城市生态系统的结构与功能

二、城市生态系统的结构与功能

（一）城市生态系统的结构

组成城市生态系统的各部分、各要素在空间上的配置和联系称为城市生态系统的结构。城市生态系统由城市居民和城市环境系统两部分组成，是有一定结构和功能的有机整体。城市环境系统分为自然环境和社会环境两部分，城市生态系统的组成结构可用图3．1表示。

同自然生态系统和农村生态系统相比，城市生态系统中生命系统的主体是人类，而不是各种植物、动物和微生物。因此，城市生态系统最突出的特征是人类活动对生态系统造成明显影响，城市生态系统体现出强烈的人性化的特征。

图3．1　城市生态系统的组成结构

（二）城市生态系统的功能

城市生态系统的功能是指系统及内部各子系统或各组成成分所具有的作用。不同于自然生态系统，城市生态系统是一个开放型的人工生态系统，它直接受人的目的、愿望和经济技术水平的控制。城市生态系统的功能就是在人的控制下，将外界输入的物流、能流、信息流、人流及货币流经过系统内部的转化作用，最后以一定的方式输出。在此过程中完成城市生态系统的生产、生活和还原三大功能。

由于人为作用的影响，城市生物种群发生改变，生产者缺少或作用改变，绿色植物的生产量已不能满足消费者的需要。而消费者主要是人，其他生物缺少，形成畸形的生物群落组成。分解者只能在异地分解废弃物，形成与自然生态系统不同的倒金字塔形的生物量结构，这就决定了城市生态系统功能的特殊性。

1．城市生态系统的生产功能。城市生态系统的生产功能是指城市生态系统能够利用城市内外系统提供的物质和能量等资源生产出产品的能力，包括生物生产与非生物生产。

城市生态系统的生物生产功能是指城市生态系统所具有的，包括人类在内的各种生物生长、发育和繁殖的过程。城市生态系统的非生物生产是人类生态系统特有的生产功能，是指城市创造物质与精神财富以满足城市人类的物质消费与精神需求的功能。

自然生态系统在生产过程中所需的物质与能量均来自系统内部。而城市生态系统则完全不同，城市生态系统中的物质和能量的贮备不能满足城市生产的需要，因此，城市生态系统进行生产所需的物质和能量有相当部分依赖于外部的输入，表现出明显的依赖性。另一方面，城市生产过程除受非人因素的影响外，受人的行为的影响十分明显，具有明显的人为可调性。这是城市生态系统生产功能不同于自然生态系统的最大特点。

城市生产活动的特点是：空间利用率高，能流、物流高强度密集，系统输入输出量大，主要消耗不可再生性能源，且利用率低。

2．城市生态系统的生活功能。人类是城市生态系统中的消费者，城市的存在就是要为人类提供安全、舒适的生活环境，因此，生活功能是城市生态系统基本功能的一个重要方面。城市生态系统中的自然环境和人工创造的社会环境、经济环境，分别承担着满足城市居民特定需要的功能。它一方面满足居民基本的物质、能量和空间需求，保证人体新陈代谢的正常进行和人类种群的持续繁衍，是人类生存和发展不可缺少的物质因素；另一方面，社会经济环境具有生产、生活、服务和享受的功能，满足居民丰富的精神、信息和时间需求，让人们从繁重的体力和脑力劳动中解放出来。

城市生态系统在执行生产和生活功能时，必然要消耗自然资源（主要是不可再生资源），产生废弃物。而由于城市人口集中，生态系统的物流、能流和信息流高度密集、周转迅速，且能源利用率低，给城市生态造成严重压力。如何协调发挥生活功能与维持生态系统平衡之间的关系，使其既可满足人类发展的需要，又可维持生态系统的良性运转，是城市生态学研究的重点之一。

3．城市生态系统的还原功能。还原功能指的是在城市生态系统中，城市一方面必须具备消除和缓冲自身发展给自然造成不良影响的能力；另一方面，在自然界发生不良变化时，又能尽快使其恢复原状。城市生态系统在生产和生活功能的发挥过程中排放出大量的废弃物，这些废弃物最终要通过微生物的分解作用分解为简单的无机物回到环境中去，或者降低其浓度，不致造成危害。城市生态系统不仅提供自然物质的来源，而且接纳、吸收、转化人类活动排放到城市环境中的有毒有害物质，在一定的限度内达到自然净化的效果。由于人口的密集和第二、第三产业在城市的高度集中，城市中的社会经济活动强度大，城市在完成生产和生活功能的过程产生的废弃物也不可能完全依靠城市生态系统自身的自净功能实现还原。而且城市生态系统的特点决定了其自净功能往往是非常脆弱和有限的。因此，需要通过各种人工措施进行净化还原，包括规划建设城市绿地，城市污水处理，垃圾处理，废气处理，城市卫生保健及防灾保安等，以加快废弃物的分解还原过程，才能保证城市生态系统的平衡和稳定。否则，废弃物的排放超过了城市生态系统的环境容量，就会出现环境污染现象。

城市生态系统的功能是依靠其中连续的物流、能流、信息流、货币流及人口流来维持的。它们将城市的生产与生活，资源与环境，时间与空间，功能与结构，以人为中心串联起来。