城市生态系统的作用范文

导语：如何才能写好一篇城市生态系统的作用，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：城市;生态系统;园林;树木;作用

作者简介：朱万忠（1969―），男,江苏高邮人,助理工程师,主要从事生态园林与城市建设的工作。

中图分类号：TU986.1

文献标识码：A

文章编号：16749944(2011)10004502

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1 引言

随着经济方面的飞速进步,“环境与发展”的主题逐渐成为所有人的共识,人类越发认识到单纯的实现政治经济计划,忽略生态协调发展,必然会导致自然对人类无情的报复。目前城市人口增长迅速,产生了大量的生产、生活废水;城市交通快速发展,产生了大量的汽车废气、噪声污染。因为工业化的逐步推进以及农业现代化的推进,环境污染日益恶劣,在外在环境产生污染现象的同时,人们的心理(视觉、神经系统等不同层次)同样产生了一定的污染现象,因此如不对这些现象及时进行有效控制,必然会导致以前的建设成果毁于一旦,所以要营造与人类生产生活相协调的城市生态系统,有效实现生态系统的作用,以保证人类能够有效的将生态效益、社会效益同经济效益实现统一。当今,不管是发达国家,还是欠发达国家均特别关注城市生态系统的营造,园林树木营造即为这一工程中的关键环节之一。オ

2 园林树木在城市生态系统中的作用分析

2.1 调节区域气候

在城市中,建筑多为钢筋水泥构造,地表土壤多为工业化合物所覆盖,因此不能有效的进行自然循环,水分流动存在巨大差距,热岛效应突出。在城市公园及不同植被区，树木、防风林等绿色植被中的树木能够有效地调节区域气候,能够有效调整区域中的温度、湿度等,依照研究显示,有植被的区域比没有植被的区域空气湿度高7%~14%;处于成长旺期的杨树,夏天能够通过蒸腾作用每小时将2kg的水挥发到空气中,全天能够挥发300kg,假如能够集中种植1 000棵杨树,那么在这一区域就能够获得浇灌300t水的作用。同时城市园林树木能够有效调整温度,依照研究显示,载种了银杏树、刺槐、悬铃木等植被的街道同没有植被的街道相比温度能够降低3~5℃,另外,阳光被植被阻挡,约有1/4的阳光发生反射,很大一部分阳光被植被自身吸收,能够快速减低辐射热,对于解决城市的“热岛效应”以及人口自身带来的热污染具有突出而明显的积极影响。

2.2 改善空气质量

2.2.1 放氧

植被能够有效对气体中包含的CO2及O2进行调整。植物通过光合作用能够有效减少空气中的CO2,并且排放出一定的O2。一般每公顷植被24h要利用1 000kgCO2,产生730kgO2,体重在65kg的成人,24h需要吸入0.75kgO2,产生0.9kgCO2。因此人均10m2的植被,完全能够满足一个成人对O2需求[1]。依照研究显示,温度保持在18~20℃的全光照环境中,单位新鲜落叶松针叶每小时能够消耗23.4kgCO2,通过这种方式能够有效减少CO2含量。

2.2.2 杀菌

城区中的细菌含量远远高于植被覆盖区域,其原因在于植被能够杀菌。松树林能够调节呼吸系统,就是因为松树分泌的松脂能够有效进行杀菌以及起到防腐作用。同时能够进行杀菌的树种包括侧柏、圆柏、杉松、雪松、大叶黄杨、钻天杨、胡桃、刺槐紫薇等[2]。

2.2.3 解毒

城市空气中杂质较多,包括SO2、Cl2等,植被能够有效对其进行吸收并分解,从而降低空气有毒物质含量。依照相关研究显示,树龄10年的黑松林,单位面积叶量是1.5kg,在夏季(6~8月)能够吸收硫量为5g,每1hm2的植被在生长期(4~9月)能够吸收硫量为100kg。研究显示,忍冬、榆、花曲柳、水蜡等能够有效吸收SO2,梧桐、女贞能够吸收HF。

2.2.4 吸尘

植被能够有效减少空气中的尘埃。在城市建筑环境中存在一定植被的室内尘埃量低于建筑表面不存在植被的建筑室内含尘量:城市中的绿色植被能够有效减少空气中的尘埃量,提高空气质量。通常来讲,树冠大而多,能够进行分泌的树种能够有效减少尘埃,其中涵盖了，榆树、朴树、木槿等树种,绿化植被同样也能起到吸尘的作用。园林树木在调整城市空气质量方面占据着突出的位置。

2.3 减少噪声的作用

植被枝叶浓密能够有效减少噪声。在城市中,错落有致的绿化植被,如同一层层隔离带。根据调查,高速公路上的汽车噪声污染,通过12m宽的绿化植被传播到相邻的建筑物时,同相等长度的没有植被的区域相比,噪声得到了明显的减弱。公路上20m宽的不同植被交替载种(像雪松、杨树、梧桐相间分布)形成的隔离带效果更加突出,噪声经由隔离带之后,同没有植被的区域相比,得到了明显的减弱;宽阔的植被带能够有效降低噪声强度。

2.4 阻火防风避灾的作用

2.4.1 阻火抗燃功能

绿色植被自身含有较多水分,一些植被能够有效地阻止火势蔓延。如围绕城市住宅区以及生产区营造相应的隔离带,就能够成功地阻止火势蔓延,能够有效阻火的树种包括苏铁、银杏、棕榈女贞、山茶等。

2.4.2 防风功能

沙尘暴能够破坏城市建筑、基础设施，造成土地贫瘠，威胁生命财产安全。预防途径关键是培育植被，提高植被覆盖率，营造防护植被，降低风速，降低灾害发生率。面向沙尘暴发生频繁的区域来说,大面积营造防风林带迫在眉睫,要于城市、近郊以及城市中构建规模不一的防风林带,同时能够在主风方向大量种植植被，构建防风林带。在城市中提高植被覆盖率,来减少沙尘暴发生的几率。

2.4.3 避灾功能

在经常发生决堤的区域以及地震密集的区域,城市绿地为保证生命财产安全的关键,其功能不能忽视,城市中人口密集,建筑密集,如果发生自然灾害,安全的应急场所,可以快速安置群众。城市绿地平时可供群众休闲娱乐,在发生自然灾害的时候能够有效减少损失。

2.5 休闲功能

城市绿地、城市、城市郊区能够供城市群众在闲暇无事的时候进行娱乐、休闲,开展各种娱乐休闲活动,能够有效的开展人际交往活动,为其提供一个良好的活动氛围。城市绿地、植被错落有致,像北京一年中大部分时间能够看见新鲜植被,能够使人保持良好的心理状态,尤其能够帮助城市群众放松自己的精神,追求精神生活,获得身心放松。

生态园林是城市地域文化的有机组成,能够体现每个城市的风格定位,体现城市的文化特色和城市品位。城市园林的社会属性使之对城市居民起着文化熏陶的作用,为人们绘画写生、文学创作、影视制作、科研科普等提供素材和场地,使其产生城市公众自豪感,提升城市的宜居程度。由此可见,城市生态林是城市生态、社会、文化等的主要载体与综合体现,是宜居城市建设的重要组成部分,具有其他建设无法替代的巨大作用。

3 结语

建设园林生态城市,有效利用具有生态特征的技术手法和文化模式,实现人工自然生态复合系统良性运转以及人与自然、人与社会可持续和谐发展的城市。从生态化城市建设来看,城市离不开园林树木,生态园林促进城市建设进程,提升城市“宜居”品位。园林树木富于城市更多的内涵,它以城市为载体,以树木植被为主体,以城市绿化、美化和生态化为目的,以人为本,园林风光与人文景观有机结合,不断提高、充实、完善人类生存环境的高端追求,促进城市、城市居民及自然环境间的和谐共存,推动城市可持续发展。城市生态林是城市生态系统的重要组成部分,在城市生态平衡中起着重要作用。

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参考文献：

［1］

陈有民.园林树木学［M］.北京:中国林业出版社,1990.

［2］ 李书心.辽宁植物志［M］.沈阳:辽宁科学技术出版社,1992.

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关键词：城市；环境；建设；林业；发展；

中图分类号： S718 文献标识码：A 文章编号1672-3791（2015）04（a）-0000-00

由于我国城市化进程的不断加快，我国的城市数量以及城市的规模都在不断的加大，并且其工业规模以及产值也在不断的提升，同时居民的生活水平也在持续的提升。但是在城市化进程不断推进的过程中也对地区的生态环境造成了极大的影响。由于生态环境受到破坏已经对人类的生活环境造成了一定的影响，这就使得人们在享受丰富的物质生活以及精神生活的时候也同样需要面对严重的生态破坏问题。在这样的现实情况下，我们必须对自己的行为进行重新的审视，同时对传承多年的发展观、价值观以及资源观等进行深入的思考，必须要突破这种以破坏生态环境为代价的社会发展方式。

1城市生态系统的特点

确切的说城市是一个符合的生态系统，并且具有一般生态系统的特征，同时还有属于自身的特性，这些特征结合在一起就造成了城市生态系统比较容易出现生态危机问题。

城市生态系统具有能量流动、物质循环以及信息的传递三个主要功能，并且在城市生态系统中，能量的流动并不是双向的，而是单向的不可逆的过程中。不过城市生态系统中的物质流动确实可以循环的。而在城市生态系统中，信息的传递主要包含有物理、化学信息以及营养信息等等，这些信息构成了一个复杂的信息网络。

城市生态系统具有一定的自我调节能力。通常情况下来讲，当生态系统受到破坏的时候，在其自身可以承受的范围内是可以进行自身调节并复原的，如果城市生态系统中具有较多的物种数量同时具有相对复杂的结构，则这一生态系统就具有极强的自我调节能力。

城市生态系统是一种动态的系统。每一个生态系统都会经历产生以及发展的过程，并且还会经历由青涩到成熟的过程中。

城市生态系统拥有人工化的倾向，城市生态系统属于是人工生态系统，在城市生态系统人，人起到的是一种不可替代的核心作用，同时人的作用对于城市生态系统的发展来讲来起到了至关重要的作用，由于人的因素使得原有的自然生态系统结构逐渐想人工化方面相靠近，并且随着人类参与对自然生态环境进行了改变。就城市生态系统来讲，人类已经拥有了消费者与生产者的双重身份。

城市生态系统极为不稳定，通常情况下来讲，自然生态系统中的能量与物质可以达到生物生存的需要，基本可以成为自给自足的系统。对于这个系统来讲，其基本功能可以进行自我的建立以及修补，从而有效的维持生态系统处于一种动态平衡的状态。

2林业是发展城市生态环境的必要方式

生态环境不仅仅与人类的生存与发展有着紧密的联系，并且也会直接的影响到整个国家的经济发展与经济建设。如果生态环境较为恶劣，会在一定程度上制约着人类社会的发展与进步，所以城市的生态环境对整个城市的发展与建设都有着极为重要的影响因素。通常情况下来讲，对城市的生态环境进行构建主要有以下两个主要方面：第一方面是对城市环境的保护以及对城市污染进行综合治理，同时可以通过控制生产企业的生产状况以及生活垃圾的排放等，在配以相应的污染处理方式，进一步提升城市的环境质量；第二方面是，可以提升城市生态系统的自净能力，通过城市生态系统的自身调节作用，降低城市的污染程度，从而改变城市的污染情况。但是这两方面都与林业有着必要的联系。所以在生态环境的保护以及城市污染的治理过程中，可以通过加强对林业的建设，在一定程度上建设污染治理的费用，城市林业的发展建设城市森林生态系统，城市森林的核心功能即是环境生态功能，集中表现为城市森林系统生态系统具有涵养水源、保持水土、防风固沙、净化空气及降低噪音等功能，因而能动地

提高城市生态系统的自净能力，保证城市生态环境的质量。由此可见，城市生态环境建设的主体是林业，林业是治理、改善城市生态环境最经济有效的手段和措施，林业的发展直接关系到城市生态环境的建设，并起着不可替代的作用。

城市林业是城市现代化建设和管理的一个重要组成部分，必须纳入到现代化城市建设管理的大系统中去，才能更好地推动城市生态环境建设，促进城市的进步与发展。城市化是载体，城市生态环境建设是核心，发展林业是途径，三者有机联系，相辅相成。搞好城市生态环境建设，实现城市生态系统的稳定、高效和良性循环，实现城市的可持续发展，必须搞好林业建设，尤其搞好林业生态体系的建设，林业是城市生态环境建设与发展的重要途径和必要手段，在改善城市生态环境建设中发挥着主要的并且是不可替代的作用。

3城市森林具有一定的生态效益

城市森林的成长与发展在一定程度上会受到城市环境情况的影响，但与此同时城市的环境也会受到城市森林的影响。对于城市环境来讲，虽然可以通过工程施工予以改善，但是最为有效的方式，还是通过发展与城市相匹配的植物。这主要是因为大多数的植物可以进行光合作用，这样就可以将太阳能转化为化学能，并且在转化的过程中还可以吸收较大部分的二氧化碳、释放出人类生活所必须的氧气。森林还具有一定净化环境的能力，这是因为森林可以减少或是吸收城市空气中的有毒气体、尘埃等，并且具有杀菌以及减少噪音等情况，所以城市森林对于改变整个城市的生态环境具有极为重要的作用。

4结语

世界的发展以及城市化进程所带来的城市环境问题终于引起了世界人民的共同重视，因此，改变城市环境的现状以及人类居住的现状，已经逐渐成为世界发展的主要目标。林业在城市环境的建设以及改善的过程中有着不可替代的重要作用，并且林业是城市生态环境发展的主体因素，做好林业建设对保护城市生态环境、改善人类居住环境有着重要的意义。

参考文献

[1]陈君来.加快林业建设，改善生态环境，促进地方经济持续发展.内蒙古林业科技，1999，3

[2]丛日春，胡雅君等.城市林业的历史及发展方向.内蒙古林学院学报（自然科学版），1998，1

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【关键词】城市生态系统；城市生态规划；可持续发展

1 什么是城市生态系统

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。

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。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。

2 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。

3 如何实现城市生态的可持续规划

3.1 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。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。

3.2 城市生态规划需遵循的设计原则

3.2.1 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。

3.2.2 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。

3.2.3 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。

3.2.4 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。

3.3 城市生态规划的主要内容

3.3.1 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。

3.3.2 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。

3.3.3 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。

3.3.4 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。

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城市是以人为主体的并与周围其他生物和非生物之间建立起来的相互联系的复杂生态系统。城市生态系统一方面受自然环境的制约，另一方面又受社会经济环境的制约。城市生态系统必须依靠系统外的其它生态系统来调节、供应和补充，通过人为的输入以满足人们日常工作和生活对环境的需要。城市绿色植物包括乔、灌、草和花卉，其功能主要为净化空气、防尘防噪、疗养、污染监测、环境美化等。城市林业生态建设的主体工程包括行道树、公园、街心公园、疏林草坪、花圃、单位绿地、果园、城市森林公园及城郊森林等建设。加强城市中多功能、多效益的林业生态系统建设，是建设现代化新型城市的重要组成部分［1］。

1城市林业生态建设与园林的关系

城市林业生态建设与经营是指建造、经营和利用城市范围内以树木为主体的生物群落及其中的建筑设施。它是由林业和园林融合而成的城市复合生态系统的子系统———城市林业生态系统。城市林业生态系统广泛参与城市生态系统中物质、能量的高效利用，社会、自然的协调发展和系统的自我调节。城市园林主要是以建造经营公园、花园为主，并经管街头绿地和行道树，以造景供观赏和游览，取得社会效益和生态效益。城市林业则是从人类生存、生活的高度出发，以稳定城市生态系统为宗旨，全面规划设计林种、景区、景点及各种植物群落，在取得生态效益和社会效益的同时，尽量取得最大经济效益。因此，城市林业是林业与园林的融合、扩大、提高和升华，其表现是由以生产产品为主发展到改善生态、美化城市环境为主，由粗放经营变为集约经营，由山地、平原扩展到城市庭园。在城市林业生态体系设计和建设中，充分利用林业学科优势，取园林艺术之精华，使林业与园林相互借鉴、相互融合、综合利用，既可创造在城市发展林业的良好空间，又可达到建立完美的城市林业生态系统，实现优化城市环境、美化城市的目的。

2城市林业生态建设的发展方向

（1）城市林业生态建设必须系统化。城市林业是城市建设的重要内容。城市林业的系统化建设，有利于充分发挥城市林业生态系统的作用。首先，我们应把城市林业建设做为改善环境、美化城市的行业和重要景观资源纳入城市生态系统建设中去，根据城市的发展需要纳入到市区、郊区、山川、河流、土地建设中去，利用城市植被的功能功效，通过规划、建设和管理，发挥城市林业在城市生态系统的调控作用。其次，要从分析物资、能源消耗和人口流动入手，跟踪污染源，分析环境变迁的主导因素，针对改善城市自然条件，发展城市经济和城市社会活动的需要，将防治污染、减弱噪音、调节气候、防风治沙、维护堤防、保持水土、美化城市、保护名胜古迹、建设游览风景区等统一纳入城市规划中，合理安排行道树建设，做好景区、景点、绿地和城市森林林种的规划，保持环境协调、一林多用、一景多用、一地多用，合理确定建设规模和质量，将城市林业中的各地段绿地建成一个相互联系、相互补充、相互呼应的生物生态系统。

（2）城市林业生态建设要求各具特色。城市林业生态建设要求根据城市所处不同的自然条件、社会环境、产业结构和发展方向，围绕维护城市生态、美化城市环境，因地制宜地设计景区、景点、绿地和森林景观，因地制宜地选择植物材料，合理配置植物群落，将城市建设成具有自身特色的林业生态类型，充分发扬城市的优良特性。

3城市林业生态系统发挥的主要效益

（1）城市森林具有特别的生态效益。城市林业生态系统在城市生态系统中的动态调节作用，主要通过生态效益来实现。其中一是调节气候。夏季城市炎热、干燥，树林可降温增湿，据有关研究，城市中树冠下气温比空旷地低14℃；城市冬季寒冷，树冠可拦截寒风的侵袭。二是阻隔和消纳污染物。由于树林和花草有吸附污染物，树木能吸收二氧化硫、氨气、氯气、氟化氢和汞、铬等重金属，可消纳污染；由于树林花草枝叶能吸附灰尘及悬浮微泣，并随降水冲刷到地面，可阻隔灰尘。三是降低噪音、净化空气。据研究，城市行道树和城郊森林公园浓密宽大的树冠可降低噪音5～10dB；树叶和花朵具有吸收二氧化碳、释放氧气和掩盖烟味及其他气味的作用，使人们在城市生活中感到愉快。四是保持水土。城市森林不但涵养水源、保持水土，保护城郊土壤和滑坡，而且还为城市提供清洁卫生的饮用水源，维护城市人民的身心健康。

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关键词：规划；设计；应用；研究

在我国，生态省、生态市、生态县、生态村建设正在进行试点工作。生态规划亦在各地蓬勃开展，根据可持续发展理论的要求，探讨生态过程、景观格局、生态敏感性、生态风险以及土地质量及区位的生态学评价。

近年来，生态城市规划的理论和方法正逐步开始成熟和完善，中国环境科学研究院、中科院生态研究所、北京大学、北京师范大学、清华大学、北京化工大学、南京大学等一些科研院所与高校在己经基本形成了比较系统和完整的生态城市规划方法与思路，并开始将理论和方法与实践结合，在国家环保局指导下，分别为广州、佛山、扬州、长沙、绍兴、哈尔滨、厦门等主要城市作了生态城市规划，同时更多的城市也已经正在或准备制定生态城市规划。2003年5月在国家环保局颁布《生态县、生态市、生态省建设指标(试行)》标准后，标志着生态城市规划在中国进入全面发展和逐步推广的阶段。

1生态城市规划基本概念

生态城市规划是以建设生态城市为目标，以社会―经济―自然复合的城市生态系统为规划对象，结合生态学的原理、方法，应用规划科学、系统科学的手段，去辨识、设计和模拟人工生态系统内的各种关系，确定最佳生态位，并提出人与城市复合生态系统相协调的优化方案的规划。生态城市规划是在城市规划、环境规划、生态规划的基础上，根据国家城市建设的总体方针、政策和计划，基于城市的自然条件和建设条件，以生态学、环境学、城市学、社会学、经济学原理为指导，以协调城市社会、经济发展和环境保护为主要目标，合理地确定生态城市建设目标、发展方向，布置生态区城市建设体系，重点强调规划区域内城市社会、经济、环境协调发展、规划布局的合理设计等，生态城市规划要解决的是城市发展面临的人口、经济、资源、环境问题，以实现城市可持续发展。

生态城市规划既与城市规划、城市生态规划和环境规划有着密切的联系，但又有一定的区别。城市规划重点强调规划区域内土地利用空间配置和城市产业及基础设施的规划布局、建筑密度和容积率的合理设计等，也可以说主要是城市物质空间与建筑景观的规划。城市生态规划强调规划区域内水、大气、土壤等生态环境的保护、管育、修复和重建，主要涉及区域环境污染、土地退化、水土流失、水源涵养、城市绿化等方面。环境规划则强调规划区域内大气、水体、噪声及固体废弃物等环境质量的监测、评价和调控管理。而生态城市建设规划则强调运用可持续发展、生态系统整体优化的观点，在对规划区域社会、经济、环境复合生态系统的研究基础上，提出城市社会、经济建设、资源合理开发利用和生态环境建设保护目标的总体规划，它与城市生态规划、城市总体规划和环境规划紧密结合、相互渗透，是协调城市发展建设和环境保护的重要手段。

2生态学原则在城市生态设计中的应用

城市是一个复合的高度人工化的生态系统，具有依赖性大、不完善、不稳定的特点，缺乏像自然生态系统那样较为完善和谐的自控机制，为此，应用生态学的原则和方法去调控城市内部各要素之间的关系，提高物质转化与能量利用的生态效率，开发城市未被利用的人力、物力和环境资源，促进人与自然的和谐，对维护城市的生态平衡十分重要。生态学原则有以下内容。

2.1整体性原则

据系统理论，任何系统都是有序的整体，它具有一定结构，且各组成部分之间发生一定联系并执行一定功能，其功能与结构之间都保持着一种动态的平衡关系，因此，在研究城市生态系统的规划建设时，应注重宏观的整体效益，谋求经济、社会、环境3个效益的协调统一与同步发展。

①城市发展与环境质量的平衡。一是在了解城市生态系统结构的基础上，树立全局观念，完善和执行城市的总体规划设计，将良好的经济效益与高质量的生态环境相结合；二是在城市规划设计上，对城市环境实施容量控制。环境容量是指环境可承受的既定利用方式的综合上限，包含人口容量、土地容量、绿化容量及交通容量等；三是在注重经济与环境平衡的基础上，优化城市的生态结构，考虑城市与郊区、乡村的合理区划及功能配置。如在市郊发展生态农业，改善城区周边环境，从而缓解市中心的生态压力；要处理好城市经济发展和城市生态基础设施环境的平衡。

②注重整体与局部的关系。要强调区域性，生态问题的发生、发展都离不开一定的区域。生态规划要将城市放在特定的区域中，从大的背景设计人工化环境在区域内的布局和利用。规划要有全盘统筹的眼光，促进生态稳定，追求最佳效益。城市生态系统的完善有赖于其子系统的平衡发展，创造良好的城市生态环境与具体的每一幢建筑密不可分。在提倡建筑单体生态设计的同时，建筑设计要着眼于城市设计，从城市生态系统的整体性出发，考虑建筑与周围环境及所在生态系统之间的关系。

2.2共生

共生是指一种生态系统中各要素间合作共存、互惠互利的现象。通过共生原理调控城市生态系统各组成成分及子系统的相互关系，增强城市的共生能力是城市生态建设的重要环节。尊重自然、与大自然共生共荣是实现生态城市的基础条件。它要求：城市与生物共生，新旧城市的共生。

2.3循环再生与节能

生态系统中强调物质的循环和能量的流动，两者紧密联系，共同进行。一方面是新物质不断合成，另一方面又被分解为可利用的形式，周而复始的循环，构成生态系统存在、发展、演替的基础。因此，如何将自然界生物对营养物质的富集、转化、分解与再生过程应用于工农业生产和生态建设及生态规划中，使有限的物质和资源循环利用，降低能耗，最大限度获得效益，成为城市可持续发展的重要课题。

①资源的循环使用。建筑材料的选择，首选无害无污的环保性建材，减少木材的使用，同时积极尝试一些新型技术材料；另一方面注重材料的循环使用，通过良好的管理计划重复利用建筑废料，如石膏、玻璃、砖瓦、未装配的建筑构件以及一些废旧的装饰材料等。建立固体废弃物的利用及回收系统，便于对垃圾等废物进行生态经济循环利用，变废为宝，走一条废弃物资源化、生态化、产业化的道路。建立城市自然资源循环系统。注重城市结构布局、城市建筑物自然采光、通风、通气，使城市成为拥有自然空气通道的开放循环系统。尤其是热带地区，应充分考虑利用自然通风。

②降低能耗。资料显示，全球能源消耗中有45%用于满足建筑物的取暖、制冷和采光等需求，一幢典型建筑物的能耗费差不多占了该建筑物总营运费用的25%。如能通过设计降低建筑的能耗，将己造建筑改造成节能建筑，将大大减少对能源的需求。此外，应充分利用可更新的自然资源，如地热、太阳能、风能等。其中太阳能的利用研究己日渐引起人们重视并开发利用，在日本，住宅设计中己较多地考虑太阳能集热器，不但与建筑立面较好的结合，还有效的利用太阳能，完美地解决了房屋的采暖及供冷。

3生态城市规划的主要内容

3.1生态要素的调查

主要目的是调查搜集规划区域内的自然、社会、人口、经济与环境的资料与数据，包括历史资料的搜集、实地取证、测试、社会调查与遥感技术应用等，为充分了解规划区域的生态特征、生态过程、生态潜力与制约提供基础。

3.2生态分析与评价

主要目的在于运用复合生态系统的观点及生态学、环境科学的理论与技术方法，对评价区域的资源与环境的性能生态过程特征、生态环境敏感性与稳定性进行综合评价分析，以认识和了解评价区域内环境资源的生态潜力和制约。生态分析与评价主要包括以下几个方面：生态过程分析；生态潜力分析；土地质量及区位评价；生态敏感性分析；生态适宜度评价。

3.3评价指标体系的建立及规划目标的研究

生态城市规划的工作中，建立评价指标体系及规划目标具有重要的作用，其内容应包括社会、经济和环境3个方面的内容。

①评价指标体系。评价指标体系是描述和评价某种事物的可量度参数的集合，应根据人工复合生态系统的特点，采用系统工程中的德尔斐专家咨询法和多目标决策法，在参考和吸收传统指标的同时，结合城市生态系统外向型经济发展的特点，从协调社会经济发展与环境保护的关系着手，充分发挥人对复杂系统的辩识能力，建立一套科学、综合、简洁、完备的评价指标体系。

②规划目标和年限。确定生态城市规划的总目标、近远期目标和年限，应同城市总体规划近远期目标和相应的年限一致，以利用同步、协调、可比、互为应用。

3.4生态功能区划与土地利用布局

①生态功能区划。生态功能区划是进行生态城市规划的基础，根据城市生态系统结构特点及其功能，划分为不同类型的单元，研究其特点、结构、环境污染、环境负荷以及承载力等问题，为各生态区提供管理对策。区划的方法可采用数值聚类法等。具体操作时，可将土地利用评价图、工业和居住用地适宜度等图纸进行叠加，并结合城市建设总体规划综合分析，进行城市功能分区。

②土地利用布局。城市土地利用的空间配置直接影响到城市生态环境质量的优劣，故无论是新建城市或改建城市的生态规划都必须因地制宜地进行土地利用布局的研究。在生态城市的规划中，应综合研究城市用地状况与环境条件的相互关系，按照城市的规模、性质、产业结构和城市总体规划及环境保护规划的要求，提出调整用地结构的建议和科学依据，促使土地利用布局趋于合理。

3.5环境污染综合防治规划

环境污染综合防治规划是生态城市规划中的重要组成部分，应从整体出发制定好污染综合防治规划，实行主要污染物排放总量控制，并建立数学模型对城市环境要素的发展趋势、影响程度进行预测，分析不同发展时期环境污染对城市生态状况的影响，根据各功能区不同的环境目标，按功能区实行分区生态环境质量管理，逐步达到生态规划目标的要求。

3.6人口适宜度规划

人类的生产和生活对城市生态系统的发展起着决定性的作用。在生态城市规划的编制工作中，必须通过研究人口分布、规模、自然增长率、机械增长率、男女性比、人口密度、人口组成、人口流动等基本情况，从而确定近远期的人口规模，提出城区人口密度调整意见、提高人口素质对策以及实施人口规划对策。

3.7产业结构与布局调整规划

产业结构是城市经济结构的主体，影响着城市生态系统的结构和功能。城市产业结构不仅表现在3个产业的比例关系，还有生产工艺合理设计的问题，即在功能区(工业区)中要设计合理的“生态工业链”，推行清洁生产工艺，促进城市生态系统的良性循环。调整、改善老城市产业布局、搞好新建城市产业的合理布局，是改善城市生态结构、防治污染的重要措施。

3.8生态绿地系统规划

在生态城市的规划工作中，必须充分认识到城市绿化的重要性，将治污与绿化、美化相结合，根据城市的地形地貌、河湖水系、气候、环境特征等，合理组织绿地，制定出城市各类绿地的用地指标，合理安排整个城市园林绿地系统的结构和布局形式，研究维持城市生态平衡的绿量(市区绿地覆盖率、人均绿地、人均公共绿地等)，合理设计群落结构、选配植物，并进行绿化效益的估算，形成一个点线面结合、绿地、水面自然相融的城市生态绿地系统。

3.9资源利用与保护规划

在城市建设与经济发展过程中，普遍存在对自然资源的不合理使用和浪费现象，掠夺式开发导致了人类面对资源枯竭的危险。因此，生态城市规划工作应根据国土规划和城市总体规划的要求，依据城市社会发展趋势和环境保护目标，制定对水、土地资源、大气、动植物物种资源、矿产资源等的合理开发利用与保护的规划。

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【关键词】生态城市，人工湿地，作用

前言

目前，国内外对城市湿地与城市生态安全关系的研究仍比较薄弱，城市生态安全评价机制的建立与完善、城市湿地在城市生态安全中的生态功能与作用机理以及城市湿地与城市生态安全之间的定量研究，将是今后国内外学者研究和关注的热点。

1 城市生态安全的范畴

1.1 城市自然生态安全

城市自然环境系统包括大气、水体、土壤、太阳能、风等非生物系统和动物、植物、微生物等生物系统。它是城市居民赖以生存发展的基本物质环境，也是城市生态系统的基础。一方面它们自身对城市安全产生影响，比如自然灾害、水资源的匮乏等；另一方面是具有加重或缓解人类活动对城市安全产生的影响作用，比如风对大气环境污染的调节等。维护城市自然生态安全最终目的是实现人与自然的和谐，实现人类经济、社会、人文等与自然的健康可持续发展。

1.2 城市经济生态安全

城市经济生态系统涉及城市生态系统中生产、分配、流通与消费等重要部分，包括工业、农业、贸易等。伴随着工业化的发展，人类在忽略环境成本的前提下单纯地追求GDP的增长带来了一系列的生态灾难。传统的城市经济系统遵循“资源消耗―产品工业―污染排放”的经济运行方式，具有高消耗、高产量、高废弃的特征。从生态学的角度，这种违背生态规律的发展模式必然危害城市自然生态系统的安全；从经济发展的角度，这种单一的发展模式也必然会带来城市产业布局的不合理性、产业升级的困难性、城市规划和发展的短视、城市经济系统的单一性、城市综合竞争力的不可持续性等弊端，而这些弊端已经成为影响城市经济发展的不安全因素。

1.3 城市社会生态安全

城市社会生态系统是整个城市生态系统的“上层建筑”，涉及城市居民物质、精神生活的诸多方面。居民的文明程度是影响城市社会生态安全的重要因素。在城市化进程中产生的诸如人地矛盾、环境污染、道德滑坡等社会问题，根本在于文明程度的不发达，人类文明的进步与经济的增长、社会的发展不协调。城市社会生态安全与城市自然、经济生态安全是相辅相成、辩证统一的，经济环境的健康发展将促进社会的健康发展，而社会问题的存在又必将导致经济、环境的不健康发展。因此在分析城市生态安全问题时，必须以城市生态系统为载体，从生态安全的定义出发，在自然、经济、社会三个方面进行剖析。

2 城市湿地在城市生态安全中的作用

城市湿地是伴随城市化进程消失最快的成分之一，是导致城市环境问题日益突出的原因之一，严重威胁城市生态安全。作者基于前人的研究成果，分别从自然、经济、社会三个方面，阐述城市湿地在城市生态安全中所起的作用。

2.1 城市湿地与城市自然生态安全

2.1.1 调节气候、改善环境

城市湿地影响着城市的区域小气候和微环境，在维护城市自然生态安全方面起着重要的作用。湿地由于其特殊的生态特性，在植物生长、积淤造陆等生态过程中具有固定CO2的作用，可缓解全球气温变暖。由于湿地蒸发是水面蒸发的2～3倍，城市湿地的高蒸发带走了大量热量，使得湿地区域的气温明显降低，可有效缓解城市热岛效应。此外，湿地植物不仅可以凭借旺盛的蒸腾作用维持城市空气的湿度，提高和改善城市环境质量；还可吸收大气中的CO2、H2S等毒害气体，起到净化空气的功效。

2.1.2 降解污毒、净化水质

城市湿地的降污、净水功能，在维护城市水环境安全方面起着重要的作用。一方面，城市湿地中的底泥和水生植物通过沉降、过滤、吸附、降解等途径去除污水中的污染物质，实现对水体的有效净化。另一方面，在城市生态系统中建立与污水处理相配套的人工湿地，可处理大量的污水用于景观、灌溉，可在一定程度上实现污水的循环利用；同时污水中的N、P等被湿地中水生植物吸收利用，实现了城市污水的资源化利用，起到良好的经济、生态和社会效应。有关研究表明，在进水浓度较低的条件下，人工湿地对COD去除率超过80%，BOD5的去除率可达85%～95%。

2.2 城市湿地与城市经济生态安全

2.2.1 优化产业结构

产业结构是影响城市经济生态安全的重要因素，而作为城市生态系统中重要组成部分的城市湿地，对调整城市产业结构具有重要作用。以杭州西湖为例，西溪湿地不仅为居民提供了大量食用的鱼虾、食用植物、花卉、中药材等，并且城市湿地环境优美，是城市居民休闲娱乐、观光旅游的好场所，流动的人口又带动了周边旅游、餐饮、住宿、房地产等第三产业的发展。据2013年12月11日《大江快报》报道，在旅游旺季，鄱阳湖国家湿地公园11月接待游客约23万人次，比去年同期增长了30%，每年游客都以近120%的增幅递增。此外，城市湿地还是开展环境教育和科学研究的重要基地。

2.2.2 提升城市综合竞争力

城市综合竞争力是制约城市经济发展的重要因素，城市湿地通过其特有的生态功能，调控、改善着城市环境质量，影响城市综合竞争力。生态环境是城市核心竞争力的主要内容，城市湿地带来的优美环境对人才、资金等有着强大的吸引力。以西安哄笔地公园为例，其优美的环境，使得毗邻的哄毙虑吸引了大量的高新企业进驻，带动了该地区经济的迅猛发展，年产值突破千亿，形成经济与环境互促发展的良性循环。此外，从土地经济的角度，城市湿地提高了土地价值。以长春市为例，其高新北区长东北城市湿地公园的开放，拉升了周边地产项目的价值，带动周边近3000hm2土地大幅度升值，房价均升1000元/m2。

2.3 城市湿地与城市社会生态安全

与城市化进程伴生的诸如资源、污染等环境问题以及所导致的经济发展效率低、居民生活成本增加等经济问题，必将加剧城市就业、治安、医疗卫生等社会问题.因此，研究城市湿地在城市社会生态安全中的作用，本质上就是揭示城市湿地的社会服务功能，有助于维护社会的稳定，削弱、避免或者解决社会问题的价值.首先，城市湿地作为一种景观类型，为居民提供了休闲娱乐的场所，陶冶居民的情操，在优美的环境中释放来自生活或工作的压力，有助于维护社会的稳定；其次，从城市生态系统组分间相互关系的角度，湿地在城市的自然和经济职能对城市社会安全也起着重要的作用.以城市水安全为例，位于城市水源地上游的城市湿地是城市用水安全的生态保障，其净化水质的功效保证了城市用水的质量，维护了城市的社会生态安全.

结语

湿地资源最直接的产出是水，湿地具有的重要功能和价值一直是人类社会发展和文明进步的物质基础。人类社会的长期发展需要大力发展循环经济，降低对环境的压力；强化水资源的管理和提高生态意识。人工湿地是一项自然的污水处理技术，同时具有开源节流、美化环境的特点。应是实现人与水资源和谐发展的最佳选择，也应是生态城市建设中合理利用水资源的首选途径。

参考文献：

[1]孙广友，王海霞等。城市湿地研究进展[J].地理科学进展，2004，23（5）：94-100。

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（湖北科技学院，a． 资源环境科学与工程学院；b．长江中游水土资源研究中心，湖北 咸宁 437100）

摘要：城市生态系统作为一种高度人工化的自然－社会－经济复合的生态系统，强调生态系统能维持对人类的服务功能以及人类自身健康及社会经济健康不受损害。以湖北省咸宁市为例，采用联合国经济合作开发署（OECD）的PSR模型框架，从资源环境压力、资源环境状态、人文环境响应3个方面建立健康诊断指标体系，采用层次分析法确定指标权重，以灰色模型GM（1，1）预测咸宁市各指标的变化。研究结果表明：①对咸宁市生态系统健康指标诊断，结果显示在2015年，咸宁市生态健康诊断预警指标体系32个指标中将没有巨警（红灯），重警（黄灯）主要是经济发展压力所属指标即人均污水排放量、人均工业废气排放量。②整体来看，从2004年到2015年，咸宁市生态系统综合健康指数呈现减小的趋势，从巨警（0．85）转向轻警（0．17），显示咸宁市生态系统健康状况整体好转。在要素层的3个子系统中，压力子系统指标逐步加大，到2015年将为重警（0．66）。其余两个子系统到2015年将得到较好改善，对支持咸宁市生态健康整体好转发挥了积极作用。

关键词 ：生态系统；健康诊断；预警；PSR模型；咸宁市

中图分类号： S153．6；F595 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2015）02－0480-06

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.02.057

生态系统健康概念的提出可追溯到20世纪40年代，美国著名生态学家、土地学家AldoLeopold于1941年提出了土地健康（Land health）的概念［1］。周文华等［2］提出城市生态系统健康（Urban ecosystan health）是指系统内人类生产生活通过与周围环境、各群落之问进行的物质和能量交换所形成持续的良性循环，以及城市生态系统内人类种群的健康。

Spiegel等［3］采用驱动力－压力－状态－暴露－影响－响应（DPSEEA）模型对古巴首都哈瓦那城市生态系统健康进行了评价。联合国经济合作开发署（OECD）于1994年建立PSR（Pressure－state－response）模型［4］、UNCSD于1996年建立DSR（Driving force－state－response）模型［5］。欧洲环境署（EEA）1998年提出了DPSIR（driving force－pressure－state－exposure－effect－action）模型［6］。Polsky 等［7］受美国公共空间计划整合框架的启示，发展了基于“暴露－敏感－适应”的VSD 评价整合模型（Vulnerability scoping diagram）。牛文元运用系统学的方法，把人口控制、资源消耗、生态环境质量的动态变化、政府管理能力等结合起来，建立了DSP指标（Degree of sustainable development）。魏婷等［8］利用突变级数法对厦门市生态系统健康进行了定量评估和趋势分析。刘耀彬［9］认为城市化与资源环境概念内涵复杂，具有层次性，在PSR框架的基础上，提出了城市化与资源环境相互作用的扩张EPSR模型（Extended pressure－state－response）。此外，物元可拓模型法［10］、属性综合评价法［11］和主成分投影法［12］等在城市生态系统健康研究中也得到了应用。

本研究在对咸宁市生态系统基本状况进行综合分析的基础上，利用层次分析建立咸宁市生态系统健康评价体系，进行诊断预警，结合实际全面分析造成咸宁市生态系统破坏的主要原因，诊断咸宁市生态系统的健康状况及变化趋势，评价污染压力对咸宁市生态系统的影响，为咸宁市绿色发展提供科学决策。

1 研究区概况

咸宁市位于湖北省东南部，素有“湖北南大门”之称，是武汉城市圈“8＋1”的成员城市之一，与湖南省、江西省接壤，地理位置跨东经113°32′－114°58′，北纬29°02′－30°19′。下辖1市1区4县，分别是赤壁市、咸安区、通城县、通山县、嘉鱼县、崇阳县。

2 研究方法及指标体系构建

2.1 模型构建

本研究采用PSR概念模型。在PSR框架内，环境问题可以表述为3个不同但又相互联系的指标类型［13］：状态指标用以衡量由于人类行为而导致的生态系统的变化；压力指标则反过来表明生态环境恶化的原因；响应指标则显示社会为减轻环境污染和资源破坏所做的努力。根据PSR概念模型，从资源环境压力、资源环境状态、人文环境响应等方面选取反映城市生态系统健康的相应指标（表1）。

上述指标体系中的数据由2004～2010年《咸宁市统计年鉴》直接查得。对于部分无法直接得到的数据，借鉴已有的数据，采用替代方法近似对指标赋值。为了消除数据的量级以及量纲的不同，选择下式的方法对数据进行规范处理，公式如下：

式中，i为年份，j为指标序号；xij为指标数据。在本研究中，诊断预警警限界定是值越大警情越重（表2）。为统一指标的方向，对于指标值越大，对生态环境健康越有利的指标要进行变向处理，变向处理的公式为：

2．2 权重的确定

本研究采用层次分析法与专家调查法相结合的方法［15］。各指标的权重确定步骤如下：

1）专家打分：根据咸宁市生态健康指标体系表1建立专家评分表，用成对比较法和1～9尺度。分值分布为1～9，最高分为9，表示最重要，最小值为1，表示最不重要。

2）确定特征向量；对每一成对比较阵计算最大特征根和特征向量，作一致性检验。本研究中利用DPS数据处理软件得到最大特征根及特征向量。一致性检验公式为：

式中，λ为DPS软件计算的最大特征根，n为n阶阵的阶数（指标个数）。一致性比率CR，CR＝CI／RI，RI可以根据n查Saaty表。当CR＜0．1时，通过一致性检验。

3）确定权重：利用上面计算的特征向量，进行归一化处理，得到权重。其计算的指标权重值如表1。

4）根据权重系数及标准化的指标体系，通过逐层的矩阵运算方法，构造综合目标函数：

式中，βj为各层的权重系数，xj标准化的指标，F（x）为目标函数，n为某一层次中指标个数。根据目标函数与诊断预警警限比较，作出预警判断。

2．3 评价标准及预警分级

在对指标进行预警判断，分为巨警、重警、中警、轻警、无警5个级别，其判断标准是根据相关的科研结论及文献报道。其5个级别的划分见表2。采用层次分析法，对2004～2015年咸宁市生态系统进行健康诊断，具体警限见表3。

2．4 灰色预测

灰色系统理论于20世纪80年代创立。灰色预测是对系统行为特征值的发展变化进行的预测，对既含有已知信息又含有不确定信息的系统进行的预测，也就是对在一定范围内变化的、与时间序列有关的灰色过程进行预测。在DPS软件GM（1，1）模型支持下对2015年咸宁市各项指标进行预测。

3 结果和讨论

3．1 各分指标的诊断预警

对照咸宁市生态健康预警指标界限表2，对 2015年的生态系统健康状况进行预诊断，其结果如表3。32个指标层中，没有巨警（红灯）；重警（黄灯）有2个指标，分别是C8（人均污水排放量）、C9（人均工业废气排放量）。在2004～2010年中，人均污水排放量、人均工业废气排放量最小值分别为30．5 t／人、6 172．6标m3／人，显示咸宁市在这个指标方面有待改善。中警（蓝灯）有7个指标，分别是C4（人均林地面积）、C5（GDP增长率）、C7（人均用水量）、C11（城市化率）、C12（人口自然增长）、C14（水土流失面积／土地面积）、C18（恩格尔系数）。在以后的评估中，GDP增长率和城市化率两个指标方面建议根据中国的实际情况加以改进。轻警（浅蓝灯）有7个指标，分别是C3（畜均草地面积）、C19（万人科技人员数）、C21（第三产业占GDP比重）、C24（环境保护宣传教育普及率）、C27（科技投入强度）、C31（环保投资投入强度）、C32（教育投入强度）。从以上结果可以看出重警主要是经济发展压力（B2）所属指标，反映了经济发展对环境造成的压力。

3．2 目标层——整体分析

对咸宁市生态健康诊断预警，是基于对目标层H的层次分析法的结果的判断。咸宁市生态系统健康诊断结果如图1所示。整体来看，从2004年到2015年，咸宁市生态系统综合健康指数呈现减小的趋势，从巨警（0．85）转向轻警（0．17）。咸宁市生态系统综合健康指数2004年至2005年略有下降，2005年到2006年呈小幅度增长趋势，2007年后又出现下降趋势。结果显示从2006年以后咸宁市生态系统健康得到逐步改善。

3．3 准则层——子系统分析

3．3．1 压力子系统 咸宁市生态系统压力子系统健康诊断预警结果如图2，咸宁市压力子系统从2004年到2008年呈稳步上升趋势，到2008年达到第一高峰0．48，为中警。2008年到2010年有所下降。但是2010年以后压力值明显增长，表明压力不断增大，预测2015年压力指标为0．66，为重警，显示咸宁市随着经济发展，咸宁市生态系统压力将越来越大。

在压力子系统中包括资源丰裕度、经济发展压力和人类活动强度3个具体指标（图3）。3个指标中经济发展压力和人类活动强度呈现增长趋势。经济发展压力和人类活动强度到2015年呈现巨警（0．85）和重警（0．64）。资源丰裕度呈现波动趋势，在2008年达到0．77（重警）后逐步减小，到2015年为0．41（中警）。资源丰裕度这种变化与资源开发及技术进步提高资源使用效率有关。经济压力呈上升趋势，人类活动强度呈上升趋势，表明未来几年咸宁市如果不采取相应措施，经济压力将会越来愈大，人类活动强度愈来愈强。

3．3．2 状态子系统 咸宁市生态系统状态子系统健康诊断预警结果如图4。从2004年到2015年逐步下降。从2004年的0．83（巨警）将降低到2015年的0．24（轻警）。说明咸宁市生态环境质量、经济发展水平、人口健康状况整体在向好的方向发展。近年来咸宁市政府加大了环境治理力度，打造生态城市、人类宜居城市，加大了对污染物的治理，并对一些高污染企业进行整改，提高企业的治污积极性，有效推进污染总量控制工作，使生态状况有了明显好转。

咸宁市生态系统状态子系统包括人口健康状况、经济发展水平和生态环境质量3个方面，其诊断预警结果如图5所示。从图可知，生态环境质量在2007年、2015年有所升高，其余两个指标值整体来讲是逐步降低的。经济发展和人口健康到2015年呈现无警状况，生态环境在2015年为中警状况。

3．3．3 响应子系统 咸宁市生态系统响应子系统健康诊断预警结果如图6所示。从2006年到2015年将持续稳步下降，其中2010年后下降更明显。响应子系统反映了社会和个体对环境污染和资源消耗所采取的对策和措施。响应子系统指标值的降低，反映了居民环保意识的提高以及政府在政策、环保投入等方面的努力。

咸宁市生态系统响应子系统包括政策与管理水平、环境保护力度两个方面。其诊断预警结果如图7所示。从图中可知，两个要素层指标逐步减小，到2010年为中警，但是到2015年将为无警状况，显示随着生态文明建设的越来越被重视，咸宁市生态城市建设将得到逐步落实，所采取的环境保护力度也在加大。

4 结论

本研究采用PSR模型框架，用层次分析法确定各指标及各层次的权重。采用灰色模型GM（1，1），对咸宁市2015年各指标进行了预测。对各指标与相关标准比较来进行咸宁市生态系统健康指标诊断。经过分析计算得到以下结论：

1）对咸宁市生态系统健康指标诊断，结果显示在2015年，咸宁市生态健康诊断预警指标体系32个指标中将没有巨警（红灯），重警（黄灯）主要是经济发展压力（B2）所属指标即人均污水排放量、人均工业废气排放量，反映了经济发展对环境造成的压力。

2）整体来看，从2004年到2015年，咸宁市生态系统综合健康指数呈现减小的趋势，从巨警（0．85）转向轻警（0．17）。咸宁市压力子系统从2004年到2008年呈稳步上升趋势，预测2015年压力指标为0．66，为重警。咸宁市生态系统状态子系统2004年到2015年逐步下降。从2004年的0．83（巨警）降低到2015年的0．24（轻警）。咸宁市生态系统响应子系统从2006年到2015年呈持续稳步下降趋势，其中2010年后下降更加明显。

参考文献：

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【关键词】城市森林 城市生态系统

在目前以国际地圈生物圈计划(igbp)、国际人文因素计划(ihdp)、世界气候研究计划(wcrp)和生物多样性计划(diversites)为核心的全球范围内广泛开展的全球变化研究中，有关碳循环与温室气体的研究是主要焦点之一。

自工业化革命以来，人类对环境的影响已经超过了人类历史上的任何时期，一方面人类的生产活动每年将大量的碳排放到大气中；另一方面，人类对自然界的一些改造活动(如森林砍伐)使得碳排放量增加、吸收能力降低。这两方面的人类活动导致全球大气中co2浓度呈不断升高的趋势，co2质量分数已由工业化前(1750年)的(280±10)μg/g增加至当前的367μg/g。随之而来的是温室效应增强。据ipcc 2001年的第三次评估报告，全球大气的平均温度在过去的100年中上升了约0.6℃，而且在未来几十年内人为的增暖率将保持在每10年增加0.1～0.2℃的幅度。

1 城市森林的内涵

1.1城市森林概念的提出

1962年，美国肯尼迪政府在户外娱乐资源调查报告中，首次使用了“城市森林”(urbanforest)这一名词。1965年，加拿大多伦多大学的ericjorgensen教授首次完整提出“城市林业”(urban forestry)的概念。美国林业工作者协会对于城市森林的定义为“城市森业是林业的一个专门分支，是一门研究潜在的生理、社会和社会福利学的城市科学，目标是城市树木的栽培和管理，任务是综合设计城市树木和有关植物及培训市民”。中国有关学者将城市周围或附近一定范围内以景观、旅游、运动和野生动物保护为目的的森林称为城市森林。

1.2城市森林的指标

城市森林应有其相应的指标，如果没有指标，城市只有较少树木都可称为城市森林，那么城市森林就失去了其基本内涵。城市森林的指标应包含以下5个方面：

（1)生物量的主体地位。绿地生态系统中5m以上的乔木生物量达到和超过城市绿地总生物总量的50%。

（2)生态效益的主体地位。森林的吸碳制氧、调节气温、净化环境、保持水土等方面功能居主体地位，功能大于或等于城市绿地总功能的50 %。

（3）枝叶覆盖率的优势地位。乔木覆盖面积大于或等于城市绿地总面积的40 %。

（4)景观格局的合理性。景观分布合理，大、中、小型斑块分布均匀，并有绿色廊道连接为一个整体，有利于物种的交流及生物运动。

（5)经营的可持续性。大小森林斑块应保持地面土壤裸露，防止任何形式的人工硬化，保证城市森林的可持续发展。使叶落归根，形成枯落物层，促进物质循环，保持水土，促使林木天然更新。

2 城市森林建设对城市生态系统的影响

随着我国城镇化建设的快速发展，城市森林已成为我国森林的重要组成部分，并且对城市生态系统起到了重要且直接的调节作用。目前，通过在全国12个示范点的城市森林建设，以及对城市森林的建设理论、发展规划、构建模式、树种选择、城市森林功能与效益、评价指标等方面的系统研究，对我国城市森林的发展起到了巨大示范和推动作用。

城市森林的建设对于城市生态系统的影响要体现在以下5方面：

（1)维持碳氧平衡。研究表明，一个没有受过污染的区域内人均有10m2的森林或25m2的草坪，空气就能保持新鲜。据日本科学家测算，1hm2常绿阔叶林每年可吸收29tco2放出22to2。针叶林为22tco2和16to2，落叶阔叶林为14tco2和10to2。另据管东生等人对广州城市绿地的研究计算，广州城市绿地植物光合作用的固碳量相当于人口呼吸释放碳量的1.7倍，而绿地的放氧量为2242788t/a，相当于城市人口耗氧量的1.9倍。

（2)净化空气，削减噪音。城市森林对粉尘颗粒有着很好的过滤、吸附和阻挡作用，故能减少城市空气的粉尘污染。据测定，在居住区墙面种有五爪金龙的地方与没有绿化的地方相比，室内空气含尘量减少了22%。在用大叶榕树绿化的地段则含尘量减少18.8%。各种植物对于一些如so2、hf、cl2等有毒有害气体都有不同程度的吸收作用。城市中的森林植物带还能消减城市噪声，提供舒适安静的生活环境。绿篱、乔灌草混合结构带可以降低噪音3至5分贝或6至8分贝。

（3）调节城市小气候，消除城市“热岛效应”。由于植物叶子吸收、反射和散射太阳辐射的作用，再加上植物的蒸腾作用能够有效地降低温度、调节湿度，减轻或消除城市“热岛效应”。有研究表明，在片林和林荫道下，夏季能够降低气温3℃左右，缩短高温持续时间3-8小时。

（4)防风固沙，保持水土。城市人为开发建设活动，使城市的风沙和水土流失问题日益突出。据统计，深圳、珠海、中山等三个城市，人为造成的水土流失面积达845.7km2，直接经济损失达9.5亿元。城市森林的阻挡、截留雨水，减弱风速和根系的固土功能，起到贮水保土的作用。据有关资料，松树树冠可拦截雨水40%，阔叶树可拦截20%。

（5)保护生物多样性。由于人类不合理的开发建设活动，尤其是各种生物赖以生存的生态环境的破坏，再加上日益严重的环境污染，全球的生物多样性呈持续性下降趋势。城市在人才、技术、设施和资金等方面都具有优势，有义务也有条件保护生物多样性。由于城市森林范围较广，所以它能够较好地保护生物多样性，从而真正体现人与自然、人与生物的和谐相处。

3结语

“城市森林”这门学科的出现时间不长，但其发展速度和所受到的重视却是空前的。这说明人类已经意识到与自然和谐相处的重要性。目前世界上越来越多的国家重视城市森林的发展和建设。波兰的华沙在市郊营造了6.7万hm2的城市森林；阿根廷的布宜诺斯艾利斯，引进我国的泡桐树作为城市绿化树种，建成了长150km、宽115km的环城森林绿带；朝鲜的平壤和我国的香港城市森林面积已分别达到城市总面积的86%和40%。据全国绿化委员会公布的《中国国土绿化状况公报》表明，2001年我国城市的绿化覆盖率和绿地率分别已达到28.15%和23.67%，人均公共绿地面积6.83m2。城市森林的这种发展形势无疑是非常积极的，但是它所面临的问题也是较多的。今后如何更好地建设和发展城市森林，仍是需要政府部门和科学工作者共同关心和研究的重点问题。

参考文献：

[1]张志强，孙成权.全球变化研究十年新进展[j].学通报，1999，44 (5)：464-477.

[2]聂道平，徐德应，王兵.全球碳循环与森林关系的研究——问题与进展[j].世界林业研究，1997，5：33-40.

[3]阎志平，秦素玲等.城市森林发展的战略研究[j].河南农业大学学报，2005，1：41.

篇9

恢复生态学的基本原理包括限制因子原理、生态系统的结构理论、生态适宜性原理、生态位理论、群落演替理论、生物多样性原理和斑块－廊道－基底理论等（任海等，2001），它们对园林设计及施工具有指导作用。限制因子原理要求在设计中需要找出生态系统恢复的关键因子；生态系统的结构理论要求设计的物种结构能充分利用时空资源，并具备自我维持能力或降低人工维护频度；生态适宜性原理表明多使用乡土植物，并在充分了解植物生态学特性的前提下做种植设计；生态位理论指导植物的搭配，合理安排其在生态系统中的位置与尺度；群落演替理论表明园林绿化可缩短生态恢复时间，但对极端退化的生态系统恢复时，演替理论不适用，只具有指导意义；生物多样性原理要求适当增大物种多样性可使恢复的生态系统稳定性更高；斑块－廊道－基底理论指导景观层次的规划，考虑在生境破碎化的场地中，合理利用空间。

生态修复与风景园林

城市生态系统是个规模大、关系复杂的动态生态系统，它既有自然的组成要素，又有高度人工化的组成要素。城市绿地在改善环境质量、维护城市生态平衡、保持水土、美化景观等方面起着十分重要的作用，乔灌木藤草植物合理地配置在一个群落中，形成复合层次和优美季相景观，具有不同生态特性的植物各得其所，构成一个稳定的群落。由于城市建设造成的人工弃土、土地，改变了地表径流，导致水土流失加剧，大量泥沙及生活垃圾淤积河道，阻塞排水管道，使水土资源遭到破坏。因此，生态修复集成技术可以在方案设计时重点考虑并在园林工程中实施，最终使得城市生态系统向良性方向发展。

园林种植设计在特定的城市生态环境条件下，应将保持水土、抗污吸尘、耐贫瘠、抗病虫害、耐粗放管理、根系发达等作为植物选择的标准。植物的合理配置不但可增加城市建筑艺术效果，丰富城市景观，更能减轻暴雨冲蚀和水土流失，从而改善城市人居环境。在城市园林绿化中，应充分考虑植物的生态位特征，利用不同植物在空间、时间和营养生态位上的分异来配置植物，避免种间直接竞争，形成结构合理、种群稳定的复层群结构，以利种间互相补充，既充分利用水土资源，又能形成优美的景观。

园林工程与生态修复在土方工程、给排水工程、水景工程、园路工程中应结合种植工程，利用园林植物的防护作用实现生态修复。园林排水：园林绿地的排水，一般主要靠地面及明渠排水，结合道路、地形可做成浅沟式排水渠，沟内生长植物，起到减缓径流速度及防止水流冲刷的作用。解决由地表冲蚀措施有：①从竖向设计角度考虑。种植采用铺地植物护坡；②使用工程措施。设置谷坊和挡水石，并与植物搭配消减冲刷力（孟兆祯，2003）。水景护坡：园林中开辟水面要求有稳定的湖岸，在水体边缘必须建造驳岸和护坡，其中植物护坡措施包括防护林、植草和生物－工程综合措施，通常采用深根性和浅根性树种结合的乔灌木混交林。坡面植草可提高坡面抗蚀能力，减小径流速度，增加入渗，防止面蚀和细沟侵蚀，也有助于防止块体运动。生物－工程综合措施，即在工程措施间隙或表面种植植被，以增强其强度，如混凝土构件间隙空格种草，与土工材料配合植草及绿色混凝土模块等。园路铺装：园路按路面材料不同分为：整体路面、块料路面、碎料路面、简易路面等。园路的设计在满足造园艺术要求的前提下尽量利用原地形，以保证路基的稳定，减少土方量及水土流失量；路面应有3％～8％的纵坡和1．5％～3％的横坡。采用生态铺装路面可提高水土流失防治效果，常见种类有透水沥青、透水水泥混凝土、生态透水砖和其他特殊透水材料。新建的居住区中，使用最多的铺装材料是石材，占使用频率的44％，砾石及砖的比例分别占使用频率的18％、20％（黄玲，2009）。

园林生态修复发展趋势

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【关键词】城市生态公园 规划设计

中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：

随着城市化的发展，城市原有的自然生境和自然景观逐渐消失，原生植被几乎消亡，人们很少有机会享受与野生动物相处的乐趣。公园是市民休闲、娱乐和身心再生的重要场所，不仅要满足市民游憩的需求，也要更好地发挥健全城市生态和恢复生物多样性的功能。而我国目前多数公园过于强调美化和造景，将公园等同于花园或旅游点，自然景观多被人工景观取代。因此，如何将更多的野生动植物引回城区，恢复和重建乡土动植物种群，满足住区居民与大自然接触的需求，建造生态公园是重要途径。

城市生态公园的概念

1、“生态设计”0的概念

“设计”是有意识地塑造物质，能量和过程，来满足预想的需要或欲望，设计是通过物质能流及土地使用来联系自然与文化的纽带。生态设计是随着全球工业化速度加快，环境问题日益凸现，自然资源短缺和生存危机加剧而发展起来的，参照生态学家西蒙·范·迪·瑞恩和斯图亚特·考恩的定义：任何与生态过程相协调，尽量使其对环境的破坏影响达到最小的设计形式都称为生态设计。生态设计的关键是要把人类对环境的负面影响控制在最小程度。尊重物种多样性，减少人类对自然资源的剥夺利用，在最大限度保护好原有生境条件的前提下，根据具体情况，保持营养和水循环，创造出不同的小生境，丰富植物群落景观，维持植物生境和动物栖息地的环境质量，形成一个自我调节系统，维持生态平衡，以改善人居环境及生态系统的健康。生态设计在理论和实践上的四条基本原理包括：地方性，保护与节约自然资本，让自然做功和显露自然等，它是一种与自然相作用和相协调的方式。

2、“城市生态公园”的定义

“城市生态公园”最初称为/“Ecological Park ”(生态公园)，是用以称呼那些以城市生态保护和恢复为目的的城市公园。城市生态公园是面对城市化发展过程中的重大问题，综合运用了多学科的相关知识，在不断探索和解决问题的实践中逐渐完善成形的。邓毅等将城市生态公园定义为：城市生态公园是指以生态学和生态文化为指导思想，位于城市城区或近郊，通过保留、模仿或修复地域性自然生境来建构主要环境，在尽量保留利用自然拓殖植被的基础上，营建具有地域性，多样性和自我演替能力的局部生态系统进而改善城市生态系统为主要目标，结合了传统城市公园和主题公园(人造景观)各自的特色而建立的一种新型的城市公园，以生态文化或技术为主题，提供与自然生态过程相和谐的游览、休憩、实践等活动的公共园林。

总之，城市生态公园是将城市空置地转化成自然化的公园，以生态途径改善城市景观，是一个集城市景观、市民休闲、亲水及户外锻炼为一体的公园。其对维持公园绿地生态系统的健康和高效有重要作用，为野生生物的觅食、栖息和繁衍提供良好并安全的空间，并改变一些传统的绿化行为对自然的随意改造，避免使绿化成为破坏自然的人为活动，形成了自然的! 生态健全的景观，增加物种潜在的共存性，是城市生态链的形成中必不可少的一种城市绿地类型。

城市生态公园规划设计的基本原则

1、系统保护原则

城市生态公园主要功能之一是保护区域性生态系统，在城市规划空间布局时 要从城市牛物多样性、牛态系统连续性、牛恋环境的完整性和保持牛态资源的稳定性角度，保留城市自然生态绿地和废弃地建设城市生态公园。为各种生物的生存提供最大的生息空间，营造适宜生物多样性发展的环境空间，对生境的改变应控制在最小的程度和范围。保持城市生态公园与周边自然环境的连续性，保证生物生态廊道的畅通，确保动物的避难场所，避免人工设施的大范围覆盖。保持城市水体、生物、矿物等各种资源的平衡与稳定，避免各种资源的贫瘠化，确保城市生态公园的可持续发展。在保护自然生态的同时，还要保护历史文化资源，维系和发扬地区特色文化。

2、区域分异原剐

根据生态系统的可承载能力、保护价值和环境本身状况予以空间上的划分。区域分异是空间载体的共有规律。城市生态公园布局要根据城市自然地理地貌特征和生态敏感性，不同区域自然生态环境和人工生态环境为基础，结合城市生态功能区划和城市绿地系统规划，合理划定城市生态公园。针对不同区域如城市湿地、风景林地、水源保护地、自然保护区、风景名胜区、历史文化遗产地等，因地制宜确定功能菩异的生态公园，提出不同的规划建设指导思想和原则，合理引导城市生态系统向良性转变，保障环境、经济可持续发展。

3、生态修复原则

城市建设的扩张和不合理的利用．使城市地形地貌、水系湖泊、森林植被遭到严重的破坏，生境破碎化导致城市生态系统失衡。城市生态公园具有修复区域性生态系统的功能，规划布局时，要根据城市生态学和景观生态学的理念，利用市区的荒地或废弃地以及城郊地区规划建设咸城市生态公园，尤其是对废弃的城市湿地进行恢复重建，使城市破碎化的生境得以恢复。

4、城乡一体原则

运用系统论的观点，按照城乡一体的要求，统筹布局城市生态公园。构筑点、廊、蛱相结台的生态网络，增加开敞空间和各生境斑块的连接度，减少城市生物生存、迁移和分布的阻力面，促进生物间的联系，给生物提供更多的栖息地和更便利的生境空间。从区域环境和区域生态系统的角度考虑城市生态公园规划建没问题，制定完整的城市生态公园发展战略、措施和行动计划。

生态公园规划设计手法

场地原有资源保留利用的设计

场地原有建筑物、构筑物及机器等景观的保留：一是完整保留，二是部分保留，三是构件保留。

场地原有废弃材料的保留。一些废料对环境没有污染，可以就地使用或加工；一些废料是污染环境的这样的废料要经过技术处理后再利用。在废料和污染处理中，原则是就地取材、就地消化。在污染严重时要对污染源进行清理或销毁。

自然系统和元素的保留。保留场地中原有的动植物资源及水资源等，尊重场地原有自然生态环境历史，对当地自然生境进行恢复与重新创建。对以前人类活动留下了痕迹，在重新的景观设计中并不试图掩盖或消灭，而是尊重场地特征，采用保留、艺术加工等处理手法。

景观要素的增、减处理的设计

原有建筑、构件的处理。保留下来的废弃建筑、构筑物或设施，可处理成场地上的雕塑，只强调视觉上的标志性效果，并不一定赋子其使用功能。

废弃材料的处理。设计中要尽可能使用再生原料制成的材料，尽可能将场地上的材料循环使用，最大限度地发挥材料的潜力，减少生产、加工、运输材料而消耗的能源，减少施工中的废弃物，并且保留当地的文化特点。

自然系统和元素的处理。一是高效率地用水，减少水资源消耗是生态原则的重要体现。二是在进行植物景观设计前，需要对工业废弃地土壤情况进行分析测试，才能选择相应的对策。

废物再生利用设计

艺术生成。用非常规的材料、鲜明的色彩和戏剧性形式，以及对材料的拆解与重构，为景观设计提供了新的美学标准。

艺术地展现生态过程。城市废弃地的更新，融合了艺术思想和生态的原则，在生态公园景观设计中，这种手法应用在两个方面。一是用适用特殊生态因子的植物建造花园。第二方面，将以生态学原理为运行机制的污染处理系统。

总结

正在建设和将来建设的城市生态公园，须将生态设计贯穿到众多设计细节中去，生态公园还应尽可能减少对自然环境的负面影响，杜绝粗放、浪费的模式，以最低的能源，资源成本去获取最高的效益，为人们营造一个健康、舒适、和谐、高效的公园环境。

参考文献