系统类型是城市绿地、河流、湖泊和库塘,还有少数的河湖岸滨发育的湿地和作为污水处理系统的人工湿地。

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