替外部环境条件的变化均会导致环境承载力的改变, 而环境承载力的改变, 则会引起城市生态系统结构及功能的变化, 从而推动城市生态系统的正向演替或逆向演替。
根据以上原则, 努力寻求经济发展限制因子与改善途径, 大幅度开拓城市生态系统的环境承载力, 这是我们在城市生态研究中的重要任务。 三、城市生态系统基本原理 §2-3 城市生态学基本原理 环境承载力原理具体内容：
1)环境承载力会随城市外部环境条件的变化而变化。
2)环境承载力的改变会引起城市生态系统结构和功能的变化，从而推动城市生态系统的正向演替或逆向演替。
3)城市生态演替是一种更新过程，它是城市适应外部环境变化及内部自我调节的结果。城市生态系统向结构复杂、能量最优利用、生产力最高的方向的演化称为正向演替；反之称为逆向演替。
4)城市生态系统的演替方向是与城市生态系统中人类活动强度是否与城市环境承载力相协调密切相关的。当城市活动强度小于环境承载力时，城市生态系统可表现为正向演替；反之，则相反。
三、城市生态系统基本原理
第三章 城市生态系统的构成及特征
城市生态系统是城市居民与周围生物和非生物环境相互作用而形成的一类具有一定功能的网络结构，也是人类在改造和适应自然环境的基础上建立起来的特殊的人工生态系统。它是由自然系统、经济系统和社会系统所组成的。 §2-1 城市生态系统基本概念
绿色植物是城市生态系统的生产者吗?
城市生态系统是指城市空间范围内的居民与自然环境系统和社会环境系统相互作用而形成的统一体。如果把自然生态系统的结构和功能单元简单地照搬到城市生态系统中,作一一对应的研究,则是片面的。这种教条主义的作法,不利于我们更好地研究城市的结构和功能,也不能更准确地发现城市生态系统自身的独特规律。
在自然生态系统中,绿色植物起着固定太阳能,并为动物提供物质和能量的作用,没有绿色植物,整个自然生态系统就会失去存在的基础。因此,它是自然生态系统中的重要生产者。但是,在城市生态系统中,尤其在以城区为范围的城市生态系统中,通过人工手段建立起来的绿地、绿色植物,是不是也是城市生态系统的生产者呢? §2-1 城市生态系统基本概念
绿色植物是城市生态系统的生产者吗?
首先,城市生态系统中的绿色植物虽然也具有固定物质和太阳能的作用,但是在现代城市的物质和能量循环体系中,这些物质和能量几乎不能参与到整个循环中。例如,城市中的居民和其它动物并不能以这些绿色植物为食,人类也不能以城市中的绿色植物作为自己的能源基础。绿色植物老化后的枯枝落叶和腐殖质所携带的物质和能量,被作为城市的垃圾清运出去。生态系统的生产者,从本质上而言,是指它是生态系统物质和能量的供给者。因此,从物质和能量供给的角度来说,绿色植物绝不是城市生态系统的生产者。 §2-1 城市生态系统基本概念
绿色植物是城市生态系统的生产者吗?
其次,城市种植绿色植物的目的,不是以其作为食物和能量的来源,而是作为环境保护、观赏审美、气候调适、生态廊道、空间隔离屏障等用途。通过绿色植物的调节作用,来改善城市的环境。因此,绿色植物在整个城市生态系统中,充其量只能是一个重要的环境因子,不具有城市
生态系统中的生产者地位。 §2-1 城市生态系统基本概念
绿色植物是城市生态系统的生产者吗?
可以纳入到城市生态系统生产者的范畴有四类:
①郊区农作物。如果把郊区也纳入到城市生态系统的范畴,那么,郊区的农作物无疑是城市生态系统重要的生产者。郊区农作物不仅为整个城市生态系统提供了重要的物质和能量,而且还具有重要的气候调节作用。
②作为食品的动物、加工副食品。大城市(如上海、香港) 动物性食品和副食品的供给只有一部分是由郊区提供的,还有一部分则通过远程运输系统从外地运来。研究这些食品供给的来源,有助于我们更准确地把握城市生态系统的能量供给渠道,从而对其进行优化。 §2-1 城市生态系统基本概念
绿色植物是城市生态系统的生产者吗?
③矿物。人类通过采掘地下矿物,为城市生态系统提供了大量的供生产和消费用的物质(工业原料) 和能量(化石能源) 。这些物质一部分是太阳能的固定者,一部分则是地球内能作用的产物。
④太阳能、地热能及其转化者。如利用风能、水能、太阳能、地热能转化为电能为城市提供重要的能源。它们也应纳入城市生态系统的生产者体系中。 §2-1 城市生态系统基本概念
绿色植物是城市生态系统的生产者吗?
⑤人类。人类自身也是城市生态系统的生产者。
首先,他们借助各种劳动工具,通过自己的劳动,将自己体内能量的一部分固定在各种劳动对象上,以物质形式或能量形式传送到整个城市生态系统中。
其次,人类通过创造性的劳动,能够将自然界的各种物质和能量进行发掘和固定。正如“科学技术是第一生产力”一样,人类的生产性活动对于促进物质和能量的循环转化具有其它实体不可替代的作用。 §2-1 城市生态系统基本概念
人类是城市生态系统唯一的消费者吗?
生态系统中的消费者,本质上是指消耗生产者提供的物质和能量,并产生各种各样的废物的实体。人类群体无疑是城市生态系统的消费者。但是,除了人类这一顶极的消费者之外,在城市生态系统中还有其它各种各样的消费者。
①城市观赏动物。城市观赏动物并不为整个城市生态系统提供可供循环的物质和能量,相反,它还要消耗城市生态系统的物质和能量。而且,由于人类所赋予其在城市中的独特地位(观赏、保护) ,它们事实上也处于城市生态系统的消费者行列。相比于人类而言,它们更是纯的消费者。
§2-1 城市生态系统基本概念
人类是城市生态系统唯一的消费者吗?
②城市生产体系各个环节的企业。它们在以产品形式为下一个环节提供物质和能量的同时,自身也要消耗一部分物质和能量。而且,由于人类技术水平的限制,这些消费者在消耗大量物质和能量是,要产生大量的废物(废气、废水、废渣) 。试问,不将这些消耗物质和能量同时又产生大量废物的企业归入到消费者行列,那么应将它们归入城市生态系统的哪一个组分中? §2-1 城市生态系统基本概念 谁是城市生态系统的分解者?
所谓生态系统的分解者,本质上是指:能将生产者、消费者产生的各种废物,通过物理的、化学的或生物的分解过程,分解成各种物质,还原到生态系统的环境中,供生产者继续使用。
凡是起到这种作用的物质实体都可以纳入到分解者的范畴。在自然生态系统中,分解者一般有细菌、真菌和各种土壤动物。但是在城市生态系统中,由于城市环境卫生管理的要求、城市下垫面和城市废物构成等因素,使城市生态系统与自然生态系统有很大的差别。 §2-1 城市生态系统基本概念 谁是城市生态系统的分解者?
城市中细菌、真菌和土壤动物的量相当小,它们对城市中的有机废物和无机废物的分解是相当有限的,无法在城市废物分解中起到实质性作用。而且,城市生态系统产生的废物(尤其是工业垃圾、生活垃圾) 的生物可降解性十分低,这些生物在垃圾面前,只能是无能为力。
尽管在现代城市管理中,已经开始使用可生物降解的材料,但是,城市生产生活产生的废物(包括人类自身的死亡体),大部分仍需要借助人工处理才能进行分解和还原。因此,涉及垃圾处理、污水处理、火葬等行业,以及进行废物再生、废物资源化的各种环节的企业实体应纳入到城市生态系统的分解者范畴。 §2-1 城市生态系统基本概念 城市生态环境就是自然环境吗?
生态系统的生态环境,是相对于生态系统中的主体而言的,它是生态系统中各种生态因子的综合体。在自然生态系统中,由于人类活动干扰并没有对其产生大的影响,其生态环境实质上就是自然环境因子综合体,这些因子有地质、地貌、气候、水文等等。
但是,众所周知,城市生态系统是受人类活动干扰最强烈的地区,它已经演化为人工的生态系统。其生态环境不仅具有自然成分,更具有社会成分。城市生态系统的社会环境是人类在改造自然环境的基础上建立起来的,是与自然环境有很大差别的环境因子综合体,这些因子包括种类房屋建筑、交通设施、供水设施、排水设施、信息传播设施、文体设施、消防设施等等。社会环境同样应是城市生态系统的生态环境。当前,对城市生态系统的生态环境存在片面的理解,把水环境、大气环境、生物环境作为城市生态系统的生态环境成分,而把社会环境因子则排除在生态环境之外。 §2-1 城市生态系统基本概念
食物链在城市生态系统中起多大作用?
在自然生态系统中,各种类型各个级别的生产者、消费者和分解者通过摄食和被摄食的关系形成食物链和食物网,从而将整个生态系统有机地组织起来形成的个环环相扣的生态系统。食物链和食物网的存在是生态系统正常发展的基础,也是物质能量信息传递的唯一渠道。 但是,在城市生态系统中,食物链只是将作为消费者的人类和城市动物、城市食品联系在一起,城市的大量组分却被排除在食物链之外。因此,笔者认为,食物链在城市生态系统中只是传递了部分的物质、能量和信息,其结构不能代表整个城市生态系统的运行状况,其对城市生态系统的作用也只是部分的。 §2-1 城市生态系统基本概念
食物链在城市生态系统中起多大作用?
那么,除了食物链之外,还有什么链能将城市生态系统的各个组分有机地联系在一起? 笔者认为,能够承担这一功能的是价值链以及由此形成的价值网。食物链是城市生态系统中价值链的一种特殊表现形式。与自然生态系统的食物链相类似,价值链也表现出了下一些特征: (1) 价值链中每一个环节的变化都可能导致整个城市生态系统发生根本性的改变。在不同的历史时期,由于各种能源的价值变化而导致出现不同的时代,使城市序列发生演替,甚至导致某些城市的消亡。
§2-1 城市生态系统基本概念
食物链在城市生态系统中起多大作用?
例如,木炭时代,由于以木炭作为能源,以树木为能源基础形成的价值链占据主导地位。那些靠
近森林的城市因此而兴起并在木炭时代达到颠峰;而到了以煤为能源的时代,由于煤的价值的提升,出现了以煤为基础发展起来的城市,并在煤时代占据主导地位,而一些在木炭时代达到颠峰的城市由于没有迅速改变自己价值链的能力,从而走向衰亡。石油时代、核能时代也都有类似的例子。可以预见,在将来的太阳能时代和生物能时代,也必然会有一些不能适应能源价值变化的城市被竞争出局。 §2-1 城市生态系统基本概念
食物链在城市生态系统中起多大作用?
(2) 价值链是城市生态系统物质、能量、信息流动的渠道。在城市生态系统中,人类的一切活动无不是围绕着价值来进行的。例如,劳动者通过劳动,为产品加上劳动价值,并通过各个环节向下一个环节传递;而在各个生产环节中,在获取或传递物质和能量时,无不打上价值的标签;甚至就人口流动而言,也是为了在更好地环境中实现自己的价值。产品、原料或服务在各个环节上的流动,尽管是以物质或能量的形式表现出来,但在本质上却是价值的流动。由此,形成了各种各样的价值流。
§2-1 城市生态系统基本概念
食物链在城市生态系统中起多大作用?
(3) 价值积累。价值流的每一个环节,都会通过人类劳动创造出新的价值,这些新价值除了一部分被创造者本人获得并消耗掉以外,一部分附加在产品上传递到一个环节中,从而形成价值积累。这种积累,就相当于生态系统中的生物扩大作用。
(4) 价值损耗律。人类生产活动创造的价值不可以完全被传递,在价值流的每一个环节,必然有一部分价值用于该环节的自身消耗,而各个级别的消费环节也不可能全部利用前一级的价值量,总有一部分会在价值流动的过程中损耗。 §2-1 城市生态系统基本概念
食物链在城市生态系统中起多大作用?
在一个完善成熟的城市生态系统中,只有一部分新创造的价值为下一级获得。这就类似于生物生态系统中的林德曼定律。要想以更少的损耗来增加下一环节的价值积累,根本的途径是:降低该环节的价值损耗(如降低成本、降低能耗、降低物耗) 和实现价值流的优化(如废物减量化、废物资源化、技术进步、优良的组织管理和有效的价值调控机制) 。
(5) 价值递减率。一般而言,价值链的组成越复杂,最终积累的价值也就越大,相应的产品价格也就越高。
§2-1 城市生态系统基本概念
食物链在城市生态系统中起多大作用?
但是,尽管价值积累量在逐步增大,单位劳动或单位投入所创造的价值却随着环节的增加而减少。即:价值积累率并不与价值积累同比例的增长而是有逐渐降低的趋势。这就是价值递减率。价值递减率类似于生态系统中的生态效率递减率,自然生态系统通过自然法则将生态系统的食物链级数控制在一定的范围内。而人类由于对生产规律认识的不足或其它原因,尽管价值链级数已超过有效范围,但毫无觉察,从而造成极大地损耗。从价值的最佳利用出发,价值链就不应太长,换言之,产品的生产环节应尽可能简单化而不应复杂化,以减少价值损耗,提高单位产品的价值贡献。
§2-1 城市生态系统基本概念
城市生态建设就是造绿、活水、净气吗?
当前,一提到城市生态建设,不少人就把城市生态建设理解为种草植树、治理污水、净化空气。而在城市生态建设的实践中,不少城市、不少部门认为这只是环境保护部门、园林绿化部门或市容环卫部门的事。笔者认为,这种把城市生态建设简单化的认识和作法,对于城市的生态建设是的长远发展是十分不利的。城市生态建设绝不仅仅是造绿、活水、净气,而是一个复
杂的系统工程。
§2-1 城市生态系统基本概念
城市生态建设就是造绿、活水、净气吗?
造绿、活水、净气所改变的仅仅是城市生态系统的生态环境因子。这些措施,充其量只是改变了城市生态系统的环境,并没有从根本上去优化生产者、消费者和分解者之间的关系。并没有从根本上实现对整个生态系统的流的优化,系统的各个环节并没有因此而形成互相协调的网络。这些措施,尚只是停留在环境保护的层面,只是在末端、末梢对城市生态系统进行管理,只是一种被动的方式,离建设生态城市的要求还相去甚远。
城市生态建设应贯彻全过程治理的思想,从物质流、能量流和信息流的初始环节开始,重新构建整个城市生态系统的价值链、价值网和价值流。 §2-1 城市生态系统基本概念
城市生态建设就是造绿、活水、净气吗?
城市生态系统作为一个复杂的自然—经济—社会复合生态系统,要求我们在以生态的思维来解析城市系统时,不能简单地将自然生态系统中具体的物质形态照搬到城市生态系统中,进行机械的分析,而应从中发现自然生态系统的协调性、持续生存和相对稳定机理,给人类科学地建设、管理和优化发展城市以有益的启示,从而促进城市的可持续发展。只有这样,我们才能真正建设一个人与自然和谐、人与人和谐的,经济、社会、生态良性循环的,可持续发展的生态城市!
§2-2 城市生态系统构成
城市生态建设就是造绿、活水、净气吗?
城市生态系统作为一个复杂的自然—经济—社会复合生态系统,要求我们在以生态的思维来解析城市系统时,不能简单地将自然生态系统中具体的物质形态照搬到城市生态系统中,进行机械的分析,而应从中发现自然生态系统的协调性、持续生存和相对稳定机理,给人类科学地建设、管理和优化发展城市以有益的启示,从而促进城市的可持续发展。只有这样,我们才能真正建设一个人与自然和谐、人与人和谐的,经济、社会、生态良性循环的,可持续发展的生态城市!
§2-3 城市生态系统的特征 一、人类生态系统
城市生态系统作为一个复杂的自然—经济—社会复合生态系统,要求我们在以生态的思维来解析城市系统时,不能简单地将自然生态系统中具体的物质形态照搬到城市生态系统中,进行机械的分析,而应从中发现自然生态系统的协调性、持续生存和相对稳定机理,给人类科学地建设、管理和优化发展城市以有益的启示,从而促进城市的可持续发展。只有这样,我们才能真正建设一个人与自然和谐、人与人和谐的,经济、社会、生态良性循环的,可持续发展的生态城市!
1、人类的属性
§2-3 城市生态系统的特征 一、人类生态系统 2、人类生态系统
§2-3 城市生态系统的特征 二、城市生态系统的特点
任何系统都是一个具有一定结构，各组分之间发生一定联系并执行一定功能的有序整体。城市生态系统与自然生态系统具有一定的相似性，因此，也有自然生态系统的一般特性（即：动态变化性、区域性、自我维持性与调节性等）。然而，城市生态系统作为人类生态系统的一种类型，在许多方面具有独特的特征。