试论城市生态系统

<正> 一随着城市的发展,城市生态环境问题愈加引人注目。六十年代国际上开始了城市生态系统的研究,试图通过它解决环境问题,以便协调人类及其生存环境之间的关系,由于这项研究工作不仅在理论上有重要意义,而且在实践应用上有巨大的作用,因此已受到城市决策部门的广泛重视,联合国教科文组织已把城市生态系统的研究列入《人与生物圈》计划(MAB)的第十一项,作为该计划四个重点研究内容之一,并在一九七五年开始出版《城市生态学》杂志。自一九七五年以来,已召开了七次城市生态系统研究的国际会议,进行了广泛而深入的交流。     

六盘水市城市生态系统健康动态评价研究

城市生态系统健康直接关系到城市的可持续发展,针对目前评价缺乏统一标准的问题,从城市生态系统健康的概念和内涵出发,参考国内外生态城市、园林城市等,根据国际、国内有关标准,选取自然子系统、社会子系统和经济子系统建立评价指标体系,运用均方差法和属性理论构建评价模型,并对六盘水市2001-2010年城市生态系统健康评价进行实例研究。评价结果表明,六盘水市城市生态系统健康逐渐好转,从疾病状态发展到亚健康状态,总体呈上升趋势。但前景不容乐观,第三产业占GDP比重、城市生活垃圾无公害化处理率、工业固体废物综合利用率、万人拥有大专学历人数、万元GDP物耗、单位GDP水耗、单位GDP能耗一直维持在很低的水平,是胁迫六盘水市城市生态系统健康发展的主要因子。通过评价研究,了解了六盘水市城市生态系统健康的基本状况,为六盘水市的规划建设提供了参考。     

全球城市严重缺水

世界气象组织秘书长奥巴西不久前在日内瓦发表讲话指出,缺水将是全世界城市面临的首要问题。他说,估计到2025年,世界三分之二以上的人口将生活在城市。但是目前全球有16％的城市人口缺少饮用水和清洁用水。缺水城市人口的比例在非洲甚至高达40％。     

创新与协作的城市力量

世界正经历着快速的城市化。1800年，仅有2％的世界人口生活在城市中，200年后的今天，城市人口占世界总人口的47％，据联合国预测，到2030年，这个数字将变为60％。虽然，世界城市面积仅占陆地面积的2％，却消耗着65％的全球生活用水和75％的能源，排放了占全球总排放量78％的二氧化碳。从这个角度看，城市活动强烈地影响着世界的气候。     

气候变化对城市生态系统的影响研究进展

由全球气候变暖引起的一系列气候和环境问题日益突出,对城市生产、生活产生重大影响,甚至给人类社会带来灾难性后果。文章将气候变化对城市生态系统的影响归纳为对人群健康、社会经济发展和生态系统服务三个方面,系统地总结了国内外关于气候变化对城市生态系统影响的评估方法和实践趋势,并指出当前研究中存在的问题和未来发展方向,以期为城市制定应对气候变化的政策和措施提供思路和帮助。     

世界环境九大难题

大气污染超标 人类在最近一个世纪排放的二氧化碳增加20％。全球每年使用的矿物燃料排入大气层的二氧化碳达55亿吨。世界城市人口中有一半左右(约9亿人)生活在二氧化碳超过标准的大气环境中,每天有800人因呼吸受污染的空气而早亡,另有10亿多人生活在烟尘和灰尘等颗粒物超过标准的环境中。 温室效应上升 从1950年到1985年,全球排放的二氧化碳、氮氧化物、氯氟烃等物质增加20倍。据美国科学家计算,世界6个工业化大国排放的“温室气体”占45％。过去100年中气候最暖的6年都在80年代。气候专家预计2025年全球平均表面气温将上升摄氏一度,到下世纪中叶将上升摄氏1.5—4.5度。在过去100年内,世界海平面上升10—15厘米。预计在未     

用环境生态学观点评价城市土地利用程度

在研究城市生态系统的过程中,有一项基础研究工作,即用环境生态学观点评价城市的土地利用现状。在城市生态系统中,人类的一切生活、经济及政治等各项活动,都离不开土地。而各种不同的土地利用方式对城市生态系统产生的影响也不同。因此,准确地评价城市土地利用状况,能确切地反映出城市生态结构的特征。从而为城市环境的综合整治,为合理地设计城市生态系统,提供科学依据。     

基于GIS的城市最小生态用地空间分析模型研究——以深圳市为例

21世纪,全球范围内城市化已经成为人类社会发展的必然趋势,城市扩张不可避免地将大量的森林、农田、草地、湿地和水域等发挥着重要生态服务功能的生态用地转化为城市建设用地,对城市、区域乃至全球的生态系统造成较大的影响。在未来快速城市化过程中,保护必需的生态用地对于维持城市自身生态系统健康、改善城市居民生活质量和城市可持续发展有着重要意义。研究以中国经济特区深圳市为例,将景观生态概念模型与生态系统服务功能价值评估方法结合起来,在GIS技术的支持下,构建了城市最小生态用地空间分析模型,并分别按照保留城市面积30%、40%、50%和60%生态用地的4种情景,分析最小生态用地空间分布的合理性,结果表明论文所构建的最小生态用地模型能够很好地将城市当中具有重要生态系统服务功能的土地提取出来。     

城市抗击气候变暖的“杀手锏”

问题的起因 城市是人类文明的标志,也是现代社会政治、经济、贸易、金融、文化、教育和生活的中心。截至2008年底,全球总人口已经有超过一半居住在占全球陆地总面积仅仅3%的城市。据联合国组织预测,从2007年至2050年,全球总人口将从67亿增加到92亿,净增25亿人,而同期全球城市人口将从33亿增加到64亿,净增31亿人。     

山地城市绿地生态系统服务价值评估——以遵义市中心城区为例

为探究山地城市对城市生态系统服务价值的影响,文章以岩溶地貌地区典型山地城市——遵义市中心城区为研究区域,并以2021年此区域绿地系统遥感调查为数据源,采用替代成本法与影子工程法等方法对其生态系统服务功能进行了定量评价。结果表明：遵义市中心城区生态系统的生态服务功能具有巨大的生态经济效益,生态系统的服务功能对于改善城市的生态环境,提高城市居民生活幸福指数,使城市向着可持续发展的道路有着非常重要的作用。     

全球环境监测系统对城市大气污染现状的评估

全球环境监测系统（GEMS）从1974年起开始监测全球主要大城市的大气污染状况。1988年，世界卫生组织（WHO）与联合国环境规划署（UNEP）共同完成了第二份GEMS城市大气污染的总体评价报告。根据GEMS的数据，全球城市大气污染状况令人十分担忧。全世界约有12亿市民遭到过量二氧化硫的侵害；14亿市民遭受空气中大量烟雾和颗粒物的危害；近1／3的城市中氮氧化物含量超过世界卫生组织公布的控制指标；55％的城市内一氧化碳含量超标。全球22．6亿城市居民中，只有20％的市民生活在大气质量符合标准的市区。这些数据大多来自污染状况日益改…     

投资水资源保护能缓解水污染？

最新研究表明,通过投资水资源保护解决城市水源污染,投资回报潜力最高。一份名为《城市水蓝图》的报告指出,主要城市投资水源地保护。可将水污染降低10％。 这份报告由大自然保护协会（TNC）、城市气候合作领导小组（C40）和国际水协会（IWA）共同发布。报告对全球530个大中型城市的2000处饮用水源地（河流、森林和其他生态系统）进行了深度分析,涵盖了100个世界上最大的城市。其中,有17个城市在中国,这17个城市都面临前所未有的水污染压力。     

垃圾填埋场成城市最大碳库

近年来,以全球变暖为主要特征的气候变化使碳循环成为研究热点,而城市作为人为碳排放的主要发生区域,城市碳循环的研究也越来越受重视。城市碳循环包括碳的输入和输出,碳的输入主要是以食物、能源、产品等形式进入城市生态系统,经过代谢,一部分固定在城市生态系统中,形成城市碳库,另一部分返回到自然生态系统。过去的城市碳循环研究主要关注碳排放,随着城市碳循环系统整体研究的开展,城市碳储存逐渐得到关注。     

城市区域开发对生态系统服务功能影响评价—以东莞市为例

以东莞市为例,运用环境经济学方法对“十一五”期间城市区域开发对生态系统服务功能的影响进行评价。2011年东莞市生态系统服务功能总价值约为25．44亿元,较2005年（31．20亿元）减少18．5％。气体调节、气候调节、水源涵养等9种生态系统服务功能价值均有不同程度的减少,其中水源涵养、废物处理和休闲娱乐3种生态系统服务功能的价值减少均超过20％。结果表明,东莞城市建设已经对区域生态系统服务功能造成了较大的影响,土地利用方式有待进一步优化。     

乌鲁木齐城市生态系统健康评价模型的研究

文章介绍了城市生态系统健康的理论与方法,针对乌鲁木齐市的地理、气候和生态特点,研究了干旱气候城市的生态系统健康评价指标。根据2002-2011年乌鲁木齐市统计数据,利用城市生态系统健康评价模型,分析了乌鲁木齐市近10年城市生态系统健康状况随时间变化趋势。2002-2011年的评价结果表明,乌鲁木齐市近10年的城市生态系统健康状况整体呈好转趋势,但隶属度结果表明好转的速度较慢,乌市的城市生态系统健康状况具有较大的上升潜力与空间。随后针对城市生态系统健康的薄弱环节进行分析,确定乌市城市生态系统水平的制约因素,并提出了具有针对性的调整措施,从而为乌市建设生态城市提供科学依据,为今后干旱地区城市生态系统研究提供参考。     

数字

13亿 国际能源署（IEA）称,到2030年全球仍将有超过10亿人用不上电．主要集中在撒哈拉以南的非洲地区,以及南亚,其中80％的人生活在乡村地区。     

3E模式助推中国经济转型

2010年全球逐步从经济危机的衰退中走出,迈向经济复苏与结构重构的征程。然而,让人忧虑的是,近100年来全球能源消耗以平均每年3％的速度递增。由于大量碳基能源的消耗而引发的温室效应、环境恶化和全球生态系统的持续性退化,正使全球遭受更加严重的能源危机与环境危机。     

城市化和全球环境变化与IHDP

国际全球环境变化人文因素计划（IHDP）关注城市化与全球变化相互关系及相互作用机制的研究。《科学计划——城市化与全球环境变化》（UGEC）是IHDP的核心研究计划之一,该核心计划研究包括城市系统对全球环境变化的影响、全球环境变化影响城市系统的路径和作用点、城市系统与全球环境变化的相互作用和结果、城市生态系统中对全球环境变化影响的结果与反馈过程等四大专题的研究。IHDP、UGEC对我国城市化进程、环境效应与可持续发展研究具有一定的借鉴意义,值得持续关注。     

基于信息熵和GM(1,1)的上海市城市生态系统演化分析与灰色预测

城市生态系统是典型的"自然-社会-经济系统",城市的可持续发展依托于城市生态系统结构和功能的不断协调与完善.新一轮"城市化"进程中,城市生态系统将面临生态用地减少、环境衰退等诸多挑战,生态环境和经济发展之间的矛盾可能日益突出.因此,把握城市生态系统的演化方向,对于促进城市可持续发展和生态文明建设意义重大.本研究以"国际化大都市"上海市为研究对象,运用"耗散结构理论"和"信息熵"分析模型,构建包括支持型输入熵、压力型输出熵、氧化型代谢熵、还原型代谢熵4方面的"上海市城市生态系统演化指标体系",以统计资料和政府公报为数据来源,对上海市2003—2013年的城市生态系统演化进行了熵变分析;基于集成层次分析法(AHP)和熵权法(EVM)"综合赋权"的"综合发展度"和"协调发展度"模型对城市生态系统可持续发展状况进行了评价;采用"相关分析法"对城市生态系统熵变与可持续发展协同演化过程进行量化分析;并引入GM(1,1)灰色预测模型对上海市城市生态系统(2014—2020)年的演化趋势和方向做出了预测.研究得出以下结论:12003—2013年,上海市城市生态系统"熵流、熵产生和总熵变",均整体呈波动下降趋势.上海市城市生态系统有序度不断提高,总体朝健康态势发展.22003—2013年,上海市城市生态系统总体可持续发展态势良好,不断向健康可持续方向演进;环境与经济整体效益不断提高,但环境与经济发展之间的协调能力近年来有所下降.3上海市城市生态系统(2014—2020)期间的演化趋势预测:城市生态系统整体继续向健康、有序方向演进.城市生态系统可持续发展整体保持协调发展态势,但未来发展协调度可能从"初级协调"衰退为"勉强协调".最后,基于指标"熵权"和熵变时序提出了上海市城市生态系统的针对性优化措施:积极扶持城市生态农业发展,扩大进出口贸易规模,促进娱乐教育文化服务产业增长;进一步提高居民生态环保意识,提倡低碳生活;加强工业"三废"的达标排放,提高资源利用率,巩固城市绿化率,加大环保投资规模.本研究旨在为上海市城市生态系统健康可持续发展和优化调控提供一定的科学参考.     

城市生态系统健康评价新模型及应用——以天津市为例

从城市生态系统的活力、组织结构、恢复力、生态系统服务功能及人群健康5个方面建立了城市生态系统健康评价的指标体系,并针对目前现有的城市生态系统健康评价模型的不足,以最大流原理为基础,以自组织特征映射神经网络(SOM)为算法实现手段,从复杂系统结构演化的角度提出了一个新的城市生态系统健康评价模型.进而使用该模型对2001-2009年天津市生态系统健康进行评价.结果表明,天津市2001-2007年城市生态系统处于亚健康状况,2008、2009年处于较健康的状况,并得出天津市生态系统健康状况处于逐年增长的趋势的判定.由于该模型从一定程度上体现了城市生态系统健康的演化动力学机理和城市生态系统时空演变特性,因此,不仅在评价上有较大的优越性,在城市生态系统健康发展变化状态的预测上也具有潜力.