自20世纪80年代以来,生态城市设计理论研究与实践开始成为我国城市建设和生态科学领域共同关注的热点。人们对于城市生态危机已经从反省呼吁、被动防治发展到了积极改善城市生态环境、改良城市生态空间结构、协调城市发展的阶段。这些理论研究几乎都是从生态层面对城市环境问题提出的对策和思考,而忽略了城市空间形态作为一个复杂有机体是如何通过循环达到城市形态的可持续发展。基于以上思考,本文提出建立城市空间形态的复杂循环作为我国城市形态可持续发展的方向,并围绕这一观点进行理论与方法的深入探讨。本文从系统论的“复杂性”入手,以循环的角度切入研究城市空间形态的可持续发展。城市形态是一个复杂巨系统,对其空间形态的复杂循环研究有必要做一定的简化。因此,本文分别从城市空间的环境形态、经济形态和社会形态三个形态视角试图构建城市空间形态的复杂循环框架体系,运用循环的发展模式将城市空间形态的环境背景、经济动力和社会目标统一在一起,最大化的寻求人、自然、社会三者之间的和谐循环发展。针对生态城市研究定性研究多而定量研究少的特点,本文建构了一个城市空间形态复杂循环的综合评价体系,将环境、经济和社会形态要素的复杂循环纳入到整个评价体系中来,整体性地研究了城市空间形态的复杂循环程度。环境形态的生态和谐既是城市空间形态复杂循环的前提,又是实现和谐城市、宜居城市的最基础要素。本文尝试从环境形态的视角,在探讨其复杂形态的基础上总结了环境形态复杂循环的核心表征。深入研究了城市环境形态在自然空间、城市肌理、空间秩序、生态景观各个层面复杂循环的调控策略。经济形态的视阈强调经济的生态高效能引起城市空间形态的有序扩展和城市周围地带空间的有机组织,是促进城市空间形态动态循环发展的最主要的动力因素。本文分别就城市空间经济形态复杂循环的主要动力源泉、动态发展阶段、目标多元性和结构性节约等几个方面的横向协同组织和宏观、中观、微观三个方面的纵向层级建构两个大的方向对城市空间形态的复杂循环生长进行了探讨。社会形态的理论新维度强调和谐社会形态的重构是实现城市空间形态复杂循环的核心要素。本文在梳理了不同时期城市空间形态的社会价值取向演替的基础上,提出了循环价值观是构建复杂循环的城市空间形态的生态价值观。并指出城市文化是社会价值的引擎,是构建城市空间文化形态动态循环的精神与灵魂。要客观平等的对待城市空间复杂循环演进过程中的各种文化模式,注重“传承中的创造”。论述了人与自然、人与人和历史与未来三个向度的社会形态复杂循环的理念,并提供了相关的保障体系作为支撑。从整体层面架构了城市空间形态的复杂循环综合评价体系的框架。并以实证的方式探讨了哈尔滨的城市空间在环境形态、经济形态和社会形态的复杂循环策略,并构建了哈尔滨城市空间的复杂循环形态的生态综合评价体系。城市空间形态的复杂循环研究并不是一个线性的具有明显因果关系的过程,而是一个非线性的多因素多层面的交织耦合过程。本文在提出了城市空间形态的复杂循环、从三个不同的形态视角建构城市空间形态的复杂循环体系、搭建了城市空间形态复杂循环综合评价框架和哈尔滨城市空间形态的复杂循环研究四个方面取得了创造性成果,这些成果为进一步发展城市空间形态的生态化研究奠定了理论和实践基础。