城市生态与环境chapter45新.pptx
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1、LOGO第一节第一节第一节第一节 城市城市城市城市的土壤的土壤的土壤的土壤一、城市化对土壤的影响及城市土壤特点一、城市化对土壤的影响及城市土壤特点一、城市化对土壤的影响及城市土壤特点一、城市化对土壤的影响及城市土壤特点 城市发展与建设导致形成废墟式土壤城市发展与建设导致形成废墟式土壤城市发展与建设导致形成废墟式土壤城市发展与建设导致形成废墟式土壤 这类土壤较利于植物根系伸展,但养分布不均;这类土壤较利于植物根系伸展,但养分布不均;这类土壤较利于植物根系伸展,但养分布不均;这类土壤较利于植物根系伸展,但养分布不均;通气良好,但土体甚为干燥通气良好,但土体甚为干燥通气良好,但土体甚为干燥通气良好,
2、但土体甚为干燥 城市道路交通使其两侧土壤性质发生改变瓦砾、城市道路交通使其两侧土壤性质发生改变瓦砾、城市道路交通使其两侧土壤性质发生改变瓦砾、城市道路交通使其两侧土壤性质发生改变瓦砾、砖、砂、混凝土等建筑废料多,砖、砂、混凝土等建筑废料多,砖、砂、混凝土等建筑废料多,砖、砂、混凝土等建筑废料多,pHpH值高,铅金值高,铅金值高,铅金值高,铅金 属含量大,紧实度增加。属含量大,紧实度增加。属含量大,紧实度增加。属含量大,紧实度增加。第四章第四章 城市土壤与生物群落城市土壤与生物群落LOGO城市道路侧旁土壤中及其上生长的植物体内铅含量城市道路侧旁土壤中及其上生长的植物体内铅含量LOGO 城市化过程
3、常常导致土壤含水量减少和地下水城市化过程常常导致土壤含水量减少和地下水城市化过程常常导致土壤含水量减少和地下水城市化过程常常导致土壤含水量减少和地下水 位降低位降低位降低位降低大部分降水形成地表径流而流失,地下大部分降水形成地表径流而流失,地下大部分降水形成地表径流而流失,地下大部分降水形成地表径流而流失,地下 水得不到补偿城市地下设施水得不到补偿城市地下设施水得不到补偿城市地下设施水得不到补偿城市地下设施(地铁地铁地铁地铁/地下停车场地下停车场地下停车场地下停车场 等等等等)施工需要排出地下水。施工需要排出地下水。施工需要排出地下水。施工需要排出地下水。第四章第四章 城市土壤与生物群落城市土
4、壤与生物群落LOGO不同地表状况下形成的地表径流占降水量的平均比例不同地表状况下形成的地表径流占降水量的平均比例LOGO二、二、二、二、城市环境污染对土壤的影响城市环境污染对土壤的影响城市环境污染对土壤的影响城市环境污染对土壤的影响 土壤酸化土壤酸化土壤酸化土壤酸化:酸雨影响的结果酸雨影响的结果酸雨影响的结果酸雨影响的结果 垃圾污染垃圾污染垃圾污染垃圾污染:城郊多有发生城郊多有发生城郊多有发生城郊多有发生 污水灌溉污水灌溉污水灌溉污水灌溉:造成土壤潮湿或过潮湿、通气性变差,造成土壤潮湿或过潮湿、通气性变差,造成土壤潮湿或过潮湿、通气性变差,造成土壤潮湿或过潮湿、通气性变差,营养元素虽丰富但也富
5、集了有害物质。特别是由营养元素虽丰富但也富集了有害物质。特别是由营养元素虽丰富但也富集了有害物质。特别是由营养元素虽丰富但也富集了有害物质。特别是由 于镉和铅的富集,已不再适宜于蔬菜、农作物和于镉和铅的富集,已不再适宜于蔬菜、农作物和于镉和铅的富集,已不再适宜于蔬菜、农作物和于镉和铅的富集,已不再适宜于蔬菜、农作物和 其他经济作物生长。此外通过放牧常常还对动物其他经济作物生长。此外通过放牧常常还对动物其他经济作物生长。此外通过放牧常常还对动物其他经济作物生长。此外通过放牧常常还对动物 造成毒害。造成毒害。造成毒害。造成毒害。第四章第四章 城市土壤与生物群落城市土壤与生物群落LOGO 综上述,城
6、市土壤具有较高污染物综上述,城市土壤具有较高污染物综上述,城市土壤具有较高污染物综上述,城市土壤具有较高污染物(重金属、有机物等重金属、有机物等重金属、有机物等重金属、有机物等)含量。含量。含量。含量。工业工业工业工业“三废三废三废三废”和城市和城市和城市和城市垃圾、废物垃圾、废物垃圾、废物垃圾、废物是引起土壤污染最是引起土壤污染最是引起土壤污染最是引起土壤污染最 重要的物质来源。重要的物质来源。重要的物质来源。重要的物质来源。污染物质通过:污染物质通过:污染物质通过:污染物质通过:人类向水体排放或引工业污水和生活污水灌溉而进入人类向水体排放或引工业污水和生活污水灌溉而进入人类向水体排放或引工
7、业污水和生活污水灌溉而进入人类向水体排放或引工业污水和生活污水灌溉而进入 土壤,此类引起的土壤污染最普遍。土壤,此类引起的土壤污染最普遍。土壤,此类引起的土壤污染最普遍。土壤,此类引起的土壤污染最普遍。进入大气,以飘尘、降尘的形式淋洗入土壤。进入大气,以飘尘、降尘的形式淋洗入土壤。进入大气,以飘尘、降尘的形式淋洗入土壤。进入大气,以飘尘、降尘的形式淋洗入土壤。废渣、垃圾等固体废物堆放,或作为肥料施用而进入废渣、垃圾等固体废物堆放,或作为肥料施用而进入废渣、垃圾等固体废物堆放,或作为肥料施用而进入废渣、垃圾等固体废物堆放,或作为肥料施用而进入 土壤。土壤。土壤。土壤。第四章第四章 城市土壤与生物
8、群落城市土壤与生物群落LOGO第二节第二节第二节第二节 城市城市城市城市生物群落生物群落生物群落生物群落一、一、一、一、生境特点生境特点生境特点生境特点 生存空间生存空间生存空间生存空间狭窄狭窄狭窄狭窄:群落在条带状或斑块状存在群落在条带状或斑块状存在群落在条带状或斑块状存在群落在条带状或斑块状存在 自然光照少自然光照少自然光照少自然光照少,人工光照多人工光照多人工光照多人工光照多:夜间照明导致。夜间照明导致。夜间照明导致。夜间照明导致。24h24h持续持续持续持续 光照光照光照光照,一方面有利于植物生长一方面有利于植物生长一方面有利于植物生长一方面有利于植物生长,另一方面也对植物生另一方面也
9、对植物生另一方面也对植物生另一方面也对植物生 长产生间接不利影响长产生间接不利影响长产生间接不利影响长产生间接不利影响:主要体现在植物更易于受到主要体现在植物更易于受到主要体现在植物更易于受到主要体现在植物更易于受到 大气污染和早霜的伤害大气污染和早霜的伤害大气污染和早霜的伤害大气污染和早霜的伤害,这一现象被称为这一现象被称为这一现象被称为这一现象被称为光污染。光污染。光污染。光污染。第四章第四章 城市土壤与生物群落城市土壤与生物群落LOGO 小气候:温度高、湿度低、风速小小气候:温度高、湿度低、风速小小气候:温度高、湿度低、风速小小气候:温度高、湿度低、风速小,造成物候期造成物候期造成物候期
10、造成物候期 较郊区提前较郊区提前较郊区提前较郊区提前 土壤:盐离子浓、紧实度大、质地较粗土壤:盐离子浓、紧实度大、质地较粗土壤:盐离子浓、紧实度大、质地较粗土壤:盐离子浓、紧实度大、质地较粗 生境类型生境类型生境类型生境类型 表面蒸发蒸腾强烈生境表面蒸发蒸腾强烈生境表面蒸发蒸腾强烈生境表面蒸发蒸腾强烈生境:公园绿地公园绿地公园绿地公园绿地,绿化良好而宽绿化良好而宽绿化良好而宽绿化良好而宽 阔的街道阔的街道阔的街道阔的街道,河流湖泊周边河流湖泊周边河流湖泊周边河流湖泊周边,夏季气温较低、湿度较夏季气温较低、湿度较夏季气温较低、湿度较夏季气温较低、湿度较 高高高高,冬季较周围区偏冷冬季较周围区偏冷
11、冬季较周围区偏冷冬季较周围区偏冷,适合多种生物生存。适合多种生物生存。适合多种生物生存。适合多种生物生存。空旷干燥生境空旷干燥生境空旷干燥生境空旷干燥生境:未绿化的宽阔街道和广场未绿化的宽阔街道和广场未绿化的宽阔街道和广场未绿化的宽阔街道和广场,高温、高温、高温、高温、干旱干旱干旱干旱,不适于耐旱性差植物生存。不适于耐旱性差植物生存。不适于耐旱性差植物生存。不适于耐旱性差植物生存。第四章第四章 城市土壤与生物群落城市土壤与生物群落LOGO 封闭狭窄生境封闭狭窄生境:狭窄的街区、被高大建筑物环绕的狭窄的街区、被高大建筑物环绕的 小空地小空地;夏季气温低夏季气温低,风速小风速小;冬季暖冬季暖,小气
12、候条小气候条 件良好件良好,适合许多生物生存适合许多生物生存 人类活动产生的特殊生境:人类活动产生的特殊生境:屋顶屋顶 (干旱干旱,阳光充足阳光充足,瓦松生长瓦松生长)建筑物外墙建筑物外墙 (越老越利于植物生长越老越利于植物生长)路旁路旁 (污染严重污染严重,改变种间竞争关系改变种间竞争关系,地衣地衣/苔藓生苔藓生 长受抑长受抑)铁道侧铁道侧 (热条件好热条件好,喜城市植物可沿此分布很远喜城市植物可沿此分布很远)第四章第四章 城市土壤与生物群落城市土壤与生物群落LOGO二、城市植物群落的区系特征二、城市植物群落的区系特征二、城市植物群落的区系特征二、城市植物群落的区系特征vv城市植物城市植物城
13、市植物城市植物通常指仅限于城市地区出现的植物种类通常指仅限于城市地区出现的植物种类通常指仅限于城市地区出现的植物种类通常指仅限于城市地区出现的植物种类,主要包括以下两类:主要包括以下两类:主要包括以下两类:主要包括以下两类:以建筑群密集地段为最佳生境,在城市以外地带以建筑群密集地段为最佳生境,在城市以外地带以建筑群密集地段为最佳生境,在城市以外地带以建筑群密集地段为最佳生境,在城市以外地带 缺失或即使存在,但只选择该地带内有限的特殊缺失或即使存在,但只选择该地带内有限的特殊缺失或即使存在,但只选择该地带内有限的特殊缺失或即使存在,但只选择该地带内有限的特殊 生境的种类,这类植物通常被称为生境的
14、种类,这类植物通常被称为生境的种类,这类植物通常被称为生境的种类,这类植物通常被称为喜城市环境种喜城市环境种喜城市环境种喜城市环境种 (urbanophile planturbanophile plant),),如野大麦如野大麦如野大麦如野大麦(Hordeum murinumHordeum murinum),),大蒜芥大蒜芥大蒜芥大蒜芥(Sisymbrium altissimumSisymbrium altissimum)等。等。等。等。第四章第四章 城市土壤与生物群落城市土壤与生物群落LOGO 生活的最佳生境局限于城市环境,或者说是受人生活的最佳生境局限于城市环境,或者说是受人生活的最佳生境
15、局限于城市环境,或者说是受人生活的最佳生境局限于城市环境,或者说是受人 类活动强烈影响的环境,即城市或乡镇附近类活动强烈影响的环境,即城市或乡镇附近类活动强烈影响的环境,即城市或乡镇附近类活动强烈影响的环境,即城市或乡镇附近,在城在城在城在城 市以外地方亦可存在市以外地方亦可存在市以外地方亦可存在市以外地方亦可存在,这类植物被称为这类植物被称为这类植物被称为这类植物被称为城市环境中城市环境中城市环境中城市环境中 立种立种立种立种(urban neutral planturban neutral plant),),如大车前如大车前如大车前如大车前(Plantago majorPlantago m
16、ajor),),黄花柳黄花柳黄花柳黄花柳(Salix capreaSalix caprea)等。等。等。等。那些明显回避城市生境的植物那些明显回避城市生境的植物那些明显回避城市生境的植物那些明显回避城市生境的植物(多为典型的森林植物多为典型的森林植物多为典型的森林植物多为典型的森林植物),),即使他们有时也出现在城市地区即使他们有时也出现在城市地区即使他们有时也出现在城市地区即使他们有时也出现在城市地区,但并不能被认为属但并不能被认为属但并不能被认为属但并不能被认为属 于城市植物于城市植物于城市植物于城市植物,通常他们被称为通常他们被称为通常他们被称为通常他们被称为厌城市环境种。厌城市环境种。
17、厌城市环境种。厌城市环境种。(urbanphob planturbanphob plant)第四章第四章 城市土壤与生物群落城市土壤与生物群落LOGOvv城市植物区系的特征城市植物区系的特征城市植物区系的特征城市植物区系的特征 往往往往往往往往只具有一种或少数几种常见植物只具有一种或少数几种常见植物只具有一种或少数几种常见植物只具有一种或少数几种常见植物,这一特点在城市这一特点在城市这一特点在城市这一特点在城市行道树的树种组成中体现最为明显行道树的树种组成中体现最为明显行道树的树种组成中体现最为明显行道树的树种组成中体现最为明显,如悬铃木如悬铃木如悬铃木如悬铃木(Plantanus aceri
18、foliaPlantanus acerifolia),),国槐国槐国槐国槐(sophora japonicasophora japonica),),槭槭槭槭(Acer Acer spp.)spp.)等等等等 具有较大比例的具有较大比例的具有较大比例的具有较大比例的世界广布种和归化植物世界广布种和归化植物世界广布种和归化植物世界广布种和归化植物(naturalized naturalized plantplant):):有人认为一地的植物区系中有人认为一地的植物区系中有人认为一地的植物区系中有人认为一地的植物区系中,归化植物种类数目归化植物种类数目归化植物种类数目归化植物种类数目占总种类数目的比
19、率占总种类数目的比率占总种类数目的比率占总种类数目的比率(归化率归化率归化率归化率)是表示城市化程度的标志是表示城市化程度的标志是表示城市化程度的标志是表示城市化程度的标志之一。之一。之一。之一。第四章第四章 城市土壤与生物群落城市土壤与生物群落LOGOvv影响城市植被的植物区系种类组成的因素影响城市植被的植物区系种类组成的因素影响城市植被的植物区系种类组成的因素影响城市植被的植物区系种类组成的因素 首先取决于城市首先取决于城市首先取决于城市首先取决于城市所处地区的自然条件所处地区的自然条件所处地区的自然条件所处地区的自然条件,如在南方城如在南方城如在南方城如在南方城 市中所常见的热带植物一般
20、不会出现在北方城市中市中所常见的热带植物一般不会出现在北方城市中市中所常见的热带植物一般不会出现在北方城市中市中所常见的热带植物一般不会出现在北方城市中,反之亦然。反之亦然。反之亦然。反之亦然。在很大程度上还受其在很大程度上还受其在很大程度上还受其在很大程度上还受其本身目的或功能的影响本身目的或功能的影响本身目的或功能的影响本身目的或功能的影响,如为,如为,如为,如为 了满足遮挡阳光、美化环境之目的,常常选择冠幅了满足遮挡阳光、美化环境之目的,常常选择冠幅了满足遮挡阳光、美化环境之目的,常常选择冠幅了满足遮挡阳光、美化环境之目的,常常选择冠幅 大、色彩美的阔叶树;而为了创造迷人的风景,则大、色
21、彩美的阔叶树;而为了创造迷人的风景,则大、色彩美的阔叶树;而为了创造迷人的风景,则大、色彩美的阔叶树;而为了创造迷人的风景,则 常常选择树形优美的常绿针叶树种。常常选择树形优美的常绿针叶树种。常常选择树形优美的常绿针叶树种。常常选择树形优美的常绿针叶树种。第四章第四章 城市土壤与生物群落城市土壤与生物群落LOGO 在不同地区和不同国家在不同地区和不同国家在不同地区和不同国家在不同地区和不同国家,还受其还受其还受其还受其文化传统和社会经济文化传统和社会经济文化传统和社会经济文化传统和社会经济等因素的影响。等因素的影响。等因素的影响。等因素的影响。如我国许多古老城市的古迹周围常分布着参天古柏或如我
22、国许多古老城市的古迹周围常分布着参天古柏或如我国许多古老城市的古迹周围常分布着参天古柏或如我国许多古老城市的古迹周围常分布着参天古柏或茂林修竹。茂林修竹。茂林修竹。茂林修竹。又如在西方国家又如在西方国家又如在西方国家又如在西方国家,低收入阶层居住区的植物群落中低收入阶层居住区的植物群落中低收入阶层居住区的植物群落中低收入阶层居住区的植物群落中,常常只能见到散生的、生活力衰退的老龄土生树常常只能见到散生的、生活力衰退的老龄土生树常常只能见到散生的、生活力衰退的老龄土生树常常只能见到散生的、生活力衰退的老龄土生树;或或或或见到以速生树种为主的人工营造林地。而在高收入阶见到以速生树种为主的人工营造林
23、地。而在高收入阶见到以速生树种为主的人工营造林地。而在高收入阶见到以速生树种为主的人工营造林地。而在高收入阶层居住的区域层居住的区域层居住的区域层居住的区域,则常可见到自然林地的群落片段。则常可见到自然林地的群落片段。则常可见到自然林地的群落片段。则常可见到自然林地的群落片段。第四章第四章 城市土壤与生物群落城市土壤与生物群落LOGOv城市城市土地利用土地利用对植物区系的影响对植物区系的影响大规模建筑群和不透水地面大规模建筑群和不透水地面,是城市中人类利用土地资源的是城市中人类利用土地资源的典型形式。就一般而言典型形式。就一般而言,这种土地利用形式的强度是从城市这种土地利用形式的强度是从城市中
24、心逐渐向外围减弱的。与之相应中心逐渐向外围减弱的。与之相应,城市植物区系中外来成城市植物区系中外来成分所占的比例亦从城市中心向城市外围减少分所占的比例亦从城市中心向城市外围减少,而非外来成分而非外来成分则沿此方向增多。这一现象很类似于古典城市生态学派的同则沿此方向增多。这一现象很类似于古典城市生态学派的同心圆学说。心圆学说。第四章第四章 城市土壤与生物群落城市土壤与生物群落LOGO柏林四个城市分区中植物区系组成的变化LOGO城城市市土土地地利利用用对对植植物物区区系系的的影影响响,还还表表现现在在不不同同地地区区的的城城市市,虽虽位位于于不不同同大大陆陆不不同同气气候候带带,但但其其植植物物区
25、区系系组组成成具具有有一一定定相相似似性性。如如德德国国杜杜塞塞尔尔多多夫夫的的植植物物区区系系与与北北京京的的相相似似性性为为10%,与与智智利利首首都都利利马马的的为为7%。而而在在这这些些城城市市所所处处区区域域中中,由由气气候候和和土土壤壤条条件件所所决决定定的的潜潜在在自自然然植植被被,在在种种一一级级水水平平上上则则没没有有任任何何相相似似性性。Kunick于于1982年年对对中中欧欧地地区区九九个个城城市市植植物物区区系系的的比比较较结结果果表表明明,在在所所有有被被统统计计的的种种类类当当中中,有有15%的的种种为为这这九九个个城城市市所所共共有有。如如果果仅仅仅仅对对这这些些
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