与农村相比,城市是人口、物资的高度密集,环境改变十分激烈的人工生态系统。人是城市生态系统的生产者和控制者,在系统中占有特殊的地位。由于以人的生产和生活活动为核心,城市在原自然生态系统的基础上,增加了社会和经济两个子系统,称其社会一经济一自然复合系统。

　　一、城市生态系统的组成和结构

　　城市生态系统是由自然、经济、社会三个亚系统所组成(图5-19),自然亚系统是基础,经济亚系统是命脉,社会亚系统是主导。它们相辅相成、相生相克,导致了城市这个复合体的复杂运动。

　　1.自然生态亚系统。城市的有形部分称为自然生态亚系统,以生物结构及物理结构为主线,包括植物、动物、微生物、人工设施(房屋、道路、管线)和自然环境(土地、水域、大气、气候、景观)等。它以生物与环境的协同共生及环境对城市活动的支持、容纳、缓冲及净化为特征。

　　2.社会生态亚系统。城市的核心是人,城市人口的数量和职业结构决定了城市的规律和性质。社会生态系统主要由人口组成。

　　3.经济生态亚系统。城市生态系统和自然生态系统本质的区别是城市活跃的经济、政治生活和高密度的物质、信息生产过程。它们是城市的命脉和支柱,是联系上述两个系统的经络和桥梁,一般由物资生产、信息生产、流通服务及行政管理等职能部门组成。各种产业比例的大小决定了城市的性质。

　　二、城市生态系统的功能

　　城市生态系统的功能概括起来有以下三个方面

　　1.生产功能。为社会提供丰富的物质和信息产品。城市的生命力就在于生产,有目的地组织生产和追求最大的产量和产值是区别于自然生态系统的显著标志之一。其特点是: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,系统的总生产量和自我消耗量之比大于1:“食物链”呈线状面不是网状,系统对外界的依赖性较大。

　　城市生产可分为以下几种。

　　初级生产:包括农、林、畜牧、水产及采矿等直接从自然界生产或开发农副产品及工业原料的生产过程。

　　次级生产:包括制造、加工、建筑等行业,它们将初级生产品加工成半成品、成品以及机器、设备、厂房等扩大再生产的基本设施和为居民生活服务的食品、衣物、用品、住宅、交通工具等。

　　流通服务:金融、保险、医药卫生、商业、服务业、交通、通讯、旅游业及行政管理等流通服务行业构成了城市生态系统的第三产业。它们保证和促进城市生态系统物流、能流、信息流、人口流、货币流的正常运行。

　　信息生产:科技、文化、艺术、教育、新闻、出版等部门为城市生产信息、培训人才,这是人类社会区别于动物社会和自然界的最大特征之一,也是城市生产不同于乡村生产的主要部分。

　　2.生活功能。生活功能正常与否决定了一个城市吸引力的大小和城市发展水平。生活功能应以能否满足城市居民以下几方面的需求为标准:基本需求,即衣、食、住、行等基本生活条件;发展需求,生活消费品从低档向高档的发展趋势,日益增长的文化、信息、精神追求,家务劳动的社会化,闲暇时间增加,活动空间扩展等需求。

　　3.还原功能。城市有限空间和高强度的生产及生活活动从根本上改变了本地的地质、水文、气候、动植物区系及大气等的原来状况,破坏了原生态系统的自然平衡。要使城市和外界环境协调一致,保持区域自然生态的平衡和稳定,确保城市生产和生活活动的正常进行,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,又能较好地抵御这种变化所带来的不利影响和尽快使其复原。这是由城市生态系统的还原功能来完成的。城市的还原功能包括自然净化功能(水体自净功能、大气扩散功能、土地处理功能等)和人工调节功能。城市的自然净化功能是脆弱的、有限的,多数还原功能要靠人去创造和调节,包括城市绿地规划、城市建设规划、城市环境保护、城市卫生及防灾保安等。