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Contrastive analysis in space and on time of urban ecosystem niche-fitness

城市生态系统适宜度的时空对比分析


本文将生态位适宜度理论引入城市生态系统的研究,在前人研究的基础上改进了城市生态位适宜度的数学模型,考虑了权重的影响。选取GDP增长率、人均住房使用面积、每平方千米SO2排放量、每万人拥有医生数、每万人拥有高等学校在校学生数等21项经济、社会、环境、生态、健康、教育因子构建城市生态适宜度的指标体系,并以我国35个省级和副省级城市为例,计算出各个从1996年到2000年5种生态位适宜度值,分析探讨其时空变化规律,得出以下结论;(1)城市生态位适宜度既有空间差异、时间差异,又有因侧重的生态因子不同而导致的差异。(2)在五种生态位适宜度中,32个城市的基础设施生态位最低,27个城市的环境生态位最高。经济和收入、生态环境、基础设施、健康和教育、平均生态位最高的城市均是深圳,环境生态位最低的是石家庄,基础设施生态位最低的是银川,经济和收入生态位、健康和教育生态位、平均生态位最低的都是贵阳。

Basing on the previous research, we develop the niche-fitness theory of urban system and modify the model. First,we select 21 indexes such as GDP growing rate, average income etc. to establish the niche-index system. Then, taking 35 cities of China for example, we calculate five kinds of niche-fitness values from 1996—2000, namely niche-fitness of economic development and income, environmental niche-fitness, niche-fitness of foundational establishment, niche-fitness of education and health, and average niche-fitness. Analyzing the result, we draw the following conclusions: (1)Niche-fitness values of urban ecosystem not only are different in space in time, but change when ecological factors given different weights. (2) Five kinds of niche-fitness of 35 Chinese cities have different rules in space. (3) Five kinds of niche-fitness of 35 cities have different rules with time. (4) Of the five kinds of niche-fitness, that of foundational establishment of 32 cities is the lowest; environmental niche-fitness of 27 cities is the highest. Among all the cities, Shenzhen has the highest values of the five kinds of niche-fitness. Shijiazhuang has the lowest environmental niche; Yinchuan has the lowest niche-fitness of foundational establishment; as for as the other three kinds of niche-fitness, Guiyang has the lowest values.


全 文 :生态科学2003年11月第22卷第4期 ECoLoGIcSC ENCEou2∞3,22(4):300~304
城市生态系统适宜度的时空对比分析
廖红娟,徐垂芝华,-岳文泽 (华东师范大学资源与环境科学学院地理系。救育部城市与环境动态过程开放实验室
上海200062)

【摘要】 本文将生态位适宜度理论引入城市生态系统的研究.在前人研究的基础上改进了城市生态位适宜度的数学
模型。考虑了权重的影响.选取ODP增长率、人均住房使用面积、每平方千米s02排放量、每万人拥有医生数、每万
人拥有高等学校在校学生数等2I项经济、社会、环境、生态、健康、教育因子构建城市生态适宜度的指标体系.并以
我国35个省级和副省级城市为例,计算j}|并个从1996年到20∞年5种生态位适宜度值,分析探讨其时空变化规律.
得出以下结论:(1)城市生态位适宜度雠有空间差异、时问差异,又有因侧重的生态斟子不I司而导致的差异。(2)在
五种生态位适宜度中.32个城市的基础设施生态位晟低,27个城市的环境生态位最高。经济和收入、生态环境、基础
设施、健康和教育、平均生态位最高的城市均是深圳,环境生态位最低的是石家庄.基础设施生态位最低的是银川,
经济和收入生态位、健康和教育生态位、平均生态位最低的都是贵阳.
关键词t生态位,城市生态系统.城市生态位适宜度
中明分类号:Q147 文献标志码:A 文章编号:10∞-8873(2003)04.300旬5
(加tr懿nve_聃时幽量n印·睫_硼蛳吐me0fm.banc憾ys蛔1.|che-ntIIe鼹,LIA0H伽g.ju卸,xuJi蚰-hua.yuEwen.∞
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1引言
生态位适宜度是生物学中的一个重要理论,白干
刚、李子珍等学者提出该理论以来“⋯⋯,基于该理论
的研究多集中于人口、农作物和自然资源等方面”’“
“1.而应用于城市的研究则很少⋯。从生态学角度看,
城市是一个社会、经济、自然三个距系统组成的复合
人工生态系统‘2,9,lo,1”,整个系统的和谐、协调不仅影
响着城市居民生活的适宜程度,也影响着城市的竞争
力和可持续发展能力B3·&”1。因此,研究城市生态系
统的适宜度不仅具有生态学意义.还具有社会经济意
义。本文拟从城市生态系统整体的协调性出发,来研
究我国城市生态适宜度的时间和空间变化规律。
2城市生态系统适宜度理论
城市生态系统的适宜度指的是城市的现实生态位
与其最佳生态位的贴近程度,反映了城市生态系统的
和谐性、城市居民生活的适宜程度、城市竞争力大小
和可持续发展的能力B3^”I。研究城市的生态位适宜
度不仅能够定量的揭示城市提供给居民的生存、生活
环境的优劣,还能在一定程度上反映城市的竞争力及
可持续发展能力。本文以我国35个省级和副省级城市
为研究对象,选取2l项指标建立城市生态位适宜度模
型,并分析探讨其时空变化规律。
3城市生态位适宜度的数学模型
3.1指标体系的选取和建立
城市生态系统作为一个复杂生态系统,社会和经
济子系统对其结构和功能具有深刻的影响。因此,在
建立模型时选取了那些与居民生存生活休戚相关,反
映经济发展与社会化发展水平、城市居民的物质生活
基金项日:国家自然科学基金项目(加371∞2,40171∞9)及上海市教
委学术发展基金资助项目
作者摘舟:廖缸娟.女,23岁.研士研究生,专业方向为Gls与景理
生态E_m缸l:柚iUu舭@163∞m
卸03-∞.∞收藕.20∞.II_20接受
万方数据
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4期 廖红娟,等:城市生态系统适宜度的时空对比分析
—◆一生志位适宜度lNid静6h燃
围l五种城市生态位适宜度的平均值折线图
FiglA忡憎genich枷tIIe鹞V_Iues0f5kindsofn.che-6恤e姆of35hrgec坩嚣inc inafmml9%~20帅
值依次为O.6183、O.6224;在东南一醒北方向上呈现
出减小的趋势,在西南一东北方向则逐渐增加。对于
健康和教育生态位.其空间变化规律是:从东部到西
部先增加后减小;南部大丁北部;从东南到西北逐渐
减小:从西南剑东北先增加后减小。对于基础设施生
态位来说,尔部(0.5461)>中部(O.5175)>西部
(O.5098):从南到北逐渐减小:从东南到西北逐渐减
小:从西南到尔北方向上,先增加再减小。对丁平均
生态位而言,东部(O.5905)>中部(0.5764)>西部
(O.5625);南部城市(0.814)大于北部城市(o.5778):
从东南方向到西北方向逐渐减小;从西南到东北方向,
先增加后减小。
(3)就五种生态位适宜度总体时间变化趋势而
言,人部分城市是逐年递增的。对于经济发展和收入
生态位来说,部分城市随时间变化呈现山增、减交替
的趋势,如上海、西安、广州、厦门、沈阳、长沙、
贵阳等;个别城市有逐年F降的趋势,如重庆、成都、
昆明等:还有个别城市年际变化不明显。如呼和浩特、
武汉、长春、年l家庄。对于环境生态位而言.整体趋
势都是逐年递增的,就局部来看,大部分城市呈现出
增减交替的趋势。对于健康和教育生态位,大部分城
市年际增幅不大,其中13个城市1998年的健康和教
育生态位最低;上海、天津、重庆、武汉、青岛、成
都、昆明逐年递减。对于基础设施生态位而言.绝大
部分城市年际变化不明显:且除深圳、广州、。于波外,
各城市的基础设施生态位均小丁其他几种适宜度值。
对丁平均生态位而青,人部分城市是逐年递增的,如
州、台肥、西安、深圳、沈阳、哈尔滨、南昌、银川;
一些城市如上海、重庆、武汉、青岛、脐南、海口、
成都、昆明、贵阳等是逐年递减的;个别城市如石家
庄、呼和浩特年际变化不明显。
(4)由图l知,五种生态协中,32个城市的基础
设施生态位最低,I圩总数的91.4%;27个城市的环境
生态位最高,占总数的77.1%。对于五种生态位而言,
值最高的都是深圳:环境生态位最低的是石家庄(平
均值为O.5074),基础设施生态位最低的是银川(平均
值为0.4597),经济和收入生态位、健康和教育生态位、
平均生态位最低的都是贵阳(平均值依次为O.4864、
0.4918、0.5097)。
6结语
本文探讨了城市生态位适宜度的理论和数学模
型,在此基础上计算了我国35个城市5年时间序列上
的五种生态位适宜度值,分析探讨了城市生态位适宜
度的时空变化规律,得出以下儿条结论:
(1)城市生态位适宜度既有空间差异、时间差异,
又有因侧重的生态因子不同而导致的差异。(2)五种
生态位适宜度值空间变化规律不同。总的来说,东部
城市的各种生态位较高,中部城市次之,西部城市晟
低;南部城市较高,北部城市较低:东北一西南、东
南一西北方向上变化规律各不相同。(3)五种生态位
适宜度值随时间变化规律不同。从整体来看生态位随














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304生态科学22卷时间变化而呈增加趋势,但基础设施生态位较其他四
城市的基础设施生态位摄低,占总数的91.4%;27个
城市的环境生态位最高,占总数的77.1%。深圳的五
种生态位适宜度值都是最高,环境生态位最低的是石
家庄,基础设施生态位最低的是银川,经济和收入生
态位、健康和教育生态位、平均生态位最低的都是贵阳。参考文献【11
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毳骤她舆前差蠹熟。llij=新手彰舐E≯赫羹二ij嘤
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少斋鉴;攀§鹫二&p抽阳n5括的总硒含量及有机硒含量均最高,
这预示着在第6d左右可能是螺旋藻富集转化硒较旺
盛的时期,硒胁迫V的总硒含量及对硒的有机化率比
较高,可能与其适宜的添加硒时间有关。此外, 接种
后的第4—6d,藻类达到对数生长期,生理状态良好,
对硒的耐受能力增强,吸收和转化无机硒的能力也增
强。由图2和表3可见,硒浓度高达1000mg·L_。,
两种藻仍然生长良好。植物对咂硒酸盐的吸收是不需
能量的被动吸收形式,并且弧硒酸盐较其它形式的硒
酸盐容易被转化成有机硒化合物。(主要是各种含
R-Se-R’形式的氨基酸)””。本研究中螺旋藻处于高硒
环境中,推测硒通过被动吸收进入藻体,经过各种生
化过程与蛋白质和多糖化台物结合形成含硒化合
物11“,从而使硒的有机化率较高。
迄今,有关富硒螺旋藻培养和硒胁迫的各种报道
中,都是仅考虑硒浓度而朱考虑螺旋藻的生物量因素,
即仅以硒浓度进行硒胁迫比较,因而不同研究者报道
的所谓硒胁迫效应结果差别较大。事实是,硒胁迫对
螺旋藻的生长的影响与培养条件、加硒时间、藻处于
的生长阶段、硒的胁迫强度等诸多囡索有关。本论文
引入胁迫强度概念对于解释硒对螺旋藻生长影响应更
合理,可以使研究者有统~的衡量标准,便于进行比
较,因而对该研究领域的发展是有积极意义的。
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万方数据
城市生态系统适宜度的时空对比分析
作者: 廖红娟, 徐建华, 岳文泽
作者单位: 华东师范大学资源与环境科学学院地理系,教育部城市与环境动态过程开放实验室,上海
,200062
刊名: 生态科学
英文刊名: ECOLOGIC SCIENCE
年,卷(期): 2003,22(4)
被引用次数: 24次

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