生态学在城市环境保护中的应用45

海南大学公共选修课《生态学概论》论文论文题目:生态学在城市环境保护中的应用学生姓名：陆国合学生证号：20081704B056学院班级：经济管理学院08金融（2）班任课教师：唐敏生态学在城市环境保护中的应用陆国合20081704B056摘要：本文阐述了生态学和生态园林的概念、科学内涵、生态学在生态园林的作用和生态园林在城市环境保护中的应用。关键词：生态学、生态园林、城市环境保护、生态平衡、景观、绿化前言：城市是一个规模庞大、关系复杂的动态生态系统，由社会、经济，自然子系统复合而成，具有开放性、依赖性、脆弱性等特点，极易受到环境条件变动的干扰。在城市生态系统中，既有自然的组成要素，又有高度人工化的组成要素，而园林绿地系统则是其中唯一具有自净功能的组成成分，在改善环境质量、维护城市生态平衡、美化景观等方面起着十分重要的作用。近一、二十年来，随着世界范围内城市化进程不断加快、环境问题的加剧，人们已越来越认识到走生态园林道路、以绿地系统改善城市环境质量的重要性，许多国家已将其作为城市现代化水平和文明程度的一个衡量标准。正文：城市是社会生产力发展到一定历史阶段的产物，是人类文明的结晶。据历史资料和考古的研究，城市的出现至少已有五千余年的历史。自从工业化以来，城市化的速度不断加快。这个集中过程表现为两种形式：一是城市数目的增多，二是各城市人口规模不断扩大，从而使城市人口占总人口的比例不断提高。国内外城市的发展表明，城市化具有正、负两个方面的效应。一方面，城市化可以促进经济的繁荣和社会的进步。城市化能集约地利用土地，提高能源利用效率，同时能促进教育、就业、健康和社会服务的进行。另一方面，城市化在为人们带来许多益处的同时，又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，其中住房问题一直是许多城市面临的主要问题之一。正是因为上述原因，世界各国都开始重视城市的生态建设问题。特别是从1992年的联合国环发大会后，人居环境问题成为实现可持续发展的重要因素。近代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，而探索一条人与自然协调发展的道路。而在我国，环境状况一直让人不容乐观，除了污染和资源破坏严重这一根本原因外，环境保护措施成效不显著也是一个重要因素。在我国，环境保护事业刚刚起步，还处于探索和尝试的阶段，许多地方的环境保护都没有与当地自然生态实际相结合，也没有充分认识或是误解了保护环境与生态学知识之间的关系。这种缺乏生态学理论正确指导的环境保护措施一旦在实践中被大规模地普及应用，不仅收不到显著的成效，而且极有可能出现一些违背自然规律、不切实际甚至造成严重后果的做法。如不及时地加以改善，不但治理不好环境，反而将造成环境和生态的再次污染或破坏。因此，在环境保护中迫切需要认真掌握一些必要的生态学知识以作为实践中的理论指导，真正实现环境和生态的有效保护与恢复。本文主要论述生态学在生态园林的作用进而论述生态园林在城市环境保护中的应用。一、生态学在生态园林的作用（一）生态学的概念生态学（Ecology），是德国生物学家恩斯特·海克尔于1869年定义的一个概念：生态学是研究生物体与其周围环境（包括非生物环境和生物环境）相互关系的科学。目前已经发展为“研究生物与其环境之间的相互关系的科学”。有自己的研究对象、任务和方法的比较完整和独立的学科。它们的研究方法经过描述——实验——物质定量三个过程。系统论、控制论、信息论的概念和方法的引入，促进了生态学理论的发展。如今，由于与人类生存与发展的紧密相关而产了多个生态学的研究热点，如生物多样性的研究、全球气候变化的研究、受损生态系统的恢复与重建研究、可持续发展研究等。（二）生态学基本原理应用的思路生态学的基本原理，通常包括四方面的内容：个体生态、种群生态、群落生态和生态系统生态。一个健康的生态系统是稳定的和可持续的：在时间上能够维持它的组织结构和自治，也能够维持对胁迫的恢复力。健康的生态系统能够维持它们的复杂性同时能满足人类的需求。生态学的基本原理的应用思路，应该是模仿自然生态系统的生物生产、能量流动、物质循环和信息传递而建立起人类社会组织，以自然能流为主，尽量减少人工附加能源，寻求以尽量小的消耗产生最大的综合效益，解决目前人类面临的各种环境危机。在实行生态环境的可持续发展时要注重人与自然的和谐发展，在具体实行中要坚实新型的生态伦理道德观，即发展经济的同时还要考虑这些人类行为不仅有利于当代人类生存发展，还要为后代留下足够的发展空间。（三）生态学在生态园林的应用（1）坚持以“生态平衡”为主导，合理布局园林绿地生态平衡是生态学的一个重要原则，其含意是指处于顶极稳定状态的生态系统，此时系统内的结构与功能相互适应与协调，能量的输入和输出之间达到相对平衡，系统的整体效益最佳。在生态园林的建设中，强调绿地系统的结构与布局形式与自然地形地貌和河湖水系的协调以及与城市功能分区的关系，着眼于整个城市生态环境，合理布局，使城市绿地不仅围绕在城市四周，而且把自然引入城市之中，以维护城市的生态平衡。近年来，我国不少城市开始了城郊结合、森林园林结合、扩大城市绿地面积、走生态大园林道路的探索（2）遵从“生态位”原则，搞好植物配置城市园林绿化植物的选配，实际上取决于生态位的配置，直接关系到园林绿地系统景观审美价值的高低和综合功能的发挥。生态位概念是指一个物种在生态系统中的功能作用以及它在时间和空间中的地位，反映了物种与物种之间、物种与环境之间的关系。在城市园林绿地建设中，应充分考虑物种的生态位特征、合理选配植物种类、避免种间直接竞争，形成结构合理、功能健全、种群稳定的复层群落结构，以利种间互相补充，既充分利用环境资源，又能形成优美的景观。在特定的城市生态环境条件下，应将抗污吸污、抗旱耐寒，耐贫瘠、抗病虫害、耐粗放管理等作为植物选择的标准。在绿化建设中，可以利用不同物种在空间、时间和营养生态位上的分异来配置植物。（3）遵从“互惠共生”原理，协调植物之间的关系互惠共生指两个物种长期共同生活在一起，彼此相互依存，双方获利。在城市建设中要充分利用植物互惠共生的关系，在有限的环境中达到最佳效果。（4）保持“物种多样性”，模拟自然群落结构物种多样性理论不仅反映了群落或环境中物种的丰富度、变化程度或均匀度，也反映了群落的动态与稳定性，以及不同的自然环境条件与群落的相互关系。生态学家们认为，在一个稳定的群落中，各种群对群落的时空条件、资源利用等方面都趋向于互相补充而不是直接竞争，系统愈复杂也就愈稳定。因此，在城市绿化中应尽量多造针阔混交林，少造或不造纯林。二、生态园林在城市环境保护中的应用（一）、生态园林的概念与科学内涵生态园林主要是指以生态学原理为指导（如互惠共生、生态位、物种多样性、竞争，化学互感作用等）所建设的园林绿地系统，在这个系统中，乔木、灌木、草本和藤本植物被因地制宜地配置在一个群落中，种群间相互协调，有复合的层次和相宜的季相色彩，具有不同生态特性的植物能各得其所，能够充分利用阳光、空气，土地空间、养分、水分等，构成一个和谐有序、稳定的群落，它是城市园林绿化工作最高层次的体现，是人类物质和精神文明发展的必然结果。随着工业化的高度发展和城市化进程加剧，给人类带来了生存环境的危机，这一严峻的现实，迫使人们保护自然生态环境、仿造自然环境，以谋求优良的生存环境，把园林绿化作为主要手段，因势利导地利用对城市生态环境有重大影响的有利因素和改造不利的因素，从整治国土，促进生态平衡的高度全面绿化人类的生存环境，将园林绿化事业推向生态园林的新阶段。生态园林是中国园林工作者创建的跨世纪城市园林理论，是制订城市绿化方针和政策的重要依据。运用生态园林观点，重新认识园林绿化的三个效益，是一门园林经济学，是具中国特色的城市园林模式。生态园林的特征是景观、生态和文化的紧密结合。引入“生态”的概念，一方面缘于现代城市居民对大自然的渴望，这其实是人类回归大自然的天性，另一方面，又强调人与自然的和谐共存，因此，在现代园林设计中，突出人性，以人为本已成为一种新的时尚。生态园林的科学内涵在于：①依靠科学的配置，建立具备合理的时间结构、空间结构和营养结构的人工植物群落，为人们提供一个赖以生存的生态良性循环的生活环境；②充分利用绿色植物，将太阳能转化为化学能，提高太阳能的利用率和生物能的转化率，调节小气候，吸收环境中的有毒有害气体，衰减噪声，调节生态平衡；③美化景观、在绿色环境中提高艺术水平，提高游览观赏价值，提高社会公益效益，提高保健休养功能，为人们提供更高层次的文化、游憩、娱乐需要和人们生存发展的绿色生态环境。（二）生态园林的主要功能由生态园林的功能就可以看出生态园林在城市环境保护中所起的的应用。生态园林的功能是多方面的，概括起来讲，主要体现在调节小气候，改善环境质量和美化景观方面。（1）调节小气候植物叶面的蒸腾作用能调节气温、调节湿度、吸收太阳辐射热，对改善城市小气候具有积极的作用,由于绿色植物具有强大的蒸腾作用，不断向空气中输送水蒸气，故可提高空气湿度。城市的带状绿地，可以将城市郊区的自然气流引入城市内部，为炎夏城市的通风创造良好条件；而在冬季，则可减低风速，发挥防风作用。（2）改善环境质量生态园林可以吸收二氧化碳，放出氧气，维持碳氧平衡，也可以吸收有毒有害气体和吸滞粉尘，还起到杀菌和衰减噪声作用。这些都是城市化中不可避免的问题，生态园林在解决和缓解这些问题上起到卓越作用。（3）美化景观生态园林是美化市容，增加城市建筑艺术效果，丰富城市景观的有效猎施，使建筑“锦上添花”，把城市和大自然紧密联系。三、生态学在环境保护中的应用生态学可以通过生态园林在城市环境保护中发挥重要作用。此外，生态学在城市环境保护中的应用也可以通过其他方面反映出来。生态学在环境保护中的应用，主要是污染生态学的应用。污染生态学是生态学的一个新的分支学科，它是在很多生态学家逐渐地把研究的重心转向生物与污染环境之间的相互关系的基础上诞生的。污染生态学从生态学的角度对环境问题提供了重要的理论基础，并在环境保护中的环境监测、评价与治理等方面．提供了一些具有实用价值的手段，其中主要有：(1)环境质量的生物监测与评价。利用生物可以对环境质量进行监测与评价。生物监测评价是利用生物对环境中污染物质的反应，即利用生物在各种污染环境中所发出的各种信息，来判断污染物质的种类与污染的程度的一种手段。生物监测与评价不仅是环境质量现状监测与评价的一种手段，而且也是环境质量与评价的一个十分重要的环节。(2)利用生态系统的自净能力消除环境污染。污染生态学提出了不用物理的和化学的方法，而利用生态系统的自净能力也能有效地消除环境污染。生态系统具有不同水平的、比较复杂的调节能力。这就是指当生态系统的生产者、消费者和分解者在不断地进行能量流动和物质循环过程中，受到自然因素或人类活动的影响时，系统具有保持其自身相对稳定的能力。在环境污染的防治中，这种调节能力就叫做生态系统的自净能力。按照生态学的原则，我们对生态系统采取任何一项措施时，该措施的性质和强度没有超过生态系统的忍耐极限或调节复原的弹性范围时，被污染的生态系统靠其本身的自净能力，就可以恢复原状。(3)阐明污染物质在环境中的迁移转化规律。污染生态学认为污染物质在环境中不是静止不变的，而是随着生态系统的物质循环，不断地迁移、转化和积聚。研究污染物质在环境中的迁移转化规律，将有助于弄清污染物对环境的危害及其后果。(4)为环境容量和环境标准的制定提供依据。环境容量是指环境在生态和人体健康阂值以下所能容纳的污染物的总星。环境容量是制定环境标准的主要依据之一。通过对污染生态学的研究．可以提供出污染物对生物和人体健康的阂值，由此就可以制定出这种污染物质的环境容量和环境标准。(5)保护和合理利用生物资源。运用污染