1 用 i ltl, Jai te a F vr 4 四 ss ) : d d 4 : : 1 4 1 DEAS LSB ASN PLS SER ESS SELES OS DSESLS CELE ESLE SLE ESSE OSLELELELIE OSE COEPEES LS 城 CA) es Peer ww Bs 半 谷 高 久 ” 安 部 喜 也 eek mee 译 石 树 人 校 A 容 i 本 书 是 日 本 出 版 的 生态 学 丛书 之 一 , 是 在 著名 生态 学 家 丛书 编 委 宝 月 欣 二 先生 主持 下 。 由 沼 田 真 教授 等 几 位 学 者 编写 成 的 。 作者 以 大 量 的 事例 多 年 的 观测 资料 论述 了 城市 自然 特点 * 城市 化 过 程 对 自然 环境 的 影响 城市 生态 系统 的 结构 、 功 能 和 动态 ,城市 的 绿化 ?城市 环境 污染 及 其 防治 , 以 及 工农 业 生 产 基 地 的 合理 规划 和 建设 等 问题 。 这 对 我 国 城市 规划 和 建设 具有 很 大 参考 价值 。 同 时 对 我 国 开展 城市 生态 学 研究 也 具有 指导 意义 。 我 国 随 着 四 化 建设 , 城市 将 继续 扩大 。 本 书 所 论述 的 城市 生态 问 题 * 虽 然 主要 是 以 日 本 为 例 , 但 城市 生态 系统 演化 的 基本 原理 是 具有 普 遍 意 义 的 ,很 值得 我 们 一 读 : 为 预防 城市 环境 恶化 将 大 有 祷 益 5 本 书 可 供 生态 学 、 环 境 科 学 、 地 理学 、 国 土 整 治 等 科学 工作 者 阅 读 * 亦 可 供 城市 建设 者 和 关心 城市 环境 的 人 们 参考 。 中 野 尊 正 沼 田 真 半 谷 高 久 BMS S 都 市 生态 学 共立 出 版 株式 会 社 ,1978 年 第 4 版 城市 生态 学 (ay Pee aH # 半 丛 高 久 ” 安 部 喜 也 mek NH 译 , ABA 校 责任 编 辑 于 R Ae km BR 出 版 * ASB AK 1375 + GA Fit 4 AIT Ail 新 华 书 店 北京 发 行 所 发 行 “ 各 地 新 华 书店 经 售 * 1986 年 4 月 第 一 版 开本 :787Xx1092 1/32 1986 年 4 月 第 一 次 印刷 印张 :4 7/8 著 印 数 : 0001 一 5,000 字数 : 106,000 统一 书号 : 13031。3142 本 和 社 书号 : 4466。13 一 18 定 ft: 1.20 元 一 贯 热 受 自 然 的 日 本 人 ,近年 来 为 追求 幸福 , 却 不 知 不 觉 地 在 严重 了 破坏 着 自然 ,甚至 比 欧 美 走 得 更 远 。 时 至 今日 , 我 们 不 得 不 重新 认识 匀 然 ;去 了 解 我 们 与 自然 之 间 的 关系 。 人 世 生 存 难 。 生 存 难 才 迫 使 人 们 去 芳 虑 人 为 的 环境 , 并 进一步 芳 画 人 为 环境 周围 的 自然 环境 。 正 是 由 于 这 种 缘故 , 才 使 人 们 去 重新 认 只 生态 学 。 现在 需要 回答 生态 学 是 什么 ,并 且 指 出 其 不 足 之 处 , 使 之 得 到 进 一 步 的 发 展 。 为 此 ,很 多 生态 学 家 根据 战 前 的 长 期 历史 和 战 后 的 尤其 是 最 近 几 年 的 迅速 发 展 史 ,预测 今后 的 生态 学 问题 , 作 了 大 量 工 作 , 于 是 出 版 了 这 套 丛 节 。 一 切 都 在 急剧 变化 。 本 书 如 能 使 读者 学 到 一 些 贯穿 于 变化 之 中 的 法 则 ,以 了 解 我 们 的 前 景 , 则 作者 将 感到 非常 荣幸 。 编辑 委员 北 深 右 三 《东京 都 立 大 学 教授 ) 吉良 龙 夫 《〈 大 阪 市 立 大 学 教授 ) 宝 月 欣 二 《东京 都 立 大 学 名 誉 教授 ) 森 下 正明 《东京 大 学 名 誉 教授 ) 门 司 正三 《东京 大 学 名 誉 教授 ) 山本 访 太 郎 〈 东 海 大 学 教授 ) wore? ea ‘ 7 . ; 、 4 天 . j a —— ; . . yous . d . ee \ y ay ies’ Wy 7 . ato A ory f var, Wott t 5 " We | reer ~~ > aoe ’ \ ¥ ss yas + my “a me ea r OS bit ome) ome ae 这 这 » ities 站 he GLC eh NS tt! at pei Ge Dy Wines ee ‘ee PAKS a scape a A “es . ber Math, : ‘eft ope SE ET ot ATES a3 a*y os : STARE Le 序 言 应 约 执笔 撰写 生态 学 讲座 之 一 的 城市 生态 学 , 我 次 感 任 务 艰巨 。 因为 , 作为 现代 人 类 生活 密集 性 象征 的 城市 生态 学 虽然 颇 受 重视 ,文部 省 还 将 它 作为 特定 的 研究 项 目 , 成 立 了 研 究 小 组 进行 了 研究 , 但 目前 称 得 上 城市 生态 学 的 完整 体系 疝 未 建立 起 来 ,只 不 过 做 了 一 些 尝 试 性 的 研究 而 已 。 有 关 城 市 以 及 城市 问题 的 文献 ,最 近 读 不 胜 读 ,但 以 生态 学 的 观点 研究 城市 的 文章 可 以 说 根本 没有 。 正 当 探 索 在 这 样 围 难 情 况 下 如 何 编 好 本 书 的 时 候 , 接 到 编 委 之 一 的 宝 月 抒 二 先生 的 通知 , 在 1971 年 12 月 27 日 召开 了 有 半 谷 高 和 从 、 宝 月 k=. Anes) PE SIE ARRAYS AAS MAE 谈 会 。 最 后 , 宝 月 先生 以 会 上 发 表 的 意见 为 基础 ,提出 了 关于 城市 生态 学 一 书 的 大 致 设想 委托 我 们 四 人 负责 编写 。 宝 月 先生 所 草拟 的 文章 以 后 有 机 会 再 另行 发 表 。 对 于 城 市 生态 学 ,他 提出 了 大 致 划分 的 见解 。 其 一 ,是 关于 城市 生物 的 生态 学 ,也 就 是 深 受 城市 这 一 人 类 集团 影响 的 \ 特 殊 的 生态 学 , 即 城市 环境 下 的 植物 \ 动 物 \ 微 生物 或 人 类 的 生态 学 。 其 二 ,是 以 城市 本 身 的 代谢 为 中 心 , 研 究 城市 和 环境 的 关 系 , 以 及 代谢 对 城市 的 作用 等 等 。 研 究 某 一 城市 时 ,对 其 接纳 多 少 物 质 ` 能 量 , 如 何 使 用 ,排出 多 少 , 在 这 一 过 程 中 环境 又 将 ”如 何 被 改变 等 等 , 这 些 都 是 很 重要 的 。 为 了 将 环境 保持 在 某 种 状态 , 这 方面 的 知识 是 必要 的 。 这 些 就 是 宝 月 先生 所 阐述 的 关于 城市 生态 学 的 两 个 见解 。 我 们 四 人 虽然 交换 了 各 自 的 编写 大 纲 , 但 未 能 进一步 商 e。 iii e 定 细节 ,就 分 头 撰写 了 。 按 宝 月 先生 的 划分 见解 ,我 担负 的 属 于 第 一 个 范畴 ; 安 部 喜 也 \ 半 谷 高 人 两 位 担负 的 属于 第 二 个 范 畴 。 此 外 , 半 谷 先生 还 承担 着 文部 省 指定 的 专题 一 一 关于 城 市 化 学 物质 的 社会 地 球 化 学 行为 的 研究 ” ,他 试图 将 城市 视 为 一 种 物质 体系 , 以 阐明 各 种 物质 及 能 量 的 收 支 和 转化 。 也 就 是 将 城市 比拟 为 一 个 生物 体 , 来 阐明 其 物质 代谢 ,他 认为 这 是 城市 生态 学 的 一 个 基本 部 分 。 中 野 尊 正 先 生 提 出 怎样 才能 正确 认识 焉 市 地 区 的 自然 这 一 问题 ,他 把 城市 作为 人 类 的 环境 ,试图 从 人 类 生存 的 角度 进 THR. 也 就 是 要 研究 自然 灾害 、 人 为 灾害 以 及 和 目 然 环境 和 天 然 资源 的 破坏 与 苑 废 等 , 而 这 些 都 是 主体 的 城市 与 其 客体 的 目 然 条 件 、 上 自然 资 源 相 互 作 用 的 结果 。 按 宝 月 先生 的 划分 , 这 是 接近 于 第 一 个 范畴 的 内 容 。 这 本 书 是 我 们 按 目 己 的 见解 分 头 撰写 后 汇集 成 册 的 , 只 是 一 些 初步 的 论述 , 如 能 对 城市 生态 学 的 发 展 和 确立 起 到 抛 砖 引 玉 的 作用 , 则 不 胜 荣幸 。 最 后 对 鼓励 我 们 写成 此 书 的 宝 月 欣 二 编 委 和 共立 出 版 社 的 若 井 宽 先生 次 致谢 意 。 aa 1973 年 10 月 Fl 录 第 一 编 , 作 为 人 类 环境 的 城市 《中野 苯 正 ) 第 1 章 1.1 1.2 1.3 第 2 章 a 2.2 2.3 2.4 第 3 章 3.1 3.2 3.3 城市 和 自然 pe 1 对 城市 地 区 自然 研究 的 立场 ppp 1 研究 城市 自然 的 社会 科学 观点 pe 2 城市 的 发 展 及 其 界限 pep 6 城市 化 和 自然 的 变化 pp。 9 早期 环境 问题 的 事例 pp。 9 地 下 水 的 利用 和 自然 的 变化 ppp 11 地 面 下 沉 区 域 向 全 国 延 伸 asseoeecseosoesedessss5o5eveassaosoeogosc 12 滤 积 台地 的 开发 和 自然 的 变化 .pp 16 自然 灾害 和 上 自然 性 公害 avin tele Ces Gaeene sess eae ashes hens 20 世界 的 自然 灾害 pe 20 日 本 的 城市 和 灾害 pv 21 城市 和 水 covcescceescccsccccesceccssercescessssccssessesscseessaneces 24 第 二 编 “ 城 市 生态 系统 的 结构 和 动态 CAR) 第 1 章 1.1 1.2 第 2 章 2.1 2.2 2.3 城市 和 城市 化 pp 26 绪 言 annncnnsserssrenecvsccecercvccssarsssrscsrassasssscsesasanssasenns 27 PE TTAL ARTE cnecesccccessecenssesesinysadaccsenanesarsaseneceaees 28 与 生物 有 关 的 城市 环境 的 特征 .……… 和 0 33 关于 城市 气候 costes eee ec eee ceeececereecsenseeeeeeeeceseeeseeereeees 33 关于 城市 的 水 crccccccceccceccececcenececceeesccensasensessescaseees 39 关于 城市 室 气 9999 42 ae 关于 城市 土壤 Titi ee 49 第 3 章 RTT IAA BA AE Be ee erence ee cee cence eee enecee ees 51 3.1 城市 园林 生态 系统 的 动态 一 一 主要 是 自然 教育 园 内 的 动 植物 的 变化 站 51 3.2 RTT ERHIAI IDA pp 62 3.3 动物 区 系 的 变化 .ppp 69 3.4 生物 标志 ceccrecceceenccecenceanseccecscccatecespecstuerasheseress 477 第 4 章 城市 压抑 下 的 人 类 .……… maoavevoa RE 汪汪 二 97 小 结 区 pp 103 a | Cree 105 Fa TNA Sew , 半 谷 高 入) 第 1 章 b= SE AG Eee a 111 1.1 绪 言 pp 111 1.2 物质 及 能 量 转移 的 形态 ……………………… mai th ne A 115 A. 物质 的 转移 pp 115 B. .能 浙 的 输送 .全 主人 aaa 117 ae: 城市 的 物质 积存 量 an pcedcepensacwccccneuuceeen ra tanEe aEnumeEE 118 第 2 章 城市 的 水 循环 123 2.1 水 循环 pp 123 2.2 随同 水 循环 而 发 生 的 物质 移动 区 ee 124 A. 在 净化 过 程 中 发 生 的 物质 移动 pp 126 B。 随 同 水 的 使 用 而 发 生 的 物质 移动 pp 127 C. 和 下 水 道 有 关 的 物质 移动 129 3 EE AUDA IR eee eee eee eee Serer eee 131 Ee | 食物 的 代谢 本 131 3.2 纸 的 代谢 cece cece cee eee ee ecec ee eceeeeeerereeeneeeeeneeseeneeeeens 132 3.3 燃料 的 代谢 fades 2 134 3.4 氧气 的 消耗 pe 135 了 PGi eceaseccoscecensoasenesececcnescancsecesseconssacevcasasoonas ! tga cet dui Vb skp bi debs i cekg en (Mts 0s Sacbole al 人 @ vii e “ll 和 7 ‘ 7 ‘ ova PY f . 4 ‘ wi ay 区 ~ 了 1a “te es | at i RS Ag RRR I a7 kd 5 Rs / heer a% sj: aint ROR oama > ‘e* ofr eat eomase ene eeee «eters “Py OS «te ee oo sekww ey - f « : Mi _* aot Be ; ; as 本 ea PRL Rp A ite. AD eee es - 4 " 市 Pi. ¥ ? « ag a> 0 he ‘« ny A> 也 过 YY 22 _ =x. te + Wake y bik: eee acetone ; Dy care ae nt ieee: pote der Mey Vag aa oie a 第 一 编 , 作 为 人 类 环境 的 城市 HOE 第 1 章 城市 和 自然 11 对 城市 地 区 目 然 研究 的 立场 先 不 谈 有 没有 可 以 叫做 城市 生态 学 的 这 门 学 科 , 客 观 上 , 有 越 来 越 多 的 人 在 担心 城市 环境 逐渐 恶化 , 预 计 将 来 还 会 出 现 更 严重 的 事态 ,甚至 可 能 影响 到 人 类 的 生存 ,因而 痛感 有 必 要 从 人 类 生存 的 立场 出 发 去 研究 作为 人 类 生活 环境 的 城市 。 这 些 人 虽然 还 不 能 说 都 是 以 人 类 为 中 心 去 研究 城市 或 城市 环 境 的 , 但 确实 提出 了 一 些 问题 。 其 中 有 的 虽 没有 确切 依据 , 只 是 评论 性 发 言 , 但 是 有 各 种 学 术 领 域 的 人 ,不 仅 是 城市 建设 FAR, 对 作为 人 类 环境 的 城市 在 进行 思考 , 进行 研究 , 勇于 发 表 见 解 ,这 一 事实 本 身 就 很 有 意义 。 本 稿 也 不 拘泥 于 生态 学 ”的 定义 ,而 是 根据 笔者 认识 到 的 从 事 “城市 目 然 环境 ”研究 的 必要 性 及 其 社会 意义 ;不 是 按 教科 书 形 式 , 而 是 按 提出 问题 的 序 论 性 随笔 方式 编写 的 。 笔 者 是 学 目 然 科学 和 地 区 调查 技术 的 , 缺 乏 社会 科学 方面 的 知 识 ;预计 本 书 可 能 起 到 初步 研究 报告 的 作用 。 我 们 周围 的 , 目 然 , 有 时 被 叫做 上 自然 、 目 然 条 件 或 自然 环境 s ;加 以 利用 能 产生 经 济 价值 的 目 然 , 叫 做 目 然 资源 ;对 来 ° k ¢ 自 外 界 的 对 人 类 生活 和 生产 活动 起 不 好 作用 的 , 根 据 其 外 力 的 种 类 和 作用 的 结果 ,叫做 灾害 、 公 害 或 环境 破坏 。 不 用 说 一 般 人 , 甚 至 研究 人 员 在 宣传 的 时 候 , 也 笼统 地 使 用 这 些 名 词 , 以 至 有 时 引起 混乱 自然 这 个 词 往 往 局 限于 生物 的 自然 , 即 针对 生物 来 说 的 , 自然 和 自然 环境 常常 是 不 加 区 别 的 。 自然 环境 ,严格 地 说 应 该 叫做 生物 的 自然 环境 , 即 常 常 是 以 生物 为 中 心 使 用 这 个 词 的 。 自然 是 客观 存在 的 *- 自然 环境 是 由 环境 同 其 主体 的 关系 而 形成 的 。 自 然 条 任 是 人 类 或 人 类 谋生 的 对 象 , 与 自然 自然 环境 在 概念 上 是 不 同 的 。 自 然 条 件 本 身 并 不 能 得 出 经 济 价值 ”来 ,在 这 一 点 上 和 直接 产生 经 济 价值 的 自然 资源 的 概念 不 同 。 自然 科学 研究 的 是 自然 ,工程 学 、 农 学 、 经 济 学 研究 的 是 自然 条 件 或 自然 资源 这 个 自然 的 另 一 侧面 。 自 然 环境 在 今天 又 重 新 作为 问题 提出 来 , 可 以 说 是 立足 于 自然 条 件 和 自然 资源 对 自然 资源 的 开发 .生产 、 消 费 等 人 为 活动 的 反省 。 在 这 一 点 上 , 研究 自然 环境 的 立场 ,与 研究 自然 的 立场 ,与 生产 等 利用 自然 的 立场 是 不 一 样 的 。 如 不 理解 这 一 点 , 一 切 议论 都 将 是 枉 费 展 舌 ,并 且 研 究 自然 环境 的 立场 也 将 因 经 济 原则 而 完全 消 实 。 本 编 以 城市 为 主体 ,论述 作为 城市 客体 的 自然 条 件 \ 自 然 环境 、 自 然 资 源 , 及 其 相互 作用 而 产生 的 自然 灾害 ` 自 然 性 灾 害 、 人 为 的 灾害 ,自然 本 身 以 及 自然 环境 、 自 然 资源 的 破坏 和 荒废 等 | 12 ”研究 城市 自然 的 社会 科学 观点 1 城市 是 政治 ,行政 经 济 、 社 会 、 文 化 等 人 类 活动 的 场所 。 在 物资 方面 ,建筑 物 占据 着 比较 狭 罕 的 空间 .并 有 担负 城市 功 能 活动 的 人 群 , 有 必要 的 交通 设备 和 其 他 各 种 设备 。 城市 具 °° TD 。 有 物质 的 ;经济 的 、\ 社 会 的 以 及 文化 的 各 种 因素 以 及 居民 等 本 来 就 是 和 自然 相对 立 的 非 自 然 的 产物 。 城 市 是 在 破坏 自然 、 损伤 自然 中 逐渐 扩大 起 来 的 》 城 市 的 各 种 活动 以 其 产生 的 废 弃 物 质 在 继续 破坏 城市 及 其 周围 的 自然 和 自然 环境 。 有 关 城 市 的 各 种 法 规 , 似 乎 认为 城市 破坏 自然 和 自然 环 境 是 理所当然 的 。 从 而 未 作 有 效 的 限制 。 某 些 限制 在 行政 措 施 上 虽然 不 是 没有 规定 ,但 却 恶化 了 城市 环境 ,在 有 关 首 都 境 内 绿化 地 带 的 规定 中 可 以 看 到 这 种 事例 。 建 筑 标 准 法 的 实施 是 以 建筑 物 为 中 心 的 , 以 至 把 城市 环境 破坏 到 今天 这 样 。 市 内 修建 高 速 公路 使 沿线 的 噪音 集中 在 狭窄 的 带 状 地 区 , 从 而 恶化 了 路 旁 的 中 层 建筑 物 的 居住 环境 。 有 关 城 市 功能 的 研究 人 员 也 在 尚 无 充分 研究 结果 的 情况 下 :就 肯定 和 赞成 城市 的 大 型 化 。 试 举 汽车 为 例 , 在 美国 轿车 普及 率 每 1000 人 为 727 辆 (1968 年 ); 而 日 本 为 68 辆 (1969 年 )。 于 是 认为 日 本 的 汽车 普及 率 尚 低 , 并 提出 了 “社会 生活 摩托 化 的 时 代 ” 等 不 栓 当 的 口号 ? 煽 起 了 汽车 热 。1968 年 , 美 国有 汽车 106200 辆 * ,日 本 是 15400 辆 ** ,但 公路 全 长 美国 是 5,929,000 公里 , 日 本 是 1,005,000 公里 ; 平均 每 公里 的 辆 数 , 美国 是 17.2 辆 ,日 本 是 15.4 辆 。 如 再 把 公路 宽度 和 路 面 铺 装 率 **#%( 美 国 43.6 匈 。 日 本 .12.6 儿 ) 计算 在 内 ,那么 日 本 每 公里 的 汽车 辆 数 就 相当 于 美国 的 3 倍 。 由 于 路 面 铺 装 不 良 而 产生 的 噪音 和 由 于 交通 量 大 而 路 面 又 狭窄 , 使 沿线 居民 因 汽车 带 来 的 公害 已 达到 世界 最 坏 的 程度 。 平原 地 区 每 平方 公里 汽车 辆 数 , 在 美国 为 43 辆 ,日 本 为 171 辆 ,相当 于 美国 的 4 倍 。 这 *# 原文 有 误 ) 应 为 101,978,800 辆 。 一 一 译 者 注 ax JAX AIR, 15,477,000 辆 。 一 一 译 者 注 wee 路 面 铺 装 率 : 是 指 用 沥青 或 水 泥 履 盖 的 路 面 的 长 度 与 道路 总 长 度 之 比 : 用 百分数 表示 。 译 者 注 3 e 种 情况 如 再 按 地 区 分 布 计算 , 城 市 及 其 周围 地 区 每 平方 公里 则 超过 1,500 辆 ,数字 大 得 惊人 。 即使 这 样 , 在 日 本 的 城市 及 其 周围 却 有 7,000 万 人 在 生 存 着 ,所 以 外 国人 把 日 本 看 成 是 公害 的 试验 场 ;这 也许 是 有 道 理 的 。 上 述 数字 是 根据 纷纷 议论 公害 问题 以 前 的 , 1969 年 的 次 料 统计 的 。 在 这 以 后 ,一 方面 汽车 排 气 带 来 种 种 问题 , 另 一 方 面 日 本 汽车 拥有 辆 数 却 在 不 断 增加 。 这 同 汽车 工业 的 收益 多 列 前 茅 是 相 联系 的 。1955 年 以 后 日 本 经 济 高 速度 的 发 展 = 要 人 靠 国内 需求 ,最 近 出 口 量 也 在 加 大 5 即使 为 此 , 昌 示 奉 业 的 “海外 销售 率 仅 为 2 多 ,由 此 可 以 清楚 看 到 ,包括 汽车 工业 在 内 都 是 在 国内 环境 恶化 的 情况 下 继续 进行 生产 的 。 仅 以 汽车 工 业 为 例 ,比较 一 下 1969 年 销售 额 相近 的 “菲亚特 兴 法 国信" 丰 Hn”, “Sik” GEM ae’, CRAM EBA ED 和 一 于 这 表明 日 本 雇用 人 员 每 人 的 劳动 负担 量 要 大 得 多 。 尽管 日 本 汽车 工业 的 发 展 是 建筑 在 工人 的 条 性 和 沼 线 居民 的 潜在 危害 的 基础 上 的 ,但 人 们 还 在 追求 汽车 ,不 肯 罢 休 史 不 仅 如 此 , 还 在 计划 着 加 宽 和 延长 公路 , 以 便 汽车 哆 得 更 快 更 舍 适 。 近 年 又 出 现 了 “用 自行 车 代 蔡 汽车 ” SHRUB 路 、 人 行道 ,公园 等 处 都 因为 自行 车 的 增多 而 使 大 不 能 放 恋 地 走路 。 这 些 都 是 毫 无 根据 地 盲目 宣传 的 结果 。 城市 中 的 绿地 是 不 能 不 受 城市 的 各 种 影响 而 孤立 存在 的 。 这 样 的 绿地 如 果 完 全 听 其 自然 而 放任 不 管 ; 就 可 能 变 成 不 利于 人 类 的 自然 环境 。 城 市 中 的 绿地 发 挥 其 绿地 功能 的 前 提 是 要 有 人 类 的 保护 和 管理 , 否则 是 不 行 的。 加强 保护 和 管 理 的 目的 是 为 了 保持 作为 自然 环境 的 绿地 的 功能 , 而 不 能 只 靠 绿地 本 身 的 自律 作用 。 因 为 人 类 生活 和 城市 只 能 减弱 绿地 ss 4 es AS AWB, 而 不 能 提高 其 效果 。 所 以 要 靠 城市 居民 的 勤 加 管理 才能 提高 绿地 改善 环境 的 功能 。 以 为 市 区 的 农田 具有 绿地 功能 , 因 而 实行 免除 其 农田 的 地 皮 普 通 税 的 政策 ,这 种 纳税 负担 不 平衡 的 出 现 ,是 政治 家 对 ”环境 问题 的 无 知 所 造成 的 。 只 能 说 这 是 政治 家 的 功利 主义 的 判断 。 尽管 城市 居民 不 惜 财 力 想 要 提高 绿地 的 功能 , 但 这 种 基 虑 不 是 出 自 构成 绿地 的 植物 本 身 的 需要 , 而 是 基于 火 类 的 功 利 主义 的 判断 。 所 以 ,或 因 打扫 落叶 费事 而 砍伐 树木, 或 因 妨 碍 汽车 行驶 时 的 视线 而 把 作为 历史 遗产 的 行道 杉 树 〈Crytzo- meria japonica) 砍 掉 ,汽车 在 不 顾 植物 的 死活 而 飞 驶 。 甚 至 大 喊 环 境 问 题 的 天 也 不 肯 放 弃 散 布 废气 的 汽车 。 归根 到 底 , 人 类 是 自然 的 破坏 者 , 但 又 厚 着 脸皮 在 寻求 抗 废气 能 力 强 的 行 道 树 。 如 果 是 真正 认为 人 类 和 城市 需要 自然 , 理应 会 选择 别 的 办 法 的 。 建筑 家 随心 所 欲 地 建造 建筑 物 ,城市 在 时 间 上 、 空 间 上 不 断 改 变 着 面貌 。 砍伐 宽阔 的 宅地 上 的 树木 来 建造 公寓 ,, 而 以 远 处 的 山林 来 代替 城市 里 的 园林 。 城 市 规划 者 以 提高 城市 的 经 济 功能 为 目的 , 醇 心 于 街道 的 计划 。 街道 计划 因 市 民 反对 而 遭受 挫折 时 , 又 无 声 无 息 地 撤消 了 。 以 上 种 种 , 扩 大 了 今 天 城市 的 环境 问题 ,无 法 解决 所 引起 的 城市 功能 的 麻 闸 、 停 目 和 降低 ;以 至 出 现 了 怀疑 人 类 能 否 在 城市 里 生存 下 去 的 状况 。 城市 历来 是 由 管理 和 被 管理 两 个 相反 立场 的 人 群 组 成 . 的。 管理 者 也 好 ,被 管理 者 也 好 ,都 是 因为 有 某 些 利益 才 集 娶 到 城市 的 。 利 益 ; 有 统治 上 的 利益 ;有 生产 上 、 经 济 上 的 利益 , 或 者 生活 上 的 利益 。 只 要 有 利益 , 人们 哪 管 它 破坏 自然 环境 与 否 , 从 不 考虑 自然 或 自然 环境 , 而 优先 考虑 的 是 自己 的 利 益 。 利 益 , 几 乎 都 是 金钱 的 物质 的 利益 ,所 以 在 和 自然 的 关系 wm 5 « 上 是 利用 自然 的 逻辑 。 对 于 辐 地 方 发 展 的 企业 来 说 海 和 河 并 不 是 自然 , 不 过 是 可 以 航行 船舶 和 抛弃 垃圾 的 场所 而 已 s 至 于 近海 渔民 能 否 打 鱼 ,对 企业 是 无 关 花 要 的 ,目前 也 仍然 是 这 样 。 连 燃烧 时 需要 的 氧气 也 不 过 理解 为 供 人 使 用 的 资产 而 已 。 有 资源 利用 的 理论 , 而 没有 目 然 环 境 的 理论 。 为 什么 没 AYE? 为 什么 没有 考虑 到 这 一 点 呢 ? SRR BY, AA 它 不 能 变 成 金钱 。 考究 城市 目 然 的 社会 科学 的 观点 , 产 生 于 对 上 述 问 题 的 认识 。 看 来 有 必要 确立 一 个 与 已 有 的 以 经 痢 学 和 社会 学 为 基 ” 础 的 法 律 体系 不 同 的 \ 以 外 部 经 济 论 \ 外 部 社会 论 为 基础 的 法 律 体 系 。 在 没有 环境 保护 有 辑 的 情况 下 ,即使 推行 一 些 和 零星 : 的 环保 措施 , 最 终 也 不 会 有 满意 的 效果 .。 只 要 以 金钱 来 评定 其 重要 性 , 环 境 保护 的 立场 就 是 不 坚定 的 。 靠 开 发 资源 改善 环境 的 逻辑 是 开发 论 的 立场 ;结果 必然 导致 资源 枯 竟 。 13 “城市 的 发 展 及 其 务 限 一 个 人 生存 下 去 需要 多 少 空间 ? 外 国有 1 平方 公里 几 万 人 的 例子 , 江 户 时 代 的 东京 也 有 超过 5 万 人 的 地 方 。: 那 时 工 业 和 其 他 产业 还 不 发 过, 所 以 人 们 并 不 那么 痛苦 。 现在 的 东京 每 平方 公里 有 超过 3 万 人 的 地 方 , 23 个 区 平均 也 超过 15,300 人 , 即 65 平方 米 有 工 个 人 , 换 名 话说 就 是 每 隔 强 .1 米 就 站 有 1 个 人 。 而 且 在 他 们 中 间 还 要 肉 入 道路、 公司、 商 店 、 学 校 等 等 , 所 以 人 口 过 密 的 情况 是 可 以 想见 的 。 如 引用 前 述 汽 车 数字 为 例 , 则 在 东京 平均 每 平方 公里 同时 就 有 人 大口 15,300 人 和 汽车 5,000 辆 以 上 。 这 种 情况 虽然 被 认为 是 世界 上 最 坏 的 ,但 人 们 也 还 在 生存 着 ,所 以 可 以 认为 还 没有 达到 生 物 的 生存 秀 限 。 到 底 能 容纳 的 人 口 和 汽车 的 界限 是 多 少 呢 ? es。 6 。 试 以 东京 为 例 作 一 番 研究 。 若是 减 去 汽车 占用 的 面积 ,一 个 人 占 地 为 63 平方 米 ; 再 减 去 30 色 .的 政府 机 关 、 道 路 ,公园 ,学 校 等 公共 设备 所 占 的 面 积 * 则 每 人 为 44 平方 米 ;如 再 减 去 30% 的 企业 办 事 处 \ 工 厂 、 。 商店 等 占用 面积 。 就 成 了 每 人 25 平方 米 。j 对 于 夫妇 二 人 来 说 ,居住 50 平方 米 左右 的 面积 不 算 太 宽 也 不 算 太 罕 , 但 东京 都 内 的 地 价 如 每 平方 米 5 万 日 元 左右 就 要 250 万 日 元 ,每 平 方 米 10 万 日 元 就 要 500 万 日 元 才能 住 到 50 平方 米 。 由 于 经 济 力量 不 均衡 , 所 以 就 出 现 了 按 人 平均 占有 空间 的 不 平衡 。 利 用 空间 的 立体 结构 的 研究 则 倾向 于 多 EE Hie 如 果实 现 了 多 层 化 和 高 层 化 ,从 计算 可 以 得 出 在 23 个 区 内 能 容纳 更 多 的 人 口 。 但 是 ,如 果 将 现在 的 23 个 区 全 部 多 层 化 ,高 层 化 需要 多 DAR? 每 平方 米 建 筑 面 积 需要 30 万 日 元 的 话 , 每 工 平 方 公里 就 要 3,000 亿 日 元 , 23 个 区 共计 577 平方 公里 ,就 要 173 兆 目 元 。 平 均 建 筑 五 层 楼 房 需 要 700 兆 日 元 ,再 加 上 道路 ,地 下 设施 等 就 需要 1,000 兆 日 元 以 上 的 巨 款 。 把 东京 都 的 全 部 财政 预算 都 投 进来 也 需要 1,000 年 , 这 是 不 可 能 实现 的 。 即 便 能 够 实现 , 以 关东 地 方 拥 有 的 水 资源 数量 也 无 法 供应 每 平 方 公里 7.5 一 8.0 万 人 口 的 用 水 。 这 些 人 的 垃圾 的 处 理 也 将 成 为 解决 不 了 的 难题 。 东 京 是 估算 城市 发 展 及 其 界限 的 很 恰当 的 地 方 , 只 靠 高 层 建 筑 的 手段 解决 问题 有 极 大 困难 ,这 一 点 是 很 清楚 的 。 水 是 研究 城市 发 展 界 限 的 物质 指标 之 一 。 预 计 东 京 在 1985 年 缺 水 40 多 , 而 现在 还 没 兴建 补充 水 源 设 施 , 即使 修建 也 要 多 年 , 严重 缺 水 迟早 将 成 为 社会 问题 。 整个 日 本 每 平方 会 里 有 可 能 利用 的 水 量 为 50 万 吨 左 右 , 为 解决 水 源 , 企业 向 地 方 发 展 可 以 说 是 自然 趋势 。 这 样 , 水 污染 就 必然 要 遍及 全 和 国 。 再 综合 考虑 可 能 发 生 的 地 震 灾害 等 危险 的 自然 条 件 , 为 维护 城市 的 环境 就 应 该 有 一 个 限度 , 但 这 个 限度 尚未 明确 。 为 解决 这 一 庞大 的 研究 课题 ,什么 是 城市 , 目 然 对 城市 的 必要 性 等 问题 ,必须 由 不 同 领域 的 专家 共同 来 研究 。 第 2 章 城市 化 和 自然 的 变化 2.1 早期 环境 问题 的 事例 , 进入 近代 的 经 济 体制 以 前 , 国 内 外 都 有 大 规模 破坏 自然 的 事例 。 欧洲 在 工业 革命 以 前 , 日 本 在 江 户 时 代 以 前 的 环境 间 题 ,虽然 没有 认识 到 是 环境 问题 , 但 从 科学 的 观点 来 看 , 和 今天 的 公害 `\ 矿 毒害 问题 ,多 同 出 一 示 。 在 中 世纪 的 文献 上 , 记 载 有 荷兰 将 含 盐 的 泥炭 土 中 的 泥 LA, 制 出 其 中 的 盐 送 往 英国 的 事例 。 因 未 见 原 书 不 知 其 真 伪 ; 但 是 在 接 出 泥炭 遗迹 的 地 方 ,由 于 地 下 水 次 出 形成 为 沼 泽 地 , 剩 下 的 泥炭 变 成 一 条 条 的 带 状 旱 地 ,是 存在 着 的 。 很 明 显 , 这 是 土地 滥用 的 结果 。 当然 也 有 -一些 地 方 人 们 早 就 在 那 里 划船 : 钩 鱼 , 冬天 结 冰 后 又 当 滑冰 场 , 被 市 民利 用 为 休养 娱 乐 的 场所 了 。 虽然 有 这 样 变 祸 为 福 的 事例 , 但 必须 注意 这 种 变化 是 同城 市 生活 相关 联 的 。 同样 是 荷兰 的 例子 。 可 以 举 出 北部 荷兰 改良 泥炭 地 的 事 例 。 BH, 有 的 地 区 下 层 的 尚未 分 解 的 高 品位 泥炭 与 表面 已 经 分 解 的 低 品 位 泥炭 相 重 迭 。 为 了 利用 高 品位 泥炭 当 燃料 , 把 上 层 的 低 品位 泥炭 掀 到 一 边 , 掘 出 下 部 的 高 位 泥炭 ,然后 再 把 掀 下 来 的 低位 泥炭 退回 原 处 进行 翻 耕 , 因 和 下 层 的 砂子 混 合 ;成 为 良好 的 耕地 5 这 样 大 约 花费 了 500 年 的 时 间 , 完 成 了 泥炭 地 的 土壤 改良 , 挖 出 的 泥炭 又 可 作为 城市 的 燃料 。 这 也 可 以 说 是 同城 市 相关 联 的 自然 变化 的 例子 。 这 是 一 箭 双 雕 的 典型 s * 加 5 随同 烧 煤 , 特 别 是 使 用 焦 几 的 增多 而 招致 自然 荒废 的 例 子 , 是 从 英国 的 产业 革命 开始 的 , 它 使 欧洲 各 平原 上 的 森林 变 成 了 草地 。 各 地 都 有 很 多 砍伐 森林 当 燃 料 的 事例 。 使 用 煤 几 ,或 为 炼焦 用 的 薪 材 而 砍伐 森林 的 事例 ,可 以 说 是 近代 的 破 坏 环境 的 原始 类 型 。 这 种 情况 不 能 说 与 城市 、 城 市 居民 以 及 文明 之 间 没 有 关系 。 日 本 的 森林 破坏 从 奈良 时 代 以 来 就 未 停止 过 , 而 且 范 围 不 断 扩 大 。 在 城市 里 ,房屋 代替 了 鞍 屋 之 后 ;森林 破坏 迅速 加 快 。 从 文献 上 可 以 看 到 : ARROUND ASE YF BE We SWABS KES, EPH, Al 用 铁 砂 炼 铁 而 采伐 森林 , 稚 坏 了 山地 ,甚至 成 为 形成 沿 山 阳 道 小 型 平原 群 的 动力 。 随 着 铜 `, 爹 和 银 经 济 价值 的 提高 ,并 能 鱼 成 钱币 之 后 , 日 本 各 地 开发 矿 出 加速 进 行 。 因而 以 矿山 为 中 心 的 矿 毒 害 、 烟 害 和 因 采 伐 森 林 所 造成 的 森林 破坏 等 都 非常 严重 ,这 些 古 书 上 都 有 记载 。 足 尾 、 别 子 、 小 孤 等 处 就 是 这 样 的 例子 。 还 有 因 废 水 引起 的 水 质 污染 灾害 ,但 多 不 予 重视 , 提 意见 的 人 反而 受到 惩罚 。 这 些 事例 虽然 都 发 生 在 山区 但 要 看 到 这 和 城市 的 产生 和 发 展 是 联系 着 的 。 日 本 的 土地 开发 可 以 冲积 平原 的 水 田 化 为 代表 。 可 能 成 为 水 田 的 地 方 都 相继 开 成 了 水 田 。 在 全 国 各 地 都 有 在 水 源 不 足 的 一 部 分 洪 积 台 地 上 引水 开水 田 的 。 这 样 的 事例 二 直 继 续 到 现在 。 这 些 平坦 的 土地 在 工业 化 城市 化 的 进程 中 ,又 相继 成 为 市 街 和 工厂 的 用 地 。 经 过 垫 土 成 为 市 街 用 地 ; 或 不 热土 就 成 为 住宅 用 地 的 原水 田地 区 ,很 容易 受 地 震 或 水 灾 的 范 害 。 在 大 阪 可 以 看 到 , 新 开明 的 水 田地 区 市 街 化 的 过 程 和 在 这 一 过 程 中 发 生 的 自然 变化 的 典型 事例 。 后 面 将 谈 到 其 中 地 面 下 沉 的 例子 。 及 至 明治 之 后 ,在 推进 近代 化 的 过 程 中 ,其 初期 就 有 乞 种 ea TI0 « 破坏 环境 的 事例 。 设置 上 野火 车 站 之 后 , 喷 出 的 烟 害 使 上 村 的 森林 受到 严重 的 损害 是 早已 闻名 的 。 在 足 尾 `、 别 子 、 直 岛 、 四 孤岛 、 佐 贺 关 等 地 的 矿物 精炼 厂 周 围 , 烟 害 损坏 了 森林 植 被 5 被 称 药 东 方 的 曼彻斯特 的 大 阪 ,来 自 工 厂 的 烟 害 也 是 众 所 ”周知 的 。 这 些 虽 然 不 叫 公 害 , 而 叫 烟 害 或 矿 毒害 ,但 在 对 生物 和 大 类 在 物理 化 学 方面 的 影响 这 一 点 上 , 就 是 今天 公害 的 对 例 。 燃 料 改 变 了 ,技术 进步 了 ,化 学 物质 的 种 类 和 浓度 发 生 了 变化 ,但 从 社会 科学 的 观点 看 ,还 是 可 以 当做 同一 类 现象 的 。 在 自然 变化 动因 的 改变 之 中 , 从 初期 的 形式 到 现在 的 形 式 ;, 除 了 自古 以 来 的 地 面 下 沉 和 最 近 的 水 质问 题 外 ,对 于 水 和 热 的 影响 ,没有 特别 予以 注意 。 有 关 这 方面 的 基础 研究 项 目 很 多 ,有 待 于 今后 逐步 解决 。 2.2 地 下 水 的 利用 和 上 自然 的 变化 1 厌 孤 的 鸿 池 新 田 等 处 在 市 街 化 的 过 程 中 , 未 能 及 时 推广 自来水 设施 。 由 于 专 舍利 用 地 下 水 ,特别 是 在 修建 工厂 之 后 , 大 量 汲 取 地 下 水 , 遂 引起 地 面 下 况 。 由 于 近代 化 、 城 市 化 、 修 建 亚 厂 `\ 大 口 流 入 、 地 下 水 用 量 增 大 、 城 市 供水 及 工业 供水 设 施 迟 返 不 能 解决 法律 不 完备 和 法 律 运用 不 当 \ 有 缺点 的 研究 大 员 的 介入 等 很 多 因素 , 造成 了 今天 的 地 面 下 沉 。 只 考虑 降 低地 王 水 位 `\ 压 缩 松 软 地 层 从 这 些 物理 方面 采取 措施 ,是 不 正 确 的 。 和 不 是 说 这 些 物理 现象 的 研究 根本 无 用 , 但 不 可 否认 的 是 行政 和 企业 方面 正 是 利用 这 一 点 来 推脱 他 们 本 身 应 负 的 责 任 。 虽然 如 此 , 六 星 征 月 本 防卫 国 使 用 籽 下 涉 而 发 生 电 面 下 沉 的 最 早 的 地 方 。 这 一 地 区 于 昭和 初期 ,通过 实际 测量 测 出 HOT PUL, 比 东 京 晚 一 些 。 但 实际 地 面 下 沉 是 从 大 正中 期 或 * 1]11 。 以 前 开始 的 。 即 使 算是 大 正 九 年 (1920 年 ) 升 始 ,至 今 也 已 经 经 过 了 五 十 三 年 以 上 的 时 间 了 。 伴 随 着 地 面 下 沉 的 加 剧 所 发 生 的 海水 涨潮 灾害 和 大 雨 侵袭 灾害 , 是 引信 注 目的 。 Wake 灾害 为 例 , 1920 一 24 年 2 次 ; 1925 一 30 年 2 次 ;1931 一 35 年 3 次 ; 1936 一 40 年 3 次 ; 1941--45 年 3 次 ; 1946 一 50 年 1 YR; 1956 一 60 年 0 次 ;1961 一 65 年 1 次 ; 1966 一 70 年 0 次 ; 从 中 可 见地 面 下 沉 的 进展 和 防治 引起 的 变化 。 大 雨 灾 害 在 采 取 了 措施 后 反而 增加 了 :,1951 一 55 年 5 次 ; 1956-60 年 3 Ko 这 是 由 于 下 水 道 修配 不 及 时 的 缘故 。 五 年 间 票 计 下 沉 量 以 1956 一 60 年 的 90 厘米 上 下 为 顶点 。 最 近 的 五 年 间 已 控制 在 10 厘米 以 内 。 在 此 期 间 , 仍 然 继 续 发 生 着 地 下 水 的 盐 化 \ 地 面 的 下 沉 、 建 筑 物 的 各 种 损坏 。 而 下 沉 了 的 地 面 如 放置 不 管 , 就 会 成 为 半 永 久 性 的 , 不 能 恢复 到 原来 的 状态 。 地 震 时 防 波 堤 一 旦 被 破坏 , 就 有 继续 遭受 地 震 水 灾 效 击 的 危险 。 即 由 于 恢复 地 下 水 位 引起 “地 下 水 公害 ”也 只 是 时 间 上 的 问题 罢了 。 大 阪 的 事例 也 同样 适用 于 东京 , 但 东京 比 大 阪 采取 措施 晚 ,而 且 还 增加 了 抽取 天 然 气 引起 的 问题 。 此 外 ,在 大 阪 向 东 大 阪 、 究 屋 川 等 内 陆 的 扩展 ,范围 较 小 ;而 在 东京 除了 向 千 叶 、 船 桥 、 市 川 等 千 叶 县 方面 发 展 外 ,还 在 向 琦 玉 县 东部 的 低洼 地 带 扩大 , 再 加 上 上 水 道 抽水 和 汲取 和 天然气, 在 从 社会 科学 的 观点 进行 ” 城市 生态 学 ”的 研究 上 , 是 令 人 极 感 兴 趣 的 事例 。 在 认为 人 口 压 力 和 经 济 发 展 都 是 理所当然 的 这 一 观点 的 基础 上 , 近 十 年 来 的 实际 情况 就 是 在 执行 法 律 和 采取 措施 的 情况 下 逐步 恶化 的 ,这 一 点 值得 重视 。 23 Hoi Rix BIAS RE ih 因为 法 律 和 根据 法 律 采 取 的 措施 未 必 完 善 , 所 以 应 该 仔 » 12 « 细 研 究 与 城市 环境 问题 有 关 的 法 律 本 身 和 运用 法 律 的 内 容 。 笔者 对 此 虽 有 认识 , 但 还 没有 进行 研究 。 在 此 , 想 概观 一 下 地 面 下 沉 全 国 化 的 情况 , 并 指出 其 问题 之 所 在 。 ”图 2.1 表 示 1970 年 全 国 的 地 面 下 沉 区域 。 表 2.1 表示 历 年 地 面 下 沉 区 域 变化 的 情况 。 从 图 2.1 可 以 看 到 , 全 国 主要 城市 相继 发 生地 面 下 沉 , 不 仅 是 大 城市 , 也 波及 到 地 方 性 城 市 , 这 都 是 由 于 利用 承 压 地 下 水 引起 的 。 从 表 2.1 可 以 看 到 地 面 下 沉 区 域 逐 年 向 全 国 扩大 , 尤 其 在 实施 所 得 倍增 计划 以 后 ;波及 到 地 方 的 中 小 城市 地 区 ,用 水 的 途径 也 增多 了 。 应 当 注意 , 虽 然 制定 和 推行 了 限制 使 用 地 下 水 的 工业 用 水 法 和 所 谓 的 大 厦 用 水 法 ; 却 反 而 加 剧 了 地 下 水 的 使 用 。 再 有 , 因 汲 取 被 强烈 要 求 限制 使 用 的 水 溶性 天 然 气 而 引起 的 地 面 下 沉 , 除 了 新 演 以 外 ,在 九 十 九里 \ 千 时、 市原 、 船 桥 、 市 川 \ 东 京 \ 行 德 、 浦 安 以 及 最 近 在 琦 玉 县 内 也 经 常 发 生 。 这 正 表 明 矿 业 法 及 其 实施 是 有 问题 的 。 不 是 “不 知 不 觉 地 地 面 下 沉 ”, 而 是 声势 浩 大 地 地 面 下 沉 。 其 所 以 声势 浩大 ,根本 原因 在 于 经 济 、 在 于 利 用 资源 的 思想 , 换 名 话说, 是 因为 没有 环境 保护 的 观念 , 或 者 说 这 种 观念 很 淡薄 。 因 地 面 下 沉 而 出 现 的 海拔 零 米 地 带 的 面积 ,在 1960 年 前 后 约 为 300 平方 公里 ,到 1970 年 扩大 到 约 390 平方 公里 。 连 内 陆 的 岐 捍 、 琦 玉 两 县 也 出 现 了 低 于 满 潮水 平面 的 地 区 。 与 此 同时 ,内 陆 水 泛滥 的 增多 。 下 水 道 修 建 量 的 增 大 等 等 , BH 大 了 环境 问题 。 ERS, 已 发 生 过 地 震 水 灾 。 今后 , 地 震 水 灾 可 能 在 东 RK. BA. a. RZ. BHR. 屋 \ 大 阪 \ 东 大 孤 、 尼 崎 等 地 发 生 。 满 潮 时 , 在 清水 的 一 部 分 、 川 马 市 ,岐阜 县 西南 部 等 地 区 也 有 发 生 的 可 能 。 这 些 地 区 的 地 下 水 还 正在 盐 化 。 0 100 200km 下 一 “146 2) tk BrP He TE FAR EY Fk ey & 同上 类 型 的 待 查 地 区 @ 地 而 下 沉 地 区 (一 年 内 数 cm 以 上 的 地 区 ) G 因 瓦 斯 管 抽 水 而 下 沉 的 地 区 - ~~~ 泪 坑 边 塌陷 的 地 区 H 认为 是 温泉 影响 的 下 沉 地 区 ? 泥 央 二 下 沉 的 地 区 图 2.1 RAW PKR #2. 1 地 面 下 沉 区 域 逐 年 扩大 1940 ; -le-WeD-a i : : ; ; a eae i @GD-b-lx-We-D-d fou, io | fore | Obie We D-aka é ; : So Chane : go ee an ; : oe ‘Fis iG Guimny 中 @@9-@Ax-TD-td oe in oe all yak Om {| C@O-@Ix-TD-td eae TUTOR MMT (ea ciate ME Was gana leteetate iid: Thacker : Ee a i] @-cIeA-al | : ae ae 党 -天 3-?-2-2( 现 相册) Po of fo ied —+--- |} cece i ; - : ieee BI ea | : SEO-@-Le-T-dt ; Pan ee pies ooes ff OSO-bie TH-tdad pr ft 74 De 4 ; a's Soa De er : @b-Ix-T+ Ed. Ene - ore : re re @©@-c-Ix-D-a yee Laren seen | GO-eb-D-al Bf metapereme ct i] ©OG-ek ADT-al @QO-c~b-Ix-AD-al @-c-Ix-D-al BK eee Pe SEORHAA DERG H RTO HEO EERE RTO HAAE eee ODOO-b-Ix-D-aed 第 二 次 RS RR REF KR RP 们 过 结束 计划 a ;100 之 类 以 上 /年 D SORA E/E ” <: 10 究 米 以 上 /年 @ : 200 毫 类 以 上 /年 MK 6 : 地震 ( ) 认为 发 生年 f :水 灾 ( ) 内 为 发 生年 Ix: PRUE iz FL We: mxEK Wet : #REXK = : 瓦斯 管 永 1: 7we Ly : 冲积 地 区 局 部 下 沉 〈《1~ 2 于 ‘BaD ix: 洪 名 台地 广泛 下 沉 lly : 洪 积 台地 局 部 下 沱 @ 农 电 用 水 @ 自来水 用 水 @) 工 业 用 水 大 区 用 水 Hk : FARE > 自 来 洪 积 层 > 来 自 第 三 纪 雹 垦 : 过 和 良 火 出 谷类 她 层 “来自 其 它 古 期 岩 炎 地层 OSH UP 人 制度 了 用 水 章程 Owe AGT) 内 为 年 介 他 盐水 化 WE FLAK, BRAK, HMA E@B al: 冲积 居 d : 洪 积 层 t: 第 三 纪 地 尽 °e 15 e 对 于 地 面 下 沉 的 看 法 ,存在 着 很 大 分 歧 , 有 的 认为 地 下 水 是 资源 , 理 当 利用 ; 有 的 认为 要 严 禁 抽 水 。 此 外 , 还 有 人 主张 要 人 工 曹 积 地 下 水 。 日 本 水 资源 按 人 口 平 均 数 量 很 小 , 所 以 用 水 问题 急 待 重新 从 整体 加 以 考虑 。 因为 是 人 口 多 , 生产 水 平 高 的 国家 , 所 以 用 过 的 水 的 污染 程度 比 其 他 国家 严重 。 在 日 本 ,城市 和 农村 用 水 都 必须 有 严格 的 规定 ,这 比 起 欧美 各 国 来 更 为 必要 。 对 于 这 一 点 的 认识 和 长 期 的 预测 性 调查 , 从 来 没有 象 现在 这 样 重要 。 2.4 , 洪 积 人 台地 的 开发 和 目 然 的 变化 以 水 田 为 基础 的 日 本 农业 ,在 土地 利用 上 是 以 占 国土 面 积 13 多 的 冲积 平原 为 中 心 的。 城市 多 半 建 筑 在 接壤 于 冲积 平原 的 洪 积 台 地 边缘 , 向 低地 和 台地 两 方面 延伸 。 东京 、 大 孤 、 仙 人 台 、 名 十 屋 等 都 是 如 此 。 洪 积 台 地 的 开发 , 江 户 时 期 以 前 , 受 掘 井 技术 的 影响 , 进展 迟缓 。 但 这 种 情况 , 也 有 在 高 地 可 以 修建 庞大 军用 设施 的 历史 上 的 原因 。 这 为 第 二 次 大 战 后 的 城市 化 保证 了 用 地 ,从 1955 年 的 统计 数字 可 以 明显 看 出 这 一 点 。 日 本 不 同 地 形 的 人 口 分 布 是 : 占 全 国 面 积 的 67 匈 的 山地 ,分 布 着 全 国人 口 的 32 匈 ; 9 多 的 火山 , 火 出 山药 住 有 人 H 3%; 11% 的 台地 有 人 口 20%; 13% 的 低地 有 人 口 45%; 台地 地 区 人 号 密度 每 平方 公里 约 500 人 , 而 低地 区 每 平方 公 里 约 940 人 , 即 侣 地 区 的 人 口 约 为 低地 区 的 一 半 。 这 种 状况 因 城 市 向 台地 和 丘 陵 地 发 展 而 在 迅速 变化 。 对 自然 的 影响 也 很 明显 ,引起 生物 线 的 后 退 和 绿地 的 消失 。 直 到 50 年 代 的 前 半期 武藏 野 还 处 处 残存 着 绿地 , 可 是 到 了 60 年 代 , 地 价 便宜 的 神 困 川 、 石 神 井 川 、 谷 川 等 谷底 平原 首先 被 工厂 和 住宅 所 占据 。 市 街 沿 着 国营 铁路 和 私营 铁路 线 在 扩 , 16 。 展 , 剩 下 的 中 间 地 区 也 从 东 向 西 逐 渐 被 占用 了 。 其 结果 , 受 中 小 河流 泛滥 灾害 的 地 区 在 辐 西 延伸 。 以 涌 泉 为 源头 的 中 小 河流 , 一 向 以 清澈 闻名 。 可 是 下 水 - 道 的 脏 水 和 工 广 的 废水 流入 之 后 , 很 快 变 成 连 鱼 类 也 不 能 生 存 的 污浊 的 河流 。 散 在 的 水 田 如 今 所 剩 无 几 , LE, PK tix 修好 。 人 台地 和 谷底 都 有 很 多 缺乏 道路 规划 而 扩展 起 来 的 不 规 则 的 市 区 , 连 消防 车 也 进 不 去 的 道路 就 有 140% 之 多 。 这 种 情况 ,使 有 关 人 员 认 识 到 地 震 时 的 火灾 , 连 山 厅 地 区 也 有 和 危险。 从 最 近 调 查 来 看 ,如 把 地 元 震 度 芳 虑 在 内 ,在 东京 23 个 区 内 , 地 震 火 灾 最 危险 的 地 区 , 不 是 按 稼 识 判断 的 东京 低 尘 地 区 ,而 是 最 近 十 五 年 左右 在 石 神 井 川 \ 神 田 川 和 合川 的 谷底 平原 上 建设 的 市 街 地 区 。 一 边 招来 江 在 的 地 震 危 险 , 一 , 边 在 膨胀 的 城市 , 随 着 目 然 的 改变 而 成 为 最 危险 的 地 区 。 然 而 人 们 仍然 以 为 山 翡 地 带 地 壳 坚 固 , 地 震 时 是 安全 的 。 这 种 对 城市 化 引起 的 目 然 变化 益 不 经 心 的 现状 , 是 由 于 它 不 象 空 气 污染 那样 与 日 党 生活 直接 有 关 , 理 解 它 尚 有 困难 。 台地 边缘 住宅 地 区 崖 月 * 的 危险 ,在 东京 的 板 桥 、 练 马 在 明显 增 大 。 从 全 国 来 看 , 正 向 全 国 各 地 包括 横滨 \ 川 绮 、 多 摩 、 仙 合 \ 札 名 、 福 冈 \、 大阪 周围 等 地 扩展 。 哪 里 的 树木 被 砍伐 , 崖 裔 的 危险 就 会 威胁 哪里 。 人 台地 面积 较 大 的 茨城 , 千 叶 县 等 处 , 过 去 人 口 较 少 , 但 现 在 就 连 茨城 的 人 口 密度 也 超过 了 荷兰 。 如 表 2.2 所 示 , 人 台地 和 低地 多 的 九州 平地 人 口 密 度 为 荷兰 的 2.5 倍 。 全 国平 地 平 均 每 平方 公里 为 966 人 ,超过 荷兰 的 3 倍 。 和 前 述 1955 年 的 数字 相 比 ,可 以 了 解 到 最 近 10 年 内 台地 和 低地 上 自然 景色 消 * 2: 近年 来 新 的 用 语 ? 尚 无 确切 的 定义 , 是 伴随 城市 的 扩大 , 在 市 区 周 | 转台 地 边缘 所 见 到 的 小 规模 的 斜坡 崩塌 > 比 泥石流 和 山崩 的 规模 小 , 但 人 们 受害 较 大 。 一 一 译 者 注 °* 17 e -二 了 595 “5 981 62 590 °€Z och G4 7£6 ‘Ol bI IZ EL9*9¢ 08 4 CZ Cr ST a €1S°8/ 8T “5 Bea ae CL Cob 6 C’eh be el 8° re arvana 678 bZ SbI ‘OT Les G4 8b9°7 9TIT fa 9/ 06 ‘TE OLE be 65 T8y “5 /8Z 910°Zb ZL0*Z1 Mr 1 Z°7E 9¢0 ‘I 996 G4 bZ €/1°98 ZL5 8 &% 人 4 IZ 9/ 766 “782 000% G4 9 65 g9c*¢ 082 €L0 OLE 072 501T * SAI sz Ma Bae VYS VY V/*K¥ik ME MAGaAY SOY Ma BHYVOna/VY AROYMA % eis BVoxw Melia YY AY@xz Y/*K ds 1/L MMe Mota OV 4 BY¢a/VY 14/9 HROYRM % 7/L iT BW Mmlaem Yo wvYmm * SAHISzHIZVYSV Y/ 米 你 本 1/7 HHeekOVA BYWCaR/Y 7/1 HROY BY Uk MH Yt oY C4 sy OL61 ze ARS RUMMwWAS 77 a SSey SS A 4O°EN oo * 18 e 失 的 规模 是 何等 巨大 。 这 一 期 间 的 最 后 7 年 内 企业 占据 的 土 地 竟 达 4,000 平方 公里 , 谁 应 承担 目 然 景物 消失 的 责任 是 很 请 楚 的 。 研究 保护 自然 的 对 策 时 * 如 不 把 这 一 点 作为 根本 去 考虑 , 就 会 被 利用 目 然 的 理论 挤 震 , 首先 是 生物 , 随后 是 人 类 ,, 它们 的 生存 将 受到 威胁 。 第 3 章 自然 灾害 和 自然 性 公害 3.1 世界 的 自然 灾害 = L.Sheehan, K. Hewitt (1970) 曾 汇总 过 世界 自然 灾害 次 数 。 如 表 3.1 所 示 , 自然 灾害 的 地 区 差别 是 很 明显 的 。 此 表 收 集 的 自然 灾害 具有 下 述 条 件 : (1) 最 少 损失 100 万 美元 ; (2) 最 少 死亡 100 人 ; (3) 最 少 有 100 人 受伤 ; (4) 发 生 在 1947 年 一 67 年 的 21 年 中 3 (5) 至 少 具 备 (1)(2)3) 中 的 一 项 。 汇总 所 引用 的 资料 如 下 : (1) 纽约 时 报 索 引 (必要 时 查阅 了 原 报告 ); (2) 英国 百科 年 鉴 ; (3) 煤矿 百科 年 鉴 ; (4) 美国 人 民 百 科 年 鉴 ; (5) FIXER (Koesing) 当代 档案 ; (6) 研究 室 所 藏 其 他 有 关 特 别 灾害 的 资料 〈 这 些 资料 一 般 作 核对 用 )。 主要 国家 (死亡 1,300 人 以 上 ) 的 死亡 人 数 、 次数、 每 次 死 亡 数 的 比较 如 表 3.3。 所 记 资 料 ,说 明 在 世界 范围 ,亚洲 各 国 因 自 然 灾 害 而 死亡 的 人 数 最 多 。 从 类 别 来 看 ;有 潜水、 台风 、 旋 风 、 地 震 、 火 山 爆 发 等 ,发 生 季节 也 变化 很 大 。 其 代表 例 便 是 日 本 。 es。 20 « 家 3.1 世界 的 自然 灾害 原 BA 次 数 原 因 次 数 C1) 洪水 209 b. 火山 爆发 13 (2) 台风 ;飓风 :旋风 148 ce LL fA : 13 (3) He 86 (9) 暴风 雨 18 (4) 龙卷风 66 (10) Si * 《5) 强风 ;雷雨 32 C11) 大 海潮 5 (6) 暴风 雪 27 (12) & 3 (7) 热潮 16 (13) a. 霜 2 (8) a. 寒潮 13 b. Hb 2s 2 注 : AA(2), GS), C11) 都 发 生 (1);? 所 以 实际 洪水 为 (1) 十 (2) 十 (5) 十 (117 一 394 次 表 3.2 1947 年 至 1967 年 历年 发 生 灾 害 的 次 数 发 生 次 数 年 份 发 生 次 数 年 86 24 次 1962 31 次 1949,1959 25 次 1958,1961 32 次 1963 26 次 1965 33 次 1951,1955 27 次 无 34 次 1957,1960 28 次 1952,1956,1964 35 次 1950,1954 29 次 1966 36—44. 次 无 30 次 1947,1967 | 45 次 1948,1953 TE: 被 调查 的 21 年 期 间 , 一 年 内 受灾 次 数 为 24 一 45, 共 死亡 441,855 As 平均 每 年 22,093 人 。 3.2 日 本 的 城市 和 灾害 日 本 引起 目 然 灾 害 的 目 然 现象 , 种 类 多 , 灾 害 发 生 频 度 大 ,再 加 上 人 为 的 因素 , 受害 就 更 容易 扩大 。 尤 其 在 城市 , 城 市 灾害 除 火灾 外 ,明显 的 有 1934 年 因 室 户 台风 引起 的 以 大 阪 为 中 心 的 水 灾 以 及 城市 的 地 震 灾害 。 但 城市 水 灾 的 扩大 化 , 与 人 为 因素 有 关 :, 如 海滨 地 区 的 土地 利用 增加 了 ,, 被 害 对 象 ° 21 。 43.3 “受害 国家 及 地 区 国家 及 地 区 死亡 人 数 灾害 次 数 死亡 人 数 /次 阿富汗 we. 270 3 737 阿尔 及 利 亚 1,865 2 933 巴西 5,650 12 471 缅甸 4,400 7 629 斯 里 兰 卡 1,625 4 406 智利 6,445 8 806 中 国 *#* 129,520 28 . 4,626 me T,370 7 196 厄瓜多尔 8,050 2 4,025 德意志 民主 共和 国 2,160 5 432 英国 4,930 17 290 海地 6,870 7 we | (981 香港 37;328 5 664 印度 70,350 44 1,599 印度 尼 西 亚 2,720 10 272 伊朗 21;320 18 1,184 意大利 3840 21 183 日 本 31,630 44 719 墨西哥 3,740 16 234 摩洛哥 12,100 2 6,050 荷兰 1,870 | 3 623 尼泊尔 1,600 4 400 新 几内亚 4,000 l 4,000 巴基斯坦 89,060 26 3,425 非 律 宾 7,240 23 315 南朝 鲜 6,400 11 582 南越 15,910 8 1,989 苏丹 2,030 1 2,030 中 国 台 湾 3,020 9 2,030 泰国 1,310 2 655 土耳其 9,350 12 779 美国 7,620 201 38 * 另外 > 中国 西 藏 死亡 人 数 为 1,190, 灾害 次 数 为 3, 死亡 人 数 /次 为 397. 一 一 译 者 往 7226 也 多 了 ;从 大 阪 的 例子 可 以 看 出 , 因 地 面 下 帝 易 于 发 生 特大 潮 水 的 灾害 ;还 有 虽 修 建 有 防波堤, 但 下 水 道 的 修建 不 及 时 , 排 水 能 力 低下 而 遭受 灾害 等 等 。 地 震 时 , 砂 质 地 基 的 液态 化 引起 的 灾害 ,也 多 发 生 在 水 田 填 平 后 改建 为 城市 的 地 带 。 因 为 可 以 推测 东京 23 个 区 的 低 洼地 带 , KU LA RE RAMA RE. 所 以 在 1923 年 以 后 变 成 市 街 的 低洼 地 区 , 有 发 生 与 当年 关东 大 震 灾 类 型 很 不 相同 的 灾害 的 可 能 性 。 海拔 零 米 以 下 的 地 区 已 扩大 到 70 平方 公里 以 上 。 在 延 伟 出 去 的 防护 提出 现 损坏 时 , 在 短 时 间 内 这 类 地 区 就 有 被 水 ”淹没 的 可 能 。 这 样 的 地 震 水 灾 在 新 泻 地 震 时 实际 上 已 经 在 市 内 出 现 过 。 随 着 在 斜坡 平整 为 住宅 用 地 的 增多 , 崖 户 灾害 有 增多 的 倾向 。 这 种 斜坡 地 有 的 覆盖 着 森林 ,有 的 是 旱田 ,除了 植被 遭 受 严重 破坏 被 平整 为 住宅 用 地 的 大 工 斜 坡 会 发 生 甬 塌 外 , 因 修建 道路 、 铁 路 、 工 厂 等 劈 开 的 斜面 以 及 修筑 堤坝 的 附近 ,发 生 骨 塌 的 也 日 渐 增 多 。 象 飞弹 川 公共 汽车 翻车 事故 之 类 的 , 沿 山 区 小 误 发 生 的 泥石流 或 土 砂 骨 塌 引起 的 城市 住民 受害 事 例 , 全 国 各 地 正在 增多 。 在 这 些 地 方 行驶 的 多 半 是 轿车 ,可 以 说 多 是 在 罗 车 郊游 中 遇难 的 。 城市 越 缺少 自然 景色 , 这 样 的 事例 就 会 越 多 。 自然 灾害 一 般 地 说 来 是 由 引起 灾害 的 外 力 、 遭 受灾 害 的 人 和 建筑 物 、 以 及 被 害 的 发 生 和 扩大 这 三 个 因素 相互 联系 而 HRs 在 被 害 对象 物 及 其 分 布 结构 复杂 的 城市 , 遭受 灾害 及 灾害 扩大 的 机 制 也 是 多 种 多 样 的 。 再 加 上 地 面 下 沉 等 现象 就 更 加 复杂 化 了 。 图 3.1 表 示 自 然 灾 害 发 生机 制 的 模式 。 在 日 本 这 样 的 高 密度 社会 , 自 然 力 降低 是 同 经 济 结构 及 其 改建 、 行 政 措施 及 人 口 密度 等 交织 在 一 起 而 难以 避免 的 。 e 23 。 抽取 水 溶性 天 然 气 做 为 生产 活动 受到 法 律 保护 , 但 现实 情况 是 矿区 处 于 人 口 稠 密 的 城市 及 其 周围 , 生 产 活动 的 后 果 党 党 直接 波及 到 城市 地 区 。 而 且 矿 区 一 般 规 模 较 小 , 其 生产 对 国 民 的 好 处 是 短暂 的 较 小 的 。 企业 规模 也 往往 较 小 , 易 受 私 权 限制 的 影响 。 由 此 可 见 , 实行 优先 保护 企业 的 政策 付出 了 恶 化 自然 环境 的 这 一 高 郧 代价 。 在 城市 自然 的 改变 和 恶化 中 , 有 不 少 这 样 典 型 事例 。 因 此 多 半 不 能 用 单纯 自然 科学 的 方法 研究 环境 问题 。 这 是 要 求 自然 科学 和 社会 科学 真诚 合作 共同 研究 的 领域 。 即 使 是 自然 外 力 强大 的 地 震 灾害 , 也 不 能 说 是 纯粹 的 自然 现象 或 天 灾 。 如 同时 发 生 可 以 叫做 自然 性 公害 的 地 面 下 沉 现 象 时 。 更 是 如 此 。 图 3.1 自然 灾害 发 生 的 机 制 ¥ 图 中 箭头 表示 相关 方向 。 自 然 力 降低 的 事例 如 地 面 下 沉 、 宅 地 建造 等 33 城市 和 水 如 前 所 述 , 水 是 左右 城市 发 展 界限 的 主要 因素 之 一 。 水 。 24 。 不 仅 是 一 个 限制 因子 , 而 且 是 从 生态 学 的 观点 研究 城市 的 一 个 立 脚 点 。 | EDR TTD RT AV EE ER EW RN BEI — FE 7EAY PRR IE ZK ANGE, 根本 是 不 可 能 的 。 即使 靠 地 下 水 ,在 今天 这 样 的 社会 经 济 结构 中 ,其 数量 也 是 不 够 的 。 因 而 城市 必然 要 从 别处 引入 需要 的 水 。 城市 不 是 生产 水 的 场所 , 而 是 专 事 消 费 水 和 污染 水 的 地 方 。 用 过 的 污水 被 排 向 海里 或 地 下 。 城市 越 膨胀 , 污水 量 就 越 大 。 因 此 要 有 有 关 水 的 各 种 设施 。 城 市 用 水 问题 直接 发 生 在 自然 性 的 水 问题 和 社会 性 的 水 问题 相互 联系 之 中 。 持 续 干 旱 时 ,水 田地 区 多 成 为 自然 性 的 水 问题 而 发 生 旱灾 ,但 城市 可 能 毫 不 缺 水 。 管理 城市 本 来 要 特别 考虑 水 的 问题 , 但 今天 的 城市 管理 者 却 多 集中 精力 于 冷气 暖气 设备 等 次 要 问题 上 。 水 的 问题 包括 量 、 质 和 设施 及 其 导致 冰 的 地 区 分 布 。 量 多 量 少 都 成 问题 。 设 施 同 水 的 社会 经 济 上 的 需要 有 密切 的 关 A 将 城市 水 量 不 足 归 之 于 自然 现象 ,是 不 正确 的 ,应 该 归于 行政 措施 的 不 力 。 因此 ,从 工程 学 的 立场 看 固 不 待 言 ,更 难 从 自然 科学 的 立场 引起 对 缺 水 的 关注 。 永 同 城市 规模 及 产业 结构 关系 很 深 , 因 此 ,是 一 个 需要 高 了 瞻 远 眠 的 课题 。 长 远 展 望 还 有 社会 经 济 预测 和 自然 科学 条 件 , 的 平衡 的 问题 ,如 前 所 述 , 今后 是 不 容 乐观 的 。 与 此 相关 联 , 需要 制定 用 水 的 社会 规章 ,而 从 自然 科学 的 立场 去 研究 水 ,是 制订 这 一 规则 的 基础 。 城市 和 水 的 问题 是 中 心 课题 ,只 靠 现 在 这 样 的 工程 学 的 研究 ,是 解决 不 了 城市 用 水 问题 的 ,而 这 个 问题 又 可 以 说 是 关系 到 城市 兴衰 和 城市 居民 生存 的 问题 。 es 25 。 WEAR 的 结构 和 动态 HH & 第 1 章 城市 和 城市 化 ll #@ # 生态 学 者 一 向 十 分 关心 自然 群落 。 一 直 向 往 去 人 迹 未 到 的 原始 森林 等 处 进行 探险 , 企图 阐明 自然 界 的 结构 。 现在 仍 有 很 多 生态 学 工作 者 对 那 种 原始 的 自然 很 感 兴趣 。 但 进 人 三 十 世纪 以 来 ,特别 是 战 后 ,人 口 迅速 膨胀 ,并 且 疝 城市 集中 :过 而 出 现 环境 污染 问题 。 目前 , Te 然 已 经 找 不 到 了 。 象征 人 类 生活 的 既然 是 城市 , 在 一 部 分 生 , 态 学 者 之 间 A ei (ecosystem) 的 观点 研究 城市 的 生态 学 结构 和 机 能 的 兴 既然 叫 城市 , ES 问题 的 核心 当然 是 人 类 。 研究 人 类 的 方法 很 多 , 既 有 从 医学 的 角度 研究 大体 的 方 法 , 也 有 从 人 类 学 的 角度 研究 人 体 的 方法 。 但 这 里 未 用 那些 直接 的 方法 ,而 是 从 生物 生态 学 的 〈bioecological) 角度 研究 包 括 人 类 在 内 的 城市 生态 系统 (urban ecosystem)。 从 某 种 意义 说 ,城市 是 社会 科学 的 概念 ,所 以 城市 的 特性 » 26 « | 蔬 天 能 砚 接 自然 科学 的 观点 作出 规定 。 但 我 们 在 这 里 采取 的 方法 是 将 过 去 生态 学 传统 中 形成 的 方法 论 用 于 城市 生态 系统 的 研究 六 因而 ,不 可 能 充分 地 全 面 地 研究 城市 中 的 人 类 ;而 是 .以 生物 生态 学 的 方法 在 可 能 范围 内 试图 对 人 类 进行 探索 。 也 © 就 是 对 以 人 类 为 主体 的 环境 系统 的 城市 , 从 围 络 大 类 的 动 植 物 、 空 气 \, 水 土壤 等 周围 部 分 进行 探讨 。 可 以 称 之 为 城市 主体 的 大 类 和 生物 群落 , 受 城市 化 (urbanization ) 这 一 影响 因素 《Impact) 王 影响 因 、 胁 强 (stress)、 抑 压 因 ] 的 影响 ,处 于 对 这 一 因素 的 接受 、 拒 绝 或 排斥 的 关系 中 。 本 书 的 目的 就 是 企图 尽 可 能 冰 明 这 种 城市 生态 系 完 的 主 体 与 城市 化 这 一 影响 因素 的 相互 关系 。 如 前 所 述 , 对 以 人 类 为 核心 的 生态 系统 的 城市 , 虽 有 人 类 学 、 医 学 、 心 理学 或 社会 学 \ 地 理学 等 各 种 研究 方法 ;但 我 们 在 这 里 采用 的 当然 是 生态 :学 的 方法 。 也 就 是 对 包括 人 类 在 内 的 体系 , 从 其 周围 部 分 通 , 过 对 人 类 的 影响 因素 进行 探索 。 为 此 目的 , 仅仅 罗列 一 些 有 关 生 态 系统 结构 成 因 的 调查 资料 是 森 行 的 , 如 能 通过 这 些 研 究 罕 出 地 显露 出 人 类 来 就 好 了 。 但 目前 生态 学 中 还 没 能 创造 出 这 种 方法 5 可 以 说 走 这 条 路 还 需要 进行 新 的 综合 科学 的 研 ARR | | 1.2 ”城市 化 的 标志 ! 有 关 城 市 化 指标 > 按 日 本 科学 技术 厅 的 资源 调查 会 总 结 的 资料 (1970 各 ,有 以 下 几 项 : 1) 人口 向 城市 集中 (人 口 \ 产 业 、 物 资 向 城市 集中 ) 江 2) 家 庭 结构 的 改变 (家 庭 人 员 减 少 \ 小 家 庭 化 );(3) 能 源 供求 结构 的 改变 ; (4) 水 需要 量 增 大 ; (5) 食 物 供求 结构 的 改变 ;《6) 小 轿车 迅速 普及 ; (7) 作 息 时 间 、 日 党 活动 的 参差 不 齐 ;(8) 建 筑 材料 供求 结构 的 改变 ;(9 通讯 技 林 “27 。 COP 69 Bae Ol FB HB RR) SMM COlYYOY eee Hew aKo7T MOI yY eee Um COo7dY @@e@ 革新 等 等 。 对 城市 化 的 一 般 看 法 ,不 论 是 谁 , 最 先 想 到 的 是 人 口 集 中 。 此 外 还 充满 着 人 造 的 美 , 排列 着 高 楼 大 厦 , 住 公寓 的 人 多 ;盛行 冷 、 上 暖气; 还 有 地 下 市 街 , 在 人 工 光 线 下 生活 的 人 的 比 例 增 多 ;用 水 泥 或 沥青 遮盖 了 地 表 ,, 水 收 支 发 生变 化 ; 绿地 减 >, 或 同样 是 绿地 但 其 内 容 有 了 改变 ; 车 辆 浴 流 污染 了 大 气 ; 大 量 物资 或 能 源 从 市 外 流入 城 市 ;出 现 高 度 的 技术 集中 。 可 以 说 是 在 这 些 条 件 下 ,大 类 进行 着 自我 驯化 (self-domestication )。 总 之 ,城市 是 文明 开化 的 象征 , 它 在 功能 上 有 若干 优 点 和 方便 之 处 , 但 同时 消极 的 一 面 也 有 所 扩大 。 有 关 城 市 的 面貌 间 题 ,诸如 规模 多 大 , 容 纳 多 少 人 只 最 合适 ;城市 里 的 绿地 标 准 ; 对 精神 卫生 方面 有 益 , 对 灾害 也 有 强大 抗拒 力 的 城市 该 是 什么 样 等 等 , 这 一 类 现代 性 问题 都 正在 展开 讨论 。 HARA 关 城 市 化 基本 条 件 一 一 人 口 集 中 的 资料 ,现在 人 口 10 万 以 上 的 城市 分 布 如 图 1.1,, 城市 人 口 的 变迁 如 表 1.1。 Montefiore (1970)! 估计 现在 5 人 中 有 2 人 住 在 城市 。 据 联 合 国 科 教 文 组 织 推测 , 到 2000 年 ,5 人 中 要 有 4 人 住 在 城市 。Montefiore (AA HER ITH LAE AIS WMT “Be TRAY HAT” (Communication), F#AW)*= PHBA, RIK B.mRMS ARNG. MARMPAR SIAL: 虽 然 是 同样 的 市 民 却 没有 组 织 共 同体 ;高 楼 大 厦 里 也 有 贫民 窟 。 表 1.1 城市 人 口 的 变迁 (单位 : FA,%) USERL9S2E | 1955 年 | 1960 4E | 1965 4E | 1969 二 一 gr 全 国人 口 55,319 | 68,662 | 89,276 | 93,417 | 98,275 | 102,747 城市 人 口 10,020 | 22,582 | 50,288 | 59,333 | 66,919 | 72,453 城市 人 口 所 占 比 例 | 18.1 32.9 56.3 63.5 68.1 70.5 注 : 1. 根据 总 理 府 统计 局 < 国势 调查 >。 2。 根据 1909 年 自治 省 行政 局 < 住宅 原始 登录 人 口 e e。 29 « o ~—7 Ft in 纽约 市 长 Lindsey (1973)"! 5 Montefiore 抱 有 同样 趣 Bo» WEA Shit. 指出 现在 美国 侈 国人 吕 的 709 为 城市 人 口 ,预计 到 本 世纪 末 将 达 3 亿 人 号 的 美国 人 ,要 有 90% 住 在 城市 。 因 此 ,他 强调 只 有 城市 是 我 们 的 命运 , 才 是 我 们 的 未 来 。 但 他 也 悲叹 美国 的 城市 成 了 贫困 和 种 族 问题 集中 的 场 所 。 这 种 情况 各 国 可 能 稍 有 不 同 。 在 世界 大 城市 会 议 上 ,日 本 的 东京 都 知事 美 小 部 (1973)m 对 东京 的 城市 问题 分 别论 述 了 新 老 两 个 问题 。 老 问题 就 是 在 十 九 世 纪 西 欧 业 已 解决 的 ,或 近 于 解决 的 古典 问题 , 即 河流 污 染 、 公 园 不 足 、 住 宅 问 题 等 等 。 与 此 相对 照 , 新 间 题 则 指 的 是 汽车 排出 废气 、 包 括 塑 料 在 内 的 废弃 物 的 增加 、 多 和 氧 联 条 (PCB) 等 有 害 物 质 处 理 等 等 。 对 这 些 问题 需要 制定 市 民生 活 的 最 低 标 准 civil minimum), 以 上 是 根据 现实 的 城市 的 市 街 化 、 人 口 和 建筑 的 密集 为 基础 来 看 待 城市 化 的 。 社 会 学 者 更 概括 地 把 这 些 吧 做 生活 的 城市 化 , 并 认为 闲散 的 农村 也 存在 城市 化 现象 四 。 著者 认为 虽然 可 以 作 这 种 扩大 的 思考 , 但 本 书 要 以 城市 市 街 化 地 区 的 各 种 现象 为 中 心 进 行 探 讨 。 掌 握 这 些 现象 是 可 以 将 城市 和 农 村 大 致 加 以 区 别 的 。 但 是 即使 区 分 开 来 看 , 城市 实际 上 也 不 是 一 个 独立 性 单位 , 倒 不 如 以 生态 系统 的 立场 去 掌握 包括 城 市 和 农村 在 内 的 广 域 性 的 单位 才 更 合适 四。 这 一 点 作者 以 前 业已 指出 过 。 也 有 象 伦敦 和 维也纳 那样 的 用 绿化 地 带 围 起 城市 以 将 城 市 和 农村 分 开 的 。 但 即使 从 形态 上 、 空 间 上 分 开 了 ,实质 上 也 不 是 各 目 孤 立 的 。 城 市 和 农村 的 结合 处 既 有 物理 方面 的 联 系 * 也 有 经 济 方面 的 联系 ,但 决 不 是 连续 。 另 一 方面 城市 又 是 开放 体系 ,通过 公路 、 铁 路 、 飞 机 以 及 通讯 等 交通 手段 以 及 被 污染 的 空气 和 水 的 进出 \ 人 和 物 的 进出 , 同 周围 发 生 联系 。 e。 30 。 从 这 种 观点 出 发 ,Perioff(1968)D 在 扩大 天 然 资源 概念 的 同时 ,提出 把 城市 看 作 是 一 个 高 度 联 系 的 亚 系 统 (Sub-SystemJ) 的 看 法 。 即 其 某 一 部 分 出 了 毛病 ,直接 影响 其 他 部 分 ; 某 一 部 分 得 到 了 改善 , 结果 其 他 部 分 也 会 因而 得 到 改善 。 根据 这 种 城市 亚 系统 的 说 法 ,才能 理解 城市 (city)\ 大 城市 (metropolis)、 大 城市 带 ”(Megalopolis) 的 昌 法 。 大 城市 带 是 法 国 地 理学 者 Gottman《〈 现 牛津 大 学 教授 ) 提 出 的 新 概念 (1961)” ,是 针对 从 波士顿 经 纽约 到 华盛顿 的 大 城市 相连 接 的 那样 的 城市 化 地 市 而 命名 的 。 这 种 情况 的 出 现 , 是 由 于 工业 化 而 使 大 城市 化 达 到 顶峰 。 其 后 , 城 市 化 告 一 段落 , 开 始 向 超 工 业 化 社会 的 方 癌 发 Feo BU, 开始 出 现 难以 忍受 人 口 密度 过 大 而 要 求 绕 一 规划 的 大 城市 的 思想 ,富裕 的 人 们 向 郊外 或 人 口 密度 低 的 城市 迁移 , 这 就 是 美国 的 现状 。 今 天 的 纽约 ,富裕 的 人 搬 到 郊外 ,贫穷 的 人 向 市 内 集中 ,各 种 问题 就 发 生 在 那里 。 日 本 60 年 代 初 , 丹 下 健 三 氏 曾 提出 过 东海 道 大 城市 带 的 设想 ,但 到 60 年 代 后 期 情况 为 之 一 变 。 日 本 经 济 的 高 度 发 展 受到 批判 ,在 东京 \, 大阪 等 大 城市 由 于 人 口 集 中 和 过 密 而 带 来 Nem BAER MRA AES ,城市 侵犯 了 农村 ,城市 的 势力 圈 (urban shadow)”!, 即 城 市 的 侵 人 对 周围 农村 的 影 啊 很 大 ,农用 地 支离破碎 (sprawl) 就 是 一 个 问题 。 城市 不 是 一 个 独立 的 单位 这 一 事实 ,根据 吉 良 龙 夫 《1973 六 ”以 下 的 意见 也 可 以 清楚 地 加 以 了 解 。 吉 和 良 认 为 , 在 单位 土地 面积 的 动物 量 〈 包 括 人 类 ) 方面 , 没有 象 城 市 那 样 密集 的 生态 系统 。 城 市 里 那 点 极 少 量 的 植物 所 生产 的 有 机 DM ,作为 城市 消费 者 的 生活 能 源 几 乎 无 济 于 事 , 一 切 生 活 能 源 都 是 从 市 外 以 食品 ,成 品 \ 原料 的 形态 运 进 来 的 。 为 生产 大 阪 市 300 万 人 所 需要 的 最 低 限 度 的 热源 〈 谷 物 ) 和 动物 性 蛋白 es 31 。 四 质 ;, 要 有 大 于 2 万 公顷 大 小 的 大 阪 市 区 15 一 20 BEAN RH 面积 。 大 阪 府 的 面积 为 18.5 FAM, 所 以 仅 从 食物 方面 来 芳 虑 , 为 支持 大 阪 市 就 要 有 与 相当 于 大 阪 府 几 倍 的 纯 农 田地 区 相 结 合 的 流通 系统 作为 前 提 ”。 对 于 城市 要 从 机 能 和 结构 两 个 方面 进行 研究 。 美 小 部 都 知事 在 世界 大 城市 会 议 上 发 表 的 主要 演讲 (1972)2 对 此 作 了 概括 的 说 明 。 即 所 谓 城 市 是 政治 、 经 济 、 情 报 等 机 能 的 集中 , 成 为 各 国文 化 的 象征 ;但 技术 进步 促进 了 环境 的 破坏 ,本 来 是 文化 象征 的 大 城市 成 了 不 文明 \ 不 方便 的 地 方 , 损 害 着 市 民 的 健康 ,甚至 出 现 了 到 下 一 世纪 也 难以 恢复 的 恶劣 影响 等 情况 。 在 那里 ,可 以 说 正在 变 为 住宅 难 \ 交 通 难 \ 缺 水 贫困 、 犯 罪 \ 疾 病 \ 灾 害 等 集中 的 场所 。 具有 这 种 正 反 两 个 方面 的 城市 , 对 在 那里 生活 的 生物 和 人 类 将 有 些 什么 样 的 影响 呢 ! 。 32 9 第 2 章 , 与 生物 有 关 的 城市 环境 的 特征 21 关于 城市 气候 地 球 上 的 气候 因为 人 类 的 活动 在 发 生变 化 , 这 在 今天 已 为 人 们 所 公认 , 而 最 早 证 明 这 一 点 的 就 是 城市 。 在 欧洲 从 十 七 世纪 就 已 经 注意 到 了 (Kratzer, 1937), 在 日 本 也 有 很 多 对 东京 等 大 城市 及 其 他 中 小 城市 气候 所 作 的 研究 。 从 东京 都 一 月 份 最 高 气温 的 月 平均 值 看 , 从 观测 开始 的 1876 年 到 1950 年 的 75 年 间 , 平 均 上 升 3.0"C, 其 中 1921 年 到 1950 年 的 30 年 间 平 均 上 升 32%,1951 年 到 1960 年 的 名 年 间 平 均 上 上 升 4.2%C〈 吉 野 ,1972) 575 出 现 这 样 的 气温 上 升 ,即便 水 蒸汽 的 绝对 量 相同 ,城市 里 的 相对 温度 也 要 降低 ;何况 因 城 市 化 ,不 透水 地 区 扩大 了 ,排水 设备 完整 了 ;城市 里 的 水 蒸汽 绝对 量 本 身 也 在 减少 ,这 就 出 现 了 手 燥 化 的 倾向 。 东 京 年 平均 相对 温度 , 十 九 世 纪 末 是 73 一 77 色 , 到 了 二 十 世纪 和 干燥 化 已 很 明显 ,1921-1950 年 的 平均 值 是 72.1% ,1951 一 1960 年 的 平均 值 为 70% (5 BF 19721, 雨量 虽 没 有 很 大 变化 , 但 一 天 内 0.1 一 1.0 毫米 的 小 雨 日 数 似乎 是 明显 地 增多 了 。 东 京都 内 35 天 ,郊外 25 天 ,东北 郊 15 天 ,以 至 相差 20 KC Hi Bhp 1972)", 象 这 样 城市 中 心地 区 的 气温 高 于 周围 地 区 以 及 城市 地 区 多 筋 等 情况 ,从 30 年 代 就 已 经 有 所 觉察 (吉野 ,1957)89。30 年 代 以 后 ,城市 发 展 特别 迅速 ,研究 城市 气候 出 现 了 高 潮 , 提 出 了 形成 城市 气候 的 主要 因素 。 即 , 一 方面 是 因为 城市 覆盖 ”33 。 状况 的 改变 (大 后 .长 尾 , 1972)99, 即 建 蔽 度 * 在 增 大 ; 另 方面 是 因为 绿地 面积 减少 、 道路 铺 装 率 增加 、 覆 盖 物 性 质变 化 \ 城 市 河 六 的 水 量 \ 形 态 ` 污 浊 等 的 变化 。 接着 ,又 提出 了 城市 人 类 活动 增长 对 城市 气候 的 影响 ,如 AFH; 能 源 用 量 激增 (电力 的 需要 、 使 用 石油 和 煤 的 火力 发 电 和 煤 烟 ); 夏 季 用 冷却 水 ,冷气 等 进行 排 热 ;运输 量 增 大 汽 车 排 气 引起 的 高 温 化 ;被 污染 的 大 气 的 曹 热 作 用 ; 因 污 染 引 起 的 日 照 量 降低 (严重 时 比 郊外 低 45—50% ) 等 等 。 图 2.1 是 将 城市 气候 结构 〈 表 2.1) 的 一 部 分 所 作 的 模式 (Landsberg, 1972)" 该 图 是 夜间 城市 和 郊外 的 大 气 循 环 的 模 式 图 〈 空 气 清 新 , 无 风 时 ), 图 上 显示 市 区 的 所 谓 热岛 《heat island) 状态 ,从 周围 的 田园 地 区 吹 来 了 田园 的 微风 《Country breeze) , 在 城市 上 空 则 出 现 有 逆 温 层 〈inyersion layer). 这 种 热 收 支 的 变化 是 城市 化 而 出 现 变 化 中 的 最 明显 的 现象 田园 地 区 地 表 芒 松 , 有 时 土壤 表面 湿润 ,热传导 率 也 低 , 有 较 高 的 反射 率 (albedo)。 但 由 于 城市 化 这 部 分 地 表 变 成 不 透水 表面 (inpermeable surface). 这 种 不 透水 的 表面 热传导 率 高 , 而 反射 率 一 般 很 低 , OWA AAA 雨水 迅速 流失 ,蒸发 量 也 减少 , 再 加 上 反射 率 降 低 , 因而 热量 增加 。 这 种 热 由 于 石 块 \ 水 泥 、 沥 青 及 其 下 面 的 紧密 坚实 的 城 市 未 壤 而 被 充分 地 蕾 积 起 来 。 与 此 相反 , 在 植物 较 多 的 田园 地 区 ,很 多 的 辐射 热 被 反射 , 在 土壤 中 蕾 积 较 少 。 因 此 , 在 城 市 , 热 收 支 向 僵 余 方面 发 展 。 这 种 热岛 现象 , 在 一 个 孤 - 放 建委 物 上 也 很 明显 。 RA 2.2 (Landsberg, 1972)" 所 表示 的 , 在 周围 铺 装 的 地 面 上 上 修 * GRE: 在 一 定 面积 上 建筑 物 履 盖 的 比例 称 为 该 面积 的 建 蔽 率 。 BBR 和 建筑 物 的 容积 率 综 合 在 一 起 称 为 建 蔽 度 。- 译 者 注 9 34 。 82.1 与 农村 地 区 相 比 较 的 城市 气候 特征 ” (Landsberg,19625!9 一 井 并 19735277) 气 候 EZR 与 农村 地 区 的 比较 气温 年 平均 高 1.0—1.5°F(0.6—0.9°C) 冬季 最 低 wm 2.0—3.0°F( 1.11.7) tS te 年 平均 IK. 6% 冬季 IK 2% 夏季 - 低 8% 侍 粒 多 10 倍 云雾 状况 云 多 5—10% Ea 多 100% Le 多 30% 辐射 在 水 平面 上 的 总 量 少 15—20% BIR AE 少 30% ROR SE 少 5% 风速 年 平均 低 20—30% 剧烈 的 暴风 低 10—20% 无 风 日 高 5—20% 降水 量 总 量 多 -5 一 1050 0.2% fF 60.8 毫米 ) 以 下 的 多 15% 天 数 1) 此 表 制 作 参 阅 了 很 多 文献 。 Wagner (1971) 等 也 有 过 详细 论述 。 建 的 砖 瓦 建筑 物 就 是 这 样 。 在 这 里 ,白天 日 光照 射 之 后 ,在 夸 墙 上 和 沥青 铺 装 的 停车 场 上 ,由 于 白天 贮存 的 热量 ,形成 小 的 Miho 这 一 点 ?比较 一 下 周围 的 空气 , 窗户 玻璃 上 的 空气 、 玻 璃 的 表面 温度 以 及 冷却 过 程 , 其 结构 就 清楚 了 。 根据 这 一 实 Mo AR 热 向 沥青 铺 装 下 面 的 土地 的 传导 , KINA RE fe ”35 。 图 2.1 市 区 与 其 周围 地 区 夜间 的 大 气 循 环 虚线 表示 等 温 线 , 箭 头 表示 风 癌 ,2Z 为 垂直 方 向 的 坐标 轴 CLandsberg, 1972) 1600 1709 1800 19004 2000 2100 日 没 时 间 图 2.2 “小 气候 热岛 的 例子 这 两 组 曲线 表示 在 晴朗 的 夏 夜 里 砖 造 建筑 物 的 墙壁 (A) 和 停车 场 铺 装 面 (B) 的 辐射 热 ; 中 间 的 两 条 曲线 表示 铺 装 地 面 的 院内 距 地 表 2 米 的 气温 〈C) 和 附近 的 窗户 玻璃 表面 温度 (D); 最 下 边 的 曲线 (E) 表示 玻璃 表面 的 辐射 热 。 20 时 30 分 开始 降 露 水 CLandsberg, 1972) 覆盖 的 土地 的 2.5 倍 以 上 。 这 样 的 一 个 个 建筑 物 的 热岛 扩大 强化 ,就 形成 了 如 图 2.3 那样 的 城市 地 区 的 热岛 。 SMIC 在 研究 人 工 的 地 表 变 化 对 气候 影响 的 报告 中 必 。 引 ° 36 。 用 了 Ryd (1970)52 的 有 关 气 候 履 被 〈Climatological sheath) URE ZA ARS HE (Climatological dome) 的 论述 。 在 气候 履 被 下 ,降雨 时 有 形成 雨 影 (rain shadow) 的 ; 有 改变 风 Cormeillese10.6 10.7@ Le Bourget 10-6@ Melun 图 2.3 巴黎 市 区 的 热岛 ,用 年 平均 气温 (") 等 温 线 表示 (根据 Dettwiller) 2.4 “RBA RE (SMIC, 1971) (a) —P 2 wa te St Cb) STAIR SS Be Cc) Alloa: MUN» THK AAAS es SERS eK 破坏 的 形态 羽毛 状 〈plumeJ)] e。 37 。 的 流动 的 ;有 带 来 温度 、 温 度 、 土 壤 水 分 的 变化 的 等 等 》 而 且 在 一 -个 建筑 物 周 围 的 空间 ,或 水 池 、 树 森 、 耕 地 的 周围 也 能 出 现 同 样 的 气候 履 被 (图 2.4)。 其 中 ,在 城市 形成 有 名 的 气候 容 条 是 气象 上 的 一 个 变态 。 穹 休 顶 上 (urban mixing height) 即 所 谓 逆 温 层 〈inversion layer), 这 种 明显 的 逆 温 层 , 作者 在 因 斯 布鲁克 的 欧洲 阿尔 卑 斯 山腰 看 到 过 〈 图 2.5)。 恰好 SMIC R22 因 斯 布鲁克 上 空 云 中 水 滴 里 的 硫酸 盐 浓 度 〈(Georgii,1965)5221 海 ik 高 CK) 硫酸 盐 浓 度 ( 毫 克 / 公 升 ) 550 0.75 850 0.7 1800 0.4 2300 0.4 图 2.3 因 斯 布鲁克 城 上 空 形成 的 逆 温 层 , 约 在 海拔 1000 米 的 地 方 出 现 〈1973 年 2 月 3 日 ) BUFR OO 中 有 因 斯 布鲁克 上 空 云 中 水 滴 内 的 硫酸 盐 的 浓度 ,- 因此 ,将 表 2.2, A 2.5 合 起 来 研究 是 很 有 意义 的 。 38 。 2.2 ”关于 城市 的 水 城市 化 的 一 大 特点 是 由 于 建筑 物 或 地 面 铺 装 等 而 扩大 了 不 透水 地 区 。 根 据 从 新 宿 到 西 八王子 的 4X4 平方 公里 方 格 的 航空 照片 收集 整理 的 不 透水 地 区 和 透水 地 区 的 资料 ( 奥 富 \ 川 #2, 1973), ml 2.6 所 示 , 越 向 郊外 ,透水 地 区 , 即 植物 生长 地 区 或 可 以 生长 植物 的 地 区 越 Ko 这 是 总 的 趋势 , 但 是 在 吉祥 寺 周 围 , 在 市 街 化 进展 较 快 的 地 方 不 透水 地 区 所 占 比 例 为 74.6%, 市 街 化 缓慢 的 wh MA 17.5% CF WA 49.3%), Aah R Ko 设 乐 宽 氏 (1971724 不 透水 率 (97 2.6 各 地 区 的 不 透水 率 各 地 区 是 按 其 航 片 4X4 平方 公里 方 格 划 分 为 16 个 工 平 方 公里 的 区 域 进 行 测 定 的 I 西 八 王子 0 ASRS II 国 分 寺 WN af V PE aa VI AAR FE CRT WD BN RE Ee Eo ba TT SRB — BE 水 ”问题 ,进行 了 论述 。 即 市 街 地 区 被 屋顶 及 有 铺 装 的 道路 占 满 了 , 接受 降水 的 方式 和 其 他 地 表 不 同 。 降 在 路 面 的 雨水 很 快 从 表面 流 走 , 进入 排水 孔 , 房 顶 上 的 雨水 也 通过 房 上 水 管 , 再 经 排水 孔 流 去 。 这 样 ,即便 下 了 雨 , 短 时 间 内 大 部 分 雨水 随 即 流失 , 这 就 是 城市 的 地 面 的 特征 。 而 且 与 地 下 水 之 间 又 有 建筑 物 或 地 面 铺 装 所 间隔 , 可 以 说 向 土地 寻求 水 源 是 不 可 能 的 。 一 般 情 况 下 ,没有 可 从 地 面 蒸发 的 水 分 ,因而 城市 干燥 化 有 增 无 减 。 图 2.7 为 东京 历年 湿度 的 变化 情况 。 s 39 据 勤 测 过 城市 林 区 地 下 水 位 变动 的 川 名 明 氏 、 祖 场 芳 宪 76 Fe (1971)? 报道 , 东 S roa beste} ip tt 京都 郊区 的 府中 附近 x : 小 ,, 地 下 水 位 降低 极其 显 _ kag Silt hae % 著 ( 图 2.8)e FHS 192% He oe ee ee 2.7 RAE 抽取 入 量 工业 用 水 了 (荒川 原 图 一 一 设 乐 ,1971) 致 地 下 水 量 逐 年 减 少 , 地 下 水 位 连续 下 降 。 该 市 滨海 地 区 从 大 量 建 厂 的 1960 年 起 ;地 下 水 位 开始 明 显 降 低 。 据 观测 井 勘 测 记 录 , 各 处 每 年 都 降低 1 一 3 米 。 这 个 以 “上 总 渠 ” 发 源 地 而 知名 的 地 区 ;市 内 水 井 ; 自 海岸 地 区 依次 出 现 和 干枯 。 那 一 带 自 然 涌 出 的 地 下 水 量 一 天 约 为 3 万 吨 , 而 抽取 水 量 接近 其 5 倍 , 为 14.3 万 吨 , 地 下 水 明显 地 急剧 减少 (水 利 科 学 研究 所 调查 资料 )Pa。 多 摩 丘陵 的 大 栗 川 流域 , 地 处 多 摩 新 市 区 的 南部 。 这 一 流域 的 26 平方 公里 地 区 , 自 国际 水 文学 10 年 计划 (IHD) 开 一 ~--~-~- 东部 1 号 并 地 下 水 位 ( 米 ) 图 2.8 府中 市 地 下 水 位 的 变化 ”该 地 下 水 位 为 水 源 划 停止 抽水 后 立即 测 得 的 水 位 PER 积 平均 每 一 烧杯 叶 状 体 总 面 图 2.%(1) 用 蒸 钢水 按 各 种 比例 稀释 雨水 观察 青 菠 生长 的 实验 (92: 雨水 占 的 比例 ) 始 以 来 , 就 进行 了 水 循环 过 程 的 研究 。 在 这 里 相继 设置 了 雨 量 计 \` 河 川 水 位 计 \ 地 下 水 位 计 ;, 收 集 了 有 关 降 水 量 、 六 量 、 地 下 水 位 变动 的 资料 《市 川 , 1972)22。 从 这 些 资料 可 以 看 到 , BOHRA EKA A, HMPA te Me ele it APTS. FARE ze PBPK, 1968 年 是 降雨 开 始 后 5.5 小 时 , 1971 年 则 为 开始 后 的 2 小 时 。 而 且 衰 减速 度 也 变 快 : 到 达 作 为 衰减 率 变换 点 的 基础 流量 (base flow) 的 Ayla], 1968 年 为 12 小 时 ,1971 年 为 9 小 时 。 测定 雨水 化 学 成 分 的 工作 以 往 也 曾 进行 过 ( 丸 山 \、 岩 坪 、 Fe 1965), 岩 坪 、 堤 ,19672) 最 近 还 特意 进行 了 城市 的 雨 水 对 生物 有 何 影响 的 研究 〈 佐 芯 , 1972)"。 佐 芯 治 雄 用 不 同 浓度 的 雨水 养 植 青 萍 (Lemma paxucizstata), 获 得 如 图 2.9 的 结果 。 其 损害 的 表现 形式 , 不 仅 是 抑制 整体 的 叶 状 体 面积 的 增加 , 新 生 的 仔 时 状 体 也 变 小 , 上 和 表面 呈现 肿胀 的 异常 形态 , 构成 植物 体 的 叶 状 体 的 数目 也 少 。 根 的 生长 很 不 好 ,, 雨水 浓 RAN Reh. AM, baA-HWAGH RAS Zw 很 不 一 样 。 以 上 表明 雨水 是 阻碍 生长 的 原因 。 以 后 通过 改变 pH' 值 的 一 些 培养 实验 ,表明 培养 液 的 pH 值 高 低 不 是 仿 碍 生 « 41 。 O50 100.150 200 雨水 浓度 (92) 图 2.9(2) 雨水 的 浓度 和 青 萍 的 生长 量 pH 值 调节 在 5.1, 以 实验 开始 时 (第 0 天 ) 时 状 (Ki RA 1 BERET, 1972) 长 的 主要 因素 。 进 而 了 解 到 阻碍 青 萍 生长 的 是 一 些 加 热 到 100sC 既 不 挥发 ,也 不 分 解 、 能 用 活性 炭 吸 附 的 物质 , 铜 、 冬 等 或 许 即 其 中 之 一 。 SOMA PH 值 不 同 , 上 述 物质 阻碍 生长 的 表现 方式 也 不 同 。 2.3 关于 城市 空气 东京 是 我 们 现在 的 主要 研究 对 象 。 图 2.10 是 这 一 城市 近年 来 因 使 用 石油 而 发 生 的 空气 污染 的 增加 情况 〈 东 京都, © 42 。 , me 1961 1965 1968 图 2.10- 因 消费 石油 而 产生 的 空气 污染 物质 推定 值 的 增长 趋势 (东京 都 ,19717 图 2.11 东京 都 内 二 氧化 硫 的 浓度 (根据 1965 一 1968 年 间 地 表 测 定 值 的 平均 数 )( 东 京都 ,1971) 1971)。 图 2.11 是 对 最 近东 京都 内 不 同 地 区 三 氧化 硫 浓度 的 比较 。 另 一 方面 ,在 1972 年 以 科学 技术 厅 为 主 对 关东 地 区 。 特 别 以 东京 为 中 心 的 东京 湾 周围 海陆 风 系 区 域 做 了 调查 , 其 结 果 正 如 图 2.12 所 表示 的 , 呈现 出 相当 明显 的 封闭 式 构造 〈 科 Sax A} 21972) 当然 ,也 并 不 是 始终 如 此 。1971 年 二 年 再 MMD( 最 大 混 合 层 高 度 ) 在 约 1500 米 以 下 的 日 数 为 186 K (59.9%), Heh 除去 被 强风 破坏 (平均 风速 之 4 米 / 秒 ) 及 降雨 中 断 ( 日 雨量 >2 毫米 /日 ) 的 110 天 (30.1 多 )。 下 层 大 气 呈 现 封闭 结构 的 总 日 2.12 封闭 式 构造 下 (大 气 的 最 大 混合 层 高 度 1000 米 ) 的 东京 湾 海 陆风 系 区 域 ( 灰 色 表 示 划 分 的 地 区 ) 和 超过 生物 耐性 限度 指标 的 地 区 ( 印 点 的 地 区 交 科 学 技术 厅 ,19727 《大气 最 大 混合 层 高 度 在 1000 米 以 下 的 关东 以 及 福 岛 县 的 范围 和 封 闭 式 构造 下 被 东风 及 千 叶 县 东南 风 所 缩小 的 海陆 风 系 区 域 ) 9 44 。 图 2.13 自然 教育 园 及 其 周围 的 地 表 温度 ,下 边 的 截面 图 和 上 边 的 温度 曲线 是 相对 应 的 数 为 76 K (20.8% )o 作为 我 们 主要 研究 对 象 的 目 黑 区 自然 教育 园 就 处 于 这 一 封闭 式 构 造 之 中 。 利用 直 升 飞机 用 红外 线 放 射 温度 计 从 500 米 上 空 横越 该 区 对 地 表 温 度 进行 测量 , 其 结果 如 图 2.13 所 示 《三 寺 等 。1972)5。, 从 自然 教育 园 外 的 市 街区 刚 一 进入 植物 REN ARAB BRE FM. WREAK. Ze 20—30°C 是 很 平常 的 。 不 论 是 从 上 述 事实 看 ,或 根据 对 流 作用 来 推测 ,都 能 清楚 地 了 解 到 市 区 的 污染 物质 必然 被 带 进 这 一 绿色 植物 繁茂 的 地 区 。 使 人 们 考虑 这 一 问题 的 起 因 , 是 自然 教育 园 外 缘 的 首都 高 速 公路 2 号 线 旁 建成 的 高 37 米 的 白金 管 排 气 塔 (图 2.14)。 这 一 排 气 塔 是 要 使 高 速 公 路 下 面 的 都 内 辅助 公路 17 号 线 的 汽 车 废气 扩散 出 去 。 1966 年 17 号 线 通车 后 , 与 自然 教育 园 有 关 的 研究 人 员 对 该 公路 汽车 废气 的 动向 非常 关心 。 针 对 这 种 情况 , 在 东京 都 修建 了 这 一 巨大 的 排 气 塔 。 修建 这 个 排 气 塔 2 O84 COE SSS "Oe ee ” 忆 图 2.14 白金 管 巨大 排 气 塔 ( 自 然 教 育 园 在 其 右 侧 ) aa Ci is BAB BAY BAY) 图 2.15 用 发 烟 简 进 行 输送 污染 物质 的 实验 , 污染 物质 停滞 在 潮湿 地 带 的 周围 (根据 自然 教育 园 资料 ) 是 出 于 把 污染 物质 同 高 空 歇 散 的 车 虑 , 但 实际 上 仍然 在 担心 污染 物质 进入 目 然 教育 园 内 。 为 研究 这 个 问题 ,在 园 内 燃烧 发 烟 简 观察 烟 流 ,还 进行 风 洞 实验 。 结 果 是 , 风 弱 时 因为 对 流 作 用 ,污染 物质 由 市 街区 被 送 到 园 内 ; 风 强 时 又 因为 哆 积 现 象 ,污染 物质 也 同样 被 带 进 园 肉 。 了 歇 进 园 内 的 污染 物质 , 在 风 弱 时 停留 时 间 较 长 , 不 易 扩 6 46: 散 ; 有 风 时 也 因 风 向 不 同 而 有 长 时 间 停 留 的 情况 。 温 度 相 对 稳 定 的 园 内 潮湿 地 带 是 污染 物质 停留 的 较 明 显 的 场所 , 进 人 林 内 的 污染 物质 也 不 易 除 掉 ( 图 2.15)。 在 园 内 , 因 道路 或 其 他 条 件 形成 风 的 通道 , 沿 着 风 道 的 树木 长 势 衰退 。 这 一 现象 通 过 简单 的 风 洞 实验 也 证 实 了 。 但 另 一 方面 ,如同 Sadeh 等 《1971)64 的 研究 一 样 , 由 于 树干 形态 等 等 的 不 同 , 风 速 和 乱 流 的 强度 受到 很 大 影响 , 这 种 情况 在 实验 中 也 得 到 了 证 明 。 我 们 研究 组 的 本 多 (1972)63 曾 在 以 明治 神 富 为 中 心 的 地 区 进行 了 同 祥 的 研究 ,并 作 图 (图 2.16) 表示 了 神 宫 附近 和 其 他 地 区 的 二 氧化 硫 的 量 , 与 自然 教育 园 相 比 污染 物质 流 有 所 PPhrm( 亿 万 分 之 …) 5.0 SS ~ SSSRSSRSESS Ss “SS CIEE rem PAL GARE Ce 一 RE 了 于 3 RSS ae 二 表演 6 JOOP Ss: 5, ATR ws 一 一 ~ aw = ET - Serr. Sah . LS NS PERE NRE SS ay ee eg HEX FADES eae Ej Pes SS SS REGUS SESS NRE ERRSSNSSSSSS SSDS & SH SS DS PEP oo ISL ER IZ TI FS oS SSE ERROR 和 RC RIP ee SSSSSSSSSSSSS See So Se Bt [4 op & SRE Chm S) ° (mat seapse ) DOERR See et CHRP = >| 1 ae Bae CHES : J a ae Aas 7 ae Al gs 好 Ba) 4 30 ee 有 “i @ " PS Be kk t AN ) Ae w) SOS Mate Cheb) |i .) Lilt iat ee Chae S Cine CH) SSK R at se i + Ww CHa; Chae CR) FSM BH Ee CHS o) Sas PSH 图 2.16 明治 神 宫 外 苑 内 部 和 周围 市 街 地 区 的 二 氧化 硫 党 度 的 比较 (本 多 ,1972)《〈《,) 内 的 数字 为 距 神 宫 的 距离 > 47 * 不 同 。 即 , 林内 比 林 外 的 二 氧化 硫 浓 度 低 得 多 。 通过 这 些 资 料 , 比 较 一 下 自然 教育 园 和 神 宫 的 林地 ,了 解 到 在 城市 树林 中 有 如 明治 神 宫 那 样 污染 物 质 不 易 进 入 的 ; 有 象 日 比 谷 公园 那 伴 容 易 进 入 也 容易 出 去 的 ; 也 有 象 自然 教育 园 那 样 的 易 进 而 不 易 出 的 。 我 们 觉得 , 这 种 差别 或 与 林地 大 小 有 关 , 或 许 是 AAMAS Bais, MAH HER ARE AD AY 群落 形态 (mantle community), 或 更 外 缘 的 草本 群落 (sleeve community) 等 的 形成 状况 ,或 落叶 树 混 合 的 比例 等 所 引起 的 。 神 宫 林 宛 中 央 部 分 二 氧化 硫 浓 度 很 低 , 而 且 一 天 让 变化 幅 度 也 小 (图 2.17)。 所 以 这 片 树林 对 污染 物质 显然 起 着 障壁 作用 。 在 该 林苑 的 外 面 , 二 氧化 硫 浓 度 的 变动 幅度 则 有 4 一 5 倍 之 大 。 ——- KRIS ae 1971 年 8. 23-24) 0.935 -一 - 林 缘 东 侧 《 国 营 电车 线路 侧 1971 8.27—28) 一 一 林内 中 央 部 ( 宿 卫 舍 西 侧 1971 4 8.26—27) —— KA PRB BLES Bie 1971 $419—20) 氧化 硫 的 浓度 一 一 — . Al2.17 ”明治 神 宫 的 林苑 内 部 和 林 缘 二 FC TR BLE , 24 小 时 内 的 变化 (本 多 ,19727) 2.4, 关 于 城市 土壤 由 于 城市 化 而 被 铺 装 地 表 所 履 盖 的 土壤 就 不 用 说 了 , 就 连城 市 化 后 仍 裸 露 的 土壤 ,其 物理 、 化 学 及 结构 等 各 种 性 质 都 有 改变 。 在 机 械 组 成 方面 , 如 团 粒 结构 ; 在 化 学 方面 如 pH 值 ;在 结构 方面 , 如 因 和 剥离 表土 等 而 改变 土壤 层次 ; 以 及 微 生 物 区 系 等 ,都 反映 着 城市 化 的 影响 。 | 在 美国 发 现 某 种 土壤 含有 大 量 有 机 物 , pH 值 低 ,因而 有 吸收 一 氧化 碳 的 能 力 。 «30°C 时 达到 最 高 吸收 水 平 , 但 用 蒸气 灭 菌 ,或 施加 抗菌 素 和 10% 盐水 ,使 之 具有 嫌 气 性 条 件 后 , 吸 收 能 力 则 受阻 碍 。 现 已 了 解 , 土壤 吸收 一 氧化 碳 是 因 有 好 气 性 微生物 的 缘故 。 握 报导 已 成 功 地 分 离 出 16 PRAMS 中 除 掉 一 氧化 碳 能 力 的 霉菌 。 另 据 报 道 美 洲 大 陆 土壤 表面 吸 收 一 氧化 碳 能 力 达 6 亿 吨 以 上 。 这 个 数字 是 全 世界 一 氧化 碳 产生 总 量 的 3 倍 。 此 外 , 还 判明 土壤 也 吸收 乙烯 、 二 氧化 硫 、 ARS. HEM, 美国 每 年 散布 的 1500 Maw, 约 二 分 之 一 是 由 土壤 中 的 微生物 给 分 解 掉 的 , 并 且 土 壤 还 能 通过 化 学 作用 处 理 二 氧化 硫 、 氮 氧化 物 等 (Chemical week 一 日 经 商 4T > 1972)". 我 们 研究 组 曾 通过 城市 土壤 和 自然 土壤 的 对 比 研 究 , 探 讨 城市 化 对 土壤 的 影响 〈 浜 田 , 1972 一 1973)87。 城 市 化 地 区 的 土壤 形态 多 样 ,有 的 被 剥 去 了 表土 , 心 土 露 在 外 边 ; 有 的 象 路 旁 树木 周围 土壤 那样 仅仅 是 土壤 物质 的 堆积 。 经 过 人 为 活动 的 生 土 , 是 城市 土壤 的 一 大 特点 。 从 郊外 的 府中 经 中 野 直 到 市 中 心 的 九段 ,搜集 路 旁 树 木 的 土壤 ,用 稀释 平板 法 和 稀释 法 调查 细菌 的 数目 (包括 细菌 总 数 和 革 兰 氏 阴 性 菌 数 )。 BAR, 比 起 目 然 教育 园 的 土壤 , 细 菌 总 数 和 革 兰 氏 阴 性 菌 数 虽 低 不 * 49 « TS), 但 中 时 和 九段 的 土壤 霉菌 多 。 当然 应 该 是 酸性 条 件 下 霉菌 多 ,但 总 的 说 来 pH 值 却 是 高 的 。 就 形态 方面 看 , LE 无 分 化 , 含 炎 量 低 。 根据 这 些 情 况 说 明 与 这 一 地 区 的 火山 灰 土壤 不 同 , 具 有 相当 明显 的 特异 性 质 。 RH, 同 完全 城市 化 的 土壤 相 比 , 自然 教育 园 \ 明 治 神 宫 林苑 的 土地 同 目 然 土壤 很 相近 ,, 土壤 剖面 也 发 育 良 好 , pH 值 明显 属于 酸性 。 细菌 总 数 和 革 兰 氏 阴 性 菌 之 比 , 明 洽 神 宫 为 41:1, 目 然 教育 园 为 7 一 19:1,, 两 者 虽 有 差别 , 但 都 很 接近 于 ART. 这 类 单 兰 氏 阴 性 菌 比 起 革 兰 氏 阳 性 菌 来 * 抗 机 械 性 破坏 能 力 弱 , 组 成 细胞 壁 的 氨基 酸 种 类 繁多 , 脂 质 也 丰富 , 是 属于 对 环境 变化 敏感 的 类 群 。 由 于 测验 的 土壤 样品 尚 少 , 仅 从 这 些微 生物 区 系 还 不 足以 说 明 土 壤 城 市 化 问题 2 50 e 第 3 章 “城市 环境 下 的 生物 群落 3.1 RTT MAAS AIA EB 自然 教育 园 内 的 动 植物 的 变化 我 们 开始 进行 “关于 城市 生态 系统 特性 的 基础 研究 CK 部 省 特定 的 研究 课题 ) 时 , ER AAA RAE RTFM Ao 此 外 ,还 选择 了 明治 神 宫 等 东京 都 内 的 城市 园林 、 多 摩 丘 陵 、 干 叶 、\ 市 原 地 区 、\ 静 冈 地 区 、 清 水 地 区 等 以 探索 大 、 中 、 小 城市 的 各 种 问题 。 Ae ee ee a, eee NS Sx RH (154), . SS wisn / SS § 70 SO BeAr 29) NX 3.1 自然 教育 园 内 主要 树种 的 生存 率 (1950—1971 AY 21 年 间 )? 以 1950 年 作为 100( 7) 内 为 采样 数 进行 这 项 研究 需要 掌握 生物 群落 的 动态 , 但 几乎 没有 一 处 具备 这 方面 的 长 期 性 资料 。 只 有 自然 教育 园 ; 开园 以 来 我 们 就 连续 进行 了 动 植物 区 系 的 调查 ,特别 是 1950 年 后 的 资料 e。 51 9 很 完整 ,足以 与 现状 作对 比 。 象 这 样 能 将 20 年 以 上 的 资料 做 对 比 的 地 方 , 据 我 们 所 知 , 除 自然 教育 园 外 再 也 没有 J 了 。 A 此 , 就 以 这 里 的 1950 年 后 的 资料 为 中 心 进 行 比较 , 并 以 和 于 叶 县 的 清 澄 山 及 其 他 自然 林地 作为 现在 的 对 照 地 区 。 50 自然 教育 园 面 积 虽 仅 20 公顷 ,但 其 中 有 各 种 各 样 的 植被 类 型 , 义 因 尽 可 能 地 避免 了 人 工 的 影响 , 所 以 作为 残留 在 城市 中 的 自然 而 具有 RARE. 林地 有 凸 尖 #% (Castanopsis cuspidata | “wy oy var. sieboldii AK FEIT 0.01 ae een 0.09 极 群落 )、 赤松 (Pinus 图 3.2 ”东京 都 内 的 树木 受害 和 SO, 的 关系 2 a : ‘ * (Quercus serrata) 林 、 光 RRS (Zelkora serrata) 糙 时 树 CAphananthe aspera) 林 、 灯台 树 (Cornus controversa) KILI (Salix subfragilis) 7K, UE A HY HD ee HS So 1950 FU AMAA PRLS 31. MKS SRE PLLA TRES. «BE (Castanea crenata), FRR (Pinus thunbergi) 等 树木 ,首先 受到 严重 损害 而 枯萎 ,楼 树 的 枯 损 株 虽 少 ,但 长 势 在 衰退 ,而 枞 树 (42zes firma) 和 柳 杉 (Czyzxomae774 japonica) 等 早 在 1950 年 以 前 就 已 受害 。 一 般 认 为 这 些 树木 在 二 氧化 硫 的 平均 浓度 0.008ppm 时 就 枯萎 。 二 氧化 硫 年 平均 浓度 一 超过 0.01ppm 时 ,植物 开始 受害 ,达到 0.09ppm HAA 50 儿 的 植物 受害 (图 3.2)。 同 时 ,这 种 受害 因 树 种 而 异 , 赤 松 在 0.02ppm 时 50% 枯 损 , 黑 松 在 0.04 一 0.05ppm 时 同样 有 50% e 52 。 树木 受害 指数 (92 7 “时 80 Cn 一 生存 率 (%) S 0 . 1 if 0.001 0.005 0.01 ° 0.05 0.1 SO2 (ppm 年 平均 ) 图 3.3 自然 教育 园 的 树木 生存 率 和 SO, 的 关系 。 1937 一 1938 年 * 年 平均 为 0.005ppm; 1963 年 ,年 平均 为 0.045ppm 图 3.4 自然 教育 园 内 凸 尖 档 大 树 (214 株 ) 健 康 度 的 比例 (RA, 1972) 等 级 : V 级 : 树冠 完整 枝叶 茂盛 *y 叶 存 率 为 80—100% IV 级 : 叶 存 率 为 60 一 8096, 新 枝 示 梢 稍 有 枯死 Il 级 : 叶 存 率 为 40-60%, 树枝 枯死 已 波及 到 大 枝 。 树 冠 由 树干 直接 生出 的 再 生 枝 补偿 TR: 叶 存 率 为 20 一 4092。 半数 以 上 的 大 枝 枯 死 。 根 部 出 现 空洞 , 易 被 大 风 吹 倒 。 阳 光 直 射 下 的 树 皮 剥 落 , 有 菌 ZECCA CHericium erinaceus)) 附 生 1 级 ; 时 存 率 为 10-20%, 主干 已 无 叶 , 上 部 枯死 。 叶 层 几 乎 仅见 于 再 生 枝 上 。 从 根部 附近 长 出 很 多 再 生 校 CC EER 受害 (图 3.3)。 在 目 然 教 育 园 内 正 是 由 于 经 过 这 样 的 历程 ,使 1950 年 前 后 的 赤松 - 黑 松 林 问 着 山 桐 子 〈Idesia polycarpa) 林 He, 黑 松 -赤松 林 正 在 向 着 黑 松 -上 水 樱 〈Pyzzpzis grayana) EEE 0 二 氧化 硫 的 浓度 ,东京 都 很 早 就 进行 了 测定 ,1937 一 1938 年 为 0.005ppm, 1963 年 为 0.045ppm, 情 况 逐 渐 恶 化 , 但 最 近 几 年 稍 有 改善 。 在 自然 教育 园 对 树木 进行 了 逐 株 调查 , 对 每 株 的 动向 都 很 铺 楚 ,所 以 明显 看 出 近 20 年 间 树 势 在 衰退 。 按 树木 健康 度 分 为 五 个 等 级 。 EMR AH, 1972)59, 如 图 3.4 所 示 , 已 经 有 很 多 树木 正在 衰退 。 除 10 多 已 枯死 外 , 树 势 几 乎 没有 恢复 希望 的 II 级 以 下 的 占 相 当 比 例 。 有 一 种 看 法 ,认为 园 内 楼 树 的 枯萎 是 由 于 树龄 的 缘故 ,但 实际 上 与 树龄 的 关系 不 大 ,因为 枯 半 的 情况 有 地 点 上 的 差异 ,反映 环境 恶化 是 主要 原因 。 园 内 的 凸 僚 桂林 被 认为 是 接近 面 桂 (Cuexrexs myrsinaefo- lia) 群落 分 布 区 的 紫金 牛 CArdisia japonica) 一 凸 尖 楼 群落 的 RARER COuercus acuia) 亚 群 落 一 个 片断 。 对 该 凸 尖 桂 林 的 调查 ,特别 着 重 在 与 森林 衰退 相关 联 的 树种 组 成 的 改变 上 (图 3.5, BAY REF, 1972)", PHA A ME HH Ht HH ZK (Aucuba japonica), BSA, GRR. AM (Ligustrum japonicum), )\fa Bll Pa ZD 57 % .50 % F131 %o HBF, 1972) "71,3 些 鸟 类 的 生活 环境 如 图 3.10 rar, 从 这 里 可 以 推断 在 城市 里 由 于 它们 的 栖 上 处 越 来 越 单 纯化 , 越 来 越 受 限制 ,所 以 在 区 系 ~ 上 也 就 发 生 了 变化 。 根 据 650 个 地 点 的 调查 资料 , 荃 和 省 CCPeaxrws major) 的 生活 状况 同 植被 的 关系 如 图 3.11 Ra, 可 以 区 分 A: 连 鸟 声 也 听 不 到 的 \ 只 闻 鸟 声 看 不 到 幼 岛 的 \ 听 到 鸟 鸣 也 能 看 到 幼 鸟 的 三 类 地 区 。 这 种 情况 与 图 3.12 Re, 1972)” 根据 东京 都 森林 植被 分 布 的 状况 所 划分 的 1 一 5 类 地 区 颇 相 对 应 。 还 可 清楚 看 到 , 这 种 情况 与 图 3.13 根据 用 网 捕捉 到 的 ° 70 。 WA A GALE BSC Ng TE Gea Sg MG ae GUSSET Ole BA 《ZL6I “Afi WHE Ss TI46T 区 :co ST MEMK Cok, SHRKYM TY SBOK : 2 om e . ’ 二 oe x . 二 ° one e.° o o 92eoeos xexegOo _e x ogo oe x “ola me oo Soe g se o 5 rene) ey ° Deocoucoee-o D@ x ee oe e? ° ox osee "ee 人 一 ve BS 0% 0 8-6? = ° { 0 Xx ° OO 6 Oo o Doo oo” 总 x x ESRB o 仅 能 听 到 鸟 声 的 地 方 , 。 能 看 到 幼 岛 的 地 方 连 鸟 声 也 听 不 到 | RASA | “能 看 到 幼 鸟 森林 植被 的 分 区 几乎 没有 森林 的 地 区 90% 9% 有 少量 的 森林 点 状 分 布 24% 42% 34% 的 地 区 森林 呈 带 状 或 点 状 分 布 的 地 区 2% @ 49% 图 3.11 ARAM (Parus moor) 的 繁殖 状况 CRF, 1972) A 4 MBE oe 1) FRR UIT RUSS AR CBE, 1971) HAREM KAR. HRs Be PR AL 缺少 这 种 动物 时 , 生 态 系统 的 食物 链 就 脱离 了 自然 的 形态 。 这 种 与 残存 森林 数量 相关 联 的 情况 ,是 有 深刻 教训 的 。 就 城市 化 地 区 最 常见 的 麻 尖 来 看 , 根 据 波 兰 的 Turck (1972)pa 的 研究 【国际 生物 学 计划 (BP) 研究 项 目 之 一 ] ,| FA 在 城市 化 地 区 除了 从 晚 夏 到 早春 集成 大 群 (mass flocking) 以 $h, 一 般 分 成 小 群 。 这 样 对 它们 的 生活 极为 有 利 。 并 且 与 环 SRAM, 小 群 比较 稳定 。 又 因 建 筑 物 的 状态 , 食物 的 状态 , ”特别 是 丢弃 有 机 物 的 状态 等 不 同 , 小 群 的 形成 方式 也 不 同 。 , 他 还 指出 家 鼠 、 熊 鼠 、 家 鲍 等 也 遵循 于 同样 的 条 件 。 浦 本 (1973)? 同样 研究 了 麻雀 为 什么 只 住 在 住户 附近 的 问题 。 他 认为 可 能 是 随同 农耕 文化 的 东 移 ,形成 适 于 麻雀 的 栖息 场所 , REA WR AAW. PAAR RL, 是 由 于 最 近 的 。 RRA, ERE MALT : 作者 于 1967 年 访问 了 美国 伊利 诺 斯 大 学 专门 研究 猪 草 属 (Amobrosia) 的 植物 分 类 学 家 W. W. Payne, 得 知 他 的 学 ALA. L. Gebben 研究 过 猪 草 的 生态 分 布 。 根据 Gebben 的 ”实验 证 明 , 猪 草 的 种 子 多 半 是 从 迁移 到 美国 的 英国 麻雀 的 数 PREY, 随 着 麻雀 的 移动 扩大 了 猪 草 的 分 布 。 猪 草 这 个 先 ” 锋 种 ,作为 城市 化 地 区 特征 的 伴 人 植物 (ruderal plant), 与 可 。 以 称 做 伴 人 动物 的 麻雀 生活 与 共 , 这 种 现象 是 颇 有 趣味 的 图 3.12 ”从 森林 植被 的 数量 ,看 东京 都 的 地 域 划分 ( 奥 富 ,1972) 。 几乎 全 部 为 森林 植被 覆盖 的 地 区 ”森林 植被 呈 虫 蚀 状 分 布 的 地 区 。 森林 植被 呈 带 状 或 点 状 分 布 的 地 区 。 和 森林 植被 呈 少 数 点 状 分 布 的 地 区 。 几乎 没有 森林 植被 的 地 方 WM - WN 一 境 是 相 适应 的 。 就 是 说 ,为 了 获得 食物 的 独占 区 域 , 并 在 其 间 Se SSS SPI} [| 下 | LY {| tl 上 Ke . Al3.13 根据 用 拍 网 打 到 的 理 硬 虫 类 的 种 类 组 成 , 看 东京 都 的 地 域 划 分 人 樱 井 ,19717 1. HAA HA 〈Silphidae) 所 有 种 类 出 现 的 地 区 2. 小 黑 埋 荆 虫 和 四 星 埋 匡 虫 出 现 的 地 区 3. 小 黑 埋 葬 虫 和 其 它 埋 葬 虫 科 出 现 的 地 区 。 只 有 小 黑 理 葬 虫 出 现 的 地 区 .无 埋葬 虫 科 的 地 区 Vi -下 (Hayashi 和 -Numata,1968)D9。 就 分 布 极为 普遍 的 土壤 动物 蝶 归来 看 , 根 据 它 的 生活 禅 式 和 分 布 情况 的 资料 〈 大 野 ,1973)53。 从 生活 样式 可 分 为 以 下 三 种 类 型 C1) GRR: 潜伏 层 主 要 在 A 一 B 层 , 有 从 那里 通 向 地 表 的 坑道 未 端 向 地 表 开 口 。 (2) 非 造 巢 型 : A 型 : 潜伏 层 主要 在 A 层 , 虫 体 多 与 地 面 平行 Ay 型 , 潜伏 层 主要 在 Ay 和 A, 一 A, Bo 当 Ay 发 展 不 好 或 部 分 缺乏 时 , 则 将 A 的 表层 堆 高 潜伏 其 下 。 其 中 受 城市 化 影响 最 大 的 是 Ao 型 的 。 城 市 化 对 时 翅 的 影响 ,有 除 掉 林 床 植物 、 扫 去 落叶 、 地 面 被 人 踏实 等 。 这 样 典 、 型 状 次 见于 林 荫 树 附近 \ 街 心 公园 等 处 。 在 这 样 的 环境 下 , A 型 拓 归 尚 能 生存 , 但 Ay 型 拓 妈 则 完全 不 能 生存 。 A, MUN HB) 在 虹 归 | 中 也 是 受 大 气 污 染 影 响 最 严重 的 。 ASTRA A A ever oe “ *) 上 学 ki 分 布 的 情况 如 图 3.14 所 示 。 陆 生 蚜 归 的 天 敌 包括 有 捕食 性 “的 和 寄生 性 的 ,种 类 很 多 。 根 据 大 野 (1973)59 的 调查 , AR mn: (Talpa mogura), AAW (Bufo bufo japonicus), FY («RR (Carabus dehaami), Fh CSturnus cineraceus), &% oO (Corvus macrorhynchus) 等 。 东 京都 内 存在 的 20 种 蚂蚁 (大 野 ,1973)523, 其 中 象 黑 长 蚁 (Messor aciculatum) HREM 3.14 “东京 都 有 An 型 时 好 的 地 点 “O>, 个 体 密度 大 的 地 点 “@?, 没 有 的 地 点 “@2( 大 野 ,1973) 数字 : 公元 IKKE 人 3.15 在 东京 都 内 晴 几 类 ( 秋 苦 晴 旺 、 薄 羽 黄 晴 星 除外 ) 的 i 退却 前 线 。1971,, 4,16. 东京 自然 史 研 究 会 9 以 纯 植物 性 物质 为 食物 的 自 不 必 说 》 就 是 以 动物 性 物质 为 食 物 的 其 它 多 种 蚂蚁 ,一 般 也 几乎 不 攻击 活着 的 时 归 5 但 根据 这 次 调查 ,可 以 看 到 A, 型 是 好 的 分 布 和 黄 蚁 之 间 有 极 明 显 的 负 相关 。 以 单位 时 间 的 捕获 数量 表示 A 型 具 电 的 生息 密度 时 , 东京 都 区 域 的 西部 和 北部 密度 小 , 后 乐园 一 上 野 公 园 附 近 个 1965 一 1971 一 1964 3.16, 在 东京 都 哺乳 类 的 退却 速度 ( 千 羽 ; 1973) °° 76 。 » , 傈 密度 二 度 增 大 ,及 至 东部 或 南部 则 又 降低 ,有 的 地 方 甚至 完 SA. 通过 这 样 的 定量 调查 ,可 以 认为 ,城市 化 在 某 种 限度 ”内 A, BUMBLE AE 密度 增高 ,城市 化 再 发 展 下 去 就 引起 这 种 。 虹 归 的 减少 。 ted 中 在 东京 都 内 ; 品 田 、 富 冈 (1972)pe 对 小 动物 退却 前 线 做 FA. HERES LAK DEREHE (Symperrum frequens), MUR q BE (Pantala flavescens) 除外 ]、 蝗 虫 (Locusta migratoria), 4 —« SHBAMMRARH RUA (A315). AY, RETO 《1973)52 调查 过 的 大 型 兽 类 退却 前 线 , 如 图 3.16 sim, H 《CRyeuereuies procyonoides) 的 退却 速度 最 快 与 其 近似 的 有 狐 。 和 山 。 髓 鼠 的 退却 , 因 建筑 时 采用 推土机 等 平整 地 面 的 方法 , 人 的 退却 , 也 可 以 说 是 明显 地 表示 出 因 城 市 化 而 带 来 的 动物 区 系 上 的 变化 。 (34. iD te HAW EERMAGAA, 1953), WRU ABS FUCA, MESEWRAE—EM, XW —CMRYARSMAUEMHREEWHMAKRHBE. PMA 用 野生 植物 判断 土地 条 件 的 事例 , 早 在 原始 农业 时 代 , 或 移居 ,” 浊 新 地 方 开垦 于 地 时 都 已 使 用 了 ( 沼 田 , 1963)59。 这 种 研究 , 一 般 归 属于 指示 植物 (plant indicator) 的 研 — 窝 , 但 过 去 主要 关心 的 是 根据 指示 植物 作 应 用 生物 学 上 的 价 值 判断 〈《Clements,1920)s0。 一 般 地 说 ,植物 标志 对 于 综合 条 - 件 ( 例 如 土地 熟化 程度 ,肥沃 程度 .气候 等 ) 和 单一 条 件 (pH 值 大 小 、 土 壤 颗 粒 粗细 、 地 下 水 位 高 低 、 光 照度 、 湿度 等 ) 各 有 ° 77s a : 最 近 常 常 提 到 的 生物 标志 , 是 一 个 与 生物 学 的 历史 同时 有 效 的 实例 ( 沼 田 。1963)pm。 近 代 又 出 现 了 将 植物 的 季节 现 象 , 例 如 把 开花 、 六 叶 等 作为 对 环境 的 反应 而 建立 的 生物 季节 法 〈Schnelle,1955 )B0。 再 有 ,根据 某 一 地 区 生活 型 的 统计 , 也 可 以 作为 该 地 区 在 植物 上 的 气候 反应 〈Raunkiaer,1934)。 这 样 所 表现 的 植物 气候 是 宏观 的 处 理 方法 ,是 与 Kippen 的 气候 分 区 相对 应 的 = 当 再 稍为 详细 研究 ,采用 局 部 的 并 且 以 实验 的 方法 取得 资料 * 就 形成 了 Clements 2 A KUM Wit (Phytometer)* BY Fy 7 (Clements 和 Goldsmith, 1924), | 这 样 ,生物 标志 的 方法 ,就 不 只 是 狭义 的 指示 植物 , 而 要 看 做 是 包含 生物 季节 、 生 物 测 量 仪器 等 内 容 的 广泛 概念 。 按 照 联合 国人 类 环境 会 议 的 要 求 , 由 国际 学 术 联 合 会 议 (ICSU) 的 环境 问题 特别 委员 会 (SCOPE )™) 提出 了 地 球 环境 监控 计 划 。 与 此 相关 ,日 本 生态 学 会 于 1972 年 2 AMARTH 请 书 。 其 中 在 监控 方面 , 要 求 在 采用 物理 学 和 化 学 观测 的 同 时 ,还 要 观测 该 地 表 出 现 的 生物 现象 ,特别 是 代表 环境 特性 的 痢 示 植物 的 种 类 ,个 体 数 、 现 存量 和 群落 的 动态 。 根 据 这 种 平 行 观 测 ,能 掌握 以 往 的 持续 的 平均 状态 ,以 阐明 环境 的 肉 在 实 Ro 得 这 样 做 , 并 不 是 说 利用 物理 化 学 的 测量 仪器 测定 环境 是 没有 用 的 ,而 是 并 行 不 悖 ,用 生物 标志 素 测 十 的 汪 重 下 全 全 所 不 能 测定 的 其 它 侧面 ,这 是 必要 的 。 应 用 生物 标志 评价 环境 有 长 处 也 有 短处 s 例如 , 测定 由 于 单一 因素 而 发 生 的 瞬息 变化 的 强度 时 ,物理 化 学 的 仪表 是 有 效果 的 ,但 对 持续 长 时 间 的 平均 状态 ,或 与 其 宫 因 素 相 复合 而 形成 的 总 体 变化 量 ,物理 化 学 仪表 就 无 能 为 力 了 。 特别 是 * HiMit (Phytometer): 即 把 植物 或 植物 群落 看 成 能 在 数量 上 测定 环境 的 综合 仪表 ,用 以 评价 环境 。 一 译 者 注 e 783 « ta eng 。 当 要 了 解 这 些 因素 ,不 论 是 单一 的 还 是 综合 的 ,对 一 定 的 生物 ”或 生物 群落 具有 什么 关系 时 , 最 好 是 通过 生物 反应 这 个 标志 ”来 测定 。 认识 这 些 生物 标志 的 有 效 性 和 限度 , 并 且 加 以 有 效 ”利用 ,是 我 们 所 希望 的 。 。 ,根据 奥 富 等 人 (1973) 吗 的 调查 , 城 市 林 的 组 成 和 结构 的 ”特点 , 同 自然 林 做 比较 ,有 了 明显 的 差异 。 他 将 明治 神 宫 的 樟树 (Cinnamomun camphora) EK BREAK ,新 宿 御 苑 、 六 义 园 和 学 习 院 大 学 校园 里 的 凸 尖 楼 林 , 浜 离宫 的 桢 醋 林 与 千 叶 县 鸭 川 市 天津 小 凑 町 的 凸 尖 楼 林 , 馆 山 市 的 桢 楠 林 进 行 了 , 比较 。 结 果 , 城市 林 在 组 成 上 , 一 般 比 自然 林 的 树木 种 类 少 、 。 自然 林 要 素 的 含有 率 低 ;在 结构 上 ,, 分 层 化 明显 、 草 本 层 发 育 。 不 好 、 胸 高 直径 的 分 布 曲 线 , 自 然 林 为 倒 “J?” 字 型 ,而 城市 林 — 为 “L” 字 型 。 这 种 现象 ,虽然 可 以 明确 无 误 地 当 作 反映 城市 _ 。 化 的 标志 ,但 其 因果 关系 尚 不 十 分 清楚 。 概括 地 说 ,即便 是 城市 的 生物 标志 ,也 要 根据 怎样 捕捉 要 。 标志 的 城市 化 的 内 容 , 采 取 各 种 形式 。 如 前 所 述 ,城市 温度 的 ” 上 升 , 土 壤 的 碱 化 ,地 下 水 位 的 降低 , 以 及 其 它 各 种 城市 化 的 现象 ,都 可 能 利用 生物 做 为 标志 。 最 近 在 城市 的 生物 标志 上 , 引 人 注目 的 是 作为 城市 化 最 天 特点 之 一 的 环境 污染 的 标志 。 关于 这 个 问题 , 在 英国 生态 学 会 的 讨论 会 (1964) 上 已 进行 了 贤 为 详细 的 探讨 。 其 中 , Gilbert (1965)®” 从 纽卡斯尔 的 市 中 心 区 直到 市 外 ,对 地 衣 类 ”的 分 布 进行 了 断面 考查 。 结 果 了 解 到 (图 3.17), 尽管 因为 白 GR CFraxinus sieboldiana) 皮 、 砂 岩 表 面 \ 石 棉 房 顶 等 附 生 基 , 质 的 不 同 而 有 所 差异 ,但 都 具有 同一 趋势 , 即 市 中 心 区 已 成 为 Hb AX 28 HE (Lichen desert), DI ef: 25H AS ARIE GT TA REF Gilbert, 1969)", 结果 如 图 3.18 那样 , 具有 完全 相同 的 趋势 。 在 后 ee ITI9 。 ”一 调查 中 ,Gilbert 对 于 附 生 在 树 皮 、\ 石 棉 房 项. 砂岩 壁 以 及 章 地 的 地 衣 和 蔡 玫 的 种 类 数目 的 减少 进行 了 研究 5 因 空 气 污染 所 造成 的 减退 , 其 首要 趋势 表现 在 量 的 变化 上 。 随 着 空气 污 染 , 受 害 进展 , 种 类 减少 ,整体 重量 下 降 。 当 某 二 区 域 二 氧化 硫 的 年 平均 浓度 超过 0.016ppm 时 , 种 类 极度 减少 。 这样, 纽卡斯尔 市 内 500 平方 英里 的 地 区 变 成 子 地衣 的 不 毛 之 地 。 Gilbert 主要 探讨 了 二 氧化 硫 的 影响 , 特 别 在 地 衣 类 和 蔡 花 类 体内 硫 的 蕾 积 , 附着 基质 pH 值 的 降低 ,影响 它们 的 分 布 和 数 量 。 10 矶 直方 上 人 距 市 中 心 的 距离 距 市 中 心 的 距离 (英里 ) 加 -3.17 距离 市 中 心 区 远近 和 地 图 3.18 与 图 3.17 的 同一 场所 , 地 衣 衣 类 (每 种 基质 及 总 体 ) 种 类 数目 的 类 \ 若 奏 类 的 种 类 多 少 和 空气 污染 ( 尤 关系 (Gilbert,1965) 其 二 氧化 硫 浓 度 , 以 市 中 心 区 为 大 ) 之 间 的 关系 (Gilbert,1969) 关于 附 生 基质 的 pH 值 , 看 一 下 Skye〈1968)” 调 碍 的 树 ” 站 pH 值 和 地 衣 类 附 生 的 关系 (图 3.19) 就 清楚 了 。 首 次 阐明 作为 附 生 基质 的 树 皮 化 学 成 分 意义 的 是 Barkman (1958), 他 同时 还 列举 了 有 关 树 皮 pH 值 与 附 生 植 物 之 间 的 关系 的 详 细 文 献 。Skye 阐明 的 不 生长 地 衣 地 区 的 pH 值 之 低 是 在 自然 , 界 中 见 不 到 的 。 以 后 ,Barkman (1969) 探讨 了 城市 化 对 。 > 80 Viaus Fraxinus excelsior Acer platancides Tilia Quercus robur | Betula verrucosa Alnus Hatinoea Pinus silvestris 3.19 PRR pH 值 @ 附 生地 衣 类 生长 区 wm it Bir 全 没有 附 生 地 衣 类 的 地 区 松树 皮 pH 值 为 3.0—3. 5 时 , 地 衣 植 被 发 育 良好 ; 但 白蜡 树 皮 pH 43.5 时 , 地 衣 拓 就 完全 看 不 到 了 (Skye, 1968) 蔡 世 类 和 地 衣 类 ,尤其 是 对 附 生 基 质 的 影响 。 在 城市 化 的 情况 下 ,和 地 衣 类 莹 漠 一 样 ,形成 了 附 生 植物 荒漠 (epiphyte desert), 如 图 3.20 所 表示 那样 ;整个 荷兰 ,在 大 城市 、 中 等 城市 或 工业 区 周围 , 都 形成 了 附 生 植物 芝 漠 。 这 种 情况 的 产生 当然 是 由 于 空气 污染 特别 是 二 氧化 硫 所 给 予 的 重大 影响 ,同时 ,城市 气 , 候 的 干旱 化 这 个 因素 也 有 一 定 关系 。 营 奏 类 和 地 衣 类 比 维 管束 植物 更 适宜 作 污染 标志 的 原因 。 是 (Barkman,1969)pn: (1) 体 表 没有 角质 层 和 可 调解 的 气 人 . 孔 , 而 用 整个 体 表 进行 气体 交换 ;〈2) BASRA REA 于 雨水 的 形式 产生 影响 的 。 对 溶 有 污染 物质 的 雨水 SM 地 衣 类 是 以 整个 体 表 直接 接受 的 , 维 管束 植物 一 般 则 是 通过 土壤 间接 受 影响 的 3《3) 多 数 维 管束 植物 主要 在 夏季 生长 ,而 夏季 空气 污染 程度 因 险 气流 的 对 流 而 降低 ,污染 物质 被 扩散 , 是 影响 较 小 的 时 期 。 秋 冬季 ,感受 能 力 最 大 的 器 官 树叶 脱落 , 以 种 子 或 地 王 荃 的 形态 在 地 下 休 眼 。 而 某 些 凋 绿 的 高 等 杆 * .81 3 Ge 大 ,中 城市 及 重要 的 工业 地 区 > 附 生 植 物 荒漠 C25 附 生 植 物 生 育 的 普通 地 区 令 2 附 生 植 物 丰 富 而 且 生育 良好 的 地 区 、 5 6 图 3.20 荷兰 的 附 生 植物 地 图 (Barkman, 1969) 物 , 例 如 针 时 树 、 石 南 类 , 是 对 空气 污染 抗 性 较 强 的 种 类 。 与 之 相反 , 苔 从 类 和 地 衣 类 在 夏季 经 常 出 现 的 干燥 空气 的 环境 下 进入 干燥 期 休眠 (drought sleep). 从 秋 到 冬 却 是 其 物质 代 谢 最 活跃 时 期 , 这 时 欧洲 空气 温度 增高 , 温 度 降 发。 由 于 蔡 ° 82. ee ee 寿 类 和 弛 衣 类 属于 常 绿 植物 , 生 长 最 适 点 偏 于 在 低温 ;所 以 秋冬 季 呼 吸 和 光合 作用 旺盛 。 可 是 ,在 欧洲 由 于 取暖 及 其 它 原因 冬季 是 空气 污染 最 严重 的 季节 , 这 时 降雨 也 是 酸性 十 (3.21), 其 结果 蔡 老 类 和 地 衣 类 直接 受到 强烈 影响 。 根据 对 东京 都 内 地 衣 类 标志 作 过 调查 的 黑 川 1971 一 1972)5a 报 导 在 市 内 很 少见 到 地 衣 始 于 19 世 纪 中 时 (Nylander, 1866) 欧洲 从 1955 年 堪 右 注意 到 城市 污染 和 地 衣 类 分 布 的 , 关系 ,对 这 一 问题 给 予 最 大 佐证 的 是 ,在 实验 室内 研究 各 种 空 气 污染 物质 对 地 衣 植 物体 的 影响 。 黑 川 设计 了 培养 装置 , 探 讨 若干 种 地 衣 的 堪 养 条 件 , 相 信 不 久 的 将 来 各 种 空气 污染 物 质 的 作用 机 制 会 更 进一步 被 搞 清 楚 。 3.21 欧洲 的 酸性 十 ,pH 值 是 ;1962 HHS LH (根据 Eriksson 和 .QdEno,1967 一 Skye, 1968) 如 前 所 述 , 关 于 空气 污染 与 地 衣 植 物 区 系 的 关系 ,虽然 根 据 欧洲 诸城 市 的 若干 例子 已 被 前 明 , 但 与 东京 都 所 出 现 的 地 es 83 。 衣 种 类 相 比 ,几乎 没有 共同 种 。 所 以 ,将 欧洲 与 东京 的 地 衣 植 物 区 系 的 种 类 组 成 做 比较 没有 什么 意义 。。 再 有 , 关 于 对 空气 污染 抵抗 力 的 强度 , 一 般 的 顺序 是 叶 状 地 衣 去 树 皮 土地 衣 去 固着 地 衣 。 在 东京 旧 市 街 的 23 个 区 根本 没有 时 状 地 衣 。 I 序 是 否 都 是 这 样 , 还 不 请 楚 。 在 东京 都 调查 地 区 内 发 现 10 种 地 衣 ;, 以 分 布 范 围 较 广 的 6 种 作为 调查 对 象 , 对 131 个 不 同 地 点 是 否 分 布 有 这 些 地 衣 做 了 调查 ( 黑 川 ,1973)22。6 种 地 衣 如 下 : 小 漏斗 石 巷 [Cladonia conistea (Dell.) Asah.] 3A RSAGZE FE [Cladonia pityrea (Fibrke) Fr. var. zwackii Vain. | MF RIR—FH CGraphis sp.) 梅 衣 属 一 种 (Parmelia clavulifera Ras.) 梅 衣 (Parmelia tinctorum Nyl.) | AAS CStereocaulon japonicum Th. Fr.) EAR RED, e+ A. RARE CCladoma pityrea var. zwacki) 和 日 本 珊瑚 梳 三 各 地衣 广 泛 分 布 在 整个 调查 区 域 , 看 不 出 与 空气 污染 的 关联 。 梅 衣 、 梅 衣 属 一 种 (Parmelia clavulifera) 和 文字 衣 属 一 种 (Gxrapjpix sp.) 三 种 地 衣 的 分 布 范 围 , 如 图 3.22 所 示 ,在 都 中 心 区 哪 一 种 也 没 被 发 现 。 在 静 囚 县 的 静 冈 、 清 水 、 富 士 三 个 市 所 作 的 调查 《图 3.23), 发 现 地 衣 33 种 之 多 , 而 且 小 漏斗 石 巷 、 获 石 巷 的 变种 (Cladonia pityrea var. zwacki) 和 日 本 珊瑚 校 三 种 地 衣 分 布 到 市 中 心 区 ,相反 , 梅 衣 和 梅 衣 属 一 种 (Pearmzeliz clavulifera )< 市 中 心 区 却 没有 见 到 《Sugiyama,19737)5 历来 的 报告 都 认为 ,地 衣 类 的 分 布 与 空气 污染 ,特别 与 二 氧化 硫 的 浓度 相关 联 。 从 根据 东京 都 公害 局 (19727)54 的 测定 BR, 绘 出 的 二 氧化 硫 的 等 浓度 线 ( 图 3.22) 看 与 这 三 种 地 衣 ° 84 。 NY f . . SNAAN GX. = > AL 3.22 在 东京 都 梅 衣 (Parmelta tinctorum)(38K) 梅 衣 属 一 种 〈P. clavulifere) (\\\) 文字 衣 属 一 Fi (Graphis sp.)(.…… ) 的 分 布 和 二 氧化 硫 年 平均 浓度 ( 黑 川 ,1973) 分 布 的 密切 关系 就 很 清楚 : “文字 衣 属 一 种 (Greatbpzz sp.) 分 布 在 二 氧化 硫 浓度 0.035ppm 以 下 的 地 区 ; 梅 衣 属 一 种 (Permelza clavulifera) 分 布 在 0.03ppm 以 下 的 地 区 ; 梅 衣 分 布 在 0.02ppm 以 下 的 地 区 。 在 静 冈 市 等 处 , 根 据 详 细 的 报告 书 〈 静 冈 市 197122、 清 水 市 197289) 绘 出 了 二 氧化 硫 的 等 浓度 线 和 浮游 图 3.23 清水 市 地 衣 的 种 类 数 和 二 氧化 硫 的 年 平均 浓度 〈 黑 川 )1973) 85 。 萎 尘 的 等 量 线 ,并 考察 与 地 衣 类 的 分 布 关系 ,浮游 粉 企 似乎 对 地 衣 类 的 分 布 没有 多 大 影响 。 在 东京 、 静 冈 调查 的 21 种 地 衣 中 , 受 空气 污染 影响 最 显 著 的 , 是 梅 衣 属 一 种 (Parmelia clavulifera) 和 梅 衣 。 FAA 化 硫 浓 度 超过 0.025 一 0.03ppm 的 地 方 , 完全 没有 发 现 这 两 种 地 衣 。 这 条 二 氧化 硫 等 浓度 线 ,在 象 静 冈 、 清 水 那样 污染 不 太 严重 的 地 区 ,, 与 地 衣 类 出 现 种 数 达 到 一 半 《〈 调 查 对 象 20 种 中 的 10 种 ) 以 上 的 地 区 大 致 相 一致 。 从 以 上 结果 来 看 , 具有 标 志 意 义 的 地 衣 不 一 定 是 同样 的 种 类 。 但 在 种 类 数 的 减少 上 似 乎 具有 普遍 性 。 Taoda (1972)°" 调查 了 东京 都 的 附 生 苔 从 类 植被 ,如 图 3.24 所 示 , 共 分 成 五 类 地 区 : L: 完全 看 不 到 附 生 划 从 类 植被 的 地 区 。 相 当 于 二 氧化 硫 浓度 (年 平均 ,下 同 ) 超 过 0.05ppm 的 地 区 ; 图 3.24 FRB BBA A SAS RWWA 1972) TI: (HE UL EI/D BAY A AAR ERRE CClastobryella kusats- ze255)、 高 领 琶 属 一 种 (Glyphomitrium humillimum), 为 二 氧化 硫 浓 度 为 0.04 一 0.05ppm 的 地 区 。 ° 36 « II: 除 上 述 两 种 最 常见 的 以 外 , 还 常 增加 1 一 2 个 种 的 地 _ 区。 二 氧化 硫 浓度 为 0.02 一 0.04ppm。 IV: 增加 绢 玖 属 一 种 (Expzodoxz challengeri), 2 -»4 T7 y HAS fae CSematophyllum japonicum), H AFR te A CColole- jeunea japonica) 等 ,在 一 个 地 方 可 有 4 一 5 个 种 。 二 氧化 硫 浓 度 为 0.01 一 0.02ppmo V: 再 增加 耳 叶 蔡 属 一 种 CFrullania musciola), & kx (Haplohymenium steboldii ). >= #4 #é (Her petineuron toccoae) 等 , 标 苇 市 区 或 近郊 附 生 植被 正常 的 地 区 。 二 氧化 硫 浓度 在 0.01 ppm 以 下 。 SRA (1973)°) 还 进行 了 附 生 若 侮 类 等 接触 二 氧化 硫 的 实验 。 确 认 城 市 地 区 的 附 生 蔡 殉 类 的 分 布 类 型 与 污染 耐性 《根据 实验 得 来 的 对 二 氧化 硫 的 耐性 ) 有 一 定 关 联 。 广 泛 分 布 到 污染 地 区 的 种 类 对 二 氧化 硫 的 耐性 大 。 但 是 ;从 野外 的 观 i 察 结果 看 ,被 认为 污染 耐性 小 的 种 类 ,对 二 氧化 硫 不 一 定 是 软 | 弱 无 力 的 。 因 为 在 轻 度 空气 污染 的 地 区 ,其 它 环 境 因 素 , 如 企 土 \. 干 燥 等 等 ,也 是 限制 附 生 区 伦 类 生长 的 因素 。 这 种 由 于 空气 污染 而 受害 , 还 与 空气 移 度 有 很 大 关系 。 ”这 种 情 次 与 光化学 烟雾 引起 附 生 植被 变化 有 关 《〈 扶 田 上 述 地 域 划分 没 能 反映 与 光化学 烟雾 相对 应 的 附 生 植 被 的 变化 。), 因为 在 光化学 烟 筋 发 生 的 条 件 下 ,如 果树 皮 上 的 昔 琵 于 燥 , 处 于 生理 性 休眠 状态 受 影 响 就 小 〈Taoda,1972)。 不 过 ,环境 污染 与 蔡伦 类 的 这 种 关系 不 一 定 是 普遍 性 的 。 有 人 指出 在 铝 公害 严重 的 牛人 这 柳 町 附近 有 长 得 很 茂盛 的 青苔 庭院 (井上 ,1972)29。 可 以 认为 由 于 衬 气 污染 所 造成 的 植物 受害 , 是 间接 地 通 过 雨水 , 即 由 酸性 十 引起 的 。 如 前 所 述 ,Eriksson 等 (1967 )59) 绘制 了 关于 欧洲 雨水 酸度 的 等 值 线 图 (图 3.21)。 在 Thomas ° $7 « (19659 的 实验 中 ,对 箱 植 的 梯 牧 草 (Phleum pratense) 和 re 2 5. (Lolium sp.) 进行 闫 水, 对 其 一 年 的 成 长 量 进行 观察 。 从 干 物产 量 看 , 座 中 性 雨水 和 硫酸 14ppm 的 情况 略 同 ; Gem 性 雨 acid rain) 和 硫酸 40 一 160ppm 大 致 相同 ; 使 用 硫酸 320ppm 的 水 溶液 时 ,生长 特别 不 好 ( 表 3.4)o R3.4 影响 梯 牧 草 生长 的 酸性 十 和 已 知 酸性 溶液 〈IThomas,1965), H,SO, 10ppm H,SO, 20ppm H,SO, 40ppm H,SO, 80ppm H,SO, 160ppm 14 H,SO, 320ppm 14 w: 约 一 年 枯死 。 人 月 5 根据 在 大 阪 用 雨水 培养 青 萍 (Lemna paucicostata) 的 实 Ue (EWE, RE, 1968)©™ [前 边 介绍 过 的 佐 节 的 实验 ( 佐 茧 , 197200, 图 2.9) 也 涉及 过 ] ,用 雨水 浇灌 时 , 青 菠 不 断 地 枯 帮 , 叶 状 体 缩小 。 并 且 出 现 枯死 的 程度 和 速度 明显 有 地 区 上 的 差 异 。 用 市 内 雨水 时 ,即使 加 入 促进 植物 生长 的 海 波 内 克 斯 (Hy- ponex), 与 用 蒸馏 水 的 对 照 区 相 比 ,仍然 明显 地 阻碍 生长 。 根 据 用 不 同 浓度 雨水 的 实验 ,浓度 高 时 ,在 实验 开始 后 约 两 周 内 , 叶 状 体 的 新 生 和 枯死 互相 抵消 ,保持 着 不 增殖 的 状态 ,以 后 村 死 激 增 ,生存 的 叶 状 体 锐 减 。 当 雨水 浓度 降低 时 ,虽然 可 以 看 本 到 增殖 加 快 , 但 仍 劣 于 只 用 蒸 瘤 水 的 对 照 区 (雨水 为 0 多 ), BA 水 浓度 越 低 繁殖 率 越 高 。 不 过 ,这 种 情况 的 出 现 ,究竟 是 雨水 中 的 什么 成 分 妨碍 了 青 萍 的 生长 ,目前 尚 不 清楚 。 关 于 雨水 中 铜 离子 的 含量 , 据 在 枚 市 搜集 的 若干 资料 记载 为 0.007 一 0.03 ppm, 与 1955 年 在 名 古 屋 测 定 的 五 个 县 的 平均 值 0.007ppm* 相 比较 ,高 出 数 十 倍 之 多 。 另 外 ,含有 铜 离子 、 锌 及 其 它 重 金属 类 等 因素 也 被 充分 考虑 了 ,推测 这 些 物 质 起 增强 或 抵消 作用 。 作 出 上 述 推断 的 根据 之 一 是 : 即使 雨水 浓度 相同 ,但 彼 体 的 pH 值 不 同时 , 青 薄 的 增殖 障碍 的 表现 方式 有 所 不 同 。 Taoda (1972)°” 对 二 委 化 硫 的 危害 是 酸 的 作用 这 一 看 法 表示 怀疑 。 即 使 在 雨水 情况 下 受害 也 很 复杂 。 如 前 所 述 , 尽 管 受 害 程 度 各 不 相同 ,但 这 些 差别 究竟 说 明 什 么 ,标志 着 什么 样 的 环境 条 件 , 在 目前 情况 下 还 很 难 确定 。 作为 空气 污染 物质 的 指示 植物 需要 具备 的 条 件 ( 泽 田 大 平 (1973)225): 〈1) 对 污染 物质 敏感 性 强 ;(2) 栽 培 管理 简单 ; 《3) 对 病虫害 的 抵抗 力 大 光 4) 受 害 情况 容易 调查 ;〈《5) 生 青 期 长 区 6) 分 布地 区 广 , 等 等 。 根 据 这 些 条 件 , RAS (1973) 于 1972 年 注意 到 家 庭 栽培 的 牵 牛 花 Clpomoea hederacea), 并 对 整个 东京 都 进行 了 受害 调查 , 制 成 Oxidant** 受害 分 布 图 (图 3.25)。 结果 ,清楚 看 到 受害 遍及 整个 东京 都 地 区 。 根据 泽 田 等 到 现在 为 止 的 调查 , 对 Oxidant 敏感 性 强 的 植物 除 牵 和 牛 花 外 , 繁 继 (Stellaria neglecta), #3 (Spinacia oleracea), ZAR Fi (Petunia hybrida) 等 草本 植物 和 木 半 车 (Hibiscus mutabilis), *% (Populus 属 )、 光 时 梯 等 木 本 植物 。 估 计 也 有 (EEA DIN Ar Bo * 原文 疑 有 错 ? 可 能 为 0.001ppm。 一 一 译 者 注 ** Oxidant: 为 强 氧化 剂 , 是 汽车 在 排 气 中 氮 的 氧化 物 和 碳 氢 化合物 同 紫 外 线 作 用 下 所 产生 的 有 毒物 质 的 总 称 。 一 一 译 者 注 e 89 « 庶 | 补 害 叶 发 生 率 FS 0% _) 5<10° “NS 四 [5 10<20: 5 ae 6) 20< 图 3.25 光化学 烟雾 受害 植物 分 布 图 ( 牵 牛 花 预 查 ) 1972 年 % 月 7 日 一 21 4, WAM: 5X5 平方 公里 的 方 格 50 个 , 每 个 方 格 选 2 一 5 个 地 点 , 每 个 地 点 调查 5 一 20 棵 (深田 \ 大 平 。 1973) 关于 因 臭 氧 及 其 它 污 染 物 质 造 成 植物 受害 的 表现 方式 , Treshow (1970)°) 进行 了 很 好 的 总 结 。 认为 受害 基本 上 是 叶绿体 和 细胞 的 破坏 所 引起 的 〈 图 3.26), 因 而 发 生 枯 斑 、 时 Pel ey to ADEA At. Rime SER. 也 有 些 植物 在 这 种 恶劣 条 件 下 获得 了 耐性 。 特别 是 剪 股 颖 CAgrostis). MH (Festuca) 等 草 类 ,在 矿山 等 处 会 出 现 对 于 铜 、 铅 、 锌 等 重金 属 具有 耐性 的 个 体 群 (图 3.27) (Bradshaw et al., 1965), 在 这 种 情况 下 ,植物 的 标志 的 意义 当然 也 就 不 同 了 ,但 这 方面 目 前 所 知 甚 少 。 上 述 对 各 种 污染 敏感 的 植物 , 其 本 身 就 可 以 用 作 植 物 计 (Phytometer), Taoda (1973)9! 已 把 苔 谷类 当做 植物 计 使 用 。 请 野 等 (1972)6G32 设想 用 对 空气 污染 敏感 的 荞麦 (Fagoryrum esculentum) 做 检查 空气 污染 的 植物 计 。 这 是 因为 在 使 用 物 理化 学 的 方法 测定 空气 污染 时 ,存在 许多 问题 ,诸如 (1 主要 测定 的 是 污染 物质 的 平均 浓度 ;〈2) 对 局 部 性 污染 难以 掌握 ; P 90 。 3.26, 受 臭氧 损害 的 菠菜 叶 的 横 切 面 图 。cp: 被 破坏 RIK BA 表皮 细胞 也 受 破 坏 ; es P、m、d、Y“ 分 别 为 健全 的 表皮 细胞 、 栅 状 组 织 \ 海 编 状 组 织 ` 结 晶体 、 维 管束 组 织 (Treshow, 1970) 10 20 30 40 50 €0 70 80 fit 18 #3 2% 图 3.27 SAY (Agrostis tenuis), 从 对 铜 没 有 抗 性 的 个 体 群 〈 左 边 的 组 ) 到 部 分 的 具有 耐性 的 个 体 群 右边 的 40— 60 的 1 群 ) (Bradshow 4, 1965) (3) 是 以 单 二 朝 质 为 对 象 测定 的 ;所 以 难以 掌握 复 侣 污染 江 和 不 易 立即 判断 对 生物 的 影响 程度 ;(5) 多 数 测试 仪器 价格 昂贵 等 等 。 于 是 希望 能 得 到 有 效 地 测定 环境 污染 的 植物 计 ,, 并 设 e。 91 .。 ULTi Li CZL6T © LEE Aa AL) COT GH TB 2 2) LI G1 de Fh PEK gze 国 es 92 e Ade Wie eer HH a Year de 41M HB te MEA HOD BER | SOLS Fe hee te le ep Tb. 9077 4 Wa EY) ak = IT*Z 7S*Z = Woe a ee Ty see | leery eee 6 ti) Be 5 ae a = = oT. Ue Tr OF Fo ml oe B4S7 St Hf 一 一 68°72 - ey “ Se oe B47 sa = = = = €8°Z 一 “A eee 19°72 B4S7 Be Bt 72°2 Le? a 91*Z = i ll ee 0S B47 HAR ee = - — SPORE ON§ 96° | ES | See 国 当 她 革 晶 ~ 9b°7 Z9 7 = 6£°7Z * b1°Z i= | OC Me Eo = a: oa 一 去 or | 一 b1°Z S7°Z faq eB) YY ral = i = 一 96"T * L8°I + Lis Bd <7 (Be Ee *1952 一 1956 年 ) 季节 病 一 览 表 ( 炳 山 ,1963) 严 : AeA te [10 Ft Fl32 1 月 | 28/35) 48 5A] 6 月 | GEESE 9B NOANT E23] 18128] 3A1 415A] 6A) eee) | | | Be : pero [| ede he 7 Saceen 一 一 一 ~ 十 a: 一 | 者 由 部 te | ZZ Z MRE eK RS gues L Seem: PL [ashe Ail aoe b a yi i pt | ie (EES) TTT AR Pigvga tof a aR | | ie arene i | ) , | | WY 1 18] GMS Ba | SZmsmr | | | | | 区 Beek: == eee CORD RR | | ete eee 2777 ZZ OR a ey me Sod as || ||| | (eee fo ga SY Lh are | eZ | 加 fact of Was | | t 1°! GAB Re. | 0 类 流行 期 不 能 确定 者 SS 250 200 150 100 aed 40 30 20 : 将 战 前 和 战 后 的 季节 病 一 览 表 微 二 比较 , 可 以 看 出 明显 BOE CLL, 1963)a%。 随 着 文明 的 发 达 , 疾病 的 死亡 率 降 低 了 ,而 且 死 亡 的 高 峰 季 节 有 向 冬季 集中 的 趋势 城市 化 的 进 展 似乎 恰好 反映 了 这 种 趋势 (图 4.4). HEHE A (1972) 对 于 城市 化 地 区 的 人 口 分 布 和 土地 利用 变化 的 调查 表明 , 随 着 城市 化 的 进展 , 市 街区 域 扩 大 了 , 由 于 非 农 业 用 地 的 扩 展 , 在 郊外 出 现 特 有 的 斯 普 鲁 尔 (Sprawl) 现象 *, 导 致 公路 -网 的 扩建 和 地 价 上 上涨, 宅地 规模 缩小 形成 了 过 密 的 地 区 , B 旁 树 木 和 林地 仅 具 象征 性 ,土地 被 分 割 成 短 条 形状 ,很 多 具有 J PEBA Sprawl) DR: , 指 在 大 城市 郊外 , .地价 便宜 的 地 方 出 现 不 规 则 的 住宅 化 现象 。 译 者 注 e 99 e 特色 的 集落 # 集中 于 街 旁 。 这 样 ,林地 变 成 岛 状 分 布 , 农 地 减 少 了 ,形成 农 地 和 住宅 地 混杂 的 状态 ,农作物 的 栽培 也 向 单一 化 方向 发 展 , 即 过 去 种 植 4 一 5 茬 ;现在 不 超过 两 着 ,而且 经 营 粗放 ;板栗 、 庭 园 树木 \ 草 坪 用 草 \ 土 当归 (2ralia corgato)、 花 H (Brassia oleracea var. botrytis ) 等 特殊 作物 种 植 增多 ; 转 国 向 于 省 工 的 作物 ;多 采用 适 于 出 售 技术 的 作物 ;而 且 走 上 了 不 , 用 土地 的 畜牧 业 ( 饲 养 鸡 、 猪 ) 和 委托 种 植 的 方向 。 这 样 , 无 论 . 在 功能 上 或 景观 上 都 在 进行 着 城市 化 。 EW (1973)") 想 从 结构 上 阐明 城市 环境 的 动态 。 例如 他 根据 现 有 的 地 图 , 按 建筑 物 占 的 比例 分 为 6 个 等 级 (1 为 10% WE. 2% 10—25%, 3 为 25—50%,4 4 50—75%,5 %75—90%, 6% 90% 以 上 ), 用 方 烙 法 表示 。 或 用 所 谓 群 度 , 标准 划分 为 5 个 等 级 (1 根本 看 不 见 绿色 。2 有 散在 的 绿 点 分 布 ,3 房屋 集中 ,4 绿地 和 房 舍 如 农村 般 地 混杂 着 ,5 房 舍 散 布 在 自然 景物 中 的 农村 风光 为 同样 , 每 个 方 格 以 等 级 数 表 示 之 。 将 这 些 图 同 以 往年 份 的 地 图 进行 对 比 研 究 。 最 后 作成 结 构 要 款 的 分 布 形 式 , 可 以 说 表现 了 自然 和 人 工 物 之 间 的 结构 关系 。 另外 ,就 自然 界 中 河流 的 自然 度 , 划 分 为 : 从 1 完全 未 经 人 工 改 造 到 4 整个 地 区 全 受 人 工 改造 的 4 个 等 级 ,同样 制 成 方 格 地 图 ; 或 制作 250X250 平方 米 汽车 交通 量 的 方 格 地 图 。 从 这 些 图 明确 看 出 过 去 和 现在 数量 级 相差 工 位 以 上 。 BA, 把 自然 的 视觉 量 划分 为 0 到 5 的 6 个 等 级 ,也 制 成 方 格 地 和 多。 ET, cml ade din ni 6 个 等 级 分 法 为 : 只 有 人 工 建筑 物 ; 1 有 低 矮 的 庭园 树木 等 ; 2 某 一 地 区 从 任 hee skearon 绿地 ,但 在 地 区 内 仔细 查找 ,可 看 到 有 残留 的 。,* 集落 (Settlement, colony): 是 指 由 房屋 及 其 附带 的 土地 、 道 路 、 水 路 、 空地 等 组 合 而 成 的 人 类 共同 生活 单位 的 总 称 。 一 一 译 者 注 *。 100. 绿地 ; 3 从 任何 地 方 远 望都 能 看 见 高 大 的 样 树 及 其 它 树木 ; 4 站 在 任何 地 方 都 能 看 见 大 片 绿地 ,5 没有 障碍 物 , 满 眼 是 绿 地 。 这 样 的 定量 化 研究 虽然 还 是 尝试 ,还 没有 定论 ,但 这 一 方 向 是 值得 重视 的 。 随 着 城市 化 时 代 的 进展 , 品 田 〈《1972)235 对 城市 居民 脱 离 城 市 的 行动 范围 一 一 游览 图 , 特 别 是 当天 可 以 返回 的 游览 团 进 行 了 探索 。 利 用 文献 、 过 去 的 地 图 、 航 空 照片 及 其 它 资 料 ; 以 标准 方 格 为 单位 ,对 市 郊 自然 环境 的 变化 进行 研究 。 品 田 将 当天 可 以 往返 的 游览 圈 看 成 是 城市 生态 系统 外 观 上 的 范 围 。 宏观 地 看 , 这 种 城市 生态 系统 在 江 户 中 期 以 后 呈 均 衡 地 扩 夫 状态 使 大 口 密度 保持 在 1500 人 /平方 公里 的 水 平 , 可 是 以 31955 年 前 后 为 转折 , 这 种 均衡 被 破坏 了 。 这 种 现象 , 除了 受 空 间 和 交通 手段 的 制约 使 系统 内 的 人 口 密度 不 能 保持 在 上 限 以 内 之 外 , 还 与 城市 生态 系 绕 内 部 环境 恶化 有 关 。 -这 个 情 况 和 东京 自然 史 研 究 会 (代表 : mR AWA WBA 小 动物 的 退却 前 线 非常 类 似 ; 因 此 较为 可 靠 。 Clawson (1969) 对 休养 游览 分 析 的 结果 如 表 4.1 所 示 , 这 与 草 困 的 当天 可 以 返回 的 行动 圈 很 相似 。 即 Clawson 也 认 为 野外 游览 的 主要 范围 是 当天 可 以 返回 的 类 型 (one-day 表 4.1 1959 年 度 来 到 Lewis 和 Clark Lake 的 人 次 占 总 人 口 的 比率 和 费用 (Clawson, 1969) 访 | 大 口 每 千 人 来 访 者 平均 总 人 口 (1950)| 6 一 8 月 来 访 |4 平均 单 距离 范围 EA | 大 次 (人 中 的 来 态 人 aa [GA . <50 88 3784 3.70 美元 1 2. 50—100 407 892 13.89 3. 100—150 474 106 27.10 4. 150—200 1055 153 37.90 5 - >200 5558 4 41.25 outing type)o {AFE, Clawson 是 以 作为 新 的 城市 资源 〈urban resource) 的 开放 空间 的 观点 做 解释 的 。 对 城市 周边 ,是 做 为 城市 资源 , 还 是 看 做 城市 生态 系统 的 一 部 分 , 这 种 不 同 看 法 导致 城市 观 的 变化 。 如 前 所 述 ,城市 是 个 开放 系统 ,通过 公路 、 铁 路 、 飞 机 等 对 外 联系 通讯 也 是 这 样 , 还 有 被 污染 的 水 和 空气 的 度 动 , 以 及 人 和 物资 的 进出 。 尽管 如 此 , 但 城市 毕竟 是 一 个 特殊 枢 2H (nodal characteristics 一 nodality), 这 二 点 无 论 从 自然 现象 看 , 还 是 从 社会 经 济 现象 看 , 都 是 不 能 不 承认 的 -CPerloft, 1969) 中 。 Perloff 还 指出 , 生产 必需 品 时 不 可 缺少 的 自然 环境 各 妥 A, MPH. MHA WIAD REE, Ri RARE HRA 舒适 性 资源 (amenity resources), 这 种 舒适 性 ,以 气候 、 地 形 、 海岸 等 自然 要 素 为 基础 , 是 对 经 济 活动 和 家 庭 生 活 有 魅力 的 场所 , 而 且 是 为 市 民 提 供 新 鲜 空 气 和 游览 场所 的 开放 空间 资 源 。 在 广义 的 城市 环境 中 , 这 种 舒适 性 资源 有 《Ainsson 和 Robinson, 1969)": 公园 、 看 得 见 的 山 丘 风景 、 听 得 到 的 山 丘 上 高 低 树 术 的 涛 声 、 感 受到 植物 群落 的 芳香 、 具 有 了 幽静 感 以 及 私生活 不 受 干扰 的 地 方 等 。 相 反 地 作为 不 舒适 的 条 件 (disamenities) 可 以 举 出 : 横 穿 公园 的 汽车 路 、 遮 挡 视 野 的 烟 雾 \ 产 生 噪音 的 交通 线路 、 侵 扰 私 生活 的 山 丘 开发 等 。 上 述 每 适 性 既然 是 城市 生活 不 可 缺少 的 , 那 么 把 包括 舒适 性 资源 在 内 的 范围 看 成 是 城市 生态 系统 也 许 是 恰当 的 。 表 4.2 是 表示 东京 的 魅力 和 缺点 的 调查 资料 之 一 , 看 过 此 表 ,城市 生活 的 优点 和 缺点 即 可 一 目 了 然 , 来 自 自然 的 舒适 感 , 城 市 里 是 特别 缺乏 的 。 京都 市 开发 局 〈1969)84 :也 绘制 过 京都 市 区 生活 环境 图 集 。 本 节 关 于 生活 环境 综合 评价 的 看 “ 法 是 : (1) 综 合 的 环境 适 住 性 ,这 是 对 34 项 居民 反应 因子 分 析 。 102 。 所 得 到 的 第 1 因子 ,这 是 表示 综合 性 的 环境 质量 的 因子 , 即 均 示 适 住 性 的 因子 ;(2) 设 施 度 -自然 度 , 这 是 因子 分 析 中 的 第 2 因子 , 若 将 因子 负 从 量 从 正 负 两 方面 来 看 ,作为 与 设施 环境 有 关 的 可 被 分 为 两 组 ,这 些 又 与 舒适 性 、 保 健 和 性、 安全 性 、 便 利 性 ”四 组 是 完全 相对 应 的 ;〈37 第 3 因子 是 将 第 2 因子 的 设施 度 、 自然 度 各 分 为 二 ,表示 为 下 述 的 四 个 行政 侧面 , 即 设施 使 用 的 - 方便 程度 、 管 理 程度 \ 公 害 程度 以 及 宽容 程度 等 。 为 进行 上 述 分 析 ; 把 自然 环境 、 城 市 机 能 、 人 口 密度 、 城 市 公害 、 灾 害 \ 生 活 环境 设施 \ 儿 童 的 环境 等 七 个 项 目 分 成 更 小 的 项 目 , 绘 制 了 详 细 的 地 图 。 以 这 样 的 考察 为 基础 , 对 生活 环境 试行 综合 评价 的 尝试 是 值得 重视 的 。 4.2 RADBAARA” 交通 事故 多 54.1 1 “| 能 享受 文明 的 恩惠 47.7 1 2 “| 便于 子女 受 教 育 42.2 2 缺乏 自然 景物 45.1 3 “| 有 丰富 的 消费 生活 用 品 | 39.6 3 对 健康 不 利 36.0 4 | 有 各 种 各 桩 的 工作 39.6 4 物价 高 昂 33.6 5 | 人 间 交 入 简单 74 5 因 公害 人 心 不 安 24.0 6 | 能 发 挥 才能 27.5 6 KBR oS ARR | 22.4 7 | 能 过 自由 的 生活 16.2 7 住宅 环境 恶劣 19.6 1) 根据 东京 青年 会 议 所 “东京 都 居民 生活 意识 综合 研究 报告 节 ? 小 结 要 想 开展 对 作为 人 类 环境 系统 的 城市 生态 系统 作 论 述 , 目前 是 很 勉强 的 , 还 必须 积累 更 多 的 基础 资料 。 但 根据 上 述 AA, 也 可 以 了 解 到 有 关 城 市 生态 系统 的 很 多 情况 。 也 许 有 人 说 , 即 使 没有 晴 晓 和 昭 昨 对 人 类 生命 也 不 会 发 生 异 常 的 变 * 103。 化 。 但 可 以 说 这 是 生态 平衡 开始 遭 到 破坏 的 最 好 证 据 。 当 然 * 绿 地 率 和 晴 儿 之 间 是 复杂 的 因果 关系 锁链 上 的 环节 ,并 不 表示 直接 的 因果 关系 。 在 生态 系统 中 有 食物 链 等 复杂 的 相互 | 制约 关系 ,周期 性 地 酿 成 某 种 生物 的 急剧 发 展 或 衰退 5 把 城 市 这 一 怪物 ,用 以 人 类 为 中 心 的 生态 系 绕 的 观点 去 观察 时 ,说 起 来 容易 , 真正 分 析 其 因果 关系 就 十 分 困难 。 我 们 的 研究 也 不 过 是 个 开头 ,对 其 一 端 做 了 素描 式 的 叙述 而 已 e 最 近 承 大 野 正 男 氏 的 好 意 , 读 了 横山 又 次 郎 时 在 40 年 前 (1933) 写 的 《城市 化 是 什么 ?的 论文 2 ,感受 颇 深 。 他 把 当时 , 使 用 的 城市 化 ”(urbanism) 一 词 , 以 人 口 向 城市 集中 为 中 心 内 容 进 行 了 论述 ,并 提出 警告 说 ,城市 化 是 各 种 文化 发 展 的 衰 老 期 ,是 走向 世界 的 末日 。 当 然 那 样 说 不 见得 完全 恰当 ,但 城 市 生态 系统 的 实际 状态 目前 并 未 解释 清楚 。 不 能 不 令 人 感到 城市 生态 学 的 研究 还 是 一 纸 空 白 ! 参 考 x 献 1) BPERMTARAAS | 二 所 办 记忆 都 市 生活 环境 (1970). 2) Montefiore, H. : Can ManySurvive? 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Ibid., 177-201 (1969). 116) BBG : : Rin th se aE (1969). 117) 横山 又 次 郎 : ABT CIRM ORAd, HARES 45 (537), 517-519 (1933). ee ns a aie ee ae et . °110¢ 第 三 编 ”城市 的 物质 代谢 EBL FAHA 第 1 章 , 作 为 物质 代谢 系统 的 城市 ll #& Dif 现在 ,不 论 全 世界 或 且 本 , 城市 发 展 都 很 快 。 在 那里 , 生 产 或 消费 的 物质 是 大 量 的 , 从 质 上 看 种 类 繁多 。 在 这 些 物 质 ”生产 和 消费 过 程 中 , 消 耗 大 量 的 空气 、 水 、 能 源 等 自然 资源 。 随 着 经 济 活 动 的 扩大 ,形成 了 城市 特有 的 环境 条 件 ,这 些 条 件 使 市 民生 活 产生 多 种 矛盾 导致 生活 环境 恶化 。 这 是 众 所 周 知 的 。 本 编 为 了 从 这 样 的 物质 方面 理解 城市 环境 的 特点 , 导 大 地 球 化 学 的 观点 ,把 城市 当做 一 个 物质 系统 ,阐明 各 种 物质 及 能 量 的 收 支 、 转移 、 变 化 。 也 就 是 把 城市 比 做 一 不 生物 体 , 阐 明 其 物质 代谢 ; 以 这 作为 城市 生态 学 的 基本 知识 。 估计 这 将 有 动 于 解决 各 种 环境 问题 ,所 以 试 从 这 种 观点 作 了 研究 整理 。 对 于 进入 和 流出 城市 物质 系统 的 一 切 物 质 , 以 化 合 物 或 元 素 为 单位 进行 定量 记述 。 阐 明 其 在 城市 内 部 循环 过 程 中 发 生变 化 的 机 制 ;这 就 是 我 们 的 目的 。 但 ?目前 这 方面 研究 报导 贫乏 ,资料 不 足 , 因而 不 可 能 进行 全 面 记述 ,只 能 举 出 一 些 事 例 , 对 这 种 观点 加 以 说 明 。 ellle “= 从 城市 物质 代谢 的 观点 进行 的 研究 ,有 Wolman 对 美国 两 三 个 城市 的 水 和 化 石 燃 料 的 收 支 所 作 的 研究 , 以 后 从 这 一 观点 出 发 提出 若干 典型 事例 叫 , 但 对 大 多 数 项 目 没 能 举 出 具 体 数字 ,以 记述 其 收 支 平 衡 。 对 于 城市 物质 系统 的 物质 及 能 源 收 支 问题 的 概括 模式 A, 可 以 设想 如 图 1.1。 从 市 外 进入 市 内 的 物质 , 有 建筑 材料 《木材 \ 水泥 、 石 料 、 钢 材 等 )\ 生 产 资料 (机 械 设备 等 ) 和 生活 用 on (AF ln ARS) 等 等 。 其 中 有 些 要 鞋 积 (或 长 期 停留 ) 于 城市 空间 之 内 5 有 些 象 生产 原料 、 食 物 、 燃 料 等 很 快 被 使 用 , 改变 其 形态 ;也 有 在 城市 内 不 发 生变 化 ,仅仅 做 为 商品 通过 城 市 而 已 。 这 些 物 质 经 过 火车 \、 轮 船 、 汽 车 等 运 进 城市 。 石 油 ; KR 站 图 1.1 城市 的 物质 ,能 源 代谢 属 等 驮 料 ,一 部 分 通过 管道 连续 不 断 流 进 ; 水 。 除 河水 、 地 下 KAS ARAVA LAE KARA DBA 其 中 含有 的 成 分 , 以 风 的 形式 , 自然 地 吹 进 城市 。 在 能 源 方 面 , 太 阳光 线 自 然 地 照射 ,电力 则 通过 电线 输送 进来 。 进入 城市 空间 的 物质 之 中 , 一 部 分 流通 物质 ,保持 原形 , 再 到 城 外 。 大 多 数 物资 随同 城市 的 各 种 人 类 活动 ,发生 物理 的 、 化 学 的 变化 。 OAK, 钢材、 石材 等 等 鞋 积 于 市 内 ,作为 城市 的 结构 物 而 形成 城市 的 形态 , 同时 也 扩大 了 城市 的 空间 。 生产 原料 在 市 内 加 工 后 , 一 部 分 用 于 市 内 , 一 部 分 运 出 市 外 。 加 工时 出 成 品 , 同时 也 产生 各 种 工业 废弃 物 。 BMW BAT 内 ,一 部 分 被 处 理 掉 , 还 有 一 部 分 未 经 过 处 理 抛 在 市 外 。 食物 方面 ,也 有 加 工 之 后 运 出 城 外 的 ,但 大 部 分 在 城市 内 消费 掉 , 变 成 为 人 类 活动 的 能 源 和 身体 的 组 成 部 分 。 进入 人 体 的 食物 并 不 能 完全 被 有 效 地 利用 ,一 部 分 在 体内 未 被 吸收 , 而 与 身体 代谢 的 废物 一 起 排出 体外 。 在 污水 处 理 场 和 类 尿 处 理 场 ,被 处 理 的 排泄 物 进行 分 解 , 以 二 氧化 碳 、 甲 烷 等 气体 成 分 , 随 着 空气 转送 到 城市 系统 以 外 , 但 同时 也 产生 固体 的 残 澶 。 还 有 一 部 分 类 尿 未 经 处 理 就 运 到 市 外 ,抛弃 到 山林 和 海洋 之 中 。 石油 \ 煤 .天然 气 等 化 石 燃 料 ,做 为 能 源 燃烧 时 ,产生 的 废 气 大 部 分 形成 二 氧化 碳 排 到 空气 中 , 但 同时 也 产生 以 硫 的 氧 化 物 为 主 的 各 种 有 害 物质 , 成 为 空气 污染 的 原因 。 此 外 还 产 生 煤 烟 和 焦 渣 等 固体 废弃 物 。 对 这 种 有 机 物 的 循环 , 后 面 还 要 作 较 为 详细 的 介绍 。 机 械 能 .电能 以 及 用 其 他 各 种 形式 使 用 的 能 , 绝 大 部 分 最 后 成 为 热能 , 暖 化 城市 ,通过 辆 射 或 传导 散发 到 空中 。 水 ;一 部 分 做 为 原料 经 过 加 工 成 为 产品 ,或 鞘 发 后 返回 空 。 113° 气 由 去 ;或 做 为 生物 体 的 成 分 留 在 城市 内 部 ,但 大 部 分 是 经 过 各 种 用 水 途径 后 再 度 出 去 的 。 这 时 , 有 各 种 物质 混在 水 中 和 运 走 , 发 生 水 质 污染 。 空气 ,通过 呼吸 和 有 机 物 \ 无 机 物 的 氧化 , 一 部 分 氧气 被 消耗 , 其 余 空 气 连同 二 氧化 碳 和 其 他 由 各 种 污染 源 产 生 的 气 体 以 及 粒子 成 分 一 起 转送 到 城市 系统 以 外 。 总 起 来 看 , 回 外 输出 的 主要 是 各 种 加 工 品 ` Pe ide. ARAMA A ASS RAK) EK SABRI). BA 等 等 。 废弃 物 不 能 排出 市 外 而 鞋 积 于 城市 内 部 的 一 部 分 ;, 即 所 谓 垃 圾 问题 ;已 形成 很 坏 手 的 城市 问题 $ AN 7G FEST A BBD SIEM , SFR A AH (Black box) 系统 ,以 元 素 为 单位 表示 物质 量 (不 伴 有 化 学 变化 的 物质 ;也 可 以 化 谷 物 为 单位 ) 时 ,如 只 注意 其 收 支 ,承认 质量 及 能 量 不 灭 定律 , 则 一 定期 间 的 收入 量 就 该 同 内 部 曹 积 量 的 变化 和 支出 量 之 和 相 So BU: (My, +My -F 十 Mn) = (AM, + AM, + -++ + AM,) 十 (Mo + Mo, + -** + Mo.) (E,, + Ey, +--+: + Ep) = (AE, + AE, + +++ + AE) + (Eo, + Eo, + ++: + Eo.) 上 式 My, 和 Ey, 分 别 代表 进入 城市 系统 的 各 种 形式 的 物 质量 和 能 量 ,AMi、AEi; 为 城市 内 物质 量 和 能 量 的 变化 ,, M5,、 Eo, 为 排出 到 城市 系统 以 外 的 物质 量 和 能 量 。 这 种 关系 不 仅 对 于 整个 物质 量 是 成 立 的 , 在 可 以 不 邯 虑 核反应 时 , 对 于 各 种 元 素 也 是 成 立 的 。 发 生化 学 变化 时 用 化 合 物 单 位 是 不 行 的 。 在 能 量 方面 ,几乎 都 有 形态 改变 ,所 以 收 «114 。 支 平衡 不 是 对 各 种 不 同形 态 的 能 量 说 的 , 而 是 对 整体 说 的 。 质量 不 灭 的 关系 ,在 伴 有 原子 核 变化 的 反应 时 ,就 严格 的 意义 说 ,未 必 能 成 立 , 要 以 与 能 量 之 和 来 理解 不 灭 定 律 , 这 是 人 所 周知 的 。: 在 讨论 进出 城市 的 全 部 物质 量 时 , 这 一 所 几乎 可 以 不 必 考 虑 在 内 。 当 城 市 内 大 量 使 用 原子 能 时 ,, 则 需要 更 详细 地 研究 。 | 以 上 的 论述 是 根据 东京 大阪 那 样 的 城市 来 考虑 的 。 但 着 眼 于 物质 及 能 量 收 支 的 研究 方法 , 可 适用 于 任何 城市 。 当 然 各 地 地 理 、 历 史 条 件 不 同 , 在 物质 收 支 方面 又 会 得 到 具有 特 PVE RY Ba FE 0 12 物质 及 能 量 转移 的 形态 物质 和 能 量 进 入 城市 ,再 从 城市 出 去 , 其 主要 原因 ,有 自 然 方 面 的 、 社 会 方面 的 等 等 。 而 物质 运转 的 形态 则 是 多 种 多 样 的 = 实际 上 ,, 靠 什么 手段 运转 物质 ,或 各 种 运转 方法 的 比率 本 身 , 就 反映 了 城市 生活 的 特点 ,这 是 个 很 有 意义 的 问题 。 现 就 物资 运转 的 形式 试行 分 类 整理 。 这 样 的 整理 , 对 于 在 实际 调 碍 物 资 收 支 或 收集 统计 资料 时 , 查 对 有 无 遗漏 问题 上 是 有 用 的 。 A, 有 物质 的 转移 1) 用 机 械 、 工 具 的 搬运 、 输 送 i) 用 机 械 力 的 一 一 这 在 现代 城市 起 着 主要 作用 , 如 铁 路 < 汽车 \ 船 舶 、 飞机 、\ 传 送 带 等 。 表 1.1 以 东京 为 例 , 表示 在 现 代 城 市 中 汽车 作用 之 大 。 i) 用 人 力 、 畜 力 的 一 一 在 现代 城市 里 运输 量 是 很 少 的 , e 115° 如 目 行 车 ` 马 车 。 2) 用 动物 的 运输 i) 生物 体 自身 的 移动 一 一 人 、 冀 移动 时 , 当 然 形 成 其 身 体 的 物质 也 就 移动 了 。 大 城市 每 天 上 班 \ 上 学 的 生物 量 移动 是 很 大 的 。 i) 由 人 、 动 物 搬运 的 物资 一 一 衣服 、 皮 包 等 人 们 带 在 身 上 的 物资 和 人 一 起 移动 。 了 世 有 用 动物 驮 着 搬运 的 物资 ,特别 是 在 中 近东 城市 , 现 在 尚 有 骆驼 和 驴 在 运输 物资 上 起 重要 作用 的 地 方 。 还 有 病原 微生物 等 微量 特殊 物质 ,也 是 值得 研究 的 。 表 1.1 各 种 运载 工具 的 输送 量 ( 东 京都 ) 区 域内 流出 i A HK RA + HH) 铁道 “|440,223( 吨 ) 19,125,531 me )|12,471,647(mE)| 9,565,754C me) 海运 |373 ,583 5,233,618 “|31,045,622 5,607,201 et 239,106,690 |94,030,720 |92,186,872 333,137,410 it 239,920,496 {108,389,869 135,704,141 348,310,365 (1969 年 ,运输 省 “货物 地 区 流动 调查 7”) 3) 借助 于 流体 移动 的 i) 流体 自身 的 移动 一 一 空气 以 及 其 中 含有 的 气体 成 分 , 不 经 过 特定 的 通道 ,整体 地 在 城市 流入、 流出。 必须 通过 特定 通道 的 ,有 河水 那样 的 自然 途径 ,也 有 上 水 道 , 水 渠 、 下水道、 煤气 管道 \ 石 油管 道 等 人 工 途径 的 。 地 下 水 介 于 两 者 之 间 , 有 整体 的 流动 , 也 有 局 部 的 流动 。 由 降雨 及 蒸发 产生 的 永 的 移 动 ,也 可 以 归纳 在 这 一 项 内 。 i) 借助 于 流体 的 移动 一 例如 深 解 混和 悬 或 漂浮 在 河水 或 污水 中 移动 的 物质 , 其 数量 是 很 大 的 。 这 正 是 水 质 污染 现 象 。 空 气 中 也 有 各 种 气体 和 微粒 ,由 风 运 送 ,所 以 发 生 空气 污 染 问题 。 。116。 B. 能 源 的 输送 然 气 等 能 源 物 资 的 输送 量 很 大 。 特别 是 输入 量 大 , 在 城市 系 统 内 经 燃烧 改变 能 源 形态 加 以 利用 。 在 能 源 中 也 有 象 食品 那 样 的 经 过 比较 缓慢 的 反应 发 出 能 量 的 。 还 有 如 木材 、 纸 制品 等 本 来 不 是 作为 能 源 的 物质 , Ra sihalep sngenireig 产生 热能 的 。 Annas! Wwe 还 没有 当做 能 源 使 用 ,但 也 应 加 以 考虑 。 还 有 不 以 化 学 能 源 形 式 ,而 是 通过 物质 ,空气 和 水 那样 的 流体 为 媒介 而 传送 热能 的 。 如 城市 上 空空 气 的 加 热 或 工厂 、 电厂 由 于 排放 热 水 而 放出 的 热 等 。 此 外 还 有 通过 岩石 或 土壤 传导 而 来 的 地 热 的 移动 。 2) 电线 输送 一 一 在 城 外 发 出 的 电力 , 通 过 电线 输入 城 市 。 城 市 内 的 送 电 当 然 也 靠 电线 。 使 用 电线 的 还 有 电话 , 这 主要 是 为 了 传递 情报 ,作为 能 量 来 说 ,意义 不 大 。 3) 由 辐射 而 来 的 一 一 直接 由 辐射 而 来 的 能 源 收 支 项 目 是 重要 的 。 最 主要 的 是 来 自 太 阳 的 辐射 能 。 城 市 本 身 放射 出 的 热 ` 光 ,电波 等 也 属于 这 一 类 。 4) 由 振动 而 来 的 一 一 也 要 考虑 以 物质 为 媒体 的 力学 的 能 源 的 移动 。 如 地 壳 振 动 的 地 震 、 空 气 振动 的 声音 海边 的 波 浪 等 等 。 其 特点 都 是 一 时 性 的 而 不 是 连续 性 的 。 如 上 所 述 , 物质 和 能 量 移动 的 形态 是 多 种 多 样 的 。 这 些 常常 不 是 单独 发 生 , 而 是 在 变化 中 互相 掺 杂 着 进行 的 。 以 汽 车 运输 物资 为 例 , 运 载 货物 的 同时 ,也 运载 做 为 生物 体 的 司机 和 汽油 (能 源 ) ,同时 排出 热量 ,排出 含有 各 种 成 分 的 废气 。 这 种 情况 在 任何 现象 中 ,都 或 多 或 少 地 可 以 看 到 。 e117 。 13 城市 的 物质 积存 量 在 某 一 时 间 ,, 城 市 空间 内 , 存 有 何 种 物质 ;各 有 多 少 , 是 追 迹 调查 物质 运动 时 的 基本 内 容 。 在 城市 内 存在 的 物质 的 全 体 质量 叫 积 存量 (standing mass)o 这 也 可 当做 各 个 物质 的 总 量 ,但 如 不 特定 某 种 物质 时 ,可 当做 表示 物质 全 体 的 总 量 。 然而 , 实 际 上 确定 城市 上 下 方向 的 界限 是 困难 的 ;所 以 规定 为 不 包括 Ries AeA. 如 前 所 述 , 在 一 定 的 时 期 内 物质 收 支 之 兰 就 是 这 个 积存 量 的 变量 。 存在 于 城市 内 部 的 物质 ,可 以 大 致 分 为 丙 类 : ”树木 等 等 的 目 袋 物质 和 房屋 等 等 的 人 工 物质 。 这 种 分 类 有 时 也 不 一 定 很 明确 。 观 察 每 一 物质 时 * 还 会 发 现 ,在 进入 城市 之 后 ;* 有 在 较 志 时 间 驻 到 市 外 去 的 ;有 停留 较 长 时 间 的 ,其 申 也 有 儿 乎 永久 停留 时 间 长 的 PaNAIES | 自 土地 (土壤 岩石 ) 空气 处 动物 水 ky aD | 人 类 人 类 松 造 狗 ( 公 路, 桥梁) 一 般 消耗 物质 (食品 \ 燃 料 ) 建筑 物 ( 住 宅 , 学 校 ) 屋内 设备 x (家 具 \ 机 器 ) ze 交通 工具 (汽车 ) 玫 交 通 工 具 物 服装 书籍 | 报刊 贮藏 物质 废弃 物 (垃圾 ) | 废弃 场 图 1.2 ”在 城市 里 物质 的 积存 情况 。 118 。 | | | 000000*ssz)00‘0s4*000“oo$"1fa0“ oe “4000“0z2*¥000 ‘ores 00004‘89000*04ezp00‘000 2 HoF 000 ‘0ZZ‘T 005 “ST | 000 ‘069 ‘T fA 000 *E¢ 000 58 ey 082 ‘b 082 ‘b an ey Bs 00b ‘8b 00b ‘8b HY fe 000‘00Z*ET Jo00*Z8T 10005zz9 | 000 LT5 |000 zy9 jo00‘Z6I OSs‘ 000°SIT 000 ‘00T ‘TT TE Ts Ye Bets Sf Bath 0000021 |000‘ZZb 000°€86 |000‘9Zb [006‘6S O00*8ZT joo0‘Eze 000 ‘008 ‘tI ae ye 000 -59 上 4 |000 85T 000 ‘O19 Hf Bete Be PA * fete tA he 000 “05Z 9 000 05Z ‘9 Ba Miss YP BY SPL 000006 ‘OT 000 “006 ‘OI TT) Né AY SHES to) TY 000 ‘292 000 °792 Ma TY Ste So) BE * a 000 ‘000 ‘+0Z1000‘0F6 *Zi000 FSS [000 £00 ‘9,000 “OOT “E1000 £020 *S|000 “008 “99000"056 ‘11000 “000 *8TT 1S oo Aa RYC4 | ROT | Rt 旨 Bim | AN ik 一丝 mperererrrcreereeeeeeeeeerrererceeeerreeeeeereeeeeeeeeeeereeereerererrererrrrerrereeereereerereeeeeeerrrrrrrPPPPPCINPPPPPPIRTIPPRIIIIIIIIIITIITIy 也 ce COM OR CH 0161) BARU AMAR URN Cie ©1196 停留 在 市 内 的 。 这 就 是 说 , 可 以 对 各 种 物质 的 停留 时 间 进 行 75 Eo 停留 时 间 受 物质 种 类 、 物 理化 学 性 质 、 用 途 、 社 会 经 济 条 件 以 及 其 他 复杂 因素 的 支配 。 对 停留 时 间 做 定量 的 研究 还 无 先例 ,进行 定性 研究 表示 一 般 趋 势 是 可 能 的 (图 1.2). 停留 时 间 长 的 有 公路 建筑 物 等 建筑 \, 这些 相当 于 形成 城 市 的 骨架 或 容器 。 还 有 几乎 不 移动 的 物质 以 及 象 地 铁 车 辆 那 表 1.3 东京 都 市 区 : 建筑 物 构成 材料 的 水 泥 763,000 |17,400,000 Al | 14,500,000 663,000 | 610 507, 000 一 | 一 | 一 | | 一 一 一 C_ | 3,060,000| 121,000| 5,450,000 —_—S—————————n nn — ee Ca | 8,570,000} 4,720 144,000 fhe 204,000,000! 262, 000/10, 900, 00016, 250, 000 7,980, 000 mT Fe | 8,160,000 306,000 402, 000 H 735,000} 14,400} 654,000 K 4,900,000} 3,670 54,500} 50,000 Mg | 3,270,000 113,000 169,000 N 8,130) 54,500 tp ee doe -) ee Bee? | BR bs CA he ee ey i | | pre 1,910,000 |256,000 | 1,780,000 样 迅 速 移动 的 、 但 只 在 内 部 循环 不 到 市 外 去 的 物质 。 另 一 方 面 , 停 留 时 间 短 的 则 有 食品 燃料 \ 水 等 变动 迅速 的 物质 。 此 外 ,和 象 纸 那 样 虽然 是 同一 类 物质 ,但 报纸 停留 的 时 间 而 放 在 图 书馆 的 图 书 则 停留 时 间 就 长 等 等 , 因 用 途 不 同 而 不 Ao 从 长 期 停留 的 物质 的 使 用 情况 来 看 有 象 建筑 物 那 样 现 在 正 被 使 用 的 ;也 有 象 垃圾 堆 那 样 , 已 经 失去 使 用 价值 , 成 为 城市 负担 的 ;还 有 暂时 不 用 为 将 来 使 用 而 贮存 的 。 各 种 元 素 存 在 量 (1970 年 ) 单位 : 吨 钢材 、 钢 雇 制品 铜 制品 铝 制 品 | 铅 制 品 13,200,000 33,000 |1,720,0001255,000,000 15,700,000 1,430,000 | 10,100,000 16,700, 000 Ee 48,400 48, 400 13, 200,000 22, 100, 000 155,000 —— | 1,560, 000 5,010,000 一 一 一 -一 一 一 | 一 -一 一 一 一- 3,570,000 17, 200 79,800 1,830,000 51,700 |118,000,000 33,000 一 一 一 一 一 -一 68, 900 68, 900 33,000 59,400, 000 © 121» 对 具体 的 城市 , 按 物质 类 别 , 对 积存 量 进行 党 整 报导 的 , 还 没有 见 到 。. 调 查 方法 也 尚未 确定 , 存在 很 多 问题 。 对 一 切 部 门 通过 实际 调查 直接 了 解 物质 的 量 和 质 。 在 理论 上 可 以 设 乱 , 但 实际 上 几乎 是 不 可 能 的 。 目 前 ,不 得 不 利用 各 方面 的 统 计 资 料 采 取 间 接 推算 的 方法 。 在 目前 这 种 情况 下 ,可 以 利用 照片 ;特别 是 航 片 作为 推 项 建筑 物 和 树木 的 体积 \ 质 量 的 重要 辅助 手段 。 例如 ,就 东京 都 内 物质 积存 量 中 ,形成 城市 物理 构造 的 主 要 建筑 物 , 就 使 用 了 不 同 元 素 积存 量 推测 值 (1970 年 度 ) 进 行 RR. : 取材 对 象 为 建筑 物 (钢筋 钢筋 混凝土 建筑 ,木造 建筑 , 混 凝 土 构件 建筑 )\ 公 路 (沥青 \ 水 泥 ) 桥 梁 、 隧 洞 、 铁道 地 下 街 道上 下 水 道 等 等 。 推 算 方 法 如 下 :; 茹 对 于 建筑 物 , 用 每 草 位 面积 的 材料 量 乘 总 建筑 面积 , 得 出 东京 都 内 的 物资 材料 类 别 的 存在 量 ;再 乘 各 物资 材料 每 单位 平均 含有 各 元 素 的 比率 ; 求 出 各 元 素 的 总 量 。 , 结果 为 表 1.2,1.3 所 示 。 元 素 含 有 量 只 限于 主要 的 , 为 并 不 是 对 一 切 材料 和 元 素 都 很 清楚 。 即使 是 微量 成 分 》 当 材料 量 大 时 其 绝对 量 也 是 大 的 ,这 点 不 应 忽视 。 从 整体 看 , 多 为 O>Si > Fe > Al>Ca>C 这 样 的 顺序 , 清楚 地 反映 出 钢铁 和 水 泥 城市 的 特征 。 这 种 趋势 ,从 现在 继续 进行 的 各 种 基建 工程 来 看 ,将 越 来 越 明 显 。 如 果 追 查 一 下 积存 量 的 历史 性 变化 , 再 与 其 他 城市 作 一 比较 ,其 特点 将 更 为 明显 。 e。 122。 第 2 章 “ 城市 的 水 循环 21 水 8 KH 水 是 城市 里 流量 最 大 流速 最 快 的 物质 之 一 , 不 论 从 实际 应 用 上 还 是 从 理论 研究 上 看 ;城市 地 区 内 水 的 动态 ,都 具有 重 RE Lo | RTD AK EMAAR. AACE \ 上 水 道 等 人 工控 制 系统 中 的 循环 以 及 雨水 的 地 面 水 度 和 地 下 水 流 等 自然 的 循环 , 两 者 互相 结合 错综复杂 -在 自然 的 循环 方面 , 即 有 因 沥 青 、 房 屋 等 Tre HM ,使 向 地 下 奖 水 发 生 量 的 变化 ,也 有 因 植 被 减少 而 发 生 的 蒸发 量 的 变化 等 等 。 受 到 这 种 非 预期 的 大 为 影响 的 事例 很 多 ,由 此 而 形成 了 特殊 的 城市 水 文学 。 就 东京 都 来 看 , 上 水 道 进 水 量 1970 年 是 . 1640X10 wy, . 为 该 区 域内 年 降水 量 641X10' 吨 的 二 倍 以 上 ,可 见 人 为 的 水 循环 在 城市 吉 主 要 地 位 。 以 东京 都 区 域 用 水 为 中 心 的 水 流 模 式 绘制 出 如 图 2.1 那样 的 系统 , 并 根据 各 方面 的 资料 推算 出 1970 年 度 各 个 部 分 的 数值 。 然 而 , 把 这 种 按 水 循环 的 分 支 系 统 取得 的 统计 资料 集中 整理 为 整个 水 循环 系统 时 , 目 前 还 不 能 提供 足以 进行 深入 研究 的 资料 。 要 想 搞 好 整个 城市 的 合理 用 水 ,这 方面 的 资料 必须 首先 补 上 。 这 样 大 量 的 水 靠 人 工 管 理 , 按 大 王 安 排 去 流动 , 其 结果 水 流 向 与 自然 水 系 不 同 的 六 域 。 东 京都 的 上 下 水 道 布 局 非常 复杂 ;如 图 2.2 所 示 , 使 利根 川 水 系 和 相模 川 水 系 的 水 疲 大 了 ARS 0 ¢ 123° 2 HE )i| (512) - 江 户 川 (521) PEK RKE se (1,640) (754) 相 摩 川 (84) oe 利根 川 (512) ee cei, [eee] } 康 务 所 ] Cm (1, 5 1) zk ted liel $e (260) oe 工业 用 等 (202) (130) ‘ed 一 > 工业 用 水 一 (1,181 ieee (235) 2 ~ (1,881) 881) 地 下 水 流 SFr 10%ton/ SS . 表面 流水 图 2.1 东京 23 个 区 内 的 水 循环 (1970 年 )。 象 这 样 打 乱 了 自然 的 水 循环 模式 , 对 植被 会 有 什么 样 的 影 啊 , 也 是 一 个 问题 。 22 随同 水 循环 而 发 生 的 物质 移动 随同 城市 内 部 的 水 的 流动 ,有 很 多 物质 也 同时 随 水 移动 。 在 上 水 道 和 下 水 道里 流动 的 水 ,不 是 单纯 能 以 LO 的 化 学 式 来 表示 的 水 分 子 , 而 是 含有 溶解 形态 或 混 悬 物 的 各 种 有 机 物 和 无 机 物 。 所 以 ,这 些 物 质 随 着 水 流 而 移动 ,通过 目 然 的 或 人 为 的 过 程 进入 水 中 或 从 水 中 移出 。 人 为 地 使 水 和 外 部 之 闻 发 生物 质 交 流 , 大 体 上 可 分 为 三 个 阶段 , 即 各 种 类 型 的 用 水 场所 的 用 水 阶段 , 用 水 前 的 净 水 场 的 处 理 阶段 和 用 过 后 的 污 水 处 理 场 阶段 。 2124 污水 处 理 声 =r at SSa oe 神田 川 \\ < t/a AWS SZANIZGN ir ANGE Gn all Sh 本 131 aS) Ss NW VERE Sy LE = if Nea ee +t Ay NE 东京 湾 人 荒川 Hy L 川 Oo AN 除 新 河岸 咱 a 东京 湾 图 2. 2 东 汞 都 上 下 水 道 输 水 系统 (1971 年 ) 除 这 种 直接 随 水 的 流动 而 发 生 的 物质 移动 之 外 。 还 有 间 接地 随同 净 水 、 用 水 、 处 理 废水 等 人 为 措施 而 发 生 的 物质 移 动 。 旨 在 净 水 场 加 进 和 排出 沉 证 剂 ,加 入 和 处 理 活性 炭 ,水 渠 各 水管 设 施 的 修建 也 伴 有 物质 移动 。 当 然 ,这 种 情况 ,不 仅 水 是 如 此 , :在 人 类 的 任何 行动 时 ,都 相应 地 会 有 某 些 物质 的 移动 变化 。 © 125 。 水 量 1,544X105 立 方 米 水 量 1,095X105 立 方 米 a fe im eae #4960, 000t es Ae: | eae 183,000t Tae: 000¢ ps COD 129, = 31,000¢ 人 he 000t } 发 残留 物 237,000t |e 246,000t | 36,000t iy 。 24500t ve LED 97t ot ci- 234,000¢ 人 10,200¢ a | CO 3,200¢ | ||448X10°m aan tt 000t cl- 18,600¢) # (Cin 27, 400¢ Teme 152,000¢ 93, 000¢ - 2 EE FE By s.0001 oF 12,000 | 混 悬 物 24,400t COD 7,100t 图 2.3 东京 都 内 ?随同 上 \ 下 水 道 的 水 流 发 生 的 物质 移动 1970 年 ) 什么 样 的 人 类 活动 模式 引起 哪些 物质 移动 , 从 这 个 观点 出 发 进行 的 研究 , 以 前 还 很 少 。 最 近 也 进行 过 关于 制定 三 个 工厂 的 物质 移动 流程 的 尝试 , 但 在 实际 应 用 上 还 不 能 令 人 满 意 % 下 面试 以 东京 为 例 , 沿 着 上 水 道 > 水 的 使 用 ~ 下 水 道 这 样 的 流程 ,对 发 生 什么 样 的 物质 移动 极其 概略 地 作 一 整理 。 正如 前 节 “ 水 循环 ”所 述 ,把 城市 当做 一 个 有 机 体 来 对 待 时 ; 象 这 样 把 握 水 流 整 体 的 观点 ,显得 特别 重要 (参照 图 2.3)。 A. 在 净化 过 程 中 发 生 的 物质 移动 用 于 上 水 道 水 源 的 河水 和 地 下 水 含有 各 种 溶解 的 或 混 悬 的 成 分 , 不 能 不 加 处 理 就 用 作 上 水 道 的 水 。 为 达到 上 水 道 永 质 的 规定 标准 而 进行 的 排除 水 中 无 用 的 或 有 害 的 物质 。 或 杀 灭 有 害 的 细菌 等 措施 ,就 叫 净 水 。 近 年 来 水 源 污 当日 益 加 重 , 所 以 在 水 源 水 中 移动 的 物质 量 也 在 增加 。 在 净 水 场 不 仅 用 物理 方法 沉淀 吸附 、 过 滤 混 悬 物质 , 还 1260。 用 各 种 化 学 沉淀 剂 吸 附 、 沉 淀 溶质 ,从 水 中 把 它们 除 掉 。 这 种 临时 向 水 中 加 入 的 沉淀 剂 , 过 后 又 要 再 行 排 出 。 最 近 在 污染 严重 的 情况 下 , 还 放 人 和 人 活性炭, 用 以 吸附 .过滤 有 机 物质 。 对 采取 这 些 措施 而 加 人 的 物质 量 和 从 水 中 清除 的 物质 量 是 巨大 的 。 这 些 物 质 的 处 理 已 成 为 重大 问题 之 一 。 在 净 水 场 清除 杂 质 的 过 程 中 , 除 物 理 的 化 学 的 方法 外 ,还 用 微生物 分 解 水 中 有 机 物 。 这 时 有 机 物 中 的 碳 素 最 终 成 为 二 氧化 碳 排除 到 空气 中 去 。 净 水 场 不 仅 清 除 水 中 的 杂质 ,主要 是 为 了 灭 菌 , 还 要 注 人 氯气 等 药品 。 和 氧气 的 一 部 分 从 水 中 排出 ,一 部 分 残留 在 水 中 。 ” 将 东京 都 区 域内 八 个 主要 净 水 场 的 物质 收 支 加 以 归纳 , an 2.3 Pras i By GRE ),NEH:-N, NO,-N 在 净 水 里 几乎 都 已 清除 掉 。 全 铁 或 磷酸 盐 、COD 也 大 部 分 被 除去 。 但 NO,- ON 和 硅 酸 几乎 不 见 减 少 。 氧 离 子 和 硫酸 离子 反而 有 所 增加 , 这 是 因为 加 入 了 作 议 淀 剂 的 硫酸 铝 和 作 灭 菌 剂 的 氯 的 缘故 。 CB. 随同 水 的 使 用 而 发 生 的 物质 移动 净化 以 后 的 水 道 水 ,在 经 过 各 种 用 途中 ,又 带 进 了 各 种 物 Ro 在 各 种 用 途中 带 进 何 种 物质 各 有 多 少量 , 尚 无 完整 的 调 查 资料 。 有 关 人 类 活动 的 类 型 与 污染 物质 排出 的 关系 方面 , 今后 应 该 研究 的 课题 很 多 。 一 般 家 庭 用 水 后 各 物质 带 进 排水 中 的 途径 有 : 饮用 水 或 食物 中 的 水 分 进入 体内 , 和 体内 废物 一 起 以 尿 的 形式 排出 体 外 ;水 冲 而 所 带 入 屎 屎 卫生纸 ;在 洗脸 ,洗澡 的 脏 水 中 带 和 人 肥 星 计 ` 污 拍 \ 灰尘 ;厨房 脏 水 中 带 人 食物 的 残 酒 、 垃 圾 ; 洗涤 水 中 带 人 污垢、 尘土, 洗涤 剂 \, 肥 皂 沫 ;打扫 卫生 时 的 脏 水 中 带 人 侍 土 \ 垃 圾 等 等 。 成 分 复杂 多 样 , 以 溶解 于 水 的 有 机 物 和 混 悬 物 较 多 为 特征 。 9 127。, 在 工业 生产 上 ,, 各 种 物质 也 被 带 人 水 内 。 因为 也 有 没有 工业 的 城市 ,所 以 虽 不 一 定 是 所 有 城市 的 特征 ,但 在 工业 发 达 的 城市 ; 量 和 质 都 成 为 重大 问题 。 工 厂 用 水 的 方式 有 : A) 原料 用 的 (饮料 、 食 品 等 );〈2) 镀金 工厂 等 用 作 化 学 反应 媒介 物 的 交 3) 做 搬运 原料 媒介 物 用 的 ;4) 冷 却 用 水 ;(5) 洗 涤 用 水 等 等 。 其 中 给 排水 里 莹 加 大 量 物质 的 是 (2)(3) 和 (5),(4) 的 冷 却 用 水 的 附加 物 则 为 热量 ,排放 工业 热 水 成 为 热 污 染 的 原因 。 总 起 来 看 , 向 废水 中 排 人 物质 最 多 的 是 食品 厂 、 皮 革 厂 、 纸浆 三 \ 纤 维 广 、 镀 金 厂 和 各 种 化 工厂 。 各 个 工厂 究竟 排 人 多 少 物 质 , 这 一 点 调查 尚 不 充分 。 公开 发 表 的 资料 也 少 , 所 以 还 ”不 能 详细 论述 , 这 是 解决 环境 污染 问题 的 一 个 难题 。 另 一 方 面 , 来 目 农林 业 \ 水 产业 的 水 中 的 杂质 ,对 城市 来 说 , 除 污 染 上 水 道 水 源 之 外 ,问题 不 大 。 此 外 , 还 有 随同 城市 设施 及 其 他 城市 活动 而 来 的 用 水 间 题 , 由 这 一 途径 进入 水 中 的 物质 也 要 考虑 。 例 如 商店 、 自 货 公司 \ 办公室 \ 商 场 , 学 校医 院 \ 政 府 机 关 、 公 共 浴 池 、 娱 乐 场 所 、 公 园 、 交 通 部 门 及 其 有 关 的 设施 、 环 卫 部 门 等 等 。 对 其 中 任何 一 个 虽然 都 缺少 实际 调查 研究 , 但 可 以 肯定 都 向 水 中 排 放 特 定 的 物质 。 特别 是 用 水 多 , 且 向 水 中 排放 大 量 物质 的 有 生 鲜 食品 市 场 . 浴 池 、 环 卫 部 门 \ 医 院 、 食 堂 等 等 。 由 医院 和 大 学 研究 部 门 ] 排放 的 化 学 药品 和 从 加 油 站 排出 的 油 类 等 特殊 物质 , 其 量 虽 小 , 却 不 能 忽视 。 以 上 提 到 的 用 水 主要 指 上 水 道 的 水 , 也 有 一 部 分 井 水 和 海水 (主要 用 于 冷却 \ 用 后 多 半 再 排 回 海里 ), 或 处 理 过 的 下 水 道 的 水 。 Rae: 还 有 , 废水 也 不 一 定 都 进入 下 水 道 。 从 各 类 土木 工程 和 施工 现场 进入 水 中 的 物质 也 不 可 忽视 。 其 中 混 巧 物质 特别 明 © 128 。 显 。 C. 和 下 水 道 有 关 的 物质 移动 经 过 利用 含有 各 种 物质 的 水 , 有 下 水 道 时 进入 下 水 道 , 无 下 水 道 时 便 不 加 处 理 地 任 其 流入 河 海 。 东京 都 区 域内 , 流 经 上 水 道 的 水 大 约 2/3 进入 污水 处 理 场 。 但 因为 东京 是 混合 式 的 下 水 道 , 上 水 道 以 外 的 雨水 、 工 厂 和 大 厦 抽 取 的 井 水 也 进入 污水 处 理 场 。 上 水 道中 的 水 哪些 部 分 进 了 下 水 道 , 这 一 点 尚 不 明确 。 进 入 下 水 道 的 水 在 到 达 处 理 场 以 前 除 掉 一 些 物 质 , 如 一 部 分 有 机 物 分 解 成 为 气体 ,沉淀 的 物体 及 被 水 泵 滤 过 器 挡住 的 大 块 漂浮 物 也 已 被 除 掉 。 在 污水 处 理 场 , 使 混 悬 物质 沉淀 后 排出 ;溶解 在 水 中 的 有 机 物 的 某 些 部 分 ,由 细菌 分 解 使 之 无 机 化 , 变 成 二 氧化 碳 排 到 空气 中 去 , 但 磷酸 盐 和 氮 化 物 仍旧 随 水 流 走 。 虽然 在 这 一 处 理 过 程 中 沉 注 的 或 由 微生物 分 解 的 物质 成 为 污 泥 排出 水 的 系 统 ,但 这 种 污 泥 如 何 处 理 , 目 前 仍 成 问题 。 象 东京 的 浮 间 处 理 场 ,专门 处 理工 业 排水 ,不 单纯 是 生物 化 学 的 处 理 , 还 加 入 沉淀 剂 等 药品 进行 处 理 , 所 以 也 能 除 掉 一 部 分 重金 属 。 以 水 为 媒介 物 的 物质 移动 , 除 上 下 水 道 管道 外 , 通过 自然 河流 和 水 渠 的 也 很 多 , 各 种 废弃 物质 和 废水 流 到 河 里 , 带 来 水 质 污染 。 对 这 一 问题 局 部 的 调查 研究 为 数 不 少 ,但 从 城市 物质 量 移动 的 观点 进行 研究 整理 的 还 没有 过 。 -进入 河流 的 物质 , 除 经 水 而 来 的 以 外 ,还 有 很 多 是 直接 抛 人 的 垃圾 , RUBLE ROMAN RRMA. 还 有 空气 中 的 物质 直接 沉降 到 水 上 ,或 随 雨 落 下 的 等 等 。 总 之 , 随 水 发 生 的 物质 移动 的 途径 是 极其 多 种 多 样 的 。 在 东京 都 内 六 个 污水 处 理 场 一 共 从 水 中 取出 多 少 物 质 , 如 图 2.3 所 综合 那样 ,S.S、COD 和 BOD 的 处 理 效率 较 高 , © 129。 与 此 相 比 , 含 氮 物 质 的 处 理 效果 不 好 。 此 外 ,被 用 过 的 净 水 在 下 水 道里 未 能 得 到 处 理 的 部 分 ,水 质 和 纯 污 水 一 样 就 被 排出 , 其 中 S.S Al COD 约 为 经 过 处 理 排 水 的 二 倍 的 含量 ; N 和 Cl ” 约 为 一 半 ”、 其 它 成 分 大 臻 与 之 相 Ip], —EB RHE EIA PtP A. 这 样 的 排水 和 处 理 不 彻底 的 排 水 ;成 为 东京 湾 污 染 的 原因 。 * 原文 如 此 , 疑 有 误 。 一 译 独 赃 © 130。 第 3 章 ”有 机 物 的 代谢 现在 已 知 的 有 机 物 的 种 类 , 超 过 几 十 万 种 , 对 每 一 种 都 以 城市 为 中 心 的 物质 移动 进行 追踪 研究 ,实际 上 是 不 可 能 的 。 在 这 里 仅 举 二 、 三 个 与 城市 问题 关系 较 深 的 有 机 物 加 以 说 明 。 能 够 从 量 上 说 明 问 题 的 资料 ,不 是 以 化 合 物 为 单位 * 而 是 当 作 化 合 物 集合 体 的 经 济 物质 加 以 整理 的 。 数 量 大 代谢 又 快 的 有 食物 、 燃 料 、 纸 、 纤 维 制品 , 以 及 以 人 类 为 主 的 生物 体 等 等 5 这 些 有 机 物 在 城市 内 活动 的 特点 ,常常 伴 有 质 的 变化 。 变 化 的 类 型 各 种 各 样 , 最 重要 的 是 经 过 氧化 反应 使 有 机 物 无 机 化 的 过 程 。 这 一 过 程 同 时 关联 到 能 量变 化 和 氧气 的 消耗 ,所 以 要 把 这 些 物质 在 城市 的 变化 结合 在 一 起 进行 芳 察 。 在 城市 内 部 产生 有 机 物 的 主要 方法 有 植物 的 光合 成 和 工 厂 里 的 合成 。 无 论 哪 一 种 ,从 量 上 看 ,在 和 城市 有 关 的 有 机 物 中 所 占 比例 都 很 小 。 但 后 者 作为 特殊 物质 而 言 , 所 占 比重 将 要 增 大 。 31 食物 的 代谢 住 在 城市 的 人 和 各 种 动物 的 食料 主要 是 有 机 物 。 进 入 城 市 的 食物 形态 有 粮食 青菜 \ 水 果肉 \ 鱼 等 未 加 工 的 原料 及 加 王 过 的 食品 。 加 工程 度 也 不 同 ,有 仅仅 磨 过 的 米 和 面 \ 有 经 过 加 热 \, 王 燥 的 * 也 有 各 种 情况 混合 在 一 起 的 ,还 有 象 干酪 \ 酒 等 经 过 化 学 变化 的 。 摄 人 体内 的 食物 ,有 在 城市 加 工 过 的 ,也 有 。 131 。 几乎 没有 经 过 加 工 的 。 在 工厂 加 工 或 家 庭 做 菜 时 , 不 能 食用 的 鱼 骨 等 做 为 废物 抛 掉 。 也 有 把 这 些 东西 用 于 其 他 用 途 的 。 如 和 牛皮、 猪 皮 、 兽 骨 等 做 工业 原料 ,也 有 的 做 家 畜 饲 料 , 但 就 在 这 个 阶段 变 成 垃圾 的 也 不 少 。 这 种 废弃 物 当 做 垃圾 丢掉 ,最 终 由 细菌 分 解 为 无 机 物 ,或 位 抛 弃 到 城 外 。 至 于 作为 食物 进入 人 体 的 有 机 物 , 经 过 消化 吸收 ,一 部 分 成 为 热源 , 氧化 放出 二 氧化 碳 ; 一 部 分 成 为 身体 组 成 部 分 。 未 被 消化 吸收 的 部 分 和 身体 的 废物 一 起 作为 排 浊 物 排 到 体外 。 这 些 东 西 在 有 污水 处 理 系统 或 凑 尿 处 理 系 绕 的 地 方 , 被 运 到 处 理 场 ,进行 好 气 性 分 解 , 变 成 无 机 物 , 嫌 气 ”性 分 解 变 成 沼气 等 等 。 即使 经 过 处 理 的 , 也 有 一 部 分 未 被 分 解 而 运 到 市 外 ,其 数量 犹如 前 边 推算 的 那样 。 更 有 甚 者 , 象 东京 那样 ANDAR EA SE BR Be FE Sl TH Bo 这 种 办 法 ,对 城市 物质 系统 本 身 来 说 , 是 最 容易 的 , 而 且 人 负担 也 轻 , 但 对 周围 的 影响 则 是 很 大 的 。 32 纸 的 代谢 在 城市 内 移动 的 物质 中 , 除 水 、 食 品 、 燃 料 之 外 ,变动 最 快 , 数量 最 大 的 是 纸 。 RR Se 系 密切 ,这 是 人 所 共 知 的 。 可 以 将 城市 中 纸 的 各 种 流通 绘 成 如 岁 3.1 的 模式 图 。 但 MM RL, 各 个 城市 有 很 大 差别 。 特别 象 东京 这 样 的 出 版 .印刷 能 力 集中 的 城市 ,与 缺乏 这 种 能 力 的 城市 相 比 相差 很 大 。 这 里 以 东京 为 例 进 行 叙 述 。 按 纸 的 主要 用 途 可 分 为 报纸 、 杂 志 、 书 籍 或 办 公用 的 文 件 , 笔 记 本 ,广告 画 和 传单 等 宣传 用 纸 ` 包 装 用 的 厚 纸 箱 \ 包 闭 纸 、 卫 生 纸 、 窗 户 纸 等 杂 用 纸 。 对 这 些 纸张 ,各 有 不 同 的 质量 ©1326 图 3.1 城市 内 纸 循环 要 求 ,在 城市 内 又 各 有 不 同 的 流动 形式 。 纸 进入 城市 的 方式 ,以 白 纸 为 主 。 如 有 造纸 厂 , 则 还 能 以 纸浆 及 其 他 原料 或 废 纸 的 形式 运 进 来 。 没 有 印刷 能 力 的 城市 以 印刷 品 的 形式 运 进 来 。 也 有 一 部 分 以 水 果 、 青菜 或 其 他 商 品 的 包装 纸 的 形式 进入 城市 。 报纸 杂志 及 其 他 书籍 是 在 白 纸 上 印 刷 、 裁 切 、 装 订 后 ,以 成 品 向 市 场 运 出 ,其 中 一 部 分 运往 市 外 ,一 部 分 留 于 市 内 。 在 城市 内 使 用 的 纸张 , 有 各 种 不 同 的 命运 。 有 象 书籍 等 长 期 保存 的 ;有 象 旧 报纸 、 厚 包装 纸 那样 的 作为 废 纸 回收 , 深 化 后 再 做 低级 纸张 的 ;有 当 垃 圾 回收 烧 掉 的 ;还 有 象 卫生 纸 那 伴 , 经 污水 处 理 场 处 理 分 解 的 。 废 纸 更 新 时 。 因 含有 油墨 等 各 种 物质 , 质 量 逐 渐 下 降 , 所 以 纸 的 完全 再 循环 利用 是 困难 的 。 和 纸 的 移动 循环 有 重要 关系 的 是 , 与 纸张 一 起 发 生 的 物 质 移 动 。 特 别 是 印刷 品 , 使 用 大 量 油墨 ,具有 不 同性 质 的 河 黑 父 售 有 各 种 不 同 成 分 。 尤其 是 彩色 印刷 品 , 含有 各 种 金属 物 © 133 ¢ 质 。 还 有 象 诺 卡 本 纸 (no Crabon paper)* 那样 含有 聚 氧 联 茶 一 失 特 殊 的 有 机 物 。 用 含有 这 种 有 机 物 的 纸 再 制 成 的 卫生 纸 EPRAHARAKA, 再 生 使 用 很 成 问题 。 如 将 这 样 的 纸 当 做 垃圾 处 理 , 就 会 把 聚 氧 联 葵 释 放 到 自然 界 中 去 。 如 流 人 下 水 道 会 进入 水 的 系统 , 埋 起 来 会 进入 土壤 。 在 清扫 场 烧 掉 也 会 进入 空气 中 去 ,用 水 冲洗 其 废气 时 又 会 进入 水 中 ,这 是 今后 解决 环境 污染 的 主题 之 一 。 33 燃料 的 代谢 和 电力 一 起 成 为 城市 能 源 的 石油 、 煤 、 天 然 气 等 化 石 燃 料 , 作为 汽车 、 飞 机 等 交通 工具 和 工厂 的 动力 能 源 ,或 作为 炊 事 \ 取 上 暖 等 热源 ,或 在 火力 发 电厂 变 成 电能 ,用 途 广泛 。 城市 煤气 系统 还 把 这 些 化 石 燃 料 改变 性 质 , 混 合 使 用 。 这 些 燃料 的 主要 成 分 都 是 碳化 氢 或 类 似 的 化 合 物 。 还 包 括 含 有 氮 、 硫 、 氧 及 其 他 微量 成 分 的 化 合 物 。 化 石 燃 料 消 耗 空气 中 的 氧 进行 燃烧 ,产生 CO、CO、HO、 NOx, SOx 等 氧化 物 , 还 有 不 完全 燃烧 而 进 和 人 空气 中 的 成 分 , 这 种 成 分 在 空气 中 发 生 各 种 反应 , 推 断 是 产生 光化学 烟雾 的 原因 。 进入 空气 中 的 二 氧化 碳 , 很 少 一 部 分 在 城市 内 由 植物 吸 收 固定 ,大 部 分 转移 到 城 外 。 燃料 中 本 来 就 含有 各 种 不 纯 物 质 , 为 提高 燃料 性 能 还 有 加 进 4- 乙 基 铅 等 物质 的 ,这 也 成 为 空气 污染 的 原因 之 一 。 使 用 煤 \ 木 炭 等 固体 燃料 时 , PEAR, 当做 垃圾 丢 掉 , 几 乎 没有 使 用 价值 。 * TARA (no Carbon paper): 不 垫 复写 纸 便 能 复 写 的 纸 。 译 者 注 "134。, 3.4 氧气 的 消耗 进出 于 城市 的 氧气 中 , 硅 酸 盐 、 碳 酸 盐 和 水 所 含 的 量 虽 大 ,但 起 反应 的 不 多 。 与 之 相 比较 ,有 机 物 中 含有 的 氧气 发 生 的 反 总 ` 赤 化 要 大 得 多 。 但 从 生态 学 角度 看 ,大 气 中 氧气 的 变 化 是 最 重要 的 。 大 气 中 平均 含有 20% 的 氧气 ,在 城市 的 各 种 过 程 直 参与 化 学 反应 , 形成 氧化 物 。 城市 内 还 有 由 植物 光合 作用 产生 的 氧 。 虽然 没 能 从 定量 上 确定 , 但 其 数量 和 在 城市 内 由 氧化 反应 消耗 的 数量 相 比 是 微不足道 的 。 在 城市 内 主要 的 氧气 消耗 如 图 3.2 所 归纳 的 那样 ,一 部 分 与 生物 活动 相关 联 , 包 括 人 类 在 内 动 植物 的 呼吸 作用 、\ 随 同 细菌 活动 发 生 的 有 机 质 废物 的 氧化 分 解 等 等 。 另 一 部 分 是 以 各 种 化 合 燃料 为 主 的 有 机 物 燃烧 时 所 消耗 的 氧气 , 即 与 能 量 消耗 有 很 大 关系 。 除了 作为 能 源 的 助燃 剂 之 外 , 在 垃圾 请 扫 场 焚烧 废 纸 、 碎 木 、 树 枝 和 树叶 等 垃圾 时 也 消耗 氧气 。 因 火 COz .HzO arte, ee (分 解 ) Bat O2 COz .CO .SOx、NOx | we 石油 om 煤 tile 2 me A Es sare CO2,SOx,NOx,CO, 20 9 | SRR Bw ___ WRC RASA) 《工厂 里 的 化 学 反应 ) 图 3.2” 和 氧气 的 消耗 as 135 。 %3.1 城市 氧气 消耗 量 (Urban Oxygen Demand) (东京 都 ,1970 年 ) 消耗 或 排出 量 O, 消耗 量 石油 燃料 1,051 万 ( 千 升 3.6X1013 克 煤 2,141X103 吨 4.6X101 页 液化 石油 气 879% 10? 吨 3.2X10:z & 烧 垃 圾 1,000X103 吨 1.2X107 克 呼吸 800 克 / 人 .日 X1,000 万 人 3.4X10" & X365 日 排泄 物 ( 生 物化 学 需 氧 | 40 BY A HxX1,000 FA 1.3X10" & 量 ) % 365 A i+ 4.8% 10'3, 都 内 300 K LBA HAO, 1.9X%10% #& 计算 方法 如 下 : 1) 五 油 系统 燃料 ”将 石油 成 分 平均 假定 为 Cz*H:*, 按 下 式 氧 化 。 不 考虑 S.N 及 其 它 成 分 。 、 (CO 十 3/2,0,>nCO, + 72H,O oO, 消耗 量 = 石油 燃烧 量 X [人 = = 石油 燃烧 量 x 2 126 Zs 2) 煤 ear 4 eek eee \ C +0,>CO, O, H#E= pean x3 3) 液化 石油 气 (LPG) cae ee C,H, + 50,>3CO, + 4H,0 .°.0, 消耗 量 二 LPG 燃烧 量 X 1° 4) 焚烧 垃圾 假定 燃烧 垃圾 的 平均 成 分 和 纤维 素 相 同 。 (CsHio0;)” 十 620,>62CO, 十 52H2O GRD. b> 5S i 0, Wem—Heem x 122, 5) 呼吸 ”只 考虑 人 类 。 按 每 人 每 天 消耗 800 克 氧 计算 。 6) 排泄 物 每 人 每 日 排泄 量 按 〈 生 物化 学 需 氧 量 ) 平均 为 40 克 * 暂 定 这 些 氧 用 于 氧化 。 灾 房 屋 家 具 燃 烧 时 也 有 大 量 氧气 被 耗费 。 与 上 述 有 机 物 或 城市 气体 中 的 氧 、 一 氧化 碳 等 发 生 反 应 ¢ 136° 的 氧气 ,形成 CO, NOx, SOx 等 氧化 物 或 水 。 与 迅速 氧化 的 所 谓 燃烧 相反 ,缓慢 进行 的 氧化 反应 中 ,有 各 种 金属 表面 ,煤油 等 与 空气 中 的 氧气 慢 慢 发 生 反应 而 氧化 的 。 其 中 还 包括 因 地 下 砂 层 氧化 而 产生 缺 氧 空气 所 引起 的 新 问题 。 至 于 各 种 氧化 的 定量 ,目前 还 不 清楚 。 此 外 ,在 各 种 工厂 内 进行 的 化 学 反应 也 消耗 不 少 氧气 ,这 在 量 上 也 不 清楚 。 以 上 各 项 中 , 比 较 能 够 从 数量 上 掌握 的 燃料 燃烧 呼吸、 烧 垃 圾 时 的 氧化 消耗 ,以 东京 为 例 所 作 的 计算 如 表 3.1。 如 表 所 示 ,由 燃料 燃烧 消耗 的 氧 占 绝 大 部 分 , 达 全 部 消耗 HHS 90%. | 氧气 消耗 量 与 能 消耗 量 及 化 学 反应 关系 密切 , 所 以 从 地 球 化 学 的 角度 看 ,可 以 当 作 表示 城市 活动 程度 的 指标 之 一 。 下 面 的 计算 作为 参考 。 东 京都 上 空 300 米 以 内 空气 中 所 含 的 氧气 量 , 每 年 约 被 消耗 1/4, 假如 空气 静止 不 动 , 则 四 年 内 氧气 将 成 为 零 。 如 以 一 年 内 平均 风速 每 秒 3 米 进行 空气 交 换 , 按 东 京都 平均 宽 30 公里 , 每 年 平均 大 约 交 换 空气 3,000 次 ,从 整体 来 看 ,目前 还 不 必 担 忧 氧气 不 足 , 但 局 部 地 发 生 空 气 缺 氧 之 类 的 问题 ,是 今后 应 注意 的 问题 。 第 4 章 HH KX 城市 中 活跃 的 人 类 生活 ,是 靠 消 耗 各 种 形态 的 能 进行 的 。 和 物质 收 支 一 样 , 城 市 物质 系统 的 能 收 支 也 具有 重要 意义 。 进入 城市 里 的 能 有 日 光 ` 风 力 和 地 震 等 自然 夯 的 能 源 , 以 及 电 力 \ 燃 料 等 人 工 的 能 源 。 如 前 所 述 , 后 者 包括 以 利用 为 且 的 的 能 量 和 从 属地 发 生 的 能 量 。 进入 城市 的 各 种 能 , 因 使 用 的 目的 而 具备 各 种 形态 :并 在 使 用 过 程 中 改变 形态 。 如 化 石 燃 料 燃烧 ,伴随 着 化 学 反应 , 因 而 要 从 与 物质 变化 的 关系 上 进行 研究 。 改变 成 不 同形 态 的 能 , 最 终 几 乎 都 成 为 热能 。 也 有 一 部 分 以 音 、 光 电波 的 形式 排出 城市 系统 之 外 。. eal Fig) = 无 机 物 ( 电 池 ) 上 一 一 说 积 蔓 ( 热 \ 化 学 能 ) 图 4.1 城市 的 能 收 支 。138 。 34.1 东京 都 内 产生 的 热量 (1970 年) 物质 名 称 消费 量 (或 排出 量 》) 热量 换算 值 ( 卡 ) 燃料 11.810" 汽油 278 万 ( 千 升 ) 22.4 义 10! AT 3h 239 2.1% 10"* 轻 油 147 1.5X 10% 重油 307 3.5 10" RAL ATA 879x103 1.1 10" RRA 24x 105 2.310% ee (EAH. 工厂) 2.14105 122% 10% 葵 电 量 2.03% 10° 千瓦 小 时 1.7% 10" 食品 5.5% 10" 水 产品 830,000 my 13x 10" 蔬菜 1,600,000 吨 8x 104 KR 830,000 吨 sey Me a BREE 2,500 my 3.8 10" 大 米 730,000 吨 2. 9 太 I0E 音 产 品 57,000 mtr 1.1 10" 焚烧 垃圾 容器 收集 的 垃圾 送 来 的 垃圾 1,240,000 吨 2.3 色 105 收集 的 大 件 垃 级 大 扫除 的 垃圾 一 一 14.2 10° 注 :“ 热 量 换算 值 2 为 各 项 “消耗 量 ? 乘 每 单位 发 热量 。 资 料 来 源 如 下 : 1) Bib. 天然气 ……1920 年 石油 统计 年 报 ( 其 中 重油 为 东京 都 资料 )。 2) LPG-…--- LPG 协会 资料 。 3) 煤 …… 煤 碳 协会 资料 电力 调查 统计 月 报 Vol.21, 1970 年 煤气 事业 统计 年 报 。 一 般 工 厂 179X10+ 吨 电力 819X10* 吨 城市 煤气 1,143X10° mb 4) 电力 …… 都 内 电力 使 用 量 (1970 年 东京 都 统计 年 鉴 ) 为 2,492962 万 千 ” 瓦 水 时 > 但 都 内 发 电量 (电力 调查 统计 月 报 Vol.21) 462,455 万 千瓦 小 时 e 139 。 为 重油 及 煤 的 发 热量 * 所 以 只 考虑 了 从 都 外 来 的 输电 量 。 5) 食品 ……1970 年 东京 都 统计 年 鉴 。 6) 垃圾 焚烧 ……1971 年 度 东 京都 清扫 局 事业 概要 。 7) 各 种 能 源 单 位 发 热量 : 电力 1 千瓦 小 时 “860 千 卡 食品 汽油 1 升 8,600 5 水 产品 (平均 ) 1 公斤 1,500 FE 煤油 工 升 8,900 千 卡 蔬菜 (平均 ) 1 公斤 500 千 卡 轻 油 1 升 9,200 = 水 果 ( 平 均 ) 1 公斤 500 千 卡 重油 1 升 9,900 千 卡 鸡蛋 (平均 ) 1 公斤 1,500 千 卡 波 化 石油 气 1 公斤 12,000 千 卡 | 畜产 品 (平均 ) 1 公斤 2;000 千 卡 RRA 1 立方 米 9,800 千 卡 “| 大 米 (平均 ) 1A 4,000 FE 煤 1 公斤 6,000 = rs 垃圾 (平均 ) 1 公斤 1,700 ++ 表 4.2 能 源 消耗 比较 (1970 年 度 ) Ee ta 东 OR igi 每 单位 面积 消耗 | were 每 单位 面积 消耗 BCH) | 量 ( 卡 /平方 公里 MARCH) | 量 ( 卡 /平方 公里 ) 石油 Z2.0X10* aK ior I5 X10" 4.7X10"* 煤 1.4% 10" 3,5%10" 1.2910" 6.010% RR pA! >, 20108 2.3K 10" 1.1X10" HOW 8.8 1027 2.210" 1.7% 10" 8.5X 10” =e 30.4% 10" 7.6% 10% 12.4 F0* 6.110" * 原文 有 错 , 按 文字 部 分 叙述 应 为 4.7X 108。 一 一 译 者 注 表 4.3 一 年 内 每 人 平均 能 源 消耗 重 s 东 OR 石油 2.0X10° 卡 / 人 “年 9.5X10" 卡 / 人 . 年 es 1.4X 10° 124i 天 然 气 £2 XE Leslee 电力 8.8 久 10? 1.7X10° 会 计 30.4% 10° 12.4 10° * 140 « 进入 城市 的 能 一 部 分 以 热能 或 化 学 能 的 形式 蕾 积 起 来 。 鞋 积 的 热能 提高 城市 气温 , 成 为 形成 城市 特殊 气 修 的 主要 因 素 。 | 《东京 都 产生 的 热量 》 对 于 城市 内 人 为 地 消耗 能 源 产生 的 热量 , 曾 以 东京 都 为 例 做 了 计算 。 发 生 的 热量 不 仅 是 直接 用 做 能 源 的 , 也 有 最 后 转变 为 机 械 能 和 电能 的 。 还 有 食品 在 体内 氧化 时 产生 的 热 , 以 及 焚烧 垃圾 产生 的 副 次 热 效 果 。 对 其 中 可 以 进行 定量 计算 的 一 些 项 目 归纳 整理 如 表 4.1。 《全 国 与 东京 都 的 能 源 消耗 的 比较 》 从 地 区 来 看 能 源 使 用 量 ,也 就 是 废 热 的 产生 量 , 有 多 少 集中 于 城市 , 这 是 评价 能 源 消耗 对 环境 影响 的 基本 资料 之 一 。 现 将 东京 和 全 国平 均 每 单位 土地 面积 的 主要 能 源 消 耗 量 进行 比较 ,结果 如 表 4.2。 无 论 哪 种 , 单位 面积 消耗 量 都 是 东 京 比 全 国平 均 数值 高 , 石油 约 为 10 倍 , 煤 6 倍 * 天 然 气 2 倍 , 电力 4 倍 , 合计 约 8 倍 。 这 显示 人 类 活动 的 集中 情况 以 及 随 同 而 来 的 对 环境 发 生 的 强烈 影响 。 与 此 相反 , 按 每 人 消耗 量 的 情况 如 表 4.3。 五 油 约 为 1/2, 煤 大 致 相等 , 天 然 气 为 1/10, 电力 约 1/4, 总 计 为 1/2.5。 每 人 平均 消耗 水 平 ,东京 反而 比 全 国平 均 数 小 ,这 是 个 颇 有 趣味 的 问题 。 小 结 从 上 述 观 点 出 发 ,以 东京 都 为 例 进 行 了 研究 。 最 后 ,需要 提出 以 下 二 、` 三 个 问题 作 一 番 说 明 。 一 个 是 如 何 划 定 城市 范围 的 问题 。 从 地 球 化 学 的 立场 , 在 物理 上 建筑 物 连接 的 地 方 是 该 当做 一 个 城市 看 待 的 。 如 东 京 省 琦 、 横 滨 等 即 是 连 在 一 起 的 ,从 形态 上 没有 分 为 三 个 城 °14le 市 的 理由 。 然而 能 够 利用 的 资料 , 几乎 都 是 按 行政 区 划 进 行 收集 整理 的 ,, 按 物理 形态 的 划分 进行 资料 整理 则 非常 困难 。 所 以 ,对 很 多 项 目 进 行 这 种 研究 时 ,目前 不 得 不 按 行 政 区 划 去 Ko 当然 用 于 行政 目的 时 这样 也 是 可 以 的 。 再 就 是 如 何 划 定 上 下 方向 的 空间 问题 。 将 上 空 多 高 和 地 下 多 深 划 六 城市 空间 ,在 数字 上 将 产生 很 大 差别 。 还 有 一 个 问题 , 对 通过 公路 和 铁路 的 物资 没有 直接 测定 其 物质 量 的 方法 。 对 通过 城市 的 全 部 物资 的 重量 进行 测定 , 实际 上 汪 不 可 能 的 ,也 曾 设想 通过 照 象 观 测 , 但 难以 了 解 物 资 的 内 容 。 现在 只 能 利用 为 其 他 目的 所 作 的 调查 数据 , 精 确 程 度 是 AA, 收集 不 到 资料 的 物质 也 不 少 。 对 散在 于 各 种 物资 中 的 微量 成 分 更 是 如 此 。 今后 在 各 方面 进行 调查 时 , 项 望 尽 可 能 取得 这 种 资料 参考 xX 献 1) Wolman, A. :The metabolism of cities. Scientific American 186, (1952). 2) “ 安 部 嘉 也 : 都 市 二 水 质 污 汤 , 都 市 上 国土 3 , 都 市 〇 自然 环境 118, (1971), bi: BHR. 3) RRB, MARE: RRR SO 为 建造 物 办 现存 量 只 概算 , 文部 省 特定 研 Be [都 市 记 惟 他国 化 学 物质 四 社会 地 球 化 学 的 行动 记 了 放 为 研究 1 《研究 代 卖 者 半 合 BA) 昭和 46 年 度 中 间 报 告 书 ,51 一 121。 (1972). 4) FEAL 45 FRR RAE Fe, (1972). 5) ASE FAS (RBA 45 年度) 27 号 , 日 本 下 水 道统 计 ,(1972》 6) 昭和 4 年度 东 京都 水 道 事业 年 报 , 东 京都 水 道 局 ,(1971)。 。 142 。 索 —. ff 4 乙 基 铅 (4 工 于 灵 铅 ) 134 一 枝 黄花 (VA FDI IBF YY) 68 ne 画 二 氧化 碳 (三 酸化 炭素) 113 二 氧化 硫 的 浓度 Gime a ARE) 43, 475 48, 54, 66 二 氧化 硫 的 吸收 量 〈 亚 硫酸 方 过 中 吸 iz) 66 人 为 活动 的 生 土 《人 工 未 熟 土壤) 49 ALB (CAL® 118 = 画 TW RH GEM) 113 干燥 期 休眠 〈 乾 期 休眠 ) 82 土壤 吸收 一 氧化 碳 (一 酸化 痰 素 只 土 mi) 49 Ah e (eS A7aXVA) 31 上 水 道 (上 水 道 ) 123 RE (Ce rV attr) 69 四 画 开放 空间 CF -— Hr A~-—-A) 102 RK (KBD 75 自然 资源 〈 天 然 资源 ) 1 2 不 透水 地 区 《不 透水 地 域 ) 39 SRS 〈 气 候 的 下 一 和 ) 37 公害 (AH) 2,9 MERR (eV a7) 84 、 AFRERSOREK CERAIIRER 生 回 数 ) 21 {CBRE CLLEGE) 112, 113 化 学 需 氧 量 (COD) 127 引 水 问题 (水 问题 ) 25 水 质 污染 《水质 污 温 ) 116 水 的 循环 《〈 水 〇 循环 ) 123 水 溶性 天 然 气 OKIE KIRK WA) 24 心理 上 的 作用 (心理 的 郊 用 ) 65 五 ff 东京 都 的 地 域 划 分 《东京 都 办 地 域 区 人 3 世界 的 自然 灾害 〈 世 界 四 自然 炎 害 ) 20 ERRBAI CEREBAM 56 凸 尖 桂林 的 衰退 (ABV ARMOR ma) 25 叶 的 寿命 GEDA) 59 Fg (* >) 113 归 化 植物 〈 妈 化 植物 ) 68 用 水 〈 水 利用 ) 124 APF BE (ERE) 112 生物 标志 的 方法 〈 生 物 指标 四 方法 ) 78 生物 季节 (EMBER) 78 生活 环境 综合 评价 〈 生 活 环 境 和 给 合 其 fm) 102 生活 用 品 〈 生 活用 品 ) 112 生活 型 统计 《生活 型 统计 ) 78 他 感 作用 《〈 他 感 作 用 ) 68 Ol BR (EF) 127 Him FSC CHARM) 11, 12, 23 地 下 水 位 变动 〈 地 下 水 位 只 变动 ) 40 地 下 水 流 〈 地 下 水 流 ) 123 地 下 家 蚊 (F HAA) 69 地 下 滩 水 〈 地 下 浸透 ) 123 。143 。 WAR HRY) 79 地 面 水 流 《 地 表 流 ) 123 地 球 环境 监控 (地球 环 境 毛 = 久 J > 7) 78 BARAK (MKS) 15, 23 有 机 物 的 无 机 化 〈 有 楼 物 四 无 机 化 ) 131 有 机 物 的 代谢 〈 有 楼 物 四 代谢 ) 131 自我 驯化 《自己 家 畜 化 ) 29 AA (BA) 1, 2 自然 土壤 《自然 土壤 ) 49 BARAT (BRA) 1; 2 BAY (BRM) 118 和 目 然 环境 《自然 环境 ) 1, 2 自然 环境 的 理论 (BARA) 6 鸟 类 繁殖 《繁殖 禹 类 ) 70 BAKA CRADLE) 70 光化学 烟雾 受害 植物 〈 光 化 学 区 毛 > FEDRE) 90 污水 处 理 场 〈 下 水 处 理 场 ) 129 sve (iste) 129 污染 耐性 〈 污 染 耐性 ) 87 好 气 性 分 解 〈 好 气 性 分 解 ) 132 灯台 树林 《大 工装 林 ) 56 下 - 硬 伴 人 动物 (ABBY) 73 伴 人 植物 〈《 人 里 植物 ) 59, 73 AARNE (BAA ADORE) 6 含 硫 量 (Atvee) 64 冷却 用 水 〈 冷 却 用 水 ) 128 BARE CRAM) 65 防 灾 林 (BRR) 65 SME CBHI) 65 WR (Fv AK «) 69 Weve GAB RI) 12>, 127 RE (RE) 2 八 画 雨水 化 学 成 分 〈 雨 四 化 学 的 成 分 ) e144 。 41 地 表 温 度 GRE) 45 HE (7t#VXIH) 41, 88 季节 病 一览 表 BHR L> #-) 99 净 水 场 〈 净 水 场 ) 126 评价 环境 〈 环 境 评 全 78 KE SeRER GERAMEE) 86 ERM (Ste) 81 附 生 植物 地 图 〈 着 生 植 物 地 圆 ) 82 城市 的 物质 代谢 TOMAR) 112 呼吸 作用 CPR ERA) 135 狐 〈 专 多 未) 77 FURR AEE CAO BAER) 100 细菌 的 数目 〈 细 菌 数 ) 49 环境 破坏 Gaiam) 2 环境 污染 的 标志 Gs tORe) 79 物质 代谢 Galati) 111 物质 收 支 Calas) 138 物质 循环 (物质 四 循环 ) 114 放射 性 物质 〈 放 射 性 物质 ) 117 空气 污染 (大 气 污染 ) 116 空气 的 净化 〈 大 气 四 清净 化 ) 64 矿 毒 害 〈 鳞 毒害 ) 9,10 RASA 〈 酸 从 空气 ) 137 九 画 结构 物 Gey) 113 城市 设施 〈 都 市 施 设 ) 128 城市 土壤 〈 都 市 只 土壤 ) 49 城市 氧气 消耗 量 (都 市 酸 素 带 费 量 ) 136 城市 林 (都 市 林 ) 56, 79 城市 物质 系统 〈 都 市 物质 系 ) 111 城市 空气 〈 都 市 大 毛 ) 42 城市 生态 系统 (都 市 生态 系 ) 27 城市 人 口 〈 都 市 人 口 ) 29 城市 植物 学 〈 都 市 植物 学 ) 62 oo _— =e « > ett <<, 5 城市 森林 的 功能 CEB TT HK © BB AED 63 城市 气候 (都 市 气候 ) 33 城市 沙 并 (都 市 砂 资 ) 39 城市 灾害 GRA) 21 城市 环境 (都 市 环境 ) 1 城市 化 〈 都 市 化 ) 28, 30, 79, 97 城市 化 的 标志 (都 市 化 只 指标 ) 28 HE (vo =F) 60, 70 耐性 限界 〈 耐 性 限界 ) 96 独占 区 RMHMRA Chel 7D Bw 60 WHE GER) 125 指示 植物 〈 指 标 植物 ) 77 MRE Gtike) 34, 38 建筑 材料 〈 建 筑 资材 ) 112 BAM ay) 121 结构 要 素 的 分 布 形 式 〈 权 造物 办 分 布 ext) 100 树木 生活 力 标志 (树木 活力 指 神 ) 93, 94 WASH HARE). 52 树木 生存 率 〈 树 木 生存 率 ) 52 ME pH ff ( 树 皮 DO pH) 80 种 子 收集 器 FEF bt Fy 7) 59 Bee FATK CBE FA7K) 128 + 画 原生 植被 〈 原 植 生 ) 66 受害 国家 (HARA) 22 owe (YF RY) 72 埋 土 种 子 群体 〈 埋 十 种 子 集团 ) 59 - (Fo aa) 89 ~ 哺乳 类 的 退却 速度 〈 哺 乳 类 四 退行 速 EF) 76 M8 (*% 2%) 77 海陆 风 系 区 域 〈 海 陆风 系 域 ) 44 WR KM CO X— bY Hh HH) 15 BA (7 +) 56 AS GRAAA) 135 氧气 的 消耗 〈 酸 素 疼 和 四 消费 ) 131 WAS COA) 10 烟尘 附着 量 CHB WTAm) 65 能 能源 〈 工 未 儿 闭 一) 113 原子 能 (原子 力 工 永 几 专 一) 117 辐射 能 〈 放 射 工 永 几 将 一 ) 117 电能 〈 志 气 的 工 永 几 半 一 ) 113 热能 (Am ANWx-) 113 机 械 能 (CH FW mA) 113 能 的 收 支 〈 工 永光 圭一 收 支 ) 138 AR (HE -kPAFYF) 37 热 污 染 (B45) 63, 128 特大 潮水 的 灾害 CHAKA) 23 臭氧 的 损害 (tr 四 被 害 ) 91 REE (4427 天 1x 委 了 天 ) 118 调节 气候 (气候 组 和) 64 全 EA A. CHE ABST) 118 -一 , 偏向 演 替 系 列 〈 偏 向 脖 移 系列 ) 56 排放 热 水 〈 温 排水 ) 117 _ 排泄 物 《排泄 物 ) 113 BW (V*rAUZTY) 76 He (FRAY) 69 BRE (ARA) 72 BEM Cs ATE FM) 124 梅 衣 (VX Z7¥AAZ) 85 HREM a7) 85- FER (7.4) 127 ris] CZ LAD 74 铜 离子 Ar) 89 see. a 舒适 性 资源 〈 快 通 加 四 资源 ) 102 微量 成 分 〈 微 量 成 分 ) 122 游览 圈 〈 行 闪 圈 ) 101 UL (a ev R> bh) 89 绿地 的 视觉 量 CAR D 4AM te WS HF EE) 100 ©1456 绿地 功能 〈 绿 地 机 能 ) 5 ‘gD 75 ket CYB) >? HEN (EEOM) 83 Kit Game) 90 ty 植物 受害 的 表现 方式 (AWREDD + & ~~ Sign) 20 went (8) 60 硫 天 离子 (硫酸 人才 >) 127 eRe CREST UC 32 (RIK) 11S me GUBEIE (PCB) 134 += | gach Ch AHAB) 77 蒸发 量 RAKE) 123 + * fl 嫌 气 性 分 解 〈 嫌 气 性 分 解 ) 132 Oni ersten 〈 污 染 质 输送 ) 46 Bi C# 2 WY) 氧 离子 RAY) 127 bk + 四 画 磷酸 盐 〈y > Be) 127 能 鼠 (7 了 未 大 R) 69 vy er Ei (a7 V) 70 — FY : | 7 ae fx F mak ae es. dpe ~ ee ee - 5 _ Yok z j , - 有 了 a 2 ans J , Rs 3 } = | 4 me 7 « , . : : ’ KN Ae ~ * x ‘ i 4 ; 刘 玉 琦 wa) 7% wena e . - 封面 设计