**章绪论
**节城市生态学的概念
一、城市与城市生态学的定义
绝大多数的城市（dty）都是从农村或集镇发展而来的。因此，一般词典都把城市定义为人口集中、工商业发达、居民以非从事农业的人口为主的地区，通常是周围地区的政治、经济和文化中心。但是为了更明确区分城市与农村，可科学地把城市定义为，城市是经过人类创造性劳动而拥有更高价值的人类物质、精神和财富的密集集合体，是更符合人类自身需要的社会活动的场所和人类进步的合理的区域，是一类以人类占绝对优势的新型的生态系统（ecosystem）。
但是城市发展在为人们带来许多益处的同时，也产生一系列严重的生态环境问题，对自然生态系统和人民健康产生影响。这些问题主要表现在三个方面：一是城市的气候变化（如热岛效应）和环境污染，包括水、空气、噪声和固体废弃物污染等；二是自然资源的耗竭与短缺，特别是淡水、化石燃料、耕地的过度利用和生物多样性的减少；三是城市人口的增加导致大量的社会问题，如住房紧张、交通拥挤、绿地减少、教育与卫生滞后等。因此，世界各国都开始重视城市的生态建设问题。从1992年的联合国环境与发展会议后，人居环境问题成为实现可持续发展的重要因素。生态学也在这样的要求下进一步发展，一门新的分支学科—城市生态学由此诞生。如今城市的发展正在摆脱过去传统的以建筑和视觉为中心的发展模式，全球变化日益剧烈的大背景下城市发展也有了新的挑战，特别是在中国努力实现碳达峰和碳中和的目标背景下，中国城市对生态学提出了新的更高的要求，城市生态学也一样有了更丰富的内涵。
城市生态学（urban ecology）是以生态学（ecology）的概念、理论和方法研究城市的结构、功能和动态调控的一门学科，既是一门重要的生态学分支学科，又是城市科学（urbanscience）的一个重要分支学科。城市生态学以整体的观点，把城市看成一个生态系统，除了研究它的形态结构，更多地把注意力放在全面阐明它的组分之间的关系以及其组分之间的能量流动、物质代谢、信息流通和人的活动所形成的格局和过程。城市生态学采用系统思维方式，并试图用整体、综合有机体等观点去研究和解决城市生态环境问题。由于城市人口与城市环境（其他生物因素和非生物因素）相互作用形成复杂的网络系统，因而使城市体系的中心问题仍然是生物（人）与环境的问题，因此，从生态学角度又可把城市系统称为城市生态系统。早在1925年，R.D.麦肯齐（R.D.Mckenzie）就把城市生态学定义为“城市生态学是对人们的空间关系和时间关系如何受城市环境影响这一问题的研究”，这一定义比较侧重于社会生态学的内容。自那时起，随着城市生态学研究的发展，对城市生态学概念的理解也日益深化。如今，一般把城市生态学定义为“城市生态学是研究城市人类活动与城市环境之间关系的一门学科，城市生态学将城市视为一个以人为中心的人工生态系统，在理论上着重研究其发生和发展的动因，组合和分布的规律，结构和功能的关系，调节和控制的机制；在应用上旨在运用生态学原理规划、建设和管理城市，提高资源利用率，改善城市系统关系，增加城市活力”。或更简捷地定义为“城市生态学是研究城市及其群体的发生、发展与自然、资源、环境之间相互作用的过程和规律的科学”，能与生态学学科相呼应，与生态学的发展现状相吻合，反映了城市生态学的研究历史和现状，符合未来城市生态学的发展趋势。
城市生态学主要的研究对象是城市生态系统。研究城市生态系统间的内容，属于城市景观生态学，可视为城市生态学的组成部分，也可视为*立的学科内容。城市生态学利用生态学和城市科学的原理方法、观点去研究城市的结构、功能、演变动力和空间组合规律，研究城市生态系统的自我调节与人工控制对策。其研究目的是通过对系统结构、功能、动力的研究，*终对城市生态系统的发展、调控、管理及人类的其他活动提供建设性的决策依据，使城市生态系统沿着有利于人类利益的方向发展。
二、城市生态学的研究内容和分支学科
城市生态学是生态学的一个分支，这就决定了城市生态学的研究对象是城市生态系统，重点研究城市发展过程中，城市居民与城市环境之间的关系。城市生态学的基本内容可归纳为城市生态系统的组成形态与功能、城市人口、城市生态环境、城市灾害及防范、城市景观生态、城市与区域可持续发展和城市生态学原理的社会应用七个方面。城市生态系统的组成形态与功能研究城市生态系统的组成与组成之间的相互关系及其功能的内在变化规律；城市人口研究城市的人口动态、分布与类别等内容；城市生态环境研究城市居民与自然环境系统和社会环境系统之间的相互作用规律，研究城市的形成、发展和演变与环境之间的规律；城市灾害及防范研究城市灾害类型、发生的规律和防范措施等内容；城市景观生态是研究城市景观及其空间的类型、演变及规划的科学；城市与区域可持续发展研究城市的可持续发展及城市与其所在区域可持续发展等内容；城市生态学原理的社会应用主要研究如何把城市生态学原理应用于城市规划、建设和处理城市生态环境问题等。其中城市生态系统的组成形态与功能和城市生态环境是城市生态学的重点内容，即城市生态学的研究重点是城市代谢过程以及人流、物流、能流的转化、利用效率等内容。但应指出，城市生态学的基本内容的划分，或多或少是人为的，但对城市生态学的教育、科研和社会实践是必要的。
如果从城市生态系统的组成、结构和动态的角度出发，可按如下5个方面进行概括。
（1）研究城市生态系统的组成和结构：城市生态系统的组成和结构是研究城市生态系统的基础，主要研究社会、经济、自然生态系统各组成要素的基本特征，如城市人口、城市气候、土壤、城市生物、商业、工业等的基本特征，以及各要素的相互关系和相互作用及效应。这些单项的基础研究是构建城市总体系统模型的基础。
（2）研究城市生态系统的功能：研究城市生态系统的生产、生活、还原再生功能，它们是既相互区别又密切联系的统一体，并且这些功能与其结构有一定的对应关系。例如，要供给一定质量的生态环境，就需要使城市生态环境具有较强的可代谢各种废物的能力。
（3）研究城市生态系统的动力学机制和调控方法：城市生态系统的功能是靠其中连续的物流、能流、信息流、货币流及人流来维持的。它们将城市的生产与生活、资源与环境、时间与空间、结构与功能，以人为中心串联起来。弄清了这些流的动力学机制和调控方法，就能基本掌握城市生态系统中复杂的生态关系。
（4）研究城市生态系统的演替过程：不仅要研究城市生态系统的发生发展历史，以找出其已有的动态变化规律和特征，还要对城市生态系统的现状作出评价，对其未来发展变化趋势作出预测，从而有针对性地对其进行调节和控制，以期发挥城市生态系统的*佳功能。
（5）研究城市生态系统的管理和调节控制：包括城市生态系统评价、预测、区划、规划、优化模型的研究。一般在综合调查分析的基础上，用动态系统论方法、数学模拟等进行研究，以确定城市生态系统的开发方向。通过实施有效的管理来协调城市中人类的社会经济活动与环境的关系，改善城市的生态结构。
根据研究对象和内容的不同，城市生态学可分为城市自然生态学（urbannaturalecology）、城市景观生态学（urban landscape ecology）、城市经济生态学（urbaneconomic ecology）和城市社会生态学（urban socioecology）四个分支学科。
城市自然生态学着重研究城市的人类活动对所在地域自然生态系统的积极和消极的影响，以及地域自然要素对人类活动的影响，即人的城市活动与地域的自然生态系统要素之间的相互关系。
城市景观生态学着重从景观尺度研究城市不同空间、不同生态系统之间的布局规律、代谢过程和物流、能流和信息流的转化、利用效率等问题。城市经济生态学着重从经济学角度重点研究城市代谢过程和物流、能流及信息流的转化、利用效率等问题。
城市社会生态学的研究重点是城市人工环境对人的生理和心理的影响、效应及人在建设城市、改造自然过程中所遇到的城市问题，如人口、交通、能源等问题。城市社会生态学的研究起源于20世纪20年代美国芝加哥学派及德国学者的城市演替研究。前者着重于城市系统的功能，后者强调城市的影响，目前这两个学派趋于结合，形成了西方较为流行的结构功能学说。
三、城市生态学研究的社会意义
城市是人类文明的载体和集中体现，是一个时代的经济、政治、社会、科学、文化、生态环境发展和变化的焦点和结晶体。城市中存在着各种各样的社会矛盾和人类社会发展与自然界的矛盾。城市及其区域的经济发展和生态环境变化的对立和统一，是促进城市发展的基本矛盾之一。
一方面，城市化的迅速发展对提高经济效益、发展国民经济有着重要的意义。城市化的迅速发展，促进了城市数量的增长、人口的增长和城市工业化水平的提高，这些都对城市的经济发展乃至区域经济、国民经济的快速发展有着积极的作用。这是因为城市的虹吸作用将工业、人口、市场、文化和科学技术集中起来，有利于生产的专业化、协作化和新型高精尖技术的密集化发展，同时也有利于人口、物质的畅通流动，使两者能够更好地发挥其效用。另一方面，过量集中和过大密度也成为城市化进程中的绊脚石，城市经济发展和城市生态环境保护之间的矛盾日益尖锐。在城市化发展较好的地区，每时每刻都有数量庞大的资源利用、物质变化、能量流动、产品消费等活动，自然资源被大量耗用，各种生产、生活废料大量产出，这往往造成区域性的城市问题。此外，城市化发展较好地区和不太好的地区的不协调性日益凸显，城乡不协调性、区域不协调性逐渐成为国民经济进一步发展的一大障碍。矛盾的解决，不协调性的平衡，必须依赖全面的、系统的观点和理念，从整体出发，以平衡为宗旨，进行综合性的顶层设计，采取有效的合理措施。
城市生态学不仅可以合理、有效地为城市综合措施提供理论基础，还能解决城市生态环境与经济发展的矛盾，对实现城市生态环境与经济的协调发展、促进人类社会健康发展具有重要社会意义。
现如今，以尊重和维护自然为前提，以人与人、人与自然、人与社会和谐共生为宗旨的生态文明成为人类社会发展的必然。生态文明是社会文明高度发展的结果，是一种以生产和生活方式的改变为核心的社会形态之变革，是人类文明发展的一个新的阶段；生态文明是人类遵循人、自然、社会和谐发展这一客观规律而取得的物质与精神成果的总和。生态文明理念下的生态城市及其规划设计的哲学、科学和艺术也应运而生。这是一种将人与自然和谐共生的理念和工业文明的科学观深度融合的优秀成果，推动着城市规划与城市生态学深度融合和进一步发展。
第二节城市生态学的发展简史
科学来自人类的社会生产实践，是人类认识事物客观规律的总结，城市生态学的形成与发展也是与人类社会生产实践和对客观事物的认识密切相关的。
一、城市生态学的形成与发展
尽管城市生态学在生态学领域的各个分支中比较年轻，但城市生态学的思想自城市问题一出现就有了。在20世纪前的城市改建中，无处不体现着城市生态学思想，但是由于当时尚未形成较大的影响，故将20世纪以前的发展时期称为萌芽阶段。
例如，中国古代的土地合理布局和农业与非农业劳动力合理比例的思想，巴黎的改建与田园城市规划理论等。特别是欧洲工业革命的兴起，使工业在城市地区内集中起来，城市也越来越大，城市中出现了大片的工厂和其他功能区，完全改变了封建时代城市功能单一的状况。由于资本主义生产的盲目性和财产的私人占有，近代城市中许多矛盾也随之出现，并不断加剧。例如，布局混乱、工业污染、房荒严重、交通堵塞，这些情况严重阻碍了城市的正常发展，逐渐地引起了各国统治者的注意，并试图找出一些办法，着手对这些充满矛盾的城市进行改造。
（一）中国古代的城市生态学思想简述
中国古代的城市生态思想反映在人口、人和土地、人和食物的关系上。公元前360年，商鞅提出了具有城市生态思想的观点，主要有：
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