第六章城市生态系统的结构及生态流
第一节第二节第三节第四节城市生态系统的结构
城市生态系统的物质循环城市生态系统的能量流城市生态系统的信息流
第一节城市生态系统的结构
城市生态系统的结构
第二节城市生态系统的物质循环
城市生态系统中物质循环是指各项资源、产品、货物、人口、资金等在城市各个区域、各个系统、各个部门之间以及城市与外部之间的反复作用过程。

城市生态系统物质循环中物质流类型包括自然流（又称资源流）、货物流、人口流和资金流。

第二节城市生态系统的物质循环
从市外进入城市的物质有两部分：
天然输入：如空气、大部分水以及其中含有的物质，它们是由天然的空气流动和大气降水、河水、地下水流入城市。

人工输入：原材料、生产资料以及生活资料，这些物质是由人工生产，经过各种运输工具以及建造的特殊管线输入到城市的。

城市生态系统物质代谢概括示意图
二、城市的水循环
为了维持生存，人每天至少需2~2.5升水，一般生活需水5升，加上卫生方面的用途共需40~50升。

发达国家城市居民每人每天平均用水量为300~500升，发展中国家约100 ~ 300升/人·天；我国1996年人均用水208升，2001年为216升/人·日。

水是城市里流量最大、流速最快的物质，在现代化城市中用水量更高。

城市水循环由于自然循环的改变及增加了人工控制的排灌系统，使其错综复杂。

香港地区水量收支情况：
淡水：来源于主要是降水，内地
供水和地下水，并消耗于
蒸发、蒸腾、地表径流和
生产、生活。

海水：主要用于工业、商业、市
政以及部分生活用水。

上海地区水量：
降雨量76 ×108 t / 年；自黄浦江长江口取水26 ×108 t / 年；市区每日用水量约540 ×104 t ，其中工业用水占40%，生活用
水60%，城市污水处理能力为190 ×104 t /天。

我国城市工业用水回收率还有待提高；并注意避免再次污染。

三、城市的氧气代谢
城市中主要的氧气消耗：
一部分与生物活动有关，包括人类、动物、植物的呼吸作用，随同细菌活动发生的有机质废物的氧化分解等；另一部分是以各种化合物燃料为主要的有机物燃烧时消耗的氧气。

任何发达的生产技术都还不能代替植物的光合作用，城市园林绿地能促进大气中二氧化碳与氧气的平衡。

城市居民呼吸耗氧排碳一般占城市总耗氧排碳的20%。

南京市2/3的二氧化碳是由中山陵的森林树木吸收的。

城市生态系统物质循环的特点
①城市生态系统所需物质对外界有依赖性
②城市生态系统物质既有输入又有输出
③生产性物质远远大于生活性物质
④城市生态系统的物质流缺乏循环
⑤物质循环在人为状态下进行
⑥物质循环过程中产生大量废物
第三节城市生态系统的能量流
一、城市能源
1．能源类型
按来源自然能源：包括太阳能、风能、潮汐能、地热能等。

矿物能源（化石能）：包括煤、石油、天然气等。

生物能源：包括沼气、秸秆、木材等。

按能源利用方式分：
常规能源可再生能源：水力能
一次能源不可再生能源：煤、石油、天然气、核裂变燃料新能源可再生能源：太阳能、生物能、风能、潮汐能、地热能
不可再生能源：核聚变能
二次能源：火电、焦炭、煤气、柴油、沼气等
一次能源：指从自然界直接取得而不改变其基本形态的能源。

二级能源：指一次能源经过加工，转变成另一种形式的能源。

2．能源特点
法国朗斯潮汐电站
2600
广东阳江
沼气罐
3．能源结构
能源结构是指能源总生产量和总消费量的构成及比例关系。

能源的生产结构：从总生产量分析能源结构。

能源的消费结构：从总消费量分析能源结构。

能源结构可反映一个国家或
城市生产技术发展水平。

在中国能源资源还算丰富，
但人均占有量就非常低了。

煤炭24%
石油33%
生物能14%核能
5%
氢能
6%天然气
18%世界能源结构图
1990年
在以上26个城市能源结构中煤炭所占比例也可以看出，我国城市以煤炭为主要能源的特点。

城市是一个国
家消耗能源的主要区域。

城市的能源结构与全国的能源
生产结构、消费结构、城市结构特征和环境特征等有着
密切的关系。

我国能源结构特点：富煤、贫油、少气，能耗主要依赖煤炭。

99
×1010t 或m3
我国根据矿物能源供应情况分为：
富能城市：
如大同、平顶山市
有能城市：
如南京、西安
缺能城市：
如上海、天津目前，天然气和电力消费及一次能源
用于发电的比例仍然是反映城市能源供应
现代化水平的指标。

天然气热值高，污染
少且成本低，已成为城市燃气现代化的主
导方向。

北京天然气供应与空气中二氧化硫浓度的关系
二、城市能量流动
1．城市生态系统能量流动的过程
城市生态系统中原生能源一般需从城市外部调入，其运输量也是十分惊人的。

当然，在原生能源转化为次生能源的过程中，也是最容易产生污染的环节。

2．城市生态系统能量流动的特点
在能量的使用上，自然生态系统的能量流动类型主要集中于系统内各生物物种间所进行的动态过程，反映在生物的新陈代谢过程之中；城市生态系统由于技术发展，大量的是非生物之间能量的变换和流转，反映在人力所制造的各种机械设备的运行过程中，这种非生物性能量决非在城市这一相对“狭隘”的自然环境中所能满足。

随着城市的发展，它的能量、物资供应地区会越来越大。

在传递方式上，城市生态系统的能量流动方式要比自然生态系统多。

自然生态系统主要通过食物链、网传递能量；而城市生态系统可通过农业部门、采掘部门、能源生产部门、运输部门等传递能量。

在能量流运行机制上，自然生
跨越黄河的西气东输管道态系统能量流动是自为的, 天
然的，而城市生态系统能量流
动以人工为主。

在能量生产和消费活动过程中，
有一部分能量以三废形式排入
环境，使城市遭受污染。

在能量流动中不断有能量损耗，不能构成循环，具有明显
的单向性。

除部分能量是由辐射传输外（热损耗），其余能量都是由
各类物质携带。

第四节城市生态系统的信息流
一、信息的作用
1、传递知识
通过发布消息、宣传广播传播知识；
交通控制中心传递情报。

2、信息是科学技术与生产力之间的纽带
世界电信业务量和装备急剧增长，信
息通讯已成为国民经济的支柱产业。

3、信息可提高效率
交通部门可提高效率50%以上；节约
交通能源60%。

基建部门可提高劳动生产率15%以上；
4、信息在世界经济中的作用
二、城市的信息流
1. 城市有现代化的信息技术：
现代印刷技术、无线电通讯技术、电子信息网络技术及使用这些技术的人才。

2. 城市有完善的新闻传播网络系统：
报纸、电台、电视台、出版社、杂志社、通讯社及各党派、行政、军事决策机关等，故城市有大容量的信息流。

3. 邮电通讯是现代城市的基础设施之一。

城市的信息资源的利用程度可用两个
指标来表示：
信息装备：电话、电视、计算机普及率
信息流通量：人均年使用通讯费、订报刊费。