良好生态环境是最公平的公共产品和最普惠的民生福祉。城市扩张直接导致建设规模的不断增加,进而造成城市生态空间萎缩,生物多样性流失,生态空间品质下降,从而对人类社会产生了深远影响。目前,国家层面正在着力重构空间规划体系,优化国土空间开发保护格局,推进国土空间治理能力现代化,积极提升城市生态系统质量和服务功能。城市生态空间作为居民公共开敞空间,其结构合理有序是城市赖以生存和发展的空间基础。城市生态空间结构研究旨在构建完整的城市生态要素体系,维护城市生态系统空间格局。在理论层面,本文将人的因素纳入传统生态空间研究范畴,结合高密度城市特殊性,系统提出高密度城市生态空间结构研究框架,尝试进行城市生态空间结构概念体系及其技术方法的拓展;在实践层面,从多个维度审视和诊断城市生态空间结构问题,希望有益于城市生态空间的适应性优化与整合,也为其他城市促进生态空间治理能力提升提供借鉴。深圳是中国乃至全世界快速城市化的典型,在有限的空间资源条件下聚集了大量人口,城市在空间形态上呈现高密度发展的格局。本文以深圳为研究对象,以系统生态学、图论等为理论指导,综合运用源汇原理、复杂网络、空间分析、大数据与计算机仿真等多学科交叉知识,围绕“构建高密度城市的生态空间结构模型”、“生态空间结构的层级关系、组织模式、稳定性特征”、“耦合技术与政策的生态空间结构优化路径”三个核心内容,对深圳生态空间结构进行建模、分析仿真、优化。研究成果对于维护城市生态安全、配置空间要素和优化用地布局等具有较强的现实意义。本文在城市“自然-社会-体制”生态空间概念模型、生态空间结构定量诊断方法、结构优化技术方案等方面有新的见解与创新。研究的主要内容包括:（1）高密度城市生态空间结构解析及研究框架构建。系统梳理城市生态空间相关理论、网络与复杂科学理论,基于对高密度城市空间异质性和功能复合性的理解,认为城市生态系统包含了“自然系统-社会系统-体制系统”三元体系,空间结构需要整合“自然的服务”和“社会的服务”,以此为基本观点,提出整体研究框架、要点与内容,并针对性提出结构要素提取、组团结构挖掘、稳定性仿真、结构优化模拟等主要技术问题。（2）生态空间结构建模及要素空间识别。基于对高密度城市特征的理解和认识,设置生态过程情景,采用基于改进栅格阻力面的最短路径算法,构建具有自然生态学意义的斑块-廊道结构;设置人文过程情景,运用手机信令数据,构建具有人文生态学意义的供需服务结构。根据定义的结构语义模型,斑块结构由源地和源间连接廊道组成,不具有方向性,有权连边;供需结构由游憩服务供给节点和居住区需求节点及其连接路径构成,具有方向性,有权连边。（3）生态空间结构定量评价及问题诊断。以定量生态分析为主要手段,探索面向“结构层次性（微观）--结构集聚性（中观）--结构稳定性（宏观）”不同视角的城市生态空间结构分析体系。在微观层次,以节点为对象,重点评价结构层次性,划分节点类型和首位度,揭示连通性低、斑块孤岛化等问题;在中观层次,以节点和连边的局部关系为对象,重点评价节点的空间集聚特征,对斑廊网络和供需网络的社区结构进行挖掘,分析生态空间的组织模式;在宏观层次,以节点--边形成的网络为对象,重点评价结构稳定性,探讨导致网络崩溃的节点阈值和失效节点空间分布。（4）生态空间结构优化技术与实施策略。生态空间定量研究以解决问题、面向管理应用为目标。一方面,针对生态空间结构问题分析结果,以问题为导向提出生态空间优化技术路径,优化的目标包括提高斑廊结构的连通性和稳定性,提高供需服务结构的均衡性和稳定性。另一方面,以治理为导向,立足于空间落界与政策落地,结合现状和规划两个场景,提出以空间管控和用途管制为主体的治理政策。本文形成的主要研究结论:（1）设置了两类“流空间”场景,构建基于生态学过程的斑块-廊道结构和基于人文过程的供给-需求服务结构,模型语义包括节点、连边、权重、方向性等。（2）生态空间结构呈现一定的等级特性。整体上供需结构的节点层级性更显著,形成金字塔结构,高等级节点的空间分布具有趋中性,边缘区空间节点邻接关系相当弱。（3）生态空间结构呈现社区结构特征,分别识别11个斑廊网络社区和16个供需服务网络社区（包含1个超大型社区）,模块度均大于0.5,局部聚类特征明显。（4）整体上生态空间结构相对稳定,基于选择攻击模拟场景下,在移除节点比例约30%时网络的性能基本降低一半,研究区中部地区网络节点重要且容易遭到严重破坏。（5）增点-增边是适合本研究区的一种优化策略,优化方式如改造存量绿地资源和增加中小型游憩空间等规划策略。（6）在局域演化模型下,提出了最邻距离、优先连接等准则,通过优化,斑廊网络的连通性增加15%、供需服务网络基尼系数降低24%,两类网络的抗毁性阈值均有提升。