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1、第五章 城市生态系统的生物环境n n第一节 城市植被n n第二节 城市动物n n第三节 城市微生物第一节第一节 城市植被城市植被n n城市植被:是指城市里覆盖着的生活植物,包括城市里的公园、校园、圣庙、广场、医院、街道、农田以及空闲地等所拥有的森林、灌丛、花坛、草地、树木、作物等所以植物的综合。一、城市植物区系一、城市植物区系 一方面是乡土植物种类的减少,另一方面是人布植物一方面是乡土植物种类的减少,另一方面是人布植物的增多;一般认为城市化程度越高,人布植物在植物区系总种的增多;一般认为城市化程度越高,人布植物在植物区系总种数中所占的比例也越大。因此,数中所占的比例也越大。因此,可把人布植物百
2、分率(归化率)可把人布植物百分率(归化率)作为评判城市化程度的一个指标。作为评判城市化程度的一个指标。一、城市植物区系一、城市植物区系 植物区系(植物区系(flora):指一定地区范围内全部植物的分):指一定地区范围内全部植物的分类单位,包括所有科属、种的数量。类单位,包括所有科属、种的数量。1城市化对植物区系的影响城市化对植物区系的影响*人布植物是指随着人类活动而散布的植物,也叫归化植物。人布植物是指随着人类活动而散布的植物,也叫归化植物。德国德国:在对城市及郊区植物区系的研究中发:在对城市及郊区植物区系的研究中发现,总体上城市植物种类较乡村要多,但人现,总体上城市植物种类较乡村要多,但人布
3、种类百分数明显呈现出从郊区向城市逐渐布种类百分数明显呈现出从郊区向城市逐渐增多的趋势。增多的趋势。西柏林不同地区的植物区系特征(1983年)日本:日本:全国高等植物有全国高等植物有4000余种,归化余种,归化 种为种为600种,归化率为种,归化率为15%。另对日本仙台市植物区系的调查研究,老市另对日本仙台市植物区系的调查研究,老市区的归化率为区的归化率为50%,住宅区为住宅区为35%,远高于全远高于全国水平。国水平。上海:上海:有种子植物有种子植物1719种,其中对观赏种,其中对观赏 树树 木、行道树木、花卉木、行道树木、花卉 及蔬菜四及蔬菜四 类的调类的调查统计,人布植物占总区系查统计,人布
4、植物占总区系 的的60.7%,如再加上由于人类活动而散布的杂草就如再加上由于人类活动而散布的杂草就更高。更高。2城市植物区系在生态习性上的特点城市植物区系在生态习性上的特点 城市植物对光照、温度、城市植物对光照、温度、N肥、土壤肥、土壤pH值要求较高;值要求较高;对水分要求较低,更为耐旱。对水分要求较低,更为耐旱。极嫌城市植物极嫌城市植物:在城市里完全看不见或只有极少例外可:在城市里完全看不见或只有极少例外可在市区见到的植物,它们多是一些在贫营养水体、末受污在市区见到的植物,它们多是一些在贫营养水体、末受污染环境中生长的植物。染环境中生长的植物。如中欧的山萝花,上海的六月雪、紫金牛等。如中欧的
5、山萝花,上海的六月雪、紫金牛等。植物对城市环境的适应能力是不同的,按植物对城市环植物对城市环境的适应能力是不同的,按植物对城市环境的适应能力把植物划分为五大类:境的适应能力把植物划分为五大类:中度嫌城市植物中度嫌城市植物:主要生长在城市内空旷地或特殊生境:主要生长在城市内空旷地或特殊生境(如大如大公园、大别墅内公园、大别墅内)的植物。的植物。如中欧的如中欧的栎林银莲花栎林银莲花,上海的天葵、地榆等。,上海的天葵、地榆等。适生城市植物:广泛分布在城市建成区内的植物,适生城市植物:广泛分布在城市建成区内的植物,但在郊区也能看到。但在郊区也能看到。中欧常见艾蒿、狗牙根、月见草等,上海常见的有月中欧常
6、见艾蒿、狗牙根、月见草等,上海常见的有月见草、见草、一枝黄花、牛筋草、金银花、一枝黄花、牛筋草、金银花、葎葎草等。草等。中性城市植物中性城市植物:在城市内和城市外都:在城市内和城市外都能分布的植物。能分布的植物。如中欧的小牛蒡、野胡萝卜、早熟禾、如中欧的小牛蒡、野胡萝卜、早熟禾、车前、繁缕、车前、繁缕、小叶牛膝菊小叶牛膝菊;上海有车前、早熟禾、上海有车前、早熟禾、扁蓄、扁蓄、繁缕等。繁缕等。鼠大麦鼠大麦小叶牛膝菊小叶牛膝菊 极适生城市植物极适生城市植物:几乎限于城市建成区内生长的梢物,:几乎限于城市建成区内生长的梢物,在郊区只是偶尔见到极少数个体。在郊区只是偶尔见到极少数个体。如中欧的臭椿、飞
7、廉、豚草、如中欧的臭椿、飞廉、豚草、鼠大麦鼠大麦上海常见的有黄杨、上海常见的有黄杨、加拿大白杨、一年蓬、豚草、野塘加拿大白杨、一年蓬、豚草、野塘蒿、凤仙花、野蔷薇、蓝蓟、雀麦。蒿、凤仙花、野蔷薇、蓝蓟、雀麦。鼠大麦鼠大麦千叶市土地利用与重要动植物分布植物分布于与城市化的关系二、城市植被 城市建设部制定的城市建设部制定的城市绿化覆盖率城市绿化覆盖率和和城市绿地率城市绿地率指标:指标:2000年不应少于年不应少于30%和和25%,到到2010年时不少于年时不少于35%和和30%。*城市绿化覆盖率城市绿化覆盖率是指城市绿化覆盖面积(全部绿化种是指城市绿化覆盖面积(全部绿化种植垂直投影面积)占城市面积
8、的比例。植垂直投影面积)占城市面积的比例。*城市绿地率城市绿地率指城市各类绿地的总面积占城市的比例。指城市各类绿地的总面积占城市的比例。植被是地面上生长着的植物总称,它使地球表面披上一袭植被是地面上生长着的植物总称,它使地球表面披上一袭绿色覆盖。城市植被是指城市里覆盖着的生活植物(自然生绿色覆盖。城市植被是指城市里覆盖着的生活植物(自然生长的和人工栽培)的总称长的和人工栽培)的总称。植被生境的特化植被生境的特化 城市环境的特点就是城市环境的特点就是人人工化工化,城市化的进程改变了,城市化的进程改变了城市环境,也改变了城市植城市环境,也改变了城市植被的生境。所以,被的生境。所以,城市植被城市植被
9、处于完全不同于自然植被的处于完全不同于自然植被的特化生境中。特化生境中。1城市植被的特征城市植被的特征 Bornkamm(1988)用栽培度来表示人类对植被的影响,用栽培度来表示人类对植被的影响,并借此确定城市的生境类型。并借此确定城市的生境类型。长叶松长叶松 用这种等级可以半定量地确定植被因人为影响而远用这种等级可以半定量地确定植被因人为影响而远离自然植被的程度。植物的离自然植被的程度。植物的栽培度越高栽培度越高,它们,它们越不遵循越不遵循自然演替规律自然演替规律,因此就需要更多的,因此就需要更多的能量输入能量输入才能维持它才能维持它们的存在。们的存在。在栽培度变化的同时,在栽培度变化的同时
10、,物理、化学因子也在变化物理、化学因子也在变化,物,物理因子的变化是由于树木砍伐、火烧,其次是由于翻耕、理因子的变化是由于树木砍伐、火烧,其次是由于翻耕、挖掘、除草、践踏、车辆行使以及其他类似活动引起的结挖掘、除草、践踏、车辆行使以及其他类似活动引起的结果。果。最大的影响最大的影响是由于是由于建房铺路建房铺路,完全破坏了生境,封闭,完全破坏了生境,封闭了土壤,在市中心封闭的地面可达了土壤,在市中心封闭的地面可达90%以上。化学因子的以上。化学因子的变化主要是重金属污染和有害气体的污染等造成。变化主要是重金属污染和有害气体的污染等造成。城市植被种类组成远比原生植被为少,而且群落类型城市植被种类组
11、成远比原生植被为少,而且群落类型也发生变化,多呈孤岛状分布,另外人类引进或伴人植物也发生变化,多呈孤岛状分布,另外人类引进或伴人植物的比例明显增多,外来种类对原生植被区系成分的比率越的比例明显增多,外来种类对原生植被区系成分的比率越来越大。来越大。总的特征是自然群落比例少,人工、半人工群落总的特征是自然群落比例少,人工、半人工群落比例增加。比例增加。同时还出现一些城市中同时还出现一些城市中特有的群落类型特有的群落类型:城市耐践踏的植物群落城市耐践踏的植物群落 城市一年生宅旁杂草群落城市一年生宅旁杂草群落 城市多年生宅旁高秆杂草群落城市多年生宅旁高秆杂草群落 城市草坪群落城市草坪群落 城市墙面屋
12、顶群落等城市墙面屋顶群落等 植被区系成分的特化植被区系成分的特化人工栽培群落:人工栽培群落:被人为地引入城市区域的群落类型。被人为地引入城市区域的群落类型。残存自然群落:残存自然群落:城市化过程中未被清除的原生自然群落。城市化过程中未被清除的原生自然群落。多呈小面积孤岛状分布。多呈小面积孤岛状分布。城市杂草群落:城市杂草群落:城市化后不受人的意识支配而出现的植物城市化后不受人的意识支配而出现的植物 群落,包括归化植物和乡土植物。群落,包括归化植物和乡土植物。大泽雅雁曾根据人为活动对植被影响的强度把植被分为:大泽雅雁曾根据人为活动对植被影响的强度把植被分为:城市残存自然植被在城市化过程中常发生深
13、刻变化。城市残存自然植被在城市化过程中常发生深刻变化。城市自然植物群落中种类组成的变化,以及一些树种城市自然植物群落中种类组成的变化,以及一些树种生长势下降、提前落叶和一些树种异常增多,都是与城市生长势下降、提前落叶和一些树种异常增多,都是与城市空气污染、鸟类减少、害虫增加、气候变化等综合因素空气污染、鸟类减少、害虫增加、气候变化等综合因素有关,有关,这些现象可以看作是整个城市生态系统对生态环境恶这些现象可以看作是整个城市生态系统对生态环境恶化的一种反应。化的一种反应。A 米储B 山樱C 榉树D 黑松E 柳杉F 栗树G赤松 植被格局的园林化植被格局的园林化 城市植被在人类的规划、设计、布局和管
14、理下,大多数是城市植被在人类的规划、设计、布局和管理下,大多数是园林化格局。乔、灌、草、藤等各类植物配置。园林化格局。乔、灌、草、藤等各类植物配置。如如中国园林中国园林 生物多样性及结构趋于简化生物多样性及结构趋于简化 在城市植被中,人们对植物种类的选择是按人的需求,而在城市植被中,人们对植物种类的选择是按人的需求,而不是遵照植物群落的和生态规律来选择。这样会有大量的原不是遵照植物群落的和生态规律来选择。这样会有大量的原生植物被摈弃掉,生物多样性趋于简化,植被结构分化明显,生植物被摈弃掉,生物多样性趋于简化,植被结构分化明显,并趋于单一化。并趋于单一化。2城市植被的类型城市植被的类型自然植被自
15、然植被 半自然植被半自然植被 人工植被人工植被森林、灌木丛、草地等,人工植被还包括农田作物和果蔬园等。森林、灌木丛、草地等,人工植被还包括农田作物和果蔬园等。三、城市植被的功能三、城市植被的功能(一)城市植被的生态功能(一)城市植被的生态功能1 改善局地气候改善局地气候调节气温调节气温:城市植被夏季能使气温降低:城市植被夏季能使气温降低,冬季则使气冬季则使气 温略温略有升高。当夏季气温有升高。当夏季气温27.5 o C,草坪表面,草坪表面2224 o C,比裸露,比裸露地面低地面低67 o C,比柏油路面,比柏油路面低低820.5 o C。植被的遮阳作用植被的遮阳作用植被的蒸腾作用植被的蒸腾作
16、用大片绿地和水面对改善大片绿地和水面对改善 气温有明显作用气温有明显作用 调节湿度:植被的蒸腾作用,调节湿度:植被的蒸腾作用,增加了空气湿度。增加了空气湿度。防风沙、调节气流的作用防风沙、调节气流的作用 林带可有效降低风速,调节林带可有效降低风速,调节 气流,气流,防风沙的效果与绿地防风沙的效果与绿地 结构有关。结构有关。不同类型绿地降温作用比较不同类型绿地降温作用比较绿地类型绿地类型绿地类型绿地类型面积(公顷)面积(公顷)面积(公顷)面积(公顷)平均气温(平均气温(平均气温(平均气温(o C o C)大型公园大型公园大型公园大型公园 中型公园中型公园中型公园中型公园小型公园小型公园小型公园小
17、型公园城市空旷地城市空旷地城市空旷地城市空旷地32.432.419.519.54.94.9-25.625.625.925.926.226.227.227.2 据估计,据估计,1hm2阔叶林在生长季节,每天消耗阔叶林在生长季节,每天消耗1吨二氧化碳,吨二氧化碳,释放释放0.75吨氧气;吨氧气;1hm2生长良好的草地,每小时能消耗生长良好的草地,每小时能消耗15kg二二氧化碳,释放氧化碳,释放10.9kg氧气。氧气。如以每个成人每天耗氧如以每个成人每天耗氧0.75kg,排出二氧化碳,排出二氧化碳0.9kg计计,对,对于一个城市居民来说,平均于一个城市居民来说,平均10m2的森林或的森林或50m2以
18、上的草坪,就以上的草坪,就能得到足够的氧气供应,并清除呼出的二氧化碳。能得到足够的氧气供应,并清除呼出的二氧化碳。在空气中,二氧化碳在空气中,二氧化碳含量通常是固定在含量通常是固定在0.03%左右。左右。2、吸收、吸收CO2,放出氧气,放出氧气不同类型城市绿地光合作用效应比较不同类型城市绿地光合作用效应比较3、净化作用、净化作用 植物在进行气体交换时,除吸收二氧化碳放出氧气外,植物在进行气体交换时,除吸收二氧化碳放出氧气外,还能吸收一定数量的污染物质。还能吸收一定数量的污染物质。吸收有害气体:吸收有害气体:老叶、成熟叶的吸收能力高于嫩叶,生老叶、成熟叶的吸收能力高于嫩叶,生长季节吸毒能力大。长
19、季节吸毒能力大。有毒气体有毒气体有毒气体有毒气体 有吸收能力的植物有吸收能力的植物有吸收能力的植物有吸收能力的植物SOSO2 2臭椿、夹竹桃、罗汉松、龙柏、银杏、广玉兰、臭椿、夹竹桃、罗汉松、龙柏、银杏、广玉兰、臭椿、夹竹桃、罗汉松、龙柏、银杏、广玉兰、臭椿、夹竹桃、罗汉松、龙柏、银杏、广玉兰、樟树、樟树、樟树、樟树、银杏、国槐对硫的同化转移能力强。银杏、国槐对硫的同化转移能力强。银杏、国槐对硫的同化转移能力强。银杏、国槐对硫的同化转移能力强。HFHF西红柿叶吸收西红柿叶吸收西红柿叶吸收西红柿叶吸收3000ug/kg3000ug/kg,扁豆,扁豆,扁豆,扁豆12000ug/kg12000ug/
20、kg。桔子、女贞、桔子、女贞、桔子、女贞、桔子、女贞、洋槐等。洋槐等。洋槐等。洋槐等。ClCl2 2洋槐、银桦、兰桉、榕(阔叶吸收洋槐、银桦、兰桉、榕(阔叶吸收洋槐、银桦、兰桉、榕(阔叶吸收洋槐、银桦、兰桉、榕(阔叶吸收 针叶树)针叶树)针叶树)针叶树)OO3 3白菜、黄瓜、洋白菜、花椰菜、橡树、洋槐白菜、黄瓜、洋白菜、花椰菜、橡树、洋槐白菜、黄瓜、洋白菜、花椰菜、橡树、洋槐白菜、黄瓜、洋白菜、花椰菜、橡树、洋槐有机物有机物有机物有机物桂香柳、加拿大杨等桂香柳、加拿大杨等桂香柳、加拿大杨等桂香柳、加拿大杨等 吸尘:植物是天然的空气吸尘:植物是天然的空气过滤器和吸尘器过滤器和吸尘器。枝冠密,可减
21、低风速,使粉尘沉降。枝冠密,可减低风速,使粉尘沉降。叶表粗糙,有绒毛,分泌油脂吸附大量飘尘。叶表粗糙,有绒毛,分泌油脂吸附大量飘尘。一般阔叶树比针对树吸附能力强,林带宽密比稀疏一般阔叶树比针对树吸附能力强,林带宽密比稀疏林吸附效果好。林吸附效果好。对放射性物质的作用:森林可阻隔放射性物质及其对放射性物质的作用:森林可阻隔放射性物质及其辐射的传播,而且可起到过滤和吸收的作用。辐射的传播,而且可起到过滤和吸收的作用。我国各地吸滞粉尘能力强的绿化树种有:我国各地吸滞粉尘能力强的绿化树种有:北部北部:刺槐、沙枣、国槐、家榆、核桃等:刺槐、沙枣、国槐、家榆、核桃等中部中部:家榆、朴树、木槿、梧桐、构树等
22、:家榆、朴树、木槿、梧桐、构树等南部南部:构树、桑树、夹竹桃、刺桐等:构树、桑树、夹竹桃、刺桐等 杀菌作用:城市植被可减少空气中细菌等微生物的数量。杀菌作用:城市植被可减少空气中细菌等微生物的数量。吸滞粉尘,减少有毒细菌等随灰尘传播;吸滞粉尘,减少有毒细菌等随灰尘传播;植物本身还分泌具杀菌能力的挥发性物质植物本身还分泌具杀菌能力的挥发性物质-杀菌素。杀菌素。各类林地草地上空菌量比较各类林地草地上空菌量比较 从树木的树叶、枝条和树干本身的结构组成来看具有从树木的树叶、枝条和树干本身的结构组成来看具有吸收声能的作用。吸收声能的作用。树木枝密叶稠,柔枝嫩叶具有轻、柔、软的特点,声树木枝密叶稠,柔枝嫩
23、叶具有轻、柔、软的特点,声能投射到树叶上,造成树叶微振故使声能消耗而减弱。能投射到树叶上,造成树叶微振故使声能消耗而减弱。声波进入树林后,会产生多次无规则反射,每一次反声波进入树林后,会产生多次无规则反射,每一次反射在叶面都会有声能被吸收,从而消耗了声能。射在叶面都会有声能被吸收,从而消耗了声能。风吹树叶沙沙作响和树林里悦耳的鸟鸣所发出的声音,风吹树叶沙沙作响和树林里悦耳的鸟鸣所发出的声音,可以对噪声起掩蔽作用。可以对噪声起掩蔽作用。4、减弱城市噪声、减弱城市噪声植物的粗糙树干和茂密的枝叶是天然的吸声器。植物的粗糙树干和茂密的枝叶是天然的吸声器。草坪的声音衰减主要是草的吸收、乱反射使地面反射系
24、草坪的声音衰减主要是草的吸收、乱反射使地面反射系数变小,从而降低了反射能量,使噪声有所降低;数变小,从而降低了反射能量,使噪声有所降低;在城市交通干线、道路两侧,可衰减交通噪声。在城市交通干线、道路两侧,可衰减交通噪声。乔木、乔木、灌木、草地相结合的绿地灌木、草地相结合的绿地,平均可降低噪音,平均可降低噪音5dB,高者可,高者可降低降低812dB。5、城市植被保护生物多样性、城市植被保护生物多样性 植物园的建设植物园的建设植物园的建设植物园的建设是生物多样性保护的重要内容。植物园承担是生物多样性保护的重要内容。植物园承担着植物多样性保护和通过遗传研究及引种驯化实验,观赏资着植物多样性保护和通过
25、遗传研究及引种驯化实验,观赏资源,驯化、培养城市特殊生态条件下城市植被建设所需的植源,驯化、培养城市特殊生态条件下城市植被建设所需的植物品种等。物品种等。爱丁堡植物园、蒙特利尔植物园、新西兰植物园、亚爱丁堡植物园、蒙特利尔植物园、新西兰植物园、亚特兰大植特兰大植物园、大物园、大板植物园、板植物园、慕尼黑植慕尼黑植物园等。物园等。(二)城市植被的使用和美化功能(二)城市植被的使用和美化功能1、安全防护、安全防护 防震防火防震防火 蓄水保土蓄水保土 备战防空备战防空2、游息文化等场所、游息文化等场所 游息娱乐游息娱乐 文化活动文化活动 旅游业旅游业 休疗养基地休疗养基地3、美化城市、美化城市园林绿
26、化的美化作用表现在:园林绿化的美化作用表现在:p 丰富城市建筑群体轮廓线丰富城市建筑群体轮廓线 如青岛海滨、红瓦黄墙的如青岛海滨、红瓦黄墙的建筑群;上海外滩,塞纳河横贯巴黎。建筑群;上海外滩,塞纳河横贯巴黎。美化市容美化市容 街道绿化,广场绿化。街道绿化,广场绿化。衬托建筑,增加艺术效果。衬托建筑,增加艺术效果。体现特色景观体现特色景观 如南国热带风情,北国冰雪风光,如南国热带风情,北国冰雪风光,西北黄土高原和江南绿色水乡。西北黄土高原和江南绿色水乡。城市开阔空间的丢失,食物来源与隐蔽条件的植物受到破城市开阔空间的丢失,食物来源与隐蔽条件的植物受到破坏,人类活动的强烈干扰、污染和交通噪声是野生
27、动物消失坏,人类活动的强烈干扰、污染和交通噪声是野生动物消失的重要原因。的重要原因。但是某些能忍受环境变化,并能与人伴生的有害动物,则但是某些能忍受环境变化,并能与人伴生的有害动物,则变得更加适应城市生态环境,如家鼠、蜚蠊等。变得更加适应城市生态环境,如家鼠、蜚蠊等。第二节第二节 城市动物城市动物 城市动物是指栖息和生存在城市范围内的所有动物。城市动物是指栖息和生存在城市范围内的所有动物。城市动物区系是指城市范围内全部动物种类的组成,城市动物区系是指城市范围内全部动物种类的组成,包括包括脊椎动物和非脊椎动物。脊椎动物和非脊椎动物。按动物类群分:兽类、鸟类、两栖类、爬行类、鱼类及昆虫等按动物类群
28、分:兽类、鸟类、两栖类、爬行类、鱼类及昆虫等按栖息环境分:室内动物、室外动物(陆生、水生、土壤动物)按栖息环境分:室内动物、室外动物(陆生、水生、土壤动物)一、城市小型兽类区系与群落一、城市小型兽类区系与群落 城市小型兽类主要以城市小型兽类主要以家栖鼠家栖鼠为主,其他种类还有:为主,其他种类还有:鼬、狸、狐、松鼠等。鼬、狸、狐、松鼠等。如南方城市,砖木建筑结构如南方城市,砖木建筑结构钢筋水泥结构钢筋水泥结构 黄胸鼠黄胸鼠 小家鼠(住宅)小家鼠(住宅)褐家鼠(城市地下水道)褐家鼠(城市地下水道)城市家栖鼠包括城市家栖鼠包括褐家鼠褐家鼠、小家鼠小家鼠和和黄胸家鼠黄胸家鼠等,主要等,主要栖息在各类建
29、筑物及仓库等场所。外界气候因素对城市鼠栖息在各类建筑物及仓库等场所。外界气候因素对城市鼠类群落结构影响较小,但城市生态环境的改变与城市鼠类类群落结构影响较小,但城市生态环境的改变与城市鼠类种类组成的变化息息相关。种类组成的变化息息相关。城市化的发展城市化的发展使原来栖息在该地使原来栖息在该地的狐、狸、鼬、野的狐、狸、鼬、野兔及农田鼠类等许兔及农田鼠类等许多小型哺乳动物多小型哺乳动物随随着城市扩大而向外着城市扩大而向外退却。退却。怜鼬、白鼬怜鼬、白鼬以及其他一些小型以及其他一些小型兽类呈现出随城市兽类呈现出随城市的发展而逐渐降低的发展而逐渐降低或消失的现象,但或消失的现象,但各种动物消失的速各种
30、动物消失的速率不同。率不同。能适应城市生活环境的动物,在城市生存、繁殖,能适应城市生活环境的动物,在城市生存、繁殖,形成群落形成群落。在野生小型兽类中,唯一能在城市定居繁衍的只有鼠类。在建在野生小型兽类中,唯一能在城市定居繁衍的只有鼠类。在建筑中以小家鼠为主,厨房为三种家鼠常出没的地方。筑中以小家鼠为主,厨房为三种家鼠常出没的地方。鼠类的危害:鼠类的危害:对城市生产和经济建设的破坏对城市生产和经济建设的破坏据调查意大利全国动力系统的事故约有据调查意大利全国动力系统的事故约有1/3是由老鼠引起;是由老鼠引起;美国曾对城市火灾进行过统计,发现美国曾对城市火灾进行过统计,发现1/4是鼠害造成;是鼠害
31、造成;我国鞍钢从我国鞍钢从6086年的年的26年间鼠害引起的停电事故年间鼠害引起的停电事故80次。次。鼠类传播各种疾病鼠类传播各种疾病鼠类能携带鼠类能携带200余种病原体,至少有余种病原体,至少有57种可使人致病,种可使人致病,如引起鼠疫,流行性出血热,鼠伤寒等等。如引起鼠疫,流行性出血热,鼠伤寒等等。鼠类危害储藏物鼠类危害储藏物粮食、食品、商品、药材等。粮食、食品、商品、药材等。1、城市化对鸟类群落的影响、城市化对鸟类群落的影响城市鸟类栖息地的特征城市鸟类栖息地的特征:人造景观逐渐取代了自然景观人造景观逐渐取代了自然景观;景观丰富景观丰富,边界众多边界众多,异质程度高异质程度高;干扰频繁干扰
32、频繁,污染严重。污染严重。二、城市鸟类的区系与群落二、城市鸟类的区系与群落 自然林地中常见的食虫鸟类、筑地面巢或者树洞巢自然林地中常见的食虫鸟类、筑地面巢或者树洞巢鸟类沿城市化梯度种类和数量都呈减少趋势,而一些外鸟类沿城市化梯度种类和数量都呈减少趋势,而一些外来种如来种如麻雀麻雀、原鸽、原鸽、楼燕、楼燕等数量则随着城市化上升,等数量则随着城市化上升,并逐渐成为优势种并逐渐成为优势种。城市化导致鸟类群落组成发生变化。城市化导致鸟类群落组成发生变化。多数研究者认为,鸟类群落的丰富度和物种多样性多数研究者认为,鸟类群落的丰富度和物种多样性随城市化程度的提高而下降。随城市化程度的提高而下降。鸟类的密度
33、和多度随城市化程度的提高而上升。鸟类的密度和多度随城市化程度的提高而上升。原因主要是原因主要是:A、城市中具有丰富的食物来源、城市中具有丰富的食物来源;B、城市中天敌相对稀少、城市中天敌相对稀少,缺乏捕食压力缺乏捕食压力;C、人为干扰抑制了竞争物种。、人为干扰抑制了竞争物种。有学者认为有学者认为,适度的城市化有助于提高鸟类群落的丰富度适度的城市化有助于提高鸟类群落的丰富度和物种多样性,在城市鸟类群落中验证了和物种多样性,在城市鸟类群落中验证了中度干扰理论中度干扰理论。2、鸟类群落与城市栖息地结构的关系、鸟类群落与城市栖息地结构的关系 据调查北京市内公园里鸟类种类比城郊区公园少得据调查北京市内公
34、园里鸟类种类比城郊区公园少得多,这与公园的位置、植被状况和水面大小密切相关。多,这与公园的位置、植被状况和水面大小密切相关。不同的城市生境类型具有不同的鸟类群落结构。不同的城市生境类型具有不同的鸟类群落结构。自然林木的增加对城市鸟类来说有百利而无一弊。自然林木的增加对城市鸟类来说有百利而无一弊。城市鸟类群落的多样性与其栖息地的叶高多样性呈城市鸟类群落的多样性与其栖息地的叶高多样性呈正线性相关,而与其栖息地的人为异质性呈负线性相关。正线性相关,而与其栖息地的人为异质性呈负线性相关。根据波兰对城市化地区常见根据波兰对城市化地区常见麻雀麻雀数量变化研究,结果发数量变化研究,结果发现:麻雀一般分小群活
35、动,这对获得食物的独占区域,并在现:麻雀一般分小群活动,这对获得食物的独占区域,并在其间找到鸟巢是比较有利的,小群的形成方式依建筑物的形其间找到鸟巢是比较有利的,小群的形成方式依建筑物的形态、食物及废弃有机物的状态不同而有所不同。态、食物及废弃有机物的状态不同而有所不同。对太原市城区和郊区麻雀种群数量分布的研究表明,近对太原市城区和郊区麻雀种群数量分布的研究表明,近郊的农民居住区数量比城市公园多,后者比城市居民区多。郊的农民居住区数量比城市公园多,后者比城市居民区多。城市鸟类种群活动与城市植被密切相关,城市森林的城市鸟类种群活动与城市植被密切相关,城市森林的面积与鸟类种群数量呈正相关,如东京都
36、中心附近大山雀面积与鸟类种群数量呈正相关,如东京都中心附近大山雀繁殖与森林面积的关系。繁殖与森林面积的关系。3、鸟类的危害:、鸟类的危害:62年美国华盛顿州一些天鹅与飞机相撞,导致机尾受伤,年美国华盛顿州一些天鹅与飞机相撞,导致机尾受伤,死亡死亡17人;人;70年波士顿机场一架正在爬升的飞机与一群掠鸟年波士顿机场一架正在爬升的飞机与一群掠鸟相撞,造成相撞,造成60死亡。鸟类喜欢聚居在机场附近与食物丰富、死亡。鸟类喜欢聚居在机场附近与食物丰富、隐蔽处多、水源丰富、场地空间大、受家畜干扰小有关。隐蔽处多、水源丰富、场地空间大、受家畜干扰小有关。三、城市昆虫区系与群落1、城市昆虫的来源、城市昆虫的来
37、源 聚集:适应城市环境的昆虫聚集形成城市昆虫区系。聚集:适应城市环境的昆虫聚集形成城市昆虫区系。如:蚜虫、蚂蚁、介壳虫、蚊、蝇等。如:蚜虫、蚂蚁、介壳虫、蚊、蝇等。扩大:当地原有或飞入城市的昆虫,对城市新环境较原有扩大:当地原有或飞入城市的昆虫,对城市新环境较原有 环境更适应,成为优势种。环境更适应,成为优势种。如蚜、蚧、食叶蛾类、蜚蠊、白蚁及各类仓储害虫如蚜、蚧、食叶蛾类、蜚蠊、白蚁及各类仓储害虫 引入:通过人及交通工具引入城市,并在城市定居的昆虫。引入:通过人及交通工具引入城市,并在城市定居的昆虫。如体虱、跳蚤、臭如体虱、跳蚤、臭虫、豆象、天牛、虫、豆象、天牛、粉虱等。粉虱等。城市昆虫来源
38、主要有三条途径:城市昆虫来源主要有三条途径:2、城市化对城市昆虫的影响、城市化对城市昆虫的影响城市化的发展使城市昆虫区系复杂多变城市化的发展使城市昆虫区系复杂多变城市各建筑设施密集布局和人口拥挤,又城市各建筑设施密集布局和人口拥挤,又缺乏自然阻隔的屏障,因此各系统的昆虫缺乏自然阻隔的屏障,因此各系统的昆虫种群易主动迁移和扩散或人为传带和扩散,种群易主动迁移和扩散或人为传带和扩散,使子系统之间互相混杂,互相交流。使子系统之间互相混杂,互相交流。加之,不断有外来昆虫的引入和本地的迁加之,不断有外来昆虫的引入和本地的迁出,变得更复杂。出,变得更复杂。城市化影响昆虫得生长发育城市化影响昆虫得生长发育
39、城市气温增高、城市气温增高、CO2 浓度、排污、垃圾浓度、排污、垃圾 等可影响昆虫的生长发育速度,改变生活等可影响昆虫的生长发育速度,改变生活周期。周期。城市废气、废水对城市昆虫有明显影响城市废气、废水对城市昆虫有明显影响 如:如:SO2 和和HF对蜜蜂和家蚕有害;对蜜蜂和家蚕有害;对蚜、蚧、粉虱繁殖有利。对蚜、蚧、粉虱繁殖有利。低浓度的臭氧低浓度的臭氧有利于豆蚜、墨西哥瓢虫有利于豆蚜、墨西哥瓢虫和舞毒蛾的繁殖。和舞毒蛾的繁殖。汽车尾气的含铅微尘汽车尾气的含铅微尘铅累积在植物中,铅累积在植物中,可通过富集影响天敌。可通过富集影响天敌。公路尘土覆盖路边树木公路尘土覆盖路边树木妨碍寄生蜂的产卵。妨
40、碍寄生蜂的产卵。硫氧化物硫氧化物导致尺蛾等体黑化,不易被鸟觅食。导致尺蛾等体黑化,不易被鸟觅食。辐射污染对植食性昆虫的影响辐射污染对植食性昆虫的影响 紫外辐射可导致植物形态、生理代谢的改变,紫外辐射可导致植物形态、生理代谢的改变,进而影响植食性昆虫,使种群数量降低。进而影响植食性昆虫,使种群数量降低。3、城市昆虫的危害、城市昆虫的危害 如:粮食及加工品;干果水果及加工品;如:粮食及加工品;干果水果及加工品;棉麻丝纺织品原料及成品;毛皮革、羽绒棉麻丝纺织品原料及成品;毛皮革、羽绒及制品;中药材、西药原料及成品;竹木、稿秆及制品;肉及制品;中药材、西药原料及成品;竹木、稿秆及制品;肉类腌制品;纸张
41、、书报及印刷品;各类竹木藤纸包装等都有类腌制品;纸张、书报及印刷品;各类竹木藤纸包装等都有很多遭受虫害损失的报道。很多遭受虫害损失的报道。可估计损失的虫害:可估计损失的虫害:难于估计损失的虫害:难于估计损失的虫害:如:涉外高级宾馆饭店或医院等内有蜚蠊、白蚁、蚂蚁等会如:涉外高级宾馆饭店或医院等内有蜚蠊、白蚁、蚂蚁等会给人留下不良印象;图书馆、档案馆、博给人留下不良印象;图书馆、档案馆、博物馆等资料、标本受虫蛀,损失无法估价;物馆等资料、标本受虫蛀,损失无法估价;城市园林绿化、名胜古树、古建筑等受虫城市园林绿化、名胜古树、古建筑等受虫害影响观赏价值。害影响观赏价值。传播各种疾病:传播各种疾病:城
42、市卫生昆虫城市卫生昆虫蜚蠊蜚蠊:据调查我国蜚蠊在北方沈阳以:据调查我国蜚蠊在北方沈阳以日本大蠊日本大蠊为优势为优势种;长江流域的上海、武汉、成都则以种;长江流域的上海、武汉、成都则以德国小蠊德国小蠊为主;为主;福建漳州则以美洲大蠊数量最多。福建漳州则以美洲大蠊数量最多。在日本,德国小蠊、黑胸大蠊和在日本,德国小蠊、黑胸大蠊和日本大蠊正在城市生活圈内扩大。日本大蠊正在城市生活圈内扩大。德国小蠊德国小蠊美洲大蠊美洲大蠊 蚊虫能传疟疾、丝虫病、流行性乙型脑炎、蚊虫能传疟疾、丝虫病、流行性乙型脑炎、登革热、黄热病等。登革热、黄热病等。蝇类能传霍乱、副霍乱、痢疾、伤寒、副伤蝇类能传霍乱、副霍乱、痢疾、伤
43、寒、副伤寒、脊椎灰质炎、肠炎、结核病等。寒、脊椎灰质炎、肠炎、结核病等。蜚蠊也能携带几十种病原体,传播痢疾、霍蜚蠊也能携带几十种病原体,传播痢疾、霍 乱、乙型肝炎、脊椎灰质炎、口蹄疫等,蜚蠊乱、乙型肝炎、脊椎灰质炎、口蹄疫等,蜚蠊携带的致癌物质携带的致癌物质黄曲霉素达黄曲霉素达2950%。上表可见:上表可见:沈阳沈阳市区不同场所以日本大蠊为主;市区不同场所以日本大蠊为主;上海上海居民区居民区以黑胸大蠊为主,饮食店和宾馆则以德国小蠊优势种;以黑胸大蠊为主,饮食店和宾馆则以德国小蠊优势种;漳州漳州居民区宾馆褐斑大蠊数量较多,饮食店以美洲大蠊为优势种。居民区宾馆褐斑大蠊数量较多,饮食店以美洲大蠊为优
44、势种。蝇类:蝇类:城市蝇类的种类和组成随季节呈明显的波动。城市蝇类的种类和组成随季节呈明显的波动。南方南方的的蝇密度一般在蝇密度一般在6月及月及9月较高,而月较高,而北方北方则以则以56月数量最多。月数量最多。蝇类数量变化与自然条件和人为有关,如积水、不卫生等。蝇类数量变化与自然条件和人为有关,如积水、不卫生等。城市户养动物包括人类观赏、城市户养动物包括人类观赏、“伴侣伴侣”以以及科学实验的动物。城市动物园是提供观赏动及科学实验的动物。城市动物园是提供观赏动物的集中地,也是城市动物多样性保护的场所。物的集中地,也是城市动物多样性保护的场所。四、城市户养动物四、城市户养动物 城市户养动物最多的是
45、鸟类,人工放养鸽子较多;家城市户养动物最多的是鸟类,人工放养鸽子较多;家养宠物在世界城市中十分盛行。养宠物在世界城市中十分盛行。户养动物能传病,如狂犬病、出血热等。户养动物能传病,如狂犬病、出血热等。五、城市土壤动物五、城市土壤动物 如蚯蚓如蚯蚓A0型:原生活在枯枝型:原生活在枯枝落叶层或植被落叶层,由于城市落叶层或植被落叶层,由于城市枯枝落叶被扫除,地面被践踏,枯枝落叶被扫除,地面被践踏,使其无法生存,使其无法生存,A0型蚯蚓也是受型蚯蚓也是受大气污染影响最严重的蚯蚓。大气污染影响最严重的蚯蚓。城市化使城市下垫面发生深刻变化,大量建筑物城市化使城市下垫面发生深刻变化,大量建筑物的耸立及地表的
46、硬化,土壤结构及理化性质均发生改变,的耸立及地表的硬化,土壤结构及理化性质均发生改变,致使土壤动物区系等随之发生变化。致使土壤动物区系等随之发生变化。室外空气中的微生物是由水体、土壤及生物生长活动,室外空气中的微生物是由水体、土壤及生物生长活动,并通过气流、尘埃、土粒等搬运而进入大气。另外,许多并通过气流、尘埃、土粒等搬运而进入大气。另外,许多地方特殊的工农业、市政设施等都可造成微生物的散播。地方特殊的工农业、市政设施等都可造成微生物的散播。第三节第三节 城市微生物城市微生物一、空气中的微生物群落 空气中的微生物群落包括细菌、霉菌、放线菌等等空气中的微生物群落包括细菌、霉菌、放线菌等等。有些细
47、菌、霉菌等能使人、动植物致病,很多可使工农有些细菌、霉菌等能使人、动植物致病,很多可使工农业原料和产品腐败霉烂。业原料和产品腐败霉烂。人类和动物的活动乃至植物的生长繁殖都向空气中人类和动物的活动乃至植物的生长繁殖都向空气中散播微生物,它们的种类和数量受人类和动植物的影响。散播微生物,它们的种类和数量受人类和动植物的影响。1室外空气中的微生物室外空气中的微生物 室外空气中微生物的数量与人和动物密度、植物生长室外空气中微生物的数量与人和动物密度、植物生长状况、土地利用和地面铺设情况以及气候因素有关。状况、土地利用和地面铺设情况以及气候因素有关。气挟气挟微生物数量随季节而有明显变化微生物数量随季节而
48、有明显变化,少数常年相对稳定(曲,少数常年相对稳定(曲霉、青霉)。湿度与真菌和好氧菌类基本呈正相关。一般霉、青霉)。湿度与真菌和好氧菌类基本呈正相关。一般室外空气微生物多为非致病性腐生微生物室外空气微生物多为非致病性腐生微生物。微生物在空气中的浓度与距离地面的高度呈对数下降微生物在空气中的浓度与距离地面的高度呈对数下降,故室外空气微生物不是传染疾病的重要因子。故室外空气微生物不是传染疾病的重要因子。许多在室外空气中存在的微生物随气流带入,也存许多在室外空气中存在的微生物随气流带入,也存在于室内空气中。但室内空气中微生物的在于室内空气中。但室内空气中微生物的主要来源主要来源是人、是人、动物、植物
49、。动物、植物。包括:非致病微生物包括:非致病微生物 致病微生物:细菌、病毒、真菌、致病微生物:细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次体放线菌、立克次体2室内空气中的微生物室内空气中的微生物通过气流传播致病的细菌通过气流传播致病的细菌:结核杆菌、白喉杆菌、:结核杆菌、白喉杆菌、炭疽杆菌、百日咳杆菌、脑膜炎球菌等。炭疽杆菌、百日咳杆菌、脑膜炎球菌等。通过空气传播的致病性病毒通过空气传播的致病性病毒:流感病毒、麻疹病毒、:流感病毒、麻疹病毒、腮腺炎病毒、天花病毒、水痘病毒、腮腺炎病毒、天花病毒、水痘病毒、SARS等。等。尘埃:是空气中微生物的主要载体。多来自纺织物。尘埃:是空气中微生物的主要载体。多来自纺
50、织物。飞沫:打喷嚏扩散作用最强,其次是咳嗽。飞沫:打喷嚏扩散作用最强,其次是咳嗽。飞沫核:较小的飞沫经蒸发后留下的核心,可悬浮在空中飞沫核:较小的飞沫经蒸发后留下的核心,可悬浮在空中.空气中真菌对人的危害性可概括为三方面:空气中真菌对人的危害性可概括为三方面:污染食品:如黄曲霉污染食品:如黄曲霉 引起变态反应,对呼吸道的影响引起变态反应,对呼吸道的影响尤为显著。枯草热、尤为显著。枯草热、过敏性鼻炎、过敏性鼻炎、支气管哮喘、过敏性间质肺炎,支气管哮喘、过敏性间质肺炎,多为毛、根霉引起。多为毛、根霉引起。引起真菌病:曲霉肿引起真菌病:曲霉肿人类传染病中,室内空气传播是主要途径,传播方式:人类传染病