城市生态学研究的基本原理与思路（一）基本原理1、“生态位”生态位：物种在群落中在时间、空间和营养关系方面所占的地位。

生态位的宽度据该种的适应性而改变，适应性较大的物种占据较宽广的生态位。

城市生态位（urban niche）：城市给人们生存和活动提提供的生态位。

反映了一个城市的现状对于人类经济活动,生活活动的适宜程度，既城市的性质、功能、地位、作用及其人口、资源、环境的优劣势。

2、多样性与稳定性生物群落与环境之间保持动态平衡的稳定状态的能力，是同生态系统物种及结构的多样性、复杂性呈正相关的。

生态系统的结构愈多样、复杂，则其抗干扰的能力愈强，因而也愈易于保持其动态平衡的稳定状态。

在结构复杂的生态系统中，当食物链（网）上的某一环节发生异常变化，造成能量、物质流动的障碍时，可以由不同生物种群间的代偿作用给予克服。

人力资源多样性，保证了城市各项事业的发展对人才的需求；土地的多样性，保证了城市各类活动的展开；城市功能与交通方式的多样性，使城市具有更大的吸引力与辐射力；行业和产业结构的多样性，使城市经济稳定，整体经济效益提高等。

3、食物链(网)原理食物链: 以能量和营养物质形成的各种生物之间的联系。

食物网：生物群落中许多食物链彼此相互交错连接而成的复杂营养关系。

●用于城市系统时，各企业之间相互提供生产原料，某一企业的产品是另一企业生产的原料；某些企业生产的“废品”也可能是另一些企业的原料。

如此可以对城市食物网“加链”和“减链”。

减链：除掉或控制那些影响食物网传递效益，利润低、污染重的链环。

加链：增加新的生产环节，将不能直接利用的物质、资源转化为价值高的产品。

食物链（网）原理表明：人类居于食物链的顶端，人类依赖于其他生产者及各营养级的“供养”而维持其生存；人类对其生存环境污染的后果最终会通过食物链的作用（即污染物的富集作用）而归结于人类自身。

4、系统整体功能最优原理●整体大于部分之和, 1>1/2+1/2.●子系统功能和系统整体功能相辅相成；●子系统都有无限制地满足自身发展的需要，而不顾其他个体的潜势存在。

●城市各组分之间的关系并非总是协调一致的。

●理顺系统结构，改善系统运行状态，要以提高整个系统的整体功能和综合效益为目标，局部功能与效率应当服从于整体。

5、环境承载力原理环境承载力: 某一环境状态和结构在不发生对人类生存发展有害变化的前提下，所能承受的人类社会作用。

体现在规模、强度和速度上。

三者的限制，是环境本身具有的有限性自我调节能力的量度。

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）环境承载力的改变引起系统结构和功能的变化，从而推动系统的正向演替或逆向演替。

（3）生态演替（succession）：一种更新过程，指一个群落被另一个群落，或一个生态系统被另一个生态系统代替的过程。

正向演替（progressive succession ）：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之；反之称为逆向演替（retrogressive succession）。

（4）演替方向: 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。

生态因子作用的一般特征1、综合作用●环境中各种生态因子不是孤立的，而是彼此联系、互相促进、互相制约，任何一个单因子的变化，必将引起其他因子不同程度的变化及其反作用。

2、主导因子作用●在众多生态因子中，有一个生态因子对生物起决定作用，称为主导因子，主导因子发生变化会引起其他因子也发生变化。

3、直接作用和间接作用4、因子作用的阶段性●由于生物生长发育不同阶段对环境因子的需求不同，因此因子对生物的作用也具有阶段性。

5、生态因子的不可替代性和补偿作用生态系统的基本功能：能量流动、物质循环、信息传递、生产功能。

环境问题的分类按环境问题发生机制划分为以下三类：环境破坏、环境污染、环境干扰环境质量评价狭义：环境质量评价是对环境的结构、状态、质量、功能的现状进行分析，对可能发生的变化进行预测，对环境与社会、经济发展活动的协调性进行定性和定量的评估。

广义：城市环境评价是从保护环境的角度对城市的一切可能引起环境发生变化的人类社会行为进行定性和定量评定。

它以是否适于人类生存和发展（通常是以对人类健康的适宜程度）作为判别的标准环境质量评价的类型1、按时间分类有三种类型⑴、回顾性评价：通过各种手段获取某环境区域的历史环境资料，对该区域的环境质量发展演变进行评价。

⑵、现状评价：依据一定的标准和方法，着眼当前情况对区域内人类活动所造成的环境质量变化进行评价。

⑶、环境影响评价：对建设项目、区域开发计划及国家政策实施后可能对环境造成的影响进行预测和评价。

2、按环境问题的空间范围划分有：局域的环境质量评价区域的环境质量评价流域的环境质量评价全球的环境质量评价3、按环境要素划分有单要素：大气的环境质量评价；水体的环境质量评价；土壤的环境质量评价；噪声、光、热、磁等评价环境质量评价的基本内容（一）污染源的调查和评价找出主要污染物和主要污染源（二）环境质量指数评价用无量纲指数表征环境质量的高低（三）环境质量的功能评价确定环境质量状况的功能属性环境质量现状评价的内容1、污染源调查与评价；2、环境污染物监测项目的确定；3、监测网点的设置；4、获得环境污染数据；5、建立环境质量指数系统进行综合评价；6、人体健康与环境质量关系的确定；7、建立环境污染数学模型；8、环境污染趋势预测研究；9、提出区域环境污染综合防治建议；中国水资源的特点：数量上：“总量不少，人均不多”空间分布上：“南方多、北方少，东部多、西部少”时间分配上：“夏秋两季多，冬春两季少，各年之间变率大”废水处理方法可按作用原理分为物理法、化学法和生物法。

物理法适用于分离悬浮于水的不溶物(如泥沙、铁屑等固体颗粒、油污等难溶液体)：(1)沉淀法(2)过滤法(3)离心分离法(4)气浮法(5)蒸发结晶(6)反渗透法。

化学法一般要涉及化学反应，或是将废水中污染物分离回收，或是使污染物变成为无害的：(1)混凝法(2)中和法(3)化学沉淀法(4)氧化还原法(5)电渗析法生物法，基本原理是利用微生物进行生物化学氧化反应，适用对象主要是废水中有机污染物：(1)活性污泥法(2)生物膜法(3)厌氧生物处理法(4)生物-生态修复技术。

对于雨水的利用工程可分为三个部分：雨水的收集、雨水的处理和雨水的供应。

雨水收集的方式有许多种型式，例如屋顶集水、地面径流集水、截水网等。

建筑工程中的雨水处理有三种方式：土壤入渗系统：雨水收集、入渗设施等组成。

收集回用系统：雨水收集、贮存和处理、回用供水管网等组成。

蓄存排放系统: 雨水收集、贮存设施和排放管道等组成。

通常利用雨水贮留渗透的场所一般为公园、绿地、庭院、停车场、建筑物、运动场和道路等。

采用的渗透设施有渗透池、渗透管、渗透井、透水性铺盖、浸透侧沟、调节池和绿地等雨水回收利用的主要措施是结合降水特点及地形、地质条件，采用雨水渗透利用方案，设计出一种从“高花坛”、“低绿地”到“浅沟渗渠渗透”逐级下渗雨水的利用模式。

雨水回用用途：1 水面景观用水；2 循环冷却水补水；3 绿化用水；4 路面、地面冲洗用水；5 冲厕用水；6 消防用水；7 回灌地下水。

国外城市雨水利用情况雨水作为一种极有价值的水资源，早已引起德国、日本等国家的重视。

国际雨水收集利用协会(IRCSA)自成立以来，不断地促进国际间的交流与合作，两年一度的交流大会使各国之间的雨水利用技术和信息能够很快地传播。

其中，发展较快的是德国和日本等国家，德国雨水利用技术已经从第二代向第三代过渡，其“第三代”雨水利用技术的特征就是设备的集成化、标准化、产业化阶段，市场上已大量涌现收集、过滤、储存、渗透雨水的产品。

我国城市雨水利用情况自20世纪80年代末，甘肃实施的“121雨水集流工程”，“内蒙古实施的”集雨节水灌溉工程”，宁夏实施的“小水窖工程”，陕西实施的“甘露工程”。

20世纪90年代以后，我国特大城市的一些建筑物已建有雨水收集系统，但是没有处理和回用系统。

我国大中城市的雨水利用基本处于探索与研究阶段，北京、上海、大连、哈尔滨、西安等许多城市相继开展研究，已显示出良好的发展势头。

由于缺水形势严峻，北京市开展的步伐较快。

北京市水利局和德国埃森大学的示范小区雨水利用合作项目于2000年开始启动；北京市政设计院开始立项编制雨水利用设计指南。

雨水利用前景：一是节省巨额市政投资。

小区雨水利用工程可以减少需由政府投入的用于大型污水处理厂、收集污水管线和扩建排洪设施的资金。

二是节省市政和居民用水开支。

雨水利用运行费用低廉，经济效益突出。

假如使用1ｍ3的自来水费用（含污水处理费）为3.00元，而从运行管理和小区用水费用支出分析，投入收集1ｍ3雨水的年运行费用不足0.10元，这样可以大大减少居民用水开支。

三是有良好的产业前景，能形成新的经济增长点，雨水利用的市场前景巨大。

未来若干年内，雨水与中水利用设备产业有很大潜力。

我国城市大气污染的特点受城市气候的影响城市内部污染物分布不均局地性差异很大我国城市大气染污主要是煤炭型污染，这主要受我国能源结构影响北方城市空气污染比南方城市严重冬季空气污染最严重，早晚重于中午。

城市大气污染防治1调整能源结构，提高能源利用率发展洁净煤技术，综合利用煤2工业生产关停能耗高、污染重的工业环境影响评价三同时峻工验收3居民生活和社会消费活动采暖：采用集中式供暖方式，提高建筑物的保温性能交通：提倡绿色交通、公交优先，使用清洁能源，减少污染物排放4结构与布局厂址选择、烟囱设计、城区与工业区规划等要合理，不要排放大户过渡集中，不要造成重复迭加污染，形成局地严重污染事件发生。

城市不要选在盆地或凹地处城市布局形态是集中形的大气污染严重形成城乡一体化的绿地系统改善城市大气环境如何节能加快结构调整、构建节能型产业体系、走新型工业化道路是当务之急；要倡导节能型生活方式、推广节能技术，积极推进节能服务体系建设，通过提高能源效率来削减能源需求；加强管理节能，努力提高能源利用水平，建立和完善节能法规、标准和严格的实施政策，实现节能降耗。

节能目标下城市设计的关键内容：根据社会能耗的3 个主要行业(建筑、交通、工业) ,结合城市设计的具体内容,可以将节能目标下城市设计的关键内容概括为以下3 点.1) 适应自然地理条件的城市空间形态设计2) 节能、高效的交通系统设计.3) 高自净能力的绿地系统设计.生态城模式：确立可持续发展的城市发展目标和城市规划；严格控制城市人口规模，提高人口素质；大力推行清洁生产，发展环保产业，倡导清洁消费；建立城市清洁交通体系；搞好市区立体绿化；发展生态农业，改善城区周边环境，缓解中心城市的生态压力；控制区域城市密度，保护绿色城市间隔；改进和完善城市发展考核办法及指标。