《人类自然与城市》由谢芾主编：可持续发展的概念最先是1972年在斯德哥尔摩举行的联合国人类环境研讨会上正式讨论的。1987年，世界环境与发展委员会出版《我们共同的未来》报告，将可持续发展定义为：“既能满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。”作者是挪威首位女性首相布伦特兰，她对可持续发展的定义被广泛接受并引用。可持续发展是一个密不可分的系统，既要达到发展经济的目的，又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源和环境，使子孙后代能够永续发展和安居乐业！

《人类自然与城市》由谢芾主编，是一本自然科学类读物。环境问题的实质是社会、经济、环境之间的协调发展问题以及资源的合理开发利用问题。本书包括了人类生活、自然和生态等各种关系的方方面面，从而让青少年了解环境保护对我们的重要性，以环境保护为己任。在《人类自然与城市》里，既有令人感动的环保故事，又有深刻实用的环保知识，它会使我们每一个人都能成为一名守护地球家园的忠诚卫士。

自然生态系统

生态学

生物圈

自然生态系统

自然生态系统的功能

自然生态系统的平衡与失调

城市生态系统

城市化

生态城市

城市生态系统

生态城市设计

环境保护与城市规划

发展城市生态环境战略

人类—环境系统

人类的诞生

人类的环境

人类一环境系统

人口爆炸与地球

环境是人类的朋友

人类环境的发展状况

自然与城市的环境问题

水污染与治理

大气污染与治理

土壤污染

固体废物污染与控制

噪声污染与控制

温室效应的影响与应对

城市热岛效应

臭氧层的破坏与拯救

酸雨的危害与防治

核污染与防治

三者的可持续发展

能源是人类发展的基石

联合国《人类环境宣言》

实现可持续发展

生态学

和各种科学一样，生态学的发展自有历史记载以来，有一个逐渐的、间歇的过程。“生态学”这一名词是近代才创造的，是1869年由德国生物学家海克尔首先提出的。大约从1900年开始，生态学被公认为生物学的一个独立的领域，而仅在最近的几十年，“生态学”才成为一个普通的词汇。今天，每个人都深刻认识到环境科学对于创造和保持高度的人类文明是必不可少的工具。因此，生态学迅速发展成为和人们每天生活都有着最密切联系的一门分支科学。

生态学原是一门研究生物与其生活环境相互关系的科学，是生物学的主要分科之一。初期偏重于植物，后来逐渐涉及动物，因而有植物生态学和动物生态学之分。近来，由于人类环境问题和环境科学的发展，生态学扩展到人类生活和社会形态等方面，把人类这一个生物物种也列入生态系统中，来研究并阐明整个生物圈内生态系统的相互关系问题，这样便形成了人类生态学，形成了这一领域更广泛、内容更丰富的科学。同时，现代科学技术的新成就也已经渗透到生态学的领域中，赋予它新的内容和动力，使之成为多学科的、当代较活跃的科学领域之一。

例如，系统工程学与生态学结合形成的系统生态学，属于生态学领域中方法论的发展，核心是从整体出发考虑问题。尤其是大系统的兴起，正在受到人们的普遍注意，这类系统的性能如有所改善，预期经济效益将是非常大的。又如生态学与数学结合产生的数学生态学，不仅给认识和阐明各种复杂的生态系统提供了有效的工具(如系统分析、建立数学模型等等)，而且数学的抽象概念及推导方法，也将对未来的生态学起显著作用。

此外，计算科学和计算技术的应用，有可能帮助人们进一步认识和解释生态系统中的复杂现象，并从中找出规律。近年来，数学模型已逐渐在害虫控制、益虫利用、鱼群捕捞、森林管理、牧场改良中得到应用，提供了一系列最优管理策略和预测方法。当它与化学生态学和物理生态学所提供的生态信息相结合，就可获得最好的生态效益。毫无疑问，数学生态学迅速发展，必将导致生态学新理论、新方法的出现，使人类在了解自然、利用自然和改造自然的斗争中更加主动。

其他生态学分支的形成也将会在人类社会的发展中产生积极作用。特别是综合运用生态学各分支的成就，使得经济效益、社会效益、生态效益相结合，这种结合为协调高速度经济发展与环境保护之间的关系指明了方向。

由上可见，传统的生态学定义已不能概括当今生态学的丰富内容了。现代生态学应该是一门多学科的自然科学，它研究生命系统与环境系统之间相互作用的规律及机理。所谓生命系统，就是自然界具有一定结构和调节功能的生命单元，如动物、植物、微生物等。所谓环境系统，就是自然界的光、热、空气、水分以及各种有机物和无机元素相互作用所共同构成的空间。现代生态学的这种解释，对生态科学本身也提出了更高的目标。

概括起来，生态学的发展进程中，有三个主要特点：

(一)从定性探索生物与环境的相互作用到定量研究；

(二)从个体生态系统到复合生态系统，由单一到综合，由静态到动态地认识自然界的物质循环与转化规律；

(三)与基础科学、应用科学相结合，发展了生态学，扩大了生态学的领域。

综上所述，生态学和环境科学显然有很多共同的地方，他们所研究的问题基本上是相近的，只不过生态学是以一般生物为对象，着重研究自然环境因素与生物的相互关系，单纯属于自然科学的范畴。环境科学则以人类为主要对象，把环境与人类生活的相互影响作为一个整体来研究，从而和社会科学发生十分密切的联系。

因此，生态学的许多基本原理同样也可以用于环境科学中，作为基础理论而联系到人类独特的主观能动性和复杂的社会关系，来研究和解决人类生活与环境问题。

知识点

海克尔

海克尔(1834—1919)，德国博物学家，达尔文进化论的捍卫者和传播者。在1866年出版的《普通形态学》一书中，海克尔以进化的观点阐明生物的形态结构，并以“系统树”的形式，表示出各类动物的进化历程和亲缘关系。1899年，海克尔出版了《宇宙之谜》一书，书中不但对19世纪自然科学的巨大成就，特别是生物进化论作了清晰的叙述，而且根据当时的科学水平，对宇宙、地球、生命、物种、人类及其意识的起源和发展，进行了认真的探索，力求用自然科学提供的事实，为人们勾画出一幅唯物主义的世界图景。他发现了144个放射虫的新种，对近4000种的海洋动物作了描述或归类，写出了《放射虫》一书，并对“生态学”和“生物分布学”等名词下过明确的定义。

生物圈

地球上自有生物出现以来，他的发展便进入了新的更高级阶段，这是因为生物在地球的物质循环和能量交换的过程中起了特殊的重要作用。

生物圈的概念是由奥地利地质学家休斯在1875年首次提出的，直到1962年苏联的地球化学家维尔纳茨基所做的“生物圈”报告之后，才引起人们的注意。现代对生物圈的理解仍是当时维尔纳茨基的概念。生物圈是指地球上有生命活动的领域及其居住环境的整体。

生物圈由大气圈下层、水圈、土壤岩石圈以及活动于其中的生物组成，其范围包括从地球表面向上23千米的高空至向下12千米的深处(太平洋中最深的海槽)。在地表上下100米左右的范围内是生物最集中、最活跃的地方。

生物圈的形成是生物界和水圈、大气圈及土壤岩石圈长期相互作用的结果。作为地球一个外套的生物圈，它之所以存在，是因为具备了下列3个条件：1.可以获得来自于太阳的充足光能。一切生命活动都需要能量，这些能量的基本来源是光能，绿色植物通过光合作用产生有机物而进人生物循环；2.有可被生物利用的大量液态水。几乎所有的生物体都含有大量的水分，没有水就没有生命；3.生物圈内有适宜生命活动的温度条件，在此温度变化范围内的物质存在着气态、固态、液态三种物态变化，这也是生命活动的必要条件。

生物圈内提供了生命物质所需要的营养物质，包括氧气、二氧化碳以及氮、碳、钾、钙、铁、硫等矿物质营养元素，它们是生命物质的组成成分，并参加到各种生理过程中去。以上都是生物圈内存在的生物生存所必需的环境条件。此外，还有许多环境条件(例如风、水的含盐浓度等)，虽然不一定是各种生物生存的必要条件，但也对生物产生影响，所有这些环境条件可总称为生态条件。

在最适宜的条件下，生物的生命活动促进了物质的循环和能量的流通，并引起生物的生命活动发生种种变化。同时，生物要从环境中取得必要的能量和物质，就得适应环境；环境因生物的活动发生了变化，又反过来推动生物的适应性。生物与生态条件这种交互作用促进了整个生物界持续不断的变化。

综上所述，在地球上有生命存在的地方均属生物圈。构成生物圈的生物，包括人类在内的所有动物、植物和微生物，他们不断地与环境进行物质和能量的交换。相比地球上其他生命的历史来说，人类的生命史是比较短暂的，在人类出现农业生产以前，人类活动对生物圈的影响是微不足道的。自从有了工农业生产以后，人类开始利用大自然，并对自然环境不断产生影响。因此，人类与生物圈的相互关系问题的研究，已越来越引起人们的关注。P2-5

自然生态系统是在一定时间和空间范围内，依靠自然调节能力维持的相对稳定的生态系统。不过，生态系统的自我调节能力是有限度的。当外界压力很大，使系统的变化超过了自我调节能力的限度即“生态阈限”时，它的自我调节能力便随之下降，以至消失。此时，系统结构被破坏，功能受阻，以致整个系统受到伤害甚至崩溃，此即通常所说的生态平衡失调，这就是在给我们人类敲响警钟了。

城市的出现，是人类走向成熟和文明的标志，也是人类群居生活的高级形式。18世纪的工业革命兴起后，工业化进程促进了生产力水平的提高，极大地加快了城市的发展。

城市生态系统是按人类的意愿创建的人工生态系统，不仅有生物组成要素和非生物组成要素，还包括人类和社会经济要素，这些要素通过能量流动、生物地球化学循环以及物资供应与废物处理系统，形成一个具有内在联系的统一整体。科学的城市生态规划与设计能使城市生态系统保持良性循环，呈现协调发展的格局。然而，在激烈的全球经济现代化发展中，普遍存在着片面追求经济增长的现象，造成环境恶化，致使城市生态系统日益遭到破坏，危机重重。

大约在100万年前，人类的祖先诞生，环境给人类以维持生存的基本条件，使其得以充分发展，人类则通过各种社会活动对环境施加影响。人类一环境系统是人类社会同自然环境之间互相影响、互相作用而形成的复杂系统。人类应当通过自身自觉的、能动的作用不断调整人类社会与自然环境之间的关系，促使人类一环境系统不断地朝着最优化的方向发展。

然而当前面临的“人口爆炸”现象，使我们的生存环境日益逼仄和恶化。联合国人口基金会1999年初公布的统计数字向人们展示了全球人口增长的历程：1804年世界人口只有10亿，1927年增长到20亿，1975年达到40亿，1999年达到60亿，到2050年将达到94亿。西方一些学者认为人口危机必将导致资源危机、粮食危机、生态危机，现代世界人口增长已超过了土地和自然资源的负载力。这种状况如果不迅速得到控制，人类将面临犹如原子弹、氢弹爆炸那样可怕的毁灭性灾难。因此，控制人口增长是关乎人类生存与发展的大事，刻不容缓。

环境污染问题是多方面的，其中三个方面的危害，尤其广泛与深重。一是大气污染，二是水污染，三是土壤污染。环境不断恶化的同时，能源危机也日益严重。世界经济的现代化，得益于化石能源，如石油、天然气、煤的广泛应用。因而它是建筑在化石能源基础之上的一种经济。然而，由于这一经济的资源载体将在21世纪上半叶迅速地接近枯竭，化石能源与原料链条的中断，必将导致世界经济危机和冲突的加剧，最终葬送现代市场经济和建立其上的城市。当前，用可再生能源太阳能、生物能、氢能、风能、水能等全面取代化石能源，进行一场新的工业革命，是世界经济可持续发展的需要，是人类生存的需要。

可持续发展的概念最先是1972年在斯德哥尔摩举行的联合国人类环境研讨会上正式讨论的。1987年，世界环境与发展委员会出版《我们共同的未来》报告，将可持续发展定义为：“既能满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。”作者是挪威首位女性首相布伦特兰，她对可持续发展的定义被广泛接受并引用。可持续发展是一个密不可分的系统，既要达到发展经济的目的，又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源和环境，使子孙后代能够永续发展和安居乐业！